Vorrichtung und Verfahren zur Reduktion einer Schwingung einer insbesondere transparenten Platte

Abstract

 Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduktion einer Schwingung einer insbesondere transparenten Platte (2), insbesondere einer Scheibe gezeigt, bei dem Messdaten vom Randbereich (4) der schwingenden Platte (2) aufgenommen und in Abhängigkeit dieser Messdaten (6, 6', 6", 6'") die Platte (2) über deren Randbereich (4) mit einer Kompensationsschwingung derart belastet werden, dass damit eine zumindest teilweise Reduktion der Schwingung der Platte (2) eintritt. Um eine besonders standfestes und effizientes Verfahren zu schaffen, wird vorgeschlagen dass Messdaten (6, 6', 6", 6"`) an Stellen (8, 8', 8", 8"`) des Randbereichs (4) mit maximaler Krümmung (M1`, M2', M3') von Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2) aufgenommen, durch Linearkombination dazu geeigneter Messdaten (6, 6', 6", 6"') Parameter (9', 10`, 11`) zu wenigstens einem Schwingungsmode (M1, M2, M3), insbesondere wenigstens zwei Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2) bestimmt, in Abhängigkeit dieser Parameter (9', 10', 11') für jeden Quadranten (15, 16, 17, 18) der Platte (2) Schwingungsanteile (15`, 16`, 17`, 18`) an der Kompensationsschwingung berechnet werden und damit jeder diesbezügliche Quadrant (15, 16, 17, 18) der Platte (2) zur gemeinsamen Ausbildung der Kompensationsschwingung belastet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduktion einer Schwingung einer insbesondere transparenten Platte, insbesondere einer Scheibe, bei dem Messdaten vom Randbereich der schwingenden Platte aufgenommen und in Abhängigkeit dieser Messdaten die Platte über deren Randbereich mit einer Kompensationsschwingung derart belastet wird, dass damit eine zumindest teilweise Reduktion der Schwingung der Platte eintritt.

[0002] Um die Geräuschbelastung eines Innenraums durch dessen schwingende Fensterscheibe zu reduzieren, ist es aus dem Stand der Technik bekannt (EP 0 964 387 A2), die zu kompensierende Schwingung über Sensoren aufzunehmen und mit Hilfe von mathematischen Algorithmen daraus Parameter (Frequenz, Amplitude, Phase etc.) zu gewinnen. Über diese Parameter wird dann eine Kompensationsschwingung errechnet, die über Aktoren auf die Platte aufgetragen wird. Über eine Interferenz der beiden Schwingungen wird eine Schwingungsreduktion der Scheibe erreicht, wobei Sensoren und Aktoren im Randbereich der Scheibe angeordnet sind. Nachteilig bei einer derartigen Vorrichtung sowie eines derartigen Verfahrens sind Konstruktions- und Verfahrensaufwand zur Regelung der Schwingungskompensation. So hat für jeden Aktor sowohl eine für seine Lage spezifische Ansteuerung zu bestehen als auch muss eine für seine Lage spezifische Teilschwingung der Kompensationsschwingung errechnet werden. Bei einer Vielzahl an Sensoren bedeutete dies nachteilig unter anderem eine hohe Kanaldichte zur Ansteuerung, hohe Rechenleistungen zur Schwingungskompensation sowie nachteilig auch komplexe und zeitaufwendige Verfahrensabläufe. Durch derartige Vorrichtungen und Verfahren sind daher meist kostengünstige und robuste Lösungen zur Schwingungskompensation nicht möglich.

