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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Lageregelverfahren für eine Achse.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Lageregler, der derart
ausgebildet ist, dass er im Betrieb ein derartiges Lageregelverfahren
ausführt.
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Schließlich betrifft
die vorliegende Erfindung einen Datenträger mit einem auf dem Datenträger gespeicherten
Reglerprogramm zur Durchführung
eines derartigen Lageregelverfahrens.
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Lageregelverfahren
für eine
Achse sind allgemein bekannt. Üblicherweise
sind dem Lageregler ein momentaner Lageistwert und ein momentaner Lagesollwert
vorgegeben. Der Lageregler ermittelt gemäß einer vorbestimmten Reglercharakteristik eine
momentane Stellgröße und steuert
die Achse entsprechend der momentanen Stellgröße an. Die Reglercharakteristik
kann beispielsweise eine P-, eine PI- oder eine PID-Reglercharakteristik
sein. Dem Lageregler können
gegebenenfalls weitere Regelkreise (beispielsweise ein Geschwindigkeitsregler und/oder
ein Stromregler) unterlagert sein.
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Die
Vorgehensweise des Standes der Technik führt in einer Vielzahl von Anwendungsfällen zu befriedigenden
Ergebnissen. Für
manche Anwendungen, bei denen eine hohe Genauigkeit und ein schnelles
Ausregeln von Regeldifferenzen (d.h. der Differenz von Istwert und
Sollwert) erforderlich sind, sind jedoch zusätzliche Maßnahmen erforderlich.
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So
ist im Stand der Technik beispielsweise bekannt, dem Lageregler
einen Geschwindigkeitsregler zu unterlagern, anhand der zeitlichen
Ableitung des Lagesollwertes (also der Differenz zum zeitlich vorhergehenden
Lagesollwert, dividiert durch den Lagereglertakt) einen Geschwindigkeitsvorsteuerwert für den Geschwindigkeitsregler
zu ermitteln und den Geschwindigkeitsvorsteuerwert additiv auf die
Stellgröße des Lagereglers
aufzuschalten. Dieser Ansatz führt
nur bei im Wesentlichen gleichmäßigen Änderungen
des Lagesollwerts zu einer niedrigeren Regelabweichung. Darüber hinaus
ist es erforderlich, den dem Lageregler zugeführten momentanen Sollwert zu
filtern. Anderenfalls besteht die Gefahr einer Reglerinstabilität.
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Im
Stand der Technik ist weiterhin bekannt, zusätzlich zur Geschwindigkeitsvorsteuerung
dem Geschwindigkeitsregler einen Stromregler zu unterlagern, anhand
der zweiten zeitlichen Ableitung des Lagesollwerts einen Stromvorsteuerwert
für den Stromregler
zu ermitteln und den Stromvorsteuerwert additiv auf die Stellgröße des Geschwindigkeitsreglers
aufzuschalten. Dieser Ansatz führt
auch bei sich ungleichmäßig ändernden
Lagesollwerten zu niedrigen Regeldifferenzen. Der Regler reagiert
jedoch sehr empfindlich auf Störgrößen und
neigt zur Instabilität.
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Im
Bereich industrieller Großanlagen
(beispielsweise bei Stranggießanlagen
und Walzwerken) ist bekannt, eine sogenannte „Generalized Predictive Control" (= GPC) durchzuführen. Bei
einer derartigen Art der Regelung werden dem Regler zusätzlich zum momentanen
Istwert und zum momentanen Sollwert eine Anzahl von zukünftigen
Sollwerten zugeführt. Der
Regler ermittelt anhand eines Modells der zu regelnden Anlage eine
momentane Stellgröße und steuert
die zu steuernde Anlage entsprechend der momentanen Stellgröße an. Die
Stellgröße wird
derart ermittelt, dass eine Gesamtabweichung des momentanen und
zukünftiger
Istwerte von den korrespondierenden Sollwerten gemäß einer
vorbestimmten Wertungsfunktion optimiert wird. Beispielhaft wird für die zuletzt
genannte Art der Regelung auf den Fachaufsatz „Generalized Predictive Control
(GPC) – Ready
for Use in Drive Applications?" von
R. Kennel et al., Universität
Wuppertal, verwiesen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Lageregelverfahren
für eine
Achse zu schaffen, das eine gute Regelgenauigkeit bei gleichzeitig
hoher Regeldynamik und dennoch geringer Störempfindlichkeit realisiert.
