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Řízení BLDC motoru / BLDC motor controlKabelka, Ondřej January 2019 (has links)
The thesis deals in the control of the BLDC motor. At first, there is a brief introduction of BLDC motor, in the next chapters are explained possible methods of control. The next part of the thesis deals with the platform STM32, on which the control algorithm is implemented. For the thesis a program for sensor and sensorless control of BLDC motor has been created. In the conclusion, the process of voltage and current has been measured, using the created algorithm.
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Návrh absolutních snímačů polohy s Hallovými sondami / Design of the absolute position sensors with Hall elementsPikula, Jiří January 2009 (has links)
This work deals with possibilities of use of linear Hall sensors which are made as integrated circuit for construction of absolute sensors of position and rotary position. Hall sensors with permanent magnets allow a smaller construction. In this work there is described a design and solution of absolute linear sensor of position for linear drive of Stewart's platform and absolute sensors of rotary position for robotic manipulator Mini-swing. Use of these sensors adds many advantages, primary minimal size and high resolution.
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Hall Effect Modeling in FEM Simulators and Comparison to Experimental Results in Silicon and Printed SensorsFrem, Leonardo A 01 June 2016 (has links) (PDF)
Finite element method simulation models for thin-film semiconductor-based Hall sensors were developed using secondary data in order to understand their behavior under strong magnetic fields. Given a device geometry and charge carrier density and mobility, the models accurately calculated sensor resistance, Hall voltage under a normally-incident constant magnetic field, and expected offset from a population of Hall devices. The model was successfully matched against data from integrated chip Hall sensors from St. Jude Medical. Additionally, the feasibility of creating Hall effect devices with common carbon ink was explored experimentally. The material properties obtained from testing these ink-based devices through the Van der Pauw method were added to the simulation model to analyze validity of the collected data.
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Controlling a Brushless DC Motor in a Shift-by-Wire System / Styrning av en borstlös DC-motor i ett Shift-by-Wire-systemWiberg, Johan January 2003 (has links)
<p>Shift-by-Wire is about replacing the mechanical link between the automatic transmission and the shift lever with an electromechanical system. This will make new safety functions possible and assist the driver in other ways. </p><p>To do this, an actuator with a brushless DC motor is built into the transmission. It controls the position of the shift valve, which decides the driving position. </p><p>This thesis concerns the controlling of the brushless DC motor. This is done by programming a shift control unit with a Motorola HC12 microcontroller. The performance of the motor is then tested and evaluated.</p>
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Controlling a Brushless DC Motor in a Shift-by-Wire System / Styrning av en borstlös DC-motor i ett Shift-by-Wire-systemWiberg, Johan January 2003 (has links)
Shift-by-Wire is about replacing the mechanical link between the automatic transmission and the shift lever with an electromechanical system. This will make new safety functions possible and assist the driver in other ways. To do this, an actuator with a brushless DC motor is built into the transmission. It controls the position of the shift valve, which decides the driving position. This thesis concerns the controlling of the brushless DC motor. This is done by programming a shift control unit with a Motorola HC12 microcontroller. The performance of the motor is then tested and evaluated.
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Rückfußbewegung beim LaufenBrauner, Torsten 12 April 2011 (has links) (PDF)
Einführung
Der Pronation, als Bewegungsrichtung der Rückfußbewegung, ist in der biomechanischen Forschung in der Vergangenheit sehr viel Aufmerksamkeit geschenkt worden. In den unzähligen Veröffentlichungen zur Pronation wiederholen sich zwei Kernaussagen: Einerseits ist Pronation ein natürlicher Dämpfungsmechanismus, der andererseits bei übermäßiger Ausprägung zu Überlastungsschäden führen kann. Zu beiden Aussagen finden sich viele Untersuchungen, doch eindeutig belegt oder widerlegt sind beide nicht. Die vorliegende Arbeit möchte anhand von Untersuchungen zur Methodik der Bewegungsanalyse des Rückfußes dazu beitragen, den Diskrepanzen der verschiedenen Studienergebnisse auf den Grund zu gehen. Die Arbeit gliedert sich dazu in zwei Teile: Im ersten Teil werden diverse interne und externe Faktoren auf ihr pronationsbeeinflussendes Potential dargestellt. Für den zweiten Teil werden erstens das Elektrogoniometer, als gebräuchliches Messsystem der Rückfußbewegung, mit Hilfe der stereophotogrammetrischen Bewegungsanalyse (Goldstandard) validiert und zweitens innovative Messsysteme mit Schwerpunkt auf mobiler Bewegungsanalyse der Rückfußbewegung (Hall- und Drucksensoren, Gyrometer) entwickelt und ebenfalls validiert.
Methodik
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Reihe von Einzelstudien durchgeführt, deren Methodik schwer zu verallgemeinern ist. Grundsätzlich kamen hauptsächlich Laborstudiendesigns zur Anwendung, in denen Gelenkwinkelamplituden, -ausmaße und -geschwindigkeiten der Rückfußbewegung analysiert wurden. In den Laborstudien der Einflussfaktoren wurde die Rückfußbewegung dabei entweder mit stereophotogrammetrischer Bewegungsanalyse oder mit dem Elektrogoniometer erfasst. Bei einer Ermüdungsstudie mit Feldtestdesign wurde die Rückfußbewegung mittels Gyrometer erfasst. Zur Validierung innovativer Messsysteme der Rückfußbewegung wurde entweder die stereophotogrammetrische Bewegungsanalyse oder das Elektrogoniometer verwendet.
