DE19813913A1

DE19813913A1 - Reducing hysteresis of electromagnetic control element related to its iron circuit, especially for the magnet of hydraulic or pneumatic proportional valve

Info

Publication number: DE19813913A1
Application number: DE1998113913
Authority: DE
Inventors: Bernhard Arnold; Robert Rueppel; Egon Eisenbacher; Rolf Neuhaus; Guenter Reusing; Roland Gerhart; Erwin Wolz; Matthias Kissner; Bernhard Bauer
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1998-03-28
Filing date: 1998-03-28
Publication date: 1999-09-30

Abstract

Reducing hysteresis comprises combining a control signal with a correction signal made up of two components, taking into account the variation of the control signal, and including a correction value corresponding to flux density separation of the current control signal. The method involves combining a control signal with a correction signal made up of two components taking into account the variation of the control signal. The first component is a correction value corresponding to the flux density separation of the current control signal taking into account the difference between the last inversion point and an imaginary next inversion point. The second component is the value of the correction signal at the last inversion point, which is reduced starting from the last inversion point with the control signal so that the second component tends to null at the next inversion point.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der eisenkreisbedingten Hysterese eines elektromagnetischen Stellglieds, insbesondere des Magneten eines hydraulischen oder pneumatischen Proportionalventils, mit einer Spule, der ein elektrisches Eingangssignal zugeführt ist, das durch Verknüpfung eines Steuersignals mit einem aus zwei Anteilen bestehenden Korrektursignal, das den Verlauf des Steuersignals berücksichtigt, gebildet ist.The invention relates to a method for reducing the iron hysteresis of an electromagnetic Actuator, especially the magnet of a hydraulic or pneumatic proportional valve, with a coil that an electrical input signal is supplied by Linking a control signal with one of two parts existing correction signal that the course of the Control signal is taken into account.

Elektromagnetische Stellglieder wandeln eine elektrische Eingangsgröße (z. E. eine Spannung oder ein Strom) in eine mechanische Ausgangsgröße (z. E. einen Weg, einen Druck, einen Durchfluß oder eine Kraft) um. Der Zusammenhang zwischen der elektrischen Eingangsgröße und der mechanischen Ausgangsgröße des Stellglieds ist wegen des Eisenkreises des elektromagnetischen Stellglieds hysteresebehaftet. Die mit dem Buchstaben H bezeichnete Feldstärke im Eisenkreis ist bei gegebener Geometrie und Windungszahl der Magnetspule proportional zu dem durch die Magnetspule fließenden Strom. Die mit dem Buchstaben B bezeichnete magnetische Flußdichte, die sich in Abhängigkeit von der Feldstärke H in dem Eisen kreis einstellt, ist stark abhängig von dem verwendeten Eisen. Trägt man in üblicher Weise die magnetische Flußdichte B als Funktion der magnetischen Feldstärke H auf, ergibt sich die in der Fig. 1 dargestellte Hystereseschleife. Die Fig. 1 zeigt die im Koordinatenursprung beginnende Neukurve 10, die äußere Hystereseschleife 11, verschiedene innere Hystereseschleifen 12 bis 15 sowie die sogenannte anhysteretische Kurve 16. Die Neukurve 10 ergibt sich, wenn man im unmagnetisierten Zustand vom Koordinatenursprung ausgehend die Feldstärke H bis in die Sättigung erhöht. Mit +H_max ist der Wert der Feldstärke bezeichnet, bei dem die maximale Flußdichte +B_max erreicht wird. Die äußere Hystereseschleife 11 ergibt sich, wenn der volle Bereich der Feldstärke von +H_max bis -H_max in beiden Richtungen durchfahren wird. Dabei wird bei steigender magnetischer Feldstärke H der untere, mit dem Bezugszeichen 11a bezeichnete Zweig der äußeren Hystereseschleife 11 durchfahren, und bei fallender magnetischer Feldstärke H wird der obere, mit dem Bezugszeichen 11b bezeichnete Zweig der äußeren Hystereseschleife 11 durchfahren. Wird zwischen zwei Umkehrpunkten nur ein Teilbereich der maximalen Feldstärke durchfahren, ergeben sich innere Hystereseschleifen unterschiedlicher Größe, wie sie als Beispiel in den Kurven 12 bis 15 dargestellt sind. Die äußere Hystereseschleife 11 bildet die Hüllkurve für die inneren Hysteresschleifen. Die anhysteretische Kurve 16 ist eine idealisierte Kurve. Diese Kurve ist ein Sonderfall, der sich dann ergibt, wenn ausgehend vom Koordinatenursprung ein Gleichfeld schrittweise erhöht und bei jedem Schritt ein abnehmendes Wechselfeld überlagert wird.Electromagnetic actuators convert an electrical input variable (e.g. a voltage or a current) into a mechanical output variable (e.g. a path, a pressure, a flow rate or a force). The relationship between the electrical input variable and the mechanical output variable of the actuator is subject to hysteresis due to the iron circuit of the electromagnetic actuator. The field strength denoted by the letter H in the iron circle is proportional to the current flowing through the magnet coil given the geometry and number of turns of the magnet coil. The magnetic flux density designated by the letter B, which arises as a function of the field strength H in the iron circle, is strongly dependent on the iron used. If the magnetic flux density B is plotted in a conventional manner as a function of the magnetic field strength H, the hysteresis loop shown in FIG. 1 results. Fig. 1 shows the starting at the origin new curve 10, the outer hysteresis loop 11, various internal hysteresis loops 12 to 15 as well as the so-called anhysteretic curve 16. The new curve 10 results if, in the non-magnetized state, the field strength H is increased from the coordinate origin to saturation. + H _max denotes the value of the field strength at which the maximum flux density + B _{max is} reached. The outer hysteresis loop 11 results when the full range of the field strength from + H _max to -H _{max is} traversed in both directions. In this case, with increasing magnetic field strength H of the lower traversed by the reference numeral 11 a designated branch of the outer hysteresis loop 11, and magnetic with decreasing field strength H is passed through the upper, b designated by the reference numeral 11 branch of the outer hysteresis loop. 11 If only a partial area of the maximum field strength is passed between two reversal points, inner hysteresis loops of different sizes result, as are shown as an example in curves 12 to 15 . The outer hysteresis loop 11 forms the envelope for the inner hysteresis loops. Anhysteretic curve 16 is an idealized curve. This curve is a special case that arises when, starting from the coordinate origin, a constant field is gradually increased and a decreasing alternating field is superimposed with each step.

