DE19541094A1 - Verfahren zur Kompensation der Anfahrreibung eines Antriebs - Google Patents
Verfahren zur Kompensation der Anfahrreibung eines AntriebsInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Verfahren dieser Art werden
typischerweise in für hohe Genauigkeit ausgelegte
Werkzeugmaschinen eingesetzt. Für diese wird regelmäßig
gefordert, daß eine für ein Werkstück vorgegebene
Sollkontur mit der tatsächlich erzeugten Kontur präzise
übereinstimmt. Besonders schwierig ist die Einhaltung dieser
Übereinstimmung, wenn eine Bearbeitung die Umkehr der
Bewegungsrichtung eines Antriebes erfordert. Eine solche
Situation liegt beispielsweise vor, wenn ein entlang zweier
Achsen mit jeweils eigenem Antrieb, bewegliches Werkzeug
eine Kreisbahn ausführen soll. Aufgrund der bei mechanischen
Systemen stets vorhandenen Anfahrreibungskraft, welche der
Bewegung entgegenwirkt, verharrt dabei der jeweils
betroffene Antrieb bei jedem Richtungswechsel kurzfristig in
einer Haftphase. Er reißt sich erst los, wenn das auf die
Achse wirkende Moment größer ist als das reibungsbedingte
Losbrechmoment. In Folge dieses Verhaltens kommt es bei
Richtungswechselpunkten zu unerwünschten dynamischen
Bahnabweichungen. Um solche zu vermeiden, ist es bekannt,
auf den Antriebsregelkreis ein Kompensationssignal
aufzuschalten, welches die Anfahrreibung kompensiert.
Hauptschwierigkeit bei dieser Anordnung ist die Ermittlung
eines geeigneten Kompensationssignals. Bekannte Lösungen,
wie etwa die aus der EP-A 460 224, beruhen auf dem Prinzip
eines geschlossenen Regelkreises, d. h. der Wert der
Reibungskompensation ergibt sich aus einer zurückgeführten
Ausgangsgröße des Antriebsregelkreises.
Nichtzufriedenstellend an dieser Lösung ist, daß die Wirkung
der Anfahrreibungskompensation von der Einstellung des
Antriebsregelkreises abhängt. Anfahrreibungskompensation und
Regelkreiseinstellung müssen deshalb sorgfältig aufeinander
abgestimmt sein. Weil es sich bei der
Anfahrreibungskompensation um einen nichtlinearen Eingriff
in den Regelkreis handelt, können bereits kleine Änderungen
der Regelkreiseinstellung die Wirkung der
Anfahrreibungskompensation nachhaltig verändern.
Eine Möglichkeit, die sich bei Einbindung der
Anfahrreibungskompensation in den Antriebsregelkreis
ergebenden Schwierigkeiten zu vermeiden, besteht darin, eine
kennliniengestützte Anfahrreibungskompensation
durchzuführen, welche bei der Ermittlung des
Anfahrreibungskompensationssignals ohne aus dem Regelkreis
zurückgeführte Größen auskommt. Das Kompensationsergebnis
hängt dabei allerdings maßgeblich von der Güte der
verwendeten Kennlinie ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben,
welches die einfache Ermittlung einer
Geschwindigkeits-Kompensationskraft-Kennlinie gestattet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Das
erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft im Rahmen einer
automatischen Inbetriebnahme durchgeführt werden. Es
gestattet eine sehr gute Kompensation der Anfahrreibung. Das
Verfahren eignet sich dadurch insbesondere für
Ultrapräzisionsmaschinen, vorteilhaft in Verbindung mit
einer Vorsteuerung. Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht ferner darin, daß es ohne ein
Prozeßmodell des Antriebsregelkreises auskommt. Es kann
dadurch für regelungstechnisch beliebig strukturierte
Antriebe eingesetzt werden. Dies erlaubt insbesondere auch
Nachrüstung auf vorhandene Antriebssysteme.
