DE10137496A1 - Verfahren und Reglungsstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingungen bei Antrieben mit Motor und Last - Google Patents
Verfahren und Reglungsstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingungen bei Antrieben mit Motor und LastInfo
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Abstract
Gemäß der Erfindung erfolgt eine geeignete Aufteilung der Reglerkaskaden und eine Bedämpfung der Schwingung erst im Lastdrehzahlregler. Dabei wird als Aufschaltpunkt für eine Lastbeschleunigung (i) nicht das Motordrehmoment, sondern ein Motordrehzahlsollwert (z) eines schnell geregelten Motordrehzahlreglers (9) gewählt. Um eine kürzere Einschwingzeit zu erzielen, wird erfindungsgemäß zusätzlich die Differenz zwischen Solldrehzahl (x) und Lastdrehzahl (y) auf den Motordrehzahlsollwert (z) aufgeschaltet. Das vorgestellte erfindungsgemäße Lösungsprinzip hat, im Gegensatz zu anderen bekannten Verfahren, den Vorteil, dass die Inbetriebnahme der entsprechenden Regler vergleichsweise bei sehr guten Regelungsergebnissen einfach ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Regelungsstruk
tur zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingungen bei
Antrieben mit Motor und Last, wobei ein Motordrehzahlregler
und ein Lastdrehzahlregler vorgesehen sind.
In der Antriebsregelung wird häufig eine Lastmasse L über ei
ne Welle W oder ein Getriebe G von einem geregelten Antrieb
bzw. Motor M bewegt. Dabei ist es unerheblich, ob es sich
beim Motor M oder der Last L um eine lineare oder eine rota
torische Bewegung handelt und ob das Getriebe G eine rotie
rende Bewegung auf eine Linearbewegung bzw. translatorische
Bewegung umsetzt oder umgekehrt oder ob rotierende Bewegungen
auf rotierende bzw. linear Bewegungen auf linear Bewegungen
übertragen werden. Die beiden Darstellungen gemäß Fig. 1 und
Fig. 2 zeigen zwei mögliche Antriebskonfigurationen. Die Dar
stellung gemäß der Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines Mo
dells der zugehörigen Regelungsstrecke.
Einem Stromregler 1 wird eingangsseitig ein Sollwert a vorge
geben. Ausgangsseitig wird dann ein Stromistwert b aufgebaut,
der einem Drehmoment proportional ist, aus dem durch Integra
tion 2 die Motordrehzahl c und durch erneute Integration 3
die Motorlage d resultiert. Die Elastizität der Welle W oder
eines Getriebes G wird durch eine Federkomponente 4 berück
sichtigt. Der Ausgangswert e entspricht dem Federmoment, das
über die Additionsstelle 2' auf die Motordrehzahl (Integrator
2) zurückwirkt. Das Federmoment e wird mit einem Lastmoment f
verknüpft 5'. Daraus wird durch weitere Integration 5 der
Lastdrehzahlistwert g und durch weitere Integration 6 der
Lastlageistwert h erhalten. Letzterer wird eingangsseitig auf
iie Federkomponente 4 negativ rückgekoppelt 4'.
Die folgenden Ausführungen werden zur Veranschaulichung auf
rotierende Bewegungen beschränkt, die Überlegungen gelten a
ber in gleicher Weise auch für lineare oder gemischt linea
re/rotierende Bewegungen.
Bei bestimmten Verhältnissen von Motor- und Lastträgheit und
der Elastizität der Welle W bzw. des Getriebes G entstehen
niederfrequente Schwingungen zwischen Motor M und Last L.
Diese werden im folgenden als Lastschwingungen bezeichnet,
die häufig sehr störend und regelungstechnisch schwer be
herrschbar sind.
Häufig setzt man bei schwingungsfähigen Systemen Zustandsreg
ler zur Dämpfung solcher Lastschwingungen ein. Diese Regler
sind allerdings häufig so komplex, dass eine Anwendung nur
durch akademische Regelungsspezialisten möglich ist. Für eine
breite Produktlösung, vor allem mit Hinblick auf eine einfa
che Inbetriebnahme, scheinen solche Zustandsregler daher un
geeignet.