Die in der Fig. 1 dargestellte äußere Hystereseschleife 11 betrifft den Fall, daß der volle Bereich der Feldstärke H von -H_max bis +H_max in beiden Richtungen durchfahren wird. Davon abweichend ist in der Fig. 2a der Fall dargestellt, daß die Feldstärke H nur positive Werte annimmt, also ein Betrieb innerhalb des ersten Quadrantens des Feldstärke/Flußdichte- Diagramms erfolgt. Auch in diesem Fall beginnt die Neukurve 10 im Koordinatenursprung. Bei einem Wert der Feldstärke von H_max ist die Flußdichte B_max erreicht. Bei einer darauf folgenden Verringerung der Feldstärke H auf den Wert null ergibt sich der mit dem Bezugszeichen 21b versehene Kurven zweig. Er stimmt mit dem Kurvenzweig 11b der Fig. 1 im Bereich zwischen H_max und H = 0 überein. Die sich bei H = 0 einstellende Flußdichte ist der Remanenzwert, der hier mit B_r bezeichnet ist. Wird die Feldstärke von H = 0 aus wieder bis auf H_max erhöht, steigt die Flußdichte von B_r bei H = 0 entlang einem Kurvenzweig 21a bis auf B_max bei H_max. Die Kurvenzweige 21a und 21b bilden eine Hystereseschleife 21. Bei der Hystereseschleife 21 handelt es sich um eine innere Hystereseschleife der in der Fig. 1 dargestellten Hysterese schleife 11. Gleichzeitig ist die Hystereseschleife 21 die Hüllkurve für eine Schar innerer Hystereseschleifen, die sich ergeben, wenn nicht der volle Bereich der Feldstärke zwischen H = 0 und H_max sondern nur ein Teilbereich hiervon durch laufen wird. Die Umkehrpunkte der Hystereseschleife 21 bei H = 0 und H - H_max sind im folgenden als äußere Umkehrpunkte UP_- und UP₊ bezeichnet. Dabei ist mit UP_- der untere äußere Umkehrpunkt bei H = 0 bezeichnet und mit UP₊ der obere äußere Umkehrpunkt bei H = H_max. Die äußeren Umkehrpunkte UP_ und UP₊ sind gemeinsame Punkte der Kurvenzweige 21a und 21b, da in ihnen die Flußdichte B_r bzw. B_max jeweils gleich ist. The outer hysteresis loop 11 shown in FIG. 1 concerns the case in which the full range of the field strength H is traversed in both directions from -H _max to + H _max . Deviating from this, FIG. 2a shows the case in which the field strength H only takes positive values, that is to say operation takes place within the first quadrant of the field strength / flux density diagram. In this case too, the new curve 10 begins at the coordinate origin. With a value of the field strength of H _max , the flux density B _{max is} reached. At a subsequent reduction of the field strength H to the value zero, the b with the reference numeral 21 provided curves gives yellow. It corresponds to the curve branch 11 b of FIG. 1 in the range between H _max and H = 0. The flux density that occurs at H = 0 is the remanence value, which is designated here with B _r . If the field strength is increased again from H = 0 to H _max , the flux density increases from B _r at H = 0 along a curve branch 21 a to B _max at H _max . The curve branches 21 a and 21 b form a hysteresis loop 21 . The hysteresis loop 21 is an inner hysteresis loop of the hysteresis loop 11 shown in FIG. 1. At the same time, the hysteresis loop 21 is the envelope curve for a family of internal hysteresis loops, which result if not a full range of the field strength between H = 0 and H _max, but only a subrange thereof, is run through. The reversal points of the hysteresis loop 21 at H = 0 and H - H _max are referred to below as outer reversal points UP _- and UP ₊ . Here, UP _- denotes the lower outer reversal point at H = 0 and UP ₊ the upper outer reversal point at H = H _max . The outer reversal points UP_ and UP ₊ are common points of the curve branches 21 a and 21 b, since the flux density B _r or B _max is the same in each of them.

Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 34 07 952 C2 bekannt. Der Magnetspule eines hysterese behafteten elektromechanischen Stellglieds ist ein elektri scher Strom als Eingangssignal zugeführt; das Ausgangssignal des Stellglieds ist ein Druck. Der elektrische Strom, der der Magnetspule als Eingangssignal zugeführt ist, ergibt sich durch Addition eines zeitlich veränderlichen Steuerstroms I_(t) und eines von dem zeitlichen Verlauf des Steuerstroms I_(t) abhängigen Korrekturstroms I_K(t) Damit die Arbeits punkte des Stellglieds jeweils nur auf einer der beiden Hystereselinien eingestellt werden, werden zeitlich zurück liegende Werte des Steuerstroms derart berücksichtigt, daß der Korrekturstrom I_K(t) der geschätzte Hystereseabstand I_H zum einzustellenden Arbeitspunkt ist. Für den Korrekturstrom I_K(t) ist die Beziehung
A method according to the preamble of claim 1 is known from DE 34 07 952 C2. The solenoid of an electromechanical actuator subject to hysteresis is supplied with an electrical current as an input signal; the actuator output signal is a pressure. The electric current which is supplied to the magnet coil as an input signal obtained by adding a time-varying control current I _(t) and one of the temporal course of the control current I _(t) dependent correction current I _{C (t)} Thus, the working points of the actuator in each case If values are only set on one of the two hysteresis lines, values of the control current lying behind are taken into account such that the correction current I _{K (t) is} the estimated hysteresis distance I _{H from} the operating point to be set. The relationship is for the correction current I _{K (t)}

I_K(t) = I_K(t-1) + { [ I_(t-1) - I_(t) ] × k_(I) }
I _{K (t)} = I _{K (t-1)} + {[I _(t-1) - I _(t) ] × k _(I) }

