CN107852118B - 用于定位从动元件的方法以及定位器驱动部 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种定位器驱动部以及一种用于定位从动元件的方法。定位器驱动部具有带有第一步进驱动控制部和第一步进电机的第一步进驱动单元以及带有第二步进驱动控制部和第二步进驱动部的第二步进驱动单元。两个步进驱动部和从动元件经由机械联接单元力联接和驱动联接。中央单元分别经由操控信号或操控该两个步进驱动控制部。操控信号分别预设定定子理论场角度和转子理论场角度，其经由所关联的步进驱动控制部或来调整。中央单元具有相对于从动元件的位置重叠在上的调节部。此外，中央单元具有重叠在下的控制部或调节部，以便于调整用于每个步进电机的张紧力矩。张紧力矩通过调整在所涉及的步进驱动部处的负载实际角度来得出。

Description

用于定位从动元件的方法以及定位器驱动部
技术领域
本发明涉及一种定位器驱动部以及用于定位从动元件的方法。从动元件可线性地或旋转地驱动。从动元件例如可以是用于工具或工件的可平移地或旋转地驱动的工作台或滑块。
背景技术
在许多应用中，被定位器驱动部移动的从动元件必须能够非常准确的定位，例如机床的工作台或滑块或测量机械，以便于在加工或测量或检查工件的情况中获得相应高的准确度。在制造这样的定位器驱动部的情况中，传递运动的机械装置具有弹性、制造公差、摩擦和间隙或遗失。由于这些不适当性，在定位从动元件的情况中可导致不准确性或缺陷。
此外，在定位器驱动部以内直至从动元件的机械传递中的间隙，在当被操控的定位器电机在其运动被传递到从动元件上之前首先必须克服该间隙时，可导致从动元件的滞后的运动。在高动力应用的情况中，这在定位的情况中可导致问题或缺陷，例如导致振荡或为了减少定位调节的加强且进而动力而需要作出的过振动行为。
因此，期望的是，在从定位器电机直至从动元件的运动学的传递链中排除间隙。
为了解决该问题，已知的是，通过弹性预紧元件排除在运动学的传递链中的间隙。在此，缺点是，在每个时间点引起机械预紧元件的预紧力，这负面地影响定位器驱动部的效用。用于能够可选地激活且禁用这样的机械预紧元件的装置在结构上复杂且需要附加的执行机构。
为了避免机械预紧元件的该缺点，已知的是，通过带有两个伺服电机的定位器驱动部来驱动从动元件，这两个伺服电机可彼此加载以力矩，以用于张紧机械系统。这样的定位器驱动部例如由DD 279432 A1已知。这里两个伺服电机利用调节回路调节地运行，调节回路具有重叠在上的位置调节回路。位置调节回路重叠在下有转速调节回路而转速调节回路又重叠在下有电流调节回路。在带有场定向的电流调节的伺服电机的情况中可通过影响形成转矩的电机电流(电枢横向电流)来改变与电机电流表现成比例的电机力矩。相应地附加地存在张紧理论值传感器，其如此修改用于两个伺服电机的电机电流的理论值，即，使得其维持相应彼此指向的电机力矩。由此张紧机械系统并且可无间隙且准确地定位从动元件。
发明内容
由此出发可将如下视作本发明的目的，即，实现一种定位器驱动部以及一种可利用更简单的器件实现的方法。
该目的通过一种定位器驱动部以及一种方法来实现。
根据本发明的定位器驱动部具有机械联接单元。机械联接单元具有联接输出部，其与从动元件相连接。联接单元此外具有两个与联接输出部相联接的联接输入部。由此，在联接输入部的一个处的位置变化引起在联接输出部的从动元件的位置变化。优选地，在两个联接输入部之间还存在力或力矩联接，其由此可相互影响。尤其地，联接单元实施成，在忽略存在的弹性的情况下，仅在当所有联接输入部也都运动时，才可实现在联接输出部处的运动。在联接输入部与联接输出部之间分别存在增速比或减速比，其可等大或不同。在联接输入部与联接输出部之间的为1:1的变速比也是可行的。
此外，定位器驱动部具有带有第一步进电机的第一步进驱动单元和操控该第一步进电机的第一步进驱动控制部。相应地，第二步进驱动单元具有第二步进电机和操控该第二步进电机的第二步进驱动控制部。步进电机的两个工作轮或转子直接与联接单元的分别关联的联接输入部相连接。
此外，定位器驱动部具有中央单元，其预设定运动学理论值和张紧理论值。运动学理论值可以是位置理论值、速度理论值或加速度理论值。在定位器任务的情况中，使用位置理论值作为运动学理论值。对于在其中应沿轨道曲线调节推进的应用而言，还可预设定速度理论值。运动学理论值和张紧理论值可例如由机械控制部应用相关地来预设定并且传输到中央单元处。在没有设置用于张紧理论值的输出部的机械控制部的情况中，中央单元还可根据所预设定的张紧策略来测定张紧理论值。
为此，中央单元设定成根据运动学理论值和张紧理论值测定用于第一步进驱动控制部的第一操控信号和用于第二步进驱动控制部的第二操控信号。操控信号相应地说明了，步进电机的所涉及的工作轮或转子应在那个方向且以怎样的量或以怎样的步进数来运动。因此，操控信号限定用于工作轮或转子的位置变化。
经由两个操控信号，基于驱动单元和输出元件的运动学的联接根据本发明致使超定的位置变化预设定，这在调节技术中否则被避免。
此外，由此来避免运动学的超定，即，仅一个伺服电机位置调节地工作而另一伺服电机是转矩调节的。实施所谓的主仆运行(Master-Slave-Betrieb)。然而，伺服电机(例如同步电机)的转矩调节的运行方式需要场定向的电流调节和经由操控信号预设定用于形成转矩的电枢横向电流的理论值的可能性。
在本发明的情况中，步进驱动控制部不能经由操控信号预设定电机电流或电枢横向电流或另一直接确定电机力矩的量。操控信号如此通过中央单元来测定，即，在该两个步进电机中在调整预设定的理论位置的情况中形成在步进电机中相反指向的负载力矩。如果步进驱动控制部根据操控信号操控相应关联的步进驱动部并且以预设定的步进数在预设定的方向上运动，则在联接单元中形成张紧状态，从而排除可能的间隙。
由此可根据本发明使用步进驱动单元来调整从动元件的位置，其不具有转矩理论值预设定的可能性。通过超定运动学的预设定、优选地重叠在上的位置或速度或加速度预设定，例如在重叠在上的调节回路中控制或调节从动元件的位置。通过多个驱动单元(输入部)与一个输出部的联接所形成的另一自由度为此应用在两个步进电机中以用于调整负载角度且因此调整张紧力矩，以便于排除联接单元中的间隙。负载角度是由定子场角度和转子场角构成的差。
还可存在多于一个的从动元件。每个从动元件关联有至少两个步进电机单元。联接单元可相应地具有多个联接输入部和联接输出部。还可为每个从动元件设置单独的联接单元。
优选地，每个驱动元件关联有两个步进电机单元。原则上，当步进电机单元的数量比从动元件的数量大一个时，只要所有从动元件和步进电机单元都在运动学上相联接，就足以实现无间隙性了。
作为步进电机可使用实施成至少2相的混合式步进电机和/或永磁式步进电机和/或磁阻步进电机。对于简化控制或调节而言有利的是，相应地仅使用相同类型的步进电机或另外优选地相同的步进电机。
定位器驱动部可使用线性的或旋转的步进电机或同步电机。通常可使用具有定子元件的步进电机，经由该定子元件可以其强度和相位控制或调节定子旋转磁场，并且其此外具有可运动的工作轮元件或转子元件，该转子可依从定子旋转磁场。伺服电机和无电刷同步电流电机大多还基于同步电机原理(如步进电机)。与场定向的伺服电流调节不同的是，根据本发明然而适宜地不调整在其处电枢电流的电枢横向电流分量具有最大份额的工作点，而是始终还存在电枢纵向电流分量。与运行带有电子整流的无电刷的直流电机不同的是，根据本发明实现取决于负载角度预设定来调整定子场角度并且仅仅取决于转子场实际角度不实现切换。