Ergebnisse
Anhand der in der Arbeit vorgenommenen Analyse der pronationsbeeinflussenden Faktoren muss geschlussfolgert werden, dass Einflussfaktoren auf die Rückfußbewegung unzureichend verstanden sind. Die Einflussfaktoren lassen sich grundsätzlich jedoch in drei Gruppen einteilen: 1. kaum erforschte Faktoren (z.B. Alter, Geschlecht, Fußdimensionen, individueller Laufstil und generelle Bewegungsart), 2. kontrovers diskutierte Faktoren (z.B. Fußform, Gelenkkoppelung, genereller Schuheinfluss und Ermüdung) und 3. gesicherte Faktoren (z.B. USG-Achsenorientierung, varus / valgus-modifizierte Schuhgeometrie, Laufgeschwindigkeit).
Für Laboruntersuchungen bieten, neben der stereophotogrammetrischen Bewegungsanalyse, zwei weitere Messsysteme, Elektrogoniometer und Gyrometer, vergleichbare Resultate bei der Bestimmung der Rückfußkinematik auf. Das Elektrogoniometer zeigte mittlere bis hohe, das Gyrometer nur mittlere Korrelationen bei den betrachteten Parametern. Hall- und Drucksensoren konnten zwar für eine gegebene Stichprobe rekursiv zur Bestimmung der Rückfußparameter verwendet werden, bei unbekannten Probanden oder alternativen Schuhmodellen lagen die Bestimmtheitsmaße jedoch nicht im akzeptablen Bereich. Dennoch sind für Messungen der Sohlendeformation mit Hilfe von Hallsensoren andere Anwendungsbereiche vorstellbar und auch realisierbar.
Für Felduntersuchungen der Rückfußbewegung hat das Gyrometer das größte Potential. Es war im Rahmen dieser Arbeit bereits möglich, einzelne Parameter der Rückfußbewegung (Eversiongeschwindigkeit und -ausmaß) valide in mobilen Einsatzszenarien zu bestimmen.
Schlussfolgerungen und Ausblick
Die wichtigste Fragestellung für die biomechanische Forschung in Bezug auf die Rückfußbewegung ist die Klärung, ob ein Zusammenhang mit der Entstehung von Überlastungsschäden besteht. Aus den Erkenntnissen dieser Arbeit lassen sich fünf Kernzielstellungen skizzieren, die beachtet werden sollten, um dieser Frage nachzugehen: 1. Entwicklung von mobilen und direkten Messsystemen, zur Erfassung der Rückfußbewegung, nicht der des Schuhs, im natürlichen Bewegungsumfeld, 2. methodische und inhaltliche Diskussion und Standardisierung der Rückfußparameter, 3. Erweiterung der isolierten Betrachtung der Rückfußbewegung auf umliegende Segmente und Gelenke, 4. Kontrolle bzw. Einbeziehung von pronationsbeeinflussenden Faktoren in Untersuchungsdesigns und 5. Durchführung von großangelegten Längsschnittuntersuchungen. / Introduction
In previous biomechanical research, a lot of effort has been put into the investigation of rearfoot pronation. In numerous publications, two main assumptions have been postulated: On the one hand, pronation is considered a natural damping mechanism; on the other hand, excessive pronation may lead to overuse injuries. Both assumptions have been intensively investigated; confirmed or negated is neither of the two assumptions so far. Within the frame of this thesis the author tries to contribute to the methodological analysis of rearfoot motion to solve current discrepancies regarding rearfoot motion. The thesis is devided in two parts: In the first part, the influences of various internal and external factors on rearfoot motion are investigated. In the second part, rearfoot motion measurement devices are being validated. Firstly, the elctrogoniometer, a common device used for rearfoot motion measurements, is being validated against the stereophotogrammetric motion analysis system (golden standard) and secondly, innovative devices with their main focus on mobile measurements are being developed and validated.
Methods
In the case of this thesis, numerous single studies were performed, whose methods vary in such a way, that it is difficult to generalize. Mainly laboratory settings have been used, in which joint angle excursions, ranges of motion and velocities were analysed. In laboratory settings, either a stereophotogrammetric motion analysis system or an electrogoniometer were used to determine rearfoot motion. A gyrometer was utilized in a field test investigating the influence of fatigue on rearfoot motion. Either a stereophotogrammetric motion analysis system or an electrogoniometer were chosen as the golden standard to validate the innovative measurement devices.
Results
The results of the studies within this thesis regarding pronation influencing factors lead to the conclusion, that factors influencing rearfoot motion are not well understood so far. However, it is possible to divide the investigated factors in three groups: 1. factors, that have received little research attention (e.g. age, gender, foot dimensions, individual running style, general type of movement), 2. factors, that are controversially discussed (e.g. foot shape, joint coupling, general shoe influence, fatigue), and 3. factors that have proven to influence rearfoot motion (e.g. orientation of subtalar joint axis, varus/valgus modified shoes geometry, running velocity).
For laboratory investigations two innovative measurements devices, electrogoniometer and gyrometer, have shown similar results compared to the stereophotogrammetric motion analysis system. The correlations of the analyzed parameter were medium to high for the electrogoniometer and medium for the gyrometer. In a known subject sample, using the signals of hall resp. pressure sensors resulted in acceptable rearfoot motion values. However, applied on the data of unknown subjects or alternative shoe models, the calculated rearfoot motion values were way out of an acceptable range. Nevertheless, especially the measurement of midsole deformation by using hall sensors may be useful in further usage scenarios
The gyrometer has the highest potential for rearfoot motion measurements within field testings. It was already possible to validly determine various rearfoot motion parameters (eversion velocity and excursion) in mobile testing scenarios.
