Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Verfahren dieser Art werden typischerweise in Werkzeugmaschinen eingesetzt, insbesondere in solchen, die für hohe Genauigkeit ausgelegt sind. Für diese wird regelmässig gefordert, dass eine auf einem Werkstück tatsächlich erzeugte Kontur mit einer vorgegebenen Sollkontur präzise übereinstimmt. Besonders schwierig ist die Einhaltung einer geforderten Genauigkeit, wenn eine Bearbeitung die Umkehr der Bewegungsrichtung eines Antriebs fordert. Ein solcher Fall liegt beispielsweise vor, wenn ein entlang zweier Achsen, denen jeweils ein Antrieb zugeordnet ist, bewegliches Werkzeug eine Kreisbahn ausführen soll. Nach jeweils 90 DEG muss einer der Antriebe seine Drehrichtung ändern.
Infolge der bei mechanischen Systemen stets vorhandenen Anfahrreibungskraft, welche der Bewegung entgegenwirkt, verharrt eine Achse bei jedem Richtungswechsel kurzfristig in einer Haftphase. Sie reisst sich erst los, wenn das auf die Achse wirkende Moment gr²sser ist als das reibungsbedingte Losbrechmoment. Durch dieses Verhalten kommt es bei solchen Richtungswechselpunkten zu unerwünschten dynamischen Bahnabweichungen. Zur !berwindung dieses Problems ist es aus der EP 460 224 bekannt, in den Antriebsregelkreis ein Korrektursignal aufzuschalten, welches die Anfahrreibung kompensiert. Zugrunde gelegt wurde dabei ein zur Steuerung eines Servoantriebs häufig verwendeter Kaskadenregelkreis, wobei einer Lageregelung eine Geschwindigkeits- beziehungsweise Drehzahlregelung, dieser wiederum eine Strom- beziehungsweise Momentenregelung unterlagert ist.
Das Anfahrreibungskompensationssignal wird auf das Eingangssignal des Geschwindigkeitsregelkreises aufgeschaltet. Auf dem Ausgangssignal des Geschwindigkeitsregelkreises wiederum basiert die Erzeugung des Anfahrreibungskompensationssignals. Nachteilig an dieser L²sung ist, dass die Anfahrreibungskompensation nicht von dem Geschwindigkeitsregler entkoppelt ist. Die Wirkung der Anfahrreibungskompensation, bei der es sich um einen nichtlinearen Eingriff in den Regelkreis handelt, hängt dadurch von der Einstellung des Geschwindigkeitsreglers sowie des Regelkreises insgesamt ab. Ein weiterer unerwünschter Effekt ergibt sich durch die Abhängigkeit der Kompensationswirkung von dem Regeldifferenzsignal aus Sollwert und Istwert am Eingang des Geschwindigkeitsreglers.
Da die Regeldifferenz, bedingt unter anderem durch den Schleppfehler, den exakten Wert Null im Allgemeinen nicht erreicht, kann es in Fällen, wo sich der Geschwindigkeitssollwert nicht mehr ändert, zu einem Rattern um die Sollage kommen, das heisst der Regelkreis schaltet um die Sollage hin und her, ohne sie exakt zu erreichen. Weitere M²glichkeiten zur Kompensation von Reibungswirkungen in Lageregelkreisen finden sich in der Schrift VDI Fortschrittsberichte Nr. 246, Reihe 8. Allen in dieser Schrift diskutierten Vorschlägen liegt jedoch bezüglich der Reibungskompensation die Struktur eines Regelkreises zugrunde, wobei das Kompensationssignal vom Istwert einer erfassten Ausgangsgr²sse abhängt.
Sie weisen deshalb ebenfalls den Nachteil einer von der Einstellung des linearen Reglers abhängigen Kompensationswirkung sowie des Auftretens von Schalteffekten bei unveränderlicher Führungsgr²sse auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerverfahren für Servoantriebe anzugeben, das einfach zu realisieren ist und eine wirkungsvolle Kompensation der Anfahrreibung gestattet.
Die Aufgabe wird gel²st durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hängt die Gestalt des zur Kompensation der Anfahrreibung aufgeschalteten Korrektursignals nicht mehr von irgendwelchen inneren Zuständen der Antriebsregelung, wie zum Beispiel dem Stromistwert oder dem Lageistwert ab. Zudem wird das Korrektursignal direkt auf den Stromregelkreis aufgeschaltet. Die Anfahrreibungskompensation ist dadurch in vorteilhafter Weise v²llig entkoppelt von der Einstellung des Regelkreises. Sie beeinflusst das Stabilitätsverhalten der Antriebsregelung damit nahezu nicht mehr. Das vorgeschlagene Verfahren ist leicht realisierbar und kann auch auf bestehende Anlagen nachgerüstet werden.
