CZ23873U1

CZ23873U1 - Controller of point hauling movement

Info

Publication number: CZ23873U1
Application number: CZ201225431U
Authority: CZ
Inventors: Schlegel@Miloš; Balda@Pavel; Jáger@Arnold; Kucera@Milan; Jancík@Jaroslav
Original assignee: Zat, A.S.; Západoceská Univerzita V Plzni
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2012-05-24

Description

Řešení se týká způsobu řízení bodového tahu, používaného například v divadelní a scénické technice, pro potlačení reziduálních vibrací zavěšeného břemena.The present invention relates to a point-pull control method, used, for example, in theatrical and scenic techniques, for suppressing residual vibrations of a suspended load.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Bodový tah, Obr, 1, je zařízení skládající se z elektrického nebo hydraulického motoru i, navíjecího bubnu 2, ocelového lana 3 a zavěšeného břemena 4, obvykle divadelní kulisy. Jeho pohyb je většinou řízen standardním kaskádním regulátorem obsahujícím proudovou, rychlostní a polohovou regulační smyčku. Rychlé pohyby bodového tahu způsobují v důsledku pružnosti lana nežáio doučí vibrace zavěšeného břemena, které přetrvávají i po skončení pohybu motoru. Z tohoto důvodu jsou nazývány reziduálními vibracemi. Jejich frekvence a amplituda závisí mimo jiné na vlastnostech lana a na jeho délce. V principu existují dvě možnosti jak tyto nežádoucí vibrace potlačit.The point pull, Fig. 1, is a device consisting of an electric or hydraulic motor 1, a winding drum 2, a steel cable 3 and a suspended load 4, usually a theatrical backdrop. Its movement is mostly controlled by a standard cascade controller containing current, speed and position control loop. Due to the elasticity of the rope, rapid movement of the point pull causes vibrations of the suspended load, which persist even after the motor movement has ended. For this reason, they are called residual vibrations. Their frequency and amplitude depend among other things on the characteristics of the rope and its length. In principle, there are two ways to suppress these unwanted vibrations.

První varianta potlačení reziduálních vibrací spočívá ve vhodném zpětnovazebním řízení motoru, které zatlumí kmitávé póly otevřeného systému, jak je uvedeno například v publikaci Preumont A. Vibration Control of Active Structures, an Introduction; Kluwer Academie Publishers, 2002. Pro efektivní aplikací tohoto způsobu řešení, které navíc příliš nezpomalí funkci polohové regulace, je však nezbytná znalost okamžité polohy nebo rychlosti břemena. Přímé získání těchto hodnot vyžaduje obtížnou instalaci dodatečných senzorů, kterou standardní technické vybavení bodových tahů neumožňuje. Jejich odhad rekonstruktorem stavuje sice možný, ale v daném nelineárním případě velmi těžko realizovatelný.A first variant of residual vibration suppression consists in a suitable motor feedback control that dampens the oscillating poles of the open system, as described, for example, in Preumont A. Vibration Control of Active Structures, an Introduction; Kluwer Academie Publishers, 2002. However, knowledge of the current position or load speed is necessary to effectively apply this method of solution, which in addition does not slow down the position control function too much. Obtaining these values directly requires the difficulty of installing additional sensors, which is not possible with standard point stroke equipment. Their estimation by the reconstructor is possible, but very difficult to implement in the given non-linear case.

Druhá varianta spočívá v tom, že pohyb motoru s navíjecím bubnem je jednoduše takový, že nevybudí kmitavé módy řízené soustavy, to je především kmitavé módy závěsného lana. To je možné dosáhnout buď velmi pomalým pohybem, nebo důmyslným tvarováním rychlosti motoru.The second variant consists in that the movement of the motor with the winding drum is simply such that it does not excite the oscillating modes of the controlled system, namely the oscillating modes of the suspension rope. This can be achieved either by a very slow motion or by sophisticated shaping of the engine speed.

Posledně zmíněný způsob může být realizován tzv. vstupním tvarovacím filtrem, viz Vaugham,The latter method can be realized by the so-called inlet shaping filter, see Vaugham,

J.V., Yano, A., Singhose, W.E. Comparison of Robust Input Shapers; Jormnal of Sound and Vibratrion, 315, 797-815, 2008. Přenos vstupního tvarovacího filtruje dán vztahem (j) kde n je vhodné přirozené číslo (obvykle n < 4), ti ~ 0 a t_iti - 2, ..., n, A_iti = 1, ..., n jsou reálné parametry filtru. Jejich návrh je proveden tak, aby filtr pracoval jako úzkopásmová frekvenční zádrž, viz Obr. 2, která zcela nepropouští komplexní frekvenci odpovídající potlačovanému kmitavému módu. Jinými slovy, filtr musí být přesně naladěn na příslušnou vlastní frekvenci soustavy a její odpovídající tlumení, blíže viz Schlegel, M., Goubej, M. Feature based parameterization of input shaping filters with time delays. V případě bodového tahu se však vlastní frek35 vence i její tlumení výrazně mění v závislosti na délce lana a váze zavěšeného břemena. V důsledku toho nelze použít tvarovací filtr s konstantními parametry.JV, Yano, A., Singhose, WE; Jormnal of Sound and Vibratrion, 315, 797-815, 2008. The transfer of the input shaping filter is given by (j) where n is a suitable natural number (usually n <4), ti ~ 0 at _it i - 2, ..., n , A _it i = 1, ..., n are real filter parameters. Their design is designed so that the filter works as a narrowband frequency trap, see Fig. 2, which does not completely pass the complex frequency corresponding to the suppressed oscillating mode. In other words, the filter must be precisely tuned to the appropriate natural frequency of the system and its corresponding damping, for details see Schlegel, M., Goubej, M. Feature-based parameterization of input shaping filters with time delays. However, in the case of a point pull, the natural frequency and its damping vary considerably depending on the length of the rope and the weight of the suspended load. As a result, a shaping filter with constant parameters cannot be used.

Podstata technického řešeniThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky odstraňuje regulátor pohybu bodového tahu podle předkládaného řešení. Regulátor je tvořen motorem, navíjecím bubnem, ocelovým lanem a zavěšeným břemenem.The above drawbacks are overcome by the point-thrust motion regulator of the present invention. The regulator consists of a motor, a winding drum, a steel rope and a suspended load.

Zařízení regulátoru sestává z generátoru časově optimální trajektorie se vstupem tlačítka start, vstupem tlačítka set a se vstupními rozhraními pro zadávání požadovaných hodnot pohybu navíjecího bubnu z nadřazeného systému. Generátor má výstup požadovaného úhlu natočení navíjecího bubnu, výstup požadované úhlové rychlosti navíjecího bubnu a výstup požadovaného úhlového zrychlení bubnu. Dále obsahuje zařízení polohovou smyčku tvořenou prvním rozdílovým blokem s jedním vstupem propojeným s výstupem požadovaného úhlu natočení navíjecíhoThe controller device consists of a time-optimal trajectory generator with a start button input, a set button input and input interfaces for entering the desired winding drum motion values from the master system. The generator has an output of a desired angle of rotation of the winding drum, an output of a desired angular speed of the winding drum, and an output of a desired angular acceleration of the drum. Further, the device comprises a position loop formed by a first differential block with one input connected to the output of the desired winding angle

-1CZ 23873 Ul bubnu, s druhým vstupem propojeným s druhým výstupem inkrementálního čidla motoru a s výstupem propojeným přes regulátor natočení navíjecího bubnu s prvním vstupem prvního součtového bloku. Na druhý vstup prvního součtového bloku je připojen výstup prvního násobícího bloku majícího vstup propojený s výstupem požadované úhlové rychlosti navíjecího bubnu.The drum has a second input coupled to the second output of the incremental motor encoder and an output coupled through the winding drum rotation controller to the first input of the first sum block. The output of the first multiplier block having an input coupled to the output of the desired angular speed of the winding drum is connected to the second input of the first sum block.

