Erweiterung der Bandbreite von fluidischen Operationsverstärkern für die Meß- und Regelungstechnik durch den Einsatz spezieller Phasenkompensationsnetzwerke

Seit dem Jahre 1971 wird im Institut fur Regelungstechnik des Fachbereichs Nachr1chtentechnik der Fachhochschule Koln auf dem Gebiet der fluidischen Netzwerke gearbeitet. Sinn dieser Arbeiten ist es, die Methoden der elektrischen Nachrichten technik zur Berechnung fluidischer Netzwerke nutzbar zu machen. Mit dem Wintersemester 1975/76 begannen Untersuchungen, die sich m1t der Schaltungstechnik fluidischer Operationsverstar ker fur d1e MeB- und Regelungstechnik beschkftigen. Hierbei traten alsbald Probleme der Bandbreite fUr Klein- als auch GroBsignalaussteuerung und des Rauschens auf. In den Jahren 1978/79 wurden d1e Arbeiten, d1e sich mit der Erweiterung der Bandbreite beschkftigen, durch den Minister fUr Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrheinwestfalen m1t Sachm1tteln gefordert. Hierfur sei nachdrucklich gedankt. AIle Arbeiten wurden innerhalb von AbschluBarbeiten von stu dent en durchgefuhrt. Ich mochte bei dieser Gelegenbeit allen d1esen Studenten, d1e mit sehr viel Begeisterung m1tgearbeitet haben, und ohne die diese Arbeiten nie moglich gewesen waren, herzlich danken. Die Anfertigung der zahlreichen Vesuchsmodelle oblag Herrn Mechanikermeister Helmut Kunze, der an der erfolgreichen Durchfuhrung durch seine tatkraftige Hilfe und sein person liches Engagement groBen Anteil hat. Die Reinschr1ft des Berichtes wurde von Frau Rosmarie Geiseler ausgeftihrt, der fur 1hre groBe Sorgfalt und Muhe gedankt sei.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Der fluidische Operationsverstärker AM12B.- 3. Optimale Phasenkompensation mit Lag- und Lag-Lead-Gliedern.- 3.1 Der Frequenzgang des Proportionalverstärkers mit Phasenkompensationsnetzwerk.- 3.2 Dimensionierungsregeln für optimale Lag-Kompensation.- 3.3 Dimensionierungsregeln für optimale Lag-Lead-Kompensation.- 3.4 Vergleich der Amplitudengänge für optimale Lag- und Lag-Lead-Phasenkompensation.- 3.5 Großsignalbandbreite phasenkompensierter Proportionalverstärker.- 4. Die Realisierung des Lag-Lead-Gliedes.- 4.1 Induktivitätsarme fluidische Widerstände aus Metallnetzen.- 4.2 Frequenzgang des Lag-Lead-Gliedes.- 5. Experimentelle Untersuchungen am phasenkompensierten Proportionalverstärker.- 5.1 Experimenteller Aufbau.- 5.2 Dynamische Untersuchungen.- 6. Literaturverzeichnis.- 7. Bildanhang.