DE19651062C2 - System zur Regelung der Position eines Motors gegen eine Rückstellkraft - Google Patents
System zur Regelung der Position eines Motors gegen eine RückstellkraftInfo
- Publication number
- DE19651062C2 DE19651062C2 DE1996151062 DE19651062A DE19651062C2 DE 19651062 C2 DE19651062 C2 DE 19651062C2 DE 1996151062 DE1996151062 DE 1996151062 DE 19651062 A DE19651062 A DE 19651062A DE 19651062 C2 DE19651062 C2 DE 19651062C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- control
- motor
- dir
- direction signal
- pwm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42237—Pwm pulse width modulation, pulse to position modulation ppm
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42238—Control motor position with direction signal and pwm signal for position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Regelung der Position eines Motors gegen
eine Rückstellkraft mit einem Regeldifferenzbildner, welcher den Sollwert und den
Istwert einer von der Position des Motors abhängigen Regelgröße vergleicht und
die Regeldifferenz einem Regler zuführt, welcher ein pulsweitenmoduliertes
digitales Signal erzeugt, dessen Tastverhältnis vom Wert der Regeldifferenz
abhängt, und der ein digitales Richtungssignal erzeugt, welches vom Vorzeichen
der Regeldifferenz abhängt, und der diese Signale einer Ansteuerschaltung
zuführt, welche eine aus vier elektronischen Lastschaltern bestehende
Brückenschaltung zur Ansteuerung des Motors sowie eine Ansteuerlogik zur
Umsetzung des pulsweitenmodulierten Signales und des Richtungssignales in
Ansteuersignale für die Lastschalter aufweist.
In dem Prospekt "Power IC Application Notes" der Firma International Rectifier ist
in dem Artikel "Introducing the IR8200 DMOS H-Bridge Power IC" von A.
Dubhashi, B. Pelly und S. Young ein Regelsystem beschrieben (siehe
insbesondere Seite 14, Fig. 20), bei dem das Drehmoment eines Motors mittels
eines pulsweitenmodulierten Signales und eines Richtungssignales geregelt wird.
Das dargestellte Regelsystem ist einem System zur Regelung der Position eines
Motors gemäß des Oberbegriffs des Hauptanspruches 1 unmittelbar vergleichbar,
da zur Einstellung und Einhaltung einer dem Motor vorgegebenen Position gegen
eine Rückstellkraft faktisch ebenfalls dessen Drehmoment auf einen festen Wert
eingeregelt wird.
Bei dem Regelsystem nach dem Stand der Technik wird das Richtungssignal
durch einen Komparator erzeugt, der für die beiden Drehrichtungen des Motors
einander entgegengesetzte logische Ausgangssignale erzeugt.
Nachteilig an einem solchen vorbekannten Regelsystem ist, daß es sich nicht
fehlertolerant gegenüber dem nachfolgend beschriebenen Fehlerfall verhält.
Kommt es durch Verschmutzung, Kondensat, defekte Bauteile o. ä. zu einer
Verbindung des PWM-Einganges der Ansteuerschaltung mit einer positiven
Versorgungsspannung, so liegt an diesem Eingang damit ein Signal an, welches
einem hundertprozentig pulsweitenmodulierten Signal entspricht. Hierdurch
steuert die Ansteuerschaltung den Motor mit der größtmöglichen Leistung an. Da
aber das pulsweitenmodulierte Signal des Reglers nun nicht mehr an der
Ansteuerschaltung anliegt, besteht die einzige Beeinflussungsmöglichkeit der
Motorposition nur über das Richtungssignal, welches nun ständig umschaltet,
wenn der Motor über seine Sollposition hinausläuft, so daß es zu starken
Regelschwingungen um die Sollposition herum kommt. Damit ist eine brauchbare
Regelung der Motorposition nicht mehr gegeben. Je nach Art des geregelten
Systems können sich diese Regelschwingungen sogar sicherheitskritisch
auswirken.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Regelsystem zu schaffen, welches
sich auch gegenüber diesem Fehlerfall fehlertolerant verhält und darüber hinaus
sogar ein Weiterregeln der Motorposition ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß, ausgehend von einem
statischen Richtungssignal, welches für eine vorgegebene Drehrichtung des
Motors den logischen Wert "0" hat und für die entgegengesetzte Drehrichtung
den logischen Wert "1" aufweist, der Regler an die Ansteuerschaltung ein
dynamisches Richtungssignal gibt, welches der Regler nach folgender Vorschrift
bildet:
- a) Hat das pulsweitenmodulierte Signal den logischen Wert "0", so ist der logische Wert des dynamischen Richtungssignales ebenfalls "0".