Dále zařízení sestává z rychlostní smyčky tvořené druhým rozdílovým blokem propojeným jedním vstupem s prvním výstupem inkrementálního čidla a výstupem přes regulátor rychlosti navíjecího bubnu s prvním vstupem druhého součtového bloku. Na druhý vstup druhého součtového bloku je připojen výstup druhého násobícího bloku. Výstup druhého součtového bloku je spojen s jedním vstupem třetího rozdílového bloku proudové smyčky, jehož výstup je propojen přes regulátor proudu se vstupem motoru a na jehož druhý vstup je připojen výstup motoru. Zařízení obsahuje dva vstupní tvarovací filtry. Podstatou nového řešení je, že první a druhý vstupní tvarovací filtr jsou identicky laděné adaptivní filtry. První tvarovací filtr je zapojen mezi výstup požadovaného úhlového zrychlení a vstup násobícího bloku rychlostní smyčky. Druhý vstupní tvarovací filtr je zapojen mezi výstup prvního součtového bloku polohové smyčky a druhý vstup druhého rozdílového bloku. Generátor je opatřen výstupem vektoru časových okamžiků časově optimální trajektorie. Mezi generátor a ladicí vstupy prvního a druhého tvarovacího filtru je zapojen adaptační mechanismus. Ten je tvořen výpočetním blokem počáteční délky lana. Na jeho vstup je připojen druhý výstup inkrementálního čidla, který je zároveň propojen s prvním vstupem prvního řídicího bloku, a jehož výstup je propojen jednak s jedním vstupem výpočetního bloku koncové délky lana, na jehož druhý vstup je připojen výstup rozhraní pro zadání změny úhlu natočení bubnu a jednak s prvním vstupem prvního výpočetního bloku pro určení vlastních frekvencí a koeficientů tlumení prvního kmitavého módu systému, na jehož druhý vstup je připojen výstup výpočetního bloku koncové délky lana a na jehož třetí vstup je připojen výstup výpočetního bloku odhadu hmotnosti zavěšeného břemena, který je svým vstupem připojen na výstup motoru. Dále je první výstup prvního výpočetního bloku propojen s prvním vstupem druhého výpočetního bloku pro určení rozdílu frekvencí a s prvním vstupem třetího výpočetního bloku pro korekci vlastní frekvence a koeficientu tlumení pro počáteční fázi pohybu bodového tahu, na jehož druhý vstup je připojen druhý výstup prvního výpočetního bloku. První výpočetní blok má třetí výstup propojen jednak s druhým vstupem druhého výpočetního bloku a jednak s prvním vstupem Čtvrtého výpočetního bloku pro korekci vlastní frekvence a koeficientu tlumení pro koncovou fázi pohybu bodového tahu. Jeho čtvrtý výstup je propojen s druhým vstupem čtvrtého výpočetního bloku, na jehož třetí vstup a na třetí vstup třetího výpočetního bloku je připojen výstup druhého výpočetního bloku, který je zároveň spojen s prvním vstupem druhého řídicího bloku. Třetí výpočetní blok má výstup pro nastavení šířky frekvenčního pásma filtru pro počáteční fázi pohybu bodového tahu propojen s druhým vstupem druhého řídicího bloku, výstup posloupnosti časů filtru pro počáteční fází pohybu bodového tahu s třetím vstupem druhého řídicího bloku a výstup ladicích parametrů filtru pro počáteční fázi pohybu bodového tahu s prvním vstupem přepínacího bloku. Na druhý vstup přepínacího bloku je připojen výstup ladicích parametrů filtru pro koncovou fázi pohybu bodového tahu čtvrtého výpočetního bloku a na jeho třetí vstup je připojen jeden výstup druhého řídicího bloku. Druhý výstup druhého řídicího bloku je spojen s jedním vstupem signalizačního zařízení, na jehož druhý vstup je připojen výstup prvního řídicího bloku, na jehož druhý vstup je připojen výstup motoru a na jehož třetí vstup je připojen výstup z tlačítka set. Výstup přepínacího bloku je propojen s ladicími vstupy prvního a druhého tvarovacího filtru. Na čtvrtý vstup druhého řídicího obvodu je připojen výstup vektoru časových okamžiků časově optimální trajektorie z generátoru, na jeho pátý vstup je připojen výstup tlačítka start. První řídicí jednotka je vybavena řídicím výstupem pro skupinu bloků adaptačního mechanismu.Further, the apparatus consists of a speed loop formed by a second differential block interconnected by one input with a first output of the incremental sensor and output via a winding drum speed regulator with a first input of the second sum block. The output of the second multiplication block is connected to the second input of the second sum block. The output of the second sum block is connected to one input of the third differential loop of the current loop, the output of which is connected via a current regulator to the motor input and to the second input of which the motor output is connected. The device includes two input shaping filters. The essence of the new solution is that the first and second input shaping filters are identically tuned adaptive filters. The first shaping filter is connected between the output of the desired angular acceleration and the input of the velocity loop multiplication block. A second input shaping filter is connected between the output of the first position loop sum block and the second input of the second differential block. The generator is provided with the output of a vector of moments of time optimal trajectory. An adaptation mechanism is connected between the generator and the tuning inputs of the first and second shaping filters. This consists of a calculation block of the initial length of the rope. Its input is connected to the second output of the incremental encoder, which is also connected to the first input of the first control block, and whose output is connected to one input of the rope end length calculation block. and firstly, the first input of the first calculation block to determine the natural frequencies and damping coefficients of the first oscillating mode of the system, the second input of which is the output of the end-of-length computing block, and the third input of the suspended load calculation block input connected to the motor output. Furthermore, the first output of the first calculation block is coupled to the first input of the second calculation block to determine the frequency difference and to the first input of the third calculation block to correct the natural frequency and damping coefficient for the initial phase of the point move. The first calculation block has a third output coupled to the second input of the second calculation block and to the first input of the Fourth calculation block to correct the natural frequency and the damping coefficient for the end phase of the point stroke movement. Its fourth output is coupled to the second input of the fourth calculation block, to which the third input and the third input of the third calculation block are connected the output of the second calculation block, which is also connected to the first input of the second control block. The third calculation block has an output for adjusting the bandwidth of the filter for the initial phase of the point stroke movement coupled to the second input of the second control block, output a sequence of filter times for the initial phase of the point stroke movement with the third input of the second control block point stroke with the first input of the switching block. On the second input of the switching block is connected the output of the tuning parameters of the filter for the final phase of the point stroke movement of the fourth calculation block and to its third input is connected one output of the second control block. The second output of the second control block is coupled to one input of the signaling device, to the second input of which the output of the first control block is connected, to the second input of which the motor output is connected and to the third input of the button set. The output of the switching block is coupled to the tuning inputs of the first and second shaping filters. The fourth input of the second control circuit is connected to the output of the time moments vector of the optimal time trajectory from the generator, to its fifth input the output of the start button is connected. The first controller is provided with a control output for a plurality of blocks of the adaptation mechanism.

Nový regulátor pohybu bodového tahu má oproti stávajícímu řešení následující výhody. Odstraňuje reziduáiní vibrace při libovolném pohybu nezávisle na velikosti změny polohy břemene. Pro úplné potlačení reziduálních vibrací není nutná obtížná instalace dodatečných senzorů polohy a rychlosti pohybujícího se břemene. Stávající bodové tahy mohou být tedy vybaveny novým regulátorem pohybu bez dalších úprav.The new point stroke motion controller has the following advantages over the existing solution. Removes residual vibration in any movement, regardless of the amount of change in load position. In order to completely suppress residual vibrations, it is not necessary to install additional position sensors and the speed of the moving load. Existing point strokes can therefore be equipped with a new motion controller without further modification.

-2CZ 23873 Ul-2EN 23873 Ul

Objasnění výkresůClarification of drawings

Regulátor pohybu bodového tahu podle předkládaného řešení bude dále objasněn pomocí přiložených výkresů. Na Obr. 1 je schematické znázornění bodového tahu a na Obr. 2 jsou uvedeny typické amplitudové frekvenční charakteristiky vstupního tvarovacího filtru (i) pro n = 4. Obr. 3 znázorňuje časově optimální trajektorii pohybu z klidu do klidu v jedné ose s omezením, znázorněno spojitě, průběhy filtrované vstupním tvarovacím filtrem, znázorněno Čerchovaně. Na Obr. 4 je funkční struktura nového regulátoru pohybu bodového tahu pro potlačení reziduálních vibrací zavěšeného břemena a na Obr. 5 je znázorněno blokové schéma bloku adaptačního mechanismu. Obr. 6 a 7 popisují adaptační mechanismus ve formě vývojového diagramu. Na Obr. 8 je pak uveden příklad realizace pohybu bodového tahu z klidu do klidu ve srovnání s dosavadním stavem techniky. Na Obr. 9 je uveden idealizovaný mechanický model bodového tahu.The point stroke motion controller according to the present invention will be further elucidated by the accompanying drawings. In FIG. 1 is a schematic representation of the point stroke, and FIG. 2 shows typical amplitude frequency characteristics of an input shaping filter (i) for n = 4. FIG. 3 depicts a time-optimal trajectory of rest-to-rest movement in a constrained axis, shown continuously, waveforms filtered by an inlet shaping filter, shown in dashed lines. In FIG. 4 is a functional structure of a new point-thrust motion regulator for suppressing residual suspended load vibrations; and FIG. 5 is a block diagram of an adaptation mechanism block. Giant. 6 and 7 describe an adaptation mechanism in the form of a flow chart. In FIG. 8 shows an example of realization of the point-to-rest movement of a point-to-rest movement compared to the prior art. In FIG. 9 shows an idealized mechanical model of point tension.

Přiklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution realization

Blokové schéma nového regulátoru pohybu bodového tahu pro potlačeni reziduálních vibrací je zobrazeno na obr. 4. Regulátor je vybaven tlačítkem 5 start, tlačítkem 6 set, vstupním rozhraním 7 pro zadávání požadované změny úhlu natočení Δ<ρ, vstupním rozhraním 8 pro zadávání maximální povolené úhlové rychlosti ω_Μ, vstupním rozhraním 9 pro zadávání maximálního povoleného úhlového zrychlení ε_Μ, a vstupním rozhraním 10 pro zadávání maximální povolené derivace zrychlení (jerk) γ_Μ navíjecího bubnu 2. Výstupy 74, 84, 9.1 a 104 udávající hodnoty z těchto vstupních rozhraní a signály na výstupu 54 z tlačítka 5 start a na výstupu 64 z tlačítka 6 set jsou přivedeny na vstup generátoru 14 časově optimální trajektorie. Na vstup bloku 12 adaptačního mechanismu jsou přivedeny signály z výstupu 54 z tlačítka 5 start, z výstupu 64 z tlačítka 6 set, a dále je sem připojen druhý výstup 25.2 inkrementálního čidla 25 motoru I udávající hodnotou aktuálního natočení (£ navíjecího bubnu 2, výstup 11.1 vektoru časových okamžiků n, časově optimální trajektorie z generátoru 11 časově optimální trajektorie, výstup 74 udávající hodnotu změny úhlu natočení Ac? ze vstupního rozhraní 7 a výstup 14 motoru 1 udávající hodnotu proudu naměřeného na motoru 1. Na prvním výstupu 124 bloku 12 adaptačního mechanismu jsou ladicí parametry pro přeladění prvního vstupního tvarovacího filtru 13 a druhého vstupního tvarovacího filtru 14, a tyto jsou přivedeny na ladicí vstupy těchto vstupních tvarovacích filtrů 13, 14. Druhý výstup 12.2 a třetí výstup 12.3 bloku adaptačního mechanismu 12 jsou přivedeny na první vstup 264 a druhý vstup 26.2 signalizačního zařízení 26. Na vstup prvního rozdílového bloku 16 je přiveden výstup 11.2 generátoru časově optimální trajektorie 14 udávající požadovanou hodnotu natočení <p* navíjecího bubnu 2 a druhý výstup 25.2 inkrementálního čidla 25 motoru 1 udávající hodnotou aktuálního natočení navíjecího bubnu 2. Výstup rozdílového bloku 16, představující regulační odchylku pro polohovou smyčku, je přiveden na vstup regulátoru 17 úhlu natočení navíjecího bubnu 2. Na první vstup prvního součtového bloku 18 je přiveden výstup regulátoru úhlu natočení 17 navíjecího bubnu 2 a na druhý vstup výstup prvního násobícího bloku Í5, na jehož vstup je přiveden výstup 11,3 generátoru J4 časově optimální trajektorie udávající požadovanou hodnotu úhlové rychlosti navíjecího bubnu 2. Výstup ze součtového bloku 1,8 je přiveden na vstup druhého vstupního tvarovacího filtru 14, který je adaptivně laděn pomocí prvního výstupu 124 bloku 12 adaptačního mechanismu 12. Na vstup druhého rozdílového bloku 20 je přiveden výstup druhého vstupního tvarovacího filtru 14 a první výstup 254 inkrementálního čidla 25 motoru 1 udávající hodnotou aktuální úhlové rychlosti ω navíjecího bubnu 2. Výstup druhého rozdílového bloku 20, představující regulační odchylku pro rychlostní smyčku, je přiveden na regulátor 21 úhlové rychlosti navíjecího bubnu 2. Na vstup druhého součtového bloku 22 je přiveden výstup regulátoru 21 úhlové rychlosti navíjecího bubnu 2 a výstup druhého násobícího bloku 19, na jehož vstup je přiveden výstup prvního vstupního tvarovacího filtru 13, který je adaptivně laděn pomocí prvního výstupu 124 bloku 12 adaptačního mechanismu. Na vstup prvního vstupního tvarovacího filtru Γ3 je přiveden výstup 11.4 generátoru 11 Časově optimální trajektorie udávající požadovanou hodnotu úhlového zrychlení £* navíjecího bubnu 2. Na vstup třetího rozdílového bloku 23 je přiveden výstup druhého součtovéhoA block diagram of the new point thrust regulator for residual vibration suppression is shown in Fig. 4. The regulator is equipped with a 5 start button, 6 set button, an input interface 7 for entering the desired angle change Δ <ρ, an input interface 8 for specifying speed ω _Μ , input interface 9 for the maximum allowable angular acceleration ε _Μ , and input interface 10 for the maximum permissible derivative of acceleration (jerk) γ _{Μ of the} winding drum 2. Outputs 74, 84, 9.1 and 104 giving values from these input interfaces; the signals at the output 54 of the start button 5 and at the output 64 of the set button 6 are applied to the input of the generator 14 of the optimum trajectory. The input of the adapter mechanism block 12 is supplied with signals from output 54 of start button 5, output 64 of button 6 set, and a second output 25.2 of incremental encoder 25 of motor 1 indicating the value of actual rotation (nav winding drum 2, output 11.1) moments vector n, time optimum trajectory from generator 11 time optimum trajectory, output 74 indicating the value of change of the angle of rotation Ac? from input interface 7 and output 14 of motor 1 indicating the value of current measured on motor 1. tuning parameters for retuning the first input shaping filter 13 and the second input shaping filter 14, and these are applied to the tuning inputs of these input shaping filters 13, 14. The second output 12.2 and the third output 12.3 of the adapter mechanism block 12 are applied to the first input 264 and the second input 26.2 signal At the input of the first differential block 16, the output 11.2 of the time optimal trajectory generator 14 is provided, indicating the desired rotation value <p * of the winding drum 2, and the second output 25.2 of the incremental encoder 25 of the motor 1. The positioning loop control deviation is applied to the input of the winding drum rotation angle regulator 17. The output of the winding drum rotation angle regulator 17 is supplied to the first input of the first sum block 18 and the output of the first multiplication block 15 to the second input. the output 11,3 of the time optimum trajectory generator 11.3 giving the desired value of the angular velocity of the winding drum 2 is supplied. The output from the sum block 1.8 is supplied to the input of the second inlet shaping filter 14, which is adaptively tuned by the first The output of the second incremental filter 14 and the first output 254 of the incremental encoder 25 of the motor 1 giving the value of the current angular velocity ω of the winding drum 2 are supplied to the input of the second differential block 20. for the speed loop, it is applied to the winding drum angular velocity regulator 2. The output of the winding drum angular velocity regulator 21 and the output of the second multiplication block 19 are inputted at the input of the second sum block 22; which is adaptively tuned by the first output 124 of the adapter mechanism block 12. At the input of the first inlet shaping filter Γ3, the output 11.4 of the time optimized trajectory generator 11.4 is provided, indicating the desired value of the angular acceleration * * of the winding drum 2. The input of the third differential block 23 is outputted by the second summation filter.

-3CZ 23873 Ul bloku 22 a výstup 1,1 motoru i udávající hodnotu proudu naměřeného na motoru i. Výstup třetího rozdílového bloku 23, který představuje regulační odchylku pro proudovou smyčku, je přiveden na vstup regulátoru 24 proudu motoru 1. Výstup regulátoru 24 proudu představuje řídicí veličinu motoru kThe output of the third differential block 23, which represents the control deviation for the current loop, is applied to the input of the motor current regulator 24. The output of the current regulator 24 represents engine control variable k

Výše popsané zařízení pracuje následujícím způsobem. Generátor li časově optimální trajektorie po obdržení signálu z výstupu 6.1 o stlačení tlačítka 6 set vypočte požadovaný průběh úhlu natočení <?* navíjecího bubnu 2, požadovaný průběh úhlové rychlosti ω* navíjecího bubnu 2 a požadovaný průběh úhlového zrychlení ε^ navíjecího bubnu 2 a dále vypočte vektor posloupnosti časových okamžiků ty časově optimální trajektorie a vypíše ho na výstup 11.1. K tomuto výpočtu generátor JJ časově optimální trajektorie potřebuje hodnoty požadované změny uhlu natočení Δφ navíjecího bubnu 2 získané z výstupu 7.1 vstupního rozhraní 7, maximální povolené úhlové rychlosti navíjecího bubnu 2 získané z výstupu 8.1 vstupního rozhraní 8, maximálního povoleného úhlového zrychlení navíjecího bubnu 2 získané z výstupu 9.1 vstupního rozhraní 9 a maximální povolené derivace zrychlení (jerk) navíjecího bubnu 2 získané z výstupu 10,1 vstupního rozhraní JO. Posloupnosti časových okamžiků odpovídá okamžikům, kdy dochází ke změně derivace zrychlení (jerk) v průběhu časově optimální trajektorie, viz Obr. 3, který znázorňuje časově optimální trajektorii pohybu z klidu do klidu v jedné ose s omezením, znázorněno spojitě, průběhy filtrované vstupním tvarovacím filtrem, znázorněno čerchovaně; / - derivace úhlového zrychlení (jerk), ε - úhlové zrychlení, ω úhlová rychlost, - úhel natočení navíjecího bubnu 2. Generátor časově optimální trajektorie 11 po obdržení signálu z výstupu 5.1 o stlačení tlačítka 5 start začne generovat vypočtenou časově optimální trajektorii, tj. na výstup 11.2 bude generovat požadovaný úhel natočení <z>*. na výstup 11.3 bude generovat požadovanou úhlovou rychlost ď* a na výstup 11.4 bude generovat požadované úhlové zrychlení ε^.The apparatus described above operates as follows. After receiving the signal from output 6.1 by pressing the 6 set button, the time optimal trajectory generator calculates the desired angle of rotation <? * Of the winding drum 2, the desired angular velocity ω * of the winding drum 2 and the desired angular acceleration ε ^ of the winding drum 2. moment vector of time optimal trajectories and output it 11.1. For this calculation, the time optimal trajectory generator 11 requires the values of the desired change in the rotation angle Δφ of the winding drum 2 obtained from output 7.1 of the input interface 7, the maximum allowed angular speed of the winding drum 2 obtained from output 8.1 of the input interface 8; the output 9.1 of the input interface 9 and the maximum permissible derivative of the acceleration (jerk) of the winding drum 2 obtained from the output 10.1 of the input interface JO. The sequence of time moments corresponds to the moments when the jerk changes during the time optimal trajectory, see Fig. 3, which depicts a time-optimal trajectory of rest-to-rest movement along a constrained axis, shown continuously, the waveforms filtered by the inlet forming filter, shown in dotted lines; / - derivative of angular acceleration (jerk), ε - angular acceleration, ω angular velocity, - angle of rotation of winding drum 2. Generator of time optimal trajectory 11 after receiving signal from output 5.1 by pressing button 5 start starts to generate calculated time optimal trajectory, ie. to output 11.2 will generate the desired angle of rotation <z> *. at output 11.3 it will generate the desired angular velocity d * and at output 11.4 it will generate the desired angular acceleration ε ^.