[0003] Außerdem ist aus dem Stand der Technik ein Verfahren zur Schwingungskompensation von Balken bekannt, bei dem über eine modale Filterung eine Trennung der Sensorsignale in Anteile der einzelnen Schwingungsmoden durchgeführt wird. Solch ein Verfahren ist auch unter dem Fachbegriff Methode der unabhängigen Modalraumregelung bekannt ("IMSC: Independent Modal Space Control"). Diese Anteilstrennung kann durch eine Linearkombination zweier Sensorsignale geschaffen werden, wobei jedoch diese Sensorsignale dafür geeignet sein müssen bzw. die Sensorsignale bzw. Messdaten von geeigneten Stellen an der Struktur aufgenommen werden müssen. Zu diesem Zweck werden Sensoren verteilt über die Balkenstruktur angeordnet. Zwar kann durch diese Modalraumregelung der Vorteil der Unabhängigkeit der Moden untereinander ausgenützt werden, die Sensoranordnungen können jedoch zu Eigenwertverschiebungen führen, was nachteilig hinsichtlich einer Schwingungskompensation sein kann.

[0004] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Schwingungskompensation einer insbesondere transparenten Platte der eingangs geschilderten Art derart zu verbessern, dass damit einerseits standfest eine vergleichsweise hohe Auslöschung von Plattenschwingungen ermöglicht, andererseits jedoch ein geringer Verfahrensaufwand besteht, der keine Beeinträchtigung der Platte, insbesondere deren Sichtbereichs erfordert.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass Messdaten an Stellen des Randbereichs mit maximaler Krümmung von Schwingungsmoden der Platte aufgenommen, durch Linearkombination dazu geeigneter Messdaten Parameter zu wenigstens einem Schwingungsmode, insbesondere wenigstens zwei Schwingungsmoden, der Platte bestimmt, in Abhängigkeit dieser Parameter für jeden Quadranten der Platte Schwingungsanteile an der Kompensationsschwingung berechnet werden und damit jeder diesbezügliche Quadrant der Platte zur gemeinsamen Ausbildung der Kompensationsschwingung belastet wird.

[0006] Werden Messdaten an Stellen des Randbereichs mit maximaler Krümmung von Schwingungsmoden der Platte aufgenommen und durch Linearkombination dazu geeigneter Messdaten Parameter zu wenigstens einem Schwingungsmode, insbesondere wenigstens zwei Schwingungsmoden, der Platte bestimmt, dann kann das Verfahren der unabhängigen Modalraumregelung auch bei Platten angewendet werden, die empfindlich auf Eigenwertverschiebungen zufolge der Sensormassen reagieren. Außerdem kann dieses Verfahren auch bei transparenten Platten, beispielsweise Scheiben, Glasscheiben, Windschutzscheiben etc. verwendet werden, weil keine Sensoren bzw. Aktoren im Sichtbereich vorgesehen werden müssen. Es braucht nicht weiter erwähnt werden, dass im Sinne des vorstehend Genannten eine Platte als plattenförmiges Substrat verstanden werden kann. In Abhängigkeit dieser Parameter können dann Schwingungsanteile an der Kompensationsschwingung berechnet werden, wobei zur weiteren Verfahrensvereinfachung für jeden Quadranten der Platte lediglich ein Schwingungsanteil berechnet wird. Mit diesen Schwingungsanteilen kann dann jeder diesbezügliche Quadrant der Platte belastet werden, um damit gemeinsam die Kompensationsschwingung auszubilden. Mit Hilfe der Schwingungsanteile für die Quadranten der Platte kann unter anderem eine vergleichsweise hohe Verfahrensvereinfachung ermöglicht werden, wodurch mit erheblicher Robustheit eine schnelle Schwingungsdämpfung möglich werden kann. Die Erfindung kann sich daher vom Stand der Technik trotz reduziertem Verfahrensaufwand durch eine schnellere, standfestere und effizientere Schwingungsdämpfung abheben, vorzugsweise wenn hierfür wenigstens zwei Schwingungsmoden kompensiert werden, wobei zu diesem Zweck auch keine optische Beeinträchtigung der Transparenz der Platte in Kauf genommen werden muss.

[0007] Werden die Quadranten mit dem gleichen Schwingungsanteil mehrmals parallel belastet, dann kann das Verfahren zur Schwingungskompensation verbessert werden, weil damit aufgrund mehrerer parallel belasteter Stellen der Platte eine gleichmäßigere Gesamtbelastung der Quadranten ausgenutzt werden kann.

