DE102008053127B4 - A provisioning apparatus and method for providing a link signal for controlling a plant - Google Patents
A provisioning apparatus and method for providing a link signal for controlling a plant Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008053127B4 DE102008053127B4 DE200810053127 DE102008053127A DE102008053127B4 DE 102008053127 B4 DE102008053127 B4 DE 102008053127B4 DE 200810053127 DE200810053127 DE 200810053127 DE 102008053127 A DE102008053127 A DE 102008053127A DE 102008053127 B4 DE102008053127 B4 DE 102008053127B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- value
- filter
- provisioning device
- filtered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/021—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance
- G05B13/022—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance using a perturbation of the variable
- G05B13/023—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance using a perturbation of the variable being a random or a self-induced perturbation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42333—Synchronization by opposite correction for both axis
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42334—Synchronous tracking servo for biaxial positioning tables, contouring
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42335—If one slave axis out of synchronisation, synchronise all other axes to that one
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Bereitstellungsvorrichtung (100) zur Bereitstellung eines Verknüpfungssignals (150) zur Steuerung einer Anlage durch eine Steuereinheit (160), wobei die Anlage ein Leitachsgebersignal bereitstellt, welches eine Drehgeschwindigkeit oder eine Position einer Leitwelle der Anlage repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Merkmale umfasst sind: – eine Filtersignalschnittstelle (110), die ausgebildet ist, um das Leitachsgebersignal (120) und einen gefilterten Leitachsgebersignalwert (130) bereitzustellen, der einen Wert repräsentiert, der aus einer Filterung des Leitachsgebersignals (120) gewonnen wird; und – eine Verknüpfungseinheit (140), die ausgebildet ist, den gefilterten Leitachsgebersignalwert (130) mit einem Wert des Leitachsgebersignals (120) zu verknüpfen, um das Verknüpfungssignal (150) zur Steuerung der Anlage zu erhalten, wobei die Verknüpfungseinheit (140) eine Vorverknüpfungseinheit (180) und eine Hauptverknüpfungseinheit (200) umfasst, wobei die Vorverknüpfungseinheit (180) ausgebildet ist, den gefilterten Leitachsgebersignalwert (130) mit einem Wert des Leitachsgebersignals (120) zu einem vorverknüpften Signal (190) zu verknüpfen und wobei die Hauptverknüpfungseinheit (200) ausgebildet ist, das Verknüpfungssignal (150) zur Steuerung der Anlage auf der Basis einer Verknüpfung eines Wertes des Leitachsgebersignals (120) mit dem vorverknüpften Signal (190) zu bestimmen.A provisioning device (100) for providing a link signal (150) for controlling a plant by a control unit (160), the plant providing a master axis signal representing a rotational speed or position of a baffle of the plant, characterized in that the following features are included A filter signal interface (110) configured to provide the master axis encoder signal (120) and a filtered master encoder signal value (130) representing a value obtained from filtering the master axis encoder signal (120); and - an association unit (140) configured to associate the filtered master encoder signal value (130) with a value of the master axis signal (120) to obtain the system connection signal (150), the combination unit (140) comprising a pre-association unit (180) and a main link unit (200), wherein the pre-link unit (180) is adapted to link the filtered master encoder signal value (130) with a value of the master encoder signal (120) to a pre-linked signal (190) and wherein the main link unit (200) is configured to determine the link signal (150) for controlling the system on the basis of a combination of a value of the Leitachsgebersignals (120) with the pre-linked signal (190).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bereitstellungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 40.The present invention relates to a delivery device according to the preamble of
Produktionsmaschinen, insbesondere Druck- und Verarbeitungsmaschinen, Verpackungsmaschinen oder Handlingmaschinen, beinhalten eine oder mehrere Antriebsachsen, um z. B. Transport-, Bearbeitungs- bzw. Handlingvorgänge zu erledigen. Ferner umfassen diese Maschinen eine oder mehrere MotionControl-Einheiten, die die Bewegungen der Maschine steuern. Diese MotionControl-Einheiten können dabei extern oder in den Antrieben integriert sein. Um eine Bewegung der Maschinen korrekt steuern zu können, können diese Maschinen einen oder mehrere Geber beinhalten, mittels derer eine Maschinengeschwindigkeit bzw. -position gemessen wird. Anhand dieser gemessenen Größen lassen sich dann die Antriebsachsen steuern.Production machines, in particular printing and processing machines, packaging machines or handling machines, include one or more drive axles, for. B. transport, processing or handling operations to do. Furthermore, these machines include one or more Motion Control units that control the movements of the machine. These MotionControl units can be integrated externally or in the drives. In order to be able to control a movement of the machines correctly, these machines may include one or more encoders, by means of which a machine speed or position is measured. Based on these measured quantities, the drive axes can then be controlled.
Beispiele für derartig aufgebaute Maschinen können aus dem Bereich der Druckmaschinen wie folgt genannt werden:
- – Zeitungsdruckmaschinen,
- – Akzidenzdruckmaschinen,
- – Tiefdruckmaschinen,
- – Verpackungsdruckmaschinen, und
- – Wertpapierdruckmaschinen
- - Newspaper printing machines,
- - commercial printing presses,
- - gravure printing machines,
- - Packaging printing machines, and
- - securities printing machines
Aus dem Bereich der Verarbeitungsmaschinen lassen sich die folgenden Maschinen exemplarisch nennen, die ebenfalls die oben beschriebene Struktur aufweisen können:
- – Beutelmaschinen,
- – Briefumschlagsmaschinen,
- – Verpackungsmaschinen, und
- – Tissuemaschinen
- - bag machines,
- - Envelope machines,
- - packaging machines, and
- - tissue machines
Aus dem Bereich der Verpackungsmaschinen, die wie oben beschrieben aufgebaut sind, lassen sich horizontale und vertikale Schlauchverpackungsmaschinen nennen.From the field of packaging machines, which are constructed as described above, can be called horizontal and vertical tubular packaging machines.
In diesen beispielhaft genannten Maschinen befinden sich, wie vorstehend ausgeführt, oftmals Geber, auf deren Signale weitere Achsen synchronisiert betrieben werden. Exemplarisch seien hier Maschinennachrüstungen genannt, bei denen an die sogenannte Leitwelle ein Geber (Leitwellengeber bzw. Leitachsgeber) montiert wird, um die Position bzw. Geschwindigkeit dieser Welle zu erfassen. Diese erfasste Gebergröße bzw. das Leitachsgebersignal ist dabei die Referenz für die Bewegung der weiteren Achsen.In these exemplified machines are, as stated above, often donors, on the signals of other axes are operated synchronized. By way of example, machine retrofits may be mentioned in which an encoder (master shaft encoder or master axis encoder) is mounted on the so-called guide shaft in order to detect the position or speed of this shaft. This detected encoder size or the master axis encoder signal is the reference for the movement of the other axes.
Die weiteren Achsen werden dabei oftmals in sogenannten Synchronisationsbetriebsarten – wie z. B. Winkelsynchronisation oder Kurvenscheiben – betrieben.The other axes are often in so-called synchronization modes - such. B. angle synchronization or cams - operated.
Die Problematik beim Einsatz von solchen Leitachsgebern besteht darin, dass der (Leitachs-)Geber nicht immer optimal montiert werden kann und dadurch Störungen auf dem Gebersignal verursacht werden. Diese Störungen können beispielsweise hervorgerufen werden durch
- – mechanische Störungen der Maschine an der Leitwelle, wie z. B. Momentenstöße in der Leitwelle durch andere mit der Leitwelle mechanisch gekoppelte Maschinenelemente;
- – mechanische Störungen durch Ankopplung mittels Zahnriemen bzw. Messgetriebe, die eine gewisse Ungenauigkeit haben;
- – elektrische Störungen auf dem Gebersignal, die zu einem nicht stochastischen überlagerten Signal führen (z. B. Störungen durch EMV);
- – elektrische Störungen in der Signalabtastungseinheit, wie z. B. Rauschen bzw. Jitter; oder
- – softwaremäßige Jitter, die bei einer softwaremäßigen Steuerung der Abtastung zu ungleichförmiger Geschwindigkeit bei eigentlich gleichförmiger abgetasteter Geschwindigkeit führen.
- - Mechanical disturbances of the machine on the guide shaft, such. B. momentary shocks in the guide shaft by other mechanically coupled to the guide shaft machine elements;
- - Mechanical disturbances by coupling by means of toothed belt or measuring gear, which have a certain degree of inaccuracy;
- - Electrical disturbances on the encoder signal, which lead to a non-stochastic superimposed signal (eg interference by EMC);
- - Electrical disturbances in the signal sampling unit, such. Noise or jitter; or
- Software jitter that results in non-uniform velocity at a virtually uniform sampled velocity on software control of the scan.
Bisherige Lösungen zu dieser Problematik wären beispielsweise
- – keine weitere Optimierung der Signale auszuführen;
- – eine Filterung des Gebersignals mittels einem ”Standard-Filter” auszuführen, wie z. B. einem Butterworth-
Filter 2. Ordnung; - – eine Filterung mit einer Extrapolation von Verzögerungszeiten durchzuführen, die durch die Abtastung und die Filterung entstehen; oder
- – eine Filterung mit einem Filter mit konstanten Filterparametern (z. B. konstante Eckfrequenz) durchzuführen.
- - do not carry out any further optimization of the signals;
- - Perform a filtering of the encoder signal by means of a "standard filter", such. A 2nd order Butterworth filter;
- - perform filtering with extrapolation of delay times caused by sampling and filtering; or
- - perform a filtering with a filter with constant filter parameters (eg constant corner frequency).