První násobící blok 15 a druhý násobící blok 19 určují hodnotu na výstupu jako požadovaný násobek vstupní hodnoty. První rozdílový blok 16, druhý rozdílový blok 20 a třetí rozdílový blok 23 určují hodnotu na výstupu jako rozdíl vstupních hodnot. První součtový blok 18 a druhý součtový blok 22 určují hodnotu na výstupu jako součet vstupních hodnot. Regulátor 17 natočení navíjecího bubnu, regulátor 21 úhlové rychlosti navíjecího bubnu a regulátor 24 proudu generují na výstup akční zásah vypočtený z regulační odchylky na vstupu.The first multiplication block 15 and the second multiplication block 19 determine the output value as the desired multiple of the input value. The first difference block 16, the second difference block 20 and the third difference block 23 determine the output value as the difference of the input values. The first sum block 18 and the second sum block 22 determine the output value as the sum of the input values. The winding drum rotation regulator 17, the winding drum angular speed regulator 21 and the current regulator 24 generate an output action calculated from the control input deviation.

První vstupní tvarovací filtr 13 a druhý vstupní tvarovací filtr 14 filtrují na výstup vstupní signál podle požadovaných parametrů. Jejich parametry jsou laděny pomocí ladicích vstupů prvního vstupního tvarovacího filtru 13 a druhého vstupního tvarovacího filtru 14.The first input shaping filter 13 and the second input shaping filter 14 filter the input signal according to the desired parameters. Their parameters are tuned using the tuning inputs of the first input shaping filter 13 and the second input shaping filter 14.

Blokové schéma bloku 12 adaptačního mechanismu je zobrazeno na Obr. 5. Blok 12 adaptačního mechanismu obsahuje první řídicí blok 27, na jehož vstupy je přiveden druhý výstup 25.2 inkrementálního čidla 25 motoru 1 udávající hodnotou aktuálního natočení navíjecího bubnu 2, výstup 1.1 motoru 1 udávající hodnotu proudu naměřeného na motoru 1 a signál z výstupu 6.1 z tlačítka 6 set. Výstup prvního řídicího bloku 27, který je třetím výstupem 12.3 bloku 12 adaptačního mechanismu, je připojen na vstup signalizačního zařízení 26, viz Obr. 4, výstup 27.1 řídicího bloku 27 je řídicím vstupem pro skupinu bloků označených vztahovým číslem 37. Na vstup výpočetního bloku 28 počáteční délky lana, tedy délky odvinuté na počátku pohybu, je přiveden druhý výstup 25.2 inkrementálního čidla 25 motoru i udávající hodnotou aktuálního natočení navíjecího bubnu 2. Na vstup výpočetního bloku 28 počáteční délky lana je přiveden výstup JU motoru 1 udávající hodnotu proudu naměřeného na motoru 1. Na vstup výpočetního bloku 29 koncové délky lana, tedy délky lana odvinuté na konci pohybu, je přiveden první výstup 28.1 výpočetního bloku 28 počáteční délky lana a výstup 7.1 udávající hodnotu změny úhlu natočení A<i? ze vstupního rozhraní 7. Na vstup výpočetního bloku 31 pro určení vlastních frekvencí a koeficientů tlumení prvního kmitavého módu systému je přiveden výstup 28.1 výpočetního bloku 28 počáteční délky lana, výstup 29.1 výpočetního bloku 29 koncové délky lana a výstup 30.1 výpočetního bloku 30 odhadu hmotnosti zavěšeného břemena. Na vstup druhého výpočetního bloku 32 pro určení rozdílu frekvencí je přiveden první výstup 31.1 a třetí 31.3 prvního výpočetního bloku 31 pro určení vlastních frekvencí a koeficientů tlumení prvního kmitavého módu systému.A block diagram of the adaptation mechanism block 12 is shown in FIG. 5. The adaptation mechanism block 12 comprises a first control block 27, to which inputs the second output 25.2 of the incremental encoder 25 of the motor 1 indicating the current rotation value of the winding drum 2, the output 1.1 of the motor 1 indicating the current measured on the motor 1 and the signal from output 6.1 of buttons 6 set. The output of the first control block 27, which is the third output 12.3 of the adaptation mechanism block 12, is connected to the input of the signaling device 26, see FIG. 4, output 27.1 of control block 27 is a control input for a plurality of blocks designated by reference numeral 37. At the input of computing block 28 of the initial rope length, i.e. the length unwound at the start of movement, is outputted by a second output 25.2 of the incremental encoder 25. 2. The output 1 of the initial rope length 28 is connected to the input JU of the motor 1 indicating the value of the current measured on the motor 1. At the input of the end 29 rope length and output 7.1 giving the value of the change of the angle of rotation A <i? From input interface 7. Input of calculation block 31 for determining the natural frequencies and damping coefficients of the first oscillating mode of the system is supplied with output 28.1 of initial cable length 28, output 29.1 of cable end length 29 and output 30.1 of suspended load estimation block 30 . A first output 31.1 and a third 31.3 of the first calculation block 31 for determining the natural frequencies and damping coefficients of the first oscillating mode of the system are applied to the input of the second calculation block 32 to determine the frequency difference.

-4CZ 23873 UI-4GB 23873 UI

Na vstup třetího výpočetního bloku 33 korekce vlastní frekvence a koeficientu tlumení pro počáteční fázi pohybu bodového tahu je přiveden první výstup 31.1 a druhý výstup 31,2 prvního výpočetního bloku 31 a výstup 32.1 druhého výpočetního bloku 32. Na vstup čtvrtého výpočetního bloku 34 korekce vlastní frekvence a koeficientu tlumení pro koncovou fázi pohybu bodového tahu je přiveden třetí výstup 31.3 a čtvrtý výstup 31.4 prvního výpočetního bloku 31 a výstup 32.1 druhého výpočetního bloku 32. Na vstup druhého řídicího bloku 35 je přiveden signál ze vstupu 5.1 z tlačítka 5 start, výstup 11.1 generátoru 11 časově optimální trajektorie s vektorem posloupnosti časových okamžiků časově optimální trajektorie, výstup 32.1 druhého výpočetního bloku 32, výstup 33.1 pro nastavení šířky frekvenčního pásma filtru pro počáteční fázi pohybu bodového tahu a výstup 33.2 posloupnosti časů filtru pro počáteční fázi pohybu bodového tahu třetího výpočetního bloku 33. Druhý výstup druhého řídicího bloku 35, který je druhým výstupem 12.2 bloku 12 adaptačního mechanismu, je připojen na vstup signalizačního zařízení 26, viz Obr. 4, jeden výstup 35.1 druhého řídicího bloku 35 je řídicím vstupem přepínacího bloku 36. Na vstupy přepínacího bloku 36 je přiveden výstup 33.3 ladicích parametrů filtru pro počáteční fázi pohybu bodového tahu třetího výpočetního bloku 33 a výstup 34.1 ladicích parametrů filtru pro koncovou fázi pohybu bodového tahu čtvrtého výpočetního bloku 34. Výstup přepínacího bloku 36 je prvním výstupem Ϊ2.1 bloku 12 adaptačního mechanismu a tedy je ladícím vstupem vstupních tvarovacích filtrů 13 a 14, viz Obr. 4.The first output 31.1 and the second output 31.2 of the first calculation block 31 and the output 32.1 of the second calculation block 32 are applied to the input of the third natural block correction block 33 and the damping coefficient for the initial phase of the point stroke movement. and the damping coefficient for the end stage of the point thrust movement is applied to the third output 31.3 and the fourth output 31.4 of the first calculation block 31 and the output 32.1 of the second calculation block 32. The input of the second control block 35 is inputted from input 5.1 from the start button 5; 11 time optimal trajectory with time instantaneous vector time optimized trajectory, output 32.1 of the second computing block 32, output 33.1 for setting the filter bandwidth for the initial phase of the point stroke movement, and output 33.2 of the filter time sequence for the start The second output of the second control block 35, which is the second output 12.2 of the adaptation mechanism block 12, is connected to the input of the signaling device 26, see FIG. 4, one output 35.1 of the second control block 35 is the control input of the switching block 36. The inputs of the switching block 36 are outputted by the filter tuning parameters output 33.3 for the initial point stroke motion of the third calculation block 33 and the filter tuning parameters output 34.1 The output of the switching block 36 is the first output výstup2.1 of the adapter block 12 and thus is the tuning input of the input shaping filters 13 and 14, see FIG. 4.

Blok 12 adaptačního mechanismu pracuje následujícím způsobem.The adaptation mechanism block 12 operates as follows.