Da die Häufigkeit des Eingriffs der Anfahrreibungskompensation alleine durch das Lageführungssignal bestimmt wird, sind Schalteffekte durch Pendelungen etwa der Regeldifferenz aus den Geschwindigkeitswerten um einen unveränderlichen Sollwert herum ausgeschlossen.
Vorteilhaft wird das erfindungsgemässe Verfahren mit einem Verfahren zur Nachlaufkompensation verbunden, um einen Schleppfehler zu vermeiden. Aufgrund der dann vorliegenden !bereinstimmung von Lagesoll- und Lageistwert kann die zeitliche Steuerung der Aufschaltung eines Anfahrreibungskompensationssignals direkt auf Grund des Lageführungssignales erfolgen.
Zweckmässig ist das Verfahren zur Nachlaufkompensation in Form einer Vorsteuerung des Lageführungssignals realisiert.
Eine andere vorteilhafte M²glichkeit, um sicherzustellen, dass die Aufschaltung eines Anfahrreibungskompensationssignales zum richtigen Zeitpunkt erfolgt, besteht darin, den Aufschaltzeitpunkt durch den hierzu erfassten Lageistwert zu triggern.
Die Ermittlung des Korrektursignals erfolgt in vorteilhafter Weise mit Hilfe einer Kennlinie. In einer besonders einfachen Ausführungsform hat diese Kennlinie die Gestalt eines Zweipunktsignals.
Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens eignet sich eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 bzw. 9.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Verfahrens anhand der Zeichnung näher erläutert.
Zeichnung
Die Figur zeigt ein Strukturschaubild einer zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens geeigneten Vorrichtung.
Beschreibung
Die Figur zeigt als Beispiel für eine Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens einen Antrieb 20, der über eine Schnittstelle 25, 15 mit einer numerischen Steuerung 10 verbunden ist. Bestandteile der numerischen Steuerung 10 sind eine Einheit 11 zur Erzeugung eines Lageführungssignales xsoll, eine Einrichtung 12 zur Ausgabe von Reibungsparametern R für die Bestimmung eines Korrektursignals zur Kompensation der Anfahrreibung, sowie eine Einheit 13 zur Erzeugung der Parameter Pvor für ein Signal zur Vorsteuerung des Lageführungssignales xsoll. Beiden Einheiten 12, 13 ist eingangsseitig das in der Einheit 11 erzeugte Lageführungssignal xsoll zugeführt, der Einheit 12 ist ferner ein ebenfalls in der Einheit 11 erzeugtes Drehzahl/Geschwindigkeitsführungssignal vsoll zugeführt.
Alle Ausgangssignale R, xsoll, Pvor, vsoll der Einheiten 11, 12, 13 werden über die Schnittstelle 15, 25 dem Antrieb 20 übergeben.
Die Schnittstelle 15, 25 ist zweckmässig als digitale Schnittstelle ausgeführt, zum Beispiel als SERCOS-Schnittstelle. Sie erlaubt in gleicher Weise die !bermittlung der für die Steuerung des Antriebs 20 zyklisch ben²tigten Daten, dies sind vor allem das Lageführungssignal xsoll und die Vorsteuerparameter Pvor, wie von nur unregelmässig ben²tigten Bedarfsparamtern, hierunter fallen insbesondere die Reibungskorrekturparameter R.
Auf der Antriebsseite ist das Lageführungssignal xsoll zunächst einer Lageregelung 21 zugeführt. Deren Ausgangssignal ist Eingangssignal für eine Summationsstelle 26, wo ihm ein in einer Vorsteuerungseinrichtung 27 gebildetes Vorsteuersignal aufgeschaltet wird. Der Vorsteuerungseinrichtung 27 sind dazu das Lageführungssignal xsoll, und die in der Einrichtung 13 erzeugten Vorsteuerparameter Pvor zugeführt. Das am Ausgang der Summationsstelle 26 anliegende, vorgesteuerte Lageführungssignal Xvor bildet das Eingangssignal für eine untergelagerte Drehzahlregelung 22, oder äquivalent hierzu, für eine Geschwindigkeitsregelung 22. Am Ausgang der Drehzahlregelung 22 liegt ein dem Antriebsmoment entsprechendes Stromsignal IM an. Es ist über eine Summationsstelle 29 einem unterlagerten Stromregelkreis 23 zugeführt.
