DE102014106443A1

DE102014106443A1 - Zustandsregelung

Info

Publication number: DE102014106443A1
Application number: DE102014106443.7A
Authority: DE
Inventors: Torsten Engler
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2015-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Elektromotors mittels einer an einem Ausgang ausgegebenen Stellgröße (u), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst, welche mit einer vorbestimmten Periodizität wiederholt werden: Ermitteln zumindest einer Ist-Zustandsgröße, Ermitteln einer Stellgröße (u) basierend auf der zumindest einen ermittelten Ist-Zustandsgröße, Ermitteln, ob die Stellgröße (u) außerhalb eines vorbestimmten Parameterbereichs liegt. Falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße (u) außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Setzen eines Zählwertes eines Zählers auf einen vorbestimmten Startzählwert und Ausgeben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße (u) an dem Ausgang. Falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße (u) nicht außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Überprüfen, ob der Zählwert des Zählers von einem vorbestimmten Endzählwert abweicht. Falls der Zählwert des Zählers von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Verändern des Zählwertes des Zählers um einen vorbestimmten Differenzwert und Ausgeben des vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang, und falls der Zählwert des Zählers nicht von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Ausgeben der ermittelten Stellgröße (u) an dem Ausgang.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Zustandsregelung, insbesondere eine Zustandsregelung zum Regeln eines Elektromotors.
Bei der Ansteuerung eines Elektromotors wird üblicherweise in Abhängigkeit einer Eingangsgröße, die beispielsweise einen Ist-Zustand, einen Soll-Zustand oder beides beschreibt, eine Stellgröße u berechnet und an einem Ausgang ausgegeben. Aufgrund physikalischer Randbedingungen kann dabei vorgesehen sein, dass die Stellgröße einen vorgegebenen Maximalwert u_max nicht überschreitet und/oder einen vorgegebenen Minimalwert u_min nicht unterschreitet. In diesem Fall wird ausgehend von der Eingangsgröße zunächst eine berechnete Stellgröße u_b ermittelt und anschließend eine tatsächliche Stellgröße u ausgegeben.
Auf diese Weise wird die an dem Ausgang ausgegebene Stellgröße bei den Werten u_max bzw. u_min „abgeschnitten“, so dass Stellgrößenwerte, die außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, vermieden werden. Durch dieses aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren ergibt sich der in den 1a und 1b illustrierte zeitliche Verlauf der Stellgröße (1a) und der aktuellen Motorposition (1b). Zunächst wird die Stellgröße durch die Regelschaltung auf ihren maximalen Wert, in dem in 1a gezeigten Szenario 1, gesetzt. Der mittels des beschriebenen Verfahrens angetriebene Motor verändert die Position daraufhin wie in der 1b dargestellt. Sobald detektiert wird, dass die aktuelle Position des Motors über die gewünschte Zielposition hinausfährt – was aufgrund einer begrenzten Sensorgenauigkeit oft nur mit einer erheblichen zeitlichen Verzögerung erfolgt – wird das Vorzeichen der Stellgröße zum Antreiben des Elektromotors umgekehrt, um die Motorposition zurück in Richtung Zielposition zu bewegen. Um die Zielposition möglichst schnell zu erreichen, wird dabei die Stellgröße auf ihren vorgesehenen Minimalwert, in diesem Fall –1, gesetzt. Auch auf dem Rückweg in Richtung der gewünschten Zielposition fährt die Motorposition allerdings über die Zielposition hinaus. Hierdurch kommt es zu Schwingungen der aktuellen Motorposition um die gewünschte Zielposition herum, wie in der 1b dargestellt ist.
Zur Lösung dieses aus dem Stand der Technik bekannten sogenannten Wind-Up-Problems schlägt beispielsweise Jürgen Adamy in dem Buch „Nichtlineare Regelungen", Springer, 2009, ISBN 3642007937, Seiten 115–126 vor, eine Struktur zu verwenden, bei welcher der Integralanteil des Reglers begrenzt bzw. eine weitere Integration bei Überschreitung der maximal zulässigen Stellgröße verhindert wird. Das Ergebnis einer derartigen Regelung ist beispielhaft in den 2a und 2b dargestellt. Ähnlich wie die 1a und 1b zeigen diese den zeitlichen Verlauf der Stellgröße (2a) und der aktuellen Motorposition (2b). Durch das beschriebene Verfahren kann die Stellgröße jedoch nicht konstant ihren Maximalwert bzw. Minimalwert einnehmen, wie in der 2a erkennbar ist. Dies führt zu einem variierenden Drehmoment und zu einer schlechteren Performance des Motors, da der Motor anfangs nicht konstant mit maximal möglicher Geschwindigkeit in Richtung der gewünschten Zielposition bewegt wird. Die zeitliche Änderung der aktuellen Position relativ zur Zielposition ist in 2b gezeigt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den beschriebenen Wind-Up-Effekt zu vermeiden, wobei eine gewünschte Zieleinstellung, beispielsweise eine Zielposition eines Elektromotors, schneller und möglichst ohne Überschwingungen erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das maschinenlesbare Speichermedium gemäß Anspruch 10, die Regelschaltung gemäß Anspruch 11 sowie das Antriebssystem gemäß Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüche beschrieben.
