TECHNISCHES GEBIET

[0001] Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen eine Betriebsmodalanalyse, und betreffen insbesondere ein Verfahren zum Kalibrieren von Nominalfrequenzen bei der Betriebsmodalanalyse. Mit einem derartigen Verfahren las sen sich beispielsweise Rotorblätter von Windkraftanlagen oder andere sich bewegende Strukturen hinsichtlich ihrer Schwingungseigenschaften überwachen.

STAND DER TECHNIK

[0002] Die Analyse von Eigenfrequenzen oder Eigenmoden eines Systems liefert wichtige Aussagen über beispielsweise dessen Struktur und dessen Schwingungsverhal ten. Sind diese Eigenfrequenzen oder Eigenmoden einmal bekannt, so lässt sich bei Ab weichungen auf eine Veränderung des Zustands der Systemstruktur schließen. Viele Sys teme weisen variable Betriebsparameter auf oder werden unter unterschiedlichen Um weltparametern betrieben. Dies ist unter anderem bei Rotorblättem von Windkraftanlagen der Fall, bei welchen sich beispielsweise Rotordrehzahl, Pitchwinkel, Flächenbelastung, Anströmwinkel, Anströmgeschwindigkeit etc. in kurzen Zeitabständen ändern können. Neben Änderungen an diesen Betriebsparametern sind auch äußere Einflüsse, d.h. Um weltparameter wie Windverhältnisse, Temperaturen, Eisbelag, Feuchtigkeit etc. ständigen Variationen unterworfen. Die Eigenfrequenzen und Eigenmoden des Systems sind somit abhängig von den Betriebs- bzw. Umweltparametern, wobei sich eine derartige Abhän gigkeit für jede Eigenfrequenz oder Eigenmode unterscheidet.

[0003] Um eine mögliche Detektion der Eigenfrequenzen und Eigenmoden zur Über wachung einer schwingfähigen Struktur wie beispielsweise eines Rotorblatts einer Wind kraftanlage nutzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn Nominalmoden bekannt sind. Dar über hinaus ist es wünschenswert, diese Nominalmoden in einem automatisierten Verfah ren abhängig von Betriebs- bzw. Umweltparametern festzulegen. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0004] Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Überwachen eines schwingfähigen Systems bereitgestellt, umfassend ein Erfassen von Schwingungseigen moden des schwingfähigen Systems in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebspa rameter und/oder in Abhängigkeit von mindestens einem Umweltparameter des schwing fähigen Systems; ein Erstellen einer Häufigkeitsverteilung der erfassten Schwingungsei genmoden in Abhängigkeit einer Modenfrequenz und des mindestens einen Betriebspa rameters und/oder des mindestens einen Umweltparameters; in Abhängigkeit von der er stellten Häufigkeitsverteilung, ein Einteilen der Schwingungseigenmoden in Frequenz klassen; und in mindestens einer Frequenzklasse, ein Bestimmen eines Modenverlaufs über dem Betriebsparameter und/oder über dem Umweltparameter.

[0005] Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Überwachen eines schwingfähigen Systems bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet: Erfassen von Schwin gungseigenmoden des schwingfähigen Systems in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter und/oder in Abhängigkeit von mindestens einem Umweltparameter des schwingfähigen Systems in mindestens einem Betriebsbereich; Erstellen einer Häufig keitsverteilung der erfassten Schwingungseigenmoden in Abhängigkeit einer Modenfre quenz und des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Um weltparameters in dem Betriebsbereich; in Abhängigkeit von der erstellten Häufigkeits verteilung, Einteilen der Schwingungseigenmoden in Frequenzklassen, wobei das Eintei len der Schwingungseigenmoden in Frequenzklassen durch Bestimmen eines Spitzen werts derjenigen Häufigkeitsverteilung von Eigenmoden durchgeführt wird, welcher eine vorbestimmte Schwelle überschreitet und welcher eine Stetigkeit über den gesamten Be triebsbereich aufweist; und in mindestens einer Frequenzklasse, Bestimmen eines Mo denverlaufs über dem Betriebsparameter und/oder über dem Umweltparameter.

