DE19757715C2 - Verfahren zur automatischen Anpassung des Drehzahlreglers bei elastomechanischen Strecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Anpas­ sung eines Drehzahlreglers an eine elastomechanische Regel­ strecke.

Zur optimalen Anpassung von Antriebssystemen an ein elasto­ mechanisches System wie beispielsweise eine numerisch gesteu­ erte Werkzeugmaschine, einen Roboter oder dergleichen werden in der Regel diverse Filtermöglichkeiten im Stromsollwertka­ nal des Drehzahlreglers angeboten. Um diese Filtermöglichkei­ ten optimal zu nutzen, sind gute regelungstechnische Kennt­ nisse erforderlich.

Bisher wurde eine Filtereinstellung regelmäßig dem Anwender überlassen. Um diese durchzuführen, sind zum einen die ge­ nannten guten regelungstechnischen Kenntnisse nötig, um manu­ ell gemessene Frequenzgänge korrekt beurteilen zu können, zum anderen muß der Anwender über gute Kenntnisse des Antriebssy­ stems verfügen, um die angebotenen Meßfunktionen richtig zu deuten.

Neben der bekannten manuellen Anpassung der genannten Filter­ möglichkeiten des Drehzahlreglers an die elastomechanische Strecke wird bekanntermaßen bei einer automatischen Einstel­ lung des Drehzahlreglers im Zeitbereich das Verhalten der Re­ gelungsstrecke (Sprung- oder Impulsanregung) aufgenommen und nach Zeitfunktionen optimiert. Die Eigenfrequenzen eines Mehrmassenschwingers lassen sich im Zeitbereich doch nur sehr ungenau bestimmen und sind somit kaum beherrschbar. Eine ge­ zielte Filterung der für den Drehzahlregler eventuell kriti­ schen Resonanzfrequenz ist daher mit der bekannten Technik nicht möglich. Eine Anpassung an den Regler kann nur unzurei­ chend durch Filter niedriger Ordnung (z. B. PT1-Filter im Stromsollwert oder Drehzahlistwert) durchgeführt werden.

Aus Freyermuth, B., Held, V.: Ein Vergleich von Methoden zur Identifikation von Übertragungsfunktionen elastischer An­ triebssysteme. In: Automatisierungstechnik at 38 (1990) 12, S. 435-441, sind Verfahren zur Bestimmung genauer zeitdiskre­ ter und zeitkontinuierlicher Modelle für die Dynamik von e­ lektrischen Antriebssystemen bekannt. Die ermittelten Modell­ parameter können bei der Implementierung moderner Zustands­ reglerkonzepte oder der modellgestützten Fehlerdiagnose Ver­ wendung finden.

Aus Vöckel, E.: Optimierung drehzahlgeregelter elektrische Antriebe mit drehelastischer Mechanik (Teil 1) In: msr, Ber­ lin 30 (1987) 9, S. 386-394 sind Regler zur Optimierung dreh­ zahlgeregelter elektrischer Antriebe mit drehelastischer Me­ chanik bekannt. Dabei wird ein Zweimassensystem mit und ohne drehzahlabhängige Belastung unter Verwendung eines Verzöge­ rungsgliedes betrachtet.

Aus der deutschen Patentschrift DE 196 10 573 C1 ist ein Ver­ fahren zur Torsionsoptimierung eines drehzahlgeregelten An­ triebs mit drehelastischer Mechanik bei drehzahlunabhängiger Belastung bekannt. In Abhängigkeit eines Hochlauftests und einer vorbestimmten Zeitkonstante des Antriebsmotors wird ei­ ne mechanische Zeitkonstante des Antriebssystems und eine Torsionseigenfrequenz ermittelt, mit denen die Reglerverstär­ kung und die Nachstellzeit des PI-Reglers und die Verzöge­ rungszeit der zusätzlichen Drehzahlsollwertglättung berechnet und eingestellt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfah­ ren zur automatischen Anpassung eines Drehzahlreglers an eine elastomechanische Regelstrecke zu schaffen, welche den Anwen­ der von manuellen Optimierungstätigkeiten entlastet und darüber hinaus eine im Vergleich zum bekannten Stand der Technik bessere Anpassung ermöglicht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch das eingangs genannte Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