Nachteilhaft ist im Falle keiner weiteren Optimierung, dass das Gebersignal große Störungen aufweist, denen die darauf synchronisiert arbeitenden Achsen mit ihrer hohen Steifigkeit folgen würden. Als Folge davon ergeben sich
- – Bearbeitungsfehler,
- – eine erhöhte Geräuschbildung,
- – ein erhöhter Energieverbrauch, und/oder
- – eine erhöhte Erwärmung der Motoren.
- - processing errors,
- - an increased noise,
- An increased energy consumption, and / or
- - Increased heating of the engines.
Nachteilhaft im Falle der Filterung mittels eines Standard-Filters ist, dass diese Filter Signalverzögerungen verursachen, die dazu führen, dass störende Winkeldifferenzen zwischen der Referenzposition (Leitwelle) und der gefilterten Leitachsposition und damit auch den zu synchronisierenden Achsen auftreten. Dies führt z. B. dazu, dass bei Geschwindigkeitsveränderungen Winkelfehler der Bearbeitungsachsen auftreten, die typischerweise proportional zur Geschwindigkeitsdifferenz sind. Diese Fehler sind umso größer, je stärker die Filterwirkung eingestellt ist.A disadvantage in the case of filtering by means of a standard filter is that these filters cause signal delays which lead to disturbing angular differences between the reference position (guide shaft) and the filtered Leitachsposition and thus the axes to be synchronized occur. This leads z. For example, in the case of speed changes, angular errors of the machining axes occur, which are typically proportional to the speed difference. These Errors are greater, the more the filter effect is set.
Hierzu sind aus folgenden Schriften Vorrichtungen und Verfahren zur Bereitstellung eines Verknüpfungssignals zur Steuerung einer Anlage bekannt, wobei das Verknüpfungssignal aus einem Leitachsgebersignal einer Anlage abgeleitet wird:
So offenbart die Firmenschrift „Rexroth Bosch Group: Rexroth Indra Drive, Firmware für Antriebsregelgeräte MPH-05, MPB-05, MPD-05, Funktionsbeschreibung, Ausgabe 2007, Seiten 531–539, 819–829” eine Firmware für Antriebsregelgeräte.For this purpose, devices and methods for providing a logic signal for controlling a system are known from the following documents, wherein the logic signal is derived from a Leitachsgebersignal a system:
For example, the company publication "Rexroth Bosch Group: Rexroth Indra Drive, Firmware for Drive Controllers MPH-05, MPB-05, MPD-05, Function Description, Edition 2007, pages 531-539, 819-829" discloses a firmware for drive controllers.
Aus dieser Firmenschrift gehen die Merkmale der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 39 hervor.From this document, the features of the preamble of
Die Firmenschrift „Rexroth Bosch Group: Rexroth Indra Drive, Antriebsregelgeräte MPx-02, MPx03, MPx-04, MPx-05, Parameterbeschreibung. Ausgabe 2007, Seiten 433–440” offenbart die zugehörige Parameterbeschreibung zur vorgenannten Funktionsbeschreibung einer Firmware der Antriebsregelgeräte.The company brochure "Rexroth Bosch Group: Rexroth Indra Drive, Drive Controllers MPx-02, MPx03, MPx-04, MPx-05, Parameter Description. Edition 2007, pages 433-440 "discloses the associated parameter description for the aforementioned functional description of a firmware of the drive controllers.
Die Firmenschrift „SchneiderElectric/Telemecanique: Lexium 15 LPServoverstärker, Programmierhandbuch. Ausgabe 2006, Seiten 99-106, 143–147” offenbart auf S. 143 die Filterung eines Leitachsgebersignals.The company brochure "SchneiderElectric / Telemecanique: Lexium 15 LPServover, Programmer's Guide. 2006 edition, pages 99-106, 143-147 "discloses on page 143 the filtering of a master axis encoder signal.
Die
Die
Die
Die Veröffentlichung „Zheng Zedong; Li Yongdong; Fadel, M.; Xiao Xi: A Rotor Speed and Load Torque Observer for PMSM Based on Extended Kalman Filter, IEEE International Conference on Industrial Technology, 15–17 Dec. 2006, Seiten 233–238. Digital Object Identifier 10.1109/1CIT.2006.372295 offenbart eine Überwachung für einen Rotorgeschwindigkeitssensor.The publication "Zheng Zedong; Li Yongdong; Fadel, M .; Xiao Xi: A Rotor Speed and Load Torque Observer for PMSM Based on Extended Kalman Filter, IEEE International Conference on Industrial Technology, 15-17 Dec. 2006, pages 233-238. Digital Object Identifier 10.1109 / 1CIT.2006.372295 discloses monitoring for a rotor speed sensor.
Nachteilhaft im Falle der Verwendung von Filtern mit Extrapolation ist, dass die Extrapolation zwar den statischen Winkelfehler eliminieren kann, jedoch durch die Extrapolation ein ”Überschwingen” auftreten kann, das z. B. dazu führt, dass die Leitachse bei Erreichen des Stillstandes der Leitwelle eine Rückwärtsdrehung ausführt. Dies ist bei manchen Maschinen nachteilig, da diese aufgrund mechanischer Gegebenheiten nicht rückwärts drehen dürfen. Diese Fehler sind umso größer, je stärker die Filterwirkung eingestellt ist.A disadvantage in the case of using filters with extrapolation is that the extrapolation can indeed eliminate the static angle error, but by extrapolation an "overshoot" can occur, the z. B. causes the leading axis executes a reverse rotation upon reaching the standstill of the Leitwelle. This is disadvantageous in some machines, since they must not rotate backwards due to mechanical conditions. These errors are greater, the more the filter effect is set.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bereitstellungsvorrichtung zur Steuerung einer Anlage sowie ein Verfahren zum Steuern einer Anlage mit verbesserten Eigenschaften zu schaffen.It is thus the object of the present invention to provide a delivery device for controlling a plant and a method for controlling a plant having improved properties.
Diese Aufgabe wird durch eine Bereitstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 39 gelöst. Günstige Ausführungsformen der Erfindung werden durch die Unteransprüche definiert.This object is achieved by a provisioning device according to
Die vorliegende Erfindung schafft eine Bereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung eines Verknüpfungssignals zur Steuerung einer Anlage, wobei die Anlage ein Leitachsgebersignal bereitstellt, welches eine Drehgeschwindigkeit oder einer Position einer Leitwelle der Anlage repräsentiert, wobei die Bereitstellungsvorrichtung die folgenden Merkmale umfasst:
- – eine Filtersignalschnittstelle, die ausgebildet ist, um das Leitachsgebersignal und einen gefilterten Leitachsgebersignalwert bereitzustellen, der einen Wert repräsentiert, der aus einer Filterung des Leitachsgebersignals gewonnen wird; und
- – eine Verknüpfungseinheit, die ausgebildet ist, um den gefilterten Leitachsgebersignalwert mit einem Wert des Leitachsgebersignals zu verknüpfen, um das Verknüpfungssignal zur Steuerung einer Anlage zu erhalten.
- A filter signal interface configured to provide the master encoder signal and a filtered master encoder signal value representing a value obtained from filtering the master encoder signal; and
- - A linking unit, which is designed to link the filtered Leitachsgebersignalwert with a value of the Leitachsgebersignals to obtain the logic signal to control a system.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Bereitstellen eines Verknüpfungssignals zur Steuerung einer Anlage, die ein Leitachsgebersignal bereitstellt welches eine Drehgeschwindigkeit oder eine Position einer Leitwelle der Anlage repräsentiert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen des Leitachsgebersignals und eines gefilterten Leitachsgebersignalwerts, der einen Wert repräsentiert, der aus einer Filterung des Leitachsgebersignals gewonnen wird; und
- – Verknüpfen des gefilterten Leitachsgebersignalwerts mit einem Wert des Leitachsgebersignals, um ein Verknüpfungssignal zu erhalten.
- Providing the master axis signal and a filtered master encoder signal value representing a value obtained from a filtering of the master axis encoder signal; and
- - Combining the filtered Leitachsgebersignalwerts with a value of the Leitachsgebersignals to obtain a logic signal.
Die vorliegende Erfindung und basiert auf der Erkenntnis, dass durch die Filterung des Leitachsgebersignals und die Verknüpfung des gefilterten Leitachsgebersignals mit dem ursprünglichen Leitachsgebersignal eine Vielzahl von Effekten realisierbar ist, die durch die alleinige Verwendung des Leitachsgebersignals oder des gefilterten Leitachsgebersignals nicht möglich wäre. Beispielsweise kann eine Begrenzung eines Winkelfehlers dadurch erfolgen, dass eine Subtraktion des gefilterten Leitwellen- bzw. Leitachsgebersignals von dem ursprünglichen Leitwellen- bzw. Leitachsgebersignal erfolgt, so dass die durch die Filterung bewirkte Verzögerung auf einen maximalen der Wert begrenzt werden kann. Ferner kann auch ein ”Rückdrehen” der Leitwelle durch eine Extrapolation bei der Filterung durch in die Verknüpfung verhindert werden, dass sonst bei niedrigeren Drehgeschwindigkeiten der Leitwelle bzw. Leitachse das ursprüngliche Leitwellengebersignal mit einem höheren Gewicht in das Verknüpfungssignal, das heißt in das von der Bereitstellungsvorrichtung auszugebende Signal eingeht. Die Extrapolation wird in diesem Fall bei geringeren Drehgeschwindigkeiten der Leitwelle nicht so stark gewichtet wie bei einer konstanten Extrapolation für alle Drehgeschwindigkeiten der Leitwelle. Zugleich kann eine effiziente Filterung, beispielsweise auf der Basis eines Kalman-Filters eingesetzt werden, um besondere Zustände der Drehung der Leitwelle (wie beispielsweise Rucke) korrekt erfassen und verarbeiten zu können.The present invention and is based on the finding that by filtering the Leitachsgebersignals and the combination of the filtered Leitachsgebersignals with the original Leitachsgebersignal a variety of effects can be realized, which would not be possible by the sole use of the Leitachsgebersignals or the filtered Leitachsgebersignals. For example, a limitation of an angle error can be effected by a subtraction of the filtered guide shaft signal from the original Leitwellen- or Leitachsgebersignal takes place, so that the delay caused by the filtering can be limited to a maximum of the value. Further, a "turning back" of the Leitwelle by extrapolation in the filtering by in the linkage can be prevented, otherwise at lower rotational speeds of the Leitwelle or leading axis, the original Leitwellengebersignal with a higher weight in the logic signal, that in the supply device signal to be output. In this case extrapolation is not weighted as much at lower rotational speeds of the guide shaft as in a constant extrapolation for all rotational speeds of the guide shaft. At the same time, an efficient filtering, for example based on a Kalman filter, can be used to correctly detect and process special states of the rotation of the guide shaft (such as jerks).