[0006] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Hardwaremodul bereitge stellt, umfassend ein Computerprogramm, das ausgelegt ist, das Verfahren zum Überwa chen eines schwingfähigen Systems durchzuführen. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0007] Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfol genden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

[0008] Figur 1 schematisch ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens ge mäß einer Ausführungsform;

[0009] Figur 2 ein durch das Verfahren gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungs form erhaltenes Histogramm in größerem Detail; und

[0010] Figur 3 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Ver fahrens zum Überwachen eines schwingfähigen Systems gemäß einer Ausführungsform.

[0011] In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktions gleiche Komponenten oder Schritte.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0012] Im Folgenden wird detaillierter Bezug genommen auf verschiedene Ausfüh rungsformen der Erfindung, wobei ein oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen veran schaulicht sind.

[0013] Figur 1 zeigt schematisch ein Übersichts-Blockdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. In einem Analyseschritt 100 erfolgt eine au tomatische Erkennung relevanter Eigenmoden, eine automatische Einteilung in Betriebs bereiche sowie eine Modellierung der Eigenmoden in Abhängigkeit von den Betriebspa- rametem. Hierzu können sowohl Betriebsparameter 101 als auch Umweltparameter 102 eingegeben werden. Ferner sind gemessene Eigenmoden 103 gemäß Ausführungsformen des untenstehend beschriebenen Verfahrens bekannt und können ebenfalls im Analyse schritt 100 verarbeitet werden.

[0014] Im Rahmen des Analyseschritts 100 werden in einem Eigenmoden- Erkennungs schritt 104 relevante Eigenmoden erkannt, wie dies untenstehend unter Be- zugnahme auf Figur 3 erläutert wird. Ferner umfasst der Analyseschritt 100 einen Be triebsbereich-Einteilungsschritt 105, welcher dazu dient, eine automatische Einteilung in Betriebsbereiche vorzunehmen. Ferner erfolgt in dem Analyseschritt 100 eine Modellie rung von Eigenmoden über ausgewählten Betriebsparametem und/oder Umweltparame tern in einem Modellierungs schritt 106. Nach dem in Figur 1 gezeigten Analyseschritt 100 erfolgt ein Kalibrier- und Modellierungs schritt, der mit den aus dem Analyseschritt 100 ausgegebenen Daten auf Grundlage einer Häufigkeitsverteilung 200 eine automati sierte oder zumindest teilweise automatisierte Erkennung relevanter Eigenmoden bereit stellen kann.

[0015] Gemäß einer Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, werden bei einer automatischen Kalibrierung der Nominalfrequenzen bei der Betriebsmodalanalyse sogenannte Histogramme herange zogen. Ein derartiges Histogramm ist insbesondere dafür ausgelegt, nicht nur zusammen fassende Messdaten wie beispielsweise einen arithmetischen Mittelwert und eine zugehö rige Standardabweichung darzustellen, sondern auch einen Verlauf der erfassten Häufig keitsverteilung anzugeben. Somit lassen sich bei späteren Abweichungen von erfassten Nominaleigenmoden Rückschlüsse ziehen auf Veränderung eines Zustands der untersuch ten Struktur wie beispielsweise eines Rotorblatts einer Windkraftanlage. Die Abhängig keit von Nominaleigenmoden in Bezug auf Betriebsparameter der untersuchten Struktur und/oder Umweltparameter in der Umgebung der untersuchten Struktur kann für unter schiedliche Eigenmoden variieren.