• 1. 1.1 Berechnung einer Übertragungsfunktion für den Mechanik­ frequenzgang,
• 2. 1.2 Identifizierung von Polstellen und Nullstellen im Mecha­ nikfrequenzgang und Zwischenspeicherung der gefundenen Polstellen,
• 3. 1.3 Berechnung einer Übertragungsfunktion für den geschlosse­ nen Drehzahlregelkreis,
• 4. 1.4 Identifizierung von Polstellen und Nullstellen in der Ü­ bertragungsfunktion des geschlossenen Drehzahlregelkrei­ ses,
• 5. 1.5 Auswahl der Polstelle mit der größten Amplitude aus den Polstellen des geschlossenen Drehzahlregelkreises und Zu­ ordnung einer entsprechenden Polstelle im Mechanikfre­ quenzgang,
• 6. 1.6 Setzen von Filterparametern für die zugehörige Polstelle im Mechanikfrequenzgang entsprechend der zugehörigen Pol­ stellenfrequenz und Nullstellenfrequenz für eine Filte­ rung der Stromsollwerte,
• 7. 1.7 Wiederholung der Schritte 1.4 bis 1.6 solange, bis eine ausreichend genaue Anpassung des Drehzahlreglers vorliegt und keine weitere Filterung notwendig ist.

Die Erfindung beruht prinzipiell somit darauf, daß alle not­ wendigen Messungen zur Identifizierung der elastomechanischen Regelstrecke sowie Simulationsrechnungen des Drehzahlreglers im Frequenzbereich durchgeführt werden. Dies besitzt bei­ spielsweise den Vorteil, daß Mehrmassenschwinger im Frequenz­ bereich eindeutig identifiziert und somit leicht beherrscht werden können.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine besonders effekti­ ve Ermittlung des mechanischen Frequenzganges ermöglicht. Dies geschieht durch folgende weitere Verfahrensschritte:

• 1. 2.1 Anregen des elastomechanischen Systems zum Schwingen, insbesondere durch Aufschaltung eines weißen Rauschens auf den Stromsollwert bei geschlossenem Stromregelkreis,
• 2. 2.2 Messung von Drehzahlistwerten und Stromistwerten,
• 3. 2.3 Fourier-Transformation der Meßwerte in den Frequenzbe­ reich.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfah­ rens gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine besonders gu­ te Frequenzauflösung über den gesamten Meßbereich durch fol­ gende weitere Verfahrensschritte ermöglicht:

• 1. 3.1 Durchführung der Schritte 2.2, 2.3 und 1.1 einmal im mög­ lichen Frequenzbereich des Drehzahlreglers, ein weiteres Mal mit einem Viertel dieser Frequenz,
• 2. 3.2 Kombination der beiden Messungen zu einer gemeinsamen Übertragungsfunktion.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfah­ rens gemäß der vorliegenden Erfindung werden weitere Einflüsse der Messungen an der unteren und oberen Frequenzgrenze e­ liminiert. Dies geschieht durch den folgenden weiteren Ver­ fahrensschritt:

• 1. 4.1 Auswertung lediglich des mittleren Frequenzbereichs der Übertragungsfunktion für den Mechanikfrequenzgang nach Glättung durch Mittelwertbildung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfah­ rens gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine besonders vorteilhafte Ermittlung der Übertragungsfunktion für den ge­ schlossenen Drehzahlregelkreis durch folgende weitere Verfah­ rensschritte ermöglicht:

• 1. 5.1 Messung von Stromistwerten und Stromsollwerten bei ge­ schlossenem Drehzahlregelkreis, wobei insbesondere ein weißes Rauschen auf den Stromsollwert aufgeschaltet wird,
• 2. 5.2 Fourier-Transformation der Meßwerte in den Frequenzbe­ reich.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfah­ rens gemäß der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich eine Ermittlung optimaler Regelparameter für die Verstärkung und die Nachstellzeit des Drehzahlreglers durch folgende weiteren Verfahrensschritte ermöglicht:

