Entwicklung und Implementierung einer präzisen Auswertung von Drehgebern für elektrische Antriebe

  • Motivation

    Der Drehgeber spielt in der Regelung elektrischer Antriebssysteme eine entscheidende Rolle. Er wird sowohl bei der feldorientierten Regelung zur Transformation der Statorgrößen in ein rotierendes Koordinatensystem als auch zur Ermittlung der aktuellen Drehzahl benötigt. Hierbei zeichnen sich Inkrementalgeber durch eine hohe Genauigkeit und geringe Verzögerungen bei vergleichsweise einfacher Auswertung aus. Alternativ werden inzwischen Drehgeber oft auch mit einer Digitalschnittstelle wie BiSS oder SSI ausgeliefert. Neben der absoluten Genauigkeit eines Gebers wirken sich auch weitere Eigenschaften wie Verzögerung, Rauschen und Jitter auf die Qualität der Regelung des elektrischen Antriebssystems aus. Diese sollen in dieser Arbeit systematisch für unterschiedliche Geber untersucht werden.
     

    Aufgabenstellung

    Konkret sollen in der Arbeit folgende Aspekte untersucht und umgesetzt werden:

    • Analyse der bisherigen Signalverarbeitungshardware am ETI zur Geberauswertung
    • Entwicklung und Simulation der Auswertemethodik in Abhängigkeit vom verwendeten Inkrementalgeber
    • Anpassung der bisherigen Einsteckkarte für das ETI-SoC-System
    • Implementierung/Erweiterung der vorhandenen Auswertemethoden im FPGA und Prozessor
    • Verbesserung der Schätzgrößen durch Fusion der störgrößenbehafteten Einzelsignale
    • Messung mit verschiedenen Gebern und Vergleich der Auswertemethodiken