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Gemäß Anspruch
1 wird die Aufgabe verfahrenstechnisch durch ein Lageregelverfahren
für eine Achse
gelöst,
das folgende Merkmale aufweist:
- – Einem
Lageregler sind ein momentaner Lageistwert, ein momentaner Lagesollwert
und eine Anzahl von zukünftigen
Lagesollwerten sowie für
jeden zukünftigen
Lagesollwert ein für
dessen Zeitversatz zum jeweils unmittelbar vorhergehenden Lagesollwert
charakteristischer Wert vorgegeben.
- – Der
Lageregler ermittelt anhand eines Modells der Achse eine momentane
Stellgröße und für die zukünftigen
Lagesollwerte jeweils eine erwartete Stellgröße und einen erwarteten Lageistwert.
- – Der
Lageregler ermittelt die momentane Stellgröße, die erwarteten Stellgrößen und
die erwarteten Lageistwerte derart, dass eine Gesamtabweichung des
momentanen Lageistwerts und der erwarteten Lageistwerte von den
korrespondierenden Lagesollwerten gemäß einer vorbestimmten Wertungsfunktion
optimiert wird.
- – Der
Lageregler steuert die Achse entsprechend der momentanen Stellgröße an.
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Prinzipiell
kann der Zeitversatz für
jeden der zukünftigen
Lagesollwerte individuell sein. Üblicherweise
ist der Zeitversatz für
alle zukünftigen
Lagesollwerte der gleiche.
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Das
Lageregelverfahren wird in aller Regel mit einem Arbeitstakt getaktet
ausgeführt.
Der Arbeitstakt liegt üblicherweise
im Bereich weniger Millisekunden, in einigen Anwendungsfällen im
Mikrosekundenbereich. Der Zeitversatz ist vorzugsweise ein ganzzahliges
Vielfaches des Arbeitstaktes, und zwar unabhängig davon, ob er für alle zukünftigen
Lagesollwerte der gleiche ist oder nicht. Wenn der Zeitversatz für alle zukünftigen
Lagesollwerte der gleiche ist, kann er insbesondere gleich dem Arbeitstakt
selbst sein.
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Die
Anzahl von zukünftigen
Lagesollwerten beträgt
minimal Eins. Sie kann jedoch auch größer als Eins sein. Beispielsweise
kann die Anzahl 2, 3, 5, 8 oder 10 betragen. Auch noch größere Anzahlen sind
möglich.
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Es
ist möglich,
dass dem Lageregler die Lagesollwerte als solche vorgegeben sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind
dem Lageregler ein momentaner Leitwert und eine Anzahl von zukünftigen
Leitwerten vorgegeben. In diesem Fall kann der Lageregler die Lagesollwerte anhand
der Leitwerte ermitteln.
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Um
anhand der Leitwerte die Lagesollwerte ermitteln zu können, muss
dem Lageregler eine funktionale Beziehung zwischen den Leitwerten
und den Lagesollwerten bekannt sein. Es ist möglich, dass die funktionale
Beziehung periodisch ist. In diesem Fall realisiert der Lageregler
eine Kurvenscheibenfunktionalität.