步进电机可优选地始终以微步进运行来运行，由此以高分辨率和高准确度实现定子场理论角度的可调整性。
在一实施例中，通过操控定子线圈来产生且移动定子场。对此备选地还可行的是，设置永磁体组件，在其中通过永磁体组件的机械运动调整定子场角度。
每个操控信号可优选地说明用于每个步进电机的定子场理论角度和/或转子场理论角度和任选附加地说明定子场强量。在一些实施例中可经由电流幅度预设定来与操控信号无关地预设定且例如固定地调整定子场强量。
经由相应的步进驱动控制部由操控信号产生用于步进电机的步进信号，其根据预设定的定子场理论角度或转子场理论角度来调整定子场实际角度。经由相应的步进驱动控制部，可由操控信号通过定子场线圈中相应的外加电流(Stromaufpraegung)产生用于步进电机的步进信号。在此，操控信号说明定子场理论角度并且步进信号例如相应于定子场线圈中用于步进电机的引入电流且由此相应于定子场实际角度。
在此，定子场实际角度可根据步进驱动控制部的电流调节的动力来追随定子场理论角度，从而形成相位移。在一些实施例中，动力可近似地描述为第一阶(Ordnung)的滞后元件，其中，该滞后的时间常数通常位于一至五毫秒的范围内。对于许多实际应用情况而言，例如在定位惯性物质的情况中，可忽略该滞后并且简化地使定子场实际角度与定子场理论角度相等。在本发明的情况中，然而原则上还可通过如下方式来考虑该滞后，即，步进驱动控制部相应地经由所涉及的操控信号作出在前的定子场理论角度预设定。根据本发明，由于驱动单元彼此的运动学的联接和力联接或力矩联接，当形成张紧状态时，转子且由此转子场实际角度不依从定子场实际角度(或定子场理论角度)。在此，在每个步进电机中产生取决于转子场实际角度和定子场实际角度的负载角度。两个步进电机的负载角度在其符号或数值上彼此如此指向，即，在从动元件处通过张紧在从动元件的理论位置中形成力平衡。
优选地，每个步进驱动控制部设定成根据所接收的操控信号或根据通过操控信号说明的定子场理论角度为所关联的步进电机的每个定子相确定股线电流。在此，可预设定用于步进电机的股线电流或用于所有步进电机的相电流的电流幅度值并且尤其预设定成恒定的。在一优选的实施例中，电流幅度值在定位从动元件的情况中不改变。
此外有利的是，中央单元设定用于在张紧状态中如此预设定操控信号，即，使得从动元件以位置变化量实施子步进位置变化，其小于从动元件在张紧状态外可通过步进驱动单元所实施的位置变化量。在此，每个步进驱动单元优选地设定用于实施全步进和/或半步进和/或微步进。在此，在张紧状态中，子步进位置变化是可行的，其小于每个步进驱动单元可实施的微步进。因此，张紧状态中的子步进位置变化还可称为“毫微步进(Nanoschritt)”。
在本发明的一优选的实施例中，张紧状态中的子步进位置变化可通过驱动单元的力联接或力矩联接来实现。在调节仅一个步进驱动单元的定子场实际角度的情况中，另一步进驱动单元将阻碍从动元件以全步进量旋转并且替代地不仅将提高其自身的负载角度而且还提高另一步进驱动单元的负载角度。在步进驱动单元彼此的运动学传动比为1:1且结构方式相同的情况中，在此，从动元件准确地以半微步进运动。当相应另一个步进驱动单元同样以微步进继续运动时，从动元件也才以全部的量继续转动并且两个步进驱动单元的负载角度才又减小。由此，可通过交替的步进顺序获得子微步进范围(Sub-Mikroschrittbereich)中的子位置变化，其可被称为“毫微步进”。
为了实施子步进位置变化可交替地、尤其交替地以两个步进驱动单元可实现的最小可能的角度量来改变用于步进驱动部的定子场实际角度。
此外还可行的是，通过以下方式更进一步地提高子步进位置变化或子微步进分辨率，即，基于步进驱动控制部的质量惯性或电流调节回路的滞后的动力来充分使用低通特性。在此，中央单元产生脉冲宽度调制的步进信号，其所引起的是，例如步进驱动单元不仅以半微步进而且还更少地相应于脉冲宽度调制的占空比(Tastverhaeltnis)来运动。在此，脉冲宽度调制的频率优选地足够高地来选择，例如至少为10kHz，由此基于所提到惯性质量的低通特性确保在从动元件处不形成干扰的震荡。
另外优选的是，步进电机在张紧状态中分别具有负载角度，其由定子场实际角度与转子场实际角度之间的差异得出。
优选的是，例如通过借助于传感器的测量，通过计算方法或通过估测来测定每个步进电机的转子实际角度。由转子实际角度和步进电机的极对数可测定转子场实际角度。
此外优选的是，负载角度根据步进电机的类型最高相应于最大负载角度。最大负载角度预设定成，使得负载力矩在负载角度就数值而言变大至最大负载角度的情况中变大。最大负载角度可在永磁式步进电机的情况中为电气90°或在磁阻步进电机的情况中为电气45°，而在混合式步进电机中位于电气45°至90°的范围中。最大负载角度的位置此外取决于定子和转子的极几何形状(Polgeometrie)和接口槽几何形状(Nutgeometrie)。
在一优选的实施形式中，联接单元实施成不带有自锁。
此外，有利的是，存在带有至少一个位置传感器的传感器单元。经由一个或多个位置传感器可实施调节。例如可在重叠在下的调节回线中调节每个步进电机的负载角度。此外优选的是，位置传感器产生传感器信号，其说明了从动元件的位置和/或从动元件的位置变化。以该方式可调节从动元件的位置。该位置调节尤其在重叠在上的调节回线中实现，而所有其它的调节或控制在重叠在下的调节或控制回路中实施。
优选地，可经由一个或多个位置传感器测量、估测或计算尤其用于从动元件的位置值。此外，可测量、估测或计算步进驱动单元的转子场实际值。可利用步进驱动单元的转子场实际值计算或估测尤其负载角度实际值。在此，可在忽略电流调节器的动力的情况下假设定子场实际值相应于定子场理论值。以该方式，可调节从动元件的位置或速度或加速度以及步进驱动单元的负载角度。
如果不测量转子场实际角度，尽管如此仍可在例如假设恒定的传动间隙的情况下控制负载角度。当例如检测并且记录传动间隙特征曲线时，可改善控制方法。
在控制和/或调节的位置驱动部或方法的情况中，调整参数尤其是定子场理论角度，其以所涉及的操控信号的形式传输到步进驱动控制单元处，例如作为时钟脉冲和/或方向脉冲。
优选地，中央单元设定成，处理传感器单元的至少一个位置传感器的至少一个传感器信号并且在此经由预设定的模型和/或数据和/或信息差生附加的视觉信号，其可改善控制或调节。例如对此可使用龙伯格观测器、卡尔曼滤波器、传动比特征曲线族等。还可考虑弹性和传递误差以及运动联接中的摩擦效应。此外可考虑或补偿电流调节回路的动力或调节对象(Regelstrecke)的动力特征。也可使用所述可能性中的多个的组合。
附加地还可行的是，使用识认证方法，以便于例如测定或估测瞬时负载情况如例如待运动的质量或质量惯性并且使控制或调节匹配于此。由此可实施例如适配方法或学习方法或装置。还存在的可能性是，测量或测定干扰并且通过模型辅助的装置或方法、例如借助于干扰观测器来测定。由此例如可实现干扰量补偿并且改善定位器驱动部的定位器特性。