- b) Ist der logische Wert des pulsweitenmodulierten Signales "1", so ist der Wert des dynamischen Richtungssignales gleich dem logischen Wert des statischen Richtungssignales.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelsystems soll im folgenden
anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden.
Es zeigen
Fig. 1 den schematischen Aufbau des Regelsystems,
Fig. 2 den Aufbau der Ansteuerschaltung,
Fig. 3 ein Impulsdiagramm eines Regelsystems nach dem Stand der
Technik,
Fig. 4 ein Impulsdiagramm eines erfindungsgemäßen Regelsystems,
Fig. 5 den Impulsverlauf des Richtungssignales, und zwar erstens ohne
Fehler des pulsweitenmodulierten Signales und zweitens bei einem
Fehler des pulsweitenmodulierten Signales.
Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau des Systems zur Regelung der Position
eines Motors 5 in seiner Gesamtheit. Es sei beispielhaft angenommen, daß der
Motor 5 zur Betätigung einer nicht dargestellten Drosselklappe in einem
Kraftfahrzeug vorgesehen ist, welche durch eine, ebenfalls nicht dargestellte,
Rückstellfeder mit einer positionsabhängigen Rückstellkraft beaufschlagt wird.
Zur Einstellung einer vorgegebenen Drosselklappenposition muß daher der Motor
5 ein entsprechendes Drehmoment erzeugen. Hierzu wird der Motor 5 durch
ein pulsweitenmoduliertes Signal PWM getaktet angesteuert, wobei das zu
erzeugende Drehmoment dem Motor 5 durch das Tastverhältnis des
pulsweitenmodulierten Signales PWM vorgegeben wird.
Um eine Regelung der Motorposition zu ermöglichen, ist ein Positionssensor 6,
ausgeführt zum Beispiel als Potentiometer, mit der Welle des Motors 5 oder
einem anderen durch den Motor 5 beweglichen Element verbunden. Der
Positionssensor 6 liefert ein dem Istwert der Motorposition entsprechendes
Signal an den Regeldifferenzbildner 1. Der Regeldifferenzbildner 1 vergleicht
den Istwert des Regelsignals mit dem von einem Sollwertgeber 7 (ausgeführt
zum Beispiel durch ein Motorsteuergerät oder, im einfachsten Fall, durch einen
Fahrpedalgeber) vorgebenen Sollwert und führt die Differenz zwischen Sollwert
und Istwert als Regeldifferenz dem Regler 2 zu.
Der Regler 2 generiert aus der Regeldifferenz zwei digitale Signale: das
pulsweitenmodulierte Signal PWM, dessen Tastverhältnis das vom Motor 5
abzugebende Drehmoment bestimmt, und das Richtungssignal DIR, welches die
Drehrichtung des Motors 5 vorgibt. Das Tastverhältnis des
pulsweitenmodulierten Signales PWM bildet der Regler 2 dabei aufgrund des
Wertes der Regeldifferenz, während das Richtungssignal DIR durch das
Vorzeichen der Regeldifferenz bestimmt wird.
Beide digitalen Signale DIR, PWM werden der Ansteuerschaltung 4 zugeführt,
welche aufgrund dieser Signale die Ansteuerung des Motors 5 vornimmt.