Eine andere bekannte Lösung benutzt eine Differenzdrehzahl-
und Differenzlagerückführung auf den Drehmomentsollwert des
Motors M. Außerdem liefert auch ein überlagerter Motordreh
zahlregler einen Drehmomentsollwert, der zu der Differenz
drehzahl- und Differenzlagerückführung addiert wird. Damit
erhält man eine ähnlich komplexe Struktur, wie die des klas
sischen Zustandsreglers, dessen Einstellung schwierig ist. Da
der Motordrehzahlregler die Rückführungswerte zum Teil kom
pensiert, beeinflusst die Einstellung des Motordrehzahlreg
lers die Wirkung der Aufschaltung im Allgemeinen stark.
Ein Ausweg könnte sein, direkt die Lastdrehzahl ohne Motor
drehzahlregler zu regeln. Aber auch das ist problematisch,
denn hierbei weist die Regelungsstrecke drei Pole am Stabili
tätsrand auf und verfügt über keine Nullstelle, was eine sta
bile Regelung nur in einem schmalen Band möglich macht. Nur
als Hinweis sei hier angemerkt, dass ein weiterer Pol am Sta
bilitätsrand durch einen I-Anteil des Reglers hinzukommt. Da
mit ist eine Inbetriebnahme schwierig.
Setzt man keine Maßnahmen zur aktiven Bedämpfung von Last
schwingungen ein, so muss man durch die Bewegungsführung ei
ne Anregung der Schwingung vermeiden. Dies hat zur Folge,
dass Bewegungsvorgänge vergleichsweise lange dauern und dass
man nur eine geringe Regelungssteifigkeit erzielen kann. Stö
rungen können dann Schwingungen anregen, die nicht aktiv be
kämpft werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Mög
lichkeit zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingungen
bei Antrieben mit Motor und Last zu finden, die bei guten Re
gelungsergebnissen auch eine einfache Inbetriebnahme ermögli
chen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein
Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingungen
bei Antrieben mit Motor und Last gelöst, wobei ein Motordreh
zahlregler und ein Lastdrehzahlregler vorgesehen sind, indem
geeignete Aufschaltwerte auf den Drehzahlsollwert eines Mo
tordrehzahlreglers erzeugt werden. Der zentrale Lösungsgedan
ke liegt also darin, dass die Dämpfung erst in einen dem Mo
tordrehzahlregler überlagerten Lastdrehzahlregler erfolgt.
Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass zur Dämpfung eine
Lastbeschleunigung, die vorzugsweise mit einem vorgebbaren
Faktor multipliziert ist, auf einen eingangsseitigen Motor
drehzahlsollwert des Motordrehzahlreglers aufgeschaltet wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens gemäß
der vorliegenden Erfindung wird die Lastbeschleunigung direkt
gemessen. Alternativ kann die Lastbeschleunigung auch durch
Differenzieren der jeweiligen Lastdrehzahl oder aus der Dif
ferenzlage, also der Differenz Motorlage und Lastlage, ermit
telt werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn zur
Lastdrehzahlregelung eine Differenz aus Drehzahlsollwert und
Lastdrehzahl, die vorzugsweise mit einem vorgebbaren Faktor
multipliziert ist, auf den eingangsseitigen Motordrehzahl
sollwert des Motordrehzahlreglers aufgeschaltet wird. Auf
diese Weise kann eine wesentlich verkürzte Einschwingzeit er
reicht werden.
Wenn die Differenz aus Drehzahlsollwert und Lastdrehzahl vor
der Aufschaltung auf den Motordrehzahlsollwert mit einem vor
gebbaren Faktor multipliziert wird, dann kann auf diese Ein
schwingzeit Einfluss genommen werden.
Zur Vermeidung eines "wind-up" der Regelungsstrecke wird der
jeweilige Differenzwert zur Lastdrehzahlregelung vorzugsweise
vor der Aufschaltung auf den Motordrehzahlsollwert begrenzt.
Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine
Vorsteuerung eines Lastdrehzahlsollwertes an der Lastregelung
vorbei zum Motordrehzahlregler erfolgen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfah
rens nach der Erfindung verfügt die Lastdrehzahlregelung we
nigstens über einen proportionalen und/oder einen differen
tiellen Regelanteil. Weiter ist es mit dem Verfahren nach der
Erfindung möglich, oberhalb der Lastdrehzahlregelung eine
Lastlageregelung vorzunehmen.
Ferner wird die voranstehende Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung auch durch eine Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von
niederfrequenten Lastschwingungen bei Antrieben mit Motor und
Last durch einen unterlagerten Motordrehzahlregler und einen
überlagerten Lastdrehzahlregler gelöst.
Auch hierbei dient zur Dämpfung vorzugsweise eine dem Motor
drehzahlregler eingangseitig aufgeschaltete Lastbeschleuni
gung.
Der Lastdrehzahlregler ist vorzugsweise durch eine eingangs
seitige Aufschaltung einer Differenz aus Drehzahlsollwert und
Lastdrehzahl auf den Motordrehzahlregler realisiert. Dadurch
wird als Vorteil eine verkürzte Einschwingzeit der Regelungs
struktur erzielt.
Diese Einschwingzeit kann gezielt beeinflusst werden, indem
ein Mittel zur Multiplikation der Differenz aus Drehzahlsoll
wert und Lastdrehzahl vor der Aufschaltung auf den Motordreh
zahlregler vorgesehen ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Regelungsstruktur ist ein Mittel zur Begrenzung
der Differenz aus Drehzahlsollwert und Lastdrehzahl vor der
Aufschaltung auf den Motordrehzahlregler vorgesehen. Dadurch
kann ein "wind-up" der Regelungsstrecke vermieden werden.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Last
drehzahlregler wenigstens über einen proportionalen und/oder
einen differentiellen Regelanteil verfügt.
Weiterhin kann ergänzend eine Vorsteuerung eines Lastdreh
zahlsollwertes an dem Lastregler vorbei zum Motordrehzahlreg
ler vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße Regelungsstruktur kann des weiteren vor
teilhaft oberhalb des Lastdrehzahlreglers um einen Lastlage
regler erweitert werden, wodurch sich die Regelungseigen
schaften weiter verbessern lassen.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform weist eine Filter
einheit zur Filterung der dem Motordrehzahlregler eingangsei
tig aufgeschalteten Lastbeschleunigung auf.
Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren sowie
eine korrespondierende Regelungsstruktur vor, die Lastschwin
gungen aktiv bedämpfen und zusätzlich, im Vergleich zu bishe
rigen Regelungen, deutlich kürzere Einschwingzeiten für einen
Drehzahl- oder Lageregelkreis ermöglichen. Dabei wird ledig
lich vorausgesetzt, dass die Motordrehzahl und die Lastdreh
zahl verfügbar sind. Diese können z. B. mit Hilfe eines Motor
lagemesssystems und eines Lastlagemesssystems erhalten wer
den.
Der Lastdrehzahlregler benutzt somit vorzugsweise alle oder
einen Teil der folgende Komponenten:
- - eine Vorsteuerung. Sie sorgt dafür, dass stationär keine Soll-Ist-Differenz des Lastdrehzahlreglers bleibt, auch wenn der Lastdrehzahlregler keinen integrierenden bzw. I- Anteil hat;
- - einen der Lastbeschleunigung proportionalen Anteil, der bei Bedarf mit einem Filter gefiltert wird. Die Lastbeschleuni gung kann beispielsweise direkt gemessen werden, aus der Lastdrehzahl oder der Lastlage durch Differentiation er zeugt werden oder aus der Differenzlage ermittelt werden;
- - einen proportionalen Anteil (Differenz Drehzahlsollwert und Lastdrehzahlistwert multipliziert mit einem einstellbaren Wert). Dieser Anteil kann Einfluss auf die Einschwingzeit nehmen und diese z. B. verkürzen. Außerdem kann er eine bes sere Störunterdrückung bewirken. Zur Vermeidung eines "wind-up" der Regelungsstrecke wird der proportional Anteil zur Lastdrehzahlregelung vorzugsweise vor der Aufschaltung auf den Motordrehzahlsollwert begrenzt.