附图说明
接下来根据附图详细阐述本发明的优选的实施例。其中：
图1显示了带有两个步进驱动单元和一个中央单元的定位器驱动部的第一实施例的方框线路图，
图2a显示了图1的定位器驱动部的中央单元的一实施例的方框线路图，
图2b显示了图2a的中央单元的张紧预设定模块和位置调节回路的一实施例的方框线路图，
图2c显示了用于调节负载角度的程序模块的一实施例的方框线路图，
图3显示了图1的步进驱动单元的步进电机的示意图，
图4显示了用于制造张紧状态的示意性原理图，
图5至7分别显示了定位器驱动部的另一实施例的方框线路图，以及
图8和9分别显示了用于两个步进电机的定子场实际角度的示意性、示例性时间走向和由此得出的用于两个步进电机的转子场实际角度。
具体实施方式
图1以方框线路图形式显示了定位器驱动部15的一实施例。定位器驱动部15用于移动或定位从动元件16。从动元件16可例如是用于定位或调节工具的或工件的运动或推进的工作台或滑块。从动元件16可被旋转地或平移地驱动。
从动元件16与机械联接单元18的联接输出部17相连接。联接单元18根据示例实施成传动机构，例如实施成正齿轮传动机构或另一齿轮传动机构。其具有第一联接输入部19和第二联接输入部20。每个联接输入部19,20与联接输出部17力联接。此外，在该实施例中两个联接输入部19,20还彼此力联接。由此，在联接输出部17处的运动不可独立于两个联接输入部19,20中的一个。
定位器驱动部15具有带有第一步进驱动控制部22和第一步进电机23的第一步进驱动单元21。第一步进驱动控制部22产生用于第一步进电机23的第一步进信号ST1。第一步进电机23具有定子23S和转子23R。转子23R与第一联接输入部19相连接。
类似于第一步进驱动单元21，此外存在带有第二步进驱动控制部25和第二步进电机26的第二步进驱动单元24。第二步进驱动控制部25产生用于第二步进电机26的第二步进信号ST2。第二步进电机26具有定子26S和转子26R，其与第二联接输入部20相连接。
定位器驱动部15此外具有传感器单元27，其根据示例具有至少一个位置传感器。在该实施例中，存在第一位置传感器28，其产生第一位置信号P1，该第一位置信号说明了从动元件16的位置和/或位置变化。例如，第一位置传感器28可通过角度传感器或测量从动元件16的当前绝对位置并且产生相应的第一位置信号P1的另一位置传感器来实现。
在这里所说明的实施例的情况中，传感器单元27此外具有第二位置传感器29以及第三位置传感器30。第二和第三位置传感器29,30分别关联于步进电机的转子23R或26R并且检测其旋转位置。第二或第三位置传感器29,30可例如实施成编码器并且产生第二位置信号P2或第三位置信号P3，其分别说明所关联的转子23R或26R的转子实际角度φR23,ist或φR26,ist。第二和第三位置传感器29,30是任选的且用于实施用于第一步进电机23的相应的负载角度λ23和第二步进电机26的负载角度λ26的重叠在下的调节。每个步进电机23或26的负载角度λ23或λ26由定子场实际角度ρSi.ist和转子场实际角度ρRi,ist的差得出。对于下标i而言，值i=23相应地涉及第一步进电机23而下标i=26相应地涉及第二步进电机26。定子场实际角度ρSi.ist由已知的定子场理论角度ρSi.soll测定而转子场实际角度ρRi.ist由位置信号P2或P3的转子位置信息来测定。借助于第一位置传感器28实施用于从动元件16的位置的重叠在上调节。
在这里所说明的实施例中，使用位置传感器的位置信号。备选于此还可行的是，估测或计算该位置。例如可在初始化的框架内建立限定的输出情况，例如通过对着止挡部运动。由该输出情况出发可算出定子场变化或步进脉冲。基于步进电机23,26的极对数以及传递系数的信息于是可计算相应的位置。该方法可任选地由此进一步得以改善，即，确定并且考虑运动学链段的传动间隙特征曲线或传递特征曲线且必要时在运动学的传递链段中的弹性。
传感器单元27的至少一个位置信号和根据示例三个位置信号P1,P2,P3被传输给中央单元31。中央单元31此外含有运动学理论值(其在此通过位置理论值PS形成)以及张紧理论值VS。位置理论值PS限定了从动元件16的理论位置而张紧理论值VS说明了应通过两个步进驱动单元21,24施加到联接单元18的联接输入部19,20处的机械张紧。通过张紧可尤其排除在联接输入部19,20与联接输出部17之间的机械传递中的且因此在两个转子23R,26R与从动元件16之间的动力链中的间隙。如果建立了张紧状态，则至少减小了且理想地完全排除了所存在的间隙。
作为运动学理论值还可与这里所说明的实施例相偏差地使用用于从动元件16的运动预设定，例如速度和/或加速度和/或摇晃。由此可例如控制或调解推进运动。张紧理论值的预设定是任选的。在中央单元31中可根据预设定的张紧策略或根据经验值或特征曲线族或根据另外的参数，例如从动元件的转速测定张紧理论值且由此张紧力矩。还可行的是，不为中央单元31预设定张紧理论值，而是预设定模糊理论值，例如“彻底的(aus)”，“弱的”，“强的”等等。根据这样的模糊理论值还可在中央单元31中如同所描绘的那样测定张紧理论值。
由于使用两个步进驱动单元21,24，因此定位器驱动部15具有两个自由度，通过这些自由度一方面可定位从动元件16且另一方面可建立张紧状态。在张紧状态中，步进驱动单元21,24的步进电机23,26分别具有负载角度λi，由此其产生电机力矩Mi。电机力矩Mi根据示例在数值上一样大并且具有不同的方向(图4)。
根据运动学理论值PS和张紧理论值VS，中央单元31测定用于第一步进驱动单元21的第一操控信号A1和用于第二步进驱动单元24的第二操控信号A2。操控信号A1,A2分别说明用于所关联的步进驱动部23或26的位置变化。在此，为了定位从动元件16，通过所涉及的操控信号A1,A2说明，在哪个方向上旋转定子场23S或26S并且应以怎样的量或以怎样的步进数来实现该转动。所涉及的操控信号A1,A2还可预设定特征化定子场强的量，例如电流幅度IDi,soll。然而，优选地，其数值是恒定的且在定位从动元件16期间不改变。
根据本发明可经由运动学的联接单元18以及操控信号A1,A2和由此说明的定子场量建立张紧情况。因为转子场在张紧状态中可以不依从定子场。由此在每个步进电机23,26的情况中构建负载角度λi。操控信号A1,A2可通过以下方式增大步进电机23,26的负载角度λi，即，其作出对于所涉及的定子场而言反向的转向预设定或通过以下方式移动从动元件，即，其作出对于定子场而言同向的转向预设定。中央单元31为此设定成发出合适的反向的或同向的操控信号A1,A2或还有反向与同向操控信号A1,A2的重叠，使得不仅重叠在上的位置调节而且重叠在下的张紧调节或张紧控制得以实施。于是，操控信号说明，应在步进电机23,26处调整怎样的负载角度λi，以便于实现期望的张紧状态。
步进驱动控制部22,25不具有经由其可预设定电机力矩或限定该电机力矩的电机电流、尤其电枢横向电流的输入部。步进驱动控制部22,25仅仅具有在其处预设定定子场的旋转运动的量(即，定子场理论角度ρi,soll)和/或其转向和/或其场强的输入部。在此，场强与电流理论幅度IDi,soll成比例。由电流理论幅度IDi,soll和定子场理论角度ρSi,soll计算对于相k=1至n的理论电流Iki,soll。
