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OPEN ADAPTRONIK

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OPEN ADAPTRONIK ÜBERSICHT

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Problemstellung

Störende Schwingungen verringern die Präzision photonischer Systeme

Adaptronische Systeme ermöglichen hochwirksame Lösungen durch Integration von

Aktoren

Sensoren

Regelungstechnik

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Anwendungen für die Adaptronik in der Photonik

SOFIA - Im Flugzeug montiertes Teleskop

Aktive Schwingungsisolation für optische Tische (Thorlabs)

• hoch spezialisierte Systeme

• Leistungsfähige Komponenten

Hohe Entwicklungskosten

Teure Komponenten

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Potentielle breitenwirksame Anwendungen…

(myphotonics) (diy-drones)

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Open Adaptronik

Open Source Entwicklungswerkzeuge

Leicht verfügbare Basiskomponenten

Nutzung leicht zugänglicher Fertigungsverfahren

Erschliessung der Adaptronik für breite Anwenderkreise

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Ziele von Open Adaptronik

Ein offenes und leicht umsetzbares System für die Schwingungsmessung und -analyse

Ein Open Source Software-Toolkit zur einfachen, methodischen Systementwicklung

Ein Open Source Hardware-Toolkit für die angepasste, preiswerte Umsetzung adaptronischer Systeme

Eine offene Wissensplattform zur Dokumentation und zum fachlichen Austausch

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Projektstruktur

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Forschungsbereich Adaptronik

Modellbildung und Simulation

Experimentelle Analyse

Design und Prototyping

System- zuverlässigkeit

Regelungs- technik und Systemintegr.

Strukturdynamik und Schwingungs-

technik

Zuv. Signalverar-beitung und Struk-turüberwachung

Aktoren und

Sensoren

Analyse und Beratung

passive, aktive und

adaptive Maßnahmen

…

Regelungs-technik

SHM

Smarte Sensorknoten

und –netze …

Neue Aktoren und Antriebe

Smarte Materialien

Elektroaktive Polymere

…

Betriebsfester und funktionsint.

Leichtbau

Faserverbund-bewertung

Prot. Bauteil-fertigung

Int. aktiver Materialien

…

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Erfahrungen in der Schall- und Schwingungsminderung

Schallminderung Doppelglas-fenster

Aktiver Industrie-schalldämpfer

Aktive Motorlager Schiffbau

Aktive Systeme im Automobilbau

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Vorarbeiten

Lagerung optischer Komponenten im Labor

Schwingungsanalyse an einem Helikopter mit Kamerahalterung

Biegemode bei 23 Hz Kamera- position

Rotor- anregung

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Vorarbeiten

MEMS Sensoren im generativ gefertigten Gehäuse zur Schwingungsmessung

Datenerfassungsystem auf Basis von uC-Hardware (Arduino, Raspberry PI)

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Erstellung von kommerziellen Matlab Toolboxen zur Simulation aktiver Systeme

Eigene Simulationsmethotik integriert

Bietet Unternehmen die Möglichkeit aktive Systeme effizient auszulegen

Angebotene Toolboxen

Structure and Vibration Toolbox

Ansys®-Matlab® Interface Toolbox®

Smart Structures Toolbox

Weitere Informationen :

www.mechanical-simulation.de

Vorarbeiten: Mechanical Simulation in Matlab

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Vorarbeiten: Aktordesign mit dem Open Source Tool FEMM

Die ermittelten Aktorparameter können unkompliziert in weitere Simulationsumgebungen übertragen werden.

Stromdurchflos- sener Leiter

Magnet

Feldlinien- führung →

F→

I→

BAktormodell im Halbschnitt

Modellbildung von kommerziell verfügbaren Aktoren

Tauchspulenaktor VM4032-315

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Recherche von freier FEM- und CAD Software

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Vorarbeiten

Realisierung von Leistungselektronik mit preiswerter Audio-Hardware

Realisierung digitaler Regelungstechnik für Active Noise Control mit Arduino und Low Cost 32bit uC