In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Regeln eines Elektromotors mittels einer an einem Ausgang ausgegebenen Stellgröße bereit. Das Verfahren umfasst folgende Schritte, welche mit einer vorbestimmten Abfolge wiederholt werden:

(a) Ermitteln zumindest einer Ist-Zustandsgröße,
(b) Ermitteln einer Stellgröße anhand eines Standardregelverfahrens mittels der zumindest einen ermittelten Ist-Zustandsgröße,
(c) Ermitteln ob die Stellgröße außerhalb eines vorbestimmten Parameterbereichs liegt,
(d) falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Setzen eines Zählwertes eines Zählers auf einen vorbestimmten Startzählwert und Ausgeben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang,
(e) falls ermittelt wurde, dass der Parameter nicht außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Überprüfen, ob der Zählwert des Zählers von einem vorbestimmten Endzählwert abweicht,
(f) falls der Zählwert des Zählers von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Verändern des Zählwertes des Zählers um einen vorbestimmten Differenzwert und Ausgeben des vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang und
(g) falls der Zählwert des Zählers nicht von dem vorbestimmter Endzählwert abweicht: Ausgeben der in Schritt (b) ermittelten Stellgröße an dem Ausgang.

Der Differenzwert, der Startzählwert und der Endzählwert sind in einigen Ausführungsformen ganze Zahlen. Der Startzählwert, der Endzählwert und der Differenzwert können im Prinzip beliebige Werte annehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Endzählwert 0, der Startzählwert ist ein positiver Wert und der vorbestimmter Differenzwert ist ein negativer Wert, beispielsweise –1. In einer weiteren Ausführungsform ist der Startzählwert 0, der Endzählwert ein positiver Wert und der Differenzwert ein positiver Wert, beispielsweise 1. Der Differenzwert kann bei jeder Wiederholung der angegebenen Verfahrensschritte gleich sein.
Zur Ermittlung der Stellgröße im Schritt (b) kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass diese anhand eines Standardregelverfahrens mittels der zumindest einen ermittelten Ist-Zustandsgröße berechnet wird.
Der vorbestimmte Parameterbereich kann ein einseitig oder beidseitig begrenzter Parameterbereich sein, wie unten im Detail beschrieben ist. Die vorbestimmte Periodizität gibt den zeitlichen Abstand an, in welchem die genannten Verfahrensschritte ausgeführt werden. Hierdurch ist als reziproker Wert der Periodizität die Wiederholfrequenz der Verfahrensschritte definiert.
Der Ist-Zustand kann eine aktuelle kinematische Größe eines Stellsystems, welches von dem Elektromotor beeinflusst wird, umfassen, wie weiter unten beschrieben ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Ermitteln des Parameters weiter ein Ermitteln des Parameters basierend auf der zumindest einen ermittelten Ist-Zustandsgröße und zumindest einer Soll-Zustandsgröße. Die Soll-Zustandsgröße kann eine kinematische Sollgröße des Stellsystems, beispielsweise eine Sollposition oder Sollgeschwindigkeit, insbesondere eine Sollwinkelgeschwindigkeit oder lineare Sollgeschwindigkeit sein. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren dabei ferner:
(a1) Empfangen einer Soll-Zustandsgröße.
In diesen Ausführungsformen kann die Soll-Zustandsgröße zeitlich variieren oder konstant sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die vorbestimmte Periodizität durch eine Periodendauer zwischen 50 ns und 100 ms, insbesondere zwischen 200 ns und 20 ms und bevorzugt zwischen 1 ms und 10 ms definiert. Je kürzer die Periodendauer, desto schneller kann das Verfahren auf einen sich ändernden Ist-Zustand und/oder Soll-Zustand reagieren. Andererseits wird bei einer geringen Periodendauer, d.h. einer hohen Widerholrate eine große Rechenleistung benötigt, welche für die konkrete Anwendung möglicherweise nicht erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die vorbestimmte Periodizität, der Startzählwert, der Endzählwert und der Differenzwert derart ausgewählt, dass nach einem Ermitteln, dass der Parameter außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, für zwischen 1 ms und 500 ms, insbesondere zwischen 5 ms und 200 ms und bevorzugt zwischen 10 ms und 100 ms der vorbestimmter Extremwert als Stellgröße an dem Ausgang ausgegeben wird. Die genannten Zeitdauern liegen oberhalb der aus dem Stand der Technik bekannten Schwingungsdauern, so dass die Schwingungen der Stellgröße um den Extremwert herum vermieden werden. Andererseits sind die genannten Zeitdauern kurz genug bemessen, um eine merkliche Verzögerung beim Antreiben des Elektromotors zu vermeiden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die zumindest eine Ist-Zustandsgröße eine Winkelposition und/oder eine Winkelgeschwindigkeit. Alternativ oder zusätzlich kann die Ist-Zustandsgröße eine lineare Position und/oder eine lineare Geschwindigkeit umfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Ist-Zustandsgröße eine Winkelbeschleunigung, eine lineare Beschleunigung oder eine anderen kinematische Größe. In diesen Ausgestaltungen kann der Ist-Zustand eines von dem Elektromotor beeinflussten Stellsystems zurückgekoppelt werden, um einen Soll-Zustand des Stellsystems zu erreichen. Im Idealfall ist die ermittelte Ist-Zustandsgröße eine präzise aktuelle Zustandsgröße des Stellsystems. In der Realität weicht die ermittelte Zustandsgröße jedoch oft aufgrund von begrenzten Sensorgenauigkeiten und Signallaufzeiten hiervon ab. Die Ist-Zustandsgröße kann in einigen Ausführungsformen in Form einer transformierten Größe, welche einer kinematischen Größe entspricht, ermittelt werden, beispielsweise als elektrisches Signal, z.B. als Spannungspegel, Frequenz, Tastverhältnis, etc.