Conclusions and outlook
The clarification of a possible correlation between various pronation parameters and the development of overuse injuries turns out to be the most important question for further biomechanical research concerning rearfoot motion. The findings of the thesis indicate five major objectives that should be considered in future research: 1. Development of mobile and direct measurement devices to determine rearfoot motion, not shoe motion, in a natural movement environment, 2. methodological and contentual discussion and standardization of rearfoot motion parameters, 3. extension of the isolated perspective of a single joint motion to adjoining segments and joints, 4. control or integration of rearfoot influencing factors in the testing design and 5. realization of comprehensive longitudinal studies.
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Investigation of current sensing techniques for a high bandwidth application : Focusing on Hall-Current Sensing / Undersökning av aktuella avkänningstekniker för en hög bandbreddsapplikation : Med fokus på Hall-strömavkänningAmetller, Enric January 2023 (has links)
With the ongoing surge in electrification within the automotive industry, the demand for high-power inverters is steadily on the rise. Furthermore, these inverters are now expected to handle increased power loads while maintaining enhanced efficiency. Fulfilling these demanding prerequisites, places significant importance on the current sensors that meticulously monitor each phase of the inverter. This thesis tackles the deep study of a current sensor that has been chosen by Scania to be introduced in the new generation of inverters. The chosen sensor is based on the Integrated Magnetic Concentrator (IMC)- Hall technology. Given its innovative nature within the company’s scope, there exists a keen interest in investigating its performance. The principal parameters that will be assessed during this thesis are accuracy, temperature dependencies, bandwidth and noise immunity. The evaluation of these properties will be done though the creation of a test rig capable of producing current pulses, spanning the range necessary for the sensor evaluation. A high-end current sensor based on the fluxgate technology will be used as a reference during the assessment. Across the course of the research, diverse experiments and modifications to the testing setup will be undertaken to accommodate the assessment of each individual parameter. The acquired data will be summarized and presented with simplified figures. The results of this study show that the accuracy of the sensor highly depends on a proper end of line calibration and a mechanical assembly, in other words, the sensor must be perfectly centered within the IMC. Moreover, the study identifies linear relationships between temperature and accuracy, while exponential correlations are found between the impact of an external magnetic field and its distance. / Med den pågående ökningen av elektrifiering inom fordonsindustrin ökar efterfrågan på högeffektsväxelriktare stadigt. Dessutom förväntas dessa växelriktare nu hantera ökad effektbelastning samtidigt som de bibehåller förbättrad effektivitet. Att uppfylla dessa krävande förutsättningar lägger stor vikt vid strömsensorerna som noggrant övervakar varje fas i omriktaren. Denna avhandling tar upp den djupgående studien av en strömsensor som har valts ut av Scania för att introduceras i den nya generationen växelriktare. Den valda sensorn är baserad på Integrated Magnetic Concentrator (IMC)- Hall-teknologi. Med tanke på dess innovativa karaktär inom företagets ram finns det ett stort intresse för att undersöka dess prestationer. De huvudsakliga parametrarna som kommer att bedömas under detta examensarbete är noggrannhet, temperaturberoende, bandbredd och brusimmunitet. Utvärderingen av dessa egenskaper kommer att göras genom skapandet av en testrigg som kan producera strömpulser som spänner över det intervall som krävs för sensorutvärderingen. En avancerad strömsensor baserad på fluxgate-tekniken kommer att användas som referens under bedömningen. Under forskningens gång kommer olika experiment och modifieringar av testuppsättningen att genomföras för att tillgodose bedömningen av varje enskild parameter. De insamlade uppgifterna kommer att sammanfattas och presenteras med förenklade siffror. Resultaten av denna studie visar att sensorns noggrannhet i hög grad beror på korrekt ”end of line” kalibrering samt mekanisk montering. Med andra ord måste sensorn vara perfekt centrerad inom IMC. Dessutom identifierar studien linjära samband mellan temperatur och noggrannhet, medan exponentiella korrelationer finns mellan påverkan av ett externt magnetfält och dess avstånd.
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Rückfußbewegung beim Laufen: Einflussfaktoren, Messmethodik und innovative MesssystemeBrauner, Torsten 23 March 2011 (has links)
Einführung
Der Pronation, als Bewegungsrichtung der Rückfußbewegung, ist in der biomechanischen Forschung in der Vergangenheit sehr viel Aufmerksamkeit geschenkt worden. In den unzähligen Veröffentlichungen zur Pronation wiederholen sich zwei Kernaussagen: Einerseits ist Pronation ein natürlicher Dämpfungsmechanismus, der andererseits bei übermäßiger Ausprägung zu Überlastungsschäden führen kann. Zu beiden Aussagen finden sich viele Untersuchungen, doch eindeutig belegt oder widerlegt sind beide nicht. Die vorliegende Arbeit möchte anhand von Untersuchungen zur Methodik der Bewegungsanalyse des Rückfußes dazu beitragen, den Diskrepanzen der verschiedenen Studienergebnisse auf den Grund zu gehen. Die Arbeit gliedert sich dazu in zwei Teile: Im ersten Teil werden diverse interne und externe Faktoren auf ihr pronationsbeeinflussendes Potential dargestellt. Für den zweiten Teil werden erstens das Elektrogoniometer, als gebräuchliches Messsystem der Rückfußbewegung, mit Hilfe der stereophotogrammetrischen Bewegungsanalyse (Goldstandard) validiert und zweitens innovative Messsysteme mit Schwerpunkt auf mobiler Bewegungsanalyse der Rückfußbewegung (Hall- und Drucksensoren, Gyrometer) entwickelt und ebenfalls validiert.