Dessen Ausgangssignal q bewirkt, zum Beispiel über einen PWM-Umrichter, die Bewegung der Antriebsmechanik 28. Die aus der Bewegung resultierenden Gr²ssen Istlage xist, Istdrehzahl vist sowie Iststrom Iist werden in üblicher Weise erfasst und der Lageregelung 21, der Drehzahlregelung 22 beziehungsweise der Stromregelung 23 zurückgeführt.
An der zwischen Drehzahlregelung 22 und Stromregelung 23 angeordneten Summationsstelle 29 wird dem Stromregelungs-Eingangssignal IM ein in einer Kompensationseinrichtung 24 erzeugtes Anfahrreibungskompensationssignal Ik aufgeschaltet. Der Kompensationseinrichtung 24 sind hierzu die von der Steuerung 10 ausgegebenen Reibungsparameter R zugeführt. Sie beschreiben die die Haftphase bestimmenden Einflussgr²ssen. Solche Gr²ssen sind beispielsweise die Bewegungsrichtung des Antriebs, das Gewicht eines bewegten Werkstücks oder die Oberflächenbeschaffenheit einer Bewegungsunterlage. Weiterhin sind der Kompensationseinrichtung 24 als Eingangssignale zur Ermittlung des Anfahrreibungskompensationssignal Ik das Geschwindigkeitsführungssignal VSoll sowie das Lageführungssignal xsoll zugeführt.
Als weiteres Eingangssignal kann ferner das am Ausgang der Mechanik 28 erfasste Lageistwertsignal xist vorgesehen sein. Alternativ zu xist kann auch, dies ist nicht dargestellt, das Istdrehzahlsignal vist oder eines der Regeldifferenzsignale Xsoll - Xist bzw. Vsoll - Vist verwendet werden.
Die in der Figur dargestellte Anordnung wird wie folgt betrieben. Das in der Einheit 11 ermittelte Lageführungssignal xsoll dient in üblicher Weise als Lagesollwert für die in Kaskadenstruktur mit einander unterlagerten Regelkreisen für Lage, Drehzahl und Strom angelegte Antriebsregelung. Jeweils bei Einsetzen einer Bewegung der Antriebsmechanik 28 aus einer Ruhelage heraus ermittelt die Kompensationseinrichtung 24 zu jedem Lagesollwert xsoll ein Kompensationssignal Ik. Es entspricht einem Kompensationsmoment, das erforderlich ist, um ein Haften beim Einsetzen der Bewegung zu vermeiden. Ermittelt wird das Kompensationssignal IK ausgehend von dem zu einem Lagesollwert Xsoll geh²renden Drehzahlsollwert Vsoll, zu dem ein Korrekturwert k bestimmt wird. Der Drehzahlsollwert Vsoll liegt in der Regel von der Steuerung 10 vor.
Ist seine !bermittlung über die Schnittstelle 15, 25 bei einer Anwendung nicht vorgesehen, wird der dem Lagesollwert xsoll entsprechende Drehzahlsollwert vsoll zunächst bestimmt. Die Verknüpfung zwischen Drehzahlsollwert vsoll und Korrekturwert k kann in einfacher Weise mittels einer Kennlinie erfolgen, welche jedem Drehzahlsollwert vsoll einen Korrekturwert k zuordnet. Die Kennlinie kann off-line vorgegeben sein oder on-line ermittelt werden, zum Beispiel vor erster Inbetriebnahme des Antriebs. Sie wird besonders einfach, wenn angenommen werden kann, dass das Losbrechmoment, welches erforderlich ist, um den Antrieb aus einer Ruhelage in Bewegung zu setzen, dem Coulomb'schen Haftreibungsanteil entspricht: Sie ist dann, wie in der Figur angedeutet, eine Zweipunktkennlinie, welche allen Drehzahlwerten Vsoll > 0 für k den Wert A zuordnet, den übrigen den Wert -A.
Aus dem Korrekturwert k bildet die Kompensationseinrichtung 24 ein Kompensationssignal Ik. Dieses schaltet sie zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Antriebsmechanik 28 physikalisch aus einer Ruhelage in Bewegung setzen soll, über die Summationsstelle 29 in den Stromregelkreis 23 auf.