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass durch eine einfache Optimierung der Signalverarbeitungsstruktur eine Vielzahl von Optimierungsmöglichkeiten eines Signals zur Steuerung der Anlage bereitgestellt werden kann. Für die einzelnen Aspekte der Optimierung können unterschiedliche Komponenten speziell ausgestaltet werden, wobei auch eine Kombination der verschiedenen Ausgestaltungen möglich ist. Hierdurch lassen sich in einzelnen Teilaspekten optimierte Steuer- bzw. Verknüpfungssignale erhalten, die eine Steuerung der Anlage unter Vermeidung der oben genannten Nachteile ermöglichen. Ferner kann die in diesem Ansatz vorgeschlagene Signalverarbeitungsstruktur numerisch oder schaltungstechnisch auf sehr einfache Weise implementiert werden, so dass die durch den hier vorgeschlagenen Ansatz verursachten Kosten gegenüber den Kosten einer bisherigen Anlagensteuerung marginal sind, so weit sie überhaupt entstehen.The present invention offers the advantage that, by simply optimizing the signal processing structure, a plurality of optimization possibilities of a signal for controlling the system can be provided. For the individual aspects of the optimization, different components can be specially designed, whereby a combination of the different embodiments is also possible. As a result, optimized control or logic signals can be obtained in individual aspects, which allow control of the system while avoiding the disadvantages mentioned above. Further, the signal processing structure proposed in this approach can be implemented in a very simple way numerically or circuitally, so that the costs caused by the approach proposed here are marginal, as far as they arise at all, compared to the costs of a previous system control.
Günstig ist es, wenn die Filtersignalschnittstelle ein Filter umfasst, welches ausgebildet ist, um aus dem Leitachsgebersignal einen gefilterten Leitachsgebersignalwert zu bestimmen. Dies bietet den Vorteil, dass auf einfache Weise die Bereitstellungsvorrichtung nicht nur ein externes Signal zu verwenden hat, sondern durch das verwendete Filter in der Filtersignalschnittstelle auch die Filtereigenschaften dieses Filters zur Verfügung stehen bzw. verändert werden können, um eine optimale Anpassung der Filtereigenschaften des Filters bzw. Verknüpfungssignals an die Gegebenheiten der Einsatzumgebung beim Benutzer sicherzustellen.It is advantageous if the filter signal interface comprises a filter which is designed to determine from the master axis signal a filtered master axis sensor signal value. This offers the advantage that in a simple way the delivery device not only has to use an external signal, but also the filter properties of this filter are available or can be changed by the filter used in the filter signal interface in order to optimally adapt the filter properties of the filter or linking signal to the conditions of the environment of use to ensure the user.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, um zumindest eine Addition oder Subtraktion des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit einem Wert des Leitachsgebersignals durchzuführen. Dies bietet den Vorteil, dass eine numerisch oder schaltungstechnisch einfache Struktur zur Verknüpfung der zu verknüpfenden Werte verwendet werden kann.In a particular embodiment of the invention, the linking unit can be designed to carry out at least one addition or subtraction of the filtered master axis signal value with a value of the master axis encoder signal. This offers the advantage that a numerically or circuitry-wise simple structure can be used to link the values to be linked.
Ferner kann auch die Verknüpfungseinheit eine Vorverknüpfungseinheit und eine Hauptverknüpfungseinheit umfassen, wobei die Vorverknüpfungseinheit ausgebildet ist, den gefilterten Leitachsgebersignalwert mit einem Wert des Leitachsgebersignals zu einem verknüpften Signal zu verknüpfen und wobei die Hauptverknüpfungseinheit ausgebildet ist, das Verknüpfungssignal auf der Basis einer Verknüpfung eines Wertes des Leitachsgebersignals mit dem verknüpften Signal zu bestimmen. Eine solche doppelte Verknüpfung in der Verknüpfungseinheit ermöglicht eine weitere Aufbereitung des Leitachsgebersignals bzw. des gefilterten Leitachsgebersignals, wodurch eine größere Flexibilität des vorgestellten Ansatzes ermöglicht wird.Furthermore, the linking unit may also comprise a pre-linking unit and a main linking unit, wherein the pre-linking unit is configured to associate the filtered master axis signal value with a value of the master axis signal to a linked signal, and wherein the main link unit is configured, the link signal based on a combination of a value of the Leitachsgebersignals with the associated signal. Such a double linkage in the linkage unit allows a further processing of the Leitachsgebersignals or the filtered Leitachsgebersignals, whereby a greater flexibility of the presented approach is made possible.
Um weiterhin eine schaltungstechnisch oder numerisch effiziente Implementierungsmöglichkeit für die vorliegende Erfindung gemäß einem Ausführungsbeispiel bereitzustellen, kann die Vorverknüpfungseinheit ausgebildet sein, um eine Addition oder Subtraktion durchzuführen.In order to further provide a circuit-wise or numerically efficient implementation option for the present invention according to an embodiment, the pre-association unit may be designed to perform an addition or subtraction.
Günstig ist es auch, wenn die Hauptverknüpfungseinheit ausgebildet ist, eine Begrenzung des verknüpften Signals auf der Basis einer Kennlinie durchzuführen. Dies stellt eine einfache und zuverlässig arbeitende Möglichkeit dar, um eine Begrenzung der Werte des gefilterten Leitachsgebersignals zu erreichen, wodurch sich eine Begrenzung der maximalen Winkeldifferenz einfach realisieren lässt.It is also favorable if the main linking unit is designed to carry out a limitation of the linked signal on the basis of a characteristic curve. This represents a simple and reliable way of achieving a limitation of the values of the filtered master encoder signal, whereby a limitation of the maximum angular difference can be easily realized.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, um einen Wert des Leitachsgebersignals and einen gefilterten Leitachsgebersignalwert zu einem Korrekturwert zu verknüpfen und um das Verknüpfungssignal auf der Basis des Korrekturwertes zu bestimmen. Dies bietet eine weitere Möglichkeit, eine mehrfache Verknüpfung oder Auswertung des ursprünglichen oder gefilterten Leitachsgebersignals zu realisieren, wodurch sich eine feinere Einstellung der Optimierungsmöglichkeiten bietet.In another embodiment of the invention, the combining unit may be configured to combine a value of the master axis signal and a filtered master encoder signal value into a correction value and to determine the logic signal on the basis of the correction value. This offers a further possibility of realizing a multiple connection or evaluation of the original or filtered master encoder signal, which offers a finer adjustment of the optimization possibilities.
Um eine schaltungstechnische oder numerische Implementierung einfach zu gestalten kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, das Verknüpfungssignal durch eine Addition oder Subtraktion des gefilterten Leitachsgebersignalwerts mit dem Korrekturwert zu erhalten.In order to make a circuit-technical or numerical implementation simple, the linking unit can be designed to obtain the linking signal by adding or subtracting the filtered master axis signal value with the correction value.
Ferner kann auch die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, zur Bestimmung des Korrekturwertes eine Gewichtung einer Verknüpfung des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit einem Wert des Leitachsgebersignals durchzuführen. Hierdurch kann eine Begrenzung des Werts der Verknüpfung des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit dem Wert des Leitachsgebersignals erreicht werden, um schließlich eine Begrenzung der Winkeldifferenz zwischen dem gefilterten Leitachsgebersignal mit dem Leitachsgebersignal sicherzustellen.Furthermore, the linking unit can also be designed to carry out a weighting of a combination of the filtered master axis signal value with a value of the master axis encoder signal in order to determine the correction value. This can a limitation of the value of the combination of the filtered master encoder signal value with the value of the master axis encoder signal can be achieved in order to finally ensure a limitation of the angular difference between the filtered master encoder signal and the master axis encoder signal.
Eine einfache Möglichkeit, eine Begrenzung durchzuführen besteht dann, wenn die Verknüpfungseinheit ausgebildet ist, die Gewichtung auf der Basis einer Kennlinie zur Bestimmung eines Gewichtungsfaktors durchzuführen, wobei der Gewichtungsfaktor durch die Kennlinie in Abhängigkeit von einem Verknüpfungsergebnis des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit dem Wert des Leitachsgebersignals festlegbar oder vorbestimmt ist. In diesem Fall kann die Begrenzungsfunktion durch eine geeignete Kennlinie erfolgen, so dass keine aufwändigen Berechnungsschritte zur Realisierung der Begrenzungsfunktion erforderlich werden.An easy way to perform a limitation is when the linkage unit is designed to carry out the weighting based on a characteristic curve for determining a weighting factor, wherein the weighting factor by the characteristic in dependence on a result of the filtered Führungsachsgebersignalwertes with the value of the Leitachsgebersignals fixed or is predetermined. In this case, the limiting function can be carried out by a suitable characteristic, so that no complex calculation steps for the realization of the limiting function are required.