• 1. 6.1 Wiederholung von Schritt 1.3 unter Erhöhung der Verstär­ kung des Drehzahlreglers solange, bis die Amplitude der Übertragungsfunktion für den geschlossenen Drehzahlregel­ kreis an beliebiger Stelle den Wert einer hinterlegten Kennlinie der gewünschten Dynamik übersteigt,
• 2. 6.2 Wiederholung von Schritt 1.3 unter Reduzierung der Nach­ stellzeit des Drehzahlreglers solange, bis die Amplitude der Übertragungsfunktion für den geschlossenen Drehzahl­ regelkreis an beliebiger Stelle den Wert einer weiteren hinterlegten Kennlinie übersteigt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird die Übertragungsfunktion durch eine Fourier-Transformation in den Frequenzbereich ermittelt. Dadurch kann die Ü­ bertragungsfunktion besonders vorteilhaft ermittelt werden.

Weitere Vorteile und Details der vorliegenden Erfindung erge­ ben sich aus der folgenden Schilderung eines möglichen Ausführungsbeispieles und in Verbindung mit den Figuren. Es zei­ gen:

Fig. 1 bis 3 Ablaufdiagramm einer möglichen Variante der auto­ matischen Drehzahlreglereinstellung gemäß der vorliegenden Erfindung.

In den Darstellungen gemäß den Fig. 1 bis 3 ist ein Ab­ laufdiagramm dargestellt, welches der besseren Übersichtlich­ keit halber auf die drei Figuren aufgeteilt wurde, wobei sich der Teil des Ablaufdiagramms der Fig. 2 an das untere Ende des Diagramms von Fig. 1 und der Teil des Ablaufdiagramms von Fig. 3 an das untere Ende von Fig. 2 anschließen.

Die Erfindung beruht prinzipiell darauf, daß alle notwendigen Messungen zur Identifizierung der Regelstrecke sowie Simula­ tionsrechnungen im Frequenzbereich durchgeführt werden. Nach einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel, nach dem die Regelstrecke mit bestmöglicher Güte identifiziert werden kann, werden insgesamt drei Messungen vorgenommen. Das Ab­ laufdiagramm beginnt mit einem Startbefehl 1 worauf sich ein Dialog 2 anschließt, in dem die aktuellen Antriebsmaschinen­ daten geladen und Standardwerte geschrieben werden. Mittels eines Verfahrensschrittes 3 ist jederzeit ein Abbruch des Dialoges 2 möglich, wodurch der Ablauf in Verfahrensschritt 4 beendet werden kann.

Zunächst wird in zwei Messungen 6 und 16 die Mechanik gemes­ sen. Die Mechanik wird durch Aufschaltung eines weißen Rau­ schens auf den Stromsollwert zum Schwingen angeregt. Gemessen wird der Drehzahlistwert und der Stromistwert und beispiels­ weise mittels einer Fast-Fourier-Transformation oder mit an­ deren entsprechenden Transformationen das Übertragungsverhal­ ten bestimmt. Über einen Verfahrensschritt 7 ist jederzeit die Eingabe 8 von Meßparametern erreichbar, welche entweder über einen Verfahrensschritt 9 verworfen werden können, oder in einem anderen parallelen Verfahrensschritt 10 übernommen wer­ den können, worauf jeweils ein Rücksprung zur Verknüpfung 5 an den Anfang der ersten Messung 6 der Mechanik erfolgt. Des­ weiteren ist jederzeit ein Abbruch 11 möglich, wodurch die Messung jederzeit in Schritt 12 beendet werden kann.

Die Werte für das Stromrauschen, die Anzahl der Messungen über die gemittelt werden soll, sowie der Frequenzbereich in dem gemessen wird, können vom Anwender jederzeit frei verän­ dert werden. Eine Anpassung ist normalerweise nicht eforder­ lich, da die Daten aus den Antriebs-Umrichter- und Reglerda­ ten berechnet werden.