[0016] In dem Verfahren gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen umfasst das Erstellen einer Häufigkeitsverteilung das Erstellen eines Histogramms. Ein derartiges Histogramm stellt hierbei eine übersichtliche Grafik zur Häufigkeitsverteilung bestimmter skalierter Merkmale dar. Zur Erstellung eines Histogramms werden gewonnene Messda ten in Klassen eingeteilt, wobei die Klassen eine konstante oder eine variable Breite auf weisen können. Damit ergeben sich direkt nebeneinanderliegende Bereiche, welche einen Gesamtinhalt aufweisen, der einer relativen oder absoluten Klassenhäufigkeit entspricht. Dabei kann ein Maximalwert eines Bereichs eine relative oder absolute Häufigkeitsdichte darstellen. Die Häufigkeitsdichte kann somit die relative oder absolute Häufigkeit bezo gen auf die Breite der entsprechenden Klasse definieren. [0017] In Figur 2 ist ein durch das Verfahren gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausfüh rungsform erhaltenes Histogramm detaillierter dargestellt. Figur 2 veranschaulicht unter schiedliche Häufigkeitsverteilungen in spezifischen Frequenzklassen, wobei hier bei spielhaft die x-Achse einen Betriebsparameterverlauf 201 und die y- Achse eine Fre quenzbereichseinteilung 202 repräsentiert. Bei der in Figur 2 beispielhaft dargestellten Messung sind deutlich unterschiedliche Modenverläufe 301, 302, 303, 304, 305, 306, ... in unterschiedlichen Frequenzbereichen bzw. Frequenzklassen 202 erkennbar. In dem Ka librier- und Modellierungsschritt 200 können Verläufe der Eigenmoden mit Hilfe einer li nearen Least-Squares-Approximation modelliert werden. Dabei kann ein Polynom eines beliebigen Grades an einzelne Modenverläufe angepasst werden. Hierbei ist es möglich, entweder nur den Frequenzverlauf oder auch den kombinierten Verlauf von Frequenz und Modenform über die einzelnen Parameter, d.h. Betriebsparameter und/oder Umweltpara meter anzupassen.

[0018] Die einzelnen Modenverläufe 301, 302, 303, 304, 305, 306, ... ergeben sich aus den Häufigkeitsverteilungen von Einzel-Eigenfrequenzen 203, die als einzelne Mess punkte in dem in Figur 2 gezeigten Diagramm dargestellt sind. Die Eigenfrequenzen 203 sind damit die tatsächlich auftretenden Frequenzen in dem schwingfähigen System. Das Histogramm wird dann zum Sortieren der Einzel-Eigenfrequenzen 203 herangezogen, in dem einzelne Frequenzklassen definiert werden.

[0019] Figur 3 schließlich zeigt ein schematisches Ablauf diagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Überwachen eines schwingfähigen Systems gemäß einer Ausfüh rungsform. Der gemäß dem Verfahren ablaufende Prozess startet bei einem Block 401. In einem anschließenden Block 402 werden Schwingungsmoden des schwingfähigen Sys tems in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter des schwingfähigen Sys tems und/oder in Abhängigkeit von mindestens einem Umweltparameter einer Umgebung des schwingfähigen Systems erfasst. Eine derartige Erfassung kann beispielsweise mit Schwingungssensoren, insbesondere faseroptischen Schwingungssensoren, bevorzugt Fa- ser-Bragg-Gitter-Sensoren durchgeführt werden.

[0020] Der Prozess schreitet zu einem Block 403 fort, in dem eine Häufigkeitsvertei lung der erfassten Schwingungseigenmoden in Abhängigkeit einer Modenfrequenz und des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Umweltparame- ters erstellt wird. Eine derartige Häufigkeitsverteilung kann auf Grundlage eines Histo gramms ausgewertet werden. Hierbei ist es möglich, wie in einem Block 404 dargestellt, die Schwingungseigenmoden in Abhängigkeit von der erstellten Häufigkeitsverteilung in Frequenzklassen einzuteilen.

[0021] In einem anschließenden Block 405 wird in mindestens einer Frequenzklasse ein Modenverlauf über dem Betriebsparameter und/oder ein Modenverlauf über dem Umweltparameter bestimmt. Ein derartiger Modenverlauf kann zu einer automatischen Festlegung bzw. Kalibrierung von Nominalmoden herangezogen werden. Damit wird ei ne Abschätzung eines Verhaltens bzw. eines Verlaufs von Schwingungseigenmoden über dem gewählten Parameter ermöglicht. Die Prozedur endet in einem Block 406.

[0022] Mit anderen Worten werden automatisiert oder halbautomatisiert relevante Ei genmoden identifiziert, wobei der gesamte Betriebsbereich in Frequenzklassen eingeteilt wird. Für jede einzelne Klasse kann nunmehr eine Modellierung der Eigenmoden in Ab hängigkeit von den Betriebsparametern bzw. den Umweltparametern bereitgestellt wer den. Bei der Verarbeitung der Daten wird die Identifizierung relevanter Eigenmoden vor genommen. Das dargestellte Histogramm 200 über sämtliche aufgezeichneten Eigenfre quenzen und Modenformen liefert hierfür die Grundlage.