Auch kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, um zur Bestimmung des Gewichtungsfaktors eine zusätzliche Filterung des Verknüpfungsergebnisses des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit dem Wert des Leitachsgebersignals durchzuführen. Dies führt zu einer Glättung des Verknüpfungsergebnisses des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit dem Wert des Leitachsgebersignals, wodurch sich eine gegenüber Signalschwankungen robustere Begrenzungsmöglichkeit ergibt.Also, in a further embodiment of the invention, the linking unit may be designed to perform an additional filtering of the result of the combination of the filtered master axis sensor signal value with the value of the master axis encoder signal in order to determine the weighting factor. This leads to a smoothing of the result of the combination of the filtered master encoder signal value with the value of the master axis signal, which results in a more robust limitation possibility compared to signal fluctuations.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, für die zusätzliche Filterung ein Verknüpfungseinheitsfilter mit einer Filtercharakteristik zu verwenden, dessen Eckfrequenzen einzeln vorgebbar sind, dessen Eckfrequenzen ein vorgebbares Verhältnis zur Einstellung eines Filters oder dessen Eckfrequenzen ein festes Verhältnis zur Einstellung des Filters besitzen, wobei das Filter dasjenige Filter ist, welches den gefilterten Leitachsgebersignalwert bereitstellt. Dies bietet den Vorteil, dass eine sehr gute Adaptierbarkeit des Verknüpfungseinheitsfilters für die zusätzliche Filterung die vorstehend genannten Eigenschaften nochmals verbessert.In another embodiment of the invention, the linking unit may be formed to use a combination unit filter with a filter characteristic for the additional filtering whose corner frequencies are individually predetermined, whose cutoff frequencies have a predeterminable ratio for setting a filter or its corner frequencies a fixed ratio for setting the filter wherein the filter is the one that provides the filtered master encoder signal value. This offers the advantage that a very good adaptability of the linking unit filter for the additional filtering further improves the aforementioned properties.
Auch kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Hauptverknüpfungseinheit oder die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, eine Kennlinie zu verwenden, die einen Wert von Null im Ursprung eines Kennliniendiagrammes aufweist, dessen Abszisse ein Verknüpfungsergebnis des Ausgangswertes des Filters oder des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit dem Wert des Leitachsgebersignals abbildet. Dies bietet den Vorteil, dass die Begrenzung (beispielsweise durch Multiplikation mit einem Faktor) des Verknüpfungsergebnisses des gefilterten Leitachsgebersignalwertes mit dem Wert des Leitachsgebersignals nie vollständig aufgehoben wird, so dass immer zumindest ein von Null verschiedener Verknüpfungswert erhalten wird, wenn dieser Wert ohne die Begrenzung durch die Kennlinie auch von null verschieden wäre.Also, in another embodiment of the invention, the main linking unit or the combining unit may be configured to use a characteristic having a value of zero at the origin of a characteristic diagram whose abscissa represents a result of combining the output value of the filter or the filtered master axis signal value with the value of the master axis signal , This offers the advantage that the limitation (for example, by multiplication by a factor) of the result of the filtered master axis signal value with the value of the master axis signal is never completely canceled, so that at least a non-zero logic value is always obtained, if this value without the limitation by the characteristic would also be different from zero.
Um eine einfache numerische oder schaltungstechnische Begrenzung durchzuführen, kann die Hauptverknüpfungseinheit oder eine Begrenzungseinheit ausgebildet sein, eine Kennlinie zu verwenden, die zumindest teilweise lineare Abschnitte aufweist oder auf Polynomen oder sinoiden Formen basiert. Diese Formen einer Kennlinie können einfach verarbeitet werden.In order to perform a simple numerical or circuitry limitation, the main linking unit or a bounding unit may be configured to use a characteristic having at least partially linear sections or based on polynomials or sinoid forms. These forms of a characteristic can be easily processed.
Um eine möglichst schnelle und flexible Adaptierung der Bereitstellungsvorrichtung an die örtlichen Bedingungen oder Einsatzbedingungen bei einem Benutzer der Anlage anpassen zu können, kann die Hauptverknüpfungseinheit oder die Begrenzungseinheit ausgebildet sein, eine Kennlinie zu verwenden, die veränderbar und/oder auswechselbar, insbesondere online veränderbar und/oder auswechselbar ist.In order to be able to adapt the provision device as quickly and flexibly as possible to the local conditions or operating conditions of a user of the system, the main linking unit or the limiting unit can be designed to use a characteristic that can be changed and / or replaced, in particular changed online and / or or interchangeable.
Sehr gute Steuerergebnisse werden ferner erhalten, wenn die Verknüpfungseinheit ausgebildet ist, das Leitachsgebersignal vor der Verknüpfung mit dem gefilterten Leitachsgebersignalwert mit einem Verknüpfungseinheitsfilter zu filtern.Very good control results are also obtained if the linking unit is designed to filter the master axis encoder signal with a linking unit filter before being linked to the filtered master axis signal value.
Auch kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, das Leitachsgebersignal vor einer Verknüpfung mit dem gefilterten Leitachsgebersignalwert mit einem Verknüpfungseinheitsfilter zu filtern, das eine schwächere Filtercharakteristik aufweist, als das Filter. Dies bietet den Vorteil, dass die Wirkung des Filters nicht durch die Filterung des Leitachsgebersignals im Verknüpfungseinheitsfilter aufgehoben oder verzerrt wird.The linking unit can also be configured to filter the master axis encoder signal before being linked to the filtered master axis sensor signal value with a linking unit filter having a weaker filter characteristic than the filter. This offers the advantage that the effect of the filter is not canceled or distorted by the filtering of the master axis signal in the combining unit filter.
Um auch externe Anlagen mit den Daten der Bereitstellungsvorrichtung zu versorgen, oder einem Benutzer die Werte der Bereitstellungsvorrichtung zugänglich zu machen, kann in einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Ausgabeschnittstelle vorgesehen sein, die ausgebildet ist, eine Differenz zwischen einem Wert des Leitachsgebersignals und einem Wert des Verknüpfungssignals oder des gefilterten Leitachsgebersignals auszugeben.In order to also supply external equipment with the data of the provisioning device, or to make the values of the providing device accessible to a user, in another embodiment of the present invention an output interface may be provided, which is designed to be a difference between a value of the master axis signal and a value output the logic signal or the filtered Leitachsgebersignals.
Für eine Auswertung zu einem späteren Zeitpunkt kann die Bereitstellungsvorrichtung ferner einen Speicher aufweisen, der ausgebildet ist, um eine maximal aufgetretene Differenz zwischen einem Wert des Leitachsgebersignals und einem Wert des Verknüpfungssignals oder des gefilterten Leitachsgebersignals zu speichern.For evaluation at a later time, the providing device may further comprise a memory configured to store a maximum difference between a value of the master axis generator signal and a value of the logic signal or the filtered master sensor signal.
In einer anderen oder zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, den gefilterten Leitachsgebersignalwert mit dem Leitachsgebersignal derart zu verknüpfen, dass ein Wert des Verknüpfungssignals erst dann dem gefilterten Leitachsgebersignalwert entspricht, wenn die Drehgeschwindigkeit der Leitwelle zumindest einer vordefinierten oder festlegbaren Drehgrenzgeschwindigkeit entspricht. Hierdurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass eine Extrapolation der Filterwirkung zu einem Rückdrehen der Leitwelle beim Abbremsen derselben im niedrigen Drehgeschwindigkeitsbereich führt. Die Filterwirkung wird somit im niedrigen Drehgeschwindigkeitsbereich der Leitwelle reduziert. In another or additional embodiment of the invention, the linking unit may be designed to link the filtered master axis signal value with the master axis encoder signal such that a value of the link signal only corresponds to the filtered master axis signal value if the rotational speed of the master shaft corresponds to at least one predefined or definable rotational limit speed. In this way, it can be advantageously avoided that an extrapolation of the filter effect leads to a backward rotation of the guide shaft when it is decelerated in the low rotational speed range. The filter effect is thus reduced in the low rotational speed range of the guide shaft.
Um eine einfache und schnell umsetzbare Verknüpfung zu ermöglichen kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, den Wert des Verknüpfungssignals aus dem gefilterten Leitachsgebersignalwert und dem Leitachsgebersignal entsprechend einer Verknüpfungskennlinie zu bestimmen, wenn die Drehgeschwindigkeit der Leitwelle niedriger als die vordefinierten Drehgrenzgeschwindigkeit ist.In order to enable a simple and quickly implementable link, the link unit may be configured to determine the value of the link signal from the filtered master encoder signal value and the master axis encoder signal in accordance with a linkage characteristic when the rotational speed of the master shaft is lower than the predefined rotational limit speed.
Insbesondere wenn die Verknüpfungseinheit ausgebildet ist, eine lineare Verknüpfungskennlinie in einem Bereich der Drehgeschwindigkeit der Leitwelle zu verwenden, in dem Drehgeschwindigkeit der Leitwelle niedriger als die vordefinierte Drehgrenzgeschwindigkeit ist, kann die Verknüpfung schaltungstechnisch oder numerisch sehr einfach durch Multiplikationen oder Additionen/Subtraktionen ausgeführt werden.In particular, when the link unit is adapted to use a linear linkage characteristic in a range of the rotational speed of the idler shaft in which the rotational speed of the idler shaft is lower than the predefined rotational limit speed, the linkage can be performed circuitically or numerically very simply by multiplication or addition / subtraction.