Vorteilhaft ist es, das vorgeschlagene Verfahren iterativ so
oft zu wiederholen, bis das ermittelte Kompensationssignal
bei erneuter Wiederholung keine Änderung mehr erfährt. Als
benötigte Kenngrößen zur Beschreibung der sich ohne
vollständige Kompensation einstellenden Anfahrreibung werden
zweckmäßig die Stillstandszeit eines Antriebs in der
Umkehrlage sowie der maximale Bahnfehler in den Umkehrlagen
angezogen. Vorteilhaft werden sie in einem sog.
"Reverse"-Test ermittelt. Dabei fährt die Werkzeugmaschine
eine "cosinus"-förmige Bahn mit vorgegebener Amplitude und
vorgegebener Geschwindigkeit ab. In einer besonders
vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens
erfolgt die Defuzzyfizierung der gemäß unscharfen Regeln
verknüpften Zugehörigkeitsfunktionswerte durch eine einfache
Mittelwertbildung. Vorteilhaft ist es schließlich, die
ermittelten Kompensationssignale direkt auf den
Stromregelkreis aufzuschalten.
Ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Verfahrens wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Flußdiagramm des vorgeschlagenen
Verfahrens, Fig. 2 in einem "Reverse"-Test aufgenommene
Meßkurven für den Geschwindigkeitsverlauf und die
Bahnabweichung, Fig. 3 Zugehörigkeitsfunktionen für die
Stillstandszeit und den maximalen Nachlauffehler, Fig. 4
ein mehrwertiges Regelwerk zur unscharfen Verknüpfung der
Stillstandszeit und dem maximalen Bahnfehler zu einem
Kompensationssignal, Fig. 5 eine Blockdarstellung eines zur
Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens geeigneten
Antriebssystems.
Fig. 5 zeigt als Blockschaubild in vereinfachter Form den
Aufbau einer Antriebsanordnung, für welche das
vorgeschlagene Verfahren mit konzipiert ist. Sie weist
einerseits einen bekannten Regelkreis mit den Elementen
Lage-/Drehzahlregelung 52, Stromregelung 55 sowie Antrieb 53
auf. Der Lage-/Drehzahlregelung 52 sind an der Eingangsseite
Sollwerte für die Drehzahl vSoll und die Lage xSoll
zugeführt. Ferner sind ihr die sich am Ausgang des Antriebs
53 einstellenden Istwerte für Drehzahl vIst und Lage xIst
zurückgeführt. Aufgrund der jeweils sich einstellenden
Regeldifferenzen für Drehzahl vSoll - vIst und Lage xSoll - oxIst bestimmt die Lage-/Drehzahlregelung 52 einen
Momentensollwert, welchen sie über seine Momentenstelle 54
der Stromregelung 55 zuführt. Dieser ist ferner das im
Antrieb 53 abgegriffene Signal für den Iststromwert IIst
zurückgeführt.
Neben dem Antriebsregelkreis weist die in Fig. 5
dargestellte Anordnung weiterhin einen Kompensator 51 zur
Kompensation der Anfahrreibung sowie eine
Inbetriebnahmeeinrichtung 50 auf. Letzterer sind
eingangsseitig die sich am Ausgang des Antriebs 53
einstellenden Istwerte für Drehzahl vIst und Lage xIst
zurückgeführt. Ausgangsseitig ist sie zum einen mit den
Solldrehzahl vSoll bzw. Sollage xSoll-Eingängen der
Lage-/Drehzahlregelung 52 verbunden. Über einen weiteren
Ausgang ist sie ferner mit einem Kompensator 51 zur
Übertragung eines ermittelten Kompensationssignales k
verbunden. Dem Kompensator 51 sind neben dem Signal k von
der Inbetriebnahmeeinrichtung 50 ferner ebenfalls die
Sollwertsignale für Drehzahl vSoll und Lage xSoll zugeführt.