Methodik
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Reihe von Einzelstudien durchgeführt, deren Methodik schwer zu verallgemeinern ist. Grundsätzlich kamen hauptsächlich Laborstudiendesigns zur Anwendung, in denen Gelenkwinkelamplituden, -ausmaße und -geschwindigkeiten der Rückfußbewegung analysiert wurden. In den Laborstudien der Einflussfaktoren wurde die Rückfußbewegung dabei entweder mit stereophotogrammetrischer Bewegungsanalyse oder mit dem Elektrogoniometer erfasst. Bei einer Ermüdungsstudie mit Feldtestdesign wurde die Rückfußbewegung mittels Gyrometer erfasst. Zur Validierung innovativer Messsysteme der Rückfußbewegung wurde entweder die stereophotogrammetrische Bewegungsanalyse oder das Elektrogoniometer verwendet.
Ergebnisse
Anhand der in der Arbeit vorgenommenen Analyse der pronationsbeeinflussenden Faktoren muss geschlussfolgert werden, dass Einflussfaktoren auf die Rückfußbewegung unzureichend verstanden sind. Die Einflussfaktoren lassen sich grundsätzlich jedoch in drei Gruppen einteilen: 1. kaum erforschte Faktoren (z.B. Alter, Geschlecht, Fußdimensionen, individueller Laufstil und generelle Bewegungsart), 2. kontrovers diskutierte Faktoren (z.B. Fußform, Gelenkkoppelung, genereller Schuheinfluss und Ermüdung) und 3. gesicherte Faktoren (z.B. USG-Achsenorientierung, varus / valgus-modifizierte Schuhgeometrie, Laufgeschwindigkeit).
Für Laboruntersuchungen bieten, neben der stereophotogrammetrischen Bewegungsanalyse, zwei weitere Messsysteme, Elektrogoniometer und Gyrometer, vergleichbare Resultate bei der Bestimmung der Rückfußkinematik auf. Das Elektrogoniometer zeigte mittlere bis hohe, das Gyrometer nur mittlere Korrelationen bei den betrachteten Parametern. Hall- und Drucksensoren konnten zwar für eine gegebene Stichprobe rekursiv zur Bestimmung der Rückfußparameter verwendet werden, bei unbekannten Probanden oder alternativen Schuhmodellen lagen die Bestimmtheitsmaße jedoch nicht im akzeptablen Bereich. Dennoch sind für Messungen der Sohlendeformation mit Hilfe von Hallsensoren andere Anwendungsbereiche vorstellbar und auch realisierbar.
Für Felduntersuchungen der Rückfußbewegung hat das Gyrometer das größte Potential. Es war im Rahmen dieser Arbeit bereits möglich, einzelne Parameter der Rückfußbewegung (Eversiongeschwindigkeit und -ausmaß) valide in mobilen Einsatzszenarien zu bestimmen.
Schlussfolgerungen und Ausblick
Die wichtigste Fragestellung für die biomechanische Forschung in Bezug auf die Rückfußbewegung ist die Klärung, ob ein Zusammenhang mit der Entstehung von Überlastungsschäden besteht. Aus den Erkenntnissen dieser Arbeit lassen sich fünf Kernzielstellungen skizzieren, die beachtet werden sollten, um dieser Frage nachzugehen: 1. Entwicklung von mobilen und direkten Messsystemen, zur Erfassung der Rückfußbewegung, nicht der des Schuhs, im natürlichen Bewegungsumfeld, 2. methodische und inhaltliche Diskussion und Standardisierung der Rückfußparameter, 3. Erweiterung der isolierten Betrachtung der Rückfußbewegung auf umliegende Segmente und Gelenke, 4. Kontrolle bzw. Einbeziehung von pronationsbeeinflussenden Faktoren in Untersuchungsdesigns und 5. Durchführung von großangelegten Längsschnittuntersuchungen.:Zusammenfassung ii
Abstract v
Abbildungsverzeichnis xv
Tabellenverzeichnis xvii
Abkürzungsverzeichnis xviii
Einleitung 1
Vorbemerkung zu den Studiendesigns der Studienreihe 4
I Anatomische und bewegungswissenschaftliche Grundlagen 7
1 Funktionale Anatomie des Sprunggelenks 8
2 Parameter der Rückfußmessung 12
2.1 Benennung 12
2.2 Traditionelle diskrete Parameter 12
2.3 Diskrete Parameter der vorliegenden Studienreihe 17
II Pronationsbeeinflussende Faktoren 21
3 Anatomische Merkmale 23
4 Geschlecht und Alter 27
4.1 Geschlecht als möglicher Einflussfaktor auf die Rückfußbewegung 27
4.2 Alter als möglicher Einflussfaktor auf die Rückfußbewegung 28
5 Bewegungsart 30
5.1 Rückfußbewegung beim Springen 31
5.1.1 Laborstudie: Vergleich der Rückfußbewegung beim Laufen und Springen 33
5.1.1.1 Zielstellung & Hypothesen 33
5.1.1.2 Methodik 33
5.1.1.3 Ergebnisse & Diskussion 35
6 Laufgeschwindigkeit 39
6.1 Laborstudie: Einfluss der Laufgeschwindigkeit auf die Rückfußbewegung 41
6.1.1 Zielstellung & Hypothesen 41
6.1.2 Methodik 41
6.1.3 Ergebnisse & Diskussion 42
6.1.4 Fazit 45
7 Ermüdung 46
7.1 Feldstudie: Einfluss sukzessiver Ermüdung auf Eversionsgeschwindigkeit 49
7.1.1 Zielstellungen & Hypothesen 49
7.1.2 Methodik 49
7.1.3 Ergebnisse & Diskussion 53
7.1.4 Fazit 55
8 Schuh 56
8.1 Laborstudie: Beeinflussung der Rückfußbewegung durch den Schuh 60
8.1.1 Zielstellungen & Hypothesen (vgl. Abbildung 8.2): 60
8.1.2 Methodik 61
8.1.3 Ergebnisse BAFO vs. SHOE 65
8.1.4 Ergebnisse SAND vs. FOOT-SAND 67
8.1.5 Ergebnisse BAFO vs. FOOT-SAND 68
8.1.6 Übergreifende Ergebnisse und Diskussion 70
8.2 Laborstudien: Beeinflussung der Eversion mittels gradueller Varusmodifikationen 72