[0023] In dem in Figur 1 gezeigten Histogramm 200 ist gemäß einem Ausführungs beispiel auf der x-Achse die Rotorgeschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute aufgetra gen, während die y-Achse die Frequenzklassen (Frequenzbereiche) in Hertz anzeigt. Mit hilfe eines Algorithmus zur Spitzen wertfindung, der beispielsweise als eine Kemel- Density-Funktion oder eine Nullstellenstellensuche in der Ableitung bereitgestellt werden kann, erfolgt die Bestimmung relevanter Eigenmoden. Ob eine Eigenmode relevant ist oder nicht, ergibt sich daraus, ob die Spitzenwerte der Eigenmoden klar unterscheidbar sind und/oder ob ihr Spitzenwert eine vorbestimmte Schwelle überschreitet.

[0024] Gemäß einer Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, erfolgt die Überwachung von Betriebsparame tern bzw. Umweltparametern kontinuierlich oder diskontinuierlich, d.h. in bestimmten Zeitintervallen. Die eingestellten Betriebsparameter und/oder die vorhandenen Umwelt parametern können den Betrieb einer Windkraftanlage wesentlich beeinflussen. Bei- spielsweise ist es möglich, dass bei ungünstigen Verhältnissen Flatterbewegungen eines oder mehrerer Rotorblätter auftreten.

[0025] Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hierin beschriebenen Ausfüh rungsformen kombiniert werden können, kann das Durchführen einer Bestimmung der Schwingungseigenmoden ein Erfassen von Fremdmaterial auf einem Rotorblatt einer Windenergieanlage umfassen. Beispielsweise kann eine Beaufschlagung eines Rotorblatts mit Fremdmaterial bestimmt werden, in dem eine Veränderung einer Eigenfrequenz in nerhalb einer Frequenzklasse detektiert wird.

[0026] Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche mit hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, können die in einer Frequenzklasse erfassten Schwingungseigenmoden bzw. der in einer Frequenzklasse erfasste Modenverlauf mit ei nem Sollwert bzw. mit Sollwerten verglichen werden, um Abweichungen in einem Be triebs verhalten und Änderungen von Umweltparametem in der Umgebung des Rotor blatts bzw. der Windkraftanlage zu detektieren.

[0027] Gemäß einer Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, ist der mindestens eine Betriebsparameter des schwingfähigen Systems gewählt aus der Gruppe, welche besteht aus: einer Rotorge schwindigkeit, einem Anstellwinkel eines Rotorblatts, einem Anströmwinkel, einem Pit chwinkel eines Rotorblatts, einem Yaw -Winkel einer Rotorgondel, einer Generatordreh zahl, einer Generatorleistung, und jedweder Kombination davon.

[0028] Ein Betriebsparameter kann beispielsweise der Anstellwinkel eines Rotorblatts oder der Pitchwinkel sein. Typischerweise wird der Anstellwinkel bezüglich einer Refe renzebene definiert. Der Pitchwinkel kann eine Winkeleinstellung eines Rotorblatts be züglich einer Rotornabe definieren, an welcher das Rotorblatt drehbar gelagert ist.

[0029] Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschrie benen Ausführungsformen kombiniert werden kann, ist der mindestens eine Umweltpa rameter aus der Umgebung des schwingfähigen Systems gewählt aus der Gruppe, welche besteht aus: der Umgebungstemperatur, einem Eisbelag an einem Rotorblatt, einer Beauf schlagung eines Rotorblatts mit Fremdmaterial, einer Fuftfeuchtigkeit, einem Winddruck, einer Windrichtung, einer Windgeschwindigkeit, einer Flächenbelastung an einem Rotor blatt, einem Anströmwinkel, einer Anströmgeschwindigkeit, einer Druckdifferenz, einer Rotorblatttemperatur, einer Rotorblattsteifigkeit, einer Rotorblattmassen Verteilung, und jedweder Kombination davon.

