DE102005041583B4 - Regeln von Schwingungen - Google Patents
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- G05D19/02—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Regelung von Schwingungen. Sie befasst sich insbesondere, aber nicht ausschließlich, mit dem Regeln von Schwingungen in einem Kraftfahrzeug, wie beispielsweise Schwingungen zwischen dem Motor und seiner Aufhängung.
- In
EP 0 115 417 A2 undEP 0 172 700 A1 werden zwei verschiedene Arten von hydraulisch gedämpften Aufhängungsvorrichtungen zur Schwingungsdämpfung zwischen zwei Teilen eines Maschinenstücks, z.B. ein Fahrzeugmotor und ein Chassis, diskutiert.EP 0 115 417 A2 offenbart unterschiedliche Aufhängungsvorrichtungen in der Art „Topf und Vorsprung“, bei denen ein „Vorsprung“, der ein Ankerteil ausgestaltet, mit welchem eines der Maschinenstücke verbunden ist, selbst über eine verformbare (normalerweise elastische) Wand mit der Öffnung eines „Topfes“ verbunden wird, welcher an dem anderen Maschinenteil angebracht ist und ein weiteres Ankerteil ausgestaltet. - Der Topf und die elastische Wand definieren dann eine Arbeitskammer für eine Hydraulikflüssigkeit, welche mit einer Ausgleichskammer durch einen (gewöhnlicherweise länglichen) Durchgang verbunden ist, welcher die Dämpfungsöffnung bereitstellt. Die Ausgleichskammer wird von der Arbeitskammer durch eine starre Trennwand abgetrennt, und eine flexible Membrane steht mit der Flüssigkeit in direktem Kontakt und gestaltet zusammen mit der Trennwand eine Gastasche.
- Die in
EP 0 172 700 A1 offenbarten Aufhängungsvorrichtungen gehören zu der Art „Buchse“. Bei dieser Art von Aufhängungsvorrichtung stellt sich das Ankerteil für einen Teil der schwingenden Maschine in Gestalt einer hohlen Manschette dar, wobei sich das andere Ankerteil in Gestalt einer Stange oder einer Röhre darstellt, die ungefähr in der Mitte von und koaxial zu der Manschette verläuft. InEP 0 172 700 A1 wird das röhrenförmige Ankerteil mit der Manschette durch elastische Wände verbunden, die eine der Kammern in der Manschette definieren. Die Kammer wird über einen Durchgang mit einer zweiten Kammer verbunden, die mindestens teilweise durch die Balgwand begrenzt wird, welche tatsächlich dergestalt frei verformbar ist, dass sie eine Bewegung der Flüssigkeit durch den Durchgang ausgleichen kann, ohne dass sie selbst dieser Bewegung der Flüssigkeit in nennenswerter Weise Widerstand leistet. - Die beiden vorstehend genannten Aufhängungsvorrichtungen sind passiv in dem Sinn, dass sie Bauteile aufweisen, welche durch Schwingungen beeinflusst werden und demzufolge Dämpfung zur Verfügung stellen, aber nicht aktiv versuchen, diesen Schwingungen entgegenzuwirken, indem Gegenschwingungen eingesetzt werden. In
EP 0 262 544 A2 wird eine Modifikation der Aufhängungsvorrichtung in der Art „Topf und Vorsprung“ vorgeschlagen, bei welcher die Dämpfungseigenschaften der Aufhängungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Schwingungsfrequenz verändert werden können. Dadurch wird eine „halbaktive“ Aufhängung zur Verfügung gestellt, aber es wird immer noch keine Aufhängungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, bei welcher aktiv Schwingungen erzwungen werden, um den Schwingungen entgegenzuwirken, welche auf die Aufhängungsvorrichtung einwirken. Es ist allerdings bekannt, derartige Schwingungen einzusetzen, um eine aktive Aufhängung zur Verfügung zu stellen, bei welcher die Schwingungen aufgehoben werden, die darauf einwirken. Derartige Aufhängungen erfassen das Vorhandensein gleichförmiger periodischer Komponenten in der Schwingung, die z.B. von einem Kraftfahrzeugmotor auf die Aufhängungsvorrichtung einwirkt, und entwickeln durch geeignete Manipulation eine variable Gegenkraft, welche dazu führt, dass die Schwingungen dergestalt aufgehoben werden, dass die Schwingungen nicht an die tragende Konstruktion übertragen werden. Bei derartigen aktiven Aufhängungen muss eine Regelungsbeziehung zwischen den Schwingungen, welche auf die Aufhängungsvorrichtung einwirken, und den Gegenschwingungen bestehen, welche von der Aufhängungsvorrichtung erzeugt werden. Bestehende Beziehungen stützen sich auf Vorwissen über die Eigenschaften der Aufhängung, von welchen angenommen wird, dass sie konstant bleiben. Es wird angenommen, dass der Schwingungseingang eine überwiegend gleichförmige periodische Form hat, z.B. die einer Sinusschwingung (das heißt mit der Frequenz ω) mit einem zusätzlichen kleineren Zufallsanteil. Das Ziel der Schwingungsaufhebung besteht darin, ein zusätzliches Schwingungssignal in das System einzugeben, welches den Eingang aufhebt (d.h. eine Sinusschwingung mit derselben Frequenz und Amplitude aber mit einer Phasenverschiebung um 180"). Das Hauptproblem, um dies zu erreichen, besteht darin, dass im Allgemeinen Konstruktionsteile, durch welche die Schwingungen hindurchgehen, dazu neigen, sowohl die Amplitude als auch die Phase der Schwingung zu verändern. Das bedeutet, dass die Phase eines Aufhebungssignales, an einer Stelle in der Konstruktion richtig zu sein scheint, aber sehr wohl an einer anderen Stelle nachteilig sein kann. - Die gleichförmige periodische Wellenform, welche aufgehoben wird, kann als eine Uberlagerung einer Reihe von sinusförmigen Wellenformen (Fourier-Komponenten) aufgefasst werden, welche voneinander unterschiedliche Frequenzen, Amplituden und Phasen aufweisen. Jede kann durch ihre Größe und Phase im Verhältnis zu irgendeiner Referenz charakterisiert sein. Infolgedessen wird nachfolgend eine bestimmte Fourier-Komponente eines Zeitbereichssignales (z.B. x(t)) als ein Frequenzbereichsvektor
x dargestellt. Auf ähnlich Weise können die Eigenschaften der Konstruktion (und des zugehörigen Regelungssystems), durch welche diese Signale hindurchgehen, vereinfacht werden, indem sie in Blöcke aufgeteilt werden, wobei von jedem bekannt ist, dass er einen gewissen Einfluss auf Phase und Amplitude von gleichförmigen periodischen Signalen hat. Ein Beschleunigungsmesser kann beispielsweise eine Schwingung, die als eine Auslenkungsamplitude ausgedrückt wird, in ein Spannungssignal einer unterschiedlichen Amplitude umwandeln. Das Spannungssignal eines perfekten Beschleunigungsmessers wird im Verhältnis zu dem Eingang ebenfalls um 180° phasenverschoben sein. Auf ähnliche Weise sollte ein Stellglied eine Kraft produzieren, die danach strebt, sich proportional zu der Eingangsspannung der Auslenkung zu verhalten, in der Praxis ist die Kraft jedoch wahrscheinlich zu dem Eingangssignal verzögert, beispielsweise wegen Induktanz innerhalb des Mechanismus des Stellgliedes. Diese Effekte werden quantitativ als Transferfunktion ausgedrückt, welche die Veränderung in Phase und Amplitudenverstärkung als eine Funktion der Frequenz bereitstellt. In bekannten Regelungssystemen werden iterative Beziehungen genutzt, nachdem Schwingungen in Werte der Frequenzbereichsphase und der Größe umgewandelt wurden. - So wird in
GB 2 354 054 A - Das schematisch in
1 der beigefügten Zeichnungen (welche später ausführlicher behandelt werden) gezeigte System kann unter Verwendung von Transferfunktionen (G ) in einem Blockdiagramm ausgedrückt werden, wie in2 der beigefügten Zeichnungen gezeigt. Darauf aufbauend ist es möglich, einen Ausdruck für die Ausgangsschwingung als Funktion aller Komponentenwirkungen aufzuschreiben. Jede Strecke wird unabhängig addiert und die Wirkung der Komponenten in jeder Strecke ist einfach das Produkt aller Komponententransferfunktionen. - Es wird darauf hingewisen, dass
x y , in2 , die Darstellungen des Frequenzbereichsvektors einer Fourier-Komponente jeweils des Eingangs- und Ausgangssignales sind. u ist ein Ausgangsvektorsignal, welches die Kraft regelt, die durch das Regelungssystem auf die Aufhängung ausgeübt wird. - Bei einem derartigen System kann für einen gegebenen, unbekannten gleichförmigen Eingang
x die Beziehung zwischeny und u wie folgt ausgedrückt werden:u0 Unbekannte sind, welche von den Transferfunktionen des Systems und dem Eingangx abhängig sind. Der optimale Reglerausgangu' , welcher zu einem Ausgangy von Null führt, kann dann folgendermaßen ausgedrückt werden: -
-
- Das Vorstehende wird in eine iterative Regelungsbeziehung umgewandelt, die auf der Grundlage des Ergebnisses der letzten beiden Versuche u'(n), u'(n-1) nach dem nächstbesten Wert für u' (n+1) sucht.
