Ein neues Konzept für die Optimierung intelligenter Aktoren im Bereich beweglicher elektrischer Verbraucher

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Die Smart Factory, auch als intelligente Fabrik bezeichnet, steht als Synonym für die Schaffung von effektiven und flexiblen Produktionsumgebungen in der Industrie durch Digitalisierung und cyber-physische Systeme. Um Fertigungs- und Produktionsanlagen flexibel und effizient in den Produktionsablauf zu integrieren, spielt auch die Einbindung von mobilen Anwendungen im Bereich des Maschinenbaus und deren Komponenten eine wichtige Rolle. Ermöglicht wird die intelligente Fabrik u.a. auch durch die Verwendung kompakter mechatronischer Systeme und deren Teilkomponenten wie Sensoren, Aktoren und der dazugehörigen Mikroelektronik. Hier stellt sich die Frage, wie die Energiezuführung und die Datenanbindung flexibel zu solchen mobilen Anwendungen bzw. zu den intelligenten mechatronischen Systemen bereitgestellt werden kann. Diese Dissertation liefert einen Beitrag zur Entwicklung eines intelligenten Aktors im Bereich der berührungslosen induktiven Energie- und Datenübertragung für mobile Anwendungen bzw. beweglichen elektrischen Verbrauchern. Das vorgestellte neue Konzept zeigt den Aufbau und die Realisierung des intelligenten Aktors. In einem ersten Schritt wird ein induktives kontaktloses Energieübertragungssystem an einem Funktionsmuster aufgebaut. Auf Grundlage einer OFDM-basierten Datenkommunikation und durch die Integration eines entwickelten Zeitstempelverfahrens sind eine Kommunikation und Synchronisation am Funktionsmuster über das kontaktlose Energieübertragungssystem möglich. Dabei wird auch gezeigt, dass sich die Taktfrequenz für die Synchronisierungsvorgänge bei der Übertragung von Daten zwischen den einzelnen Kommunikationsteilnehmern deutlich reduzieren lässt. Untersucht wird dabei die Ganggenauigkeit bzw. die Frequenzkonstanz von verschiedenen Oszillatorklassen. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden der Entwurf und die Entwicklung einer Hardware- und Regelungsplattform für einen intelligenten Aktor gezeigt und erarbeitet. Innerhalb eines SoPC-basierten Embedded Systems wird ein kompaktes und skalierbares ...
Publisher:
KIT-Bibliothek, Karlsruhe
Contributors:
Bretthauer, G.
Year of Publication:
2020-12-16
Document Type:
doc-type:doctoralThesis ; Text ; info:eu-repo/semantics/doctoralThesis ; dissertation ; info:eu-repo/semantics/publishedVersion ; [Doctoral and postdoctoral thesis]
Language:
ger
Subjects:
induktive Energieübertragung ; berührungslose Energieübertragung ; intelligente Aktoren ; berührungslose Datenkommunikation ; Aktoren und mechatronische Systeme ; Hardwareplattform für intelligente Aktoren ; Regelungsplattform für intelligente Aktoren ; ddc:004 ; DATA processing & computer science ; info:eu-repo/classification/ddc/004
DDC:
004 Data processing & computer science
Rights:
KITopen License, https://publikationen.bibliothek.kit.edu/kitopen-lizenz ; info:eu-repo/semantics/openAccess
Relations:
URL:
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000127792
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000127792/96984170
https://doi.org/10.5445/IR/1000127792
Content Provider:
KITopen (Karlsruher Institut für Technologie)
Further nameKITopen (Karlsruhe Institute of Technologie)  Flag of Germany
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