In einer bevorzugten Ausführungsform gibt die zumindest eine Ist-Zustandsgröße eine Aufteilung einer Energie eines den Motor umfassenden Stellsystems an. Besonders bevorzugt ist dabei, dass die Aufteilung der Energie eine Aufteilung auf zumindest eine magnetische Energie des Motors, eine Bewegungsenergie einer Welle des Motors und eine Lageenergie des Stellsystems umfasst. Beispielsweise kann die Energieaufteilung mittels eines Zustandsbeobachters berechnet werden. Der Zustandsbeobachter kann dazu Zustandsdaten des Motors erfassen und eventuell mit Hilfe zuvor bestimmter Parameter die Energiezustände des Stellsystems berechnen. So kann zum Beispiel der Strom durch die Motorwicklung des Elektromotors gemessen werden. Mit einem zuvor gemessenen oder vorbekannten Wert für die Induktivität der Motorwicklung kann dann die Energie des magnetischen Feldes bestimmt werden. Ähnlich verhält es sich für die Bewegungsenergie der Welle und die Lageenergie eines Stellsystems. Die am Motor gemessenen Größen können somit aus den Werten für den Strom durch die Motorwicklung, für die Drehzahl und für die Position bestehen. Die Drehzahl und die Position können beispielsweise jeweils anhand der Inkremente eines Hallsensors bestimmt werden.
In einigen Fällen ist es möglich, dass nicht alle Messsignale zur Verfügung stehen. In solchen Fällen kann es vorgesehen sein, dass der Zustandsbeobachter aus den anderen, gemessenen Größen einen Wert für die fehlende Messgröße berechnet. Es müssen daher nicht zwingend alle zur Regelung nötigen Zustandsgrößen gemessen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ermitteln, ob die Stellgröße außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, ein Ermitteln, ob die Stellgröße größer als ein Maximalparameterwert ist, und das Ausgaben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang umfasst ein Ausgeben des Maximalparameterwertes an dem Ausgang. Auf diese Weise wird verhindert, dass die an dem Ausgang ausgegebene Stellgröße größer als der vorbestimmte Maximalparameterwert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ermitteln, ob die Stellgröße außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, ein Ermitteln, ob die Stellgröße kleiner als ein Minimalparameterwert ist, und das Ausgeben eines vorbestimmter Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang umfasst ein Ausgeben des Minimalparameterwertes an dem Ausgang. In dieser Ausführungsform wird vermieden, dass die an dem Ausgang ausgegeben Stellgröße einen vorgegebenen Minimalparameterwert unterschreitet.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Ermitteln, ob die Stellgröße außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, ein Ermitteln, ob die Stellgröße größer als ein Maximalparameterwert ist, und ein Ermitteln, ob die Stellgröße kleiner als ein Minimalparameterwert ist, umfasst. In diesen Ausführungsformen kann das Ausgeben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang ein Ausgeben des Maximalparameterwertes an dem Ausgang, wenn ermittelt wurde, dass die Stellgröße größer als der Maximalparameterwert ist, und ein Ausgeben des Minimalparameterwertes an dem Ausgang, wenn ermittelt wurde, dass die Stellgröße kleiner als der Minimalparameterwert ist, umfassen. In diesen Ausführungsformen wird sichergestellt, dass die an dem Ausgang ausgegebene Stellgröße innerhalb des zwischen dem Minimalparameterwert und dem Maximalparameterwert definierten Parameterbereichs liegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der vorbestimmte Extremwert eine obere und/oder untere Grenze des vorbestimmten Parameterbereichs, d.h. ein Minimalparameterwert und/oder ein Maximalparameterwert. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Stellgröße „springt“, wenn die ermittelte Stellgröße den vorbestimmten Parameterbereich verlässt. In anderen Ausführungsformen kann allerdings vorgesehen sein, dass der vorbestimmte Extremwert über oder unter einer oberen oder unteren Grenze des vorbestimmten Parameterbereichs, d.h. über oder unter einem Maximalparameterwert oder einem Minimalparameterwert, liegt.
In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die ermittelte Stellgröße weitere Regelstufen durchläuft, so dass am Ausgang der Regelschaltung eine weiter modifizierte Stellgröße als Ausgangsgröße ausgegeben wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Instruktionen bereit, welche, wenn sie von einem Prozessor oder Controller ausgeführt werden, diesen dazu veranlassen, das beschriebene Verfahren durchzuführen.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Regelschaltung für einen Elektromotor bereit, wobei die Regelschaltung Folgendes umfasst: Einen Eingang zum Empfangen zumindest einer Ist-Zustandsgröße, einen Ausgang zum Ausgeben einer Stellgröße für den Elektromotor, einen Zähler und eine mit dem Zähler, dem Eingang und dem Ausgang gekoppelte Logik. Die Logik ist dazu eingerichtet, mit einer vorbestimmten Periodizität folgende Schritte auszuführen:

(a) Empfangen der zumindest einen Ist-Zustandsgröße von dem Eingang,
(b) Ermitteln einer Stellgröße basierend auf der zumindest einen ermittelten Ist-Zustandsgröße,
(c) Ermitteln, ob die Stellgröße außerhalb eines vorbestimmten Parameterbereichs liegt,
(d) falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Setzen eines Zählwertes des Zählers auf einen vorbestimmten Startzählwert und Ausgaben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang,
(e) falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße nicht außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Überprüfen, ob der Zählwert des Zählers von einem vorbestimmten Endzählwert abweicht, und
(f) falls der Zählwert des Zählers von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Verändern des Zählwertes des Zählers um einen vorbestimmten Differenzwert und Ausgeben des vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße an dem Ausgang, und
(g) falls der Zählwert des Zählers nicht von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Ausgeben der in Schritt (b) ermittelten Stellgröße an dem Ausgang.