8.2.1 Zielstellung & Hypothese: 72
8.2.2 Methodik 72
8.2.3 Ergebnisse & Diskussion 74
9 Fazit pronationsbeeinflussende Faktoren 78
III Traditionelle und innovative Messsysteme der Rückfußbewegung 81
10 Einführung Messsysteme 82
11 Subjektive Messungen 85
11.1 Feldstudie: Individuelle Wahrnehmung veränderter Eversion, hervorgerufen durch varus-modifizierte Schuhe 87
11.1.1 Zielstellung & Hypothesen: 87
11.1.2 Methodik 87
11.1.3 Ergebnisse 88
11.1.4 Diskussion 91
12 Elektrogoniometer 93
12.1 Laborstudie: Validierung des Goniometers zur Erfassung der Rückfußbewegung 97
12.1.1 Zielstellungen & Hypothesen: 97
12.1.2 Methodik 97
12.1.3 Ergebnisse & Diskussion 98
13 Gyrometer 101
13.1 Laborstudie: Validierung des Gyrometers als Messsystem zur Erfassung der Rückfußbewegung 104
13.1.1 Zielstellungen & Hypothese 104
13.1.2 Methodik 104
13.1.3 Ergebnisse & Diskussion 106
13.1.4 Fazit 108
13.2 Studie: Entwicklung und Evaluation eines mit Gyrometer instrumentier-
ten Schuhs zur mobilen Messung der Rückfußbewegung 109
13.2.1 Zielstellung & Hypothese 109
13.2.2 Methodik 109
13.2.3 Validierung EVvel-Erkennung bei mehreren Läufe eines Probanden 110
13.2.4 Validierung EVvel-Erkennung bei weiteren Probanden 111
13.2.5 Ergebnisse & Diskussion 112
13.2.6 Ausblick 113
14 Druckverteilung & Sohlendeformation 115
14.1 Laborstudie: Eversionsbestimmung mittels plantarer Druckverteilung &
Sohlendeformation 121
14.1.1 Zielstellung & Hypothesen 121
14.1.2 Methodik 121
14.1.3 Ergebnisse & Diskussion 125
14.1.4 Fazit 129
14.2 Laborstudienreihe: Algorithmusvalidierung 130
14.2.1 Allgemeine Methodik 131
14.2.1.1 Neue Probanden 131
14.2.1.2 Alternative Schuhmodelle 131
14.2.1.3 Weitere Laufgeschwindigkeiten 134
14.2.2 Ergebnisse & Diskussion 134
14.2.2.1 Neue Probanden 134
14.2.2.2 Alternatives Schuhmodell 136
14.2.2.3 Weitere Laufgeschwindigkeiten 140
14.3 Zusammenfassung Druckverteilung & Sohlendeformation 143
15 Photo- / Filmbasierte Messsysteme 144
15.1 Grundlagen stereophotogrammetrischer Messungen 144
15.2 Methodische Richtlinien für stereophotogrammetrischer
Rückfußmessungen der vorliegenden Arbeit 147
16 Zusammenfassung Messsysteme 150
IV Schlussbetrachtung und Ausblick 153
Literaturverzeichnis 157
Anhänge 174
A Fragebogen subjektiven Wahrnehmung der Rückfußbewegung 174
B Wissenschaftlicher Lebenslauf 177
C Selbstständigkeitserklärung 181 / Introduction
In previous biomechanical research, a lot of effort has been put into the investigation of rearfoot pronation. In numerous publications, two main assumptions have been postulated: On the one hand, pronation is considered a natural damping mechanism; on the other hand, excessive pronation may lead to overuse injuries. Both assumptions have been intensively investigated; confirmed or negated is neither of the two assumptions so far. Within the frame of this thesis the author tries to contribute to the methodological analysis of rearfoot motion to solve current discrepancies regarding rearfoot motion. The thesis is devided in two parts: In the first part, the influences of various internal and external factors on rearfoot motion are investigated. In the second part, rearfoot motion measurement devices are being validated. Firstly, the elctrogoniometer, a common device used for rearfoot motion measurements, is being validated against the stereophotogrammetric motion analysis system (golden standard) and secondly, innovative devices with their main focus on mobile measurements are being developed and validated.
Methods
In the case of this thesis, numerous single studies were performed, whose methods vary in such a way, that it is difficult to generalize. Mainly laboratory settings have been used, in which joint angle excursions, ranges of motion and velocities were analysed. In laboratory settings, either a stereophotogrammetric motion analysis system or an electrogoniometer were used to determine rearfoot motion. A gyrometer was utilized in a field test investigating the influence of fatigue on rearfoot motion. Either a stereophotogrammetric motion analysis system or an electrogoniometer were chosen as the golden standard to validate the innovative measurement devices.
Results
The results of the studies within this thesis regarding pronation influencing factors lead to the conclusion, that factors influencing rearfoot motion are not well understood so far. However, it is possible to divide the investigated factors in three groups: 1. factors, that have received little research attention (e.g. age, gender, foot dimensions, individual running style, general type of movement), 2. factors, that are controversially discussed (e.g. foot shape, joint coupling, general shoe influence, fatigue), and 3. factors that have proven to influence rearfoot motion (e.g. orientation of subtalar joint axis, varus/valgus modified shoes geometry, running velocity).