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Zur
Realisierung der Vorgabe des momentanen Leitwerts und der Anzahl
von zukünftigen
Leitwerten ist es möglich,
dass dem Lageregler ein momentaner Leitwert, eine Leitwertänderung
sowie für jeden
zukünftigen
Leitwert ein für
dessen Zeitversatz zum jeweils unmittelbar vorhergehenden Leitwert charakteristischer
Wert vorgegeben sind. In diesem Fall kann der Lageregler die zukünftigen
Leitwerte anhand des momentanen Leitwerts, der Leitwertänderung
und der Zeitversätze
ermitteln. Anhand der Leitwerte kann der Lageregler die Lagesollwerte
ermitteln.
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Vorrichtungstechnisch
wird die Aufgabe durch einen Lageregler gelöst, der derart ausgebildet ist,
dass er im Betrieb ein derartiges Lageregelverfahren ausführt.
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Der
Lageregler kann in einen ASIC integriert sein.
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Der
Lageregler kann das erfindungsgemäße Lageregelverfahren in Form
einer Softwarelösung oder
in Form einer Hardwarelö sung
realisieren. Beide Lösungen
sind unabhängig
davon möglich,
ob der Lageregler in einen ASIC integriert ist oder nicht.
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Wenn
der Lageregler das erfindungsgemäße Lageregelverfahren
in Form einer Hardwarelösung realisiert,
ist er derart schaltungstechnisch ausgebildet, dass von ihm ein
solches Lageregelverfahren ausführbar
ist.
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Wenn
der Lageregler das erfindungsgemäße Lageregelverfahren
in Form einer Softwarelösung realisiert,
weist er einen Programmspeicher und eine mit dem Programmspeicher
verbundene Arbeitseinrichtung auf. In dem Programmspeicher ist ein
Reglerprogramm hinterlegt, das von der Arbeitseinrichtung ausführbar ist.
Bei Abarbeitung des Reglerprogramms führt die Arbeitseinrichtung
ein erfindungsgemäßes Lageregelverfahren
aus.
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Im
Falle einer Softwarelösung
wird die Aufgabe weiterhin programmtechnisch durch einen Datenträger mit
einem auf dem Datenträger
gespeicherten Reglerprogramm gelöst,
wobei das Reglerprogramm bewirkt, dass der Lageregler das erfindungsgemäße Lageregelverfahren
ausführt,
wenn das Reglerprogramm im Programmspeicher des Lagereglers hinterlegt
ist und von der Arbeitseinrichtung des Lagereglers ausgeführt wird.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
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1 einen
Lageregler,
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2 bis 7 Varianten
des Lagereglers von 1 und
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8 eine
weitere Variante des Lagereglers von 1.
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1 zeigt
schematisch einen Lageregler 1 für eine Achse 2.
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Den
Lageregler 1 wird ein momentaner Lageistwert x(0) vorgegeben.
Der Lageistwert x(0) kann beispielsweise mittels eines Positionssensors 3 erfasst
und dem Lageregler 1 zugeführt werden. Dem Lageregler 1 wird
ferner ein momentaner Lagesollwert x*(0) vorgegeben.
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Weiterhin
wird dem Lageregler 1 eine Anzahl n von zukünftigen
Lagesollwerten x*(ti) (i = 1, ..., n) vorgegeben.
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Die
Anzahl n von zukünftigen
Lagesollwerten x*(ti) beträgt
minimal 1. In der Regel ist sie größer als 1. Dies ist in 1 dadurch
angedeutet, dass für
die zukünftigen
Lagesollwerte x*(ti) ein breiter Pfeil verwendet wird, weil es sich
um eine vektorielle Größe handeln
kann. Dem gegenüber
werden in 1 für den momentanen Lagesollwert
x*(0) und den momentanen Lageistwert x(0) einfache Pfeile verwendet,
weil es sich um skalare Größen handelt.