[0008] Das Verfahren kann verbessert werden, wenn an den Stellen zur Aufnahme von Messdaten keine Schwingungsanteile auf die Platte eingebracht werden. Nachteilige Effekte von Überlagerungen können damit vermieden werden, wodurch außerdem die Standfestigkeit des Verfahrens verbessert werden kann.

[0009] Werden jeweils zwischen zwei Quadranten Messdaten aufgenommen und über deren Linearkombination Parameter zu wenigstens den ersten drei Schwingungsmoden der Platte berechnet, so können insbesondere die Moden mit hohem Anteil an einer Plattenschwingung reduziert werden. Mit einem vergleichsweise geringen Verfahrensaufwand kann damit eine besonders robuste und effiziente Schwingungskompensation ermöglicht werden.

[0010] Werden mit Hilfe der Linearkombination die Amplituden bestimmt, dann kann auf schnelle und einfache Weise eine Schwingungskompensation dieser Moden ermöglicht werden. Die Dynamik sowie die Standfestigkeit des Verfahrens kann damit erhöht werden, insbesondere wenn hierbei die ersten drei Schwingungsmoden berücksichtigt werden.

[0011] Es ist weiter die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Schwingungskompensation der eingangs geschilderten Art auf konstruktiv einfache Weise derart zu verbessern, dass damit nicht nur ein vergleichsweise hoher Wirkungsgrad in der Schwingungskompensation möglich wird, sondern auch eine hohe Regeldynamik erreicht werden kann.

[0012] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass Sensoren im Randbereich an Stellen mit maximaler Krümmung von Schwingungsmoden vorgesehen sind und dass die Steuereinrichtung sowohl wenigstens einen mit den Sensoren verbundenen modalen Filter, insbesondere wenigstens zwei mit den Sensoren verbundene modale Filter, zur Trennung der Messdaten in Anteile einzelner Schwingungsmoden der Platte, als auch für jeden Filter einen damit bzw. mit jedem Filter verbundenen Regler zur Erzeugung von Regelgrößen in Abhängigkeit der abgetrennten Anteile der Messdaten sowie je mit wenigstens einem Aktor eines Quadranten verbundene Schaltstufen zum Zusammenfügen der Regelgrößen zu Schwingungsanteilen an der Kompensationsschwingung in Abhängigkeit der quadrantenweisen Ansteuerung der Aktoren aufweist.

[0013] Sind Sensoren im Randbereich an Stellen mit maximaler Krümmung von Schwingungsmoden vorgesehen, dann kann damit auf einfache Weise eine schnelle und maximale Schwingungskompensation ermöglicht werden, wenn die Messdaten der Sensoren für eine unabhängige Modalraumregelung verwendet werden. Zu diesem Zweck weist die Steuereinrichtung sowohl wenigstens einen mit den Sensoren verbundenen modalen Filter, insbesondere wenigstens zwei mit den Sensoren verbundene modale Filter, zur Trennung der Messdaten in Anteile einzelner Schwingungsmoden der Platte, als auch für jeden Filter einen damit verbundenen Regler zur Erzeugung von Regelgrößen in Abhängigkeit der abgetrennten Anteile der Messdaten auf. Um eine konstruktive Einfachheit in der Steuerung der Aktoren zu schaffen, wird weiter vorgeschlagen, je mit wenigstens einem Aktor eines Quadranten verbundene Schaltstufen zum Zusammenfügen der Regelgrößen zu Schwingungsanteilen an der Kompensationsschwingung in Abhängigkeit der quadrantenweisen Ansteuerung der Aktoren vorzusehen. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann daher mit einer vergleichsweise niedrigen Anzahl an Regelgrößen bzw. auch an Schwingungsanteilen eine ausreichende Kompensationsschwingung erzeugt werden, vorzugsweise wenn wenigstens zwei mit den Sensoren verbundene modale Filter vorgesehen sind, was zu einem vergleichsweise hohen Wirkungsgrad in der Kompensation von Modenschwingungen bzw. der Schwingung der Platte führen kann. Außerdem ist mit Hilfe der quadrantenweisen Sichtweise bzw. der quadrantenweisen Krafteinleitung auf die Platte eine schnelle und damit hochdynamische Kompensation der Plattenschwingungen möglich, so dass die Vorrichtung trotz konstruktiver Einfachheit einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad und hohe Standfestigkeit aufweisen kann.