步进电机23,26优选地具有至少为25的极对数。
相应的步进驱动控制部22或25为此设定成根据理论电流Iki,soll调整对于所关联的步进电机23或26的不同相k而言的实际电流Iki,Ist。如下根据相的数量算出用于相的每个理论电流Iki,soll：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
针对带有n=2相的步进电机，以及
Figure DEST_PATH_IMAGE002
针对带有n＞2相的步进电机。
其中：
Iki,soll：对于相k而言的理论电流
IDi,soll：电流幅度理论值；
ρSi,soll：定子i的定子场理论角度；
i：用于步进电机23,26的下标
k：用于相的下标(k=1,2,…n)。
在此适用的是：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
电流调节回路、包括线圈电感和线圈电阻可根据第一阶的滞后元件来说明。对于该相而言的实际电流Iki,ist为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
时间常数τ较小且由此可将等式(1d) 简化成：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
或
Figure DEST_PATH_IMAGE006
在图3中示意性地显示了用于定子23S,26S的各个相的两个电流I1,I2。经由股线电流Ik可调整用于所涉及的定子23S,26S的定子场实际角度ρSi,ist。
在图2a中极度简化地且象征性地显示了带有其功能的中央单元31。根据示例将位置信号P1,P2,P3输送给中央单元31，如接合图1已阐述的那样。中央单元31具有重叠在上的位置调节回路40。在位置调节回路40中重叠在上地调节从动元件16的位置。为此尤其将第一位置信号P1传输给位置调节回路40。
中央单元31此外具有张紧预设定模块41，其根据张紧理论值VS且必要时一个或多个位置信号P1,P2,P3选出张紧策略并且传输给接下来的方法模块42。为了选出张紧策略还可将操控信号A1,A2和/或运动学理论值PS或其它可用的信号或值附加地或备选地传输给张紧预设定模块41。例如当在快速调节的情况中不达到联接单元18的间隙自由度时可作为张紧策略在步进电机23,26的高转速或在从动元件16的快速运动的情况中减少或完全消除张紧。作为张紧策略例如考虑以下可能性中的一个或多个：
-张紧理论值VS是预设定的并且保持不变，由此单独地计算用于张紧力矩Mv,soll的理论值；
-根据张紧理论值VS和至少一个另外的参数，例如位置信号P1,P2,P3，计算修改的张紧理论值VS’且因此连续地计算用于张紧力矩Mv,soll的理论值，基于此将用于每个步进电机23,26的负载角度理论值λi,soll转达到方法模块42处。
-作为用于计算经修改的张紧理论值VS’或用于张紧力矩Mv,soll的理论值的参数可例如使用至少一个步进电机23,26或从动元件16的转速和/或加速度。
根据在张紧预设定模块41中选择的张紧策略测定用于每个步进驱动部23,26的电机理论力矩Mi,soll且因此测定负载理论角度λi,soll。在该实施例的情况中，通过负载理论角度λi,soll说明电机理论力矩Mi,soll。
电机理论力矩与负载理论角度之间的相关性可根据电机类型来预设定，例如通过特征曲线族、函数或表格。负载理论角度λi,soll限定相应的电机理论力矩Mi,soll，其通过所涉及的步进电机23或26来产生。在此，适用以下相关性：负载实际角度λi,ist相应于由转子场实际角度ρRi,ist减去定子场实际角度ρSi,ist得出的差，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
其中：
λi,ist：步进电机i的负载实际角度；
ρRi,ist：步进电机i的转子场实际角度；
ρSi,ist：步进电机i的定子场实际角度。
根据步进电机23,26的极对数存在转子场实际角度ρRi,ist (电气转子场角)与机械转子实际角度φRi,ist之间的以下相关性：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
其中：
ρRi,ist：步进电机i的转子场实际角度；
φRi,ist：步进电机i的机械转子实际角度；
pzi：步进电机i的极对数。
相应的相关性适用于定子场实际角度ρRi,ist (电气定子场实际角度)和机械定子实际角度φSi,ist：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
其中：
ρSi,ist：步进电机i的定子场实际角度；
φSi,ist：步进电机i的定子实际角度；
pzi：步进电机i的极对数。
在等式(3)和(4)中忽略用于定子的制造相关或装配相关的角度位移φSi,0和/或用于定子的制造相关或装配相关的角度位移φRi,0。
Figure DEST_PATH_IMAGE010
角度位移可在调节技术上被排除。其可通过初试化过程、例如参考运行(Referenzfahrt)或通过使用绝对角度传感器来测定。
可测量、计算或估测相应的机械转子实际角度φRi,ist。在当前情况中通过第二位置信号P2说明用于第一步进电机23的机械转子实际角度并且通过第三位置信号P3说明步进电机26的转子实际角度。由此可根据等式(3)测定相应的电气转子场实际角度。
定子场理论角度ρSi,soll是已知的，因为其经由所涉及的输出信号A1或A2发出并且因此定子实际角度φSi,ist也是已知的，因为其在相应之前的调节循环中已测定并且因此可根据等式(4)用于计算定子场实际角度ρSi,ist。由此可测定负载实际角度λi,ist并且与负载理论角度λi,soll相比较，其从张紧预设定模块41被传输给方法模块42。相应地，方法模块42可根据负载理论角度λi,soll与负载实际角度λi,ist之间的偏差经由调节器测定变化率，其与用于转子场理论角度ρRi,soll的时间变化率相叠，由此调整相应的张紧力矩Mi,ist(图2c)。
中央单元31此外具有输出模块43。在输出模块43中最终测定用于步进驱动单元21,24的操控信号A1,A2。
在图2c示出了方法模块42以及输出模块43的一部分，其用于产生第一操控信号A1的输出。与此相应地存在方法模块42或输出模块43的另外的部分，其用于第二操控信号A2的测定和输出。
在方法模块2中例如使用用于负载角度调节的比例调节器作为调节器。在方法模块42中输入定子场理论角度ρSi,soll，其大约相应于定子场实际角度ρSi,ist。通过与转子场实际角度ρRi,ist形成差异来得出相应的负载实际角度λi,ist。在负载理论角度与负载实际角度之间的调节偏差被传输给负载角度调节器44。其在其输出部处产生第一侧向理论变化率d1i,soll，其与用于位置调节回路40的转子场理论角度ρRi,soll的理论变化率相叠(参见图2a)。由此得出用于定子场理论角度ρSi,soll的时间上的理论变化率，其通过输出模块43来传输。