Weiterhin sind in der Fig. 1 die positiven Versorgungsspannungen +UR, +UA
des Reglers 2 und der Ansteuerschaltung 4 dargestellt, sowie ein Umschalter
3, welcher den Eingang der Ansteuerschaltung 4 für das pulsweitenmodulierte
Signal PWM in der Schaltstellung A mit dem entsprechenden Ausgang des
Reglers 2 verbindet und in der Schaltstellung B den Eingang der
Ansteuerschaltung mit einer der Versorgungsspannungen +UR, +UA verbindet.
Es sei hervorgehoben, daß der Umschalter 3 kein originäres Bauteil des
Regelsystems darstellt, sondern lediglich zur deutlicheren Darstellung eines
möglichen Fehlers im Regelsystem in die Fig. 1 aufgenommen ist.
Zur weiteren Verdeutlichung der Funktionsweise des in der Fig. 1 dargestellten
Regelsystems wird nachfolgend anhand der Fig. 2 der Aufbau der
Ansteuerschaltung 4 näher erläutert.
Die Ansteuerschaltung 4 weist eine Brückenschaltung, bestehend aus vier
Lastschaltern S1, S2, S3, S4, auf, welche die Anschlüsse des Motors 5
wechselweise an die Pole +UA bzw. Masse anschaltet. Die hier durch einfache
Schalter symbolisierten Lastschalter S1, S2, S3, S4 sind in der Realität als
elektronische Lastschalter, und zwar vorzugsweise als
MOS-Leistungstransistoren, ausgeführt.
Die Ansteuerung der Lastschalter S1, S2, S3, S4 erfolgt durch eine
Ansteuerlogik AL, und zwar in Abhängigkeit des pulsweitenmodulierten Signales
PWM und des Richtungssignales DIR.
So führt die Ansteuerschaltung 4 bei dem anliegenden Richtungssignal DIR =
0 über die Ansteuerung der Lastschalter S1 und S3 aus, was den Linkslauf des
Motors 5 bewirkt. Entsprechend führt die Ansteuerschaltung 4 beim
Richtungssignal DIR = 1 die Ansteuerung der Lastschalter S2 und S4 aus, was
den Motor 5 in den Rechtslauf steuert. Das pulsweitenmodulierte Signal PWM
bewirkt darüber hinaus, daß die Ansteuerlogik AL die Lastschalter S1, S2, S3,
S4 getaktet ansteuert.
Den logischen Zusammenhang zwischen den Eingangssignalen PWM, DIR der
Ansteuerlogik AL und den von der Ansteuerlogik AL erzeugten
Ansteuersignalen für die Lastschalter S1, S2, S3, S4 zeigt die Fig. 3.
Beispielhaft wird hier ein pulsweitenmoduliertes Signal PWM mit einem
Tastverhältnis von 25% angenommen, das heißt, der anzusteuernde Motor ist
während 1/4 der Zeit eingeschaltet und während 3/4 der Zeit ausgeschaltet.
Weiter sei angenommen, daß das Richtungssignal DIR während der ersten
beiden Taktzyklen des pulsweitenmodulierten Signales PWM low DIR = 0 sei
und so der Ansteuerlogik eine Ansteuerung des Motors zum Linkslauf vorgibt und
daß während der nächsten drei Taktzyklen des pulsweitenmodulierten Signales
PWM das Richtungssignal den logischen Wert high DIR = 1 aufweise, so daß
während dieser Ansteuerphase der Motor in den Rechtslauf gesteuert wird.
Weiterhin sei im folgenden angenommen, daß ein high-Signal zur Ansteuerung
eines Lastschalters S1, S2, S3, S4 diesen einschaltet und ein low-Signal den
entsprechenden Lastschalter S1, S2, S3, S4 abschaltet.
Wie erkennbar ist, ist während der Linkslaufphase der Lastschalter S3 ständig
eingeschaltet, während der Schaftzustand des Lastschalters S1 dem
pulsweitenmodulierten Signal PWM folgt, wodurch eine getaktete Ansteuerung
des Motors 5 mit 25% Einschaltzeit erreicht wird. Erwähnenswert ist, daß
während der Ausschaltphasen des Lastschalters S1 jeweils der Lastschalter S4
eingeschaltet ist. Damit wird während der Taktpausen des pulsweitenmodulierten
Signales PWM der Motor über die Lastschalter S3 und S4 kurzgeschlossen und
so ein unerwünschtes Nachlaufen des Motors verhindert.