- A ist ein skalarer Wert (0>A>1), der die Konvergenz- und Stabilitätsrate definiert, und p(n) ist eine optionale kleine Störung.
- Somit wird in
GB 2 354 054 A - Vorzugsweise liegt der Wert von A in dem Bereich von 0,1 bis 0,3 und, obwohl die Störung p(n) Null sein kann, beträgt sie vorzugsweise 1 % oder weniger von der Größe des normalen Regelungsausgangs.
- Wenn eine derartige Anordnung in einer hydraulisch gedämpften Aufhängungsvorrichtung verwendet wird, ist es notwendig, dass die Aufhängungsvorrichtung gemäß dem Wert von u angetrieben wird. Die Aufhängungsvorrichtungen aus
EP 0 115 417 A2 undEP 0 172 700 A1 weisen keine Einrichtungen auf, um eine derartige Antriebskraft auf die Hydraulikflüssigkeit auszuüben, da sie, wie vorstehend beschrieben, passive Aufhängungsvorrichtungen sind, und infolgedessen offenbartGB 2 354 054 A - Die vorliegende Erfindung befasst sich in ihren unterschiedlichen Aspekten mit Modifikationen und Entwicklungen der aktiven Aufhängung, die in
GB 2 354 054 A GB 2 354 054 A GB 2 354 054 A - Es ist möglich, die vorstehend diskutierten Techniken auf den Fall von zwei Aufhängungen anzuwenden, und die vorstehend aufgeführte Analyse kann angewendet werden. Allerdings müssen die Terme y, u', und [R] verändert werden.
- Insbesondere stellt y nunmehr einen Vektor mit 2*f Elementen dar, wobei f die Anzahl der aktiven Aufhängungen ist, beispielsweise y = [yi1 yo1 yi2 yo2 .........]. Jedes yi1 yo1 Paar beschreibt die Vektordarstellung (Zeiger) des Störsignales ähnlich wie diejenige in
GB 2 354 054 A -
-
- Folglich ist es bei diesem Aspekt der Erfindung notwendig, Informationen aus den zwei vorhergehenden Iterationen zu verwenden, im Gegensatz zu den Anordnungen, die in
GB 2 354 054 A - Infolgedessen wird in dem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen einer Konstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zur Verfügung gestellt.
- Darüber hinaus stellt dieser Aspekt der Erfindung außerdem eine Vorrichtung zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen einer Konstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 2 zur Verfügung.
- Demzufolge wird eine komplexere Iterationsanordnung verwendet, allerdings sind die Techniken ähnlich zu denjenigen, die in
GB 2 354 054 A - In
GB 2 354 054 A - Allerdings wurde erkannt, dass es, zumindest aus ästhetischen Gründen, manchmal wünschenswert ist, eine Schwingung einzusetzen, die nicht dieselbe wie die eingehende Schwingung ist. Betrachten wir einen Motor, der in einem Fahrzeug schwingt. Mit den vorstehend und in
GB 2 354 054 A - Deswegen wird in einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Aufhängungsvorrichtung dergestalt angetrieben wird, dass den beiden Teilen (wie beispielsweise dem Motor und Chassis), die durch die Aufhängungsvorrichtung verbunden sind, eine gewünschte Schwingung verliehen wird. Die Frequenz dieser gewünschten Schwingung wird von dem einen oder dem anderen der beiden Teile abgeleitet, und/oder von den Schwingungen zwischen ihnen, allerdings besteht sie aus einer Harmonischen dieser Frequenz.
- Demzufolge kann durch den zweiten Aspekt ein Verfahren zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen einer Konstruktion über mindestens eine Aufhängungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche zwischen den beiden Teilen der Konstruktion angeschlossen ist, wobei:
- ein Frequenzwert von mindestens einem der beiden Teile und/oder den Schwingungen zwischen ihnen abgeleitet wird;
- ein Signal, welches eine Harmonische des Frequenzwertes darstellt, abgeleitet wird; und
- die Aufhängungsvorrichtung geregelt wird, um dergestalt eine Kraft zwischen den beiden Teilen zu erzeugen, dass die beiden Teile angeregt werden, bei einer Frequenz zu schwingen, welche der Harmonischen entspricht.
- Mit diesem Aspekt kann außerdem eine Vorrichtung zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen einer Konstruktion über mindestens eine Aufhängungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche zwischen den beiden Teilen der Konstruktion angeschlossen ist, welche umfasst:
- einen Sensor zum Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion und zum Erzeugen eines Frequenzwertes aus mindestens einem der beiden Teile und/oder den Schwingungen zwischen ihnen;
- einen Generator zum Erzeugen eines Signales, welches eine Harmonische des Frequenzwertes darstellt; und
- einen Regler zum Regeln der mindestens einen Aufhängungsvorrichtung, um dergestalt eine Kraft zwischen den beiden Teilen zu erzeugen, dass die beiden Teile angeregt werden, bei einer Frequenz zu schwingen, welche der Harmonischen entspricht.
- Wenn demzufolge die beiden Teile aus einem Motor und einem Chassis bestehen, kann ein Frequenzsignal abgeleitet werden, dass der Höhe der Motordrehzahl entspricht, und die Aufhängungsvorrichtung kann dergestalt geregelt werden, dass eine Schwingung erzeugt wird, welche einer Harmonischen dieser Motorfrequenz entspricht.
- Vorzugsweise wird außerdem ein Phasenwert von dem mindestens einen der beiden Teile und/oder den Schwingungen zwischen ihnen abgeleitet, und die Aufhängungsvorrichtung wird dergestalt geregelt, dass die beiden Teile angeregt werden, um bei der Frequenz zu schwingen, welche der Harmonischen entspricht, und mit einer Phase, welche mit dem abgeleiteten Phasenwert verwandt ist.
- Bei diesem Aspekt ist es wünschenswert, allerdings nicht wesentlich, dass die Regelung der Aufhängungsvorrichtung außerdem unerwünschte Schwingungen auf eine Weise unterdrückt, die zu den Anordnungen ähnlich ist, die unter Bezugnahme auf den ersten Aspekt diskutiert werden, oder wie in
GB 2 354 054 A - Der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung befasst sich mit der Art, die Komponenten des Vektors x als eine Fourier-Komponente des Schwingungseingangs von dem Motor zu erhalten, und deswegen Vektor y zu erhalten, der die entsprechende Komponente des Ausgangs darstellt. In
GB 2 354 054 A - Es wird allerdings erkannt, dass, wenn die Schwingungen zwischen einem Motor und einem Chassis berücksichtigt werden, die Frequenzkomponenten der Schwingung ganz enq mit der Ausqanqsdrehzahl des Motors verwandt sind. Die Schwingungen neigen dazu, bei der Höhe der Umdrehung oder bei deren Harmonischen oder Unterharmonischen zu liegen. Deswegen ist es möglich, anstatt die Schwinqunqsfrequenz ω zu verwenden, einen Wert auszunutzen, wie beispielsweise einen Kurbelwinkel, welcher von der Umdrehung einer Welle abgeleitet wird, die durch den Motor angetrieben wird. Diese Welle kann beispielsweise eine Kurbelwelle sein, welche direkt durch den Motor angetrieben wird, und sich deswegen mit der Drehzahl des Motors dreht, oder irgendeine weitere Welle, welche bei einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die auf eine bekannte Weise mit der Höhe der Motordrehzahl verwandt ist. Dann kann der somit abgeleitete Wert verwendet werden, um die Frequenz ω von den in
GB 2 354 054 A x zu ersetzen, welches den Motorschwingungseingang definiert. - Demzufolge kann durch diesen dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln von Schwingungen zwischen einem Motor und einem Chassis zur Verfügung gestellt werden, eine Aufhängungsvorrichtung zwischen dem Motor und dem Chassis umfassend, einen ersten Sensor zum Erfassen der Umdrehung dieser Welle, die durch den Motor angetrieben wird, und ein Stellglied zum Erzeugen einer variablen Kraft, die von der Umdrehung der Welle abhängig ist, die den Schwingungen entgegenwirkt, einen zweiten Sensor zum Erfassen von irgendeiner resultierenden Schwingung, die auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variable Kraft zurückzuführen ist, und einen Regler zum Regeln des Stellgliedes, um die variable Kraft zu erzeugen, wobei das Stellglied zum Erzeugen der Kraft dergestalt angeordnet ist, dass es durch den Regler zum Erzeugen der Kraft auf der Grundlage einer iterativen Beziehung geregelt wird, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kraft einer Iteration unter Verwendung von einem Reglerausgangssignal in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt wird, das von dem Reglerausgangssignal der unmittelbar vorhergehenden Iteration in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet wird, der von dem Reglerausgangssignal und der Schwingung abgeleitet wird, die aus mehr als einer vorhergehenden Iteration resultiert.