负载角度的调节在重叠在下的调节回路中实施。例如，重叠在上的位置调节回路40可调节相应的转子实际角度且因此调节从动元件16的位置，而重叠在下的调节调节用于负载角度λi或定子场角度ρSi。
为了转变调节，可使用P调节器、PI调节器、PID调节器等等。通过调整用于重叠在上或重叠在下的调节回路的调节器可实现稳定的总系统。
总地来说在使用调节器的情况中应注意的是，不使步进驱动部过载。因此有利的是，调节器具有调整参数限制如转速限制或加速度限制。因为步进驱动部相较于伺服电机通常不可过载，因为电流幅度通常保持恒定并且在超过最大的负载角度之后力矩不可继续变大。
在图2b中示意性地根据一实施例显示了中央单元31的张紧预设定模块41以及位置调节回路40。
将位置理论值PS以及第一位置信号P1输送给位置调节回路40并且由此形成差异并输送给位置调节器45。位置调节器发出第一理论转速w1soll。紧接着在第一理论转速w1soll与第二理论转速w2soll之间形成差异并输送给转速调节器46，其发出用于从动元件16的理论转速变化dwsoll。理论转速变化dwsoll在积分器47中被积分并且由此形成第二理论转速w2soll。该第二理论转速w2soll紧接着被传输给第一运动学模型48以及第二运动学模型49。其形成在联接单元18中必要时存在的传动比，以及步进驱动部的特征化参数，例如相应的极对数。在输出部处相应地测定用于相应的步进电机23或26的转子场理论角度ρRi,soll的变化率dρRi,soll并输出且传输到方法模块42处。
如在图2b中所示，这里使用通过积分器发出的第二理论转速w2soll作为实际转速。该信号无测量杂音(Messrausch)并且在转速调节器46中实现高的闭环增益(Kreisverstaerkung)。调节器45,46分别串联有调整参数限制器，以便于遵循所需加速度或转速限制。避免步进驱动部的过载和不同步(Ausser-Tritt-Geraten)。调整参数限制器可将相应的调整参数限制实施到恒定的值上或变化地参数相关地且也就是说情况相关地实施相应的调整参数限制。
在中央单元31的输出模块43(图2c)中，由在方法模块42中测定的定子场理论角度ρSi,soll的变化率dρSi,soll产生时钟脉冲Ti以及方向脉冲RI。为此，相应地评估所涉及的定子场理论角度ρSi,soll的理论变化率dρSi,soll。通过符号决定单元60得出方向脉冲RI。通过数值形成单元61测定定子场理论角度的理论变化率的数值，必要时与比例系数相乘，紧接着经由限制单元62输送给时钟发生器63，该时钟发生器发出时钟脉冲TI。方向脉冲RI、时钟脉冲TI以及必要时电流幅度理论值IDi,soll相应地得出相应所涉及的操控信号A1或A2。
所涉及的操控信号A1或A2被输送给计数器64，其由此测定所涉及的步进电机23,26的绝对步进数。由此可在计算单元65内相应地测定所涉及的定子场理论角度ρSi,soll并且传输到方法模块42中。
在张紧预设定模块41中确定用于步进电机23,26的负载理论角度λi,soll(图2b)。在功能模块70中由张紧理论值VS测定张紧理论力矩Mv,soll并且紧接着针对两个基本上相同地构造的步进电机23,26分别在计算段中分开地被进一步处理。每个计算段具有限制模块71、第一标准化模块72和第二标准化模块73。在限制模块中将相应的电机力矩限制到最大力矩上。由此可实现的是，不超过最大负载角度。紧接着在第一标准化模块72中将限制模块71的输出信号72标准化到最大力矩上并且最终在第二标准化模块73中标准化到最大负载角度上并且作为负载理论角度λi,soll发出。最大力矩可根据电流幅度理论值IDi,soll、转矩常数、当前角速度或转速以及工作电压来测定。
任选地，可针对每个计算段在相应的限制模块71之前将相应于期望的加速度值的附加力矩Mai,soll加入张紧理论力矩Mv,soll中，以便于将合适的加速度力矩联接到相应的步进驱动部23或26上。
联接单元18中的张紧状态在定位或在达到从动元件16的位置的情况中示意性地在图4中示出。通过在第一步进电机23处的第一负载实际角度λ23,ist和在第二步进电机26处的第二负载实际角度λ26,ist产生相应相反指向的张紧力矩M23或M26。通过这两个张紧力矩M23,M26使得从动元件16不运动，而是在排除联接单元18中的间隙的情况下在位置中保持或运动到该位置中，该位置又通过重叠在上的位置调节来预设定。
负载理论角度λi,soll根据步进电机的类型被限制到最大负载角度λmax上。由此确保负载理论角度λi,soll位于在其中负载力矩或电机力矩Mi的数值随负载角度实际值λi,ist的数值增大而增大的区域中(图4)。在永磁式步进电机的情况中，负载角度在数值上被限制到90°上且在磁阻步进电机的情况中被限制到45°上，而在混合式步进电机的情况中，最大负载角度可位于45°至90°的范围内。在数值上较大的负载角度的情况中，步进电机23,26的电机力矩又将下降。
如果定位器驱动部15不具有用于确定相应的转子23R,26R的位置的位置传感器39,30，则替代用于电机力矩Mi的调节也可使用控制方法。为此中央单元31可具有初始化模块50。经由初始化模块50首先建立限定的输出情况。为此，从动元件16例如可运动到限定的零位中，在旋转驱动的从动元件的情况中优选地朝每个转向运动一次。
这对于两个步进驱动单元21,24而言尤其单独地且分离地来实施。例如借助于第一位置传感器28传感地检测零位。通过初始化来检测并储存每个转子23S,26S的旋转运动与从动元件16之间的相关性。在此，还可修正机械联接单元18中的传动比误差。现在可由转子23R,26R的初始旋转位置出发通过预设定的旋转步进数来调整负载理论角度λi,soll。否则控制方法相应于先前说明的调节。
如果不能使用第二位置信号P2和第三位置信号P3，则在无间隙的状态中还可根据第一位置信号P1以及根据联接单元18中相应的传动比来估测或测定该两个位置信号。第二位置信号P2由联接输出部17与第一步进电机23之间的传动比i17,23乘以第一位置信号P1的乘积得出。第三位置信号P3与此相同地由联接输出部17与第二步进电机26之间的传动比i17,26乘以第一位置信号P1之间的乘积得出。分别与所涉及的极对数相乘于是得出视觉传感器信号PV2或PV3。
如果第一位置信号P1应当也不可使用，则还可估测或测定该第一位置信号。在如下前提下，即，电流幅度大致相同大小并且使用相同的步进电机，则从动元件16近似地占据中间位置，从而适用的是：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
其中：
PZ23：第一步进电机23的极对数；
PZ26：第二步进电机26的极对数；
i17,23：联接输出部17与第一步进电机23之间的传动比；
i17,26：联接输出部17与第二步进电机26之间的传动比。
由此最终可在无位置信号反馈的情况下实现纯控制。然而还可有利的是，使用第一位置信号P1，并且仅仅测定视觉位置信号PV2、PV3.为此可使用第一位置信号P1或视觉第一位置信号PV1：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