Da die Messungen im unteren Frequenzbereich nur sehr ungenau sind, wird vorteilhafterweise die Messung einmal in der er­ sten Messung 6 im möglichen Frequenzbereich des Drehzahlreg­ lers vorgenommen und ein weiteres Mal in einer zweiten Mes­ sung 16 nunmehr mit einem Viertel dieser Frequenz durchge­ führt. Wird die erste Messung 6 in einem Verarbeitungsschritt 13 bestätigt, womit in einem weiteren Verarbeitungsschritt 14 die Aufforderung für einen Start der Regelung erfolgen kann, was eine Verfahrbewegung der Antriebsachse mit sich bringen kann, gelangt der Anwender zu einem Dialog 16 über die zweite Messung.

Diese Messung erfolgt, abgesehen vom anderen Frequenzbereich, nach dem gleichen Schema wie die erste Messung 6. Daher sind auch entsprechende Verfahrensschritte 17 bis 24 vorgesehen, die den Schritten 7 bis 14 entsprechen.

Die Ergebnisse der beiden Messungen 6 und 16 werden dann zu einer gemeinsamen Kurve kombiniert, die nun eine gute Fre­ quenzauflösung über den gesamten Meßbereich aufweist. Auf diese Weise erhält man aus den gemessenen Drehzahlistwerten Dist und Stromistwerten Sist1 durch die Fast-Fourier-Trans­ formation eine Übertragungsfunktion F1, welche den Mechanik­ frequenzgang beschreibt.

Um noch weitere vorhandene Störeinflüsse der Messungen an der unteren und oberen Frequenzgrenze zu eliminieren, werden die­ se begrenzt, indem aus der Übertragungsfunktion F1 nur der mittlere Messbereich ausgewertet wird und zusätzlich mittels eines Mittelwertbildners eine Glättung vorgenommen wird, wel­ che beispielsweise nach der folgenden Berechnungsvorschrift erfolgen kann:

MesswertGeglättet(n) = [(Messwert(n - 2) + Messwert(n - 1) + Mess­ wert(n) + Messwert(n + 1) + Messwert(n + 2)]/5 (1)

Auf diese Weise wird eine folgende Regelstreckenidentifizie­ rung sowie eine Simulation des Drehzahlreglers mit geglätte­ ten Meßwerten der Übertragungsfunktion F1 durchgeführt.

Anschließend wird der Mechanikfrequenzgang in Form der Über­ tragungsfunktion F1 auf Polstellen P1 und Nullstellen N1 durchsucht. Zur sicheren Erkennung einer Polstelle P1 müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

(MesswertGeglättet(n) < MesswertGeglättet(n + 1)) UND (MesswertGeglättet(n) < MesswertGeglättet(n - 1)) (2)

Sofern die Bedingung 2 erfüllt ist, muß eine Nullstelle N1 mit kleinerer Frequenz als die der Polstelle P1 gefunden wer­ den, welche folgende Bedingungen erfüllt:

(MesswertGeglättet(n - m) < MesswertGeglättet(n - m + 1)), UND
(MesswertGeglättet(n - m) < MesswertGeglättet(n - m - 1))
(Frequenz der Aktuellen Nullstelle < Startfrequenz der Simula­ tion) UND
(Frequenz der Aktuellen Nullstelle < Frequenz der vorherigen Polstelle)
(Wert der Polstelle in dB < Wert der Nullstelle in dB + Konstante)

Die gefundenen Polstellen P1 werden dann zwischengespeichert.