- Dieser Aspekt kann außerdem ein Verfahren zum Regeln von Schwingungen zwischen einem Motor und einem Chassis zur Verfügung stellen, umfassend:
- Erfassen der Umdrehung einer Welle, die durch den Motor angetrieben wird;
- Dämpfen von Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, Erzeugen einer variablen Kraft, die von der Umdrehung der Welle abhängig ist, um den Schwingungen entgegenzuwirken, und Erfassen von irgendeiner resultierenden Schwingung, die auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variable Kraft zurückzuführen ist; wobei;
- die Kraft durch Regelung eines Reglers auf der Grundlage einer iterativen Beziehung erzeugt wird, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kraft einer einzigen Iteration unter Verwendung eines Reglerausgangssignales in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt wird, das von dem Reglerausgangssignal von der unmittelbar vorhergehenden Iteration in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet wird, welcher von dem Reglerausgangssignal und der Schwingung abgeleitet wird, die aus mehr als einer vorhergehenden Iteration resultiert.
- Darüber hinaus kann dieser Aspekt mit dem ersten Aspekt kombiniert werden, bei dem es mehrere Aufhängungsvorrichtungen gibt, indem die vorausgehenden f Iterationen ausgenutzt werden. Infolgedessen wird der Frequenzwert, welcher in dem zweiten Aspekt verwendet wird, von der Umdrehung der Welle abgeleitet, die durch den Motor angetrieben wird. Wiederum kann der Wert aus der Umdrehungsfrequenz dieser Welle bestehen, oder aus dem Wert, welcher von Veränderungen des Kurbelwinkels abgeleitet wird, welche einen Wert ergeben, der gleichwertig zu der Drehzahl ist, und infolgedessen aus dem Frequenzwert bestehen kann, der in dem zweiten Aspekt verwendet wird.
- Infolgedessen kann dieser Aspekt außerdem eine Vorrichtung zum Regeln von Schwingungen zwischen einem Motor und einem Chassis zur Verfügung stellen, f Aufhängungsvorrichtungen zwischen dem Motor und dem Chassis umfassend, wobei f eine ganze Zahl größer als 1 ist, einen ersten Sensor zum Erfassen der Umdrehung einer Welle, die von dem Motor angetrieben wird, Stellglieder zum Erzeugen von variablen Kräften, welche von der Umdrehung der Welle abhängig sind, um den Schwingungen in den jeweiligen f Aufhängungsvorrichtungen entgegenzuwirken, mindestens einen zweiten Sensor zum Erfassen der resultierenden Schwingungen, welche auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variable Kraft zurückzuführen sind; wobei die Stellglieder zum Erzeugen der variablen Kräfte dergestalt angeordnet sind, dass sie durch den Regler geregelt werden, um die Kräfte auf der Grundlage einer iterativen Beziehung zu erzeugen, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kräfte von einer einzigen Iteration unter Verwendung von Reglerausgangssignalen in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt werden, die von den Reglerausgangssignalen von f unmittelbar vorhergehenden Iterationen zuzüglich eines Betrages eines Frequenzbereichsvektors abgeleitet werden, der von den Reglerausgangssignalen und den Schwingungen abgeleitet wird, die aus mehr als
f vorhergehenden Iterationen resultieren. - Es kann außerdem ein Verfahren zum Regeln von Schwingungen zwischen einem Motor und einem Chassis zur Verfügung gestellt werden, die mit
f Aufhängungsvorrichtungen untereinander verbunden sind, wobeif eine ganze Zahl größer als1 ist, das Dämpfen von Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion umfassend, das Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, das Erzeugen von variablen Kräften, die von der Umdrehung der Welle abhängig sind, um den Schwingungen in jeder der f Aufhängungsvorrichtungen entgegenzuwirken, und das Erfassen von irgendwelchen resultierender Schwingungen, die auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variable Kraft zurückzuführen sind; wobei
die Kräfte durch Regelung eines Reglers auf der Grundlage einer iterativen Beziehung erzeugt werden, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kräfte einer einzigen Iteration unter Verwendung von Reglerausgangssignalen in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt werden, die von den Reglerausgangssignalen von f unmittelbar vorhergehenden Iterationen in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet werden, welcher von den Reglerausgangssignalen und den Schwingungen abgeleitet wird, die aus mehr als f vorhergehenden Iterationen resultieren. - Vorzugsweise basiert die Ermittlung der Umdrehung der Welle, die durch den Motor angetrieben wird, auf einer Messung des Kurbelwinkels
θ . Der Kurbelwinkelθ kann dann verwendet werden, um eine Sinuswelle zu erzeugen, welche als das direkte Maß des Eingangssignalvektorsx betrachtet werden kann, der inGB 2 354 054 A -
- In jedem Fall werden die Summen ermittelt, indem ein Block von Abtastungen einer bestimmten Länge (z.B. „k“) verarbeitet wird. Vorzugsweise ist
k mit der Anzahl der Abtastungen in einem Zeitraum gleichwertig, welcher das Ein- bis Vierfache der Periode der Frequenz ausmacht, die aufgehoben werden soll. Genau wie inGB 2 354 054 A - Alle vorstehend genannten Aspekte der vorliegenden Erfindung können eine hydraulische gedämpfte Aufhängungsvorrichtung nutzen, bei welcher ein Teil der Aufhängungsvorrichtung im Verhältnis zu dem anderen angetrieben wird, um der Aufhängungsvorrichtung, zuzüglich zu ihren Dämpfungseigenschaften, eine Zwanqsschwinqung aufzuzwingen. Beispielsweise, und wie in
GB 2 354 054 A - Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf die Verwendung einer derartigen Aufhängungsvorrichtung beschränkt und weitere Aufhängungsvorrichtungen können verwendet werden, welche aktiven Antrieb der Komponenten der Aufhängungsvorrichtung zur Verfügung stellen, um den beiden Teilen, die durch die Aufhängungsvorrichtung verbunden werden, eine Schwingungskraft aufzuzwingen, als auch, oder anstatt eine passive Dämpfung zur Verfügung zu stellen.
- Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 das Schwingungssystem, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet werden kann; -
2 ein schematisches Blockdiagramm des Systems aus1 ; -
3 ein Phasendiagramm der Beziehung zwischen u und x; -
4 ein Phasendiagramm des Ausgangsy ; -
5a und5b Beispiele der Beziehung zwischenu undy ; -
6 ein schematisches Blockdiagramm eines Reglers, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird; -
7 die Beziehung zwischenx ,y und einer künstlichen Referenz r; -
8 ausführlicher eine erste Aufhängungsvorrichtung, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann; -
9 eine zweite Aufhängungsvorrichtung, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann; -
10 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Motor durch zwei Aufhängungsvorrichtungen gelagert wird; -
11 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Motor durch ein Chassis mit vier Aufhängungsvorrichtungen gelagert wird; und -
12a und12b eine Modifikation der Ausführungsform von10 unter Verwendung eines Kurbelwinkelsensors. - Zunächst wird unter Bezugnahme auf
1 ein Kraftfahrzeugmotor1 an einem Chassis2 über eine Aufhängungsvorrichtung3 angebracht, welche wie später ausführlicher beschrieben wird, aktive Dämpfung der Schwingungen des Motors1 im Verhältnis zu dem Chassis2 zur Verfügung stellt. Der Motor1 kann außerdem mit dem Chassis2 über weitere Aufhängungsvorrichtungen4 verbunden sein, welche keine derartige aktive Dämpfung bieten. Ein Vorwärtskopplungssensor5 , welcher z.B. aus einem Beschleunigungsmesser bestehen kann, erfasst die Eingangsschwingungen, die von dem Motor1 auf die Aufhängungsvorrichtung3 einwirken, und ein Rückkopplungssensor6 erfasst die Schwingungen, die über die Aufhängungsvorrichtung3 an das Chassis2 übertragen werden. - Die Aufhängungsvorrichtung