Ein wesentlicher Schritt der Erfindung liegt in der geeigne
ten Aufteilung der Reglerkaskaden und der Entscheidung, die
Schwingung erst im Lastdrehzahlregler zu bedämpfen. Dabei hat
das vorgestellte erfindungsgemäße Lösungsprinzip, im Gegen
satz zu anderen bekannten Verfahren, den Vorteil, dass die
Inbetriebnahme der entsprechenden Regler vergleichsweise bei
sehr guten Regelungsergebnissen einfach ist.
Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich an
hand der folgenden Beschreibung eines vorteilhaften Ausfüh
rungsbeispiels und in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen
jeweils in Prinzipdarstellung
Fig. 1 eine erste mögliche Antriebskonfiguration mit Motor
und Last,
Fig. 2 eine weitere mögliche Antriebskonfiguration mit Mo
tor und Last,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Modells der zugehörigen
Regelungsstrecke und
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Rege
lungsstruktur zur Dämpfung von Lastschwingungen.
Die Darstellungen von Fig. 1 bis Fig. 3 wurden bereits eingangs
erläutert. Im folgenden soll nun die Erfindung anhand des in
Fig. 4 gezeigten Blockschaltbilds einer erfindungsgemäßen Kas
kadenregelungsstruktur zur Dämpfung von Lastschwingungen nä
her erläutert werden. Dabei wird im wesentlichen auf den Aus
führungen zu Fig. 3 aufgesetzt, da Fig. 4 die Darstellung von
Fig. 3 beinhaltet.
Bei der Erfindung wird als Aufschaltpunkt nicht das Motor
drehmoment, sondern ein Motordrehzahlsollwert z eines schnell
geregelten Motordrehzahlreglers 9 gewählt, welcher dem aus
Fig. 3 bekannten Stromregler 1 überlagert ist. Die Ausführung
des Motordrehzahlreglers 9 als PI-Regler ist nicht zwingend,
es könnten auch andere Regler zum Einsatz kommen.
Der Motordrehzahlregler 9 kann - sofern es sich um eine nie
derfrequente Lastschwingung handelt - immer schnell einge
stellt werden. Dies liegt daran, dass zusätzlich zu den
Schwingungspolen der Lastschwingung ein konjugiert komplexes
Nullstellenpaar mit einer niedrigeren Frequenz in der Rege
lungsstrecke auftritt. Sofern also die übrigen kleinen Zeit
konstanten von Strecke und Regler bei der Schwingungsfrequenz
eine vernachlässigbare Phasendrehung verursachen, kann die
Schwingung für den Motordrehzahlregler 9 leicht aktiv be
dämpft werden. Aus diesem Grund ist der Vorschlag der Erfin
dung vorzugsweise auf niederfrequente Lastschwingungen an
wendbar. Hochfrequente Lastschwingungen sind aber auch nicht
so störend.
Für den Motordrehzahlregler wird vom Motordrehzahlsollwert z
der Motordrehzahlistwert c in einem Aufschaltpunkt 9" sub
trahiert und dem Motordrehzahlregler 9 zugeführt. Der Last
drehzahlregler 10, dessen mögliche Komponenten durch eine ge
strichelte Linie zusammengefasst sind, gibt den Motordreh
zahlsollwert vor, der im Summationspunkt 9' gebildet wird.
Hier geht die gefilterte Lastbeschleunigung i (mit einem ein
stellbaren Faktor multipliziert) ein, sowie der Vorsteuerwert
12 und ein begrenzter proportionaler Anteil 10" des Last
drehzahlreglers 10, der aus dem Drehzahlsollwert x abzüglich
dem Lastdrehzahlistwert g im Summationspunkt 10' gebildet
wird, mit der proportionalen Verstärkung in 10" beaufschlagt
und mit dem Begrenzer 11 begrenzt wird.