[0014] Erhöhte Krafteinleitung in die Platte kann ermöglicht werden, wenn in jedem Quadranten der Platte eine Aktorgruppe aus parallel geschalteten und verteilt angeordneten Aktoren vorgesehen ist. Außerdem kann damit ein gleichmäßigerer Kräfteeintrag als bei einer punktuellen Belastung der Platte geschaffen werden.

[0015] Die Einflüsse der entscheidenden Eigenmoden der Platte können insbesondere damit erfasst und kompensiert werden, wenn jeweils zwischen zwei Quadranten wenigstens ein Sensor vorgesehen ist. Außerdem kann damit die Gefahr einer Rückkopplung zwischen Sensoren und Aktoren deutlich verringert werden, was die Standfestigkeit der Vorrichtung erhöhen kann, insbesondere wenn die Sensoren auf der gegenüberliegenden Plattenseite der Aktoren vorgesehen sind.

[0016] Weist die Steuereinrichtung drei mit den Sensoren verbundene modale Filter zur Schwingungskompensation der ersten drei Schwingungsmoden der Platte auf, dann konnte überraschend festgestellt werden, dass jene Moden verringert werden können, die auf eine Plattenschwingung entscheidenden Einfluss haben. Ein besonders hoher Wirkungsgrad in der Schwingungskompensation kann dadurch erreicht werden.

[0017] Um über die Amplitude von Schwingungsmoden eine Dämpfungsregelung der Plattenschwingung zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die modalen Filter mit den Sensoren verbundene Addierer und/oder Subtrahierer aufweisen. Über die Parameter der Amplitude kann unter anderem eine schnelle und standfeste Vorrichtung zur Schwingungskompensation über beispielsweise einfache nachgeschaltete Proportionalglieder ermöglicht werden.

[0018] Besondere Verhältnisse können geschaffen werden, wenn eine unabhängige Modalraumregelung für ein Verfahren zur Schwingungskompensation einer schwingenden Platte unter Berücksichtigung sowohl einer Messdatenaufnahme im Randbereich der Platte für die Modalraumregelung, als auch einer quadrantenweisen Beaufschlagung der Platte mit in Abhängigkeit der Modalraumregelung erzeugten Schwingungsanteilen zur gemeinsamen Ausbildung einer Kompensationsschwingung verwendet wird.

[0019] Die Modalraumregelung kann sich vereinfachen, wenn die Messdatenaufnahme im Randbereich der Platte mit maximaler Krümmung von Schwingungsmoden der Platte erfolgt. Damit kann die Modalraumregelung durch Linearkombination dazu geeigneter Messdaten Parameter zu wenigstens einem Schwingungsmoden, insbesondere wenigstens zwei Schwingungsmoden, der Platte bestimmen und in Abhängigkeit dieser Parameter für jeden Quadranten der Platte Schwingungsanteile an der Kompensationsschwingung berechnen. Die Verwendung von wenigstens zwei Schwingungsmoden hat sich als bevorzugt für eine effizientere Schwingungskompensation herausgestellt.

[0020] Moden, die die Plattenschwingung im Wesentlichen prägen, können besonders reduziert werden, wenn jeweils zwischen zwei Quadranten Messdaten aufgenommen und die Modalraumregelung über deren Linearkombination Parameter zu wenigstens den ersten drei Schwingungsmoden der Platte berechnet.

[0021] Eine hochdynamische Schwingungskompensation kann sich ergeben, wenn die Modalraumregelung mit Hilfe der Linearkombination die Amplituden (32, 33, 34) der insbesondere ersten drei Schwingungsmoden (M1, M2, M3) bestimmt

[0022] In den Zeichnungen ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen

Fig. 1

eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Reduktion einer Schwingung einer Platte,

Fig. 2

eine Steuereinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 1 und die

Fig. 3 bis 5

Darstellungen zur Schwingungskompensation unterschiedlicher Schwingungsmoden der Vorrichtung nach Fig. 1.