For laboratory investigations two innovative measurements devices, electrogoniometer and gyrometer, have shown similar results compared to the stereophotogrammetric motion analysis system. The correlations of the analyzed parameter were medium to high for the electrogoniometer and medium for the gyrometer. In a known subject sample, using the signals of hall resp. pressure sensors resulted in acceptable rearfoot motion values. However, applied on the data of unknown subjects or alternative shoe models, the calculated rearfoot motion values were way out of an acceptable range. Nevertheless, especially the measurement of midsole deformation by using hall sensors may be useful in further usage scenarios
The gyrometer has the highest potential for rearfoot motion measurements within field testings. It was already possible to validly determine various rearfoot motion parameters (eversion velocity and excursion) in mobile testing scenarios.
Conclusions and outlook
The clarification of a possible correlation between various pronation parameters and the development of overuse injuries turns out to be the most important question for further biomechanical research concerning rearfoot motion. The findings of the thesis indicate five major objectives that should be considered in future research: 1. Development of mobile and direct measurement devices to determine rearfoot motion, not shoe motion, in a natural movement environment, 2. methodological and contentual discussion and standardization of rearfoot motion parameters, 3. extension of the isolated perspective of a single joint motion to adjoining segments and joints, 4. control or integration of rearfoot influencing factors in the testing design and 5. realization of comprehensive longitudinal studies.:Zusammenfassung ii
Abstract v
Abbildungsverzeichnis xv
Tabellenverzeichnis xvii
Abkürzungsverzeichnis xviii
Einleitung 1
Vorbemerkung zu den Studiendesigns der Studienreihe 4
I Anatomische und bewegungswissenschaftliche Grundlagen 7
1 Funktionale Anatomie des Sprunggelenks 8
2 Parameter der Rückfußmessung 12
2.1 Benennung 12
2.2 Traditionelle diskrete Parameter 12
2.3 Diskrete Parameter der vorliegenden Studienreihe 17
II Pronationsbeeinflussende Faktoren 21
3 Anatomische Merkmale 23
4 Geschlecht und Alter 27
4.1 Geschlecht als möglicher Einflussfaktor auf die Rückfußbewegung 27
4.2 Alter als möglicher Einflussfaktor auf die Rückfußbewegung 28
5 Bewegungsart 30
5.1 Rückfußbewegung beim Springen 31
5.1.1 Laborstudie: Vergleich der Rückfußbewegung beim Laufen und Springen 33
5.1.1.1 Zielstellung & Hypothesen 33
5.1.1.2 Methodik 33
5.1.1.3 Ergebnisse & Diskussion 35
6 Laufgeschwindigkeit 39
6.1 Laborstudie: Einfluss der Laufgeschwindigkeit auf die Rückfußbewegung 41
6.1.1 Zielstellung & Hypothesen 41
6.1.2 Methodik 41
6.1.3 Ergebnisse & Diskussion 42
6.1.4 Fazit 45
7 Ermüdung 46
7.1 Feldstudie: Einfluss sukzessiver Ermüdung auf Eversionsgeschwindigkeit 49
7.1.1 Zielstellungen & Hypothesen 49
7.1.2 Methodik 49
7.1.3 Ergebnisse & Diskussion 53
7.1.4 Fazit 55
8 Schuh 56
8.1 Laborstudie: Beeinflussung der Rückfußbewegung durch den Schuh 60
8.1.1 Zielstellungen & Hypothesen (vgl. Abbildung 8.2): 60
8.1.2 Methodik 61
8.1.3 Ergebnisse BAFO vs. SHOE 65
8.1.4 Ergebnisse SAND vs. FOOT-SAND 67
8.1.5 Ergebnisse BAFO vs. FOOT-SAND 68
8.1.6 Übergreifende Ergebnisse und Diskussion 70
8.2 Laborstudien: Beeinflussung der Eversion mittels gradueller Varusmodifikationen 72
8.2.1 Zielstellung & Hypothese: 72
8.2.2 Methodik 72
8.2.3 Ergebnisse & Diskussion 74
9 Fazit pronationsbeeinflussende Faktoren 78
III Traditionelle und innovative Messsysteme der Rückfußbewegung 81
10 Einführung Messsysteme 82
11 Subjektive Messungen 85
11.1 Feldstudie: Individuelle Wahrnehmung veränderter Eversion, hervorgerufen durch varus-modifizierte Schuhe 87
11.1.1 Zielstellung & Hypothesen: 87
11.1.2 Methodik 87
11.1.3 Ergebnisse 88
11.1.4 Diskussion 91
12 Elektrogoniometer 93
12.1 Laborstudie: Validierung des Goniometers zur Erfassung der Rückfußbewegung 97
12.1.1 Zielstellungen & Hypothesen: 97
12.1.2 Methodik 97
12.1.3 Ergebnisse & Diskussion 98
13 Gyrometer 101
13.1 Laborstudie: Validierung des Gyrometers als Messsystem zur Erfassung der Rückfußbewegung 104
13.1.1 Zielstellungen & Hypothese 104
13.1.2 Methodik 104
13.1.3 Ergebnisse & Diskussion 106
13.1.4 Fazit 108
13.2 Studie: Entwicklung und Evaluation eines mit Gyrometer instrumentier-
ten Schuhs zur mobilen Messung der Rückfußbewegung 109
13.2.1 Zielstellung & Hypothese 109
13.2.2 Methodik 109
13.2.3 Validierung EVvel-Erkennung bei mehreren Läufe eines Probanden 110
13.2.4 Validierung EVvel-Erkennung bei weiteren Probanden 111
13.2.5 Ergebnisse & Diskussion 112
13.2.6 Ausblick 113
14 Druckverteilung & Sohlendeformation 115
14.1 Laborstudie: Eversionsbestimmung mittels plantarer Druckverteilung &
Sohlendeformation 121
14.1.1 Zielstellung & Hypothesen 121
14.1.2 Methodik 121
14.1.3 Ergebnisse & Diskussion 125
14.1.4 Fazit 129
14.2 Laborstudienreihe: Algorithmusvalidierung 130
14.2.1 Allgemeine Methodik 131
14.2.1.1 Neue Probanden 131
14.2.1.2 Alternative Schuhmodelle 131
14.2.1.3 Weitere Laufgeschwindigkeiten 134
14.2.2 Ergebnisse & Diskussion 134
14.2.2.1 Neue Probanden 134
14.2.2.2 Alternatives Schuhmodell 136
14.2.2.3 Weitere Laufgeschwindigkeiten 140
14.3 Zusammenfassung Druckverteilung & Sohlendeformation 143
15 Photo- / Filmbasierte Messsysteme 144
15.1 Grundlagen stereophotogrammetrischer Messungen 144
15.2 Methodische Richtlinien für stereophotogrammetrischer
Rückfußmessungen der vorliegenden Arbeit 147
16 Zusammenfassung Messsysteme 150
IV Schlussbetrachtung und Ausblick 153
Literaturverzeichnis 157
Anhänge 174
A Fragebogen subjektiven Wahrnehmung der Rückfußbewegung 174
B Wissenschaftlicher Lebenslauf 177
C Selbstständigkeitserklärung 181
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Použití bezkartáčového stejnosměrného motoru pro pohon lineárního servopohonu s bezpečnostní funkcí / Using brushless d.c. motor to drive servo-unit with safety functionRudolf, Ladislav January 2012 (has links)