První řídicí blok 27 po obdržení signálu z výstupu 6.1 o stisknutí tlačítka 6 set vyhodnotí, zda je systém v klidu, tj. je-li ustálená hodnota aktuálního natočení $ navíjecího bubnu 2, získaná z výstupu druhého 25.2 inkrementálního čidla 25 motoru 1, a je-li ustálená hodnota okamžitého proudu měřeného na výstupu 1.1 motoru I. Pokud systém není v klidu, vyšle o tom signál na třetí výstup 12.3 bloku 12 adaptačního mechanismu a odtud do druhého vstupu 26.2 signalizačního zařízení 26 a čeká na ustálení systému, jinak vyšle signál na výstup 27.1 prvního řídicího bloku 22 umožňující pokračování skupině bloků 37. Výpočetní blok 28 počáteční délky lana počítá na výstup 28.1 počáteční délku /₀ odvinutého lana 3 z hodnoty aktuálního natočení (£ navíjecího bubnu 2, získané z druhého výstupu 25.2 inkrementálního čidla 25 motoru i, podle vzorce = (ii) kde r je poloměr navíjecího bubnu 2.The first control block 27, upon receiving the signal from output 6.1 by pressing the button 6 set, evaluates whether the system is stationary, i.e., if the current value of the current rotation $ of the winding drum 2 obtained from the output 25.2 of the incremental encoder 25 of motor 1 is stable. if the instantaneous current measured at output 1.1 of motor I is steady. If the system is not stationary, it sends a signal to the third output 12.3 of the adapter block 12 and from there to the second input 26.2 of the signaling device 26 and waits for the system to settle. the output 27.1 of the first control block 22 allowing continuation of the block group 37. The initial rope length calculation block 28 calculates the output 28.1 of the initial length / _{0 of the} unwound rope 3 from the current rotation value (£) obtained from the second output 25.2 of the incremental encoder 25. according to the formula = (ii) wherein r is the winding drum radius 2.

Výpočetní blok 29 koncové délky lana počítá na výstup 29.1 koncovou délku l_f odvinutého lana 3 z počáteční délky Iq odvinutého lana 3, získané z výstupu 28.1 výpočetního bloku 28 počáteční délky lana, a hodnoty požadované změny úhlu natočení Δ<λ získané z výstupu 7.1 vstupního rozhraní 7, navíjecího bubnu 2 podle vzorce lf - Iq + r · Δφ, (iii) kde r je poloměr navíjecího bubnu 2.Computing block 29 end of the cable length is calculated to output 1/29 end length L _f of the unwound cable 3 from an initial length Iq unwound cable 3 obtained from the output of 28/1 computing block 28, the initial length of the rope, and the nominal angle change Δ <λ derived from the output 7.1 of the input the interface 7 of the winding drum 2 according to the formula 1f - Iq + r · Δφ, (iii) where r is the radius of the winding drum 2.

Výpočetní blok 30 odhadu hmotnosti zavěšeného břemena odhaduje na výstup 30.1 hmotnost m zavěšeného břemena 4 z hodnoty okamžitého proudu měřeného na motoru 1, vychází se přitom z předpokladu, že hmotnost m zavěšeného břemena 4 je přímo úměrná proudu měřeného na výstupu 1,1 na motoru I v klidovém stavu systému.The suspended load estimation block 30 estimates at output 30.1 the mass m of the suspended load 4 from the value of the instantaneous current measured on the motor 1, assuming that the mass m of the suspended load 4 is proportional to the current measured at the output 1.1 on the motor. when the system is idle.

První výpočetní blok 31 nastaví na prvním výstupu 31.1 vlastní frekvenci Ω_ο a na druhém výstupu 31.2 koeficient tlumení prvního kmitavého módu systému, odpovídající počáteční délce l₀lana 3, získané z výstupu 28,1 výpočetního bloku 28 počáteční délky lana. Dále nastaví na třetím výstupu 31.3 vlastní frekvenci Ω/ a na čtvrtém výstupu 31.4 koeficient tlumení ^-prvního kmitavého módu soustavy, odpovídající koncové délce lf lana 3, získané z výstupu 29.1 výpočetního bloku 29 koncové délky lana. Výpočty první výpočetní blok 31 provádí na základě matematického modelu systému uvedeného na konci příkladu provedení a odhadnuté hmotnosti m zavěšeného břemena 4, získané z výstupu 30.1 výpočetního bloku 30 odhadu hmotnosti zavěšeného břemena.On the first output 31.1, the first calculation block 31.1 sets the natural frequency _{ο ο} and on the second output 31.2 the damping coefficient of the first oscillating mode of the system corresponding to the initial length _{10 of the} rope 3 obtained from the output 28.1. Furthermore, on the third output 31.3 it sets the natural frequency Ω / and on the fourth output 31.4 the damping coefficient-of the first oscillating mode of the system, corresponding to the end length lf of the rope 3 obtained from the output 29.1 of the end block length calculation computer. The calculations of the first calculation block 31 are based on the mathematical model of the system shown at the end of the exemplary embodiment and the estimated weight m of the suspended load 4 obtained from the output 30.1 of the calculation block 30 of the estimated weight of the suspended load.

CZ 23873 UlCZ 23873 Ul

Druhý výpočetní blok 32 počítá na výstup 32.1 rozdíl frekvencí ΔΩ z vlastní frekvence Ω_ο, získané z výstupu 31.1 výpočetního bloku 3J_, a vlastní frekvence Q,_f, získané ze třetího výstupu 31.3 výpočetního bloku 31, podle vzorceThe second computing block 32 calculates on output 32.1 the frequency difference ΔΩ from the natural frequency Ω _ο obtained from the output 31.1 of the computing block 31, and the natural frequency Q, _f obtained from the third output 31.3 of the computing block 31, according to the formula

Δπ = η_ζ-η₀, (iv)Δπ = η _ζ -η ₀

Třetí výpočetní blok 33 nastaví na prvním výstupu 33.1 Šířku frekvenčního pásma tbo, na druhém výstupu 33.2 posloupnost Časů /, (význam časů t, viz vzorec (i)) a na třetím výstupu 33.3 ladicí parametry (frekvenci Ω, tlumení ξ) vstupního tvarovacího filtru pro počáteční fázi trajektorie pohybu (čas <0, - viz Obr. 3) z vlastní frekvence Ω_ο, získané z prvního výstupu 3kl prvního výpočetního bloku 31_, koeficientu tlumení získaného ze třetího výstupu 31.3 prvního výpočetního bloku 31. rozdílu frekvencí ΔΩ, získaného z výstupu 32.1 a druhého výpočetního bloku 32, tak, aby vlastní frekvence Ω_ο, získaná z prvního výstupu 31.1 prvního výpočetního bloku 31. odpovídala vyšší respektive nižší krajní frekvenci zadržovacího pásma prvního vstupního tvarovacího filtru 13 a druhého vstupního tvarovacího filtru 14 v případě, že je rozdíl frekvencí ΔΩ, získaný z výstupu 32.1 druhého výpočetního bloku 32, menší respektive větší než nula.The third calculation block 33 sets on the first output 33.1 the frequency bandwidth tbo, on the second output 33.2 the sequence of times /, (the meaning of times t, see formula (i)) and on the third output 33.3 tuning parameters (frequency Ω, damping ξ) for the initial phase of the motion trajectory (time <0, see Fig. 3) from the natural frequency Ω _ο obtained from the first output 3kl of the first calculation block 31, the damping coefficient obtained from the third output 31.3 of the first calculation block 31 the output 32.1 and the second computing block 32, so that the natural frequency _{ο ο} obtained from the first output 31.1 of the first computing block 31 corresponds to the higher and lower end frequency of the containment zone of the first input shaping filter 13 and the second input shaping filter 14 respectively. frequency difference aný, obtained from output 32.1 of the second comput block 32, respectively less than greater than zero.

Čtvrtý výpočetní blok 34 nastaví na výstupu 34.1 ladicí parametry (frekvenci Ω, tlumení ξ) vstupního tvarovacího filtru pro koncovou fázi trajektorie pohybu (čas ( υ₄, υ₇) - viz obr, 3) z vlastní frekvence Ω/, získané ze třetího výstupu 31.3 prvního výpočetního bloku 31, koeficientu tlumení ξ_β získaného ze čtvrtého výstupu 31,4 prvního výpočetního bloku 31 a rozdílu frekvencí ΔΩ, získaného z výstupu 32.1 druhého výpočetního bloku 32, tak, aby vlastní frekvence Ω/, získaná z třetího výstupu 31,3 prvního výpočetního bloku 31, odpovídala nižší respektive vyšší krajní frekvenci zadržovacího pásma vstupního tvarovacího filtru 13 a 14 v případě, že je rozdíl frekvencí ΔΩ, získaný z výstupu 32.1 druhého výpočetního bloku 32, menší respektive větší než nula.The fourth calculation block 34 sets the output parameters 34.1 (tuning frequency Ω, damping ξ) of the input shaping filter for the final phase of the motion trajectory (time (υ ₄ , υ ₇ ) - see Fig. 3) from the natural frequency Ω / obtained from the third output. 31.3 of the first computing block 31, the damping coefficient ξ _β obtained from the fourth output 31,4 of the first computing block 31 and the frequency difference ΔΩ obtained from the output 32.1 of the second computing block 32 so that the natural frequency Ω /, obtained from the third output 31,3 of the first computation block 31, respectively, corresponded to a lower and a higher end frequency of the containment band of the input shaping filter 13 and 14, respectively, if the frequency difference ΔΩ obtained from the output 32.1 of the second computation block 32 is less or greater than zero.