使得能以多个方式备选地或冗余地计算第一位置信号P1的可能性也可以被用于识别传感器故障和/或识别驱动部的闭锁。这恰在使用步进电机的情况中是重要的，因为步进电机23,26不可忍受过载。相应地可引入合适的措施。例如，在从动元件16的位置确定时传感器故障的情况中可切换到紧急调节上，在其中替代第一位置信号P1使用视觉第一位置信号PV1。在至少一个步进驱动部23,26的过载的情况中可发出紧急停止和/或故障信号。
如果不存在传感器信号模块51，则替代视觉传感器信号PV1,PV2,PV3使用位置信号P1,P2,P3来用于中央单元31内部的调节。
借助于定位器驱动部15可在张紧状态中另外实现子步进位置变化。这尤其当预设定恒定的张紧力矩Mv并且负载理论角度应保持恒定、尤其在从动元件16的理论或目标位置中时是尤其重要的。在此，可关闭负载角度调节。
图8中示意性示出了子步进位置变化。在张紧状态之外，每个步进电机23,26可实施最小可能的旋转步进DS。在张紧状态中，可通过如下方式附加地引起子步进位置变化SUB，即，两个步进电机23,26的定子场时间上错位交替地以一旋转步进DS在相同的方向上旋转。只要两个定子场中的仅一个以一旋转步进DS运动，则转子角度不可完全依从两个步进电机。由于运动学的联接，负载角度在两个步进电机的情况中增大，由此每个转子位置或因此还有从动元件位置仅以一自步进位置变化SUB来运动。当两个步进驱动部23,26与联接输出部17之间的运动学的传动比等大并且步进驱动部实施成相同的并且此外具有相同的电路幅度时，这例如可相应于半个步进。
在调节仅一个步进驱动单元的定子场实际角度的情况中，另一步进驱动单元阻碍从动元件16旋转以全步进量且代替地不仅增大其自身的负载角度而且增大另一步进驱动单元的负载角度。只有当另一步进驱动单元同样继续运动一微步进时(通过相应地继续旋转定子场实际角度)，从动元件16也才继续旋转以全部的量并且两个步进驱动单元的负载角度又减小。由此通过交替的步进顺序可获得子微步进分辨率，其在这里作为子步进位置变化SUB示出。
现在如果两个定子角度连续地朝相同的转向以各一个旋转步进DS运动，则由此两个步进电机的转子角度且因此从动元件16相应地以子步进位置变化运动，该子步进位置变化根据示例相应于半个旋转步进DS。如下便是这样的情况，即，从第一联接输入部19至联接输出部17与从第二联接输出部20至联接输出部17的传动比比例等大。不同的传动比会取决于如下而引起不同大小的子步进位置变化，即步进电机23或步进电机26的定子场是否以一个转动步进DS运动。
图9中示意性示出了产生子步进位置变化的另一可能性。在至此所有实施例的情况中用于产生定子场的电流幅度值ID不变的情况下，在图9中示出的方法的情况中根据示例，用于产生用于第一步进电机23的定子场的电流幅度值IDi设定地更小。
如果步进驱动单元21,24的电流幅度不同，则较弱的步进驱动单元的定子场步进在相应另一步进驱动单元的情况中相比在其自身情况中引起更小的负载角度增大。由此从动元件16不以半个微步进运动，而是相应更少地运动。步进驱动单元21,24在这样的实施方案的情况中对联接单元18的联接输出部17具有不同的影响，这通过步进驱动单元21,24的瞬时负载角度曲线中的非线性可被更进一步增强。如此还可在联接输出部17处形成带有不同大小数值的步进顺序。
首先，在接合图8说明的用于子步进位置变化的方法的情况中使第一步进电机23的定子场以一旋转步进DS运动(第一时间点t1)。为了实施接下来的子步进位置变化，使用于产生第一定子场的电流幅度值ID变大(第二时间点t2)。在第三时间点t3由此来实现下一个子步进位置变化SUB，即，使地第一定子场的电流幅度值ID又下降到其初始值上并且同时使第二定子场以一旋转步进DS运动。该方法进程可连续地实施以用于实施子步进位置变化。
此外可行的是，通过以下方式更进一步提高子微步进分辨率，即，基于步进驱动控制部22,25的电流调节回路的滞后的动力或质量惯性适宜地充分利用低通特性。在此，中央单元31产生脉冲宽度调制的步进信号，其所引起的是，相应的步进电机23,26以相应于占空比份额的微步进来运动。脉冲宽度调制的频率在此必须足够大，以便于基于低通特性不在从动元件16处产生震荡。
在图7中示出了用于定位器驱动部15的另一实施例。不同于前述实施形式，定位器驱动部15根据图7具有附加的从动元件54。与从动元件16相同，该附加的从动元件43的位置同样经由第一位置传感器28来检测。联接单元18具有附加的联接输出部55，与其相连接有附加的从动元件54，联接单元18除了第一联接输入部19和第二联接输入部20之外附加地具有第三联接输入部56，在其处联接有第三步进驱动单元57。如在图7中可识别出，所有联接输入部19,20,56相互力联接。联接单元18关于第一从动元件16的张紧借助于第一步进驱动单元21和第二步进驱动单元24来引起，而附加的从动元件54的张紧通过第二步进驱动单元24和第三步进驱动单元57来引起。由于附加的步进电机单元，在操控的情况中存在第三自由度。为了整体上在张紧状态中获得力平衡或力矩平衡，张紧力矩的分布在该实施方案中例如可经由附加参数XP来预设定。备选地，还可经由附加参数XP附加地给予另一位置预设定，从而对于两个从动元件而言可作出互不相关的位置预设定。此外，如结合图1-4以及8和9所阐述的那样，该实施例在其结构和其工作原理上相应于该方法和定位器驱动部15的先前说明的实施例和变形可能性。
因为联接单元18的所有输入部和输出部相互力联接或力矩联接，因此可基于超额的驱动单元(所存在的驱动单元比联接输出部多一个)使用其附加的调整特征来构建运动学链中的张紧。然而，调节技术上的功操控较为复杂。例如，还可设想五个从动元件以六个驱动单元的张紧。然而优选地，与图1中的图示相同，每个从动元件17,55具有两个关联于其的单独的驱动单元21,24。当存在多个从动元件17,55时，还可重复地设置该布置方案。
在图5和6中示出了用于联接单元18或从动元件16的类型的变型方案。在图1和7中的实施例的情况中，联接单元18的联接输入部与联接输出部经由齿轮传动机构且尤其经由正齿轮传动机构相联接。在根据图5的实施例的情况中，从动元件16通过齿条形成，该齿条可平移运动地支承并且与分别形成联接输入部19或20的两个齿轮相啮合。
在图6中示出了联接单元18的另一变换的实施方案，其中，不仅第一联接输入部19，而且第二联接输入部20分别由旋转主轴形成，其中，主轴螺母坐放在每个旋转主轴上。主轴在一方向上相互平行地布置，在其中从动元件16可平移地运动。从动元件16借助于联接元件与两个主轴螺母相连接，使得该从动元件整体上可与主轴螺母一同平移运动。
联接输入部19,20与联接输出部17之间的这种方式的机械连接可以不同的方式来改变。优选地，两个联接输入部19,20与联接输出部17之间的联接单元18在两个方向上不具有自锁。
在图2b中示意性地示出了附加力矩Mai,soll的串入。该附加力矩可根据第二理论转速w2soll或理论转速变化dwsoll来计算。该计算可例如根据摩擦力矩部分和加速度力矩部分来实现。在此，考虑以下参数中的一个或多个：
-关于所涉及的步进电机23,26的粘性摩擦的摩擦系数；
-在相应的步进电机23,26与联接输出部17之间的所涉及的传动级的质量惯性力矩；