Die Lastschalteransteuerung in der Rechtslaufphase erfolgt entsprechend durch
ein andauerndes Einschalten des Lastschalters S4 und ein getaktetes
Einschalten des Lastschalters S3, wobei zudem durch ein Einschalten des
Lastschalters S3 in den Taktpausen des pulsweitenmodulierten Signales PWM
das Abbremsen des Motors erreicht wird.
Bei bekannten Regelsystemen ist das Richtungssignal DIR einfach ein
logisches Signal mit jeweils einem vorgegebenen Logikpegel für jede
Drehrichtung des Motors. Es kann daher für eine festgelegte Drehrichtung als
statisches Richtungssignal bezeichnet werden.
Das erfindungsgemäße Regelsystem zeichnet sich dagegen durch ein davon
abweichend gebildetes "dynamisches" Richtungssignal DIR_dyn aus, welches
in der Fig. 4 dargestellt ist.
Dieses dynamische Richtungssignal DIR_dyn wird durch den Regler nach
folgender Vorschrift gebildet:
- a) DIR_dyn = 0, wenn PWM = 0;
- b) DIR_dyn = DIR (entsprechend dem statischen Richtungssignal in der Fig. 3), wenn PWM = 1
Den hieraus resultierenden Verlauf für das dynamische Richtungssignal
DIR_dyn für das gleiche Regelbeispiel wie in der Fig. 3 zeigt die Fig. 4.
Das dynamische Richtungssignal DIR_dyn ist konstant low im Falle der
Linkslaufansteuerung und folgt bei Rechtslaufansteuerung dem
pulsweitenmodulierten Signal PWM. Gibt man das dynamische Richtungssignal
DIR_dyn der Rechtslaufphase an die Ansteuerschaltung, so erwartet man
zunächst ein ständiges Umschalten zwischen Linkslauf und Rechtslauf des
Motors. Da aber genau zu den Zeiten, wo das dynamische Richtungssignal
DIR_dyn in der Rechtslaufphase auf low liegt, und damit eigentlich eine
Linkslaufansteuerung des Motors zu erwarten wäre, auch das
pulsweitenmodulierte Signal PWM auf low liegt, und damit überhaupt keine
Motoransteuerung erfolgt, ist der Ansteuersignalverlauf an den Lastschaltern S1,
S2, S3, S4 exakt identisch zu dem in der Fig. 3.
Im Normalfall ergibt sich daher kein Unterschied zwischen der Beaufschlagung
der Ansteuerlogik mit einem statischen Richtungssignal DIR wie in der Fig. 3
oder mit einem dynamischen Richtungssignal wie in der Fig. 4.
Der besondere Vorteil des bei dem erfindungsgemäßen Regelsystem
verwendeten dynamischen Richtungssignales DIR_dyn erweist sich dagegen im
Fehlerfall. Zur Erläuterung sei nochmals auf die Fig. 1 verwiesen. Der Fehlerfall
ist beispielhaft durch ein Umschalten des Umschalters 3 in die Schaltstellung
B simuliert. In der Realität ist hierbei weniger an einen Schalter als an
Leiterbahnunterbrechungen, Zerstörung des Ausgangs für das
pulsweitenmodulierte Signal des Reglers 2 durch Überlast, Störungen durch
elektrostatische Entladungen oder elektromagnetische Einstrahlungen,
Verschmutzungen und Lötperlen auf der Platine o. ä. zu denken. Überbrückungen
können zur Versorgungsspannung der Ansteuerschaltung +UA oder auch zu
der Versorgungsspannung +UR des Reglers 2 auftreten. Der Fehlerfall ist des
weiteren beispielhaft für eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung mit high-duty
angegeben. Bei low-duty sind entsprechend Überbrückungen nach Masse
kritisch.