Druhý řídicí blok 35 nejprve výstupem 35.1 přepne přepínač 36 tak, aby na výstupu přepínače 36, který je zároveň prvním výstupem 12.1 bloku 12 adaptačního mechanismu, byly ladicí parametry ze třetího výstupu 33.3 třetího výpočetního bloku 33. Tím jsou vstupní tvarovací filtry 13, 14 přeladěny podle ladicích parametrů (frekvence Ω, tlumení ζ) určených pro vlastní frekvenci Ω_ο, získanou z prvního výstupu 31.1 prvního výpočetního bloku 31, a koeficient tlumení získaný z druhého výstupu 31.2 prvního výpočetního bloku 31. Druhý řídicí blok 35 dále porovná šířku frekvenčního pásma dbo, získanou z prvního výstupu 33.1 třetího výpočetního bloku 33, kteréhokoli vstupního tvarovacího filtru 13, 14 pro počáteční fázi trajektorie pohybu s absolutní hodnotou rozdílu frekvencí ΔΩ získaného z výstupu 32.1 druhého výpočetního bloku 32. Jestliže je |ΔΩ| < dbo, potom druhý řídicí blok 35 už žádné přepnutí přepínače 36 pomocí výstupu 35.1 neprovede. Pokud je |ΔΩ| > a zároveň platí υ₄ > ř_r, kde = υ₃ + V υ₃, o₄ jsou členy posloupnosti časových okamžiků Časově optimální trajektorie, získané z výstupu 11.1 generátoru li trajektorie, a t„ je člen posloupnosti časů /„ získané z druhého výstupu 33,2 třetího výpočetního bloku 33, pak se ve druhém řídicím bloku 35 vynuluje čítač a vyčká se na signál z výstupu 5.1 o stisknutí tlačítka 5 start. Po obdržení signálu z výstupu 5.1 o stisknutí tlačítka 5 start druhý řídicí blok 35 začne odměřovat čas t_r, ve kterém pomocí výstupu 35.1 přepne přepínač 36 tak, aby na výstupu přepínače 36 byly ladicí parametry z výstupu 34.1 čtvrtého výpočetního bloku 34, Tím jsou vstupní tvarovací filtry 13, 14 přeladěny podle ladicích parametrů (frekvence Ω, tlumení ξ) určených pro vlastní frekvenci Ω,, získané ze třetího výstupu 31.3 prvního výpočetního bloku 31 a koeficient tlumení ξ_β získaný ze čtvrtého výstupu 31.4 prvního výpočetního bloku 3L Pokud je i>₄ < t_r, pak nelze zajistit optimální přeladění vstupních tvarovacích filtrů 13. 14 a druhý řídicí blok 35 vyšle o tom signál na druhý výstup 12.2 bloku 12 adaptačního mechanismu a tedy na první vstup 26.1 signalizačního zařízení 26.The second control block 35 first switches the switch 36 through the output 35.1 so that at the switch output 36, which is also the first output 12.1 of the adaptation mechanism block 12, the tuning parameters from the third output 33.3 of the third calculation block 33 are tuned. according to the tuning parameters (frequency Ω, damping ζ) determined for the natural frequency Ω _ο obtained from the first output 31.1 of the first computing block 31, and the damping coefficient obtained from the second output 31.2 of the first computing block 31. The second control block 35 further compares the bandwidth dbo obtained from the first output 33.1 of the third calculation block 33 of any input shaping filter 13, 14 for the initial phase of the motion trajectory with the absolute value of the frequency difference ΔΩ obtained from the output 32.1 of the second calculation block 32. If | ΔΩ | <dbo, then the second control block 35 no longer switches the switch 36 via output 35.1. If | ΔΩ | > and at the same time υ ₄ > ř _r , where = υ ₃ + V υ ₃ , o ₄ are members of the sequence of time moments Time optimal trajectories obtained from the output 11.1 of the trajectory generator 11, 33.2 of the third calculation block 33, then the counter is reset in the second control block 35 and waits for the signal from output 5.1 to press the start button 5. Upon receiving a signal from output 5.1 by pressing the start button 5, the second control block 35 starts to measure the time t _r at which the output 36.1 switches the switch 36 so that the output of the switch 36 is tuning parameters from output 34.1 of the fourth computing block 34. the shaping filters 13, 14 are tuned according to the tuning parameters (frequency Ω, damping ξ) determined for the natural frequency Ω ,, obtained from the third output 31.3 of the first computing block 31 and the damping coefficient ξ _β obtained from the fourth output 31.4 of the first computing block 3L ₄ & lt _; t _r , then it is not possible to ensure an optimal retune of the input shaping filters 13, 14 and the second control block 35 sends a signal thereof to the second output 12.2 of the adaptation mechanism block 12 and thus to the first input 26.1 of the signaling device 26.

Blok 12 adaptačního mechanismu v součinnosti s ostatními bloky nového regulátoru provádí následující kroky adaptivního ladění vstupních tvaro vacích filtrů 13,14:The adaptation mechanism block 12, in conjunction with the other blocks of the new controller, performs the following steps of adaptively tuning the input shaping filters 13,14:

-6CZ 23873 Ul-6EN 23873 Ul

1. Zadání parametrů časově optimální trajektorie:1. Entering parameters of time optimal trajectory:

a. Požadované změny úhlu natočení navíjecího bubnu 2 přes vstupní rozhraní 7a. Required changes in the angle of rotation of the winding drum 2 via the input interface 7

b. Maximální úhlové rychlosti navíjecího bubnu 2 přes vstupní rozhraní 8b. Maximum angular velocities of the winding drum 2 via the input interface 8

c. Maximálního úhlového zrychlení £y navíjecího bubnu 2 přes vstupní rozhraní 9c. The maximum angular acceleration γ y of the winding drum 2 through the input interface 9

d. Maximální derivace úhlového zrychlení (jerk) navíjecího bubnu 2 přes vstupní rozhraní io.d. Maximum derivative of the angular acceleration (jerk) of the winding drum 2 via the input interface 10.

2. Čekání prvního řídicího bloku 27 na signál z výstupu 6.1 o stisknutí tlačítka 6 set.2. Waiting the first control block 27 for the signal from output 6.1 to press the 6 set button.

3. Určení časově optimální trajektorie a posloupnosti časových okamžiků Oj v generátoru 11 časově optimální trajektorie.3. Determining the time-optimal trajectory and the sequence of time moments Oj in the time-optimal trajectory generator 11.

4. Po obdržení signálu z výstupu 6.1 o stisknutí tlačítka 6 set zjištění ustálení systému v prvním řídicím bloku 27, tj. zda nedochází ke změně hodnoty aktuálního natočení $ navíjecího bubnu 2 a změna proudu měřená na motoru 1 je nulová. Jestliže je systém v klidu, vyšle první řídicí blok 27 na výstup 27.1 signál k dalšímu pokračování algoritmu. V opačném případě první řídicí blok 27 čeká na ustálení systému a vyšle o tom signál na výstup 12.3 do signalizačního zařízení 26.4. Upon receiving the signal from output 6.1 by pressing button 6 set, the system stabilization is detected in the first control block 27, i.e. whether the value of the current rotation $ of the winding drum 2 is changed and the current change measured on motor 1 is zero. When the system is stationary, the first control block 27 sends a signal to output 27.1 to continue the algorithm. Otherwise, the first control block 27 waits for the system to stabilize and sends a signal to output 12.3 to the signaling device 26.

5. Určení odhadu hmotnosti m zavěšeného břemene 4 z proudu naměřeného na motoru 1 ve výpočetním bloku 30 odhadu hmotnosti zavěšeného břemena. Vychází se při tom z předpokladu, že hmotnost zavěšeného břemene 4 je přímo úměrná proudu naměřeného na motoru 1 v klidovém stavu.5. Determining the estimated weight m of the suspended load 4 from the current measured on the motor 1 in the calculation block 30 of the estimated weight of the suspended load. This is based on the assumption that the weight of the suspended load 4 is directly proportional to the current measured on the motor 1 at standstill.

6. Určení počáteční délky Z_o odvinutého lana 3 ve výpočetním bloku 28 počáteční délky lana z hodnoty aktuálního natočení <p navíjecího bubnu 2 podle vzorce l₀ = r . φ, kde r je poloměr navíjecího bubnu 2.6. Determine the initial length Z _{o of the} unwound rope 3 in the initial rope length calculation block 28 from the value of the actual rotation <p of the winding drum 2 according to the formula ₁₀ = r. φ, where r is the winding drum radius 2.

7. Určení koncové délky Z_f odvinutého lana 3 ve výpočetním bloku 29 koncové délky lana z počáteční délky Ι_ϋ odvinutého lana 3 a požadované změny úhlu natočení Ag? navíjecího bubnu 2 podle vzorce Z_f = Z_o + r. Δφ, kde r je poloměr navíjecího bubnu 2,7. Determination of the end length Z _{f of the} unwound rope 3 in the rope end length calculation unit 29 from the initial length Ι _{ϋ of the} unwound rope 3 and the desired change in the angle of rotation Ag? winding drum 2 according to the formula Z _f = Z _o + r. Δφ, where r is the radius of the winding drum 2,

8. Výpočet vlastní frekvence Ω_ο a koeficientu tlumení 4o prvního kmitavého módu soustavy odpovídající počáteční délce Zo odvinutého lana 3 a vlastní frekvence Ωχ a koeficientu tlumení ξ_ίprvního kmitavého módu soustavy odpovídající koncové délce lana Ζχ v prvním výpočetním bloku 31 na základě matematického modelu systému uvedeného následně a odhadnuté hmotnosti m zavěšeného břemena 3.8. Calculation of the natural frequency Ω _ο and the damping coefficient 4o of the first oscillating mode of the system corresponding to the initial length Zo of the unwound rope 3 and the natural frequency Ωχ and the damping coefficient ξ _{ί of the} first oscillating mode the following and the estimated mass m of the suspended load 3.