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Schließlich werden
dem Lageregler 1 Ausführungzeitpunkte
ti (i = 1, ..., n) der zukünftigen
Lagesollwerte x*(ti) und/oder Zeitversätze δti (i = 1, ..., n) der zukünftigen
Lagesollwerte x*(ti) vorgegeben. Die Ausführungszeitpunkte ti entsprechen
der Zeitdifferenz zwischen dem momentanen Lagesollwert x*(0) und
dem jeweiligen zukünftigen
Lagesollwert x*(ti). Die Zeitversätze δti entsprechen der Zeitdifferenz
des jeweiligen zukünftigen
Lagesollwerts x*(ti) zum jeweils unmittelbar vorhergehenden Lagesollwert
x*(0) bzw. x*(ti) (i = 1, ..., n – 1).
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Die
Zeitversätze δti sind im
allgemeinen Fall individuell vorgebbar. Ihre Anzahl n korrespondiert
in diesem Fall mit der Anzahl n von zukünftigen Lagesollwerten x*(ti).
Aus diesem Grund ist in 1 für das Zuführen der Zeitversätze δti bzw. der
Ausführungszeitpunkte
ti ebenfalls ein breiter Pfeil verwendet.
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Der
Lageregler 1 nimmt den momentanen Lageistwert x(0), den
momentanen Lagesollwert x*(0), die zukünftigen Lagesollwerte x*(ti)
und die Zeitversätze δti und/oder
die Ausführungszeitpunkte ti
mit einem Arbeitstakt T entgegen. Mit demselben Arbeitstakt T gibt
er eine momentane Stellgröße S(0) an
die Achse 2 aus. Er steuert somit die Achse 2 entsprechend
der momentanen Stellgröße S(0)
an.
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Das
Ansteuern der Achse 2 kann unmittelbar erfolgen. Vorzugsweise
sind zwischen dem Lageregler 1 und der Achse 2 unterlagerte
Regler angeordnet, beispielsweise ein Geschwindigkeitsregler und/oder
ein Stromregler.
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Der
Arbeitstakt T kann oberhalb einer Millisekunde liegen, beispielsweise
zwischen einer und 20 Millisekunden. Wenn die Achse 2 hochdynamisch
ist, kann er unter einer Millisekunde liegen, beispielsweise bei
20 μs bis
einer Millisekunde, insbesondere zwischen 50 und 300 μs. Ein besonders
bevorzugter Arbeitstakt T liegt bei 125 μs.
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Gemäß 1 weist
der Lageregler 1 zum Entgegennehmen des momentanen Lageistwertes x(0),
des momentanen Lagesollwertes x*(0), der zukünftigen Lagesollwerte x*(ti)
und der Zeitversätze δti bzw. der
Ausführungszeitpunkte
ti ein eingangsseitiges Zwischenspeicherelement 4 auf.
Ebenso weist er zum Ausgeben der momentanen Stellgröße S(0)
ein ausgangsseitiges Zwischenspeicherelement 5 auf. Die
Zwischenspeicherelemente 4, 5 können beispielsweise
als sample and hold Elemente ausgebildet sein. Es sind auch andere
Realisierungen möglich.
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Der
Lageregler 1 weist intern ein Modell 6 der Achse 2 auf.
Das Modell 6 weist einen Stellgrößenermittler 7 und
einen Istwertermittler 8 auf. Dem Stellgrößenermittler 7 werden
die im eingangsseitigen Zwischenspeicherelement 4 zwischengespeicherten
Größen x(0),
x*(0), x*(ti) und δti
bzw. ti zugeführt.
Der Stellgrößenermittler 7 ermittelt
die momentane Stellgröße S(0)
und für
die zukünftigen
Lagesollwerte x*(ti) (i = 1, ..., n – 1 oder i = 1, ..., n) jeweils
eine erwartete Stellgröße S(ti).
Die Stellgrößen S(0),
S(ti) gibt der Stellgrößenermittler 7 an
den Istwertermittler 8 aus.