Eine Schwierigkeit besteht hierbei darin, dass zwischen der von der Antriebsmechanik 28 erzeugten Istlage xist und dem Lageführungssignal xsoll in der Regel ein Schleppfehler besteht.
Um sicherzustellen, dass die Aufschaltung des Kompensationssignals Ik zum richtigen Zeitpunkt erfolgt, ist zweckmässig, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, eine Vorsteuerungseinrichtung 13, 27 vorgesehen. Sie bewirkt, dass Istlage xist und Lageführungssignal xsoll zumindest in sehr guter Näherung übereinstimmen. Die Realisierung einer Vorsteuerung ist in der Fachwelt bekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung. Der Aufschaltzeitpunkt für das Kompensationssignal Ik wird in diesem Fall in einfacher Weise aus dem Lageführungssignal xsoll abgeleitet. Er entspricht dem Zeitpunkt, zu dem das Lageführungssignal xsoll von einer Ruhelage, für die gilt dxsoll/dt = 0, in eine Bewegung mit dxsoll/dt / 0 übergeht.
Eine alternative M²glichkeit zur Festlegung eines richtigen Aufschaltzeitpunktes für das Kompensationssignal Ik besteht darin, das Aufschalten durch Auswertung des Lageistwertes xist zu triggern. Das Lageistwertsignal xist wird dabei durch Prüfung dxist / dt = 0 daraufhin geprüft, ob ein !bergang von einer Ruhelage in eine Bewegungslage vorliegt. Ist dies der Fall, wird ein Triggersignal erzeugt, welches bewirkt, dass die Kompensationseinrichtung 24 das Kompensationssignal Ik in den Stromregelkreis aufschaltet. Das Triggern kann in analoger Weise auch auf Grund des Drehzahlistwerts vist erfolgen, in dem der Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem die Drehzahl von dem Wert Null in einen von Null verschiedenen Wert übergeht.
In analoger Weise kann das Triggern auch durch Auswertung einer der innerhalb des Regelkreises 21 auftretenden Regeldifferenzen für Lage, xsoll - xist, und Drehzahl, vsoll - vist erfolgen.
Obgleich beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 nur von einem Antrieb 20 ausgegangen wurde, kann das vorgeschlagene Verfahren selbstverständlich auch für eine Anordnung mit einer Vielzahl von Antrieben eingesetzt werden. Ferner kann auch die vorgeschlagene Verteilung von Funktionalitäten in beliebiger Weise geändert werden. Beispielsweise kann sich die Schnittstelle 15, 25 auch zwischen der im Ausführungsbeispiel zusammengefassten Lage- und Drehzahlregelung oder zwischen Drehzahl und Stromregelung befinden. Oder es k²nnen die Einrichtungen 12, 24 zur Reibungskompensation sowie zur Vorsteuerung vollständig im Antrieb 20 oder vollständig innerhalb der numerischen Steuerung 10 realisiert sein.
Unter Beibehaltung des Grundgedankens, ein Korrektursignal Ik zur Kompensation der Anfahrreibung ohne Rückkopplung einer Regelgr²sse zu erzeugen, und direkt an die Momentenschnittstelle in den Stromregelkreis aufzuschalten, ist eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungen von Anordnungen zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens m²glich.
State of the art
The invention is based on a method according to the preamble of claim 1. Methods of this type are typically used in machine tools, in particular in those which are designed for high accuracy. For these, it is regularly required that a contour actually created on a workpiece corresponds precisely with a predetermined target contour. Maintaining the required accuracy is particularly difficult when machining requires the direction of motion of a drive to be reversed. Such a case exists, for example, when a tool that is movable along two axes, each of which is assigned a drive, is to execute a circular path. After every 90 degrees, one of the drives must change its direction of rotation.
As a result of the start-up frictional force that is always present in mechanical systems, which counteracts the movement, an axis remains briefly in a holding phase with every change of direction. It only breaks away when the torque acting on the axis is greater than the friction-related breakaway torque. This behavior leads to undesirable dynamic path deviations at such change of direction. To overcome this problem, it is known from EP 460 224 to apply a correction signal to the drive control circuit which compensates for the starting friction. A cascade control loop, which is frequently used to control a servo drive, was used as the basis, with position control being governed by speed or speed control, which in turn is subordinate to current or torque control.