In this work, a proposal for BLDC motor control, which will be used as a drive linear actuator. Control with microcontroller focuses mainly aspects such as motor mode, regenerative mode, measuring rotor position sensors and measuring the motor current, which corresponds to the moment. The result of the work is focused on upgrading the existing Honeywell actuator, where the processor-controlled BLDC motor to replace the existing system and take over the actuator working function and emergency function.
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Bestimmung der Rotorlage in aktiven Magnetlagern durch Messung magnetischer StreuflüsseRudolph, Johannes 06 July 2023 (has links)
In dieser Arbeit wird die Möglichkeit untersucht, durch die Messung magnetischer Streuflüsse und unter Berücksichtigung der durch die Steuerströme hervorgerufenen Durchflutung, auf die Position des Rotors im Magnetlager zu schließen. Die Streuflüsse werden in der Regel vernachlässigt, stehen aber im unmittelbaren Zusammenhang zur Luftspaltlänge, wie theoretische Betrachtungen zeigen. Anhand von analytischen und numerischen Modellen, welche durch Messungen verifiziert werden, ist eine Linearisierung und Kompensation des Einflusses der Durchflutung möglich. Auf dieser Basis wird ein Messsystem entwickelt, mit dem die streuflussbasierte Positionsregelung eines Testlagers realisiert wird. Hierfür kommen Hall-Sensoren zum Einsatz, die auf Leiterplatten sitzen, welche anstelle der konventionellen Nutverschlüsse in das Magnetlager eingebracht werden. Aufgrund der direkten Nähe der Sensoren zu den Lagerspulen und der gepulsten Steuerströme weisen die Messsignale jedoch ein erhebliches Rauschen auf. Um dem entgegenzuwirken, kommt ein Kalman-Filter zum Einsatz, mit dem eine deutliche Verbesserung der Signalqualität erreicht werden kann.:Verzeichnis der Formelzeichen, Indizes und Abkürzungen vii
1 Einleitung 1
1.1 Exkurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Systematik magnetischer Lager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Sensoren für Magnetlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4 Sensorlose Magnetlagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.5 Motivation und Struktur der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.1 Motivation und Zielstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.2 Struktur der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.6 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2 Theoretische Betrachtungen zu magnetischen Streuflüssen 17
2.1 Magnetische Streuflüsse in Magnetlagern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1 Heteropolarlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.2 Homopolarlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.3 Dreischenkliges Magnetlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2 Verallgemeinertes Reluktanzmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3 Zusammenhang zwischen Luftspaltlänge und Streuflussdichte . . . . . . . . 28
2.3.1 Intrapolarer Streufluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.2 Interpolarer Streufluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4 Betrachtung der magnetischen Streuflüsse mit Hilfe numerischer Rechnungen 33
2.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3 Magnetische Streuflüsse im realen Magnetlager 39
3.1 Auswahl eines geeigneten Lagertyps und möglicher Messpositionen . . . . . 39
3.1.1 Streuflüsse bei Rotorverschiebung entlang der x- und y-Achse . . . . 41
3.1.2 Streuflüsse bei Rotorverschiebung entlang der a- und b-Achse . . . . 43
3.1.3 Änderung der Streuflüsse bei Querverschiebung des Rotors . . . . . 45
3.2 Nutzbarkeit der intra- und interpolaren Streuflüsse als Lagemesssystem . . 48
3.3 Vergleich gemessener und berechneter Streuflusswerte . . . . . . . . . . . . 52
3.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4 Realisierung des Messsystems 57
4.1 Erstellung von Kennfeldern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2 Versuchsaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
v
Inhaltsverzeichnis
4.3 Messsystem zur Messung der magnetischen Streuflussdichte . . . . . . . . . 60
4.3.1 Auswahl geeigneter Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.3.2 Sensordesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.3.3 Kalibrierung der Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.4 Statische und dynamische Eigenschaften des streuflussbasierten Messsystems 69
4.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5 Betrachtungen zur Verbesserung der Signalqualität 75
5.1 Modellbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.1.1 Übertragungsverhalten der Messsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.1.2 Elektromagnetisches Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.1.3 Mechanisches Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.1.4 Modellierung variabler Induktivitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.1.5 Stromrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.2 Kalman-Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.3 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6 Zusammenfassung und Ausblick 115
6.1 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.2 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.1 Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.2 Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
A Mathematische Überlegungen zu Streuflussfunktionen 121
A.1 Grenzwerte für den intrapolaren Streufluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
A.2 Anstieg intrapolare Streuflussfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
A.3 Maximum des interpolaren Streuflusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
B Tabellen 127
B.1 Gemessene Streuflüsse an verschiedenen Rotorpositionen und unterschiedlichen
resultierenden Steuerströmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
B.2 Ströme und Positionen nach Streuflussmesswerten sortiert . . . . . . . . . . 128
C Schaltpläne, technische Zeichnungen und Blockschaltbilder 129
C.1 Schaltplan Streuflusssensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
C.2 Kalibrierschaltung des Messkonverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