Tritt der Fehlerfall ein, so ist der Regelkreis teilweise unterbrochen. Das vom
Regler 2 abgegebene pulsweitenmodulierte Signal PWM erreicht die
Ansteuerschaltung 4 nicht. Statt dessen erhält die Ansteuerschaltung 4 die
Fehlinformation, daß ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einem Tastverhältnis
von 100% anliegt. Dadurch erhält der Motor 5 keine getaktete Ansteuerung
mehr, sondern eine Vollzeitansteuerung.
Da die Positionsregelung des Motors 5 nur noch über das Richtungssignal
erfolgt, wird bei einem statischen Richtungssignal DIR der Motor 5 nun mit
voller Kraft in Richtung auf den Sollwert gesteuert. Durch die ungetaktete
Ansteuerung des Motors 5 wird hierbei allerdings viel zu viel Energie in das
System gebracht, die Motorposition schießt über ihren Sollwert hinaus und wird
im nächsten Moment, und zwar ebenfalls mit voller Kraft, in die Gegenrichtung
gesteuert. Das Ergebnis ist eine stark schwingende Regelung, die eine
brauchbare Motorpositionierung nicht erlaubt. Im Extremfall kann es hierbei durch
das Auflaufen des Motors gegen mechanische Endanschläge sogar zu
mechanischen Zerstörungen kommen.
Das erfindungsgemäße Regelsystem mit einem dynamischen Richtungssignal
verhält sich in einem solchen Fehlerfall hingegen fehlertolerant. Die Sollposition
des Motors 5 regelt sich nun allein über das Richtungssignal DIR_dyn ein,
dessen Tastverhältnis durch den Regler 2 so eingestellt wird, daß die
Sollposition des Motors 5 erhalten bleibt (wobei anzumerken ist, daß der Regler
2 "eigentlich" das Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Signales PWM
ändert, und zwar deutlich, so daß es zu einem Sprung im Tastverhältnis des
pulsweitenmodulierten Signales PWM kommt). Da das pulsweitenmodulierte
Signal aber nicht mehr am Eingang der Ansteuerschaltung 4 ankommt und
zudem das dynamische Richtungssignal DIR_dyn, wie oben beschrieben, an
das pulsweitenmodulierte Signal gekoppelt ist, erfolgt die Regelung nun
tatsächlich allein über das dynamische Richtungssignal DIR_dyn.
Das System ist somit nach sehr kurzer Zeit weiterhin in der Lage zu regeln.
Versuche haben gezeigt, daß nahezu kein Verlust in der Regelgüte für diesen
Fehlerfall zu erkennen ist. Die Regelung arbeitet im skizzierten Fehlerfall wie folgt:
Das Vorzeichen der Motoransteuerung wird mit der Frequenz des pulsweitenmodulierten Signales PWM umgepolt. Die Schalter S1, S3 und S2, S4 sind im Wechsel geschaltet. Bei einer Pulsweitenmodulation des Richtungssignales DIR_dyn von 50% ist die mittlere Spannung am Motor 5 gleich Null. Bei 51% Pulsweitenmodulation überwiegt die Rechtslaufrichtung, bei 49% Pulsweitenmodulation die Linkslaufrichtung des Motors. Die Sollposition des Motors 5 kann so durch Regelung der Pulsweitenmodulation des Richtungssignales DIR_dyn gehalten werden.
Das Vorzeichen der Motoransteuerung wird mit der Frequenz des pulsweitenmodulierten Signales PWM umgepolt. Die Schalter S1, S3 und S2, S4 sind im Wechsel geschaltet. Bei einer Pulsweitenmodulation des Richtungssignales DIR_dyn von 50% ist die mittlere Spannung am Motor 5 gleich Null. Bei 51% Pulsweitenmodulation überwiegt die Rechtslaufrichtung, bei 49% Pulsweitenmodulation die Linkslaufrichtung des Motors. Die Sollposition des Motors 5 kann so durch Regelung der Pulsweitenmodulation des Richtungssignales DIR_dyn gehalten werden.
