Zusammenfassung
Hintergrund Die funktionelle Schnittstelle zwischen Informationsverarbeitung in Form elektrischer Signale und der mechanischen Struktur in Form von Kräften und Momenten bzw. Bewegungsgrößen ist für ein mechatronisches Produkt von zentraler Bedeutung. Die bidirektionale Energiewandlung zwischen elektrischer und mechanischer Energie schafft eine Schlüsselvoraussetzung für die Hauptproduktaufgabe „gezieltes Bewegen“. Die heute zur Verfügung stehenden vielfältigen physikalischen Wandlungsprinzipien erlauben zudem eine funktionell wie konstruktiv kompakte Integration in das mechatronische Produkt - mechatronischer Wandler. Für den Systementwurf ist neben dem Verständnis der Wandlungsprinzipien im Besonderen der Einfluss von Wandlerparametern auf das Übertragungsverhalten von Interesse.
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Literatur zu Kapitel 5
Anderson E H, Hagood N W, Goodliffe J M (1992) Self-sensing piezoelectric actuation - Analysis and application to controlled structures Proceedings of the 33rd AIAA/ASME/ASC/AHS Structures,
Structural Dynamics and Materials Conference Dallas, TX: 2141-2155
Apostolyuk V (2006) Theory and Design of Micromechanical Vibratory Gyroscopes. In MEMS/NEMS Handbook, Techniques and Applications. C. T. Leondes, Springer. 1: 173-195
Bronstein I N, Semendjajew K A, Musiol G, Mühlig H (2005) Taschenbuch der Mathematik, Verlag Harri Deutsch
Brusa E, Carabelli S, Carraro F, Tonoli A (1998) Electromechanical Tuning of Self-Sensing Piezoelectric Transducers. Journal of Intelligent Material Systems and Structures 9(3): 198-209
Chan K, Liao W (2009) Self-sensing actuators with passive damping for adaptive vibration control of hard disk drives. Microsystem Technologies 15(3): 355-366
DIN (1988) Leitfaden zur Bestimmung der dynamischen Eigenschaften von piezoelektrischer Keramik mit hohem elektromechanischem Koppelfaktor; Identisch mit IEC 60483, Ausgabe 1976. DIN IEC 60483: 1988-04. DIN
Dosch J J, Inman D J, Garcia E (1992) A Self-Sensing Piezoelectric Actuator for Collocated Control. Journal of Intelligent Material Systems and Structures 3(1): 166-185
Fleming A J, Behrens S, Moheimani S O R (2002) Optimization and implementation of multimode piezoelectric shunt damping systems. Mechatronics, IEEE/ASME Transactions on 7(1): 87-94
Föllinger O (1994) Regelungstechnik, Einführung in die Methoden und ihre Anwendung, Hüthig Verlag
Funato H, Kawamura A, Kamiyama K (1997) Realization of negative inductance using variable active-passive reactance (VAPAR). Power Electronics, IEEE Transactions on 12(4): 589-596
Hagood N W, Flotow A v (1991) Damping of structural vibrations with piezoelectric materials and passive electrical networks. Journal of Sound and Vibration 146(2): 243-268
Hartog J P D (1947) Mechanical Vibrations, McGraw-Hill
Hollkamp J J (1994) Multimodal Passive Vibration Suppression with Piezoelectric Materials and Resonant Shunts. Journal of Intelligent Material Systems and Structures 5(1): 49-57
IEEE (1988) IEEE standard on piezoelectricity. ANSI/IEEE Std 176-1987
Karnopp D C, Margolis D L, Rosenberg R C (2006) System dynamics: modeling and simulation of mechatronic systems, John Wiley & Sons, Inc.