angegeben. Dabei ist mit I_K(t-1) der Korrekturstrom in dem dem Zeitpunkt t vorhergehenden Zeitpunkt t-1 bezeichnet, mit [ I_(t-1) - I_(t) ] ist die Steigung des Steuerstroms I_(t) bezeichnet und mit k_(I) ist ein von der Höhe des Steuerstroms I_(t) abhängiger Korrekturwert bezeichnet. Aus diesen Werten wird fortlaufend der Korrekturstrom I_K(t) berechnet. Dieser setzt sich aus zwei Anteilen zusammen. Der erste Anteil des Korrekturstroms I_K(t) ist sein Wert I_K(t-1) im vorhergehenden Zeitpunkt t-1. Zu diesem ersten Anteil des Korrekturstroms I_K(t) wird ein zweiter Anteil addiert. Der zweite Anteil des Korrekturstroms besteht aus dem Produkt zweier Faktoren, nämlich der Differenz der Werte des Steuerstroms I_(t) in den Zeitpunkten t-1 und t als erster Faktor sowie einem von der Höhe des Steuerstroms I_(t) abhängigen Korrekturwert k_(I) als zweitem Faktor. Der erste Faktor berücksichtigt somit das Vorzeichen und den Betrag der zeitlichen Änderung des Steuerstroms I_(t) Gemäß dem unteren Teil der Fig. 4 der DE 34 07 952 C2 nimmt der Korrekturwert k_(I) nur positive Werte an, wobei diese Werte zwischen 0 und 1 liegen. Damit ergibt sich aus der obigen Beziehung für den Korrekturstrom I_K(t), daß eine Richtungsumkehr seines zweiten Anteils nur dann erfolgt, wenn sich die Richtung des Steuerstroms ändert. Es ist nicht erkennbar, ob der Korrekturstrom I_K(t) nach diesem Verfahren zu null wird, wenn der Steuerstrom I_(t) die äußeren Umkehrpunkte der Hystereseschleife erreicht.specified. I _{K (t-1)} denotes the correction current at the time t-1 preceding time t, [I _(t-1) - I _(t) ] denotes the slope of the control current I _(t) and with k _(I) is a correction value which is dependent on the magnitude of the control current I _(t) . The correction current I _{K (t)} is continuously calculated from these values. This consists of two parts. The first portion of the correction current I _{K (t)} is its value I _{K (t-1)} in the previous point in time t-1. A second portion is added to this first portion of the correction current I _{K (t)} . The second part of the correction current consists of the product of two factors, namely the difference between the values of the control current I _(t) at the times t-1 and t as the first factor and a correction value k _(I _{) which is} dependent on the level of the control current I _(t) ₎ as a second factor. The first factor thus takes into account the sign and the amount of the change in the control current I _{(t) over time.} According to the lower part of FIG. 4 of DE 34 07 952 C2, the correction value k _(I) only takes positive values, these values between 0 and 1 are. It therefore follows from the above relationship for the correction current I _{K (t)} that the direction of its second component is reversed only when the direction of the control current changes. It cannot be seen whether the correction current I _{K (t)} becomes zero according to this method when the control current I _{(t) reaches} the outer reversal points of the hysteresis loop.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere Lösung des eingangs genannten Verfahrens anzugeben.The invention has for its object another solution of the procedure mentioned at the beginning.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Durch die Verringerung des zweiten Anteils des Korrektursignals ausgehend von dem letzten Umkehrpunkt in Richtung auf den fiktiven nächsten Umkehrpunkt in Verbindung mit den auf den Abstand zwischen dem letzten Umkehrpunkt und dem fiktiven nächsten Umkehrpunkt bezogenen Korrekturwerten ist das Korrektursignal jeweils beim Erreichen der äußeren Umkehrpunkte zu null geworden. Damit ergibt sich eine verbesserte Annäherung an den Verlauf der Hystereseschleife. Die Korrekturspannung ist unabhängig von dem Betrag der zeitlichen Änderung der Steuerspannung; eine Ermittlung des Betrages der Steigung des Steuersignals ist für die erfindungsgemäße Verringerung der eisenkreisbedingten Hysterese daher nicht erforderlich. This object is characterized by those in claim 1 Features resolved. By reducing the second share of the correction signal starting from the last reversal point in Direction related to the fictitious next reversal point with the on the distance between the last reversal point and the fictitious next reversal point related correction values is the correction signal when the outer one is reached Turning points become zero. This results in a improved approximation to the course of the hysteresis loop. The correction voltage is independent of the amount of change over time of the control voltage; an determination of the Amount of the slope of the control signal is for the reduction according to the invention of the iron circle-related Hysteresis is therefore not necessary.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. In vorteilhafter Weise dient als fiktiver nächster Umkehrpunkt jeweils ein äußerer Umkehrpunkt. Die beiden Anteile des Korrektursignals können entweder zusammengefaßt in Tabellenform gespeichert werden, wobei die resultierende Korrekturspannung unter Berücksichtigung des letzten Umkehrpunktes des Steuersignals, insbesondere der Höhe der Steuerspannung und der Korrektur spannung im letzten Umkehrpunkt, und des aktuellen Wertes und der Richtung des Steuersignals den Tabellen entnommen werden, oder von einer Recheneinrichtung, z. B. einem Micro controller, laufend berechnet werden.Advantageous further developments of the method according to the invention are marked in the subclaims. In advantageous Weise serves as the fictitious next turning point outer turning point. The two parts of the correction signal can either be summarized in tabular form with the resulting correction voltage below Taking into account the last reversal point of the control signal, in particular the level of the control voltage and the correction voltage at the last reversal point, and the current value and the direction of the control signal can be found in the tables, or from a computing device, e.g. B. a micro controller, calculated continuously.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzel heiten anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Aus führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention will hereinafter be described with its further details units based on an illustrated in the drawings management example explained in more detail. Show it

Fig. 1 die Abhängigkeit der magnetischen Flußdichte von der magnetischen Feldstärke in Form einer Hystereseschleife für positive und negative Werte der Feldstärke, Fig. 1 shows the dependence of the magnetic flux density of the magnetic field strength in the form of a hysteresis loop for positive and negative values of the field strength,

Fig. 2a die Abhängigkeit der magnetischen Flußdichte von der magnetischen Feldstärke in Form einer Hystereseschleife nur für positive Werte der Feldstärke, Fig. 2a shows the dependence of the magnetic flux density of the magnetic field strength in the form of a hysteresis loop only for positive values of the field strength,

Fig. 2b den Flußdichteabstand zwischen den beiden Zweigen der in der Fig. 2a dargestellten Hystereseschleife in Abhängigkeit von der Feldstärke, bezogen auf den unteren Zweig der Hystereseschleife, FIG. 2b shows the Flußdichteabstand between the two branches of the hysteresis loop shown in Fig. 2a as a function of the field strength, based on the lower branch of the hysteresis loop,

Fig. 2c den in der Fig. 2b dargestellten Flußdichteabstand in zur Nullinie der Flußdichte symmetrischer Darstellung, Fig. 2c the symmetric in Fig. 2b Flußdichteabstand illustrated in the zero line of the flux density representation,

Fig. 3 ein elektromechanisches Stellglied in Form eines Proportionalventils sowie dessen Ansteuerung in schematischer Darstellung, Fig. 3, an electromechanical actuator in the form of a proportional valve and its control in a schematic representation;

Fig. 4a den von dem Abstand der Flußdichte abhängigen Anteil der Korrekturspannung für verschiedene Abstände zwischen zwei Umkehrpunkten in Abhängigkeit von der Steuerspannung, FIG. 4a dependent on the distance of the flux density portion of the correction voltage for different distances between two reversal points in dependence on the control voltage,

Fig. 4b eine erste Darstellung des Verlaufs der Korrektur spannung in Abhängigkeit von der Steuerspannung und von verschiedenen Umkehrpunkten und Fig. 4b is a first representation of the course of the correction voltage as a function of the control voltage and various reversal points and

Fig. 5 eine weitere Darstellung des Verlaufs der Korrekturspannung in Abhängigkeit von der Steuerspannung und von verschiedenen Umkehrpunkten. Fig. 5 is a further illustration of the course of the correction voltage in response to the control voltage and of different reversal points.