Um zu verhindern, dass zumindest das gefilterte Leitachsgebersignal immer in den Verknüpfungswert eingeht, kann die Verknüpfungseinheit ausgebildet sein, eine lineare Verknüpfungskennlinie zu verwenden, die bei einem Stillstand der Leitwelle einen von Null verschiedenen Wert aufweist.In order to prevent at least the filtered master axis sensor signal from always entering the logic value, the logic unit can be designed to use a linear logic characteristic which has a nonzero value when the master shaft is at a standstill.
In einer anderen Ausführungsform kann die Verknüpfungsvorrichtung ausgebildet sein, eine nicht-lineare Verknüpfungskennlinie zu verwenden Hierdurch kann beispielsweise den Einsatzgegebenheiten der Steuervorrichtung beim Benutzer entsprechend Rechnung getragen werden.In another embodiment, the linking device can be designed to use a non-linear connection characteristic. In this way, for example, the operational conditions of the control device can be correspondingly taken into account by the user.
Um eine möglichst große Flexibilität bei der Verknüpfung sicherzustellen, kann in der Verknüpfungseinheit die Verknüpfungskennline fest vorgebbar sein oder die Verknüpfungseinheit eine Schnittstelle aufweisen, die ausgebildet ist, einem Anwender die Möglichkeit einer Eingabe einer Verknüpfungskennline zu ermöglichen.In order to ensure the greatest possible flexibility in the linking, the linking characteristic can be predefinable in the linking unit or the linking unit can have an interface which is designed to enable a user to enter a linking characteristic.
Eine sehr gute Steuerung auf Grund von glatten Signalwerten lässt sich erreichen, wenn die Filterschnittstelle ferner ein Filter aufweist, das ausgebildet ist, den gefilterten Leitachsgebersignalwert bereitzustellen.Very good control due to smooth signal values can be achieved if the filter interface further comprises a filter configured to provide the filtered master encoder signal value.
In einer weiteren oder zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung kann ferner ein Filter zur Bereitstellung des gefilterten Leitachsgebersignalwertes über die Filterschnittstelle vorgesehen sein, wobei das Filter eine Kalman-Filterstruktur aufweist. Dies bietet eine sehr effiziente und robuste Filterung des Leitachsgebersignals.In a further or additional embodiment of the invention, a filter may further be provided for providing the filtered master axis signal value via the filter interface, the filter having a Kalman filter structure. This provides very efficient and robust filtering of the master axis encoder signal.
Insbesondere können auch spezielle Bewegungssituationen auf der Leitwelle gut erfasst und verarbeitet werden, wenn das Filter in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung eine rückgekoppelte Struktur mit drei kaskadierten Integratoren aufweist, wobei die kaskadierten Integratoren ausgebildet sind, mit einer Information über einen auftretenden Ruck oder über eine Beschleunigung in der Drehbewegung der Leitwelle gespeist zu werden.In particular, special motion situations on the Leitwelle can be well detected and processed when the filter in a particular embodiment of the invention has a feedback structure with three cascaded integrators, wherein the cascaded integrators are formed, with information about a jerk occurring or an acceleration to be fed in the rotational movement of the guide shaft.
Um bereits bekannte Standardwerte für beispielsweise einen Ruck der Leitwelle oder weitere übliche Bewegungssituationen optimal und effizient erfassen und verarbeiten zu können, kann das Filter derart ausgebildet sein, dass zumindest einer der kaskadierten Integratoren mit zumindest einem festlegbaren oder vordefinierten Wert bei einem Auftreten eines Ruckes oder einer Beschleunigung in der Drehbewegung der Leitwelle gespeist wird.In order to be able to optimally and efficiently detect and process already known standard values for, for example, a jerk of the guide shaft or other usual movement situations, the filter may be designed such that at least one of the cascaded integrators has at least one definable or predefined value in the event of a jolt or a jerk Acceleration is fed in the rotational movement of the guide shaft.
Eine sehr gute und schnelle Verarbeitung von Schaltzuständen der Anlage und der Änderung der Bewegung der Leitwelle kann dann sichergestellt werden, wenn das Filter eine Schaltpunkterkennungseinheit umfasst, die ausgebildet ist, eine Information über einen Zeitpunkt der Antriebsumschaltung an der Leitwelle der Anlage selbständig zu erkennen, wobei das Filter ausgebildet ist, die Filterung auf der Basis dieser Information über den Zeitpunkt der Antriebsumschaltung durchzuführen.A very good and fast processing of switching states of the system and the change of the movement of the guide shaft can be ensured if the filter comprises a switching point detection unit which is adapted to automatically detect information about a timing of the drive switching on the guide shaft of the system the filter is adapted to perform the filtering on the basis of this information about the timing of the drive switching.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Filter eine Maschinensteuerungsschnittstelle umfassen, die ausgebildet ist, eine Information über eine Drehgeschwindigkeit der Leitwelle, insbesondere einen Wechsel der Drehgeschwindigkeit der Leitwelle, zumindest einen Beschleunigungswert der Leitwelle, zumindest einen Ruckwert der Leitwelle, zumindest eine Soll-Drehgeschwindigkeit der Leitwelle, zumindest einen Motorstrom eines Motors der Anlage oder zumindest ein Beschleunigungsmoment der Leitwelle zu empfangen und die Filterung auf der Basis der empfangenen Information über die Drehgeschwindigkeit der Leitwelle durchzuführen. Diese Werte bilden gute Größen zur Voraussage von Bewegungsänderungen der Leitwelle, so dass das Filter durch diese von einer herkömmlichen Maschinensteuerungsschnittstelle leicht ausgebbaren Daten einfach auf die Bewegungsänderung der Leitwelle der Anlage schließen kann.In a further embodiment of the invention, the filter may comprise a machine control interface which is designed to provide information about a rotational speed of the guide shaft, in particular a change in the rotational speed of the guide shaft, at least one acceleration value of the guide shaft, at least one jerk value of the guide shaft, at least one desired rotational speed the guide shaft to receive at least one motor current of a motor of the system or at least one acceleration torque of the guide shaft and perform the filtering on the basis of the received information about the rotational speed of the guide shaft. These values provide good quantities for predicting changes in the travel of the idler shaft, thereby making the filter easily accessible by a conventional machine control interface output data can easily close to the change in movement of the guide shaft of the plant.
Ferner kann auch in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Filter ausgebildet sein, die kaskadierten Integratoren ansprechend auf eine Information über den Zeitpunkt der Antriebsumschaltung aus der Schaltpunkterkennungseinheit oder ansprechend auf die Information über die Drehgeschwindigkeit der Leitwelle mit einem vordefinierten Wert zu speisen. Eine solche Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass die Speisung mit dem vordefinierten oder festlegbaren Wert dann erfolgt, wenn tatsächlich der Zeitpunkt der Antriebsumschaltung mittels der Information über die Drehgeschwindigkeit vorliegt.Furthermore, in another embodiment of the invention, the filter may also be configured to feed the cascaded integrators with a predefined value in response to information about the timing of the drive switching from the switch point detection unit or in response to the information about the rotation speed of the guide shaft. Such an embodiment of the invention offers the advantage that the feed with the predefined or definable value takes place when in fact the time of the drive switching is present by means of the information about the rotational speed.
Auch kann das Filter ferner einen Sensor umfassen, der ausgebildet ist, ein Sensorsignal bereitzustellen, das eine Drehgeschwindigkeit oder eine Position der Leitwelle repräsentiert, wobei das Filter ausgebildet ist, die Filterung auf der Basis des Sensorsignals durchzuführen. In diesem Fall kann die Bereitstellungsvorrichtung als integrale Einheit ausgebildet sein, die nicht auf ein extern zu lieferndes Leitachsgebersignal zurückzugreifen braucht.Also, the filter may further include a sensor configured to provide a sensor signal representing a rotational speed or position of the master shaft, the filter being configured to perform the filtering based on the sensor signal. In this case, the provisioning device may be formed as an integral unit that does not need to resort to an externally supplied Leitachsgebersignal.
Um eine möglichst große Flexibilität an die Einsatzbedingungen beim Benutzer der Anlage sicherzustellen, kann das Filter ausgebildet sein, den festlegbaren Wert durch eine Benutzereingabe, eine Messfahrt der Anlage oder während des Laufs der Anlage durch eine einstellbare Lernphase des Filters zu ermitteln.In order to ensure the greatest possible flexibility for the conditions of use of the user of the system, the filter can be designed to determine the definable value by a user input, a measuring run of the system or during the run of the system by an adjustable learning phase of the filter.
Eine günstige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist dann gegeben, wenn eine Ausgabevorrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, zumindest eine für die Filterung relevante Größe auszugeben. Dies bietet den Vorteil, die durch eine derartige Ausführungsform der Erfindung ermittelten Signalwerte weiteren Komponenten der Anlage zuzuführen, die diese Werte einem Benutzer der Anlage anzeigen, damit dieser mit den ermittelten Signalen beispielsweise eine weitere Optimierung oder eine Dokumentation durchführen kann.A favorable embodiment of the present invention is given when an output device is provided, which is designed to output at least one relevant for the filtering size. This offers the advantage of supplying the signal values determined by such an embodiment of the invention to further components of the installation, which display these values to a user of the installation, so that he can carry out further optimization or documentation with the signals determined, for example.