Ausgangsseitig ist der Kompensator 51 mit der
Momentenschnittstelle 54 verbunden.
Der Antriebsregelkreis 52 bis 55 wird in bekannter Weise
betrieben. Zur Vermeidung von Bahnfehlern, welche durch die
dem Einsetzen einer Bewegung entgegenwirkende Haftreibung
bedingt sind, wird an Bahnpunkten, wo ein Antrieb aus einer
Stillstandslage in eine Bewegung übergeht, ein
Kompensationssignal FK an der Momentenschnittstelle 54 auf
den Antriebsregelkreis aufgeschaltet. Die Größe des jeweils
aufzuschaltenden Kompensationssignales FK bestimmt der
Kompensator 51 anhand einer Kompensationssignal-Kennlinie,
welche jedem Sollwert Vsoll beziehungsweise Xsoll ein
Kompensationsmoment zuordnet. Sie wird mit Hilfe der
Inbetriebnahmeeinrichtung 50 ermittelt.
Fig. 1 zeigt als Flußdiagramm die wesentlichen Schritte des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung einer
Sollwert-Kompensationsmoment-Kennlinie. Im ersten
Verfahrensschritt 10 werden zunächst geeignete Parameter für
die Durchführung des
Kompensationssignal-Ermittlungsverfahrens bestimmt.
Insbesondere werden dabei Amplitude, Frequenz und Dauer der
für die Ermittlung der Kenngrößen benötigten Testsignale
festgelegt. Falls möglich und erforderlich wird weiterhin
die Eckfrequenz zur Filterung der erhaltenen Meßkurven
vorgegeben, zweckmäßig so, daß eine robuste automatische
Inbetriebnahme erfolgen kann. Desweiteren wird ein
Initialisierungskompensationssignal K₀ festgelegt.
Zweckmäßig dient zur Initialisierung das für den Antrieb
vorgegebene Nominalmoment. Es beträgt typischerweise
zwischen 5% und 20% vom Nennmoment des Antriebes. Als
Voreinstellung für K₀ ist deshalb in der Regel ein Wert von
z. B. 10% des Wertes des Antriebsnennmomentes angebracht.
Im folgenden Schritt 11 werden wenigstens zwei Kenngrößen
ermittelt, welche den sich mit dem
Initialisierungskompensationssignals K₀ einstellenden
Anfahrreibungseffekt beschreiben. Zweckmäßig geschieht dies
in einem "Reverse"-Test. Hierunter wird eine bekannte
Meßmethode zur Untersuchung der Vorschubeigenschaften eines
Antriebes während einer Reversierbewegung verstanden, eine
Darstellung findet sich zum Beispiel in dem Projektbericht
"Untersuchung von hochgenauen, langsam laufenden
Vorschubantrieben für den Submikrometerbereich" der
Forschungsgemeinschaft Ultrapräzisionstechnik, DE, Aachen,
1990. Beim "Reverse"-Test wird ein durch zwei Antriebe
bewegter Schlitten entlang einer "cosinus"-förmigen Bahn
bewegt. Die entsprechenden Bahnsollwerte vSoll und xSoll
werden zweckmäßig von der Inbetriebnahmeeinrichtung 50
erzeugt - ebenso kann die Erzeugung der Bahnsollwerte vsoll
und xsoll selbstverständlich aber auch in einer nicht
dargestellten, übergeordneten Steuerung erfolgen - und der
Lage-/Drehzahlregelung 51 zugeführt. Die erzeugten
Bahnsollwerte werden ferner in der Inbetriebnahmeeinrichtung
50 aufgezeichnet. Während der Bewegung des Schlittens erfaßt
die Inbetriebnahmeeinrichtung 50 die sich aufgrund der
Bahnsollwerte vsoll und xsoll einstellenden Istwerte vIst
und xIst und zeichnet diese ebenfalls auf. Durch Analyse der
aufgezeichneten Bahndaten werden sodann wenigstens zwei
Kenngrößen zur Beschreibung des aufgetretenen
Anfahrreibungseffektes ermittelt. Die Ermittlung zweier
hierfür besonders gut geeigneter Kenngrößen ist in Fig. 2
veranschaulicht. Im oberen Teil der Figur ist die erfaßte
Istgeschwindigkeit vIst über der Meßzeit t aufgetragen.
