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Description:
In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften des Piezoaktors im Großsignalbetrieb untersucht und modelliert. Ein neues automatisiertes Messsystem, das aus mechanischem Aufbau, Ansteuerelektronik, Messschaltungen und rechnergestützter Steuerung besteht, wurde entwickelt. Im Verlauf der Arbeit wird die Komplexität der Modellierung schrittweise erhöht, um die verschiedenen Eigenschaften in das Modell zu integrieren. Anhand der Messergebnisse wird zunächst ein geeigneter Modellansatz für das physikalische Grundprinzip der Piezoelektrizität gewählt. Anschießend werden die Arbeitspunktabhängigkeit, die unsymmetrische Hysterese, der Einfluss der Massenträgheit bei konstanter Raumtemperatur untersucht und modelliert. Abschließend erfolgt die Untersuchung des Temperaturverhaltens des Piezoaktors. Nach jeder Erweiterung wird die Qualität des Modells durch Vergleich zwischen Simulation und Messung bewertet.