[0030] Ein Winddruck kann als eine Flächenbelastung an einer spezifischen Stelle ei nes Rotorblatts angegeben werden. Ferner kann die Windgeschwindigkeit eine absolute Windgeschwindigkeit angeben. Ein Anströmwinkel kann einen Winkel zwischen einer durch das Rotorblatt definierten Ebene und einer Windrichtung angeben. Eine Anström geschwindigkeit kann eine relative Geschwindigkeit oder eine relative mittlere Ge schwindigkeit definieren, mit der Umgebungsluft auf das Rotorblatt trifft.

[0031] Gemäß einer Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, werden gemäß dem Verfahren zum Überwa chen eines schwingfähigen Systems, wie beispielsweise eines Rotorblatts, zunächst Schwingungseigenmoden des schwingfähigen Systems in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter und/oder in Abhängigkeit von mindestens einem Umweltpara meter des schwingfähigen Systems erfasst. Eine derartige Erfassung kann beispielsweise mit Schwingungssensoren, insbesondere faseroptischen Schwingungssensoren erfolgen. Nach einer Erfassung der Schwingungseigenmoden werden diese in einer Häufigkeitsver teilung dargestellt, d.h. es wird eine Häufigkeitsverteilung der erfassten Schwingungsei genmoden in Abhängigkeit einer Modenfrequenz und des mindestens einen Betriebspa rameters und/oder des mindestens einen Umweltparameters erstellt.

[0032] Die erstellte Häufigkeitsverteilung dient nun als Grundlage zum Einteilen der Schwingungseigenmoden in Frequenzklassen. Hierbei erfolgt ein Einteilen der Schwin gungseigenmoden in Abhängigkeit von der erstellten Häufigkeitsverteilung in die Fre quenzklassen. Anschließend ist es möglich, in den jeweiligen Frequenzklassen einen Mo denverlauf über dem Betriebsparameter und/oder über dem Umweltparameter zu bestim men. Das Verfahren gemäß einer Ausführungsform erfasst in mindestens einer Frequenz klasse den Modenverlauf über dem Betriebsparameter, dem Umweltparameter, oder über sowohl dem Betriebsparameter als auch dem Umweltparameter. [0033] Die Unterteilung in Frequenzklassen bzw. eine Unterteilung des gesamten Be triebsbereich erfolgt auf Basis einer Untersuchung, bei der eine Stetigkeit der erhaltenen Spitzenwerte über den gesamten Bereich überprüft wird. Falls es bei bestimmten Moden zu Sprüngen kommt, oder falls diese verschwinden und dafür neue Moden auftauchen, wird der Betriebsbereich an dieser Stelle aufgeteilt.

[0034] Gemäß einer weiteren Modifikation erfolgt die Unterteilung der Schwingungs eigenmoden in Frequenzklassen durch ein Bestimmen derjenigen Häufigkeitsverteilung von Eigenmoden, welche eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. In diesem Zusam menhang ist es wesentlich, dass die Spitzenwerte der Eigenmoden unterschieden werden können, wobei diejenigen Spitzenwerte identifiziert werden, die die vorbestimmte Schwelle überschreiten. Mit anderen Worten kann die Feststellung, ob eine Eigenmode relevant ist oder nicht, aus der Tatsache abgeleitet werden, dass die Spitzenwerte der Ei genmoden klar unterscheidbar sind und/oder dass ein entsprechender Spitzenwert eine vorbestimmte Schwelle überschreitet.

[0035] Gemäß einer Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, erfolgt das Erfassen von Schwingungseigen moden des schwingfähigen Systems hinsichtlich Eigenfrequenzen, Modenformen und Dämpfungen. Darüber hinaus ist es möglich, einen Modenwinkel einzelner Eigenmoden zu bestimmen. Mit anderen Worten umfasst das Erfassen von Schwingungseigenmoden des schwingfähigen Systems ein Erfassen von Eigenfrequenzen und/oder Modenformen und/oder Dämpfungen und/oder Modenwinkeln.

[0036] Gemäß einer Modifikation, die mit hierin beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden kann, kann das Erfassen von Schwingungseigenmoden des schwing fähigen Systems in Kombination mit mindestens einem von folgenden erfolgen: einer o- der mehreren Eigenfrequenzen, Modenformen, Modenwinkeln und Dämpfungen. Fre quenz und/oder Modenformen können somit über einzelne Parameter wie beispielsweise Betriebsparameter oder Umweltparameter gefittet werden.