3 kann als zwei Elemente aufweisend betrachtet werden, nämlich ein passives Dämpfungselement und ein Stellgliedelement, das parallel zu dem passiven Element betrieben wird. Ein Regelungssystem erfasst die Schwingungen von dem Motor1 über den Sensor5 und regelt das Stellglied der Aufhängung3 mit der Absicht, den Ausgang zu minimieren, der von dem Sensor6 erfasst wird. Die Ausgänge der Sensoren5 und6 werden somit von der Regelung verwendet, um die Signale zu bestimmen, die dem Stellglied gesendet werden. - Es wird darauf hingewiesen, dass es in dem vorstehend genannten System möglich wäre, zusätzliche oder alternative Sensoren zur Verfügung zu stellen, wie beispielsweise einen entfernt gelegenen Rückkopplungssensor
7 , der in1 auf einem entfernt gelegenen Teil des Chassis2 gezeigt wird. Dieser entfernt gelegene Sensor könnte alternativ aus einem Geräuschmesser innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs bestehen. Es wäre außerdem möglich, das Stellglied der Aufhängung3 durch einen Schwingungserreger8 zu ersetzen, welcher durch Steuerung des Reglers die Aufhebung der Schwingungen des Motors1 bereitstellt. Es ist außerdem möglich, ein Signal des Zünd- und Einspritzsystems des Motors zu verwenden, um ein Vorwärtskopplungssignal entweder als Zusatz oder als Ersatz für Sensor5 abzuleiten. - Der Aufbau von
1 kann als ein Satz von Funktionen betrachtet werden, die in dem Blockdiagramm von2 gezeigt sind. In2 stellt der Vektorx eine Fourier-Komponente des Schwingungseingangs von dem Motor und der Vektory die entsprechende Komponente des Ausgangs zu dem Chassis2 dar. Das System kann danach in die gezeigten Funktionsblöcke unterteilt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die in2 gezeigte Anordnung für mehr als eine Fourier-Komponente des Schwingungseingangs zur Verfügung gestellt werden kann. In2 stellt der Funktionsblock10 die passiven Aspekte der Aufhängung3 und der Funktionsblock11 die Auswirkung weiterer Schwingungswege dar, wie beispielsweise über die Aufhängung4 . Die Funktion, die durch den Vorwärtskopplungssensor5 zur Verfügung gestellt wird, ist dann bei12 gezeigt. Der Ausgang y wird mittels einer Funktion13 , die den Sensor6 darstellt, an den Regler14 rückgekoppelt, welcher außerdem den Ausgang von Funktion12 empfängt. Der Regler14 erzeugt dann ein Ausgangssignal, das in den Funktionsblock15 eingespeist werden soll, der die aktiven Aspekte der Aufhängungsvorrichtung3 darstellt. Die Ausgänge der Funktionen10 und15 werden somit bei16 kombiniert, um die Eigenschaften der Aufhängungsvorrichtung3 darzustellen, und diese werden ihrerseits durch eine Funktion17 modifiziert, welche die Bauteile darstellt, an denen die Aufhängungsvorrichtung3 befestigt ist, wie etwa Befestigungsträger, etc. Diese werden mit dem Ausgang von Funktion11 kombiniert, der durch Funktion18 modifiziert wird, welche die strukturellen Auswirkungen von anderen Schwingungswegen darstellt, um den Ausgangy zu bilden. - In solch einem System kann ein Ausgang u betrachtet werden, der von dem Regler
14 gesendet wird und irgendeine bisher unbekannte Funktion des erfassten Eingangsvektorsx (z.B. u = G . x) ist. Weiterhin ist u noch ein Vektor, welcher eine gleichförmige Sinuswelle darstellt, allerdings weist es eine Amplitude und Phase im Verhältnis zu dem Eingangssignalvektor x auf, der nun durch eine Transferfunktion des Reglers definiert wird. Der resultierende Schwingungsausgang y des Systems wird durch Folgendes gegeben:q die Anzahl der Schwingungsübertragungswege ist. -
- Es ist möglich, die Transferfunktionen jeder Komponente zu messen und einen Regler abzuleiten, welcher die gewünschte Wirkung erzielen wird. Es ist schwierig, diese Transferfunktionen zuverlässig zu messen, und wegen Bauvariationen können sie normalerweise nicht auf andere nominell identische Konstruktionen übertragen werden.
- In der vorgenannten Diskussion werden die Vektoren
x ,y und u als der Schwingungseingang von dem Motor1 , als der Schwingungsausgang zu der tragenden Konstruktion, und als der Reglungsausgang14 betrachtet, der durch den Regler14 über die Aufhängungsvorrichtung3 einwirkt.3 zeigt ein Beispiel eines Reglerausgangs u, welcher als ein Vektor im Verhältnis zu der Eingangsgrößex der Einheit ausgedrückt wird. Laut Vereinbarung wirdx auf der x-Achse gezeigt, undu weist in3 eine willkürliche Verstärkung von 1,5 und eine Phase von 30° auf. In der nachfolgenden Erklärung werden die Vektoren außerdem durch ihre kartesischen Komponenten definiert. -
4 zeigt die Systemreaktion auf diesen Reglereingang als einen Vektory , welcher seinerseits aus der Summe der verschiedenen Schwingungswege resultiert.5a und5b zeigen dann zwei Fälle für den Reglerausgang (gezeigt in einer Ebene, die hier als die ReglerausgangsebeneSo definiert ist) und den daraus resultierenden Systemausgang (in einer Ebene, die als SystemausgangsebeneSs definiert ist). -
- Die Implementierung der vorstehenden Beziehung kann mit Hilfe eines digitalen Prozessors erreicht werden (d.h. eines Computers oder eines unabhängigen IC mit digitalem Signalprozessor), welcher Daten nutzt, die mittels D-/A- und A-/D-Wandler abgetastet werden. Um einen Algorithmus zur Darstellung der Beziehung zu formulieren, ist es notwendig, das Zeitbereichssignal x(t) (die Abfolge von Abtastungen, die bei jedem Abtastintervall (dt) bestimmt werden) zu Darstellungen eines Frequenzbereichs in der Form eines Phasen-/Verstärkungsvektors oder von Phasen-/Verstärkungsvektoren umzuwandeln. Dies wird durch ein Verfahren ausgeführt, das im Allgemeinen zu Filterzwecken verwendet wird. Es beinhaltet Analysen von Blöcken der Abtastungsdaten wie nachstehend beschrieben.
- Ein Verfahren zum Bestimmen der Phase und Verstärkung von
y im Verhältnis zu dem Eingangx beinhaltet ein zusätzliches internes, künstlich erzeugtes Referenzsignalr , welches eine Annäherung anx ist.r stellt eine Sinuswelle mit Frequenzω' dar, welche dieselbe oder eine enge Annäherung an ω ist, wobei es die wirkliche Frequenz der besonderen Fourier-Komponente ist, die aufgehoben werden soll. In einem Beispielsfall kannω' die Frequenz sein, die von der Drehzahl des Motors abgeleitet wird. Daω nicht immerω' entspricht, kann es eine zusätzliche Phasendifferenz zwischenx undr geben, allerdings kann diese bestimmt werden, indem ein Block von Abtastungen mit fester Länge (z.B. „k“) verarbeitet wird. Vorzugsweise istk mit der Anzahl von Abtastungen in einem Zeitraum gleichwertig, welcher das Ein- bis Vierfache der Periode der Frequenz ausmacht, die aufgehoben werden soll. Darüber hinaus wird dies, zumindest fürx , bei jeder Abtastung wiederholt. Für die n-te Iteration werden die phasengleichen und phasenverschobenen Komponenten vonx im Verhältnis zur , (x1 beziehungsweisexo ) durch Folgendes gegeben: -
-
- Vorstehendes ergibt die n-te Blockablesung der Phase und Verstärkung in kartesischer Form der identifizierten Fourier-Komponente des Ausgangs y(t) im Verhältnis zu dem Eingang x(t). Sie kann in Blockform bei jeder k-ten Abtastung berechnet werden, um eine schrittweise Regelungsfunktion zu ergeben, oder kann als laufende Summe bei jeder Abtastung für kontinuierlichere Regelungsstrategien berechnet werden. In dem Vorhergehenden kann es vorgezogen werden, eine Anzahl von Abtastungen zwischen Blöcken zu ignorieren, um die destabilisierenden Auswirkungen von Wanderwellen zu reduzieren, die durch das vorausgehende Blockregelungssignal verursacht werden. Dieses Verfahren kann für jede Fourier-Komponente, die aufgehoben werden soll, wiederholt werden. In dieser Form kann es in dem vorstehend beschriebenen iterativen Algorithmus verwendet werden.