In diesem Stadium des Ablaufes des Verfahrens gemäß der vor­ liegenden Erfindung hat der Anwender alle Verfahrensschritte der Darstellung gemäß Fig. 1 durchlaufen und gelangt zur Ver­ knüpfung 25, des in der Darstellung gemäß Fig. 2 gezeigten Teiles des Ablaufdiagrammes. Bevor der Drehzahlregelkreis si­ muliert werden kann, wird in einer dritten Messung 26 zusätz­ lich der geschlossene Stromregelkreis gemessen. In diesen dritten Meßdialog 26 stehen wiederum Verfahrensschritte 27 bis 34 zur Verfügung, welche den Verfahrensschritte 7 bis 14 der ersten Messung 6 bzw. den Verfahrensschritten 17 bis 24 der zweiten Messung 16 entsprechen. Die dritte Messung 26 zur Vermessung des Stromregelkreises wird dabei wie folgt vorge­ nommen. Auf den Stromsollwert wird ein weißes Rauschen aufge­ schaltet und es werden Stromistwerte Sist2 und Stromsollwerte Ssoll2 gemessen. Mittels beispielsweise wiederum einer Fast- Fourier-Transformation wird ebenfalls das Übertragungsverhal­ ten im Frequenzbereich berechnet, indem eine weitere Übertra­ gungsfunktion F2 für den geschlossenen Stromregelkreis ermit­ telt wird. Die Werte für das Stromrauschen, die Anzahl der Messungen, über die gemittelt werden soll, sowie der Fre­ quenzbereich in dem gemessen wird, können vom Anwender jeder­ zeit verändert werden. Die Anpassung ist normalerweise nicht erforderlich, da die Daten aus den Motor-, Umrichter- und Reglerdaten berechnet werden. Da diese dritte Messung 26 nur im möglichen Frequenzbereich des Drehzahlreglers durchgeführt wird, müssen die bei der Mechanikmessung hochaufgelösten Messwerte des unteren Frequenzbereiches aus den mit geringer Auflösung vorhandenen Werten berechnet werden. Mit diesen nun angepaßten Werten wird der Frequenzgang des geschlossenen Drehzahlregelkreises berechnet und man erhält eine weitere Übertragungsfunktion F2.

Der Anwender gelangt nun an einen weiteren Verknüpfungs­ schritt 35, dem sich ein Dialog 36 zur Berechnung wichtiger Reglerdaten anschließt. In einem dem Dialog 36 anschließenden Verfahrensschritt 37 kann der Anwender Parameter für die Ver­ stärkung des Drehzahlreglers in einem darauffolgenden Verfah­ rensschritt 38 eingeben, die er in einem weiteren Verfahrens­ schritt 39 entweder verwerfen kann oder aber im Verfahrens­ schritt 40 übernimmt, worauf ein Rücksprung zu Verknüpfungs­ schritt 35 folgt.

Auch für die Nachstellzeit sind entsprechende Verfahrens­ schritte 41 bis 44 vorgesehen, in denen der Anwender Parame­ ter zur Ermittlung der optimalen Nachstellzeit eingeben kann. Der Dialog 36 zur Ermittlung der optimalen Regelparameter der Verstärkung und Nachstellzeit kann jederzeit in Verfahrens­ schritten 45 und 46 abgebrochen werden. Andernfalls wird der Dialog 36 zur Berechnung der Reglerdaten in einem weiteren Verfahrensschritt 47 bestätigt.

Die weiteren Verfahrensschritte des Ablaufdiagrammes schlie­ ßen sich in der Darstellung gemäß Fig. 3 an. Es folgt dann ein weiterer Dialog 48, in dem die Reglerdaten gemäß der im vor­ angehenden geschilderten Vorgehensweise berechnet werden. Dieser Dialog 48 ist ebenfalls bei Verfahrensschritten 49 und 50 jederzeit abbrechbar.

Dazu werden die Schritte zur Berechnung der weiteren Übertra­ gungsfunktion F2 für den geschlossenen Drehzahlregelkreis so­ oft wiederholt und dabei die Verstärkung des Drehzahlreglers erhöht, bis die Amplitude an einer beliebigen Stelle größer wird als die in einer je nach Optimierungsart und gewünschter Dynamik hinterlegten Kennlinie.

Danach wird nach demselben Muster die Nachstellzeit redu­ ziert, bis die Amplitude ebenfalls größer wird als die einer weiteren hinterlegten Kennlinie K2. Die hinterlegten Kennli­ nien K1 und K2 können vom Anwender jederzeit verändert wer­ den, eine Anpassung ist jedoch normalerweise nicht erforder­ lich.