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Der
Istwertermittler 8 ermittelt anhand der Stellgrößen S(0),
S(ti) für
die zukünftigen
Lagesollwerte x*(ti) (i = 1, ..., n) jeweils einen erwarteten Lageistwert
x(ti) und gibt die erwarteten Lageistwerte x(ti) an einen Abweichungsermittler 9 aus.
Der Abweichungsermittler 9 ermittelt gemäß einer
vorbestimmten Wertungsfunktion eine Gesamtabweichung G der momentanen
und erwarteten Lageistwerte x(0), x(ti) von den korrespondierenden
Lagesollwerten x*(0), x*(ti). Die Gesamtabweichung G führt er einem
Optimierer 10 zu. Gegebenenfalls kann der Abweichungsermittler 9 dem
Optimierer 10 zusätzlich zur
Gesamtabweichung G eine Abweichungsänderung δG (d.h. die Differenz der nunmehr
ermittelten Gesamtabweichung G von einer in der unmittelbar vorhergehenden
Iteration ermittelten Gesamtabweichung G) zuführen.
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Der
Optimierer 10 prüft,
ob und gegebenenfalls auf welche Weise die Stellgrößen S(0),
S(ti) variiert werden sollen. Insbesondere wenn der Betrag der Gesamtabweichung
(G) oberhalb einer vorgegebenen Abweichungsgrenze liegt und/oder
der Betrag der Abweichungsänderung δG oberhalb
einer vorgegebenen Änderungsgrenze
liegt, variiert der Optimierer 10 die Stellgrößen S(0),
S(ti), um die Gesamtabweichung G zu minimieren. Anderenfalls wird
angenommen, dass die Stellgrößen S(0),
S(ti) nicht mehr weiter optimierbar sind. In diesem Fall gibt der
Optimierer beispielsweise ein Freigabesignal F an den Stellgrößenermittler 7 aus.
Bei Erhalt des Freigabesignals F gibt der Stellgrößenermittler 7 die
zuletzt ermittelte momentane Stellgröße S(0) an das ausgangsseitige
Zwischenspeicherelement 5 aus.
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Auf
Grund der obenstehenden Ausführungen
ist ersichtlich, dass der Lageregler 1 die Stellgrößen S(0),
S(ti) und die erwarteten Lageistwerte x(ti) derart ermittelt, dass
die Gesamtabweichung G minimiert bzw. allgemeiner optimiert wird.
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Die 2 bis 5 zeigen
Variationen des obenstehend in Verbindung mit 1 erläuterten Grundprinzips
der vorliegenden Erfindung. Nachstehend wird in Verbindung mit den 2 bis 5 nur auf
die Unterschiede zu 1 näher eingegangen. Die übrigen Ausführungen
zu 1 bleiben anwendbar.
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Gemäß 2 ist
der Zeitversatz δti
für alle zukünftigen
Lagesollwerte x*(ti) der gleiche. Er kann dem Lageregler 1 daher
als einzelner skalarer Wert δt
(nachfolgend Grundzeitversatz δt
genannt) vorgegeben sein. Wenn der Grundzeitversatz δt dem Lageregler 1 vorbekannt
ist, ist es sogar möglich,
von einem expliziten Zuführen
des Grundzeitversatzes δt zum
Lageregler 1 abzusehen.
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Gemäß 3 ist
der Zeitversatz δti
für jeden zukünftigen
Lagesollwert x*(ti) ein ganzzahliges Vielfaches Ni des Arbeitstaktes
T. Anstelle der Zeitversätze δti als solcher
können
dem Lageregler 1 daher die entsprechenden ganzzahligen
Vielfachen Ni vorgegeben werden. Der Lageregler 1 ermittelt
in diesem Fall selbsttätig
anhand der ganzzahligen Vielfachen Ni und des Arbeitstaktes T den
jeweiligen Zeitversatz δti.