[0023] Das beispielsweise nach Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Vorrichtung 1 zur Schwingungskompensation mit einer Platte 2, die an Ihren Stirnseiten beispielsweise über eine nicht näher dargestellte Einspannung in einem Rahmen gelagert ist. Andere Montagemittel sind vorstellbar, so auch eine feste Einspannung über eine Leiste oder eine insbesondere weiche Dichtung. Die Platte 2 ist schwingfähig, was unter anderem auch nicht erwünschte Schwingungen zulässt. Um diese Schwingungen zu reduzieren, sind in Form von Piezoelementen Aktoren 3, 3', 3", 3'" auf der Platte 2 vorgesehen und zwar in deren Randbereich 4, um damit die Transparenz der Platte 2 nicht zu verringern bzw. einen mittige Gewichtsbelastung der Platte 2 zu vermeiden. Die zu kompensierende Schwingung der Platte 2 wird über Sensoren 5, 5', 5", 5'" gemessen, wobei durch diese Messung Messdaten 6, 6', 6", 6'" aufgenommen werden. Die Sensoren 5, 5', 5", 5'" sind aus vorstehenden Gründen ebenso auf der Platte 2 in deren Randbereich 4 vorgesehen, vorzugsweise auf der den Aktoren 3, 3', 3", 3'" gegenüberliegenden Plattenseite, was an der strichpunktierten Darstellung der Sensoren 5, 5', 5", 5'" in den Figuren erkennbar ist. Mit Hilfe einer Steuereinrichtung 7 werden nun diese Messdaten 6, 6', 6", 6'" der Sensoren 5, 5', 5", 5'" verarbeitet und die Aktoren 3, 3', 3", 3'" in Abhängigkeit diese Messdaten 6, 6', 6", 6'" derart angesteuert, dass diese 3, 3', 3", 3'" auf die Platte 2 eine Kompensationsschwingung zur Reduktion der Schwingung der Platte 2 aufbringen können bzw. die Platte 2 diesbezüglich belasten. Werden eine Vielzahl an Aktoren 3, 3', 3", 3'" verwendet, dann kann dies nachteilig bei der Steuereinrichtung 7 zu einem hohen Konstruktionsaufwand als auch zu einem aufwendigen Berechnungsverfahren führen, wodurch nicht nur die Standfestigkeit, sondern auch die Dynamik zur Schwingungsreduktion vermindert werden kann. Aus diesem Grund schlägt die Erfindung vor, eine unabhängige Modalraumregelung (IMSC) unter Berücksichtigung einerseits von randseitig platzierten Sensoren 5, 5', 5", 5'" und andererseits einer quadratenweisen Ansteuerung der Aktoren 3, 3', 3", 3'" zu verwenden. Dazu werden die Sensoren 5, 5', 5", 5'" im Randbereich 4 an den Stellen 8, 8', 8", 8'" mit maximaler Krümmung M1' und/oder, M2' und/oder M3' von Schwingungsmoden M1 und/oder M2 und/oder M3, etc. vorgesehen, was insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren 3, 4 und 5 entnommen werden kann. Wenigstens zwei Schwingungsmoden M1 und M2 bzw. M1 und M3 bzw. M2 und M3 bzw. M1 und M2 und M3 bzw. etc. haben sich hierfür als hoch effizient herausgestellt. Im Allgemeinen wird erwähnt, dass durchaus auch ein Nahbereich zu diesen Stellen M1' und/oder, M2' und/oder M3' vorstellbar ist, wobei des Weiteren nicht an allen diesen Stellen mit maximaler Krümmung M1' und/oder M2' und/oder M3' von Schwingungsmoden M1 und/oder M2 und/oder M3 Sensoren 5, 5', 5", 5'" vorgesehen werden müssen, um damit eine unabhängige Modalraumregelung (IMSC) zu schaffen, wie dies beispielsweise auch an gleicher Sensorplatzierung trotz unterschiedlicher Eigenmoden M1, M2 und M3 gemäß den Figuren 3, 4 und 5 erkannt werden kann. Die nach Fig. 2 dargestellte Steuereinrichtung 7 der Vorrichtung 1 ist nun mit den Sensoren 5, 5', 5", 5'" verbunden und verarbeitet die Messdaten 6, 6', 6", 6"'. Zu diesem Zweck sind 5, 5', 5", 5'" mit modalen Filtern 9, 10, 11 verbunden, die die Messdaten 6, 6', 6", 6'" in Anteile 9', 10', 11' einzelner Schwingungsmoden M1, M2, M3 der Platte 2 trennen. Durch eine Verwendung von 3 modalen Filtern 9, 10, 11 kann eine Schwingungskompensation der ersten drei Schwingungsmoden M1, M2, M3 der Platte 2 ermöglicht werden. Diese Anteile 9', 10', 11' der modalen Filter 9, 10, 11 werden nun je einem Regler 12, 13, 14 zugeführt, die je eine Regelgröße 12', 13', 14' zum Dämpfen dieser Anteile 9', 10', 11' erzeugen. Um nun jedem Quadraten 15, 16, 17 und 18 der Platte 2 einen diesbezüglichen Schwingungsanteil 15', 17', 18' und 19' zuführen zu können, sind Schaltstufen 19, 20, 21, 22 vorgesehen, die die Regelgrößen 12', 13', 14' in richtiger Polarität miteinander verbinden. Die Schaltstufen 19, 20, 21, 22 fügen daher die Regelgrößen 12', 13', 14' zu Schwingungsanteilen 15', 16', 17' und 18' an der Kompensationsschwingung in Abhängigkeit der quadrantenweisen Ansteuerung der Aktoren 3, 3', 3", 3'" zusammen.