9. Výpočet rozdílu frekvencí ΔΩ v druhém výpočetním bloku 32 z vlastní frekvence Ω_ο a vlastní frekvence Ωχ podle vzorce ΔΩ = Ωχ - Ω_ο.9. Calculate the frequency difference ΔΩ in the second calculation block 32 from the natural frequency Ω _ο and the natural frequency Ωχ according to the formula ΔΩ = Ωχ - Ω _ο .

10. Určení šířky frekvenčního pásma &o, posloupnosti časů Z,· (význam časů /, viz vzorec (i)) ladicích parametrů (frekvenci Ω, tlumení 4) vstupního tvarovacího filtru pro počáteční fázi trajektorie pohybu (čas <0, 1)3) - viz obr. 3) ve třetím výpočetním bloku 33 z vlastní frekvence Ω_ο, koeficientu tlumení rozdílu frekvencí ΔΩ vstupních tvarovacích filtrů 13 a 14, tak, aby vlastní frekvence Ωο odpovídala vyšší (nižší) krajní frekvenci zadržovacího pásma vstupního tvarovacího filtru 13, 14 v případě, že je rozdíl frekvencí ΔΩ menší (větší) než nula.10. Determination of frequency bandwidth & o, sequence of times Z, · (meaning of times /, see formula (i)) tuning parameters (frequency Ω, damping 4) of input shaping filter for initial phase of motion trajectory (time <0, 1) 3) - see Fig. 3) in the third calculation block 33 from the natural frequency Ω _ο , the frequency difference damping coefficient ΔΩ of the input shaping filters 13 and 14, so that the natural frequency Ωο corresponds to the higher (lower) extreme frequency of the holding zone of the input shaping filter 13, 14 if the frequency difference ΔΩ is less (greater) than zero.

.Určení ladicích parametrů (frekvenci Ω, tlumení ξ) vstupního tvarovacího filtru pro koncovou fázi trajektorie pohybu (Čas (o₄, o₇) - viz obr. 3) ve čtvrtém výpočetním bloku 34 z vlastní frekvence Ω/-, koeficientu tlumení ξβ rozdílu frekvencí ΔΩ, tak, aby vlastní frekvence Ωχ odpovídala nižší (vyšší) krajní frekvenci zadržovacího pásma vstupního tvarovacího filtru 13,14 v případě, zeje rozdíl frekvencí ΔΩ menší (větší) než nula..Determining the tuning parameters (frequency Ω, damping ξ) of the input shaping filter for the final phase of the motion trajectory (Time (by ₄ , by ₇ ) - see Figure 3) in the fourth calculation block 34 from the natural frequency Ω / -, damping coefficient ξβ the frequency ΔΩ, so that the natural frequency odpovídχ corresponds to the lower (higher) extreme frequency of the inlet filter holding zone 13,14 if the frequency difference ΔΩ is less (greater) than zero.

12.Přepnutí přepínače 36 druhým řídicím blokem 35 tak, aby na prvním výstupu 12.1 bloku 12 adaptačního mechanismu, tedy na výstupu přepínače 36, byly ladicí parametry ze třetího výstupu 33.3 třetího výpočetního bloku 33 a tím byly vstupní tvarovací filtry 13. 14 prvním vý-7CZ 23873 Ul stupem 12.1 bloku 12 adaptačního mechanismu přeladěny podle parametrů (frekvence Ω, tlumení ζ) určených pro vlastní frekvenci Ω_ο a koeficient tlumení ξο.12. Switching the switch 36 by the second control block 35 so that at the first output 12.1 of the adapter block 12, i.e. the output of the switch 36, the tuning parameters from the third output 33.3 of the third computing block 33 are thus the input shaping filters 13, 14. 7GB 23873 Uplink 12.1 of the adaptation mechanism block 12 according to parameters (frequency Ω, damping ζ) determined for the natural frequency Ω _ο and damping coefficient ξο.

13. Porovnání šířky frekvenčního pásma ť5po vstupního tvarovacího filtru 13 a 14 pro počáteční fázi trajektorie pohybu s absolutní hodnotou rozdílu frekvencí ΔΩ v druhém řídicím bloku 35.13. Comparing the frequency bandwidth 5 of the input shaping filter 13 and 14 for the initial phase of the motion trajectory with the absolute value of the frequency difference ΔΩ in the second control block 35.

14. Jestliže platí ]ΔΩ| < <5po, pak se v druhém řídicím bloku 35 vynuluje čítač a vyčká se na signál z výstupu 5,1 o stisknutí tlačítka 5 start. Po obdržení signálu o stisknutí tlačítka 5 start se začne v generátoru 11 časově optimální trajektorie generovat Časově optimální trajektorii pohybu. K přepnutí přepínače 36 druhým řídicím blokem 35 nedojde a vstupní tvarovací filtry 13,14 již nebudou přeladěny.14. If] ΔΩ | <<5po, then in the second control block 35 the counter is reset and awaits a signal from output 5.1 by pressing the start button 5. Upon receiving a signal of pressing the start button 5, a time-optimal trajectory of the time-optimal trajectory of the motion begins to be generated in the generator 11. Switch 36 is not switched by second control block 35 and input shaping filters 13,14 will no longer be retuned.

15. Jestliže platí |ΔΩ) > <5^ο, v druhém řídicím bloku 35 zjistit, zda platí t>₄ > kde t_r - «3 + t_n. «3, «4 jsou členy posloupnosti časových okamžiků Vj_a t„ je člen posloupnosti časů f,.15. If | ΔΩ)><5 ^ ο holds, in the second control block 35 find out if t> ₄ > where t _r - «3 + t _n . 3, 4 are members of the sequence of time instants.

16. Jestliže υ₄ < pak nelze zajistit optimální přeladění vstupních tvarovacích filtrů 13, 14 a druhý řídicí blok 35 vyšle o tom signál na druhý výstup 12.2 bloku 12 adaptačního mechanismu a odtud na první vstup 26.1 signalizačního zařízení 26.16. If υ ₄ <then it is not possible to ensure an optimum tuning of the input shaping filters 13, 14 and the second control block 35 sends a signal thereof to the second output 12.2 of the adapter mechanism block 12 and from there to the first input 26.1 of the signaling device 26.

17. Jestliže o₄ > t_r, pak se v druhém řídicím bloku 35 vynuluje čítač a vyčká se na signál z výstupu 5.1 o stisknutí tlačítka 5 start. Po obdržení signálu o stisknutí tlačítka 5 start se začne v generátoru 11 časově optimální trajektorie generovat časově optimální trajektorii pohybu a druhý řídicí blok 35 začne odměřovat čas t_n ve kterém pomocí výstupu 35.1 přepne přepínač 36 tak, aby na výstupu přepínače 36 byly ladicí parametry z výstupu 34.1 čtvrtého výpočetního bloku 34. Tím jsou vstupní tvarovací filtry 13, 14 prvním výstupem 12.1 bloku 12 adaptačního mechanismu přeladěny podle parametrů (frekvence Ω, tlumení ξ) určených pro vlastní frekvenci Q<a koeficient tlumení ξρ17. If o ₄ > t _r , then in the second control block 35 the counter is reset and awaits the signal from output 5.1 to press the 5 start button. Upon receiving a start button 5, a time-optimal trajectory of the motion 11 starts to generate a time-optimal trajectory of motion, and the second control block 35 begins to measure the time t _n at which output 36.1 switches switch 36 so that Thus, the input shaping filters 13, 14 are tuned by the first output 12.1 of the adaptation mechanism block 12 according to the parameters (frequency Ω, damping ξ) determined for the natural frequency Q <and the damping coefficient ξρ

Alternativní popis kroků 1 až 17 je uveden na obr. 6, 7 ve formě vývojového diagramu.An alternative description of steps 1 to 17 is shown in FIGS. 6, 7 in the form of a flow chart.

Pro úplnost je na Obr. 8 uveden příklad realizace pohybu bodového tahu z klidu do klidu ve srovnání s dosavadním stavem techniky, a to bez použití vstupních tvarovacích filtrů, tedy standardní regulátor pohybu - uvedeno čerchovaně, a nový regulátor pohybu s adaptivně nastavovanými tvarovacímí filtry, uvedeno spojitě.For completeness, FIG. 8 shows an example of realizing the point-to-rest movement of the stroke compared to the prior art, without the use of input shaping filters, i.e. the standard motion regulator - shown in dotted lines, and the new motion regulator with adaptively adjusted shaping filters, shown continuously.