Jeweils im Anschluß an einen Nulldurchgang des
Geschwindigkeitsverlaufes kann aus der Meßkurve in einfacher
Weise eine von der vorhandenen Anfahrreibungskraft abhängige
Haltezeit TRv bzw. TRr abgelesen werden. TRv und TRr
entsprechen jeweils einer Zeit, innerhalb derer sich der
Schlitten in den Umkehrlagen nahezu nicht bewegt. Zur
numerischen Bestimmung dieser Zeiten wird das
Geschwindigkeitsmeßsignal softwaremäßig ausgewertet. Hierbei
werden betragsmäßig kleine Geschwindigkeitsschwellen um den
Wert Vist = 0 definiert. Das Verlassen der negativen
Schwelle bzw. das Wiedereintreten in die positive Schwelle
des gemessenen Geschwindigkeitssignales legen die Werte von
TRv und TRr fest. Zweckmäßigerweise glättet ein
Tiefpaßfilter mit einer Eckfrequenz von mindestens dem
fünffachen der bekannten Signalfrequenz des Testsignales das
Meßsignal.
Im unteren Teil der Fig. 2 ist die sich einstellende
Bahnabweichung xIst - xSoll über der Meßzeit t aufgetragen.
Aus der Meßkurve können in diesem Fall ohne weiteres die
maximalen Bahnfehler SRv, SRr abgelesen werden. Sie treten
jeweils im Anschluß an einen Nulldurchgang der Meßkurve,
d. h. im Anschluß an einen Bewegungsumkehrpunkt auf. Um eine
von dem unvermeidlichen Restnachlauf, der auch aus der Fig.
2 erkennbar ist, unabhängige Größe zu erhalten, wird als
Kenngröße verfahrensgemäß der Differenzwert SR:= SRv - SRr
eingeführt. Dieser dem größtmöglichen Gesamtbahnfehler
entsprechende Wert hat zudem den Vorteil, daß er im Falle
einer Überkompensation sein Vorzeichen wechselt.
Durch Verknüpfen der im Schritt 11 bestimmten Kenngrößen
gemäß den Regeln der Fuzzy-Logik wird im nächsten Schritt 12
ein Korrektursignal ΔK bestimmt, mit dem das
Initialisierungskompensationssignal K₀ korrigiert wird, um
eine bessere Kompensationswirkung zu erzielen. Hierfür
werden die im Schritt 11 erhaltenen Kenngrößen zunächst, wie
in Fig. 3 dargestellt, mit Hilfe einer auf 1 normierten,
nichtlinear definierten, unscharfen Zugehörigkeitsfunktion
linguistischen Werten zugeordnet. Fig. 3 zeigt zwei
mögliche Zugehörigkeitsfunktionen für die Zuordnung der
Haltezeit TR zu den linguistischen Werten Null, klein,
mittel, groß, sowie des maximalen Bahnfehlers SR zu den
linguistischen Werten Null, klein, mittel, groß. Aufgetragen
ist die jeweils auf den Wert 1, entsprechend 100%, genormte
Zugehörigkeit Z über den, zweckmäßigerweise ebenfalls
normierten, Abszissen TR/T bzw. SR/A, wobei T die Zeit
zwischen zwei Null-Durchgängen des Geschwindigkeitsverlaufs
der vorgegebenen Bewegungsbahn ist, A deren Sollamplitude.