[0024] Die Steuereinrichtung 7 weist noch Inverter 23 und ADC (Analog-Digital Konverter) 24 sowie DAC (Digital-Analog Konverter) 25 auf, wobei der Regler 12, 13, 14 der Einfachheit wegen als P-Regler ausgeführt sind. Hoch- und/oder Tiefpassfilter können diese Regler 12, 13, 14 begleiten, um die Anteile 9', 10', 11' zu den gegengeregelten Moden M1, M2, M3 zu schärfen, wobei diese Filter der Einfachheit halber nicht dargestellt worden sind.

[0025] Im Allgemeinen wird erwähnt, dass nach den Figuren drei Moden M1, M2, M3 einer modalen Regelung unterworfen werden. Es ist jedoch durchaus im Rahmen der Erfindung, weniger oder mehrere Moden damit zu behandeln. Insbesondere könnten beispielsweise alleine die Sensoren 5 und 5" zur unabhängigen Modalraumregelung der Moden M1 und M2 bzw. alleine die Sensoren 5' und 5'" zur unabhängigen Modalraumregelung der Moden M1 und M3 verwendet werden.

[0026] Eine gleichmäßigere Kraftaufbringung auf die Platte 2 zu Zwecken einer verbesserten Schwingungsreduktion ergibt sich, wenn in jedem Quadranten 15, 16, 17 und 18 der Platte 2 eine Aktorgruppe 26, 27, 28 und 29 aus parallel geschalteten und verteilt angeordneten Aktoren 3, 3', 3", 3'" vorgesehen ist. Die Aktoren der jeweiligen Aktorgruppen sind am Rand der Platte 2 verteilt angeordnet, so dass diese beispielsweise auch um die Ecken der Platte 2 verlaufen. Die Anzahl der Aktoren 3, 3', 3", 3'" ist frei wählbar und kann beispielsweise durch die zu erzeugende Kraftgröße bestimmt sein.