C.3 Beispielgeometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
C.4 Magnetlagerrotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
C.5 Blockschaltbild des Modells eines Stromrichters . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Literaturverzeichnis 133
Thesen 141 / In this work, the possibility of inferring the position of the rotor in magnetic bearings by measuring magnetic leakage fluxes is investigated. These are usually neglected, but are directly related to the air gap length, as theoretical considerations show. In addition, the magnetic flux caused by the control currents must be taken into account. By means of analytical and numerical models, which are verified by measurements, a linearization and compensation of the influence of the magnetic flux is possible. Based on this, a measurement system is developed to realize a flux leakage-based position control of a test bearing. For this purpose, Hall-sensors are used, which are located on printed circuit boards that are inserted into the magnetic bearing instead of the conventional slot locks. However, due to the direct proximity of the sensors to the bearing coils and the pulsed control currents, the measurement signals exhibit considerable noise. To counteract this, a Kalman-filter is used to achieve a significant improvement in signal quality.:Verzeichnis der Formelzeichen, Indizes und Abkürzungen vii
1 Einleitung 1
1.1 Exkurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Systematik magnetischer Lager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Sensoren für Magnetlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4 Sensorlose Magnetlagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.5 Motivation und Struktur der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.1 Motivation und Zielstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.2 Struktur der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.6 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2 Theoretische Betrachtungen zu magnetischen Streuflüssen 17
2.1 Magnetische Streuflüsse in Magnetlagern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1 Heteropolarlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.2 Homopolarlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.3 Dreischenkliges Magnetlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2 Verallgemeinertes Reluktanzmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3 Zusammenhang zwischen Luftspaltlänge und Streuflussdichte . . . . . . . . 28
2.3.1 Intrapolarer Streufluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.2 Interpolarer Streufluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4 Betrachtung der magnetischen Streuflüsse mit Hilfe numerischer Rechnungen 33
2.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3 Magnetische Streuflüsse im realen Magnetlager 39
3.1 Auswahl eines geeigneten Lagertyps und möglicher Messpositionen . . . . . 39
3.1.1 Streuflüsse bei Rotorverschiebung entlang der x- und y-Achse . . . . 41
3.1.2 Streuflüsse bei Rotorverschiebung entlang der a- und b-Achse . . . . 43
3.1.3 Änderung der Streuflüsse bei Querverschiebung des Rotors . . . . . 45
3.2 Nutzbarkeit der intra- und interpolaren Streuflüsse als Lagemesssystem . . 48
3.3 Vergleich gemessener und berechneter Streuflusswerte . . . . . . . . . . . . 52
3.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4 Realisierung des Messsystems 57
4.1 Erstellung von Kennfeldern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2 Versuchsaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
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Inhaltsverzeichnis
4.3 Messsystem zur Messung der magnetischen Streuflussdichte . . . . . . . . . 60
4.3.1 Auswahl geeigneter Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.3.2 Sensordesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.3.3 Kalibrierung der Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.4 Statische und dynamische Eigenschaften des streuflussbasierten Messsystems 69
4.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5 Betrachtungen zur Verbesserung der Signalqualität 75
5.1 Modellbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.1.1 Übertragungsverhalten der Messsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.1.2 Elektromagnetisches Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.1.3 Mechanisches Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.1.4 Modellierung variabler Induktivitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.1.5 Stromrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.2 Kalman-Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.3 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6 Zusammenfassung und Ausblick 115
6.1 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.2 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.1 Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.2 Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
A Mathematische Überlegungen zu Streuflussfunktionen 121
A.1 Grenzwerte für den intrapolaren Streufluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
A.2 Anstieg intrapolare Streuflussfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
A.3 Maximum des interpolaren Streuflusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
B Tabellen 127
B.1 Gemessene Streuflüsse an verschiedenen Rotorpositionen und unterschiedlichen
resultierenden Steuerströmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
B.2 Ströme und Positionen nach Streuflussmesswerten sortiert . . . . . . . . . . 128
C Schaltpläne, technische Zeichnungen und Blockschaltbilder 129
C.1 Schaltplan Streuflusssensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
C.2 Kalibrierschaltung des Messkonverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
C.3 Beispielgeometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
C.4 Magnetlagerrotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
C.5 Blockschaltbild des Modells eines Stromrichters . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Literaturverzeichnis 133
Thesen 141
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