Die Lastbeschleunigung i kann entweder direkt gemessen werden
oder durch Differenzieren 7 und evtl. anschließendes Filtern
aus der Lastdrehzahl g oder durch die Differenzlage ermittelt
werden. Damit kann man die gewünschte Dämpfung mit einer
Dämpfungsaufschaltung 8 einstellen. Ergänzend ist es auch
vorteilhaft, wenn diese Beschleunigungsrückführung optional
gefiltert wird. Ein entsprechendes Filter 13 kann zwischen
den Elementen 7 und 8 in Fig. 4 angeordnet werden. Als Filter
kann man z. B. eine PT1 oder PT2-Glättung verwenden, aber an
dere Filter sind ebenfalls denkbar. Das Filter 13 beseitigt
eventuelle Probleme, die durch die Rauschverstärkung der Dif
ferentiation entstehen oder durch weitere höherfrequentere
Schwingungen. Dieser Anteil wirkt somit schwingungsdämpfend.
Um die Einschwingzeit zu verändern, wird erfindungsgemäß die
Differenz zwischen Solldrehzahl und Lastdrehzahl multipli
ziert mit einem weiteren einstellbaren Faktor 10 auf den Mo
tordrehzahlsollwert aufgeschaltet.
Zur Vermeidung eines Regelstrecken-wind-up wird dieser Auf
schaltwert in einer auf den Lastdrehzahlregler 10 folgenden
Begrenzung 11 noch begrenzt. Weil die Motordrehzahl c und die
Lastdrehzahl g stationär gleich sind, ist ergänzend eine Vor
steuerung 12 des Lastdrehzahlsollwertes x am Lastdrehzahlreg
ler 10 mit Begrenzung 11 vorbei zum Motordrehzahlregler 9
vorgesehen.
Die Einstellung von Dämpfung und Einschwingzeit kann mit die
sen beiden Eingriffen nahezu unabhängig voneinander erfolgen,
was die Inbetriebnahme im Vergleich zu herkömmlichen Dämp
fungsmaßnahmen wesentlich vereinfacht. Falls die Frequenz der
Lastschwingung bekannt ist, ergeben sich so einfache Ein
stellformeln für beide Faktoren. Auch für den notwendigen Be
grenzungswert zur Vermeidung des Regelungsstrecken-wind-up
lässt sich eine Formel angeben, in die noch zusätzlich das
Motorträgheitsmoment einfließt.
Der Lastdrehzahlregler 10 kann vorzugsweise auch alle Auf
schaltungen umfassen (Vorsteuerung, Beschleunigungsaufschal
tung und proportionale Aufschaltung). In Fig. 4 ist der besse
ren Übersicht halber nur die proportionale Aufschaltung als
Lastdrehzahlregler 10 bezeichnet.
In der Darstellung gemäß Fig. 4 sind Teile des Lastdrehzahl
reglers nur in der Istwertrückführung (Beschleunigung) und
Teile sowohl für Soll- als auch für Istwertrückführung (z. B.
der P-Anteil) berücksichtigt. Die Funktion des erfindungsge
mäßen Reglers ist jedoch unabhängig davon, ob nur der Istwert
oder Soll- und Istwert aufgeschaltet werden. Beispielsweise
könnte anstelle der in Fig. 4 gezeigten Dämpfungsaufschaltung
mit den Elementen 7 und 8 ein Lastdrehzahlregler 10 alterna
tiv auch als PD-Regler, also mit proportionalem und differen
zierendem Anteil, ausgeführt werden.
Von dieser vorangehend beschriebenen und in Fig. 4 dargestell
ten erfindungsgemäßen Kaskadenregelungsstruktur sind auch
weitere Varianten denkbar. Die wesentlichen Elemente sind da
bei jedoch eine Kaskadenstruktur mit einem unterlagerten Mo
tordrehzahlregler 9 und einem überlagerten Lastdrehzahlregler
10 mit mindestens einem proportionalen Regelanteil bzw. P-
Anteil und/oder einem differentiellen Regleranteil bzw. D-
Anteil. Diese Regleranteile können nur in der Rückführung o
der auch im Sollwertzweig eingebracht werden. Oberhalb des
Lastdrehzahlreglers kann weiterhin, ein Lageregler (nicht ge
zeigt) angeordnet werden, der die Lastlage h regelt.
Claims (20)
1. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen bei Antrieben mit Motor (M) und Last (L), wobei ein Mo
tordrehzahlregler (9) und ein Lastdrehzahlregler (10) vorge
sehen sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dämpfung erst im Lastdrehzahlregler (10) erfolgt.
2. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass zur Dämpfung eine Lastbeschleunigung (i), die
vorzugsweise mit einem vorgebbaren Faktor multipliziert wird,
auf einen eingangsseitigen Motordrehzahlsollwert (z) des Mo
tordrehzahlreglers (9) aufgeschaltet (9') wird.
3. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, dass die Lastbeschleunigung (i) direkt gemessen
wird.
4. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, dass die Lastbeschleunigung (i) durch Differenzieren
(7) der jeweiligen Lastdrehzahl (g) ermittelt wird.
5. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, dass die Lastbeschleunigung (i) aus der Differenzla
ge, also der Differenz Motorlage und Lastlage, ermittelt
wird.
6. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, dass zur Lastdrehzahlregelung (10)
eine Differenz (y) aus Drehzahlsollwert (x) und Lastdrehzahl
(g), die vorzugsweise mit einem vorgebbaren Faktor multipli
ziert ist, auf den eingangsseitigen Motordrehzahlsollwert (z)
des Motordrehzahlreglers (9) aufgeschaltet wird.
7. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, dass der jeweilige Differenzwert (y) zur Lastdreh
zahlregelung (10) vor der Aufschaltung (9') auf den Motor
drehzahlsollwert (z) begrenzt (11) wird.
8. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Vorsteuerung (12) eines
Lastdrehzahlsollwertes (x) an der Lastdrehzahlregelung
(10, 11) vorbei zum Motordrehzahlregler (9) erfolgt.
9. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwingun
gen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Lastdrehzahlregelung (10)
wenigstens über einen proportionalen und/oder einen differen
tiellen Regelanteil verfügt.
10. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwin
gungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass oberhalb der Lastdreh
zahlregelung (10) eine Lastlageregelung erfolgt.
11. Verfahren zur Dämpfung von niederfrequenten Lastschwin
gungen nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lastbeschleunigung (i)
vor der Aufschaltung auf einen eingangsseitigen Motordreh
zahlsollwert (z) des Motordrehzahlreglers (9) mit einem Fil
ter (13) gefiltert wird.
12. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen bei Antrieben mit Motor (M) und Last (L),
gekennzeichnet durch einen unterlagerten Mo
tordrehzahlregler (9) und einen überlagerten Lastdrehzahlreg
ler (10).
13. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, dass zur Dämpfung eine dem Motor
drehzahlregler (9) eingangseitig aufgeschaltete (9') Lastbe
schleunigung (i) dient.
14. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lastdrehzahlregler
(10) durch eingangsseitige Aufschaltung (9') einer Differenz
(y) aus Drehzahlsollwert (x) und Lastdrehzahl (g) auf den Mo
tordrehzahlregler (9) realisiert ist.
15. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, dass ein Mittel zur Multiplikation
der Differenz (y) aus Drehzahlsollwert (x) und Lastdrehzahl
(h) vor der Aufschaltung (9') auf den Motordrehzahlregler (9)
vorgesehen ist.
16. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Begrenzung
(8) der Differenz (y) aus Drehzahlsollwert (x) und Lastdreh
zahl (g) vor der Aufschaltung (9') auf den Motordrehzahlreg
ler (9) vorgesehen ist.
17. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Vor
steuerung (12) eines Lastdrehzahlsollwertes (x) an dem Last
drehzahlregler (10,11) vorbei zum Motordrehzahlregler (9)
vorgesehen ist.
18. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass der Last
drehzahlregler (10) wenigstens über einen proportionalen
und/oder einen differentiellen Regelanteil verfügt.
19. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach einem der Ansprüche 12 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb
des Lastdrehzahlreglers (10) ein Lastlageregler angeordnet
ist.
20. Kaskadenreglerstruktur zur Dämpfung von niederfrequenten
Lastschwingungen nach einem der Ansprüche 13 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Fil
tereinheit (13) zur Filterung der dem Motordrehzahlregler (9)
eingangseitig aufgeschalteten (9') Lastbeschleunigung (i)
vorgesehen ist.
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