[0027] Hohe Stabilität in der Regelung ergibt sich, wenn jeweils zwischen zwei Quadranten 15 und 16 bzw. 16 und 17 bzw. 17 und 18 bzw. 18 und 15 ein Sensor 5, 5', 5", 5'" angeordnet ist, wie dies insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann. Außerdem können damit mindestens Schwingungen von drei Moden M1, M2, M3 kompensiert werden. Konstruktiv einfach liegen die Sensoren 5, 5', 5", 5'" auf der den Aktoren 3, 3', 3", 3'" gegenüberliegenden Plattenseite der Platte 2.

[0028] Die modalen Filter 9, 10, 11 weisen Addierer 30 und/oder Subtrahierer 31 auf, um damit die Amplitude 32, 33, 34 der Schwingung der einzelnen Moden M1, M2 und M3 zu bestimmen. Durch solch eine Signalkombination müssen die Amplitude 32, 33, 34 jedoch auf einen gemittelten Wert angepasst werden, auf Grund dessen die Proportionalglieder 35 (Reduktion auf 1/4 der bestimmten Amplitudenhöhe) und 36 (Reduktion auf 1/2 der bestimmten Amplitudenhöhe) vorgesehen werden, wie dies der Fig. 2 entnommen werden kann.

Ansprüche

1. Verfahren zur Reduktion einer Schwingung einer insbesondere transparenten Platte (2), insbesondere einer Scheibe, bei dem Messdaten vom Randbereich (4) der schwingenden Platte (2) aufgenommen und in Abhängigkeit dieser Messdaten (6, 6', 6", 6'") die Platte (2) über deren Randbereich (4) mit einer Kompensationsschwingung derart belastet wird, dass damit eine zumindest teilweise Reduktion der Schwingung der Platte (2) eintritt, dadurch gekennzeichnet, dass Messdaten (6, 6', 6", 6'") an Stellen (8, 8', 8", 8'") des Randbereichs (4) mit maximaler Krümmung (M1', M2', M3') von Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2) aufgenommen, durch Linearkombination dazu geeigneter Messdaten (6, 6', 6", 6"') Parameter (9', 10', 11') zu wenigstens einem Schwingungsmode (M1, M2, M3), insbesondere wenigstens zwei Schwingungsmoden (M1, M2, M3), der Platte (2) bestimmt, in Abhängigkeit dieser Parameter (9', 10', 11') für jeden Quadranten (15, 16, 17, 18) der Platte (2) Schwingungsanteile (15', 16', 17', 18') an der Kompensationsschwingung berechnet werden und damit jeder diesbezügliche Quadrant (15, 16, 17, 18) der Platte (2) zur gemeinsamen Ausbildung der Kompensationsschwingung belastet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quadranten (15, 16, 17, 18) mit dem gleichen Schwingungsanteil (15', 16', 17', 18') mehrmals parallel belastet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stellen (8, 8', 8", 8'") zur Aufnahme von Messdaten (6, 6', 6", 6'") keine Schwingungsanteile (15', 16', 17', 18') auf die Platte (2) eingebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen den zwei Quadranten (15 und 16, 16 und 17, 17 und 18, 18 und 15) Messdaten (6, 6', 6", 6'") aufgenommen und über deren Linearkombination Parameter (9', 10', 11') zu wenigstens den ersten drei Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2) berechnet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Linearkombination die Amplituden (32, 33, 34) der insbesondere ersten drei Schwingungsmoden (M1, M2, M3) bestimmt werden.