Danach entsprechen alle normierten Haltezeiten TR/T
kleiner als 10% dem linguistischen Wert Null, alle
normierten Haltezeiten zwischen 10% und 20% mit
veränderlichem Anteil den linguistischen Werten Null und
klein, alle normierten Haltezeiten zwischen 20% und 50% mit
veränderlichem Anteil den linguistischen Werten klein und
mittel, alle normierten Haltezeiten zwischen 50% und 80% mit
veränderlichem Anteil den linguistischen Werten mittel und
groß sowie alle normierten Haltezeiten größer als 80% dem
linguistischen Wert groß. Bezüglich dem normierten maximalen
Bahnfehler SR/A entsprechen alle Werte kleiner als 2% dem
linguistischen Wert Null, alle Werte zwischen 2% und 10% mit
veränderlichem Anteil den linguistischen Werten Null und
klein, alle Werte zwischen 10% und 15% mit veränderlichem
Anteil den linguistischen Werten klein und groß sowie alle
Werte größer als 15% dem linguistischen Wert groß.
Beispielsweise entspricht eine normierte Haltezeit TR/T
von 30% zu 35% dem linguistischen Wert mittel und zu 65% dem
linguistischen Wert klein. Ein maximaler normierter
Bahnfehler SR/A von 12% entspricht beispielsweise zu 40%
dem linguistischen Wert groß und zu 60% dem linguistischen
Wert klein.
Die für die Kenngrößen erhaltenen Zugehörigkeitswerte werden
anschließend mit Hilfe linguistisch formulierter
Verknüpfungsregeln zu Vorschlagswerten ΔF/F₀ verknüpft. Die
Vorschlagswerte ΔF/F₀ haben dieselbe Dimension wie das
Initialisierungskomensationssignal, typischerweise
bezeichnen sie einen Prozentsatz des für den zugehörigen
Antrieb angegebenen Nennmoments. Jeder möglichen Kombination
von linguistischen Zugehörigkeitswerten wird dabei ein
Korrektursignalvorschlagswert ΔF/F₀ zugeordnet. Wegen der
dadurch bedingten Vielzahl von Regeln sind sie in Fig. 4 in
Form einer Tabelle wiedergegeben. Diese ist beispielhaft wie
folgt zu lesen:
- - Wenn normierte Haltezeit TR/T Null und normierter maximaler Bahnfehler SR/A ebenfalls 0, dann normierter Vorschlagswert ΔF/F₀ = 0
- - Wenn normierte Haltezeit TR/T klein und normierter maximaler Bahnfehler SR/A groß, dann normierter Vorschlagswert ΔF/F₀ = 6%
- - Wenn normierte Halte zeit TR/T groß und normierter größter Bahnfehler SR/A klein, dann normierter Vorschlagswert ΔF/F₀ = 4%
- - Wenn normierte Haltezeit TR/T groß und normierter größter Bahnfehler SR/A ebenfalls groß, dann normierter Vorschlagswert ΔF/F₀ = 8%.