-所涉及的步进驱动部23,26的转子的相应的质量惯性力矩;
-用于所涉及的步进驱动部23,26静摩擦力矩；
-关于相应的步进电机23,26的负载的测量力矩(Messmoment)和惯性力矩；
-关于相应的步进驱动部23,26的从动元件16的质量惯性力矩。
在此，可使用如下等式。
Figure DEST_PATH_IMAGE013
其中：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
Figure DEST_PATH_IMAGE015
其中：
MRi：摩擦力矩部分
W2soll：第二理论转速
i17,i：联接输出部17与步进电机23或26之间的传动比
Ki：用于步进电机23或26的摩擦系数
wRi,ist：步进电机23或26的转子的实际转速
MH,i：用于步进电机23或26的静摩擦力矩
dwsoll,i：用于步进电机23或26的理论转速变化
JR,i：步进电机23或26的转子的惯性力矩
JG17,i：从联接输出部17直至步进电机23或26的联接单元18的惯性力矩
JR16,i：关于所涉及的步进电机23或26的从动元件的惯性力矩部分
JL,i：关于所涉及的步进电机23或26的负载的惯性力矩。
等式(9)中的系数0.5说明每个步进电机23,26仅须承担驱动相关的质量惯性力矩的加速度的一半。
本发明涉及一种定位器驱动部15以及用于定位从动元件16的方法。定位器驱动部15具有带有第一步进驱动控制部22和第一步进电机23的第一步进驱动单元21以及带有第二步进驱动控制部25和第二步进驱动部26的第二步进驱动单元24。两个步进驱动部23,26和从动元件16经由机械联接单元18力联接并且驱动联接，其中，联接单元18具有间隙。中央单元31分别经由操控信号A1或A2操控两个步进驱动控制部22,25。操控信号A2,A2相应地如此预设定定子场理论角度，即实现从动元件的定位并且调整两个步进电机23,26中引起张紧力矩的负载角度，该张紧力矩经由相关联的步进驱动控制部22或25来调整。中央单元31具有相对于从动元件16的位置重叠在上的调节部。其此外具有重叠在下的控制部或调节部，以便于调整用于每个步进电机23,26的反向的电机力矩M23,M26。
附图标记清单
15定位器驱动部
16从动元件
17联接输出部
18联接单元
19第一联接输入部
20第二联接输入部
21第一步进驱动单元
22第一步进驱动控制部
23第一步进驱动部
23R第一步进驱动部的转子
23S第一步进驱动部的定子
24第二步进驱动单元
25第二步进驱动控制部
26第二步进驱动部
26R第二步进驱动部的转子
26S第二步进驱动部的定子
27传感器单元
28第一位置传感器
29第二位置传感器
30第三位置传感器
31中央单元
40位置调节回路
41张紧预设定模块
42方法模块
43输出模块
44负载角度调节器
45位置调节器
46转速调节器
47积分器
48第一运动学模型
49第二运动学模型
50初始化模块
51传感器信号模块
54附加的从动元件
55附加的联接输出部
56第三联接输入部
57第三步进驱动单元
60符号确定单元
61数值形成单元
63限制单元
63时钟发生器
64计数器
65计算单元
70功能模块
71限制模块
72第一标准化模块
73第二标准化模块
φRi,ist定子实际角度
φRi,soll定子理论角度
λi,ist负载实际角度
λi,soll负载理论角度
ρRi,ist转子场实际角度
ρRi,soll转子场理论角度
ρSi,ist定子场实际角度
ρSi,soll定子场理论角度
dρRi,soll转子场理论角度的变化率
dρSi,soll定子场理论角度的变化率
dli,soll时间上的第一理论变化率
dwsoll理论转速变化
DS旋转步进
M23第一步进电机的第一张紧力矩
M26第二步进电机的第二张紧力矩
Mai,soll附加力矩
PS位置理论值
P1第一位置信号
P2第二位置信号
P3第三位置信号
ST1第一步进信号
ST2第二步进信号
SUB子步进位置变化
RI方向脉冲
TI时钟脉冲
w1soll第一理论转速
w2soll第二理论转速
VS张紧理论值
XP附加参数。

Claims (15)

1.一种用于定位从动元件(16)的定位器驱动部(15)，带有机械联接单元(18)，其具有第一联接输入部(19)、第二联接输入部(20)和联接输出部(17)，其中，所述联接输出部(17)与所述从动元件(16)相连接；带有第一步进驱动单元(21)，其具有与所述第一联接输入部(19)相连接的第一步进电机(23)和第一步进驱动控制部(22)，该第一步进驱动控制部(22)设定用于操控所述第一步进电机(23)；带有第二步进驱动单元(24)，其具有与所述第二联接输入部(20)相连接的第二步进电机(26)和第二步进驱动控制部(25)，该第二步进驱动控制部(25)设定用于操控所述第二步进电机(26)；带有中央单元(31)，其能预设定运动学理论值(PS)和张紧理论值(VS)或在其中能测定运动学理论值(PS)和/或张紧理论值(VS)；带有传感器单元(27)，其带有至少一个第一位置传感器(28)，其用于产生描述了所述从动元件(16)的位置和/或位置改变的第一位置信号(P1)，基于所述第一位置信号(P1)来估计所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)的转子(23R,26R)的转子场实际角度(ρR23,ist,ρR26,ist)，所述定位器驱动部(15)构造成使用所测量或估计的转子场实际角度来计算或估计负载角度实际值(λ23,ist,λ26,ist)且控制所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)的所述负载角度(λ23,λ26)，
其中，所述中央单元(31)设定成根据所述运动学理论值(PS)和所述张紧理论值(VS)测定用于所述第一步进驱动控制部(22)的第一操控信号(A1)和用于所述第二步进驱动控制部(25)的第二操控信号(A2)，其中，第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)如此来预设定，即，使得其在第一步进电机(23)和第二步进电机(26)中分别产生相反指向的张紧力矩(M23,M26)，
其中，所述中央单元(31)设定成将所述第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)传输到相应的所述第一步进驱动控制部(22)或第二步进驱动控制部(25)处，
并且其中所述第一步进驱动控制部(22)和第二步进驱动控制部(25)设定成根据相应接收的第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)操控相应地相关联的第一步进电机(23)和第二步进电机(26)，从而在所述机械联接单元(18)中产生张紧状态。
2.根据权利要求1所述的定位器驱动部，其特征在于，所述第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)分别说明用于每个第一步进电机(23)和第二步进电机(26)的定子场理论角度(ρs23,soll,ρs26,soll)和/或转子场理论角度(ρR23,soll,ρR26,soll)。