Sind nämlich die optimalen Werte für Verstärkung V und Nach­ stellzeit N gefunden, so wird untersucht, ob eine Filterung notwendig ist, um eine bessere Anpassung des Drehzahlreglers an die elastomechanische Reglerstrecke zu erreichen.

Die Überprüfung wird hierzu folgendermaßen durchgeführt. Der Frequenzgang in Form der Übertragungsfunktion F2 des simu­ lierten geschlossenen Drehzahlregelkreises wird nach Polstel­ len P2 und Nullstellen N2 durchsucht. Aus den gefundenen Pol­ stellen P2 wird die Polstelle mit der größten Amplitude er­ mittelt. Zu der Polstelle wird die entsprechende Nullstelle im Mechanikfrequenzgang gesucht, wobei die Frequenz der me­ chanischen Polstelle in der Regel kleiner sein wird als die Frequenz der Polstelle im Drehzahlregelkreis. Wird eine me­ chanische Polstelle gefunden auf die noch kein Filter parame­ tiert wurde, so werden aus den Informationen wie Polstellen­ frequenz und Nullstellenfrequenz die Filterparameter für eine entsprechende Filterung der Stromsollwerte abgeleitet und die Simulation wird erneut gestartet. Dieser Vorgang wird sooft wiederholt, bis entweder eine maximale Anzahl von Filtern ausgeschöpft ist oder die oben beschriebene Überprüfung er­ gibt, daß keine weitere Filterung gesetzt werden muß. Nachdem die Berechnung beendet ist, wird überprüft, bei welcher Fil­ teranzahl die größstmögliche Proportionalverstärkung des Drehzahlreglers erreicht wird und diese Daten werden an den Antrieb übertragen.

In einem darauffolgenden Dialog 51 lassen sich die geänderten Reglerdaten anzeigen und für einen speziellen Antrieb si­ chern, indem der Anwender in Verfahrensschritten 54 und 55 eine solche Speicherung bestätigt oder in entsprechenden Ver­ fahrensschritten 52 und 53 angibt, daß keine Speicherung er­ folgen soll. Der Anwender gelangt dann zu einem Verknüpfungs­ schritt 56, dem sich eine weitere Messung 57 für den Dreh­ zahlregler anschließt.

Die solchermaßen vorgenommene Vermessung 57 des Drehzahlreg­ lers kann jederzeit durch die Verfahrensschritte 62 und 63 abgebrochen werden. Ebenfalls können jederzeit in einem Ver­ fahrensschritt 58 und 59 Parameter eingegeben werden, welche entweder in einem Verfahrensschritt 60 verworfen werden kön­ nen oder aber in einem Verfahrensschritt 61 übernommen werden können, worauf ein Rücksprung zum Verknüpfungsschritt 56 er­ folgt. In einem Verfahrensschritt 64 wird die Vermessung 57 des Drehzahlreglers vom Anwender gestartet, wobei eine Auf­ forderung 65 zur Bestätigung des Startvorganges ergehen kann, da eine Verfahrbewegung der Achse des Antriebs erfolgt. Dar­ aufhin endet das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Schritt 66.

Die vorangehende Darstellung einer möglichen Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist lediglich ein Beispiel unter vielen denkbaren Ablaufdiagrammen zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Erfindung er­ mittelt prinzipiell durch Messung der Drehzahlregelstrecke mögliche Parameter für eine eventuelle notwendige Filterein­ stellung. In einer Simulationsrechnung im Frequenzbereich, die auf die Daten der gemessenen Strecke zurückgreift, wird untersucht, ob der Drehzahlregler mit Filtern ausgerüstet werden muß, um optimal an die elastomechanische Regelstrecke angepaßt zu werden. Zusätzlich werden mögliche Regelparameter für die Verstärkung und Nachstellzeit des Drehzahlreglers er­ mittelt.