In einigen Ausführungsformen kann die Logik ferner dazu eingerichtet sein, einen oder mehrere weitere Schritte des oben beschriebenen Verfahrens auszuführen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Logik Merkmale, welche hier in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben sind, aufweisen. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein oder mehrere der im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Schritte von der Logik der Regelschaltung ausgeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Logik einen Mikroprozessor, insbesondere einen 8-Bit-Mikroprozessor. Mikroprozessoren, insbesondere 8-Bit-Mikroprozessoren sind standardmäßig ausgebildet, leicht programmierbar und kostengünstig erhältlich. Ferner ist die Rechenleistung eines derartigen Mikroprozessors für viele Anwendungen ausreichend, um die beschriebenen Schritte auszuführen.
In allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Regelschaltung kann es vorgesehen sein, dass die ermittelte Stellgröße weitere Regelstufen durchläuft, so dass am Ausgang der Regelschaltung eine weiter modifizierte Stellgröße als Ausgangsgröße ausgegeben wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebssystem bereitgestellt, welches Folgendes umfasst: die beschriebene Regelschaltung, einen an den Ausgang der Regelschaltung gekoppelten Elektromotor, und zumindest einen an den Eingang der Regelschaltung gekoppelten Sensor. Der Sensor ist dazu eingerichtet, zumindest eine von dem Elektromotor veränderbare Zustandsgröße zu ermitteln.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Elektromotor eine bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC-Motor). Das Antriebssystem kann beispielsweise ein Antriebssystem für eine Sitzverstellung, insbesondere eines Fahrzeugsitzes, z.B. in einem Kfz, einem Flugzeug, einem Schiff, etc. sein. Das Antriebssystem kann allerdings auch für andere Anwendungen wie z.B. einen Fensterheber in einem Fahrzeug eingerichtet sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Sensor einen Positionssensor, beispielsweise einen Sensor zum Ermitteln zumindest einer linearen Position und/oder einer Winkelposition. In einigen Ausführungsformen umfasst der Sensor einen Geschwindigkeitssensor, beispielsweise einen Sensor zum Ermitteln einer Winkelgeschwindigkeit oder einer linearen Geschwindigkeit. In einigen Ausführungsformen umfasst der Sensor einen Sensor zum Ermitteln einer anderen kinematischen Größe, beispielsweise einer Beschleunigung, insbesondere einer Winkelbeschleunigung und/oder einer linearen Beschleunigung. In einigen Ausführungsformen umfasst der Sensor einen Sensor zum Ermitteln einer von einer kinematischen Größe abgeleiteten Größe. So kann der Sensor beispielsweise einen Magnetfeldsensor, einen Lichtsensor, einen Temperatursensor, einen Drucksensor, einen Kraftsensor, oder Ähnliches umfassen. Bevorzugt ist, dass der Sensor einen Hall-Sensor umfasst. Das von dem Sensor erfasste Signal kann als Ist-Zustandsgröße an den Eingang der Regelschaltung geliefert werden. In einigen Ausführungsformen ist zwischen den Sensor und den Eingang der Regelschaltung eine Auswerteschaltung gekoppelt, welche beispielsweise einen Verstärker, einen Wandler o.ä. umfasst.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Antriebssystem ferner eine Treiberstufe, welche zwischen den Ausgang der Regelschaltung und den Elektromotor gekoppelt ist. Die Treiberstufe kann dazu eingerichtet sein, die an dem Ausgang der Regelschaltung bereitgestellte Stellgröße zu verstärken und/oder umzuwandeln.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen deutlich. Darin zeigt
1a, b den zeitlichen Verlauf einer Stellgröße bzw. einer aktuellen Position bei einem System aus dem Stand der Technik ohne Anti-Wind-Up,
2a, b den zeitlichen Verlauf einer Stellgröße bzw. einer aktuellen Position bei Verwendung eines Anti-Wind-Ups gemäß dem Stand der Technik,
3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform,
4a, b den zeitlichen Verlauf einer Stellgröße bzw. einer aktuellen Position bei Verwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
5a den Verlauf einer mittels eines Hall-Sensors erkannten Position in Abhängigkeit der realen Position bei einem Verfahren aus dem Stand der Technik,
5b den Verlauf einer transformierten Position in Abhängigkeit der realen Position bei Verwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
6 ein schematisches Blockschaltbild einer Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform,
7 ein schematisches Blockschaltbild einer Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform,
8 eine schematische Darstellung einer Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform und
9 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform ist in 3 dargestellt. Dabei wird, nachdem eine Ist-Zustandsgröße empfangen wurde, zunächst eine Stellgröße u oder ein mit der Stellgröße u verknüpfter Parameter P nach einem vordefinierten Regleralgorithmus in Schritt 101 berechnet. Die Einzelheiten des Regleralgorithmus hängen im Allgemeinen von den konkreten Anforderungen des Systems ab. Die Stellgröße u, beziehungsweise der Parameter P, wird dabei in Abhängigkeit der Ist-Zustandsgröße sowie in einigen Ausführungsformen in Abhängigkeit einer Soll-Zustandsgröße, beispielsweise einer Soll-Winkelgeschwindigkeit des Elektromotors berechnet. Unter einer Winkelgeschwindigkeit wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung sowohl eine Angabe in Winkel pro Zeiteinheit, z.B. Grad pro Sekunde, als auch eine Umdrehungszahl, z.B. in Umdrehungen pro Minute, verstanden.
Anschließend wird in Schritt 102 ermittelt, ob die zuvor bestimmte Stellgröße u, beziehungsweise der zuvor berechnete Parameter P, größer als 100 % ist, d.h. außerhalb eines vorbestimmten Parameterbereichs liegt. Obwohl das Verfahren in 3 nur einen einseitig begrenzten Parameterbereich verwendet, kann in anderen Ausführungsformen alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass ermittelt wird, ob die Stellgröße u, beziehungsweise der Parameter P, kleiner als ein Minimalparameterwert, z.B. kleiner als 0 % ist.
Falls in Schritt 102 ermittelt wird, dass die Stellgröße u, beziehungsweise der Parameter P, größer als 100 % ist, wird anschließend in Schritt 103 ein Zähler, der im folgenden Wind-Up-Zähler genannt wird, auf einen Startzählwert X gesetzt und somit der Anti-Wind-Up aktiviert. Anschließend wird in Schritt 104 die Stellgröße u an einem Ausgang ausgegeben. Der in Schritt 104 an dem Ausgang ausgegebene Wert u entspricht in diesem Fall einem vorbestimmten Extremwert der Stellgröße, beispielsweise 100 %.
Falls in Schritt 102 ermittelt wurde, dass die Stellgröße u, beziehungsweise der Parameter P, nicht größer als 100 % ist, d.h. nicht außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, wird anschließend in Schritt 105 ermittelt, ob der Wind-Up-Zähler größer als 0 ist, d.h. von dem vorbestimmten Endzählwert 0 abweicht. Falls dies der Fall ist, wird in Schritt 106 der Zähler um einen vorbestimmten Differenzwert von 1 reduziert. Die Stellgröße u wird auf den vorbestimmter Extremwert von 100 % gesetzt und der Anti-Wind-Up wird deaktiviert. Anschließend wird in Schritt 104 die Stellgröße u ausgegeben.
Falls in Schritt 105 festgestellt wurde, dass der Wind-Up-Zähler nicht größer als der vorbestimmte Endzählwert 0 ist, wird in Schritt 107 der Anti-Wind-Up deaktiviert und in Schritt 104 der in Schritt 101 berechnete Wert der Stellgröße u, beziehungsweise des Parameters P, als Stellgröße ausgegeben.
Es kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die im Schritt 104 ermittelte Stellgröße in weiteren Regelstufen weiter modifiziert wird und eine daraus abgeleitete Stellgröße als Ausgangsgröße am Ausgang der Regelschaltung ausgegeben wird.
Das in 3 dargestellte Verfahren wird mit einer vorbestimmten Abfolge, vorzugsweise periodisch mit einer vorbestimmten Periodizität, ausgeführt. Die Periodizität kann in einigen Ausführungsformen beispielsweise 8 ms betragen. Die dargestellten und beschriebenen Verfahrensschritte, sowie eventuell zusätzlich implementierte Verfahrensschritte, werden entsprechend wiederholt.
Wird das anhand der 3 illustrierte Verfahren ausgeführt, ergibt sich in einer Ausführungsform der in 4a dargestellte zeitliche Verlauf der Stellgröße u. Es ist auffallend, dass am Beginn der Regelung in einem Zeitbereich bis ca. 40 ms die Stellgröße u konstant bei ihrem Maximalwert, in diesem Beispiel 1, liegt. Im Vergleich zu dem in 2a dargestellten Verhalten bei Verwendung eines aus dem Stand der Technik bekannten Anti-Wind-Up-Verfahrens wird der Elektromotor somit konstant bei der maximal vorgesehenen Geschwindigkeit betrieben, wie in 4b dargestellt ist. In 4b ist der zeitliche Verlauf der aktuellen Position, welche durch den Elektromotor beeinflusst wird, gezeigt. Es ist erkennbar, dass sich die aktuelle Position anfangs schnell der gewünschten Zielposition annähert. Im weiteren Verlauf nimmt die Veränderung der aktuellen Position, d.h. die Geschwindigkeit langsam ab, so dass sich die aktuelle Position ohne überzuschwingen der Zielposition annähert.
Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Ist-Position kann in einigen Ausführungsformen eine Position eines Elektromotors sein, welche mit Hilfe eines Hall-Sensors gemessen wird. Der Hall-Sensor sowie die zur Auswertung des Sensorsignals verwendete Auswertungsschaltung besitzen eine begrenzte Auflösung, so dass das Sensorsignal in Form von Hall-Inkrementen gemessen wird. Die Zielposition für die Regelung des Motors, d.h. beispielsweise eine Soll-Winkelposition, kann dabei ebenfalls in Hall-Inkrementen angegeben sein. Bei dem in einigen Ausführungsformen verwendeten Motor kann ein Hall-Inkrement beispielsweise einem Winkel von 10° entsprechen. Das hat eine sehr geringe Auflösung der Zielposition zur Folge. Befindet sich der Motor nur ein Hall-Inkrement von der gewünschten Position entfernt, legt die Regelschaltung eine Stellgröße fest, die so hoch ist, dass der Motor stark beschleunigt. Hat der Motor das Ziel-Hall-Inkrement erreicht, so ist die Geschwindigkeit noch so groß, dass der Motor bereits das nächste Inkrement erreicht. Dadurch schwingt der Motor um die Zielposition herum. Das beschriebene Überschwingen über die Zielposition resultiert dabei nicht aus der Auslegung der Regelschaltung. Die Regelschaltung ist so dimensioniert, dass die Zielposition präzise erreicht wird, wenn zu jedem Zeitpunkt die korrekte Ist-Position bekannt ist. Die Positionsmessung hat aber wie bereits erwähnt eine sehr geringe Auflösung, da aus Kostengründen oft auf den Einsatz eines präziseren Drehgebers verzichtet wird. Der Zusammenhang zwischen der realen Position und der erkannten Position ist in der 5a gezeigt. In dem schraffierten Bereich gilt die Zielposition dabei als erreicht.
Um das Überschwingen zu verhindern, wird üblicherweise das Drehmoment reduziert, wenn die ermittelte Position in der Nähe der gewünschten Zielposition liegt. Auf diese Weise soll erreicht werden, dass die Beschleunigung des Motors nicht ausreicht, um über die Zielposition überzuschwingen. Da der Regler jedoch auf ein schnellstmögliches Erreichen der Zielposition optimiert ist, reicht eine Drehmomentreduzierung in der Regel nicht aus. Das Überschwingen wird in diesem Fall lediglich langsamer bzw. hat eine niedrigere Frequenz.
In manchen bevorzugten Ausführungen wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch erweitert, dass die reale Position mit einer Totzone auf die erkannte Position abgebildet wird, wie in der 5b gezeigt ist. Bei den meisten Regelverfahren besteht die Problematik, dass, aufgrund einer zu geringen Messgenauigkeit bei der Positionsbestimmung, die Ist-Position um wenige Hallinkremente um die Zielposition schwingt. Dieses Problem wird durch das Einführen der Totzone minimiert. Durch diese Totzone wird der Positionsbereich, bei welchem die Zielposition als erreicht gilt und der Regler aufhört zu regeln, größer. Die absolute Positioniergenauigkeit nimmt dadurch möglicherweise ab, jedoch kann durch die Messung der Hall-Inkremente genau gesagt werden, wo sich der Motor innerhalb der Totzone befindet.
In 6 ist ein Blockschaltbild einer Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Es wird dabei zunächst mindestens eine Ist-Zustandsgröße empfangen, wie beispielsweise eine Winkelposition des Motors. Im Beispiel entspricht die Ist-Zustandsgröße der Stellgröße y am Ausgang der Regelschaltung. Neben der Ist-Zustandsgröße kann auch eine gewünschte Soll-Zustandsgröße w wie z.B. eine gewünschte Zielposition oder Soll-Winkelgeschwindigkeit des Motors empfangen werden. Aufgrund der Ist-Zustandsgröße und der Soll-Zustandsgröße wird mindestens ein Regelparameter ermittelt. Dazu wird beispielsweise ein Regelfehler w-y ermittelt, um entsprechende Regelparameter abzuleiten. Mit Hilfe der als T bezeichneten Stufe wird das Verhalten des Systems als Funktion der Zeit unter der Wirkung der Regelung Г bestimmt. In der Stufe c wird das Ergebnis auf das tatsächliche System skaliert. Durch eine Stufe Φ, welche parallel zu der Stufe T angeordnet ist, erfolgt eine interne Rückkopplung des von der Stufe T ermittelten Verhaltens des Systems zu dem Eingang der Stufe T. Im Blockschaltbild der 6 symbolisieren fettgedruckte Pfeile die Übergabe mehrerer Parameter, und solche in normaler Stärke symbolisieren die Übergabe eines einzelnen Parameters von einer Regelstufe zur nächsten.
Im Beispiel ist die Regelung durch eine PI-Regelung umgesetzt, wobei der obere Pfad mit den Stufen Int und r_I den Integralanteil r_I des PI-Reglers und der mittlere Pfad den Proportional-Anteil r_P beschreibt. Der Integralanteil r_I Anteil verursacht die Windup-Problematik und ist daher mit dem Anti-Windup ausgestattet. Im Beispiel ist die Integration auf zwei Stufen aufgeteilt, wobei die Stufe Int die eigentliche Integration symbolisiert und der Integral-Anteil r_I einen Gewichtungsfaktor darstellt. Der Rückführzweig r beschreibt die Zustandsregelung. Diese bestimmt aus den Zuständen, die beispielsweise über die Größen Position, Geschwindigkeit und Strom definiert sein können, eine gewünschte Regelgröße. Anschließend wird im Beispiel diese Stellgröße mit den Anteilen aus dem Integralanteil r_I und dem Proportional-Anteil r_P aufsummiert und ergibt damit die Stellgröße u.
Die Stellgröße u kann zum Beispiel eine Motorspannung sein. Diese Stellgröße u wirkt wieder rum auf alle zukünftigen Zustandsgrößen des Systems, was durch die Stufe Г beschrieben wird. Im Beispiel der 4 wirkt jede Zustandsgröße auf sich selbst und auf alle anderen zukünftigen Zustandsgrößen, was wieder rum durch die Kopplung der Stufe Φ beschrieben wird. Der Zeitschritt zwischen den aktuellen und den zukünftigen Zustandsgrößen ist durch die Stufe T mit einer symbolischen Sprungfunktion dargestellt. Die Stufe c beschreibt die anschließend zu messende, beziehungsweise zu regelnde, Größe als eine Auswahl aus den zur Verfügung stehenden Zustandsgrößen, so dass an dem Ausgang der Stufe c die Zustandsgröße y als Ausgangsgröße ausgegeben werden kann. Die Zustandsgröße y wird dabei derart an den Eingang des Regelkreises rückgekoppelt, dass diese zusammen mit der am Eingang anliegenden Soll-Zustandsgröße w zur Berechnung des Integralanteils r_I und des Proportional-Anteils r_P verwendet werden kann. Im gezeigten Regelkreis stellen alle runden Stufen eine Summation, bzw. Subtraktion, dar. Der durch die Stufen r_I, r_P, und r beschriebene Regelalgorithmus kann beispielsweise eine Umsetzung des Schritts 101 im Diagramm der 3 sein.
Desweiteren betrifft das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterdrückung des Windup-Effekts insbesondere den Eingang der Stufe Г, der durch den mit der Stellgröße u bezeichneten Pfeil symbolisiert ist. Normalerweise wird diese Stellgröße u lediglich weitergeleitet oder begrenzt, beispielsweise um Schäden am Motor zu vermeiden. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Stellgröße u jedoch dem Algorithmus aus 3 zugeführt und anschließend die neue, durch den Algorithmus bestimmte Stellgröße u weitergeleitet. Nach dem Durchlaufen der Regelstufen Г und T wird schließlich die Stellgröße y am Ausgang der Regelschaltung ausgegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf die Anwendung des hier beschriebenen Regelkreises beschränkt. Beispielsweise kann es auch auf den im Vergleich zur 6 reduzierten Regelkreis der 7 angewendet werden. Im diesem vereinfachten Regelkreis ist die Bedeutung der Regelstufen durch ihre Gruppierung in das Systemverhalten und die Regelung beschreibende Blöcke verdeutlicht. Die Stufen Г, T, Φ und c beschreiben dabei das Systemverhalten, während r die Regelung beschreibt. Die Regelstufen für den Integral-Anteil und für den Proportional-Anteil aus der 6 würden hier ebenso wie die Stufe r der Regelung zugeordnet werden, wobei an deren Ausgang die erfindungsgemäß ermittelte Stellgröße u ausgegeben und der Stufe Г zugeführt wird.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Regelschaltung 1 umfasst eine Logik, welche mit einem Eingang 11 und einem Ausgang 12 der Regelschaltung gekoppelt ist.
Im Beispiel besteht die Logik aus zwei Stufen: Eine erste Logik 15 bestimmt aus den gemessenen Werten 11 die gewünschte Stellgröße u, beispielsweise mittels eines Standardregelverfahrens, wie der oben erwähnten PI-Zustandsregelung. Anschließend wird die Stellgröße u durch die mit der Logik 15 und einem Zähler 14 gekoppelte Logik 13 modifiziert und an dem Ausgang 12 ausgegeben. Die beiden Logiken 13, 15 können dabei auch in einer einzigen Stufe zusammengefasst sein.
Der Eingang 11 der Regelschaltung 1 ist dazu eingerichtet, eine Ist-Zustandsgröße wie beispielsweise eine aktuelle Position oder Geschwindigkeit sowie eine Soll-Zustandsgröße wie beispielsweise eine gewünschte Position oder Geschwindigkeit zu empfangen. Die an dem Eingang 11 empfangenen Ist- und Soll-Zustandsgrößen werden über die Logik 15 an die Logik 13 weitergeleitet. Die Logiken 13 und 15 ermittelt anhand des oben beschriebenen Verfahrens eine Stellgröße u, welche an dem Ausgang 12 der Regelschaltung 1 ausgegeben wird. Die Regelschaltung umfasst ferner einen Zähler 14, welcher mit der Logik 13 der Regelschaltung 1 gekoppelt ist. Die Logik 13 verwendet einen Zählwert des Zählers 14 und verändert diesen, um die oben beschriebenen Schritte durchzuführen.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Antriebssystem umfasst eine Regelschaltung 1, wie sie beispielsweise in 8 dargestellt ist. Der Ausgang 12 der Regelschaltung ist mit einem Elektromotor 21 verbunden. Auf diese Weise wird die am Ausgang der Regelschaltung 1 ausgegebene Stellgröße an den Motor 21 ausgegeben. Darüber hinaus umfasst das Antriebssystem einen Sensor 22, welcher mit dem Eingang 11 der Regelschaltung verbunden ist. Der Sensor 22 kann einen oder mehrere beliebige kinematische oder andere Sensoren umfassen. Insbesondere kann der Sensor 22 dazu eingerichtet sein, einen kinematischen Zustand eines von dem Motor 21 beeinflussten Stellsystems zu erfassen.
Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen sind möglich. Insbesondere kann das Antriebssystem eine Treiberstufe umfassen, welche zwischen den Ausgang 12 der Regelschaltung 1 und den Motor 21 gekoppelt ist. Die Treiberstufe kann dazu eingerichtet sein, eine am Ausgang 12 der Regelschaltung 1 ausgegebene Stellgröße u zu verstärken und/oder umzuwandeln. Die Logik 13 kann insbesondere einen Mikroprozessor, beispielsweise einen 8-Bit-Mikroprozessor umfassen.
Der Motor kann insbesondere ein Elektromotor, beispielsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Schrittmotor, sein. In manchen Ausführungen kann es vorgesehen sein, dass der Motor als Teil einer Antriebseinheit mit einer oder mehreren Getriebestufen wirkt. Beispielsweise kann ein Motor, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird, als Stellmotor ausgebildet sein und etwa ein lineares Stellglied antreiben oder eine Drehbewegung bewirken, beispielsweise eines Roboterarms oder einer Klappenposition.