3.根据权利要求2所述的定位器驱动部，其特征在于，所述第一步进驱动控制部(22)和第二步进驱动控制部(25)设定成由所接受的所述第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)测定用于相应的第一步进电机(23)或第二步进电机(26)的步进信号(ST1,ST2)并且传输到相应的第一步进电机(23)或第二步进电机(26)处，以便于根据所述定子场理论角度(ρS23,soll,ρS26,soll)调整定子场实际角度(ρs23,ist,ρs26,ist)和/或根据所述转子场理论角度(ρR23,soll,ρR26,soll)调整所述转子场实际角度(ρR23,ist,ρR26,ist)。
4.根据权利要求3所述的定位器驱动部，其特征在于，所述第一步进驱动控制部(22)和第二步进驱动控制部(25)设定成根据相应的所述定子场理论角度(ρS23,soll,ρS26,soll)为相关联的第一步进电机(23)和第二步进电机(26)的每个存在的定子股线测定股线电流(I1,I2)。
5.根据权利要求4所述的定位器驱动部，其特征在于，对于一个步进电机或对于所有第一步进电机(23)和第二步进电机(26)而言，所有股线电流(I1,I2)具有相同的稳定的电流幅度值(ID)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的定位器驱动部，其特征在于，所述中央单元(31)设定成在所述张紧状态中如此预设定第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)，即，使得所述从动元件(16)以一位置变化量实施子步进位置变化(SUB)，所述位置变化量小于所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)中的每个在所述张紧状态以外能实施的位置变化量。
7.根据权利要求6所述的定位器驱动部，其特征在于，为了实施子步进位置变化(SUB)交替地改变用于所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)的定子场实际角度(ρS23,ist,ρS26,ist)或定子实际角度(φs23,ist,φs26,ist)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的定位器驱动部，其特征在于，所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)在张紧状态中分别具有负载角度(λi,ist)，其由转子场理论角度(ρR23,soll,ρR26,soll)和转子场实际角度(ρR23,ist,ρR26,ist)之间的差得出。
9.根据权利要求8所述的定位器驱动部，其特征在于，所述转子场理论角度(ρR23,soll,ρR26,soll)相应于定子场实际角度(ρs23,ist,ρs26,ist)。
10.根据权利要求8所述的定位器驱动部，其特征在于，所述转子场实际角度(ρR23,ist,ρR26,ist)由转子实际角度(φR23,ist,φR26,ist)和极对值(pzi)测定。
11.根据权利要求8所述的定位器驱动部，其特征在于，负载理论角度(λ23,soll,λ26,soll)最高相应于针对所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)预设定的最大负载角度(λmax)。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的定位器驱动部，其特征在于，所述机械联接单元(18)实施成不带有自锁。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的定位器驱动部，其特征在于，在所述第一联接输入部(19)和第二联接输入部(20)之间和在每个第一联接输入部(19)和第二联接输入部(20)与所述联接输出部(17)之间形成力联接。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的定位器驱动部，其特征在于，所述中央单元(31)设定用于处理所述至少一个位置信号(P1,P2,P3)并且根据最终接受的位置信号(P1,P2,P3)和所测定的变化值确定视觉传感器信号(PV1,PV2,PV3)。
15.一种用于在使用定位器驱动部(15)的情况下定位从动元件(16)的方法，所述定位器驱动部带有机械联接单元(18)，其具有第一联接输入部(19)，第二联接输入部(20)和联接输出部(17)，其中，所述联接输出部(17)与所述从动元件(16)相连接；带有第一步进驱动单元(21)，其具有与所述第一联接输入部(19)相连接的第一步进电机(23)和第一步进驱动控制部(22)，所述第一步进驱动控制部设定用于操控所述第一步进电机(23)；带有第二步进驱动单元(24)，其具有与所述从动元件(16)驱动连接的第二步进电机(26)和第二步进驱动控制部(25)，所述第二步进驱动控制部设定用于操控所述第二步进电机(26)；带有中央单元(31)；带有传感器单元(27)，其带有至少一个第一位置传感器(28)，其用于产生描述了所述从动元件(16)的位置和/或位置改变的第一位置信号(P1)，基于所述第一位置信号(P1)来估计所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)的转子(23R,26R)的转子场实际角度(ρR23,ist,ρR26,ist)，所述定位器驱动部(15)构造成使用所测量或估计的转子场实际角度来计算或估计负载角度实际值(λ23,ist,λ26,ist)且控制所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)的所述负载角度(λ23,λ26)，所述方法带有如下步骤：
-将位置理论信号(PS)和/或张紧理论信号(VS)传输到所述中央单元(31)处或借助于所述中央单元(31)确定位置理论信号(PS)和/或张紧理论信号(VS)，
-根据所述位置理论信号(PS)和所述张紧理论信号(VS)通过所述中央单元(31)如此测定用于所述第一步进驱动控制部(22)的第一操控信号(A1)和用于所述第二步进驱动控制部(25)的第二操控信号(A2)，即，使得其在第一步进电机(23)和第二步进电机(26)中分别产生相反指向的张紧力矩(M23,M26)，
-将所述第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)传输到相应的第一步进驱动控制部(22)或第二步进驱动控制部(25)处，
-通过相应关联的第一步进驱动控制部(22)和第二步进驱动控制部(25)根据相应接收的第一操控信号(A1)和第二操控信号(A2)操控所述第一步进电机(23)和第二步进电机(26)，从而在所述机械联接单元(18)中产生张紧状态。
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