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4 kombiniert
die Vorgehensweisen der 2 und 3. In diesem
Fall ist es möglich,
dem Lageregler 1 anstelle des Grundzeitversatzes δt nur einen
einzelnen ganzzahligen Wert N (nachfolgend Grundwert N genannt)
vorzugeben. Wenn der Grundwert N dem Lageregler 1 vorbekannt
ist, ist nicht einmal dieses Zuführen
zum Lageregler 1 erforderlich.
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Der
Grundwert N kann von Eins verschieden sein. Alternativ kann er den
Wert Eins aufweisen. In diesem Fall ist es gemäß 5 möglich, dem
Lageregler 1 nur jeweils den zeitlich letzten zukünftigen Lagesollwert
x*(nT) zuzuführen
(mit n = Anzahl der zukünftigen
Lagesollwerte). Denn in diesem Fall sind die übrigen zukünftigen Lagesollwerte x*(ti)
und der momentane Lagesollwert x*(0) dem Lageregler 1 bereits
zuvor zugeführt
worden. In diesem Fall ist lediglich ein getaktetes Schieben der
im eingangsseitigen Zwischenspeicherelement 4 gespeicherten
Lagesollwerte x*(0), x*(ti) – analog
zur Wirkungsweise eines Schieberegisters – erforderlich.
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Es
ist stets möglich,
dem Lageregler 1 die Lagesollwerte x*(0), x*(ti) als solche
zuzuführen.
In manchen Fällen
ist es alternativ möglich,
dass der Lageregler 1 die Lagesollwerte x*(0), x*(ti) selbsttätig ermittelt.
Dies wird nachfolgend in Verbindung mit den 6 und 7 näher erläutert.
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6 ist
eine Ergänzung
der Ausgestaltung von 1. Gemäß 6 weist
der Lageregler 1 eingangsseitig einen Sollwertermittler 11 auf.
Der Sollwertermittler 11 ist ebenfalls mit dem Arbeitstakt
T getaktet.
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Den
Sollwertermittler 11 werden ein momentaner Leitwert X(0)
und eine Anzahl zukünftiger
Leitwerte X(ti) zugeführt.
Der Sollwertermittler 11 ermittelt anhand einer vorbestimmten
funktionalen Beziehung für
jeden Leitwert X(0), X(ti) einen korrespondierenden Lagesollwert
x*(0), x*(ti) und gibt ihn an das eingangsseitige Zwischenspeicherelement 4 aus.
Die übrigen
Ausführungen
zu 1 bleiben weiterhin gültig.
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Die
funktionale Beziehung der Lagesollwerte x*(0), x*(ti) zu den Leitwerten
X(0), X(ti) muss dem Sollwertermittler 11 bekannt sein.
Sie kann alternativ dem Sollwertermittler 11 fest vorgegeben
(bzw. einprogrammiert) oder parametrierbar sein.
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Die
Ausgestaltung gemäß 6 ist
nicht nur in Verbindung mit der Ausgestaltung gemäß 1 einsetzbar.
Sie ist alternativ mit den Ausgestaltungen gemäß den 2 bis 4 kombinierbar.
Auch eine Kombination mit der Ausgestaltung gemäß 5 ist möglich. In
diesem Fall muss dem Sollwertermittler 11 lediglich der
zeitlich letzte zukünftige
Leitwert X(nT) zugeführt
werden. Der Sollwertermittler 11 muss anhand des zeitlich
letzten zukünftigen
Leitwerts X(nT) nur den zeitlich letzten zukünftigen Lagesollwert x*(nT)
ermitteln.
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Auch 7 zeigt
eine Abwandlung der Ausgestaltung von 6. Gemäß 7 sind
dem Sollwertermittler 11 der momentane Leitwert X(0), eine Leitwertänderung δX und eine
Anzahl n von Zeitversätzen δti vorgegeben.
Die Zeitversätze δti können dem
Sollwertermittler 11 alternativ explizit vorgegeben werden oder
analog zu den 2 bis 5 implizit – beispielsweise
durch den Arbeitstakt T – vorgegeben
sein.