The starting friction compensation signal is applied to the input signal of the speed control loop. The generation of the starting friction compensation signal is in turn based on the output signal of the speed control loop. The disadvantage of this solution is that the starting friction compensation is not decoupled from the speed controller. The effect of the starting friction compensation, which is a non-linear intervention in the control loop, therefore depends on the setting of the speed controller and the control loop as a whole. Another undesirable effect results from the dependence of the compensation effect on the control difference signal from the setpoint and actual value at the input of the speed controller.
Since the control difference generally does not reach the exact value zero due to, among other things, the following error, in cases where the speed setpoint no longer changes, there can be a chatter around the setpoint position, i.e. the control circuit switches around the setpoint position back and forth without reaching them exactly. Further possibilities for the compensation of friction effects in position control loops can be found in the publication VDI Progress Report No. 246, row 8. However, all proposals discussed in this publication are based on the structure of a control loop with regard to friction compensation, the compensation signal depending on the actual value of a detected output quantity.
They therefore also have the disadvantage of a compensation effect depending on the setting of the linear controller and the occurrence of switching effects with unchangeable command values.
The invention has for its object to provide a control method for servo drives that is easy to implement and allows effective compensation of the starting friction.
The object is achieved by a method having the characterizing features of claim 1. According to the method according to the invention, the shape of the correction signal applied to compensate for the starting friction no longer depends on any internal states of the drive control, such as the actual current value or the actual position value. In addition, the correction signal is applied directly to the current control loop. The starting friction compensation is thus completely decoupled from the setting of the control loop in an advantageous manner. It almost no longer influences the stability behavior of the drive control. The proposed method is easy to implement and can also be retrofitted to existing systems.
Since the frequency of intervention of the starting friction compensation is determined solely by the position control signal, switching effects due to oscillations such as the control difference from the speed values around an unchangeable setpoint are excluded.
The method according to the invention is advantageously combined with a method for tracking compensation in order to avoid a following error. On the basis of the then then existing position setpoint and position actual value, the timing of the activation of a starting friction compensation signal can be carried out directly on the basis of the position control signal.
The follow-up compensation method is expediently implemented in the form of a pre-control of the position control signal.
Another advantageous possibility to ensure that the starting friction compensation signal is applied at the correct time is to trigger the activation time by the actual position value recorded for this purpose.
The correction signal is advantageously determined using a characteristic curve. In a particularly simple embodiment, this characteristic curve has the shape of a two-point signal.
A control device with the features of claims 8 and 9 is suitable for carrying out the proposed method.
An exemplary embodiment of the proposed method is explained in more detail below with reference to the drawing.
drawing
The figure shows a structural diagram of a device suitable for carrying out the proposed method.
description
As an example of an application of the proposed method, the figure shows a drive 20 which is connected to a numerical control 10 via an interface 25, 15. Components of the numerical control 10 are a unit 11 for generating a position control signal xsoll, a device 12 for outputting friction parameters R for determining a correction signal for compensating the starting friction, and a unit 13 for generating the parameters Pvor for a signal for precontrolling the position control signal xsoll . The position control signal xsetpoint generated in the unit 11 is fed to both units 12, 13 on the input side, the unit 12 is also fed a speed / speed control signal vsoll also generated in the unit 11.
All output signals R, xsoll, Pvor, vsoll of units 11, 12, 13 are transferred to drive 20 via interface 15, 25.
The interface 15, 25 is expediently designed as a digital interface, for example as a SERCOS interface. In the same way, it permits the transmission of the data required cyclically for the control of the drive 20, these are, in particular, the position control signal xsoll and the pilot control parameters Pvor, as are required parameters which are only required irregularly, including in particular the friction correction parameters R.
On the drive side, the position control signal xsoll is first fed to a position control 21. Its output signal is the input signal for a summation point 26, where a pilot control signal formed in a pilot control device 27 is applied to it. For this purpose, the pilot control device 27 is supplied with the position control signal xsoll and the pilot control parameters Pvor generated in the device 13. The precontrolled position control signal Xvor present at the output of the summation point 26 forms the input signal for a subordinate speed control 22, or equivalent for a speed control 22. A current signal IM corresponding to the drive torque is present at the output of the speed control 22. It is fed to a subordinate current control circuit 23 via a summation point 29.