Um die Einzelheiten in den Figuren besser darstellen zu können, ist der Abstand zwischen den beiden Zweigen der Hystereseschleifen in Richtung der Flußdichte B vergrößert dargestellt. To better illustrate the details in the figures is the distance between the two branches of the Hysteresis loops increased in the direction of the flux density B. shown.

Anhand der Fig. 1 wurde oben der Verlauf der Hysterese schleife 11 beschrieben, die sich dann ergibt, wenn die Feldstärke H Werte zwischen -H_max und +H_max durchläuft. Anhand der Fig. 2a wurde der Fall beschrieben, daß die Feldstärke H - anders als in der Fig. 1 - nur positive Werte annimmt. In diesem Fall ist die sich ergebende Hystereseschleife 21 mit den Zweigen 21a und 21b für steigende bzw. fallende Werte der Feldstärke H die Hüllkurve für innere Hystereseschleifen, die sich ergeben, wenn der Bereich der Feldstärke zwischen H = 0 und H_max nur zu einem Teil durchlaufen wird. Der Abstand der Flußdichte zwischen den Zweigen 21a und 21b ist im folgenden als Flußdichte abstand ΔB bezeichnet. Zwischen den Zweigen 21a und 21b ist eine gestrichelte Linie 21c dargestellt, die den Flußdichte abstand AB halbiert. Die Linie 21c dient als Bezugslinie für die erfindungsgemäße Verringerung der eisenkreisbedingten Hysterese. In der Fig. 2b ist der Flußdichteabstand ΔB zwischen den Zweigen 21a und 21b der Hystereseschleife 21 in Abhängigkeit von der Feldstärke H dargestellt. Der Fluß dichteabstand ΔB ist auf den unteren Zweig 21a der Hysterese schleife 21 bezogen. Die Linie 21a* ist die Projektion der Linie 21a auf die Feldstärke-Achse. Die mit 21b* bezeichnete Kurve ΔB = f(H) zeigt den Flußdichteabstand ΔB als Funktion von der Feldstärke H. Die Kurve 21b* entspricht somit dem oberen Zweig 21b der Hystereseschleife 21. Die gestrichelte Linie 21c* entspricht der in der Fig. 2a dargestellten Linie 21c. Der Flußdichteabstand ΔB ist in dem unteren Umkehrpunkt UP_ bei H = 0 gleich null; bei der halben maximalen Feld stärke H_max/2 ist sein Wert mit ΔB_max am größten. Zwischen H_max/2 und H_max verringert sich der Hystereseabstand ΔB, bis er im oberen Umkehrpunkt UP₊ wieder zu null geworden ist. In der Fig. 2c ist der Flußdichteabstand ΔB symmetrisch zur Nullinie dargestellt. Die Bezugslinie 21c** ist als Projektion der Linie 21c* auf die Feldstärke-Achse gelegt. Die Kurve 21a** entspricht dem unteren Zweig 21a der Hystereseschleife 21 für steigende Werte der Feldstärke und die Kurve 21b** dem oberen Zweig 21b der Hystereseschleife 21 für fallende Werte der Feldstärke. Die Kurve 21a** zeigt, in welchem Maß die Flußdichte B bei steigender Feldstärke H hysteresebedingt kleiner als die der Kurve 21c (in Fig. 2a) entsprechende Flußdichte ist. In gleicher Weise zeigt die Kurve 21b**, in welchem Maß die Flußdichte B bei fallender Feldstärke H hysteresebedingt größer als die der Kurve 21c (in Fig. 2a) entsprechende Flußdichte ist. Damit ergibt sich aus der Fig. 2c der Korrekturbedarf für die Verringerung der eisenkreisbedingten Hysterese eines elektromechanischen Stellglieds in dem Fall, daß die Hystereseschleife 21 voll ständig durchfahren wird. Um die Hysterese zu verringern, sind der Feldstärke Korrekturwerte mit entgegengesetztem Vorzeichen zu überlagern. Wird die Hystereseschleife 21 nur teilweise durchfahren, verkleinert sich der Korrekturbedarf in entsprechender Weise.With reference to FIG. 1 the curve of the hysteresis loop has been described above 11, which then results, when the field strength H passes values between H _max and H _max +. The case was described with reference to FIG. 2a in which the field strength H - unlike in FIG. 1 - only takes positive values. In this case, the resulting hysteresis loop 21 with the branches 21 a and 21 b for increasing or decreasing values of the field strength H is the envelope for inner hysteresis loops that result when the range of the field strength between H = 0 and H _max only increases going through a part. The distance of the flux density between the branches 21 a and 21 b is referred to below as the flux density distance ΔB. Between the branches 21 a and 21 b, a dashed line 21 c is shown, which halves the flux density AB. The line 21 serves as the reference line c for the inventive reduction of the iron circuit conditional hysteresis. In FIG. 2b, the Flußdichteabstand .DELTA.B between the branches 21 a and 21 b of the hysteresis loop 21 as a function of the field strength H. The flux density distance ΔB is related to the lower branch 21 a of the hysteresis loop 21 . Line 21 a * is the projection of line 21 a onto the field strength axis. The curve ΔB = f (H) denoted by 21 b * shows the flux density distance ΔB as a function of the field strength H. The curve 21 b * thus corresponds to the upper branch 21 b of the hysteresis loop 21 . The dashed line 21 c * corresponds to the line 21 c shown in FIG. 2a. The flux density distance ΔB is zero in the lower reversal point UP_ at H = 0; at half the maximum field strength H _max / 2 its value is greatest with ΔB _max . The hysteresis distance ΔB decreases between H _max / 2 and H _max until it has returned to zero in the upper reversal point UP ₊ . In Fig. 2c of Flußdichteabstand .DELTA.B is shown symmetrical to the zero line. The reference line 21 c ** is placed as a projection of the line 21 c * on the field strength axis. The curve 21 a ** corresponds to the lower branch 21 a of the hysteresis loop 21 for increasing values of the field strength and the curve 21 b ** to the upper branch 21 b of the hysteresis loop 21 for falling values of the field strength. Curve 21 a ** shows to what extent the flux density B is smaller than the flux density corresponding to curve 21 c (in FIG. 2a) as the field strength H increases. In the same way, curve 21 b ** shows the extent to which the flux density B is greater than the flux density corresponding to curve 21 c (in FIG. 2a) when the field strength H decreases due to the hysteresis. 2c so that the correction requirement for the reduction of the iron circuit conditional hysteresis, the hysteresis loop 21 is constantly fully traversed results from the FIG. An electro-mechanical actuator in the case. To reduce the hysteresis, correction values with opposite signs must be superimposed on the field strength. If the hysteresis loop 21 is only partially traversed, the need for correction is reduced accordingly.