6. Vorrichtung zur Reduktion einer Schwingung einer wenigstens bereichsweise eingespannten und insbesondere zumindest teilweise transparenten Platte (2), insbesondere einer Scheibe, mit über wenigstens im Randbereich (4) der Platte (4) vorgesehenen Aktoren (3, 3', 3", 3"'), insbesondere Piezoelementen, mit über im Randbereich (4) der Platte (2) vorgesehenen Sensoren (5, 5', 5", 5'") zur Aufnahme von Messdaten (6, 6', 6", 6'") zur Plattenschwingung und mit einer mit den Sensoren (5, 5', 5", 5'") und Aktoren (3, 3', 3", 3"') verbundenen Steuereinrichtung (7) zur Erzeugung einer von den aufgenommenen Messdaten (6, 6', 6", 6'") abhängigen Kompensationsschwingung zur Reduktion der Schwingung der Platte, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (5, 5', 5", 5'") im Randbereich (4) an Stellen mit maximaler Krümmung (M1', M2', M3') von Schwingungsmoden (M1, M2, M3) vorgesehen sind und dass die Steuereinrichtung (7) sowohl wenigstens einen mit den Sensoren (5, 5', 5", 5'") verbundenen modalen Filter (9, 10, 11), insbesondere wenigstens zwei mit den Sensoren (5, 5', 5", 5'") verbundene modale Filter (9, 10, 11), zur Trennung der Messdaten (6, 6', 6", 6'") in Anteile (9', 10', 11') einzelner Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2), als auch für jeden Filter (9, 10, 11) einen damit verbundenen Regler (12, 13, 14) zur Erzeugung von Regelgrößen (12', 13', 14') in Abhängigkeit der abgetrennten Anteile (9', 10', 11') der Messdaten (6, 6', 6", 6'") sowie je mit wenigstens einem Aktor (3, 3', 3", 3"') eines Quadranten (15, 16, 17, 18) verbundene Schaltstufen (19, 20, 21, 22) zum Zusammenfügen der Regelgrößen (12', 13', 14') zu Schwingungsanteilen (15', 16', 17', 18') an der Kompensationsschwingung in Abhängigkeit der quadrantenweisen Ansteuerung der Aktoren (6, 6', 6", 6'") aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Quadranten (15, 16, 17, 18) der Platte (2) eine Aktorgruppe (26, 27, 28, 29) aus parallel geschalteten und verteilt angeordneten Aktoren (3, 3', 3", 3'") vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen zwei Quadranten (15 und 16, 16 und 17, 17 und 18, 18 und 15) wenigstens ein Sensor (5, 5', 5", 5"'), insbesondere auf der den Aktoren (3, 3', 3", 3'") gegenüberliegenden Plattenseite, vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) drei mit den Sensoren (5, 5', 5", 5'") verbundene modale Filter (9, 10, 11) zur Schwingungskompensation der ersten drei Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die modalen Filter (9, 10, 11) mit den Sensoren (5, 5', 5", 5"') verbundene Addierer (30) und/oder Subtrahierer (31) aufweisen.

11. Verwendung einer unabhängigen Modalraumregelung bei einem Verfahren zur Schwingungskompensation einer schwingenden Platte (2) unter Berücksichtigung sowohl einer Messdatenaufnahme im Randbereich (4) der Platte (2) für die Modalraumregelung als auch einer quadrantenweisen Beaufschlagung der Platte (2) mit in Abhängigkeit der Modalraumregelung erzeugten Schwingungsanteilen (15', 16', 17', 18') zur gemeinsamen Ausbildung einer Kompensationsschwingung.

12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdatenaufnahme im Randbereich der Platte (2) mit maximaler Krümmung (M1',M2', M3') von Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2) erfolgt und dass die Modalraumregelung durch Linearkombination dazu geeigneter Messdaten (6, 6', 6", 6'") Parameter (9', 10', 11') zu wenigstens einem Schwingungsmoden (M1, M2, M3), insbesondere wenigstens zwei Schwingungsmoden (M1, M2, M3), der Platte (2) bestimmt, in Abhängigkeit dieser Parameter (9', 10', 11') die Modalraumregelung für jeden Quadranten (15, 16, 17, 18) der Platte (2) Schwingungsanteile (15', 16', 17', 18') an der Kompensationsschwingung berechnet.

13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen zwei Quadranten (15 und 16, 16 und 17, 17 und 18, 18 und 15) Messdaten (6, 6', 6", 6'") aufgenommen und die Modalraumregelung über deren Linearkombination Parameter (9', 10', 11') zu wenigstens den ersten drei Schwingungsmoden (M1, M2, M3) der Platte (2) berechnet.

14. Verwendung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Modalraumregelung mit Hilfe der Linearkombination die Amplituden (32, 33, 34) der insbesondere ersten drei Schwingungsmoden (M1, M2, M3) bestimmt.

Zeichnung