Aktive Schwingungsminderung elastischer Flugtriebwerksrotoren mit Piezostapelaktoren unter Berücksichtigung der Dynamik des Triebwerkgehäuses

Gegenstand der Arbeit sind Analysen zur Schwingungsminderung an elastischen Flugtriebwerksrotoren, welche durch Unwucht zu drehzahlsynchronen Schwingungen angeregt werden. Es wird bestätigt, dass Piezostapelaktoren in einem aktiven System im Bereich der Rotorlager geeignet sind, um die Schwingungsamplituden zu reduzieren. Die Verwendung von Kraftsensoren im Lager mit Kollokation zu den Aktoren und der Integral-Force-Feedback-Regelung ermöglichen ein aktives System, welches auch bei Berücksichtigung der Dynamik des Flugtriebwerkgehäuses garantiert stabil ist. Auch bei Berücksichtigung der Dynamik des Triebwerksgehäuses, was im Rahmen dieser Arbeit in der Simulation durchgeführt wird, hat das System mit Integral-Force-Feedback-Regler garantierte Stabilität. Ein Modell der Strecke ist zum Entwurf des Reglers nicht zwingend erforderlich, so dass Modellungenauigkeiten keinen Einfluss auf die Stabilität des Systems haben. An einem realen Rotor, bei dem die Wälzlager mit Piezoaktoren gegen einen Prüfstandrahmen abgestützt sind und Kraftsensoren in der aktiven Lagerebene das Sensorsignal darstellen, wird die Schwingungsminderung durch eine Integral-Force-Feedback-Regelung nachgewiesen.