Die Fig. 5 verdeutlicht dieses an einem Beispiel. Angenommen, der Motor
benötigt bei einem Regelsystem "ohne Fehler" 25% Bestromung in
Rechtsrichtung, um seine Position entgegen der Federkraft zu halten. Dieses
entspricht dem Impulsdiagramm der Fig. 4 in der Rechtslaufphase.
Das Richtungssignal DIR_dyn "ohne PWM-Fehler" ist in der Fig. 5 nochmals
dargestellt, es entspricht, wie bereits erläutert, dem pulsweitenmodulierten Signal
PWM. Steigt das Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Signales an der
Ansteuerschaltung nun im Fehlerfall (gestrichelt dargestellt) auf 100% an, so
reagiert die Regelung mit der Einstellung des in der unteren Zeile dargestellten
dynamischen Richtungssignales DIR_dyn. Deren Tastverhältnis kann berechnet
werden, mit
tL: zeitlicher Anteil für Linkslauf,
tR: zeitlicher Anteil für Rechtslauf,
durch die Bedingungen:
Überschuß Rechtslauf: tR - tL = 25% und
Ansteuerung insgesamt tR + tL = 100%
zu tR = 62,5% und tL = 37,5%.
tL: zeitlicher Anteil für Linkslauf,
tR: zeitlicher Anteil für Rechtslauf,
durch die Bedingungen:
Überschuß Rechtslauf: tR - tL = 25% und
Ansteuerung insgesamt tR + tL = 100%
zu tR = 62,5% und tL = 37,5%.
Das heißt, das Tastverhältnis beträgt 62,5%. Vorteilhafterweise regelt sich bei
dem erfindungsgemäßen Regelsystem dieses Tastverhältnis im Fehlerfall
vollautomatisch ein.
1
Regeldifferenzbildner
2
Regler
3
Umschalter
4
Ansteuerschaltung
5
Motor
6
Positionssensor
7
Sollwertgeber
A, B Schaltstellungen (des Umschalters
A, B Schaltstellungen (des Umschalters
3
)
AL Ansteuerlogik
DIR Richtungssignal
DIR_dyn dynamisches Richtungssignal
PWM pulsweitenmoduliertes Signal
S1, S2, S3, S4 Lastschalter
+UA positive Versorgungsspannung (der Ansteuerschaltung)
+UR positive Versorgungsspannung (des Reglers)
AL Ansteuerlogik
DIR Richtungssignal
DIR_dyn dynamisches Richtungssignal
PWM pulsweitenmoduliertes Signal
S1, S2, S3, S4 Lastschalter
+UA positive Versorgungsspannung (der Ansteuerschaltung)
+UR positive Versorgungsspannung (des Reglers)
Claims (2)
1. System zur Regelung der Position eines Motors gegen eine Rückstellkraft mit
einem Regeldifferenzbildner (1), welcher den Sollwert und den Istwert einer
von der Position des Motors (5) abhängigen Regelgröße vergleicht und die
Regeldifferenz einem Regler (2) zuführt, welcher ein pulsweitenmoduliertes
digitales Signal PWM erzeugt, dessen Tastverhältnis vom Wert der
Regeldifferenz abhängt, und der ein digitales Richtungssignal DIR erzeugt,
welches vom Vorzeichen der Regeldifferenz abhängt, und der diese Signale
(PWM, DIR) einer Ansteuerschaltung (4) zuführt, welche eine aus vier
elektronischen Lastschaltern (S1, S2, S3, S4) bestehende Brückenschaltung
zur Ansteuerung des Motors (5) sowie eine Ansteuerlogik (AL) zur
Umsetzung des pulsweitenmodulierten Signales PWM und des
Richtungssignales DIR in Ansteuersignale für die Lastschalter (S1, S2, S3,
S4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von einem statischen
Richtungssignal DIR, welches für eine vorgegebene Drehrichtung des
Motors (5) den logischen Wert "0" hat und für die entgegengesetzte
Drehrichtung den logischen Wert "1" aufweist, der Regler (2) an die
Ansteuerschaltung (4) ein dynamisches Richtungssignal (DIR_dyn) gibt,
welches der Regler (2) nach folgender Vorschrift bildet:
- a) Hat das pulsweitenmodulierte Signal PWM den logischen Wert "0", so ist der logische Wert des dynamischen Richtungssignales (DIR_dyn) ebenfalls "0".