Besonders günstig ist es, wenn in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner ein Filter zur Bereitstellung des gefilterten Leitachsgebersignalwertes über die Filterschnittstelle vorgesehen ist, wobei die Filtereigenschaft des Filters an eine aktuelle Drehgeschwindigkeit der Leitwelle der Anlage adaptierbar ist. Dies bietet eine sehr große Flexibilität bei der Auswahl der geeignetsten Filtercharakteristik, die ein Benutzer der Anlage im speziellen Einsatzszenario für die Anlage gerade benötigt.It is particularly advantageous if, in one embodiment of the present invention, a filter is also provided for providing the filtered master axis signal value via the filter interface, wherein the filter characteristic of the filter can be adapted to a current rotational speed of the guide shaft of the system. This offers a great deal of flexibility in selecting the most suitable filter characteristic that a user of the system currently needs in a particular application scenario for the system.
Um eine gute Filterwirkung zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Filtercharakteristik des Filters nicht fix auszugestalten, sondern eine Filterzeitkonstante oder eine Eckfrequenz in einem festen oder in einem vorgebbaren oder parametrierbaren Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit der Leitwelle anzupassen.In order to achieve a good filter effect, it is advantageous not to design the filter characteristic of the filter fixed, but to adapt a filter time constant or a corner frequency in a fixed or in a predefinable or parameterizable ratio to the rotational speed of the guide shaft.
Um eine minimale Filterwirkung sicherzustellen, kann das Filter ausgebildet sein, eine Filterzeitkonstante zu verwenden, die bei einem Stillstand der Leitwelle einen Mindestwert aufweist, um bei Stillstand der Leitwelle eine Eckfrequenz von größer als Null Hertz zu erhalten.In order to ensure a minimum filtering effect, the filter can be designed to use a filter time constant which has a minimum value at a standstill of the guide shaft in order to obtain a cutoff frequency of greater than zero Hertz when the guide shaft is at standstill.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Steuervorrichtung mit folgenden Merkmalen vorgesehen:
- – einer Bereitstellungsvorrichtung wie sie vorstehend genannt wurde; und
- – eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um die Anlage ansprechend auf das Verknüpfungssignal zu steuern.
- A delivery device as mentioned above; and
- A control unit configured to control the system in response to the logic signal.
Eine solche Ausführungsform der Erfindung bietet eine kompakte und gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserte Anlagensteuerung, da die Steuergröße durch den hier vorgeschlagenen Ansatz unter Verwendung des Verknüpfungssignals sehr gut aufbereitet werden kann.Such an embodiment of the invention provides a compact and significantly improved system control over the prior art, since the control variable can be processed very well by the approach proposed here using the logic signal.
Abhängig von den Gegebenheiten kann das erfindungsgemäße Verfahren in Hardware oder Software implementiert werden. Die sehr einfache und kostengünstige Implementation kann auf digitalen Speichermedien, insbesondere eine Diskette oder CDROM, EPROM- bzw. Flash-Speichern mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammen wirken können, dass das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung somit auch in einen Computer-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Datenverarbeitungsanlage abläuft. In anderen Worten ausgedrückt kann die Erfindung somit als ein Computer-Programm mit einem Programmcode zur Durchführung von Schritten des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer Datenverarbeitungsanlage abläuft.Depending on the circumstances, the method according to the invention can be implemented in hardware or software. The very simple and cost-effective implementation can be done on digital storage media, in particular a floppy disk or CDROM, EPROM or flash memory with electronically readable control signals, which can interact with a programmable computer system so that the corresponding method is performed. In general, the invention thus also consists in a computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to the invention, when the computer program product runs on a data processing system. In other words, the invention can thus be realized as a computer program with a program code for performing steps of the method when the computer program runs on a computer or a data processing system.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying figures. It shows:
Eventuell angegebene Dimensionen und Maße sind nur exemplarisch, so dass die Erfindung nicht auf diese Dimensionen und Maße beschränkt ist. Gleiche oder ähnliche Elemente sind im Folgenden mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden können oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.Any dimensions and dimensions given are exemplary only, so the invention is not limited to these dimensions and dimensions. The same or similar elements are provided below with the same or similar reference numerals. Furthermore, the figures of the drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is clear to a person skilled in the art that these features can also be considered individually or they can be combined to form further combinations not explicitly described here.
Der Kern der Erfindung besteht im Wesentlichen aus drei anwendbaren Maßnahmen, die einzelne Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bilden. Darüber hinaus gibt es zusätzliche, verbessernde Maßnahmen, speziell zu jeder der drei genannten anwendbaren Maßnahmen. Die drei genannten Maßnahmen können jedoch auch zusammen angewendet werden, um eine zusätzliche Verbesserung bei der Steuerung einer Anlage zu erreichen.The essence of the invention consists essentially of three applicable measures forming individual embodiments of the present invention. In addition, there are additional, improving measures, specifically for each of the three applicable measures mentioned. However, the three measures mentioned above can also be used together to achieve additional improvement in the control of a plant.
Die drei Maßnahmen betreffen insbesondere die in den nachfolgend genannten Aspekte bzw. Unteraspekte der Ausführungsbeispiele:The three measures relate in particular to the aspects and sub-aspects of the exemplary embodiments mentioned below:
- – Begrenzung der maximalen Winkeldifferenz zwischen Leitwellenposition und gefilterter Leitachsposition beispielsweise durch- Limiting the maximum angular difference between Leitwellenposition and filtered Leitachsposition for example by
- – Beobachtung/Überwachung von Filtereingang und Filtergrößen (Filterausgang, interne Filtergrößen)- observation / monitoring of filter input and filter sizes (filter output, internal filter sizes)
- – Ableitung von Korrekturwerten- Derivation of correction values
- – Aufschalten der Korrekturwerte auf das gefilterte Signal- Apply the correction values to the filtered signal
- – Begrenzung/Reduktion des Rückwärtsdrehens der gefilterten Position beispielsweise durchLimiting / reducing the reverse rotation of the filtered position, for example by
- – Fade out der Filterwirkung- Fade out the filter effect
- – Optimierung des Filters selbst beispielsweise durch- Optimization of the filter itself, for example by
- – Anwendung von Kalman-Filtern und/oder in Kombination mit- Use of Kalman filters and / or in combination with
- – Kenntnis/Ermittlung der zu erwartenden Beschleunigungen/Rucke- Knowledge / determination of the expected accelerations / jerks
- – Adaption der Filterzeitkonstante/Eckfrequenz, wobei diese Maßnahme auch im Zusammenhang mit allen oben genannten Aspekten verwendet werden kann.- Adaptation of the filter time constant / corner frequency, this measure can also be used in connection with all the above aspects.
In einer speziellen Ausführung der vorliegenden Erfindung kann die Filtersignalschnittstelle
Anhand der Beobachtung des ungefilterten Messwertes bzw. Sensorwertes
Eine erste Ausführungsvariante für die Filtersignalschnittstelle
Das Verhalten des in
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verknüpfungseinheit
Gemäß dem in
Die vorstehenden Varianten des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung haben dabei die folgenden Eigenschaften:
- – Es sind verschiedene Filterstrukturen verwendbar, d. h. die Struktur kann mit den vorhandenen Filtern kombiniert werden.
- – Es sind verschiedene Kennlinien möglich. Die Kennlinien können dabei auswählbar sein, und/oder die Werte der Kennlinien können vorgebbar sein. Die Kennlinien können auch online änderbar bzw. online wechselbar sein.
- - Different filter structures can be used, ie the structure can be combined with the existing filters.
- - Different characteristics are possible. The characteristic curves can be selectable, and / or the values of the characteristic curves can be predefinable. The characteristic curves can also be changed online or exchanged online.
Ferner sind noch weitere, nachfolgend beispielhaft genannte zusätzliche Optionen möglich:
- – Es kann eine zusätzliche Filterung ausgeführt werden (beide Maßnahmen entsprechend den vorstehenden beiden Ausführungsbeispielvarianten können dann unabhängig voneinander ausgeführt werden):
- – Das ungefilterte Signal wird mit einem zusätzlichen Filter mit typischerweise geringerer Filterwirkung gefiltert. Dies bedeutet, dass z. B. in
4 zwischen dem Eingang und dem „–„ Eingang der Vorverknüpfungseinheit180 ein weiteres Filter enthalten bzw. implementiert ist. - – Die ermittelte (Schleppfehler-)Differenz „dx” kann mittels eines zusätzlichen Filters gefiltert werden. Dies bedeutet, dass z. B. in
4 zwischen der Vorverknüpfungseinheit180 und der Begrenzungseinheit210 ein weiteres Filter enthalten sein kann. - – Die Eckfrequenzen der zusätzlichen Filterung kann dabei entweder
- – einzeln vorgebbar sein (z. B. per Parameter).
- – ein vorgebbares Verhältnis zur Einstellung des Glättungsfilters besitzen (z. B. als Faktor der Eckfrequenzen per Parameter vorgebbar sein).
- – ein festes Verhältnis zur Einstellung des Glättungsfilters besitzen (z. B. ein Faktor der Eckfrequenzen ist in der Bereitstellungsvorrichtung fest programmiert).
- – Es kann eine Ausgabe der aktuellen Winkeldifferenz zur Diagnose z. B. auf einem Oszilloskop oder allgemein einer Ausgabeeinheit erfolgen.
- – Es kann eine Speicherung einer maximal aufgetretenen Winkeldifferenz zur Diagnose erfolgen (beispielsweise als ”Schleppzeiger”, mit Rücksetzmöglichkeit).
- Additional filtering can be carried out (both measures according to the above two exemplary embodiments can then be carried out independently of one another):
- - The unfiltered signal is filtered with an additional filter with typically less filtering effect. This means that z. In
4 between the input and the "-" input of thepreallocation unit 180 another filter is included or implemented. - - The determined (following error) difference "dx" can be filtered by means of an additional filter. This means that z. In
4 between thepre-linking unit 180 and thelimitation unit 210 another filter can be included. - - The corner frequencies of the additional filtering can either
- - be individually definable (eg by parameter).