Die Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein elektro magnetisches Stellglied in Form eines Proportionalventils 31 sowie dessen Ansteuerung. Dem Proportionalventil 31 ist ein elektrischer Strom i als elektrisches Eingangssignal zugeführt. Der Strom i lenkt den schematisch dargestellten Kolben 31a des Proportionalventils 31 entgegen der Kraft einer Feder 31b aus. Die Stellung des Kolbens 31a ist mit s bezeichnet. Je höher der Strom i ist, desto größer ist die Stellung s des Kolbens 31a. Eine Steuerspannung us, die als Steuersignal dient, ist einem ersten Eingang eines Summier glieds 32 sowie einer Korrektureinrichtung 33 zugeführt. Die Korrektureinrichtung 33 formt - wie unten noch im einzelnen ausgeführt wird - die Steuerspannung us in eine dem Korrekturbedarf entsprechende Korrekturspannung Δu um. Die Korrekturspannung Δu, die als Korrektursignal dient, ist einem zweiten Eingang des Summierglieds 32 mit negativem Vorzeichen zugeführt. Das Summierglied 32 bildet aus der Steuerspannung us und der Korrekturspannung Δu eine Spannung u. Das negative Vorzeichen, mit dem die Korrekturspannung Δu dem Summierglied 32 zugeführt wird, berücksichtigt, daß die Korrektureinrichtung 33 eine Spannung bildet, die ein Maß für den Korrekturbedarf ist. Die Spannung u ist einem Spannungs/Strom-Wandler 34 zugeführt, der die Spannung u in den Strom i umwandelt. Der Strom i ist proportional zu der Spannung u. Die Feldstärke H ist proportional zu dem Strom i. Die Stellung s des Kolbens 31a ergibt sich entsprechend dem anhand der Fig. 1 und 2a bis 2c beschriebenen Zusammenhang zwischen der Flußdichte B und der Feldstärke H. Zwischen der Stellung s des Kolbens 31a und der Spannung u stellt sich somit der gleiche Zusammenhang wie zwischen der Flußdichte B und der Feldstärke H ein. Fig. 3 shows a schematic representation of an electromagnetic actuator in the form of a proportional valve 31 and its control. An electric current i is supplied to the proportional valve 31 as an electrical input signal. The current i deflects the schematically illustrated piston 31 a of the proportional valve 31 against the force of a spring 31 b. The position of the piston 31 a is denoted by s. The higher the current i, the greater the position s of the piston 31 a. A control voltage us, which serves as a control signal, is fed to a first input of a summing element 32 and a correction device 33 . The correction device 33 - as will be explained in detail below - converts the control voltage us into a correction voltage Δu corresponding to the correction requirement. The correction voltage Δu, which serves as a correction signal, is fed to a second input of the summing element 32 with a negative sign. The summing element 32 forms a voltage u from the control voltage us and the correction voltage Δu. The negative sign with which the correction voltage Δu is fed to the summing element 32 takes into account that the correction device 33 forms a voltage which is a measure of the need for correction. The voltage u is fed to a voltage / current converter 34 , which converts the voltage u into the current i. The current i is proportional to the voltage u. The field strength H is proportional to the current i. The position s of the piston 31 a results in accordance with the relationship between the flux density B and the field strength H described with reference to FIGS. 1 and 2a to 2c. Between the position s of the piston 31 a and the voltage u there is thus the same relationship as between the flux density B and the field strength H.

Wird die Korrekturspannung Δu auf den Wert null gehalten, ist die Spannung u gleich der Steuerspannung us. In diesem Fall ist auch der Zusammenhang zwischen der Stellung s des Ankers 31a des Stellglieds 31 und der Steuerspannung us in gleicher Weise hysteresebehaftet wie der Zusammenhang zwischen der Flußdichte E und der Feldstärke H. Durch die Korrektur spannung Δu, die in dem Summierglied 32 mit der Steuer spannung us verknüpft wird, wird der Einfluß der eisenkreis bedingten Hysterese des elektromechanischen Stellglieds 31 verringert. Da in dem unteren Umkehrpunkt UP und in dem oberen Umkehrpunkten UP₊ die beiden Zweige der Hysterese schleife 21 zusammenfallen, ist dort eine Korrektur der Steuerspannung us nicht erforderlich. Die dem unteren Umkehrpunkt UP_ zugeordnete Steuerspannung us ist null. Die dem oberen Umkehrpunkt UP₊, in dem sich die Feldstärke H_max einstellt, zugeordnete Steuerspannung ist mit us_max bezeichnet. Nimmt die Steuerspannung us Werte an, die zwischen null und us_max liegen, erfolgt eine Korrektur der Steuerspannung us durch die Korrekturspannung Δu. Der Betrag und das Vorzeichen der Korrekturspannung Δu sind außer von der Größe der Steuerspannung us auch von dem bisherigen Verlauf der Steuerspannung us abhängig.If the correction voltage Δu is kept at zero, the voltage u is equal to the control voltage us. In this case, the relationship between the position s of the armature 31 a of the actuator 31 and the control voltage us in the same way is subject to hysteresis as the relationship between the flux density E and the field strength H. By the correction voltage Δu, which in the summing element 32 with the control voltage us is linked, the influence of the iron circuit-related hysteresis of the electromechanical actuator 31 is reduced. Since the two branches of the hysteresis loop 21 coincide in the lower reversal point UP and in the upper reversal point UP₊, a correction of the control voltage us is not necessary there. The control voltage us assigned to the lower reversal point UP_ is zero. The control voltage assigned to the upper reversal point UP₊, in which the field strength H _{max is} established, is denoted by us _max . If the control voltage us assumes values that lie between zero and us _max , the control voltage us is corrected by the correction voltage Δu. The amount and the sign of the correction voltage Δu depend not only on the size of the control voltage us but also on the previous course of the control voltage us.