Claims (7)

1. Verfahren zur automatischen Anpassung eines Drehzahlreg­ lers an eine elastomechanische Regelstrecke mit folgenden Verfahrensschritten:

• 1. 1.1 Berechnung einer Übertragungsfunktion (F1) für den Mecha­ nikfrequenzgang,
• 2. 1.2 Identifizierung von Polstellen (P1) und Nullstellen (N1) im Mechanikfrequenzgang und Zwischenspeicherung der ge­ fundenen Polstellen,
• 3. 1.3 Berechnung einer Übertragungsfunktion (F2) für den ge­ schlossenen Drehzahlregelkreis,
• 4. 1.4 Identifizierung von Polstellen (P2) und Nullstellen (N2) in der Übertragungsfunktion (F2) des geschlossenen Dreh­ zahlregelkreises,
• 5. 1.5 Auswahl der Polstelle mit der größten Amplitude aus den Polstellen (P2) des geschlossenen Drehzahlregelkreises und Zuordnung einer entsprechenden Polstelle (P1) im Me­ chanikfrequenzgang,
• 6. 1.6 Setzen von Filterparametern für die zugehörige Polstelle (P1) im Mechanikfrequenzgang entsprechend der zugehörigen Polstellenfrequenz und Nullstellenfrequenz für eine Fil­ terung der Stromsollwerte,
• 7. 1.7 Wiederholung der Schritte 1.4 bis 1.6 solange, bis eine ausreichend genaue Anpassung des Drehzahlreglers vorliegt und keine weitere Filterung notwendig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Mechanikfrequenzgang nach folgenden weiteren Verfahrensschritten ermittelt wird:

• 1. 2.1 Anregen des elastomechanischen Systems zum Schwingen, insbesondere durch Aufschaltung eines weißen Rauschens auf den Stromsollwert bei geschlossenem Stromregelkreis,
• 2. 2.2 Messung von Drehzahlistwerten (Dist)und Stromistwerten (Sist1),
• 3. 2.3 Fourier-Transformation der Meßwerte in den Frequenzbe­ reich.

3. Verfahren nach Anspruch 2 mit folgenden weiteren Verfah­ rensschritten:

• 1. 3.1 Durchführung der Schritte 2.2, 2.3 und 1.1 einmal im mög­ lichen Frequenzbereich des Drehzahlreglers, ein weiteres Mal mit einem Viertel dieser Frequenz,
• 2. 3.2 Kombination der beiden Messungen zu einer gemeinsamen Ü­ bertragungsfunktion (F1)

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 mit folgendem weiteren Verfahrensschritt:

• 1. 4.1 Auswertung lediglich des mittleren Frequenzbereichs der Übertragungsfunktion (F1) für den Mechanikfrequenzgang nach Glättung (G) durch Mittelwertbildung.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Übertragungsfunktion (F2) für den geschlossenen Drehzahl­ regelkreis nach folgenden weiteren Verfahrensschritten ermit­ telt wird:

• 1. 5.1 Messung von Stromistwerten (Sist2) und Stromsollwerten (Ssoll2) bei geschlossenem Drehzahlregelkreis, wobei ins­ besondere ein weißes Rauschen auf den Stromsollwert auf­ geschaltet wird,
• 2. 5.2 Fourier-Transformation der Meßwerte in den Frequenzbe­ reich.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche mit fol­ genden weiteren Verfahrensschritten:

• 1. 6.1 Wiederholung von Schritt 1.3 unter Erhöhung der Verstär­ kung (V) des Drehzahlreglers solange, bis die Amplitude (A) der Übertragungsfunktion (F2) für den geschlossenen Drehzahlregelkreis an beliebiger Stelle den Wert einer hinterlegten Kennlinie (K) der gewünschten Dynamik über­ steigt,
• 2. 6.2 Wiederholung von Schritt 1.3 unter Reduzierung der Nach­ stellzeit (N) des Drehzahlreglers solange, bis die Ampli­ tude (A) der Übertragungsfunktion (F2) für den geschlossenen Drehzahlregelkreis an beliebiger Stelle den Wert einer weiteren hinterlegten Kennlinie (K2) übersteigt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass Übertra­ gungsfunktionen durch eine Fourier-Transformation in den Fre­ quenzbereich ermittelt werden.