- - Have a predeterminable ratio to the setting of the smoothing filter (eg be predefined as a factor of the corner frequencies per parameter).
- - have a fixed relation to the setting of the smoothing filter (eg a factor of cutoff frequencies is permanently programmed in the provisioning device).
- - It can be an output of the current angle difference to the diagnosis z. B. on an oscilloscope or generally an output unit.
- - It can be a storage of a maximum occurred angle difference for diagnosis done (for example, as "drag pointer", with reset option).
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Begrenzung bzw. Reduktion des Rückwärtsdrehens der gefilterten Position erfolgen. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass die Filterwirkung bei niedrigen Drehzahlen verringert wird, so dass das Verhalten des Rückwärtsdrehens der gefilterten Position in der Anlage reduziert bzw. eliminiert wird. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass unter Verwendung der gefilterten oder ungefilterten Gebergeschwindigkeitswerte ein Mischfaktor für den gefilterten bzw. ungefilterten Verknüpfungswert (beispielsweise per (stetiger) Kennlinie) verändert bzw. generiert wird. In
Die Kennlinie der Auswertungseinheit kann dabei folgende Eigenschaften aufweisen:
- – Sie kann einerseits fest vorgegeben sein.
- – Alternativ oder zusätzlich kann sie auch durch den Anwender vorgebbar oder veränderbar sein; beispielsweise kann neben der Geschwindigkeit der Leitwelle, bei dem die Kennlinie den Wert „1” annimmt (d. h. der Grenzgeschwindigkeit ω1) auch der Kennlinienwert bei einem Stillstand der Leitwelle (d. h. einer Geschwindigkeit von 0) angegeben werden, so dass
das gefilterte Leitwellengebersignal 130 bei einerGeschwindigkeit von 0 nicht komplett ohne Gewicht in dem Verknüpfungssignal berücksichtigt ist.
- - It can be fixed on the one hand.
- Alternatively or additionally, it can also be predetermined or changed by the user; For example, in addition to the speed of the Leitwelle in which the characteristic assumes the value "1" (ie, the limit speed ω 1 ) and the characteristic value at a standstill of the Leitwelle (ie a speed of 0) are specified, so that the filtered
Leitwellengebersignal 130 at a speed of 0 is not completely considered without weight in the logic signal.
Optional kann die
- – Geschwindigkeit (d. h.
das der Auswertungseinheit 600 zugeführte Signal) mit einem eigenen Filter mit fester oder vorgebbarer Filtereigenschaft (z. B. Eckfrequenz, Filterordnung) gefiltert werden. Einfacherweise kann jedoch die vom Leitachsfilter gefilterte Geschwindigkeit verwendet werden, so dass dieAuswertungseinheit 600 durchdas gefilterte Leitwellengebersignal 130 gespeist wird. - – eine von mehreren verschiedenen Filterkennlinien auswählbar sein, die nicht zwingend lineare Kennlinienäste beinhalten müssen.
- - Speed (ie that of the
evaluation unit 600 supplied signal) with its own filter with a fixed or predefinable filter property (eg corner frequency, filter order) are filtered. However, simply the speed filtered by the master axis filter can be used so that theevaluation unit 600 through the filteredmaster shaft signal 130 is fed. - - One of several different filter characteristics to be selectable, which need not necessarily include linear characteristic branches.
In einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Optimierung des Filters als zentraler Ansatzpunkt für eine Verbesserung gesehen werden. Insbesondere dann, wenn die in einer Maschine auftretenden Rucke und Beschleunigungen bei Geschwindigkeitsänderungen konstant sind, kann mittels eines Kalman-Filters mit einer polynomen Struktur und/oder einer Schaltpunkterkennung mit Vorgabe der auftretenden Größen das Filter bzw. die Filtereigenschaft optimiert werden.In a third embodiment of the present invention, optimization of the filter can be seen as a central starting point for improvement. In particular, when the jerks and accelerations occurring in a machine are constant in the case of changes in speed, it is possible to use a Kalman filter with a polynomial structure and / or a Switch point detection with specification of the occurring variables the filter or the filter property are optimized.
Die polynome Struktur ergibt sich aus der Tatsache, dass die Geschwindigkeit durch Integration der Beschleunigung bzw. zweifache Integration des Ruckes ermittelt werden kann. Sind jetzt der auftretende Ruck bzw. die auftretende Beschleunigung bekannt oder ermittelbar, so kann dieses Wissen zur Umschaltung der Integratoren der polynomen Filterstruktur herangezogen werden.The polynomial structure results from the fact that the velocity can be determined by integration of the acceleration or two-fold integration of the jerk. If the occurring jerk or the occurring acceleration is now known or ascertainable, then this knowledge can be used to switch over the integrators of the polynomial filter structure.
In
Die in
Die Erkennung der auftretenden Beschleunigung bzw. des auftretenden Ruckes kann dabei auf verschiedene Arten geschehen:
- – Wie in
7 dargestellt, kann dies selbständigvon einer Schaltpunkterkennungseinheit 720 ermittelt werden. - – Die Maschinensteuerung, die die Maschinengeschwindigkeit vorgibt, kann z. B. mittels eines oder mehrerer binären Signale einen Wechsel der Geschwindigkeit anzeigen (dies entspricht einer ”Vorankündigung des Schaltpunktes” durch eine Maschinensteuerung der Anlage, die über eine Maschinensteuerungsschnittstelle der Steuervorrichtung mitgeteilt werden kann).
- – Die Maschinensteuerung, die die Maschinengeschwindigkeit vorgibt, kann Daten an das Leitachsgeberfilter beispielsweise über eine Maschinensteuerungsschnittstelle übertragen. Hierbei können beispielsweise
- – Beschleunigungswerte
- – Ruckwerte
- – Soll-Geschwindigkeiten
- – Motorströme (z. B. der drehmomentbildende Strom)
- – Beschleunigungsmomente
- – Die Steuervorrichtung, die das Leitachsfilter rechnet (soweit dies digital implementiert ist) kann Signale auch selbständig mittels eigens angebrachter weiterer Sensoren messen. Dies ist insbesondere für die Größen ”Motorströme”, ”Beschleunigungsmomente” möglich.
- - As in
7 this can be done independently by a switchpoint detection unit 720 be determined. - - The machine control, which dictates the machine speed, z. B. by means of one or more binary signals indicate a change in speed (this corresponds to a "advance notice of the switching point" by a machine control of the system, which can be communicated via a machine control interface of the control device).
- The machine control, which sets the machine speed, can transmit data to the master axis encoder filter, for example via a machine control interface. This can, for example
- - acceleration values
- - Jerk values
- - Target speeds
- - Motor currents (eg the torque-forming current)
- - acceleration moments
- - The control device, which calculates the Leitachsfilter (as far as this is digitally implemented) can also measure signals independently by means of specially attached additional sensors. This is possible in particular for the variables "motor currents", "acceleration torques".
Die Ermittlung der Ruck- bzw. Beschleunigungswerte kann wie folgt erfolgen:
- – Eingabe durch den Bediener (parametrierbar)
- – anhand einer Messfahrt kann die Steuervorrichtung, die das Leitachsfilter rechnet, diese Werte selbständig anhand der Geberdaten ermitteln. Die Messfahrt und deren Auswertung kann dabei manuell oder automatisiert erfolgen.
- – Die Werte können online während des Maschinenlaufs in einer ”Lernphase” oder ständig ermittelt werden. D. h. während einer Beschleunigungsphase werden Daten des Gebers aufgezeichnet, die daraufhin ausgewertet werden und bei den nächsten Geschwindigkeitsänderungen im Filter berücksichtigt werden können (dies entspricht einer Adaption von verschiedenen Größen).
- - input by the operator (parameterizable)
- - Based on a test drive, the control device, which calculates the Leitachsfilter, determine these values independently based on the encoder data. The test drive and its evaluation can be done manually or automatically.
- - The values can be determined online during the machine run in a "learning phase" or constantly. Ie. During an acceleration phase, data of the encoder are recorded, which are then evaluated and taken into account in the next speed changes in the filter (this corresponds to an adaptation of different sizes).