In der Fig. 4a ist für verschiedene Abstände zwischen zwei Umkehrpunkten der erste Anteil Δu_K der Korrekturspannung Δu über der Steuerspannung us als Korrekturbedarf dargestellt. Durch das negative Vorzeichen, mit dem die Korrekturspannung Δu dem Summierglied 32 zugeführt wird, ergibt sich die korrigierende Wirkung. Die Steuerspannung us ist in Prozent ihres maximalen Wertes us_max dargestellt. Die Kurven 41a und 41b zeigen den zweiten Anteil Δu_K der Korrekturspannung Δu für steigende bzw. für fallende Werte der Steuerspannung us, wenn die Steuerspannung us zwischen dem unteren Umkehrpunkt UP_ und dem oberen Umkehrpunkt UP₊ von null auf us_max ansteigt und danach wieder auf null abfällt. Die Kurven 41a und 41b entsprechen in diesem Fall dem in der Fig. 2b dargestellten Korrekturbedarf gemäß den Kurven 21a** bzw. 21b**. Der größte Wert des ersten Anteils Δu_K der Korrektur spannung Δu stellt sich bei dem halben Abstand zwischen den Umkehrpunkten UP_ und UP₊, also bei 50% der maximalen Steuerspannung, ein. Dieser Wert ist mit u41 bezeichnet. Die Kurven 42a und 42b entsprechen dem Korrekturbedarf, wenn der Abstand zwischen den beiden Umkehrpunkten nur 80% der maximalen Steuerspannung us_max beträgt. Der Korrekturbedarf ist in diesem Fall entsprechend kleiner. Der größte Wert des ersten Anteils Δu_K der Korrekturspannung Δu stellt sich bei 40% der maximalen Steuerspannung us_max ein. Er ist mit u42 bezeichnet. Die Kurven 43a und 43b entsprechen dem Korrektur bedarf, wenn der Abstand zwischen den beiden Umkehrpunkten nur 50% der maximalen Steuerspannung us_max beträgt. Der größte Wert des ersten Anteils Δu_K der Korrekturspannung Δu stellt sich in diesem Fall bei 25% der maximalen Steuer spannung us_max ein. Er ist mit u43 bezeichnet.In Fig. 4a, the first portion .DELTA.u _K is the correction voltage to the control voltage .DELTA.u shown us as a correction required for different distances between two reversal points. The corrective effect results from the negative sign with which the correction voltage Δu is supplied to the summing element 32 . The control voltage us is shown in percent of its maximum value us _max . The curves 41 a and 41 b show the second component Δu _{K of} the correction voltage Δu for increasing or decreasing values of the control voltage us when the control voltage us rises from zero to us _max between the lower reversal point UP_ and the upper reversal point UP₊ and thereafter drops back to zero. The curves 41 a and 41 b in this case correspond to that in the Fig. 2B need for correction according to the curves 21 a and 21 b ** **. The largest value of the first component Δu _{K of} the correction voltage Δu is set at half the distance between the reversal points UP_ and UP₊, that is to say at 50% of the maximum control voltage. This value is labeled u41. The curves 42 a and 42 b correspond to the need for correction if the distance between the two reversal points is only 80% of the maximum control voltage us _max . In this case, the need for correction is correspondingly smaller. The largest value of the first component Δu _{K of} the correction voltage Δu is set at 40% of the maximum control voltage us _max . It is labeled u42. The curves 43 a and 43 b correspond to the correction required if the distance between the two reversal points is only 50% of the maximum control voltage us _max . The largest value of the first component Δu _{K of} the correction voltage Δu is in this case at 25% of the maximum control voltage us _max . It is labeled u43.

In der Fig. 4b ist der Verlauf der Korrekturspannung Δu in Abhängigkeit von der Steuerspannung us und von verschiedenen Umkehrpunkten dargestellt. Wird die Steuerspannung ausgehend von 0% auf 100% erhöht und danach auf 0% verringert, beeinflußt nur der erste Anteil Δu_K die Korrekturspannung Δu. Die Korrekturspannung Δu ändert sich - wie in der Fig. 4a dargestellt - entsprechend den Kurven 41a und 41b. Die Korrekturspannung Δu ist im oberen Umkehrpunkt UP₊ und im unteren Umkehrpunkt UP_ zu null geworden. In FIG. 4b, the course of the correction voltage .DELTA.u in response to the control voltage us and different reversing points is illustrated. If the control voltage is increased from 0% to 100% and then reduced to 0%, only the first component Δu _{K influences} the correction voltage Δu. The correction voltage .DELTA.u changes - as shown in Figure 4A -. Corresponding to the curves 41 a and 41 b. The correction voltage Δu has become zero in the upper reversal point UP₊ and in the lower reversal point UP_.

Wird die Steuerspannung us von 0 ausgehend nur bis auf 80% erhöht und danach wieder auf 0% verringert, ergibt sich ein Umkehrpunkt UP₁ bei einer Steuerspannung von 80%. So lange die Steuerspannung us verringert wird, wird der untere Umkehrpunkt UP_ als fiktiver nächster Umkehrpunkt UP_n+1 angenommen. Wird dagegen die Steuerspannung us erhöht, wird der obere Umkehrpunkt UP₊ als fiktiver nächster Umkehrpunkt UP_n+1 angenommen. In dem Umkehrpunkt UP₁ ist die Korrektur spannung mit Δu = u₁ von null verschieden. Um diesen Wert der Korrekturspannung Δu zu berücksichtigen, wird dem ersten Anteil Δu_K der Korrekturspannung Δu entsprechend der Kurve 42b in Fig. 4a der zweite Anteil Δu_L überlagert. Der zweite Anteil Δu_L verringert sich entlang einer Linie 42c gleich mäßig von u1 im Umkehrpunkt UP₁ auf null im unteren Umkehr punkt UP_. Die Überlagerung der beiden Anteile Δu_K und Δu_L ergibt eine Kurve 42d als resultierende Kurve für die Korrekturspannung Δu. Ausgehend von u1 verringert sich die Korrekturspannung Δu betragsmäßig auf null, wechselt im gezeichneten Beispiel bei einer Steuerspannung von ungefähr 57% das Vorzeichen und steigt betragsmäßig an, bis sie bei ungefähr 25% der Steuerspannung ein Maximum erreicht. Danach verringert sich der Betrag der Korrekturspannung Δu wieder, bis die Korrekturspannung bei einer Steuerspannung von 0% zu null geworden ist. Bei einer Steuerspannung von 0% sind sowohl der erste Anteil Δu_K als auch der zweite Anteil Δu_L der Korrekturspannung Δu zu Null geworden.If the control voltage us is only increased from 0 to 80% and then reduced again to 0%, a reversal point UP ₁ results at a control voltage of 80%. As long as the control voltage us is reduced, the lower reversal point UP_ is assumed to be the fictitious next reversal point UP _{n + 1} . If, on the other hand, the control voltage us is increased, the upper reversal point UP₊ is assumed to be the fictitious next reversal point UP _{n + 1} . In the reversal point UP ₁ , the correction voltage with Δu = u _{1 is} different from zero. To account for this value of the correction voltage .DELTA.u, the first portion .DELTA.u _K is the correction voltage .DELTA.u corresponding to the curve 42 b in Fig. Superimposed on the second portion .DELTA.u _L 4a. The second component Δu _L decreases along a line 42 c evenly from u1 in the reversal point UP ₁ to zero in the lower reversal point UP_. The superposition of the two components Δu _K and Δu _L results in a curve 42 d as the resulting curve for the correction voltage Δu. Starting from u1, the correction voltage Δu decreases in magnitude to zero, changes the sign in the example shown at a control voltage of approximately 57% and increases in magnitude until it reaches a maximum at approximately 25% of the control voltage. Then the amount of the correction voltage Δu decreases again until the correction voltage has become zero at a control voltage of 0%. With a control voltage of 0%, both the first component Δu _K and the second component Δu _{L of} the correction voltage Δu have become zero.

Wird die Steuerspannung von 0% ausgehend nur bis auf 50% erhöht und danach wieder auf 0% verringert, ergibt sich ein Umkehrpunkt UP₂ bei einer Steuerspannung von 50%. Auch in dem Umkehrpunkt UP₂ ist die Korrekturspannung mit Δu = u2 von null verschieden. Um diesen Wert der Korrekturspannung Δu zu berücksichtigen, wird dem ersten Anteil Δu_K der Korrektur spannung Δu der zweite Anteil Δu_L überlagert. Der zweite Anteil Δu_L verringert sich entlang einer Linie 43c gleichmäßig von u2 im Umkehrpunkt UP₂ auf null im unteren Umkehrpunkt UP_. Diesem Anteil wird der erste Anteil Δu_K entsprechend der Kurve 43b in der Fig. 4a überlagert. Die Überlagerung der beiden Anteile ergibt eine resultierende Kurve 43d für die Korrekturspannung Δu. Die Korrekturspannung Δu verringert sich ausgehend von u2, bis sie bei einer Steuerspannung von 0% zu null geworden ist. Auch in diesem Fall sind bei einer Steuerspannung von 0% sowohl der erste Anteil Δu_K als auch der zweite Anteil Δu_L der Korrektur spannung Δu zu Null geworden.If the control voltage is increased from 0% to only 50% and then reduced again to 0%, a reversal point UP ₂ results at a control voltage of 50%. Also in the reversal point UP ₂ , the correction voltage with Δu = u2 is different from zero. In order to take this value of the correction voltage Δu into account, the first component Δu _{K of} the correction voltage Δu is superimposed on the second component Δu _L. The second component Δu _L decreases along a line 43 c evenly from u2 in the reversal point UP ₂ to zero in the lower reversal point UP_. This portion is the first portion .DELTA.u _K according to the curve 43 b in FIG. Superimposed 4a. The superposition of the two components results in a resulting curve 43 d for the correction voltage Δu. The correction voltage Δu decreases starting from u2 until it has become zero at a control voltage of 0%. In this case too, both the first component Δu _K and the second component Δu _{L of} the correction voltage Δu have become zero at a control voltage of 0%.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Darstellung des Verlaufs der Korrekturspannung Δu in Abhängigkeit von der Steuerspannung us und von verschiedenen Umkehrpunkten. In der Fig. 5 wird die Steuerspannung us wieder von dem unteren Umkehrpunkt UP_ ausgehend erhöht. Da die Steuerspannung us ansteigt, ist der obere Umkehrpunkt UP₊ der fiktive nächste Umkehrpunkt. Für die weitere Erläuterung wird davon ausgegangen, daß bei einer Steuerspannung von 90% ein erster Richtungswechsel der Steuerspannung erfolgt. Der Umkehrpunkt bei us = 90% ist mit UP₃ bezeichnet und die zugehörige Korrekturspannung Δu mit u3. Da die Steuerspannung us nunmehr abfällt, ist der untere Umkehrpunkt UP_ der fiktive nächste Umkehrpunkt. In analoger Weise wie anhand der Fig. 4b beschrieben, verringert sich der zweite Anteil Δu_L der Korrekturspannung Δu von u3 im Umkehrpunkt UP₃ entlang einer Linie 44c auf null im unteren Umkehrpunkt UP_. Diesem zweiten Anteil wird der erste Anteil überlagert. Der erste Anteil Δu_K entspricht einer Kurve, die zwischen den Linien 41a, und 41b sowie den Linien 42a und 42b in der Fig. 4a liegt und einen Abstand von 90% der Steuer spannung zwischen den Umkehrpunkten aufweist. Die Korrektur spannung Au für den halben Abstand zwischen den Umkehrpunkten UP₃ und UP_ bei us = 45% ergibt sich aus Δu_L = (u3)/2 und Δu_K = u44, wobei mit u44 der maximale Wert des ersten Anteils Δu_K der Korrekturspannung Δu bezeichnet ist. Die Steuer spannung us wird in diesem Beispiel jedoch nicht bis auf 0% verringert, sondern bereits bei 30% wieder erhöht. Der entsprechende Umkehrpunkt ist mit UP₄ bezeichnet. Die Korrekturspannung im Umkehrpunkt UP₄ ist mit u4 bezeichnet. Da die Steuerspannung us wieder ansteigt, ist der obere Umkehrpunkt UP₊ der fiktive nächste Umkehrpunkt. Der zweite Anteil Δu_L der Korrekturspannung Δu verringert sich von u4 im Umkehrpunkt UP₄ entlang einer Linie 45c auf null im oberen Umkehrpunkt UP₊. Dem Anteil Δu_L wird der Anteil Δu_K über lagert. Der Anteil Δu_K entspricht einer Kurve, die zwischen den Linien 42a und 42b sowie den Linien 43a und 43b in der Fig. 4a liegt und deren Basis 70% der maximalen Steuer spannung beträgt. Diese Kurve ist aus Gründen der Übersicht lichkeit in der Fig. 4a nicht dargestellt. Die Korrektur spannung Δu verläuft entlang der Linie 45d. Die resultierende Korrekturspannung Δu für den halben Abstand zwischen den Umkehrpunkten UP4 und UP₊ bei us = 65% ergibt sich aus Δu_L = (u4)/2 und Δu_K = u45, wobei mit u45 der maximale Wert des ersten Anteils Δu_K der Korrekturspannung Δu bezeichnet ist. Wenn die Steuerspannung us mit us_max den oberen Umkehrpunkt UP₊ erreicht, ist die Korrekturspannung Δu zu null geworden. Wird jetzt die Steuerspannung us wieder verringert, ist der untere Umkehrpunkt UP_ der fiktive nächste Umkehrpunkt, und, die Korrekturspannung Δu verläuft entlang der Linie 41b. Da die Korrekturspannung Δu im oberen Umkehrpunkt UP₊ null ist, ist der Anteil Δu_L der Korrektur spannung Δu bis zur nächsten Richtungsumkehr der Steuer spannung us ebenfalls null, so daß nur der erste Anteil Δu_K die Korrekturspannung Δu bestimmt. FIG. 5 shows a further illustration of the course of the correction voltage Δu as a function of the control voltage us and of various reversal points. In FIG. 5, the control voltage is increased us starting again from the lower reversal point UP_. Since the control voltage us rises, the upper reversal point UP₊ is the fictitious next reversal point. For the further explanation it is assumed that at a control voltage of 90% there is a first change of direction of the control voltage. The reversal point at us = 90% is designated UP ₃ and the associated correction voltage Δu with u3. Since the control voltage us now drops, the lower reversal point UP_ is the fictitious next reversal point. In an analogous manner to that described with reference to FIG. 4b, the second component Δu _{L of} the correction voltage Δu decreases from u3 in the reversal point UP ₃ along a line 44 c to zero in the lower reversal point UP_. The first part is superimposed on this second part. The first portion .DELTA.u _K corresponds to a curve between the lines 41 a and 41 b as well as the lines 42 a and 42 b in Fig. 4a is located and a distance of 90% of the control voltage between the reversal points has. The correction voltage Au for half the distance between the reversal points UP ₃ and UP_ at us = 45% results from Δu _L = (u3) / 2 and Δu _K = u44, with u44 being the maximum value of the first component Δu _{K of} the correction voltage Δu is designated. In this example, however, the control voltage us is not reduced to 0%, but is increased again at 30%. The corresponding reversal point is designated UP ₄ . The correction voltage at the reversal point UP ₄ is designated u4. Since the control voltage us rises again, the upper reversal point UP₊ is the fictitious next reversal point. The second component Δu _{L of} the correction voltage Δu decreases from u4 in the reversal point UP ₄ along a line 45 c to zero in the upper reversal point UP₊. The proportion Δu _L is superimposed on the proportion Δu _K. The proportion Δu _K corresponds to a curve which lies between lines 42 a and 42 b and lines 43 a and 43 b in Fig. 4a and the basis of which is 70% of the maximum control voltage. For the sake of clarity, this curve is not shown in FIG. 4a. The correction voltage Δu runs along line 45 d. The resulting correction voltage Δu for half the distance between the reversal points UP4 and UP₊ at us = 65% results from Δu _L = (u4) / 2 and Δu _K = u45, with u45 being the maximum value of the first component Δu _{K of} the correction voltage Δu is designated. When the control voltage us reaches the upper reversal point UP₊ with us _max , the correction voltage Δu has become zero. If now the control voltage us again lowered, the lower reversal point UP_ is the fictitious next reversal point, and the correction voltage .DELTA.u along the line 41 b. Since the correction voltage Δu in the upper reversal point UP₊ is zero, the proportion Δu _{L of} the correction voltage Δu until the next direction reversal of the control voltage us is also zero, so that only the first proportion Δu _{K determines} the correction voltage Δu.