-
- Da es das Ziel des Algorithmus ist, einen Null-Ausgang
y zu erzeugen, folgt daraus, dass sich die n-te Lösung füru' derjenigen von n - 1 bei Konvergenz annähert. Unter diesen Umständen wird der Algorithmus selbst dann nicht aktiv sein, wenny sich nachfolgend ändert. Um dies zu verhindern, wird kontinuierlich eine kleine Störung auf u einwirken. Diese Störung beträgt typischerweise ein Tausendstel der Größe des normalen Reglerausgangs. Eine überarbeitete Version des Algorithmus lautet folgendermaßen: - Wie vorhergehend erwähnt, wird bevorzugt, dass der Vektor u' unter Verwendung einer hydraulisch gedämpften Aufhängungsvorrichtung auf das Schwingungssystem einwirkt. In Übereinstimmung mit dem zuvor erwähnten zweiten Aspekt der Erfindung wird der Vektor
u' zur Regelung der Membrane der hydraulisch gedämpften Aufhängungsvorrichtung in der Art eines „Topfes und Vorsprunges“ eingesetzt, welche inEP-A-0 115 417 offenbart ist. Ausführungsformen derartig hydraulisch gedämpfter Aufhängungsvorrichtungen werden nun ausführlicher beschrieben. -
8 der beigefügten Zeichnungen zeigt ein Beispiel einer Aufhängungsvorrichtung in der Art eines „Topfes und Vorsprungs“, welche mit der vorhergehend beschriebenen iterativen Beziehung verwendet werden kann. Die Aufhängungsvorrichtung dient zum Dämpfen von Schwingung zwischen zwei Teilen einer (nicht dargestellten) Konstruktion und weist einen Vorsprung21 auf, der über einen Befestigungsbolzen22 mit einem der Teile der Konstruktion verbunden ist, und der andere Teil der Konstruktion ist mit einem im Allgemeinen U-förmigen Topf24 verbunden. Eine Trennwand27 ist an dem Topf24 in der Nähe eines Ringes26 befestigt und erstreckt sich über die Öffnung des Topfes24 , und eine elastische Feder25 , z.B. aus Gummi, verbindet den Vorsprung21 und die Trennwand27 . Infolgedessen wird innerhalb der Aufhängung eine Arbeitskammer28 definiert, welche durch die elastische Feder25 und die Trennwand27 begrenzt wird. - Das Innere der Trennwand
27 ist durch einen gewellten Durchgang29 definiert, welcher mit der Arbeitskammer28 über eine Öffnung30 verbunden ist, und außerdem über eine (nicht dargestellte) Öffnung mit einer Ausgleichskammer32 verbunden ist. Infolgedessen wird, wenn der Vorsprung21 im Verhältnis zu dem Topf24 (in der vertikalen Richtung in1 ) schwingt, sich das Volumen der Arbeitskammer28 verändern, und Hydraulikflüssigkeit in dieser Arbeitskammer28 wird durch den Durchgang29 in die Ausgleichskammer32 hinein - oder aus ihr heraus - gedrückt. Diese Flüssigkeitsbewegung bewirkt Dämpfung. Das Volumen der Ausgleichskammer32 muss sich als Reaktion auf eine solche Flüssigkeitsbewegung verändern, und daswegen wird die Ausgleichskammer32 von einer flexiblen Wand33 begrenzt. - Beim Betrieb wird die Kraft, welche die Aufhängungsvorrichtung erfährt, hauptsächlich parallel zu dem Befestigungsbolzen
22 verlaufen, und diese Richtung definiert eine Achse des Vorsprungs21 . - Eine ringförmige Membrane wird anschließend an der Trennwand
27 angebracht, welche die Hydraulikflüssigkeit in der Arbeitskammer28 von einer Gastasche35 trennt. Wenn die Trennwand27 frei schwingen könnte, würden Schwingungen des Vorsprunges21 im Verhältnis zu dem Topf24 Kräfte in der Hydraulikflüssigkeit in der Arbeiskammer28 verursachen, welche auf die Membrane34 einwirken würden, wodurch sie veranlasst würde zu schwingen, und infolgedessen das Volumen der Gastasche35 verändern. Derartige Schwingung der Trennwand, welche die Arbeitskammer28 von der Gastasche35 trennt, wäre dann wie z.B. inGB 2 282 430 A - Bei dieser Aufhängungsvorrichtung ist allerdings der Kreis, welcher durch die Mittellinie der ringförmigen Membrane
34 definiert wird (im Folgenden das Zentrum der Membran), über ein Verbindungsteil36 mit einer Spule37 verbunden. Die Spule37 ist ringförmig und überschneidet sich mit dem magnetischen Schaltkreis, welcher durch einen ringförmigen Permanentmagneten38 und Kernstücke46 ,47 ausgestaltet wird. Wenn ein Strom an die Spule37 angelegt wird, bewegt sie sich axial im Verhältnis zu dem Permanentmagneten38 , wodurch das Verbindungsteil36 und deswegen das Zentrum der Membrane34 bewegt werden. Durch Regeln des Stromes, der an die Spule37 angelegt wird, ist dann die Schwingung regelbar. - Vorzugsweise wird der Strom in der Spule
37 dergestalt geregelt, dass die Membrane34 in Harmonie mit den Schwingungen des Motors schwingt. Unter diesen Umständen könnte die hydraulisch gedämpfte Aufhängungsvorrichtung der Motorschwingung keinen Widerstand leisten und könnte daher eine Wirkung einer mit Null identischen dynamischen Steifigkeit für geeignete Schwingungsfrequenzen des Motors (z.B. in dem Bereich von 25 bis 500 Hz) aufweisen. Darüber hinaus trennt die Membrane34 allerdings die Arbeitskammer28 von der Gastasche35 und könnte infolgedessen dazu verwendet werden, um die passive Absorption einer grossen Amplitude von Niedrigfrequenzschwingung auf ähnliche Weise wie inEP 0 115 417 A2 oderGB 2 282 430 A - Demzufolge kann durch Kombinieren der aktiven Schwingung mit den Absorptionseigenschaften von passiver Schwingung der Membrane
34 eine Verbesserung erzielt werden. Die Kraft, welche durch die Wechselwirkung zwischen der Spule37 und dem magnetischen Schaltkreis, der aus den Magneten38 und den Kernen46 ,47 ausgestaltet wird, auf die Membrane34 einwirkt, wirkt unabhängig von der aktuellen Position der Membrane34 , und infolgedessen können sowohl die aktive Kraft, die auf die Arbeitskammer28 ausgeübt wird, als auch die passive, die Schwingung absorbierende Wirkung, gleichzeitig auftreten. Dies kann des Weiteren dadurch verbessert werden, dass sichergestellt wird, dass die betrachteten Schwingungsfrequenzen des Motors bei einer Frequenz liegen, die höher als diejenige ist, auf die der Durchgang29 abgestimmt ist. Bei diesen Frequenzen ist der Durchgang29 effektiv dergestalt gedrosselt, dass die Bewegung des Stellgliedes Druckschwankungen in der Arbeitskammer28 anstatt Bewegung von Flüssigkeit durch den Durchgang29 verursacht. - Bei dieser Aufhängungsvorrichtung wird die Membrane
34 über eine stromführende Spule37 und einen Permanentmagneten geregelt. Der Permanentmagnet38 kann durch einen elektrischen Magneten ersetzt werden, und es ist außerdem möglich, eine variable Reluktanzvorrichtung zu verwenden, insbesondere wenn ein niedrigerer Frequenzbereich akzeptabel ist. - Bei der Aufhängungsvorrichtung von
8 ist die Membrane34 ringförmig, und der Durchgang30 erstreckt sich durch ihre Öffnung.9 stellt eine weitere Aufhängungsvorrichtung dar, bei welcher die Membrane kreisförmig ist und von dem Durchgang39 umgeben wird. In9 sind die Teile der Aufhängungsvorrichtung, welche Teilen der Aufhängungsvorrichtung von8 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. - Bei der Aufhängungsvorrichtung von
9 wird die Membrane durch einen flexiblen Teil40 und einen starren Teil41 ausgestaltet. Sie erstrecken sich, um die Öffnung einer Gastasche42 auf ähnliche Weise zu schließen, wie bei den Aufhängungsvorrichtungen, die inEP 0 115 417 A2 offenbart sind. Der flexible Teil40 der Membrane ermöglicht ihr, als Reaktion auf Druckveränderungen in der Arbeitskammer28 zu schwingen. - Allerdings erstreckt sich darüber hinaus eine Spule
43 von dem starren Teil41 der Membrane nach unten und wird von einem Permanentmagneten45 umgeben. Infolgedessen kann die Spule43 , durch das Anlegen eines Stromes an die Spule43 , im Verhältnis zu dem Permanentmagneten45 dergestalt zum Schwingen gebracht werden, dass verursacht wird, dass sich der starre Teil41 der Membrane bewegt. Diese Bewegung des starren Teils41 der Membrane wird aufgrund des Nachgebenes des flexiblen Teils40 der Membrane ermöglicht. Wiederum wird ein magnetischer Schaltkreis aufgebaut, weil der Permanentmagnet45 starr an der Trennwand27 angebracht ist. Somit ermöglichen die Ausführungsformen von8 und9 , dass eine Schwingung auf Hydraulikflüssigkeit in der Arbeitskammer28 einer hydraulisch gedämpften Aufhängungsvorrichtung einwirkt, um dadurch Schwingungen in diese Aufhängung und damit in die Konstruktionen, an denen diese Aufhängung angebracht ist, einzuleiten. Es ist deswegen möglich, eine aktive Aufhebung von Schwingungen der Konstruktionen zur Verfügung zu stellen, mit welchen die hydraulisch gedämpfe Aufhängungsvorrichtung verbunden ist. - Die vorstehende Diskussion entspricht der Diskussion in
GB 2 354 054 - In der Anordnung von
1 ist der Motor1 an dem Chassis2 über eine Aufhängungsvorrichtung3 angebracht, welche aktive Dämpfung der Schwingungen des Motors1 im Verhältnis zu dem Chassis2 zur Verfügung stellt. Die10 und11 stellen Ausführungsformen dar, bei denen mehrere Aufhängungsvorrichtungen vorhanden sind, die derartig aktive Dämpfung zur Verfügung stellen. In den Ausführungsformen von10 und11 werden Komponenten, welche den Komponenten von1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden des Weiteren nicht ausführlicher beschrieben. - In der Ausführungsform von
10 ist der Motor1 mit dem Chassis über zwei Aufhängungsvorrichtung3a ,3b verbunden, die jede aktive Dämpfung zur Verfügung stellt. Die Vorrichtungen3a ,3b können z.B. den in8 oder in9 gezeigten Aufhängungsvorrichtungen entsprechen. Die Aufhängungsvorrichtungen3a ,3b sind mit einer Regelervorrichtung50 verbunden, welche außerdem mit Sensoren51 ,52 verbunden ist. In einer derartigen Anordnung erfasst der Regler50 die Schwingungen über Sensoren51 ,52 und regelt die Aufhängungsvorrichtungen3a ,3b , um geeignete Dämpfung sicherzustellen. - Die Ausführungsform von
11 ist derjenigen von10 ähnlich, allerdings weist sie vier Aufhängungsvorrichtungen3a ,3b ,3c und3d auf. Wiederum werden diese Aufhängungsvorrichtungen3a ,3b ,3c und3d durch den Regler50 auf der Grundlage von Signalen der Sensoren51 bis54 geregelt. - Die Regelungstechniken, welche auf die Aufhängungsvorrichtungen
3a und3b in10 und3a bis3d in11 angewendet werden, entsprechen im Allgemeinen denjenigen, die zuvor unter Bezugnahme auf2 bis7 beschrieben wurden. Es gibt allerdings ein extra Merkmal, das vorhanden sein muss. Der Regler50 muss die Regelung von jeder Aufhängungsvorrichtung koordinieren, um sicherzustellen, dass sie nicht auf eine Weise angeregt werden, die verursacht, dass ihre Wirkungen zum Konflikt führen. Infolgedessen ist es notwendig, dass die Signale zu jeder Aufhängungsvorrichtung verwandt sind, und infolgedessen werden die Ausdrückey ,u' , und [R] modifiziert. - Insbesondere stellt y, wie vorstehend erwähnt, nunmehr einen Vektor mit 2*f Elementen dar, wobei f die Anzahl der aktiven Aufhängungen ist, beispielsweise y = [yi1 yo1 yi2 yo2 .........], wobei jedes Paar
yi1 yo1 die Vektordarstellung (Zeiger) des Störsignales ähnlich wie in dem bestehenden Patent beschreibt. Auf ähnliche Weise stellt u nunmehr einen Vektor mit 2*f Elementen dar, beispielsweise u' = [ui1 uo1 ui2 uo2 ............]. Jedesui1 uo1 Paar beschreibt die Vektordarstellung (Zeiger) des Ausgangssignales wie inGB 2 354 054 A - Dementsprechend sind für die Aufhängung aus
10 f = 2 undy undu Vektoren mit vier Elementen. -
-
-
- un = [ui1, uo1, ui2, uo2] das Regelungsausgangssignal bei der n-ten Iteration ist.
- yn = [yi1, yo1, yi2, yo2) das gemessene Schwingungssignal bei der n-ten Iteration ist.
- p = [pi1, poi pi2, po2] eine optionale Störung ist, die dem Regelungsausgang bei der n-ten Iteration hinzugefügt wird
- [
ui1 ,uo1 ] die Darstellung des Frequenzbereichsvektors des sinusförmigen Signales bildet, das einer ersten Aufhängungsvorrichtung gesendet wird. - [
ui2 ,uo2 ] die Darstellung des Frequenzbereichsvektors des sinusförmigen Signales bildet, das einer zweiten Aufhängungsvorrichtung gesendet wird. - [
yi1 ,yo1 ] die Darstellung des Frequenzbereichsvektors des sinusförmigen Signales bildet, das an einem ersten Erfassungspunkt gemessen wird. - [
yi2 ,yo2 ] die Darstellung des Frequenzbereichsvektors des sinusförmigen Signales bildet, das an einem zweiten Erfassungspunkt gemessen wird. - [
pi1 ,po1 ] die Darstellung des Frequenzbereichsvektors der optionalen Störung bildet, die dem Regelungssignal hinzugefügt wird, das der ersten Aufhängungsvorrichtung gesendet wird. - [
pi2 ,po1 ] die Darstellung des Frequenzbereichsvektors der optionalen Störung bildet, die dem Regelungssignal hinzugefügt wird, das der zweiten Aufhängungsvorrichtung gesendet wird. - Vorzugsweise sind die Signale sinusförmig, und die Frequenz von jedem sinusförmigen Signal wird an jeder einzelnen der identifizierten Fourier-Komponenten des Schwingungsausgangs y(t) aufgehoben. Der Frequenzbereichsvektor gibt die Amplitude des Signales im Verhältnis zu der entsprechenden Fourier-Komponente in dem Schwingungseingangssignal x(t) an.
- Demzufolge: ui1 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, das dem Stellglied der ersten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche mit der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasengleich ist.
- Uo1 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, das dem Stellglied der ersten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche zu der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasenverschoben ist.
- ui2 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, das dem Stellglied der zweiten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche mit der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasengleich ist.
- uo2 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, das dem Stellglied der ersten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche zu der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasenverschoben ist.
- yi1 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, die an dem ersten Erfassungspunkt in einem System mit zwei Aufhängungen gemessen wird, welche mit der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasengleich ist.
- yo1 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, die an dem ersten Erfassungspunkt in einem System mit zwei Aufhängungen gemessen wird, welche zu der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasenverschoben ist.
- yi2 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, die an dem zweiten Erfassungspunkt in einem System mit zwei Aufhängungen gemessen wird, welche mit der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasengleich ist.
- yo2 = die Amplitude des sinusförmigen Signales, die an dem zweiten Erfassungspunkt in einem System mit zwei Aufhängungen gemessen wird, welche zu der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasenverschoben ist.
- pi1 = die Amplitude des optionalen sinusförmigen Störungssignales, das dem Regelungssignal hinzugefügt wird, das dem Stellglied der ersten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche mit der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasengleich ist.
- po1 = die Amplitude des optionalen sinusförmigen Störungssignales, das dem Regelungssignal hinzugefügt wird, das dem Stellglied der ersten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche zu der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasenverschoben ist.
- pi2 = die Amplitude des optionalen sinusförmigen Störungssignales, das dem Regelungssignal hinzugefügt wird, das dem Stellglied der zweiten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche mit der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasengleich ist.
- po2 = die Amplitude des optionalen sinusförmigen Störungssignals, das dem Regelungssignal hinzugefügt wird, das dem Stellglied der zweiten Aufhängung in einem System mit zwei Aufhängungen gesendet wird, welche zu der entsprechenden Fourier-Komponente des Schwingungseingangssignales x(t) phasenverschoben ist.
- Darüber hinaus wird vorgezogen, dass A ein Skalarwert ist, dergestalt, dass 0 < A < 1 ist.
-
-
- Für die Ausführungsform von
11 gilt f = 4 und demzufolge weisen y und u acht Elemente auf und die entsprechende Matrix von [R] ist eine 8 x 8 Matrix. - Indem die iterative Berechnungsanordnung für die Aufhängungsvorrichtungen dergestalt verknüpft wird, kann eine geeignete Regelung erreicht werden.
- In den unter Bezugnahme auf
2 bis7 vorstehend diskutierten Anordnungen wird eine Schätzung der Frequenz ω vorgenommen, es ist allerdings möglich, einen Wert zu verwenden, welcher der Motordrehzahl entspricht. Dementsprechend und wie in10 und11 gezeigt, kann ein Sensor60 zur Verfügung gestellt werden, welcher die Höhe der Motordrehzahl1 ermittelt, und einen Eingang in den Regler50 zur Verfügung stellt. - Derartiges Erfassen einer Motordrehzahl wird in
12a und12b ausführlicher dargestellt. Im Allgemeinen entspricht die in12a und12b gezeigte Anordnung derjenigen, die in10 gezeigt wird und entsprechende Teile werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Allerdings ist in12a und12b ein gezahntes Schwungrad70 an einer Abtriebswelle des Motors1 angebracht und ein Sensor71 ist neben dem Umfang des Schwungrads70 angebracht, um den Durchgang der Zähne zu erfassen. Bei einer derartigen Anordnung, die normalerweise als Kurbelwinkelsensor bekannt ist, ist schon bekannt, dass eine Messung für die Zeiteinstellung des Motorzündungs- und Kraftstoffeinspritzsystems abgeleitet wird. Typischerweise besteht der Sensor71 aus einem Halleffektsensor und jeder Impuls des Hallsensors gibt einen Bruchteil eines Inkrements der Umdrehung des Schwungrades70 an und infolgedessen die Umdrehung der Motorwelle, an welcher das Schwungrad70 angebracht ist. Die Zwischenumdrehung kann dann interpoliert werden. - Wenn angenommen wird, dass das gezahnte Schwungrad 70 h Zähne aufweist, ist der Momentankurbelwinkel in Grad θ(t) dementsprechend gegeben durch:
TN die Zeit ist, wenn der N-te Zahn erfasst wird, wobei N die Anzahl der Zähne ist (von einem Referenzpunkt aus) welcher durch den Sensor71 unmittelbar vor der Zeit t erfasst wird. - In der Praxis wird
θ mehrfach erfasst, um eine Reihe von Abtastungen zu ergeben, auf welche mit θ(m) Bezug genommen wird, wobei m die Anzahl der Abtastungen ist. Dementsprechend wird die vorstehende Gleichung zu:yi,n undyo,n zu berechnen, wie gegeben durch: -
- Jedes Mal werden die Summen auf aufeinanderfolgende Abtastungen (m) von 1 bis K übertragen, indem ein Block von Abtastungen einer bestimmten Länge (z.B. „k“) verarbeitet wird. Vorzugsweise ist k mit der Anzahl von Abtastungen in einem Zeitraum gleichwertig, welcher das Ein- bis Vierfache der Periode der Frequenz ausmacht, die aufgehoben werden soll.