Die bei einer Messfahrt bzw. Adaption ermittelten und gemessenen Größen können dabei auf einer HMI (HMI = Human Maschine Interface = Mensch-Maschine-Schnittstelle) als Diagnosegrößen zur Anzeige gebracht werden.The variables determined and measured during a measurement run or adaptation can be displayed on a HMI (HMI = human machine interface = human-machine interface) as diagnostic variables.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die die vorhergehenden Ausführungsbeispiele gemeinsam betrifft und diese nochmals verbessert, kann eine Adaption der Filterzeitkonstante bzw. der Eckfrequenz des Filters durchgeführt werden. Die Filtereigenschaft kann dabei insbesondere auch an die aktuelle Maschinengeschwindigkeit bzw. die Drehgeschwindigkeit der Leitwelle adaptiert werden. Beispielsweise kann die Filterzeitkonstante bzw. Eckfrequenz in einem festen oder in einem vorgebbaren (parametrierbaren) Verhältnis zur Maschinengeschwindigkeit angepasst werden. Dabei kann wiederum die Maschinengeschwindigkeit mit eigenem Filter, ohne eigenes Filter oder als Leitachsfilterausgang herangezogen werden. Optional kann die Filterzeitkonstante bei Maschinenstillstand einen Mindestwert besitzen, um bei Maschinenstillstand eine Eckfrequenz > 0 Hz zu erhalten.In a further embodiment of the present invention, which relates to the previous embodiments in common and further improves them, an adaptation of the filter time constant or the corner frequency of the filter can be performed. The filter property can be adapted in particular also to the current machine speed or the rotational speed of the guide shaft. For example, the filter time constant or corner frequency can be adjusted in a fixed or in a predefinable (parameterizable) ratio to the machine speed. In turn, the machine speed can be used with its own filter, without its own filter or as a Leitachsfilterausgang. Optionally, the filter time constant at machine standstill can have a minimum value in order to obtain a cutoff frequency> 0 Hz when the machine is at a standstill.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- BereitstellungsvorrichtungProviding device
- 110110
- FiltersignalschnittstelleFilter signal interface
- 120120
- Leitachsgebersignal, LeitwellengebersignalMaster axis encoder signal, master shaft encoder signal
- 130130
- gefiltertes Leitachsgebersignal, gefiltertes Leitwellengebersignalfiltered master axis encoder signal, filtered master shaft signal
- 140140
- Verknüpfungseinheitlinking unit
- 150150
- Verknüpfungssignalelink signals
- 160160
- Steuereinheitcontrol unit
- 170170
- Filterfilter
- 180180
- VorverknüpfungseinheitVorverknüpfungseinheit
- 190190
- vorverknüpftes Signal, Korrekturwert dx, SchleppfehlerdifferenzPre-linked signal, correction value dx, following error difference
- 200200
- HauptverknüpfungseinheitMain logic unit
- 210210
- Begrenzungseinheitlimiting unit
- 220220
- Additions- bzw. SubtraktionseinheitAddition or subtraction unit
- 400400
- WichtungsfaktorWeighting factor
- 410410
- WichtungseinheitWeighting unit
- 420420
- gewichteter Korrekturwertweighted correction value
- 600600
- Auswertungseinheitevaluation unit
- 610610
- Gewichtungseinheitweighting unit
- 700700
- erste Verknüpfungseinheitfirst linking unit
- 710710
- SchleppfehlersignalFollowing error signal
- 720720
- Schaltpunkt-ErkennungseinheitSwitching point detection unit
- 730730
- DatentypkonvertierungseinheitData type conversion unit
- 740740
- Schalteinheitswitching unit
- 750750
- zweite Verknüpfungseinheitsecond linking unit
- 760760
- dritte Verknüpfungseinheitthird linking unit
- I3I3
- erster Integratorfirst integrator
- I2I2
- zweiter Integratorsecond integrator
- I1I1
- dritter Integratorthird integrator
- 800800
-
Verfahren zum Bereitstellen eines Verknüpfungssignals
150 zur Steuerung einer AnlageMethod for providing alink signal 150 for controlling a plant - 810810
-
Schritt des Bereitstellens des Leitachsgebersignals
120 und eines gefilterten Leitachsgebersignalwerts130 Step of providing themaster axis signal 120 and a filtered masterencoder signal value 130 - 820820
-
Verknüpfen des gefilterten Leitachsgebersignalwerts
130 mit einem Wert des Leitachsgebersignals120 Linking the filtered masterencoder signal value 130 with a value of the masteraxis encoder signal 120
Claims (40)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810053127 DE102008053127B4 (en) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | A provisioning apparatus and method for providing a link signal for controlling a plant |
PCT/EP2009/006311 WO2010045997A1 (en) | 2008-10-24 | 2009-09-01 | Job control device and method for providing a linking signal for controlling a system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810053127 DE102008053127B4 (en) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | A provisioning apparatus and method for providing a link signal for controlling a plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008053127A1 DE102008053127A1 (en) | 2010-04-29 |
DE102008053127B4 true DE102008053127B4 (en) | 2015-04-02 |
Family
ID=41348717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200810053127 Expired - Fee Related DE102008053127B4 (en) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | A provisioning apparatus and method for providing a link signal for controlling a plant |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008053127B4 (en) |
WO (1) | WO2010045997A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011003374A1 (en) | 2011-01-31 | 2012-08-02 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Machine tool with a device for collision monitoring |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19623223A1 (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-18 | Roland Man Druckmasch | Drive for a printing press |
DE60310980T2 (en) * | 2002-09-26 | 2007-10-11 | 3M Innovative Properties Co., St. Paul | ADAPTIVE ROOMED NOTCH FILTER |
EP1950637A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-07-30 | Fanuc Ltd | Controll apparatus of servo motor |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19529430C2 (en) * | 1995-07-06 | 2000-07-13 | Baumueller Nuernberg Gmbh | Electric drive system for the adjustment of several rotating and / or swiveling functional parts |
US5838599A (en) * | 1996-09-13 | 1998-11-17 | Measurex Corporation | Method and apparatus for nonlinear exponential filtering of signals |
US6564110B1 (en) * | 2000-06-07 | 2003-05-13 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Position controlling apparatus capable of reducing the effect of disturbance |
DE10117455A1 (en) * | 2001-04-06 | 2002-11-07 | Rexroth Indramat Gmbh | Process for the synchronized operation of machines with axles driven by individual drives |
JP4391218B2 (en) * | 2003-02-20 | 2009-12-24 | 三菱電機株式会社 | Servo control device |
JP4483314B2 (en) * | 2004-01-28 | 2010-06-16 | 株式会社安川電機 | Servo control device |
DE112005001415T5 (en) * | 2004-06-16 | 2007-07-19 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki, Kitakyushu | Method and apparatus for automatically adjusting a vibration suppression filter |
DE102004052416B4 (en) * | 2004-10-28 | 2012-05-10 | Infineon Technologies Ag | Loop filter |
-
2008
- 2008-10-24 DE DE200810053127 patent/DE102008053127B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-09-01 WO PCT/EP2009/006311 patent/WO2010045997A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19623223A1 (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-18 | Roland Man Druckmasch | Drive for a printing press |
DE60310980T2 (en) * | 2002-09-26 | 2007-10-11 | 3M Innovative Properties Co., St. Paul | ADAPTIVE ROOMED NOTCH FILTER |
EP1950637A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-07-30 | Fanuc Ltd | Controll apparatus of servo motor |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Rexroth Bosch Group: Rexroth Indra Drive, Antriebsregelgeräte MPx-02, MPx-03, MPx-04, MPx-05, Parameterbeschreibung, Ausg.2007, S.433- 440, Firmenschrift * |
Rexroth Bosch Group: Rexroth Indra Drive, Firmware für Antriebsregelgeräte MPH-05, MPB-05, MPD-05, Funktionsbeschreibung Ausg.2007, S.531-539, 819-829, Firmenschrift * |
Schneider Electric / Telemecanique: Lexium 15 LP Servoverstärker, Programmierhandbuch. Ausg.2006, S.99-106, 143-147. Firmenschrift * |
Zheng Zedong, Li Yongdong, Fadel M., Xiao Xi: A Rotor Speed and Load Torque Observer for PMSM Based on Extended Kalman Filter. IEEE International Conference on Industrial Technology, 15-17 Dez . 2006, S.233-238. Digital Object Identifier 10.1109/ICIT.2006. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102008053127A1 (en) | 2010-04-29 |
WO2010045997A1 (en) | 2010-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2149825B1 (en) | Project navigator for hierarchical portrayal of technological objects, use of such a project navigator, storage medium and engineering system | |
DE60310980T2 (en) | ADAPTIVE ROOMED NOTCH FILTER | |
WO2014023642A1 (en) | Method for detecting the flow rate value of a centrifugal pump | |
DE102013011688A1 (en) | Data display device for machine tools for displaying data due to predetermined conditions | |
DE102009011425B4 (en) | A method of operating a wind turbine that performs the method | |
DE102019104169A1 (en) | QUADRANT-BASED FRICTION COMPENSATION FOR ESTIMATING TIRE LOAD IN STEERING SYSTEMS | |
DE102019105702A1 (en) | Management of fluctuation noise in electric power steering systems | |
WO2013092398A2 (en) | Method and device for correcting a measured value of an angle of rotation of a rotor of an electric machine | |
DE102010053098A1 (en) | Method for monitoring rotor position sensor, involves reading rotor position signal and reading voltage signal and current signal, where error signal for rotor position signal is determined from rotor position signal and voltage signal | |
DE112011105306T5 (en) | Multi-axis motor drive system and multi-axis motor drive device | |
EP0337100A2 (en) | Method and apparatus for measuring rotation speed | |
DE3931143C2 (en) | Method for monitoring the operation of a machine tool | |
EP3438773B1 (en) | Processing of workpieces with model-supported error compensation | |
DE102016115612A1 (en) | Device for compensating an electric motor failure for an electrically driven power steering | |
DE102008053127B4 (en) | A provisioning apparatus and method for providing a link signal for controlling a plant | |
DE102016209366A1 (en) | Method and device for calibrating a positioner system | |
DE3815530C2 (en) | ||
AT519553B1 (en) | Method for controlling, in particular regulating, a powertrain test bench with a real gearbox | |
DE19708894A1 (en) | Position and-or velocity regulation method for NC machine tool axes | |
DE102010054307A1 (en) | Drive control device, drive control program and measuring device | |
DE68919782T2 (en) | Control unit for a servo motor with a hybrid sampling frequency. | |
DE102010024524A1 (en) | Method for controlling at least one processing device coupled to a processing machine by means of a transmitter signal | |
DE10340400B4 (en) | Method and device for damping low-frequency load oscillations in a regulated drive | |
EP0831301B1 (en) | Circuit and method for generating multiple analogue signals | |
DE102018213941B3 (en) | Rotor position observer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R130 | Divisional application to |
Ref document number: 102008064759 Country of ref document: DE Effective date: 20120222 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |