DE1292902B - Einrichtung zur digitalen Lageregelung - Google Patents
Einrichtung zur digitalen LageregelungInfo
- Publication number
- DE1292902B DE1292902B DEL51647A DEL0051647A DE1292902B DE 1292902 B DE1292902 B DE 1292902B DE L51647 A DEL51647 A DE L51647A DE L0051647 A DEL0051647 A DE L0051647A DE 1292902 B DE1292902 B DE 1292902B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- analog
- digital
- constant
- variable
- analog converter
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
-
- 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
- G05B19/27—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 using an absolute digital measuring device
- G05B19/31—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 using an absolute digital measuring device for continuous-path control
- G05B19/311—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 using an absolute digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
-
- 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
- G05B19/27—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 using an absolute digital measuring device
- G05B19/31—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 using an absolute digital measuring device for continuous-path control
- G05B19/311—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 using an absolute digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
- G05B19/313—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 using an absolute digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
-
- 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
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33268—D-A, A-D
-
- 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
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34156—Slope control, delta x, y proportional to x, y
-
- 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
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41455—Servo loop with absolute digital comparator, see figure SE-one
-
- 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
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43187—Vector speed, ratio between axis, without feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/50—Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung Geschwindigkeitswechseln können ferner eine Überzur
digitalen Lageregelung, bei der digitale Lage- förderung des Lageregelkreises zur Folge haben. Die
regelabweichungen Digital-Analog-Umsetzern züge- Sollwerte müssen, um wenigstens einige dieser Nachführt
werden, die aus Bewertungswiderständen be- teile hintanzuhalten, in dichter Folge programmiert
stehen, welche zu- oder abgeschaltet werden, bei der 5 sein.
die analogen Ausgangssignale der Digital-Analog- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Umsetzer die Sollwerte von unterlagerten Drehzahl- Einrichtung zur digitalen Lageregelung zu schaffen,
regelkreisen bilden, deren Stellglieder das bewegte bei welcher relativ große Zuwachsstücke vorgebbar
Objekt in mindestens zwei Koordinaten gleichzeitig sind, die die Stellenzahl der D-A-Umsetzer weit überverfahren,
und bei der den Digital-Analog-Umsetzern io steigt, ohne daß durch Divisionen Zwischenwerte ge-
der einzelnen Koordinaten von einer gemeinsamen bildet werden müssen. Die Stellglieder, z. B. Motoren,
Speisequelle eine erste analoge Eingangsgröße züge- sollen während der Geschwindigkeitsregelung mit
führt wird, die nach Eingabe eines Lagesollwertes in maximalen Drehzahlen fahren, und es soll ein sehr
Abhängigkeit von der digitalen Eingangsgröße der genaues Anfahren der Sollwerte gewährleistet sein.
Digital-Analog-Umsetzer und einer zweiten, mit der 15 Der technische Aufwand soll gering sein. Gegenüber
ersten analogen Eingangsgröße konstant gehalten der vorgeschlagenen digitalen Lageregelung soll die
wird, wodurch auch die Ausgangsgröße der Digital- Verwendung auch anderer Digital-Analog-Umsetzer
Analog-Umsetzer konstant gehalten wird, und von möglich sein.
einem bestimmten Wert der zweiten analogen Größe Eine erste Lösungsmöglichkeit der Erfindung bean
die erste analoge Größe und damit die Ausgangs- 20 steht darin, daß die den Digitalsignalen zugeordneten
größe der Digital-Analog-Umsetzer abnimmt. Widerstandsstufen der D-A-Umsetzer in Serie ge-
Es ist bereits eine derartige Einrichtung zur digi- schaltete elektrische Widerstände sind, denen als
talen Lageregelung vorgeschlagen, bei der die binären erste analoge Eingangsgröße die Spannung einer
Lageregelabweichungen Digital-Analog-Umsetzern Konstantspannungsquelle zugeführt ist, während die
zugeführt werden, die aus parallelgeschalteten, jeweils 25 zweite analoge Größe der Strom dieser Quelle ist.
einer Stelle des Binärsignals zugeordneten Widerstän- Einer weiteren Ausbildung entsprechend, ist die
den bestehen, deren Leitwerte dual abgestuft sind, Speisequelle der D-A-Umsetzer eine Konstantspan-
wobei die Digital-Analog-Umsetzer von einer gemein- nungsquelle mit einer Knickkennlinie, die im Bereich
samen Stromquelle gespeist werden. großer Regelabweichungen die D-A-Umsetzer mit
Bei hybriden Verhältnisregelungen, z. B. bei Lage- 30 einer konstanten Größe versorgt, welche bei abneh-
oder Mischungsregelungen, müssen die in digitaler menden und unterhalb des Knickpunktes der Kenn-
Form vorliegenden Regelabweichungen in Digital- linie der Speisequelle auftretenden Regelabweichun-
Analog-Umsetzern (D-A-Umsetzer) in analoge Form gen abnimmt.
umgesetzt werden, bevor sie Stellglieder beeinflussen Eine zweite Lösungsmöglichkeit der Erfindung be-
können. Meist bilden die umgesetzten analogen 35 steht darin, daß die den Digitalsignalen zugeordneten
Werte der Regelabweichungen die Sollwerte unter- Widerstandsstufen der Digital-Analog-Umsetzer in
lagerter analoger Regelkreise, z. B. analoger Dreh- Serie geschaltete Fluid-Drosselwiderstände sind,
Zahlregelkreise. denen als erste analoge Eingangsgröße der Druck
Auf diesem Prinzip beruhende Lageregelungen eines aus einer Fluidquelle konstanten Betriebskönnen grundsätzlich als einfache Bahnsteuerungen 40 drucks stammenden Fluids zugeführt ist, während die
arbeiten, wenn der bewegte Maschinenteil einer zweite analoge Größe der der Quelle entnommene
Arbeitsmaschine, ζ. B. einer Werkzeugmaschine, in Fluidstrom ist.
mehreren Koordinaten gleichzeitig verfahren wird. Einer weiteren Ausbildung entsprechend ist die
Dabei sind dann die Bewegungsgeschwindigkeiten in Speisequelle eine Konstantspannungsquelle mit einer
den einzelnen Koordinaten, z. B. über die Drehzahlen 45 Knickkennlinie, die im Bereich großer Regelabweider
Antriebsmotoren, den Regelabweichungen pro- chungen die D-A-Umsetzer mit einer konstanten
portional, so daß die vom Programmträger vorgege- Größe versorgt, welche bei abnehmenden und unterbenen
Lagesollwerte auf kürzestem Wege angefahren halb des Knickpunktes der Kennlinie der Speisewerden.
Zwar können durch Ungenauigkeiten im Si- quelle auftretenden Regelabweichungen abnimmt,
gnalfluß und durch unterschiedliche Charakteristiken 50 Zweckmäßig ist die Speisequelle eine Fluidquelle
bei den Stellgliedern Abweichungen von der mathe- konstanten Betriebsdrucks mit einer Knickkennlinie,
matisch vorgegebenen Bahn auftreten, doch wird der die im Bereich großer Regelabweichungen die D-ASollwert
selbst mit Sicherheit erreicht. Vorausset- Umsetzer mit einer konstanten Größe versorgt,
zung ist allerdings, daß die Zuwachsstücke (Regel- welche bei abnehmenden und unterhalb des Knickabweichungen)
in den einzelnen Koordinaten die 55 punktes der Kennlinie auftretenden Regelabweichun-Stellenzahl
der D-A-Umsetzer nicht überschreitet, gen abnimmt. Einer weiteren Ausbildung entspred.
h. das Sättigungsgebiet der Umsetzerkennlinien chend liegen die D-A-Umsetzer, deren analoge Ausnicht
erreicht wird. Die Verfahrensgeschwindigkeiten gangssignale von den Spannungsabfällen an den in
sind nicht konstant, da sie ja der jeweiligen Lage- Reihe liegenden elektrischen Bewertungswiderstänregelabweichung
proportional sind und daher nach 60 den gebildet werden, hintereinandergeschaltet an
Vorgabe eines neuen Sollwertes, von einem Maxi- einer Konstantspannungsquelle, die derart geschaltet
mum beginnend, während des Weges bis auf Null ist, daß deren Ausgangsspannung nach Eingabe von
abgebaut werden. Die Folge ist eine manchmal un- Sollwerten zumindest annähernd konstant gehalten
ruhige und, da der Maximalwert aus technologischen wird, bis der die Bewertungswiderstände durch-Gründen
oder wegen des Sättigungsverhaltens der 65 fließende Strom einen vorgegebenen Wert erreicht,
verwendeten Bauelemente nicht beliebig hoch ge- worauf der Strom im Sinne abnehmender Spannungswählt
werden kann, im Mittel auch eine langsame abfalle beeinflußt, ζ. Β. konstant gehalten wird.
Bahnbewegung. Die hohen Beschleunigungen bei den Zweckmäßig sind die aus in Reihe liegenden, jeweils
einer Stelle der digitalen Regelabweichungen zugeordneten, je nach dem zugehörigen Stellenwert ab-
oder zuschaltbaren dual abgestuften Drosselwiderständen eines Fluids bestehenden D-A-Umsetzer,
deren analoge Ausgangssignale von den Druckabfällen an den in Reihe liegenden, als Drosselwiderstände
für das Fluid ausgebildeten Bewertungswiderständen gebildet werden, hintereinandergeschaltet
mit einer ein Fluid liefernden Anordnung verbunden, die derart geschaltet ist, daß der Druck nach Eingabe
von Sollwerten zumindest annähernd konstant gehalten wird, bis der die Drosselwiderstände durchfließende
Fluidstrom einen vorgegebenen Wert erreicht, worauf der Fluidstrom im Sinne abnehmender
Druckabfälle beeinflußt, z. B. konstant gehalten wird. Einer weiteren Ausbildung entsprechend ist bei
Sättigungsverhalten aufweisenden, den D-A-Umsetzern nachgeschalteten Schaltungselementen oder
Stellgliedern die erste analoge Größe auf Werte unterhalb der Sättigungsgrenze begrenzt. Zweckmäßig
ist die erste analoge Größe bei Unterschreitung einer bestimmten Regelabweichung im Sinne
eines dynamisch günstigen Einlaufes in den Sollwert beeinflußbar. Einer weiteren Ausbildung entsprechend
ist die erste analoge Größe so beeinflußbar, daß die Kennlinien der analogen Ausgangssignale
über den Regelabweichungen zumindest angenähert Parabelform aufweisen. Zweckmäßig ist die die Digital-Analog-Umsetzer
speisende erste analoge Größe veränderbar.
Es ist an sich bekannt, die den Binärsignalen zugeordneten Widerstandsstufen von D-A-Umsetzern
in Serie zu schalten (USA.-Patentschrift 2915 688).
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles,
auf das sie jedoch nicht beschränkt ist, näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines digitalen Lageregelkreises
mit unterlagertem Drehzahlregelkreis,
Fig. 2 einen Digital-Analog-Umsetzer mit in Reihe liegenden Bewertungswiderständen, die von
einer Konstantspannungsquelle gespeist werden.
In der schematischen Darstellung der F i g. 1 wird einem Rechenwerk RW der von einer Einlesesteuerung
ES kommende digitale Lagesollwert S1 zugeführt,
während der Istwert S2 von einem Lagemeßwertgeber
WK geliefert wird. Der Geber WK kann z. B. aus einem absolut digitalen Meßgerät, wie einem
Winkelkodierer, bestehen. Die im als Vergleichsglied arbeitenden Rechenwerk RW ermittelte Differenz
aus Lagesoll- und Lageistwert, die Lageregelabweichung ss liegt in digitaler Form vor und muß
in analoge Form umgewandelt werden. Hierzu dient der Digital-Analog-Umsetzer DA, dessen analoges
Ausgangssignal Z1 als Sollwert eines unterlagerten
analogen Drehzahlregelkreises dient und der Vergleichsstelle VG zugeführt wird. Dem Signal Z1 entgegengeschaltet
wird die Istwertgröße L2 des Drehzahlregelkreises,
die z. B. von einer mit dem Stellmotor SM umlaufenden Tachomaschine TM abgegeben
wird. Die Differenz i3 beider Größen, die einer Drehzahlregelabweichung' entspricht, steuert einen
Verstärker SV aus, der den Stellmotor SM speist.
Fig. 2 läßt die erfindungsgemäße Bahnsteuerung
für zwei Koordinaten mit einem Regelkreis je Koordinate erkennen. Dargestellt ist allerdings nur der
sich an die D-A-Umsetzer anschließende Steuerungsteil. Die D-A-Umsetzer DAx und DAy bestehen aus
hintereinandergeschalteten Bewertungswiderständen W0x ... Wnx, W0 y . . . Wn y, deren Widerstandswerte
dual, also nach Potenzen der Zahl 2, abgestuft sind. Die einzelnen Widerstände sind jeweils durch Schalter
B0x . . . Bnx, B0 y . . . Bn y überbrückbar. Sie sind
jeweils einer Dualstelle der binären Lageregelabweichungen zugeordnet und werden entsprechend dem
Stellenwert (L, 0) dieser Dualstelle geöffnet oder geschlossen. Dabei ist den kleinsten Bewertungswiderständen
W0x, W03, die niedrigste Dualstelle zugeordnet,
den doppelt so großen Widerständen W1x, W13,
die nächsthöhere usw. Die Spannungsabfälle Vx, Uy
bilden die analogen Ausgangssignale der D-A-Umsetzer DAx, DAy, die spannungsgesteuerten Verstär-
kern SVx, SVy zugeführt werden, welche die Stellmotoren
SMx, SMy speisen. Die Drehzahlregelkreise
sind nicht dargestellt.
Die hintereinandergeschalteten D-A-Umsetzer DAx, DAy liegen an einer Spannungsquelle SU, die,
ao wie aus der angedeuteten Kennlinie hervorgeht, ihre Spannung U konstant hält, bis der Strom / einen bestimmten
Wert erreicht. Von da an fällt die Kennlinie stark ab. Die Abnahme der Spannung kann
auch von einem nicht dargestellten, den Strom überwachenden Schwellenwertglied über einen besonderen
Steuereingang von SU gesteuert werden.
Die Spannung U teilt sich je nach der Anzahl und den Werten der in dem Kreis liegenden Widerstände
auf die beiden Umsetzer auf. Sie ist gleich der Summe der Teilspannungsabfälle Ux und Uy. Besteht eine
lineare Zuordnung zwischen Ausgangs- und Eingangsspannungen der Verstärker SVx, SV1, und ist die
Drehzahl der Stellmotoren proportional den Ausgangsspannungen der Verstärker, dann ist auch die
Summe der Drehzahlen und damit der Geschwindigkeiten der einzelnen Koordinaten konstant. Voraussetzung
ist allerdings, daß die durch die Sollwerte vorgegebenen Zuwachsstücke nicht so groß sind, daß
die Stellenzahl der binären Regelabweichungen die Stellenzahl der D-A-Umsetzer übersteigt.
Nach Eingabe eines Lagesollwertes wird der bewegte Maschinenteil in zwei Koordinaten verfahren.
Entsprechend erniedrigt sich laufend die Regelabweichung, d. h., die Widerstände in dem von der
Spannungsquelle SU gespeisten Stromkreis nehmen ab.
Damit ist jedoch keine Abnahme der Geschwindigkeiten verbunden, da die Gesamtspannung U bei
steigendem Strom J konstant gehalten wird.
Durch die auf konstante Spannung geregelte Spannungsquelle SU selbst oder eine zusätzliche den
Strom / überwachende Anordnung wird, wie bereits ausgeführt, dafür gesorgt, daß dieser Strom einen
Grenzwert Jmax nicht überschreitet. Erreicht der
Strom seinen maximalen Wert, so wird er auf ihn begrenzt. Die Spannungsabfälle Ux, Uy nehmen dann
mit kleiner werdenden Regelabweichungen linear ab, d. h., die Geschwindigkeitsregelung geht in eine Lageregelung
über. Der Strom Jmax wird für ein überschwingfreies
Einlaufen in die Sollwertposition ausgelegt. Um im Bahnsteuerungsbetrieb kontinuierliche
Arbeitsweise bei möglichst konstanter Geschwindigkeit zu erzielen, wird zweckmäßig in dem Zeitraum
zwischen Erreichen des maximalen Stromwertes Jmax
und tatsächlichem Einlaufen in den Sollwert der neue Lagesollwert für den folgenden Bearbeitungsabschnitt
vom Programmspeicher übernommen. Die Größe der Spannung U und damit die Bahngeschwindigkeit
kann an dem Einstellknopf F der Spannungsquelle SU vorgegeben werden.
Die bei einer bestimmten Bahnneigung optimalen Geschwindigkeiten können auf einem Programmträger,
z. B. einem Lochstreifen, zusammen mit den Lagesollwerten gespeichert sein und legen die Höhe
der Spannung U fest. Hierdurch kann die Bahngeschwindigkeit
dem Bearbeitungsproblem optimal angepaßt werden.
Die Umschalter Hx, H3, werden von den Vorzeichen
der Regelabweichungen gesteuert.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur digitalen Lageregelung ist natürlich nicht auf zweidimensionale
Bewegungen beschränkt. Durch Zuschalten eines weiteren einer dritten Koordinate zugeordneten D-A-Umsetzers
können auch räumliche Bewegungen erzeugt werden.
Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung eignet sich besonders gut für digitale Lageregelungen, bei
denen ein bewegter Maschinenteil in mindestens zwei Koordinaten gleichzeitig · verfahren wird (Bahnsteuerung).
Sie ist jedoch ganz allgemein mit Vorteil auch überall da anwendbar, wo Geschwindigkeiten,
z. B. die Drehzahlen von Antriebsmotoren, in einem bestimmten Verhältnis gehalten werden und nach
vorgegebenen Wegen, z. B. nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen, unter Einhaltung des gewünschten
Verhältnisses auf Null erniedrigt werden. Ein derartiger Anwendungsfall ist bei digitalen
Mischungsregelungen gegeben. Digital vorgegebenen, den Anteilen der zu mischenden Stoffe entsprechenden
Sollwerten werden dabei die ebenfalls digitalen, z. B. von mit rotierenden Durchflußmessern verbundenen
Istwertgebern abgegebenen Istwerte entgegengeschaltet. Die Regelabweichungen beaufschlagen
nach ihrer Umsetzung in Analogwerte Motoren, deren gleichbleibende Drehzahlen in einem konstanten
Verhältnis gehalten werden. Hat die zweite analoge Größe der D-A-Umsetzer einen bestimmten
Grenzwert erreicht, so wird, wenn der Mischprozeß weiterlaufen soll, ein neuer Sollwert vorgegeben; soll
der Mischprozeß jedoch nach Erreichen der Sollwerte, die gewünschten Mengen entsprechen können,
beendet werden, so wird die zweite analoge Größe so beeinflußt, z. B. konstant gehalten, daß die die
D-A-Umsetzer speisende erste analoge Größe und damit die analogen Ausgangswerte mit kleiner werdenden
Regelabweichungen ebenfalls abnehmen, bis sie schließlich zu Null werden. Die Vorgabe neuer
Sollwerte zur Verlängerung des Mischprozesses kann z. B. von einem endlosen Lochstreifen erfolgen.
Eine besonders einfache Ermittlung der digitalen Regelabweichungen erhält man, wenn zur Sollwertvorgabe
die Rasterscheiben eines sogenannten Winkelkodierers auf den gewünschten Wert gestellt werden
und von einem rotierenden Mengen- oder Dürchflußmesser auf den Wert Null zurückgestellt werden.
Die jeweilige Lage der Kodescheiben stellt dann bereits die Regelabweichung dar. Werden zur
Mischungsregelung von Flüssigkeiten Pumpen verwendet, deren Fördermenge je Umdrehung des Antriebsmators
konstant ist, z. B. Zahnrad- oder Drehflügelpumpen, dann können die Winkelcodierer auch
in einfacherer Weise mit den Antriebsmotoren gekuppelt sein.
Außer bei Lage- und Mischungsregelungen kann die erfindungsgemäße Regeleinrichtung auch zur
Regelung anderer in konstantem Verhältnis zueinander zu haltenden Regelgrößen eingesetzt werden,
beispielsweise zur Regelung der Drehzahlen von Mehrmotorenantrieben.
Claims (10)
1. Einrichtung zur digitalen Lageregelung, bei der digitale Lageregelabweichungssignale Digital-Analog-Umsetzern
zugeführt werden, die aus Bewertungswiderständen bestehen, welche zu- oder abgeschaltet werden, bei der die analogen Ausgangssignale
der Digital-Analog-Umsetzer die Sollwerte von unterlagerten Drehzahlregelkreisen
bilden, deren Stellglieder das bewegte Objekt in mindestens zwei Koordinatenrichtungen gleichzeitig
verfahren, und bei der den Digital-Analog-Umsetzern der einzelnen Koordinatenrichtungen
von einer gemeinsamen Speisequelle eine erste analoge Eingangsgröße zugeführt wird, die nach
Eingabe eines Lagesollwertes in Abhängigkeit von der digitalen Eingangsgröße der Digital-Analog-Umsetzer
und einer zweiten, mit der ersten analogen Eingangsgröße funktionell zusammenhängenden
analogen Eingangsgröße konstant gehalten wird, wodurch auch die Ausgangsgröße der Digital-Analog-Umsetzer konstant gehalten
wird, und von einem bestimmten Wert der zweiten analogen Größe an die erste analoge
Größe und damit die Ausgangsgröße der Digital-Analog-Umsetzer abnimmt, dadurch gekennzeichnet,
daß die den Digitalsignalen zugeordneten Widerstandsstufen der Digital-Analog-Umsetzer
in Serie geschaltete elektrische Widerstände sind, denen als erste analoge Eingangsgröße
die Spannung einer Konstantspannungsquelle zugeführt ist, während die zweite
analoge Größe der Strom dieser Quelle ist.
2. Einrichtung zur digitalen Lageregelung, bei der digitale Lageregelabweichungssignale Digital-Analog-Umsetzern
zugeführt werden, die aus Bewertungswiderständen bestehen, welche zu- oder abgeschaltet werden, bei der die analogen
Ausgangssignale der Digital-Analog-Umsetzer die Sollwerte von unterlagerten Drehzahlregelkreisen
bilden, deren Stellglieder das bewegte Objekt in mindestens zwei Koordinatenrichtungen gleichzeitig
verfahren, und bei der den Digital-Analog-Umsetzern der einzelnen Koordinatenrichtungen
von einer gemeinsamen Speisequelle eine erste analoge Eingangsgröße zugeführt wird, die nach
Eingabe eines Lagesollwertes in Abhängigkeit von der digitalen Eingangsgröße der Digital-Analog-Umsetzer
und einer zweiten, mit der ersten analogen Eingangsgröße funktionell zusammenhängenden analogen Eingangsgröße konstant
gehalten wird, wodurch auch die Ausgangsgröße der Digital-Analog-Umsetzer konstant gehalten
wird, und von einem bestimmten Wert der zweiten analogen Größe an die erste analoge
Größe und damit die Ausgangsgröße der Digital-Analog-Umsetzer abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Digitalsignalen zugeordneten
Widerstandsstufen der Digital-Analog-Umsetzer in Serie geschaltete FMd-Drosselwiderstände
sind, denen als erste analoge Eingangsgröße der Druck eines aus einer Fluidquelle konstanten Betriebsdrucks stammenden Fluids zugeführt
ist, während die zweite analoge Größe der der Quelle entnommene Fluidstrom ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speisequelle eine Konstantspannungsquelle mit einer Knickkennlinie ist, die im Bereich großer Regelabweichungen
die Digital-Analog-Umsetzer mit einer konstanten Größe versorgt, welche bei abnehmenden und
unterhalb des Knickpunktes der Kennlinie der Speisequelle auftretenden Regelabweichungen abnimmt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß die Speisequelle eine Fluidquelle konstanten Betriebsdrucks mit einer Knickkennlinie
ist, die im Bereich großer Regelabweichungen die Digital-Analog-Umsetzer mit einer konstanten Größe versorgt, welche bei abnehmenden
und unterhalb des Knickpunktes der Kennlinie der Speisequelle auftretenden Regelabweichungen
abnimmt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus in Reihe lie- ao
genden, jeweils einer Stelle der digitalen Regelabweichungen zugeordneten, je nach dem zugehörigen
Stellenwert (L, 0) ab- oder zuschaltbaren, dual gestuften elektrischen Bewertungswiderständen
bestehenden Digital-Analog-Umsetzer, deren analoge Ausgangssignale von den Spannungsabfällen an den in Reihe liegenden Bewertungswiderständen gebildet werden, hintereinandergeschaltet
an einer Konstantspannungsquelle liegen, die derart geschaltet ist, daß deren Ausgangsspannung
nach Eingabe von Sollwerten zumindest annähernd konstant gehalten wird, bis der die Bewertungswiderstände
durchfließende Strom einen vorgegebenen Wert erreicht, worauf der Strom
im Sinne abnehmender Spannungsabfälle beeinflußt wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus in Reihe liegenden,
jeweils einer Stelle der digitalen Regelabweichungen zugeordneten, je nach dem zugehörigen
Stellenwert ab- oder zuschaltbaren, dual abgestuften Drosselwiderständen eines Fluids bestehenden
Digital-Analog-Umsetzer, deren analoge Ausgangssignale von den Druckabfällen an den
in Reihe liegenden als Drosselwiderstände für das Fluid ausgebildeten Bewertungswiderständen gebildet
werden, hintereinandergeschaltet mit einer ein Fluid liefernden Anordnung verbunden sind,
die derart geschaltet ist, daß der Druck nach Eingabe von Sollwerten zumindest annähernd konstant
gehalten wird, bis der die Drosselwiderstände durchfließende Fluidstrom einen vorgegebenen
Wert erreicht, worauf der Fluidstrom im Sinne abnehmender Druckabfälle beeinflußt
wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 ©der 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sättigungsverhalten
aufweisenden den Digital-Analog-Umsetzern nachgeschalteten Schaltungselementen oder Stellgliedern die erste analoge Größe auf
Werte unterhalb der Sättigungsgrenze begrenzt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste analoge Größe bei Unterschreitung einer bestimmten Regelabweichung im Sinne eines
dynamisch günstigen Einlaufes in den Sollwert beeinflußbar ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste analoge Größe so
beeinflußbar ist, daß die Kennlinien der analogen Ausgangssignale über den Regelabweichungen
zumindest angenähert Parabelform aufweisen.
10. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Digital-Analog-Umsetzer
speisende erste analoge Größe veränderbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909 516/1091
Priority Applications (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL51647A DE1292902B (de) | 1965-06-23 | 1965-09-16 | Einrichtung zur digitalen Lageregelung |
DE1538636A DE1538636C3 (de) | 1965-06-23 | 1966-01-07 | Einrichtung zur digitalen Lagerege lung |
DE1538655A DE1538655C3 (de) | 1965-06-23 | 1966-04-29 | Einrichtung zur digitalen Lageregelung |
DE19661538656 DE1538656A1 (de) | 1965-06-23 | 1966-04-29 | Hybride Verhaeltnisregelung |
CH822066A CH497739A (de) | 1965-06-23 | 1966-06-07 | Digitale Regeleinrichtung |
GB27222/66A GB1146735A (en) | 1965-06-23 | 1966-06-17 | Hybrid ratio control |
US559133A US3504362A (en) | 1965-06-23 | 1966-06-21 | Digital analog condition control device |
AT00904/68A AT279744B (de) | 1965-06-23 | 1966-06-22 | Schaltungsanordnung fuer aus gemaesz den einzelnen stellenwerten abgestuften bewertungswiderstaenden und diesen zugeordneter speisequelle bestehende digital-analog-umsetzer fuer eine hybride vermaschte regeleinrichtung |
AT593966A AT267695B (de) | 1965-06-23 | 1966-06-22 | Schaltungsanordnung für aus gemäß den einzelnen Stellenwerten abgestuften Bewertungswiderständen und diesen zugeordneter Speisequelle bestehende Digital-Analog-Umsetzer für eine hybride vermaschte Regeleinrichtung |
SE08580/66A SE335246B (de) | 1965-06-23 | 1966-06-22 | |
FR66581A FR1525022A (fr) | 1965-06-23 | 1966-06-23 | Régulateur hybride de rapport |
BE683011D BE683011A (de) | 1965-06-23 | 1966-06-23 | |
NL6608723A NL6608723A (de) | 1965-06-23 | 1966-06-23 | |
US607750A US3483362A (en) | 1965-06-23 | 1967-01-06 | Hybrid machine control system |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1965L0050957 DE1241522B (de) | 1965-06-23 | 1965-06-23 | Digitale Lageregelung |
DEL51647A DE1292902B (de) | 1965-06-23 | 1965-09-16 | Einrichtung zur digitalen Lageregelung |
DEL0052535 | 1966-01-07 | ||
DEL0053461 | 1966-04-29 | ||
DEL0053460 | 1966-04-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1292902B true DE1292902B (de) | 1969-04-17 |
Family
ID=27512155
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEL51647A Pending DE1292902B (de) | 1965-06-23 | 1965-09-16 | Einrichtung zur digitalen Lageregelung |
DE1538636A Expired DE1538636C3 (de) | 1965-06-23 | 1966-01-07 | Einrichtung zur digitalen Lagerege lung |
DE19661538656 Pending DE1538656A1 (de) | 1965-06-23 | 1966-04-29 | Hybride Verhaeltnisregelung |
DE1538655A Expired DE1538655C3 (de) | 1965-06-23 | 1966-04-29 | Einrichtung zur digitalen Lageregelung |
Family Applications After (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1538636A Expired DE1538636C3 (de) | 1965-06-23 | 1966-01-07 | Einrichtung zur digitalen Lagerege lung |
DE19661538656 Pending DE1538656A1 (de) | 1965-06-23 | 1966-04-29 | Hybride Verhaeltnisregelung |
DE1538655A Expired DE1538655C3 (de) | 1965-06-23 | 1966-04-29 | Einrichtung zur digitalen Lageregelung |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US3504362A (de) |
AT (1) | AT279744B (de) |
BE (1) | BE683011A (de) |
CH (1) | CH497739A (de) |
DE (4) | DE1292902B (de) |
FR (1) | FR1525022A (de) |
GB (1) | GB1146735A (de) |
NL (1) | NL6608723A (de) |
SE (1) | SE335246B (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3641326A (en) * | 1968-11-22 | 1972-02-08 | Buhr Machine Tool Co | Circuit for and method of multiplexing for monitoring a plurality of separate machine tools |
US3656041A (en) * | 1969-07-17 | 1972-04-11 | Honeywell Inf Systems | Apparatus for controlling the feeding of paper in high-speed printers |
BE755554A (fr) * | 1969-09-10 | 1971-03-01 | Agfa Gevaert Nv | Proces-controle |
US3656151A (en) * | 1970-03-26 | 1972-04-11 | Magnavox Co | Digital function generation network |
US3663734A (en) * | 1970-03-27 | 1972-05-16 | Singer Co | Simulated aircraft radio aids |
GB1335985A (en) * | 1970-10-06 | 1973-10-31 | Secretary Environment Brit | Vehicle control apparatus |
US3700984A (en) * | 1971-03-08 | 1972-10-24 | North American Rockwell | Dampener control system for lithographic printing press |
US3826903A (en) * | 1972-01-03 | 1974-07-30 | Owens Corning Fiberglass Corp | Method and apparatus for control of conditions in a process |
US3799057A (en) * | 1972-01-26 | 1974-03-26 | Palmer Shile Co | Electrical control system |
US3828168A (en) * | 1972-03-31 | 1974-08-06 | Eaton Corp | Controlled velocity drive |
US3810022A (en) * | 1972-07-21 | 1974-05-07 | Zenith Radio Corp | Digital to analog converter television tuning of varactor tuners |
US3850105A (en) * | 1972-12-29 | 1974-11-26 | Ibm | Apparatus for transferring articles through various processing sectors of a manufacturing system |
US3868548A (en) * | 1974-01-23 | 1975-02-25 | Westinghouse Air Brake Co | Fail-safe transistorized overspeed circuit arrangement |
US4084083A (en) * | 1975-11-05 | 1978-04-11 | Contraves Goerz Corporation | Multi-axis electronic motion generator |
DE2835771A1 (de) * | 1978-08-16 | 1980-02-28 | Schwelm & Towler Hydraulics | Anordnung zur aussteuerung eines cartridgeelementes |
US4289999A (en) * | 1979-05-14 | 1981-09-15 | Ampex Corporation | Digital variable voltage level control circuit with automatic return to neutral |
US4554499A (en) * | 1983-05-03 | 1985-11-19 | Genentech, Inc. | Computer controlled motor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2915688A (en) * | 1956-11-08 | 1959-12-01 | Edward H Wilde | Digital to analog servosystem |
AT230479B (de) * | 1959-12-28 | 1963-12-10 | Elin Union Ag | Stellungsprogrammschalter |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3084315A (en) * | 1959-06-18 | 1963-04-02 | Ferranti Ltd | Apparatus for positioning a movable member |
US3175138A (en) * | 1960-02-09 | 1965-03-23 | Giddings & Lewis | Digital to analog decoder |
US3172026A (en) * | 1961-03-23 | 1965-03-02 | Warner Swasey Co | Positional servo system of the digital comparator type |
US3139570A (en) * | 1961-04-17 | 1964-06-30 | Heald Machine Co | Positional servo system |
US3227864A (en) * | 1961-12-29 | 1966-01-04 | Hughes Aircraft Co | Machine control system |
US3169424A (en) * | 1962-01-30 | 1965-02-16 | Gen Electric | Automatic control system for rolling mills and adjustable dies |
DE1220929B (de) * | 1962-03-14 | 1966-07-14 | Licentia Gmbh | Numerische Programmsteuerung mit einem Lageregelkreis, vorzugsweise fuer Werkzeugmaschinen |
DE1152473B (de) * | 1962-04-05 | 1963-08-08 | Licentia Gmbh | Numerische Programmsteuerung mit einem Interpolator und einem Positionierungs-Regelkris |
US3221326A (en) * | 1962-10-31 | 1965-11-30 | United Aircraft Corp | Analog to digital converter |
US3206663A (en) * | 1962-11-29 | 1965-09-14 | Cincinnati Milling Machine Co | Machine tool position control servomechanism with positioning rate control |
US3310663A (en) * | 1963-05-21 | 1967-03-21 | Honeywell Inc | Logarithmic digital process controller |
US3264947A (en) * | 1964-08-26 | 1966-08-09 | Cadillac Gage Co | Digital servo actuators |
US3314603A (en) * | 1965-11-02 | 1967-04-18 | Ibm | Fluid encoder and actuator |
US3399335A (en) * | 1965-11-26 | 1968-08-27 | Bendix Corp | Load current and power dissipation limiter for a direct coupled amplifier fed motor system |
-
1965
- 1965-09-16 DE DEL51647A patent/DE1292902B/de active Pending
-
1966
- 1966-01-07 DE DE1538636A patent/DE1538636C3/de not_active Expired
- 1966-04-29 DE DE19661538656 patent/DE1538656A1/de active Pending
- 1966-04-29 DE DE1538655A patent/DE1538655C3/de not_active Expired
- 1966-06-07 CH CH822066A patent/CH497739A/de not_active IP Right Cessation
- 1966-06-17 GB GB27222/66A patent/GB1146735A/en not_active Expired
- 1966-06-21 US US559133A patent/US3504362A/en not_active Expired - Lifetime
- 1966-06-22 AT AT00904/68A patent/AT279744B/de not_active IP Right Cessation
- 1966-06-22 SE SE08580/66A patent/SE335246B/xx unknown
- 1966-06-23 FR FR66581A patent/FR1525022A/fr not_active Expired
- 1966-06-23 NL NL6608723A patent/NL6608723A/xx unknown
- 1966-06-23 BE BE683011D patent/BE683011A/xx unknown
-
1967
- 1967-01-06 US US607750A patent/US3483362A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2915688A (en) * | 1956-11-08 | 1959-12-01 | Edward H Wilde | Digital to analog servosystem |
AT230479B (de) * | 1959-12-28 | 1963-12-10 | Elin Union Ag | Stellungsprogrammschalter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3483362A (en) | 1969-12-09 |
US3504362A (en) | 1970-03-31 |
DE1538636A1 (de) | 1970-09-03 |
NL6608723A (de) | 1966-12-27 |
DE1538655A1 (de) | 1971-01-21 |
FR1525022A (fr) | 1968-05-17 |
DE1538655B2 (de) | 1974-06-27 |
CH497739A (de) | 1970-10-15 |
DE1538636C3 (de) | 1973-12-13 |
DE1538655C3 (de) | 1975-01-30 |
DE1538656A1 (de) | 1971-01-21 |
SE335246B (de) | 1971-05-17 |
BE683011A (de) | 1966-12-01 |
DE1538636B2 (de) | 1973-05-24 |
AT279744B (de) | 1970-03-10 |
GB1146735A (en) | 1969-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1292902B (de) | Einrichtung zur digitalen Lageregelung | |
DE2909842C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines von einem Elektromotor bewegbaren Elements eines Druckers | |
DE1215965B (de) | Digital arbeitender Sollwertgeber zur Ermittlung der Bahnpunkte einer aus Geradabschnitten und Kreisboegen zusammengesetzten Bahnkurve | |
DE2745914A1 (de) | Numerische steuerung fuer die treibereinrichtung von schrittmotoren | |
DE3527758C2 (de) | ||
DE2840377C2 (de) | Einrichtung zum Einstellen der Formatlänge an einem Querschneider für Warenbahnen | |
DE2702895B2 (de) | Röntgenschichtaufnahmegerät | |
EP0003110B1 (de) | Elektrische Steuerschaltung zum Erzeugen eines Steuersignals für die Bewegung des Dorns eines Extruders | |
DE2816780A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum zeitoptimalen positionieren mindestens eines gegenstandes in eine gewuenschte zielposition | |
DE1917148A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen der gewuenschten Oberflaechenkontur auf Werkstuecken | |
DE2560651C2 (de) | ||
DE1463263A1 (de) | Lageeinstellsystem mit Fehlerbegrenzungsschaltung | |
DE2052161B2 (de) | Schaltungsanordnung für eine Elektroerosionsmaschine zum Steuern der relativen Bewegung zwischen mindestens einer Elektrode und mindestens einem Werkstück | |
DE2212520C2 (de) | Digitale Rechenanordnung | |
AT267695B (de) | Schaltungsanordnung für aus gemäß den einzelnen Stellenwerten abgestuften Bewertungswiderständen und diesen zugeordneter Speisequelle bestehende Digital-Analog-Umsetzer für eine hybride vermaschte Regeleinrichtung | |
DE1910364A1 (de) | Anlage zur Steuerung der Lage eines Gegenstandes in Abhaengigkeit von einer Befehlsimpulsfolge | |
DE2224918C2 (de) | Numerisches Steuerungssystem für Drehmaschinen | |
DE1299754B (de) | Einrichtung zur Regelung und Konstanthaltung des Verhaeltnisses der Drehzahlen eines Leitmotors und eines durch einen Regler gesteuerten Antriebsmotors | |
DE2553542A1 (de) | Servosystem | |
DE1910311A1 (de) | Vorrichtung zum Steuern der Lageeinstellung eines beweglichen Gegenstandes | |
DE2908974A1 (de) | Vorrichtung zur regelung der dichte eines auf rundstrickmaschinen gebildeten gestrickes | |
DE1214026B (de) | Analogrechengeraet zur Bestimmung angenaeherter Werte einer Funktion | |
DE2812849A1 (de) | Verfahren zum steuern eines querschneiders und digitale regeleinrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE1241522B (de) | Digitale Lageregelung | |
DE1273666B (de) | Anordnung zur Steuerung der Lage eines Gegenstandes |