- Die nächste Ausgangsphase u' wird wie zuvor bestimmt
u'n+1 die Komponentenui und u" aufweist, die phasengleich und phasenverschoben sind,yn die Komponenten y1 undyo aufweist, die phasengleich und phasenverschoben sind, wobei das Ausgangssignal mit direkter Messung des Kurbelwinkels bei der (m) Abtastung infolgedessen durch den nachfolgenden Ausdruck gebildet wird - Bis hierher hat sich die Diskussion der Entwicklung dieser Erfindung und die Diskussion von
GB 2 354 054 - Auf den ersten Blick kann die Erzeugung von Schwingungen, anstatt die Unterdrückung von Schwingungen, eher als unerwünscht angesehen werden. Es gibt allerdings einige Situationen, in denen es wünschenswert ist, Geräusche oder weitere Schwingungen zu erzeugen, welche eine vorteilhafte anstatt eine nachteilige Auswirkung ergeben. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, Geräusche zu erzeugen, die dazu führen, dass ein Motor sich leistungsstärker anhört, oder laufruhiger, als er tatsächlich ist.
- Bei der einfachsten Ausführungsform dieser Idee, ist es möglich, die Spule
37 in8 oder die Spule43 in9 mit einer gewünschten Frequenz und Phase anzuregen, um der Aufhängungsvorrichtung eine vorbestimmte Schwingung aufzuzwingen. Ein Frequenzsignal zu Spule37 ,43 kann von einem passend eingestellten Oszillator abgeleitet werden. Die Frequenz und die Phase, auf die der Oszillator eingestellt ist, können der Frequenz und Phase der Motorumdrehung entsprechen, oder kann irgendeine andere Frequenz sein. - Als Alternative, wenn der Motor einen Wellenwinkelsensor aufweist, wie beispielsweise in
12a und12b dargestellt, kann das Signal zu der Spule37 ,43 direkt von diesem Sensor abgeleitet werden. - Bei dieser Weiterentwicklung dieser Ausführungsform ist es allerdings wünschenswert, dass nicht nur eine erwünschte Schwingung auf die Aufhängung einwirkt, sondern dass auch unerwünschte Schwingungen unterdrückt werden. Damit wird infolgedessen die Idee zum Erzeugen erwünschter Schwingungen mit der Idee unerwünschte Schwingungen zu unterdrücken kombiniert, was zuvor beschrieben wurde.
- Da nun in diesem Aspekt vorgeschlagen wird, dass die Schwingung aus einer Harmonischen der Motordrehzahl besteht, ist es möglich, dass der Wert der Harmonischen von einer Welle abgeleitet wird, die von dem Motor angetrieben wird, so wie in der Anordnung der
12a und12b , wie vorstehend diskutiert. Infolgedessen kann ein Wert vonθ auf eine vorstehend beschriebene Weise unter Verwendung des Sensors71 abgeleitet werden und dieser Wert wird anschließend als ein Maß der Schwingung verwendet. Infolgedessen wird es möglich, die Harmonischen der Winkelmessung θ dergestalt auszunutzen, dass sie mit den Harmonischen der Frequenz ω gleichwertig sind. -
-
- Anschließend ist es in einer weiteren Gleichung für u(m) möglich, eine zusätzliche Harmonische einer Winkelmessung θ hinzuzufügen, um das Geräusch der c-ten Harmonischen zu unterdrücken, um jedoch das Geräusch der d-ten Harmonischen hinzuzufügen.
-
- In dieser Gleichung stellen
Bi undBo die Amplitude der phasengleichen und phasenverschobenen Komponenten von hinzugefügter Schwingung im Verhältnis zu der Kurbelwinkelreferenz bei der d-ten Harmonischen dar. -
- Die Entwicklung der vorliegenden Erfindung kann bei den Konstruktionen verwirklicht werden, die in
10 und11 dargestellt werden. Wie schon vorstehend erwähnt wird, bestimmt der Sensor60 die Höhe der Motorgeschwindigkeit1 . Anschließend können die Aufhängungsvorrichtungen3a ,3b ,3c oder3d durch die vorstehend gegebene Gleichung angetrieben werden. - In der vorstehend diskutierten Entwicklung wird angenommen, dass diese Entwicklung verwendet wird, um unerwünschte Schwingungen zu unterdrücken, und um so zusätzliche Schwingungen bei der d-ten Harmonischen zu erzwingen. Es ist allerdings innerhalb dieser Entwicklung möglich, dass es keine Unterdrückung von unerwünschten Schwingungen gibt. In diesem Fall wird die Aufhängungsvorrichtung so angetrieben, dass sie nur bei der d-ten Harmonischen schwingt. In einem solchen Fall wird u(m) durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt:
- Die Aufhängungsvorrichtung, die z.B. in
8 und9 dargestellt ist, kann mit dieser Entwicklung verwendet werden, wobei den Spulen37 ,43 Signale zur Verfügung gestellt werden, um eine geeignete Schwingung zu erzeugen.
Claims (13)
- Verfahren zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen (1, 2) einer Konstruktion, die mit f Aufhängungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) untereinander verbunden sind, umfassend das Dämpfen von Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, das Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, das Erzeugen von variablen Kräften, um den Schwingungen entgegenzuwirken, die durch jede der f Aufhängungsvorrichtungen übertragen werden, und das Erfassen von irgendwelchen resultierenden Schwingungen, die auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variablen Kräfte zurückzuführen sind; wobei die Kräfte durch Regelung eines Reglers (50) auf der Grundlage einer iterativen Beziehung erzeugt werden, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kräfte von einer einzigen Iteration unter Verwendung von Reglerausgangssignalen in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt werden, die von den Reglerausgangssignalen von f unmittelbar vorhergehenden Iterationen in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet werden, welcher von den Reglerausgangssignalen und den Schwingungen abgeleitet wird, die aus mehr als f vorhergehenden Iterationen resultieren; und wobei f = 2 und die Kräfte der einen Iteration unter Verwendung einer Regelungsbeziehung abgeleitet werden:
- Vorrichtung zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen einer Konstruktion, umfassend: f Aufhängungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d), welche die beiden Teile (1, 2) der Konstruktion untereinander verbinden, mindestens einen Sensor (51, 52, 53, 54) zum Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion und Stellglieder oder Schwingungserreger zum Erzeugen von variablen Kräften, um den Schwingungen entgegenzuwirken, die durch die jeweiligen f Aufhängungsvorrichtungen übertragen werden, wobei der mindestens eine Sensor angeordnet ist, um die resultierenden Schwingungen zu erfassen, welche auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variablen Kräfte zurückzuführen sind; wobei die Stellglieder oder Schwingungserreger zum Erzeugen der variablen Kräfte dergestalt angeordnet sind, dass sie durch den Regler (50) geregelt werden, um die Kräfte auf der Grundlage einer iterativen Beziehung zu erzeugen, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kräfte von einer einzigen Iteration unter Verwendung von Reglerausgangssignalen in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt werden, die von den Reglerausgangssignalen von f unmittelbar vorhergehenden Iterationen in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet werden, der von den Reglerausgangssignalen und den Schwingungen abgeleitet wird, die aus mehr als f vorhergehenden Iterationen resultieren; wobei f = 2 und die Kräfte der einen Iteration unter Verwendung einer Regelungsbeziehung abgeleitet werden:
- Verfahren zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen (1, 2) von einer Konstruktion über mindestens eine Aufhängungsvorrichtung (3, 3a, 3b, 3c, 3d), welche zwischen den beiden Teilen der Konstruktion angeschlossen ist, oder einen Schwingungserreger (8), der mit einem der beiden Konstruktionsteile verbunden ist, wobei: ein Frequenzwert von mindestens einem der beiden Teile und/oder den Schwingungen zwischen ihnen abgeleitet wird; ein Signal, welches eine Harmonische des Frequenzwertes darstellt, abgeleitet wird; und die Aufhängungsvorrichtung (3, 3a, 3b, 3c, 3d) oder der Schwingungserreger (8) geregelt wird, um dergestalt eine Kraft zwischen den beiden Teilen zu erzeugen, dass die beiden Teile angeregt werden, bei einer Frequenz zu schwingen, welche der Harmonischen entspricht.