Aus den mit Hilfe den Verknüpfungsregeln gemäß Fig. 4
erhaltenen Vorschlagswerten ΔF/F₀ kann nun in einfacher
Weise - ohne Defuzzyfizierung - ein diskreter Wert für die
Korrekturgröße ΔK abgeleitet werden, indem die einzelnen
Vorschlagswerte jeweils mit dem Produkt der
Zugehörigkeitswerte zu den zugrunde liegenden linguistischen
Variablen gewichtet und die gewichteten Vorschlagswerte
anschließend addiert werden. Dies sei an einem Beispiel
erläutert. Eine normierte Haltezeit TR/T gehöre zu 60% dem
Zugehörigkeitswert klein, zu 40% dem linguistischen Wert
mittel an, ein normierter maximaler Bahnfehler SR/A zu 20%
dem linguistischen Wert Null, zu 80% dem linguistischen Wert
klein. Aus den Verknüpfungsregeln gemäß Fig. 4 ergibt sich
in diesem Fall aus der Verknüpfung Haltezeit klein,
maximaler Bahnfehler Null der Vorschlagswert ΔF/F₀ = 1%,
aus Haltezeit klein, maximaler Bahnfehler klein der
Vorschlagswert ΔF/F₀ = 2%, aus Haltezeit mittel, maximaler
Bahnfehler null der Vorschlagswert ΔF/F₀ = 2% und aus
Haltezeit mittel, maximaler Bahnfehler klein der
Vorschlagswert ΔF/F₀ =3%. Unter Berücksichtigung der
vorstehend angenommenen Zugehörigkeitsfunktionswerte ist nun
das Ergebnis der Verknüpfung Haltezeit klein, maximaler
Bahnfehler null mit einem Faktor 60%×20% = 0,6×0,2 =
0,12, das Ergebnis der Haltezeit klein, maximaler Bahnfehler
klein mit einem Faktor 60%×80% = 0,6×0,8 = 0,48, das
Ergebnis aus Haltezeit mittel, maximaler Bahnfehler null mit
einem Faktor 20%×40% = 0,2×0,4 = 0,08 und das Ergebnis
der Verknüpfung Haltezeit mittel, maximaler Bahnfehler klein
mit einem Faktor 40%×80% = 0,4×0,8 = 0,32 zu
gewichten. Addition der mit den 50 ermittelten Faktoren
gewichteten Vorschlagswerte liefert den Korrekturwert ΔK, im
Beispiel:
ΔK = 1%×0,12×2%×0,48+2%×0,08
+3%×0,32 = 2,2%.
+3%×0,32 = 2,2%.
In Schritt 13 wird nun geprüft, ob der erhaltene
Korrekturwert ΔK innerhalb eines vorgegebenen
Toleranzbereiches liegt. Vorzugsweise wird, wie in Fig. 1
dargestellt, geprüft, ob er den Wert 0 hat. Äquivalent
hierzu kann auch geprüft werden, ob die Änderung zwischen
einem zuletzt ermittelten Korrekturwert ΔK - und dem aktuell
ermittelten Wert ΔK innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite
liegt.
Ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 13 negativ, werden
die Schritte 11 bis 13 wiederholt. Hierzu wird zunächst im
Schritt 14 ein neues Initialisierungskompensationssignal
Kneu durch Addition des ursprünglichen
Initialisierungskompensationssignales K₀ und des zuvor
ermittelten Korrektursignales ΔK gebildet, im vorstehend
ausgeführten Beispiel würde etwa das eingestellte
Initialisierungsmoment, wenn es beispielsweise 10% des
Antriebsnennmoments betrug, auf den Wert 12,2% korrigiert.
Im Schritt 15 tritt das neu gebildete
Initialisierungskompensationssignal Kneu anstelle des
bisherigen K₀.
Ist das Ergebnis der Prüfung im Schritt 13 positiv, wird das
aktuelle Initialisierungskompensationssignal K₀ als
Kompensationssignal FK in den Kompensator 51 übernommen,
Schritt 16. Der so gewonnene Wert ist dann der für die
vorgegebene Betriebssituation besterreichbare.