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Bei
der Ausgestaltung gemäß 7 ermittelt der
Sollwertermittler 11 in einem ersten Schritt für jeden
Zeitversatz δti
anhand des momentanen Leitwerts X(0) oder des zeitlich unmittelbar
vorhergehenden Leitwerts X(ti) (i = 1, ..., n – 1) und der Leitwertänderung δX den korrespondierenden
zukünftigen
Leitwert X(ti) (i = 1, ..., n) für
den betreffenden Zeitversatz δti.
In einem zweiten Schritt ermittelt der Sollwertermittler 11 anhand
des jeweiligen Leitwertes X(0), X(ti) den korrespondierenden Lagesollwert
x*(0), x*(ti).
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Es
ist möglich,
dass die Leitwertänderung δX zeitlich
konstant ist, also nicht variierbar ist. In diesem Fall ist es zwar
möglich,
aber nicht zwingend erforderlich, dem Sollwertermittler 11 die
Leitwertänderung δX explizit
vorzugeben. Sie kann auch intern festgelegt sein.
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Auch
die Vorgehensweise der 7 ist nicht nur mit der Ausgestaltung
von 1, sondern auch mit den Ausgestaltungen gemäß den 2 bis 5 kombinierbar.
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Bei
den obenstehend in Verbindung mit den 1 bis 7 beschriebenen
Ausgestaltungen wurde angenommen, dass der Lageregler 1 schaltungstechnisch
derart ausgebildet ist, dass er eines der obenstehend beschriebenen
Lageregelverfahren ausführt.
Diese Ausgestaltung ist zwar möglich,
nicht jedoch zwingend. Alternativ zur schaltungstechnischen Ausgestaltung
ist es gemäß 8 möglich, dass
der Lageregler 1 einen Programmspeicher 12 und
eine Arbeitseinrichtung 13 aufweist. Im Programmspeicher 12 ist
in diesem Fall ein Reglerprogramm 14 hinterlegt. Die Arbeitseinrichtung 13 ist
mit dem Programmspeicher 12 verbunden. Von ihr ist das
Reglerprogramm 14 ausführbar.
Wenn die Arbeitseinrichtung 13 das Reglerprogramm 14 abarbeitet,
führt sie
eines der obenstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Lageregelverfahren
aus. Die Arbeitseinrichtung 13 ist üblicherweise als Mikroprozessor
oder als Mikro controller ausgebildet. Die Elemente 4 bis 10 (bzw. 11)
der 1 bis 7 sind in der Ausgestaltung
der 8 als Softwareblöcke realisiert.
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Zum
Einspeichern des Reglerprogramms 14 in den Programmspeicher 14 kann
beispielsweise eine geeignete Programmiereinrichtung 15 an
den Programmspeicher 12 angekoppelt werden. Die Programmiereinrichtung 15 weist
einen Datenträger 16 auf,
in dem das Reglerprogramm 14 gespeichert ist. Der Datenträger 16 kann
beispielsweise eine Festplatte oder ein mobiler Datenträger (USB-Stick, CD-ROM,
...) sein.
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Unabhängig davon,
ob der Lageregler 1 (entsprechend den 1 bis 7)
das erfindungsgemäße Lageregelverfahren
schaltungstechnisch realisiert oder ob er das erfindungsgemäße Lageregelverfahren
(gemäß 8)
durch entsprechende Programmierung realisiert, kann der Lageregler 1 mit diskreten
Bauelementen aufgebaut sein. Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Lageregler
jedoch in einen ASIC 17 integriert.
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Mittels
des erfindungsgemäßen Lageregelverfahrens
und des erfindungsgemäßen Lagereglers 1 ist
auf einfache Weise eine im Vergleich zum Stand der Technik erheblich
bessere Lageregelung der Achse 2 möglich.
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Die
obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung
der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
soll hingegen ausschließlich
durch die beigefügten
Ansprüche bestimmt
sein.