- b) Ist der logische Wert des pulsweitenmodulierten Signales PWM "1", so ist der Wert des dynamischen Richtungssignales (DIR_dyn) gleich dem logischen Wert des statischen Richtungssignales DIR.
2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (5)
die Drosselklappe der Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug betätigt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996151062 DE19651062C2 (de) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | System zur Regelung der Position eines Motors gegen eine Rückstellkraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996151062 DE19651062C2 (de) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | System zur Regelung der Position eines Motors gegen eine Rückstellkraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19651062A1 DE19651062A1 (de) | 1998-06-18 |
DE19651062C2 true DE19651062C2 (de) | 2003-07-03 |
Family
ID=7814091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996151062 Expired - Lifetime DE19651062C2 (de) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | System zur Regelung der Position eines Motors gegen eine Rückstellkraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19651062C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6848188B2 (en) * | 2001-08-10 | 2005-02-01 | Toolz, Ltd. | Laser alignment device providing multiple references |
DE102004048258A1 (de) | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Trw Automotive Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Elektromotors für einen Gurtaufroller |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1513181A1 (de) * | 1965-05-13 | 1969-10-23 | Honeywell Gmbh | Betriebsschaltung fuer einen Gleichstrommotor mit umsteuerbarer Drehrichtung |
DE2030291A1 (de) * | 1970-02-25 | 1971-09-02 | Ruhla Uhren Veb K | Impulsmodulation an einer Stelleinnch tung fur Gleichstrommotore kleiner Leistung |
DE2233188A1 (de) * | 1972-07-06 | 1974-01-24 | Kiepe Bahn Elektrik Gmbh | Schaltungsanordnung fuer einen gleichstrom-nebenschlussmotor mit impulssteuerung und umkehrbarer drehrichtung |
DE2709464A1 (de) * | 1977-03-04 | 1978-09-07 | Vdo Schindling | Schaltungsanordnung zur regelung von drehzahl und drehrichtung von elektrischen motoren |
DE2930920A1 (de) * | 1979-07-30 | 1981-02-05 | Siemens Ag | Verfahren zur pulsbreitensteuerung eines gleichstrom-umkehrstellers und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3428239A1 (de) * | 1983-08-23 | 1985-03-21 | Iskra-Sozd elektrokovinske industrije n.sol.o., Ljubljana | Elektronischer schaltkreis zum steuerungsaufbau einer transistorbrueckenschaltung |
DE3524267A1 (de) * | 1985-07-06 | 1987-01-08 | Bosch Gmbh Robert | Steuerschaltung fuer einen elektromotor |
DE3909042A1 (de) * | 1989-03-18 | 1990-09-27 | Bosch Gmbh Robert | Elektrischer stellantrieb |
DE3732813C2 (de) * | 1986-09-29 | 1993-06-24 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | |
US5391969A (en) * | 1992-03-27 | 1995-02-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Motor servo system |
-
1996
- 1996-12-09 DE DE1996151062 patent/DE19651062C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1513181A1 (de) * | 1965-05-13 | 1969-10-23 | Honeywell Gmbh | Betriebsschaltung fuer einen Gleichstrommotor mit umsteuerbarer Drehrichtung |
DE2030291A1 (de) * | 1970-02-25 | 1971-09-02 | Ruhla Uhren Veb K | Impulsmodulation an einer Stelleinnch tung fur Gleichstrommotore kleiner Leistung |
DE2233188A1 (de) * | 1972-07-06 | 1974-01-24 | Kiepe Bahn Elektrik Gmbh | Schaltungsanordnung fuer einen gleichstrom-nebenschlussmotor mit impulssteuerung und umkehrbarer drehrichtung |
DE2709464A1 (de) * | 1977-03-04 | 1978-09-07 | Vdo Schindling | Schaltungsanordnung zur regelung von drehzahl und drehrichtung von elektrischen motoren |