- Verfahren nach
Anspruch 3 , wobei außerdem ein Phasenwert von dem mindestens einen der beiden Teile und/oder den Schwingungen zwischen ihnen abgeleitet wird, und die Aufhängungsvorrichtung oder der Schwingungserreger dergestalt geregelt wird, dass die beiden Teile angeregt werden, bei der Frequenz zu schwingen, welche der Harmonischen entspricht, und mit einer Phase, welche mit dem abgeleiteten Phasenwert verwandt ist. - Verfahren nach
Anspruch 3 oderAnspruch 4 , des Weiteren einschließend: das Dämpfen von Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, das Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, das Erzeugen einer variablen Kraft, um den Schwingungen entgegenzuwirken, und das Erfassen von irgendeiner resultierenden Schwingung, die auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variable Kraft zurückzuführen ist; wobei die Kraft durch Regelung eines Reglers auf der Grundlage einer iterativen Beziehung erzeugt wird, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kraft von einer einzigen Iteration unter Verwendung eines Reglerausgangssignales in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt wird, das von dem Reglerausgangssignal von der unmittelbar vorhergehenden Iteration in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet wird, welcher von der Schwingung abgeleitet wird, die aus mehr als einer vorhergehenden Iteration resultiert. - Verfahren nach
Anspruch 3 oderAnspruch 4 , wobei es f Aufhängungsvorrichtungen gibt, wobei f eine ganze Zahl größer als 1 ist, und das Verfahren des Weiteren das Dämpfen von Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion einschließt, das Erzeugen von variablen Kräften, um den Schwingungen in jeder der f Aufhängungsvorrichtungen entgegenzuwirken, und das Erfassen von irgendwelchen resultierenden Schwingungen, welche auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variablen Kräfte zurückzuführen sind; wobei die Kräfte durch Regelung eines Reglers auf der Grundlage einer iterativen Beziehung erzeugt werden, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kräfte von einer einzigen Iteration unter Verwendung von Reglerausgangssignalen in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt werden, die von den Reglerausgangssignalen von f unmittelbar vorhergehenden Iterationen in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet werden, der von den Reglerausgangssignalen und der Schwingung abgeleitet wird, die aus mehr als f vorhergehenden Iterationen resultiert, wobei variable Kräfte erzeugt werden, um den Schwingungen bei anderen Frequenzen als der Harmonischen entgegenzuwirken. - Vorrichtung zum Regeln von Schwingungen zwischen zwei Teilen (1, 2) einer Konstruktion über mindestens eine Aufhängungsvorrichtung (3, 3a, 3b, 3c, 3d), welche zwischen den beiden Teilen der Konstruktion angeschlossen ist, oder einen mit einem der Konstruktionsteile verbundenen Schwingungserreger (8), umfassend: einen Sensor (51, 52, 53, 54) zum Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion und zum Erzeugen eines Frequenzwertes von mindestens einem der beiden Teile und/oder den Schwingungen zwischen ihnen; einen Generator zum Erzeugen eines Signales, welches eine Harmonische des Frequenzwertes darstellt; und einen Regler (50) zum Regeln der mindestens einen Aufhängungsvorrichtung oder des Schwingungserregers, um dergestalt eine Kraft zwischen den beiden Teilen zu erzeugen, dass die beiden Teile angeregt werden, bei einer Frequenz zu schwingen, welche der Harmonischen entspricht.
- Vorrichtung nach
Anspruch 7 , wobei der Generator angeordnet ist, um einen Phasenwert von dem mindestens einen der beiden Teile und/oder den Schwingungen zwischen ihnen abzuleiten, und der Regler angeordnet ist, um die Aufhängungsvorrichtung oder den Schwingungserreger dergestalt zu steuern, dass die beiden Teile angeregt werden, bei der Frequenz zu schwingen, welche der Harmonischen entspricht, und mit einer Phase, welche mit dem abgeleiteten Phasenwert verwandt ist. - Vorrichtung zum Regeln von Schwingungen zwischen einem Motor (1) und einem Chassis (2), f Aufhängungsvorrichtungen (3, 3a, 3b, 3c, 3d) zwischen dem Motor und dem Chassis umfassend, wobei f eine ganze Zahl größer als 1 ist, einen ersten Sensor (60, 71) zum Erfassen der Umdrehung einer Welle, die von dem Motor angetrieben wird, Stellglieder oder Schwingungserreger zum Erzeugen von variablen Kräften, welche von der Umdrehung der Welle abhängig sind, um den Schwingungen in den jeweiligen f Aufhängungsvorrichtungen entgegenzuwirken, und mindestens einen zweiten Sensor (51, 52, 53, 54) zum Erfassen der resultierenden Schwingungen, welche auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variable Kraft zurückzuführen sind; wobei die Stellglieder zum Erzeugen der variablen Kräfte dergestalt angeordnet sind, dass sie durch den Regler geregelt werden, um die Kräfte auf der Grundlage einer iterativen Beziehung zu erzeugen, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kräfte von einer einzigen Iteration unter Verwendung von Reglerausgangssignalen in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt werden, die von den Reglerausgangssignalen von f unmittelbar vorhergehenden Iterationen zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet werden, der von den Reglerausgangssignalen und den Schwingungen abgeleitet wird, die aus mehr als f vorhergehenden Iterationen resultieren.
- Vorrichtung nach
Anspruch 9 , wobei die Einrichtungen zum Erfassen der Umdrehung einer Welle angeordnet sind, um die Frequenz der Umdrehung der Welle zu erfassen. - Vorrichtung nach
Anspruch 9 , wobei die Einrichtungen zum Erfassen der Umdrehung einer Welle angeordnet sind, um periodisch den Kurbelwinkel der Welle zu erfassen. - Verfahren zum Regeln von Schwingungen zwischen einem Motor (1) und einem Chassis (2), die mit f Aufhängungsvorrichtungen (3, 3a, 3b, 3c, 3d) untereinander verbunden sind, wobei f eine ganze Zahl größer als 1 ist, das Dämpfen von Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion umfassend, das Erfassen der Schwingungen zwischen den beiden Teilen der Konstruktion, das Erzeugen von variablen Kräften, die von der Umdrehung der Welle abhängig sind, um den Schwingungen in jeder der f Aufhängungsvorrichtungen entgegenzuwirken, und das Erfassen von irgendwelchen resultierenden Schwingungen, die auf die Nettoleistung der Schwingungen und die variable Kraft zurückzuführen sind, wobei die Kräfte durch die Regelung eines Reglers (50) auf der Grundlage einer iterativen Beziehung erzeugt werden, wobei sich die iterative Beziehung dergestalt darstellt, dass die Kräfte von einer einzigen Iteration unter Verwendung von Reglerausgangssignalen in Form eines Frequenzbereichsvektors erzeugt werden, die von den Reglerausgangssignalen von f unmittelbar vorhergehenden Iterationen in Form eines Frequenzbereichsvektors zuzüglich eines Frequenzbereichsvektorbetrages abgeleitet werden, welcher von den Reglerausgangssignalen und den Schwingungen abgeleitet wird, die aus mehr als f vorhergehenden Iterationen resultieren.
- Vorrichtung nach irgendeinem der
Ansprüche 2 ,7 ,8 ,9 ,10 oder11 , wobei die Aufhängungsvorrichtung oder jede Aufhängungsvorrichtung aus einer hydraulisch gedämpften Aufhängungsvorrichtung zwischen den beiden Teilen der Konstruktion besteht, die zwei Ankerteile (21, 24) aufweist, die mit einer ersten verformbaren Wand (25) verbunden sind, eine Arbeitskammer (28), die von der ersten verformbaren Wand begrenzt wird, und eine starre Trennwand (27), die auf starre Weise einem ersten der Ankerteile zugeordnet ist, wobei die Arbeitskammer Hydraulikflüssigkeit enthält, eine Ausgleichskammer (32) für die Hydraulikflüssigkeit, wobei die Ausgleichskammer durch eine zweite verformbare Wand (33) begrenzt wird, einen Durchgang (29) zwischen den Kammern, um zwischen ihnen eine Flüssigkeitskommunikation zu ermöglichen, eine flexible Membrane (34) in direktem Kontakt mit der Hydraulikflüssigkeit in der Arbeitskammer, wobei die Membrane als eine Sperre zwischen der Hydraulikflüssigkeit und einer Gaskammer (35) wirkt und an ihrem Umfang befestigt ist, und Einrichtungen (36, 37, 38, 46, 47) zum Anregen eines Zwischenstücks der Membrane, um in die Hydraulikflüssigkeit eine Schwingung einzuleiten, wobei die Einrichtungen zum Antreiben des Zwischenstücks der Membrane die Einrichtungen zum Erzeugen der Schwingungen ausgestalten.
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