Unter Beibehaltung des durch die Verfahrensschritte
- - Ermitteln wenigstens zweier Kenngrößen, welche eine sich mit einem Initialisierungskompensationssignal einstellenden Anfahrreibung beschreiben,
- - Ableiten eines Korrektursignales zur Korrektur des Initialisierungskompensationssignales aus den Kenngrößen durch Verknüpfen der Kenngrößen nach den Regeln der Fuzzy-Logik,
- - Wiederholen der vorhergehenden Schritte so lange, bis der für das Korrektursignal ermittelte Wert einen vorgegebenen Toleranzbereich nicht mehr überschreitet, definierten Konzeptes lassen sich ohne weiteres eine Vielzahl von Abwandlungen und Weiterbildungen des vorgeschlagenen Verfahrens finden. Beispielsweise ist es selbstverständlich möglich, weitere und/oder andere als die vorgeschlagenen Kenngrößen zur Beschreibung der sich einstellenden Anfahrreibung heranzuziehen. Auch können diese selbstverständlich in anderer Weise als durch einen Reverse-Test bestimmt werden. Weiterhin können anstelle der vorgeschlagenen, eine direkte Auswertung ermöglichenden Verknüpfungsregeln auch "echte" Fuzzy-Regeln treten, welche den linguistischen Zugehörigkeitswerten zunächst eine ebenfalls linguistisch definierte Ausgangsgröße zuordnen, die über eine Zugehörigkeitsfunktion wiederum einem oder mehreren Wertebereichen für den exakten Wert der Ausgangsgröße zugeordnet ist. In diesem Fall ist eine von der Fuzzy-Logik her bekannte Defuzzyfizierung erforderlich. Weitreichende Abwandlungen sind desweiteren auch bei der zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens zugrunde gelegten Antriebsanordnung möglich. Beispielsweise können Inbetriebnahmeeinrichtung 50 und Kompensator 51 zusammengefaßt sein.
Das Verfahren liefert bestmögliche Kompensationssignalwerte
FK für jeweils eine vorgegebene Betriebssituation. Indem es
für verschiedene Betriebssituationen mehrfach durchgeführt
wird, kann es in einfacher Weise zur Ermittlung einer
Kompensationssignalkennlinie herangezogen werden, welche
dann im Standardbetrieb verwendet wird.
Claims (5)
1. Verfahren zum Ermitteln eines
Anfahrreibungs-Kompensationssignals zur Kompensation der
Anfahrreibung bei einem Antrieb, das beim Einsetzen der
Bewegung des Antriebs aus einer Stillstandslage auf das
Antriebssteuersignal aufgeschaltet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kompensationssignal (FK) aus einem
Initialisierungskompensationssignal (K₀, Kneu) und einem
durch Verknüpfung wenigstens zweier die Anfahrreibung
beschreibender Kenngrößen (TR, SR) gebildeten
Korrektursignal (ΔK) zusammengesetzt wird, wobei die
Ermittlung des Korrektursignals (ΔK) folgende Schritte
aufweist:
- - Ermitteln von Zugehörigkeitswerten (null, klein, mittel, groß) für die Kenngrößen (TR, SR) zu vordefinierten, die Kenngrößen linguistisch beschreibenden Zugehörigkeitsfunktionen,
- - Verknüpfen der ermittelten Zugehörigkeitswerte (null, klein, mittel, groß) gemäß einem vorgegebenen Regelwerk zu Vorschlagswerten (ΔF/F₀)
- - Verknüpfen der Vorschlagswerte (ΔF/F₀) gemäß einem vorgegebenen Algorithmus zum Korrektursignal (ΔK).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bestimmung des Korrektursignales (ΔK) iterativ
wiederholt wird, wobei als
Initialisierungskompensationssignal (K₀, Kneu) jeweils das
Signal verwendet wird, welches sich durch Verknüpfung des in
der vorhergehenden Verfahrenswiederholung verwendeten
Initialisierungskompensationssignales (K₀) mit dem dabei
ermittelten Korrektursignal (ΔK) ergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Kenngrößen zur Beschreibung der Anfahrreibung die bei
einer Bewegungsumkehr des Antriebs im Verhalten der
Geschwindigkeit auftretende Haltezeit sowie die im Anschluß
an eine Bewegungsumkehr auftretende größte Bahnabweichung
verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kenngrößen mit Hilfe eines Reverse-Testes bestimmt
werden, wobei ein durch zwei Achsen getriebener Schlitten
eine cosinusförmige Bahn abfährt und die Soll- und
Istbahnwerte aufgezeichnet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das ermittelte Kompensationssignal an der
Momentenschnittstelle zwischen Lage-/Drehzahlregelung und
Stromregelung (55) auf den Antriebsregelkreis aufgeschaltet
wird.
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