Bezugszeichenliste

1: Regelschaltung
11: Eingang
12: Ausgang
13: Logik
15: Logik
14: Zähler
21: Elektromotor
22: Sensor
101, 102, 130, 104, 105, 106, 107: Verfahrensschritte
P: Parameter
u: Stellgröße
y: Stellgröße
X: Startzählwert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Jürgen Adamy in dem Buch „Nichtlineare Regelungen“, Springer, 2009, ISBN 3642007937, Seiten 115–126 [0004]

Claims

Verfahren zum Regeln eines Elektromotors (21) mittels einer an einem Ausgang (12) ausgegebenen Stellgröße (u), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst, welche mit einer vorbestimmten Abfolge wiederholt werden: (a) Ermitteln zumindest einer Ist-Zustandsgröße, (b) Ermitteln einer Stellgröße (u) mittels der zumindest einen ermittelten Ist-Zustandsgröße, (c) Ermitteln, ob die Stellgröße (u) außerhalb eines vorbestimmten Parameterbereichs liegt, (d) falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße (u) außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Setzen eines Zählwertes eines Zählers (14) auf einen vorbestimmten Startzählwert (X) und Ausgeben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße (u) an dem Ausgang (12), (e) falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße (u) nicht außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Überprüfen, ob der Zählwert des Zählers (14) von einem vorbestimmten Endzählwert abweicht, (f) falls der Zählwert des Zählers (14) von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Verändern des Zählwertes des Zählers (14) um einen vorbestimmten Differenzwert und Ausgeben des vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße (u) an dem Ausgang (12), und (g) falls der Zählwert des Zählers (14) nicht von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Ausgeben der in Schritt (b) ermittelten Stellgröße (u) an dem Ausgang (12).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Abfolge eine Periodizität aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Periodizität durch eine Periodendauer zwischen 50 ns und 100 ms definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Periodizität, der Startzählwert, der Endzählwert und der Differenzwert derart ausgewählt sind, dass nach einem Ermitteln, dass die Stellgröße (u) außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, für zwischen 1 ms und 500 ms der vorbestimmte Extremwert als Stellgröße (u) an dem Ausgang ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Ist-Zustandsgröße eine Winkelposition und/oder eine Winkelgeschwindigkeit umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Ist-Zustandsgröße eine Aufteilung einer Energie eines den Motor (21) umfassenden Stellsystems angibt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Aufteilung der Energie eine Aufteilung auf zumindest eine magnetische Energie des Motors (21), eine Bewegungsenergie einer Welle des Motors (21) und eine Lageenergie des Stellsystems umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln, ob die Stellgröße (u) außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, ein Ermitteln, ob die Stellgröße (u) größer als ein Maximalparameterwert ist, umfasst, und wobei das Ausgeben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße (u) an dem Ausgang ein Ausgeben des Maximalparameterwertes an dem Ausgang umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln, ob die Stellgröße (u) außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt, ein Ermitteln, ob die Stellgröße (u) kleiner als ein Minimalparameterwert ist, umfasst, und wobei das Ausgeben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße (u) an dem Ausgang ein Ausgeben des Minimalparameterwertes an dem Ausgang umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte Extremwert eine obere und/oder untere Grenze des vorbestimmten Parameterbereichs ist.
Maschinenlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Instruktionen, welche, wenn sie von einem Prozessor oder Controller ausgeführt werden, diesen dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Regelschaltung (1) für einen Elektromotor (21), wobei die Regelschaltung (1) Folgendes umfasst: einen Eingang (11) zum Empfangen zumindest einer Ist-Zustandsgröße, einen Ausgang (12) zum Ausgeben einer Stellgröße (u) für den Elektromotor (21), einen Zähler (14) und eine mit dem Zähler (14), dem Eingang (11) und dem Ausgang (12) gekoppelte Logik (13), welche dazu eingerichtet ist, mit einer vorbestimmten Abfolge folgende Schritte auszuführen: (a) Ermitteln zumindest einer Ist-Zustandsgröße, (b) Ermitteln einer Stellgröße (u) basierend auf der zumindest einen ermittelten Ist-Zustandsgröße, (c) Ermitteln, ob die Stellgröße (u) außerhalb eines vorbestimmten Parameterbereichs liegt, (d) falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße (u) außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Setzen eines Zählwertes des Zählers (14) auf einen vorbestimmten Startzählwert und Ausgeben eines vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße (u) an dem Ausgang, (e) falls ermittelt wurde, dass die Stellgröße (u) nicht außerhalb des vorbestimmten Parameterbereichs liegt: Überprüfen, ob der Zählwert des Zählers (14) von einem vorbestimmten Endzählwert abweicht, und (f) falls der Zählwert des Zählers (14) von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Verändern des Zählwertes des Zählers (14) um einen vorbestimmten Differenzwert und Ausgeben des vorbestimmten Extremwertes als Stellgröße (u) an dem Ausgang (12), und (g) falls der Zählwert des Zählers (14) nicht von dem vorbestimmten Endzählwert abweicht: Ausgeben der in Schritt (b) ermittelten Stellgröße (u) an dem Ausgang (12).
Regelschaltung (1) nach Anspruch 12, wobei die vorbestimmte Abfolge eine Periodizität aufweist.
Regelschaltung (1) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Logik (13) einen Mikroprozessor umfasst.
Antriebssystem, umfassend: die Regelschaltung (1) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, einen an den Ausgang (12) der Regelschaltung (1) gekoppelten Elektromotor (21), und zumindest einen an den Eingang (11) der Regelschaltung (1) gekoppelten Sensor (22), wobei der Sensor (22) dazu eingerichtet ist, zumindest eine von dem Elektromotor (21) veränderbare Zustandsgröße zu ermitteln.