[0037] Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschrie benen Ausführungsformen kombiniert werden kann, basiert ein Überwachen von Be triebsparametern einer Windkraftanlage und/oder Umweltparametem in der Umgebung der Windkraftanlage auf einem Kalibrieren von Nominalfrequenzen. Gemäß einer weite ren Modifikation kann ein Festlegen von zu überwachenden Nominalmoden in mindes tens einer Frequenzklasse aus einem bestimmten Modenverlauf über einem oder mehre ren Betriebsparametem und/oder über einem oder mehreren Umweltparametem durchge führt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche mit anderen hierin be schriebenen Ausführungsformen kombiniert werden kann, können Nominalmoden durch Anpassen eines Polynoms einer vorgegebenen Ordnung an den Häufigkeitsverlauf festge legt werden.

[0038] Ein Prozess gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche mit ihren be schriebenen Ausführungsformen kombiniert werden kann, erfolgt in dem Kalibrier- und Modellierungsschritt 200, in dem die Eigenmoden auf Basis eines linearen Least-Squares- Prozesses modelliert werden, um jeweils ein Polynom eines beliebigen Grades an einzel ne Modenverläufe anzupassen. Gemäß einer weiteren Modifikation davon ist es möglich, entweder nur den Frequenzverlauf oder auch den kombinierten Verlauf von Frequenz und Modenform über die einzelnen Parameter, d.h. Betriebsparameter und/oder Umweltpara meter anzupassen.

[0039] Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche mit hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, erlaubt das Verfahren eine automatische Er kennung relevanter Eigenmoden und eine Bestimmung der Abhängigkeiten zwischen ein zelnen Eigenmoden einerseits und Betriebs- (Operations-) und Umweltparametern (äuße ren Einflüssen). In einer weiteren Modifikation davon erlaubt das Verfahren den Einbe zug einer Erfassung einer Dämpfung und/oder eines Modenwinkels in einzelnen Fre quenzklassen.

[0040] Gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen wird das Ergebnis einer Ka librierung in Form von Koeffizienten einzelner Polynom bereitgestellt. Aus diesen Koef fizienten können dann zu jedem Zeitpunkt unter Verwendung der aktuellen Betriebspa rameter und/oder der aktuellen Umweltparameter die zu erwartenden Werte für die Ei genfrequenzen, die Eigenmoden und die Dämpfungen sowie Modenwinkel berechnet werden. Hierbei wird die Wahl der Polynomordnung so getroffen, dass die aus allen Ei genmoden kombinierte, mittlere zu erwartende Standardabweichung minimiert wird. Die zu erwartende Standardabweichung wird mithilfe eines Prädiktionsbands der einzelnen Polynome berechnet und gemittelt.

[0041] Das Verfahren gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen gestattet es somit, schwingfähige Strukturen zu überwachen, ohne dass manuell bestimmte quasi- statische Betriebsbereiche festgelegt werden müssen. Somit ist es nicht nötig, für einen einzelnen Betriebsbereich konstante Nominalmoden zu bestimmen. Das Verfahren gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen bietet somit eine erhebliche Zeitersparnis, da eine automatisierte oder zumindest teilweise automatisierte Kalibrierung der Nominalfre quenzen bei der Betriebsmodalanalyse bereitgestellt werden kann. Somit kann der kalib- rierte Aufwand deutlich verringert werden. Lediglich eine kurze Kontrolle ist erforder lich, um zu überprüfen, ob die Kalibrierungsqualität ausreichend ist. Ferner ist es mög lich, die Qualität der Kalibrierung zu verbessern und eine Möglichkeit bereitzustellen, Kalibrierungen automatisch zu aktualisieren. Somit kann eine Bestimmung von Nomi nalmoden und/oder Nominalfrequenzen in Abhängigkeit von den Betriebsparametern und/oder Umweltparametem durch geführt werden, so dass eine Erkennung bzw. Überwa chung von schwingfähigen Strukturen auf einfache Weise bereitgestellt wird.

[0042] Gemäß einer Ausführungsform, welche mit anderen hierin beschriebenen Aus führungsformen kombiniert werden kann, ist das schwingfähige System bzw. die schwingfähigen Struktur ein Rotorblatt einer Windenergieanlage. [0043] Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand typischer Ausführungs beispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.