Its output signal q causes the movement of the drive mechanism 28, for example via a PWM converter. The variables actual position xactual, actual speed vactual and actual current Iactual resulting from the movement are recorded in a conventional manner and the position control 21, the speed control 22 and the current control 23 returned.
At the summation point 29 arranged between the speed control 22 and the current control 23, a starting friction compensation signal Ik generated in a compensation device 24 is applied to the current control input signal IM. For this purpose, the compensation device 24 is supplied with the friction parameters R output by the controller 10. They describe the influencing factors that determine the detention phase. Such variables are, for example, the direction of movement of the drive, the weight of a moving workpiece or the surface condition of a movement pad. Furthermore, the speed control signal VSoll and the position control signal xsoll are fed to the compensation device 24 as input signals for determining the starting friction compensation signal Ik.
The actual position value signal x actual detected at the output of the mechanism 28 can also be provided as a further input signal. As an alternative to xist, this is not shown, the actual speed signal vist or one of the control difference signals Xsoll-Xist or Vsoll-Vist can be used.
The arrangement shown in the figure is operated as follows. The position control signal xsetpoint determined in the unit 11 is used in the usual way as a position setpoint for the drive control applied in a cascade structure with subordinate control loops for position, speed and current. Each time a movement of the drive mechanism 28 starts from a rest position, the compensation device 24 determines a compensation signal Ik for each position setpoint xsoll. It corresponds to a compensation moment that is required to avoid sticking when the movement begins. The compensation signal IK is determined on the basis of the speed setpoint Vsoll associated with a position setpoint Xsoll, for which a correction value k is determined. The speed setpoint Vsetpoint is generally available from the controller 10.
If its transmission via the interface 15, 25 is not provided in an application, the speed setpoint vsoll corresponding to the position setpoint xsetpoint is first determined. The link between the speed setpoint vsoll and correction value k can be made in a simple manner by means of a characteristic curve which assigns a correction value k to each speed setpoint vsoll. The characteristic curve can be specified off-line or determined on-line, for example before the drive is started up for the first time. It becomes particularly simple if it can be assumed that the breakaway torque required to set the drive in motion from a rest position corresponds to the Coulomb static friction component: As indicated in the figure, it is then a two-point characteristic which assigns the value A to all speed values Vsoll> 0 for k, the rest the value -A.
The compensation device 24 forms a compensation signal Ik from the correction value k. At the point in time at which the drive mechanism 28 is to start moving physically from a rest position, it connects to the current control circuit 23 via the summation point 29.
One difficulty here is that there is generally a following error between the actual position xact generated by the drive mechanism 28 and the position control signal xsoll.
In order to ensure that the compensation signal Ik is applied at the correct time, a pilot control device 13, 27 is expediently provided, as shown in the exemplary embodiment. It causes the actual position xact and the position control signal xsoll to match at least to a very good approximation. The realization of a pilot control is known in the specialist world and is not the subject of this invention. In this case, the activation time for the compensation signal Ik is derived in a simple manner from the position control signal xsoll. It corresponds to the time at which the position control signal xsoll changes from a rest position, for which dxsoll / dt = 0 applies, to a movement with dxsoll / dt / 0.
An alternative way of determining a correct activation time for the compensation signal Ik is to trigger the activation by evaluating the actual position value xact. The actual position value signal xist is checked by checking dxist / dt = 0 to determine whether there is a transition from a rest position to a movement position. If this is the case, a trigger signal is generated, which causes the compensation device 24 to connect the compensation signal Ik to the current control loop. Triggering can also take place in an analogous manner on the basis of the actual speed value v actual, in which the point in time is determined at which the speed changes from the value zero to a value other than zero.
The triggering can also be carried out in an analogous manner by evaluating one of the control differences for position, xset-xactu and speed, vsoll-vist, occurring within the control circuit 21.
Although only one drive 20 was assumed in the exemplary embodiment according to FIG. 1, the proposed method can of course also be used for an arrangement with a large number of drives. Furthermore, the proposed distribution of functionalities can also be changed in any way. For example, the interface 15, 25 can also be located between the position and speed control combined in the exemplary embodiment or between the speed and current control. Or the devices 12, 24 for friction compensation and for pilot control can be implemented entirely in the drive 20 or completely within the numerical control 10.
While maintaining the basic idea of generating a correction signal Ik for compensating the starting friction without feedback of a control variable and connecting it directly to the torque interface in the current control circuit, a large number of further configurations of arrangements for carrying out the proposed method are possible.