Kuypers F (1997) Klassische Mechanik, Wiley-VCH
Lehr E (1930) Untersuchung der erzwungenen Koppelschwingungen eines elektromechanischen Systems unter Verwendung eines graphischen Verfahrens. Archiv für Elektrotechnik XXIV.: 330-348
Lorenz R D (1999) Advances in electric drive control. Electric Machines and Drives, 1999. International Conference IEMD '99: 9-16
Lunze J (2008) Regelungstechnik 2: Mehrgrößensysteme, Digitale Regelung, Springer
Lunze J (2009) Regelungstechnik 1: Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelungen, Springer
Lunze K (1991) Einführung in die Elektrotechnik, Verlag Technik Berlin
Marneffe B d, Preumont A (2008) Vibration damping with negative capacitance shunts: theory and experiment. Smart Materials and Structures 17(035015): 9
Mateu L, Moll F (2007) System-Level Simulation of a Self-Powered Sensor with Piezoelectric Energy Harvesting. Sensor Technologies and Applications, 2007. SensorComm 2007. International Conference on: 399-404
Mohammed A (1966) Expressions for the Electromechanical Coupling Factor in Terms of Critical Frequencies. The Journal of the Acoustical Society of America 39(2): 289-293
Moheimani S O R (2003) A survey of recent innovations in vibration damping and control using shunted piezoelectric transducers. Control Systems Technology, IEEE Transactions on 11(4): 482-494
Moheimani S O R, Behrens S (2004) Multimode piezoelectric shunt damping with a highly resonant impedance. Control Systems Technology, IEEE Transactions on 12(3): 484-491
Neubauer M, Oleskiewicz R, Popp K (2005) Comparison of Damping Performance of Tuned Mass Dampers and Shunted Piezo Elements. PAMM 5(1): 117-118
Oleskiewicz R, Neubauer M, Krzyzynski T, Popp K (2005) Synthetic Impedance Circuits in Semi-Passive Vibration Control with Piezo-Ceramics - Efficiency and Limitations. PAMM 5(1): 121-122
Paulitsch C, Gardonio P, Elliott S J (2006) Active vibration damping using self-sensing, electrodynamic actuators. Smart Materials and Structures 15: 499–508
Philippow E (2000) Grundlagen der Elektrotechnik, Verlag Technik Berlin
Preumont A (2002) Vibration Control of Active Structures - An Introduction, Kluwer Academic Publishers
Preumont A (2006) Mechatronics, Dynamics of Electromechanical and Piezoelectric Systems, Springer
Priya S (2007) Advances in energy harvesting using low profile piezoelectric transducers. Journal of Electroceramics 19(1): 167-184
Reinschke K, Schwarz P (1976) Verfahren zur rechnergestützten Analyse linearer Netzwerke, Akademie Verlag Berlin
Schenk H, Durr P, Haase T, Kunze D, Sobe U, Lakner H, Kuck H (2000) Large deflection micromechanical scanning mirrors for linear scans and pattern generation. Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE Journal of 6(5): 715-722
Schuster T, Sandner T, Lakner H (2006) Investigations on an Integrated Optical Position Detection of Micromachined Scanning Mirrors. Photonics and Microsystems, 2006 International Students and Young Scientists Workshop: 55-58
Senturia S D (2001) Microsystem Design, Kluwer Academic Publishers
Shu Y C, Lien I C (2006) Analysis of power output for piezoelectric energy harvesting systems. Smart Materials and Structures 15: 1499–1512
Tilmans H A C (1996) Equivalent circuit representation of electromechanical transducers: I. Lumped-parameter systems. Journal of Micromechanics and Microengineering(6): 157–176
Twiefel J, Richter B, Sattel T, Wallaschek J (2008) Power output estimation and experimental validation for piezoelectric energy harvesting systems. Journal of Electroceramics 20(3): 203-208
VDI (2006) Schwingungsdämpfer und Schwingungstilger - Schwingungstilger und Schwingungstilgung. V. D. I. VDI. 3833 Blatt 2::2006-12
Vischer D, Bleuler H (1993) Self-sensing active magnetic levitation. Magnetics, IEEE Transactions on 29(2): 1276-1281
Ward J K, Behrens S (2008) Adaptive learning algorithms for vibration energy harvesting. Smart Materials and Structures 17: 035025 (035029pp)
Yaralioglu G G, Ergun A S, Bayram B, Haeggstrom E, Khuri-Yakub B T (2003) Calculation and measurement of electromechanical coupling coefficient of capacitive micromachined ultrasonic transducers. Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, IEEE Transactions on 50(4): 449-456
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Janschek, K. (2010). Funktionsrealisierung – Mechatronischer Elementarwandler. In: Systementwurf mechatronischer Systeme. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-78877-5_5
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