Nakonec je zde uveden výpočet vlastní frekvence a tlumení rychlostní smyčky. Idealizovaný mechanický model bodového tahu je zobrazen na obr. 9, kde M je hnací moment bubnu, r poloměr bubnu, φ úhel natočení bubnu, x poloha břemene a 1 odvinutá délka lana z bubnu. Nehmotné lano je nahrazeno pružinou a tlumičem. Konstanty pružiny a tlumiče jsou závislé na délce ovinutého lana z navíjecího bubnu podle vztahuFinally, the calculation of natural frequency and damping of the speed loop are given. The idealized point tension mechanical model is shown in Figure 9, where M is the drum drive torque, r the drum radius, φ the angle of rotation of the drum, x the load position and 1 unwound rope length from the drum. The intangible rope is replaced by a spring and a silencer. The spring and damping constants are dependent on the length of the winding drum coil according to the relation

kde Ao a ho je po řadě konstanta pružnosti a konstanta tlumiče odpovídající jednotkové délce lana al~l_Q~r. φ, kde φ je úhel otočení navíjecího bubnu a r je jeho poloměr. Newtonovou-Eulerovou metodou se obdrží následující pohybové rovnicewhere Ao and ho are respectively the elastic constant and the damping constant corresponding to the unit length of the rope a1 ~ _Q ~ r. φ, where φ is the angle of rotation of the winding drum and r is its radius. The following equations of motion are obtained by the Newton-Euler method

M - k(x - í)r - b(x - = J<p mg - fc(x - /) - b(x - l) — mxM - k (x - i) r - b (x - = J <p mg - f c (x - /) - b (x - l) - mx

Po dosazení za A, i a b obdržíme nelineární pohybové rovnice soustavy ^{M _ (x} “^ío+Γφ)Γ' ⁽*^+r*^)r= ^mg ~ ^l°^{+ Γφ)} ^{+ r0) = mii} After substituting for A, iab we obtain nonlinear equations of motion of the system ^{M _ (x} “ ^{ío + Γφ) Γ} ' ⁽ * ^{+ r} * ^{) r =} ^mg ~ ^l ° ^{+ Γφ)} ^{+ r0) = mii}

-8CZ 23873 Ul-8EN 23873 Ul

Označí-Ii se xj = r, x₂ = φ, x₃ = x, x₄ ⁼ φ, lze zapsat nelineární stavový model uvažované soustavy ve tvaruIf xi = r, x ₂ = φ, x ₃ = x, x ₄ ⁼ φ, it is possible to write a nonlinear state model of the considered system in the form

X!=X₃ X 1 = X ₃

X₂=X₄ ^{i3 =} - (Á)^(Xi -^l°^+rx^ - (i^ky^(x’⁺⁺a *^{4 =} ’τΰ^)^(Xl -^+rX2)r ~J(i^T^(X3+rx^^r+j^M X ₂ = X ₄ ^{i3 =} - ()) ^(Xi - ¹ ° ^{+ rx} ^ - (i ^ ky ^(x ' ⁺⁺ a * ^{4 =} ' τΰ ^)) ^(X1 - ^{+ rX2) r} ~ J (i ^ T ^{(X3 + rx} ^ ^{r +} j ^M

Linearizací kolem rovnovážného pracovního bodu M- mgr, 1 = k-rx₂ se obdrží lineární stavový 5 model x₂ = x₄ ^X3 - fco^r r(fc₀ + mg) b„ b_or ml *² ml *³ ml^X* r²(k₀ + mg) b„r b_or² 1 —Ti-^X2~T^X3~~ ^X*⁺J^u (1-2) y·. = x2.yi = *4By linearization around an equilibrium operating point mgr M 1 = k _rx-2 receives the linear state model 5 x ₂ x ₄ = ^X3 - FCO ^r r (fc ₀ + mg) b 'R b _of ² ml * ml * ³ mL ^X * r ² (k ₀ + mg) b 'rb _o r ² 1 —Ti ^X2 ~ T ^X3 ~~ ^X * ⁺ J ^u (1-2) y ·. = x2.yi = * 4

Odpovídající matice stavového modelu A, B aC tedy jsouThus, the corresponding matrices of state models A, B and C are

⁰⁰ 0 0 1 1 0 i 0 i 0 0 0 0 0 0 1 1 rO] rO] *o *O r(fc₀ + mg)r (fc ₀ + mg) h_orh _o r 0 0 ml ml ml ml ml ml ml ml 0 1 0 1 k_ork _o r r²(Jc_Q + mg)r ² (Jc _Q + mg) b_Qrb _Q r b_Qr² b _Q r ² 1 v 1 in • Ji • Her Ji Her Ji Her Ji - Her - LyJ LyJ

a· (1.2)and · (1.2)

Zanedbá-li se dynamika proudové smyčky, potom uzavřený systém tvořený soustavou (1.2) a PI regulátorem rychlosti má matici dynamiky danou vztahem A_c = A + BKC kde K = [k_} ky] a ki, k_P jsou po řadě zesílení integrační a proporcionální složky PI regulátoru rychlosti. Vlastní frekvenci Ω a tlumení ξ rychlostní smyčky pro danou délku odvinutého lana / nyní určíme z kmitavého páru vlastních čísel Λ, j = or±ίβmatice A_c pomocí vztahů Ω = |/?|, l«l² |a|² + i/?l²’If the dynamics of the current loop is neglected, then the closed system formed by the system (1.2) and the PI speed controller has a dynamics matrix given by the relation A _c = A + BKC where K = [k _} ky] and ki, k _P proportional components of the PI speed controller. Eigenfrequency Ω and damping ξ of the velocity loop for a given length of unwound rope / now we determine from the oscillating pair of eigenvalues Λ, j = or ± ίβmatrix A _c by the relations Ω = | /? |, L «l ² | a | ² + i / l l ² '

Je nutné poznamenat, že se předpokládá PI regulátor rychlosti s konstantními parametry nastavený pro soustavu „motor - navíjecí buben“, tj. bez pružného lana. Pro tento případ je rychlostní smyčka aperiodická. Kmitává vlastní čísla matice A_c se objeví až od jisté délky odvinutého lana.It should be noted that a constant speed PI speed controller set for the motor-winding drum system is assumed, ie without a flexible cable. For this case, the speed loop is aperiodic. Oscillation of eigenvalues of matrix A _c appears only from a certain length of unwound rope.

-9CZ 23873 Ul-9EN 23873 Ul

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Řešení lze využít například v divadelní a scénické technice, pro potlačení reziduálních vibrací zavěšeného břemena.The solution can be used, for example, in theater and scenic technology, to suppress residual vibrations of suspended loads.

Claims

A point-thrust motion regulator comprising a motor, a winding drum, a steel cable and a suspended load, the device comprising a time-optimal trajectory generator (11) with a push-button input (5) start, push-button input (6) set and input interfaces (7). , 8, 9 and 10) for inputting the setpoint values of the winding drum movement from the master system, the generator (11) having an output (11).

2) the desired angle of rotation of the winding drum, output (11.

3) the desired angular velocity of the winding drum and the outlet (11.

4) a desired angular acceleration of the drum, from a position loop formed by a first differential block (16) with one input coupled to an output (11.2) of the desired angle of rotation of the winding drum and a second input coupled to a second output (25.2) of the incremental encoder (25); via a winding drum rotation regulator (17) with a first input of the first sum block (18) to a second input of which the output of a first multiplier block (15) having an input coupled to the output (11.3) of the desired angular speed of the winding drum is connected; a differential block (20) connected by one input to the first output (25.1) of the incremental encoder (25) and the output via the winding drum speed controller (21) to the first input of the second summing block (22) 19), where the output of the second sum block (22 is connected to one input of the third differential loop (23) of the current loop, the output of which is connected via a current regulator (24) to the motor input (1) and to the other input of which the output (1.1) of the motor (1) is connected; two input shaping filters, characterized in that the first input shaping filter (13) and the second input shaping filter (14) are identically tuned adaptive filters, wherein the first shaping filter (13) is connected between the desired angular acceleration output (11.4) and the input the velocity loop multiplication block (19) and the second input shaping filter (14) are connected between the output of the first position loop sum block (18) and the second input of the second differential block (20) and the generator (11) is provided with an output (11.1) a time-optimal trajectory and an adapter mechanism block (12) is connected between the generator (11) and the tuning inputs of the first and second shaping filters (13) and (14) ism, formed by a calculation block (28) of the initial rope length, to which the second output (25.2) of the incremental encoder (25) is connected, which is also connected to the first input of the first control block (27) and whose output (28.1) one input of the end-of-length computing block (29) to which the second input is connected the output (7.1) of the interface (7) for inputting the change of rotation angle of the drum; oscillating mode of the system, to the second input of which the output of the end-of-length computing block (29) is connected and to the third input of which the output of the suspended load calculation unit (30) is connected; ), further the first output (31.1) of the first calculation block (31) is connected to the first input of the second determining a frequency difference and having a first input of a third computing block (33) for correcting the natural frequency and a damping coefficient for the initial phase of the point stroke movement to which a second output (31.2) of a first computing block (31) having a third output (31.3) interconnected with the second input of the second calculation block (32) and with the first input of the fourth calculation block (34) for correction of natural frequency and damping coefficient for the end stage of the point stroke movement and its fourth output (31.4) is connected with the second input of the fourth calculation block (34), the third input and the third input of the third computing block (33) having an output of the second computing block (32) connected to the first input of the second control block (35), the third computing block (33) having an output (33.1)

23873 UI for adjusting the filter bandwidth width for the initial phase of the point stroke movement coupled to the second input of the second control block (35), the output (33.2) of the filter time sequence for the initial phase of the point stroke movement with the third input of the second control block (35) output (33.3) of filter tuning parameters for the initial phase of the point stroke movement with the first switching input

5 of the block (36), to which the second input is connected the output (34.1) of the filter tuning parameters for the end stage of the point stroke movement of the fourth computing block (34) and to the third input is connected one output (35.1) of the second control block (35) whose second output is connected to one input (12.2) of the signaling device (26), to the second input (12.3) of which the output of the first control block (27) is connected, to the second input of which the output (1.1) of the motor (1) is connected; whose third input is also connected to the output (6.1) of the input of the button (6) set, the output of the switching block (36) being coupled to the tuning inputs of the first and second shaping filters (13) and (14), to the fourth input of the second control circuit ( 35) the output (11.1) of the time optimum trajectory vector from the generator (11) is connected, its output (5.1) of the start button (5) is connected to its fifth input and the first control block (27) is equipped with degrees (1.27) for the group (37) of the adapter blocks mecha15 organism (12).