DE2930920A1 (de) * | 1979-07-30 | 1981-02-05 | Siemens Ag | Verfahren zur pulsbreitensteuerung eines gleichstrom-umkehrstellers und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3428239A1 (de) * | 1983-08-23 | 1985-03-21 | Iskra-Sozd elektrokovinske industrije n.sol.o., Ljubljana | Elektronischer schaltkreis zum steuerungsaufbau einer transistorbrueckenschaltung |
DE3524267A1 (de) * | 1985-07-06 | 1987-01-08 | Bosch Gmbh Robert | Steuerschaltung fuer einen elektromotor |
EP0262120B1 (de) * | 1985-07-06 | 1990-09-12 | Robert Bosch Gmbh | Steuerschaltung für einen elektromotor |
DE3732813C2 (de) * | 1986-09-29 | 1993-06-24 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | |
DE3909042A1 (de) * | 1989-03-18 | 1990-09-27 | Bosch Gmbh Robert | Elektrischer stellantrieb |
US5391969A (en) * | 1992-03-27 | 1995-02-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Motor servo system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
POWER IC APPLICATION NOTES:" Introducing the IR8200 DMOS H-Bridge Power IC", International Rec- tifier * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19651062A1 (de) | 1998-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68913277T2 (de) | Schutz für Leistungswandler gegen Spannungsspitzen. | |
DE4109233C2 (de) | ||
EP0739084B1 (de) | Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Elektromotors, und Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens | |
EP0543826B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur ansteuerung eines elektromagnetischen verbrauchers | |
EP1880096B1 (de) | VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUR ELEKTRISCHEN ANSTEUERUNG EINES VENTILS MIT EINEM MECHANISCHEN SCHLIEßELEMENT | |
EP3669452B1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur resonanzdämpfung bei schrittmotoren | |
DE2226074A1 (de) | Steuervorrichtung, um einen Elektromotor auf einer erforderlichen Drehzahl zu halten | |
DE4339553C1 (de) | Treiberschaltung für einen Schrittmotor | |
EP3605832B1 (de) | Adaptive haltebestromung für elektrisch kommutierte elektromotoren | |
DE3343883A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur zweipunktregelung eines laststromes | |
DE3434644A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur erzeugung einer getakteten stellspannung | |
DE19946050A1 (de) | Verfahren zur Drehzahlregelung für geschaltete Reluktanzmotoren (GRM) | |
EP1540431A1 (de) | Verfahren zum regeln des stroms durch ein elektromagnetisches stellglied | |
DE19651062C2 (de) | System zur Regelung der Position eines Motors gegen eine Rückstellkraft | |
EP0899860B1 (de) | Leistungsendstufenschaltung mit PWM-Betrieb und Dauereinschaltbetrieb | |
DE2702142A1 (de) | Drehzahlregler fuer einen universalmotor | |
EP1031182A2 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur erzeugung eines pulsbreitenmodulierten stellsignals für einen gleichstromaktuator | |
DE2731501C3 (de) | Regelanordnung für einen mit Reihenschluß-Nebenschluß-Umschaltung betriebenen Gleichstrommotor | |
EP0552406A1 (de) | Verfahren zur Reduzierung des Einschaltstromstosses beim Betreiben einer induktivitätsbhafteten Last | |
DE10302004B4 (de) | Schaltungsanordnung zur Ableitung drehrichtungsbezogener Ausgangssignale aus Encodereinrichtung mit zwei um einen Winkelbetrag versetzten Einzelencodern | |
EP2371055A2 (de) | Verfahren und steuerungseinrichtung zum ansteuern eines elektromotors | |
DE3200457C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung wenigstens eines elektromagnetischen Stellglieds | |
DE3819097A1 (de) | Schaltungsanordnung zum speisen eines reluktanzmotors | |
DE19817891A1 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines pulsbreitenmodulierten Stellsignals für einen Gleichstrom-Aktuator | |
DE102016012352A1 (de) | Buck-Boost-Schaltwandler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
R071 | Expiry of right |