Da sowohl der erste Anteil Δu_K als auch der zweite Anteil Δu_L der Korrekturspannung Δu in dem unteren Umkehrpunkt UP_ und in dem oberen Umkehrpunkt UP₊ zu null werden, ist dort die Korrekturspannung Δu ebenfalls null. In den beiden äußeren Umkehrpunkten UP_ und UP₊ nimmt die Korrekturspannung Δu somit unabhängig von dem vorhergehenden Verlauf der Steuer spannung us mit Δu = 0 einen definierten Wert an.Since both the first component Δu _K and the second component Δu _{L of} the correction voltage Δu become zero in the lower reversal point UP_ and in the upper reversal point UP₊, the correction voltage Δu is also zero there. In the two outer reversal points UP_ and UP₊, the correction voltage Δu thus takes on a defined value regardless of the previous course of the control voltage us with Δu = 0.

Die Korrekturspannung kann fortlaufend mit einer digitalen Recheneinrichtung berechnet werden oder einem Speicher entnommen werden, in dem die einzelnen Werte der Korrektur spannung in Tabellenform gespeichert sind.The correction voltage can be continuously with a digital Computing device can be calculated or a memory can be taken from the individual values of the correction voltage are stored in tabular form.

Bei einer fortlaufenden Berechnung der Korrekturspannung werden der erste Anteil Δu_K und der zweite Anteil Δu_L der Korrekturspannung Δu in festen Zeitabständen berechnet. Der Anteil Δu_K ergibt sich aus dem Abstand zwischen zwei Umkehr punkten sowie dem diesem Abstand zugeordneten maximalen Korrekturwert. Wie in der Fig. 4a dargestellt ist, ist einem Abstand von 100% der Steuerspannung der maximale Korrekturwert u41 zugeordnet. Dem Abstand von 80% der Steuerspannung ist ein maximaler Korrekturwert u42 zugeordnet, der kleiner als der Korrekturwert u41 ist. Der Zusammenhang zwischen dem Abstand zwischen zwei Umkehrpunkten und dem zugehörigen maximalen Korrekturwert kann in einem Speicher abgelegt sein oder anhand einer Rechenvorschrift berechnet werden. Da der Anteil Δu_K der Korrekturspannung Δu in beiden Umkehrpunkten null ist, liegen somit die Werte von drei Punkten der entsprechenden Kurve vor. Aus diesen Punkten lassen sich die anderen Werte des Anteils Δu_K der Korrektur spannung Δu berechnen. Bei dem Anteil Δu_L handelt es sich um eine Gerade, die durch einen äußeren Umkehrpunkt verläuft. Für die Berechnung dieses Anteils werden die Steuerspannung us und die Korrekturspannung Δu im letzten Umkehrpunkt, der Abstand zwischen dem letzten Umkehrpunkt und dem fiktiven nächsten Umkehrpunkt sowie die aktuelle Steuerspannung benötigt.In a continuous calculation of the correction voltage, the first component Δu _K and the second component Δu _{L of} the correction voltage Δu are calculated at fixed time intervals. The proportion Δu _K results from the distance between two reversal points and the maximum correction value assigned to this distance. As shown in FIG. 4a, the maximum correction value u41 is assigned to a distance of 100% of the control voltage. A maximum correction value u42, which is smaller than the correction value u41, is assigned to the distance of 80% of the control voltage. The relationship between the distance between two reversal points and the associated maximum correction value can be stored in a memory or can be calculated using a calculation rule. Since the proportion Δu _{K of} the correction voltage Δu is zero in both reversal points, the values of three points of the corresponding curve are therefore available. From these points, the other values of the proportion Δu _{K of} the correction voltage Δu can be calculated. The component Δu _L is a straight line that runs through an outer reversal point. The control voltage us and the correction voltage Δu in the last reversal point, the distance between the last reversal point and the fictitious next reversal point and the current control voltage are required for the calculation of this portion.

Wird die Korrekturspannung in Tabellenform gespeichert, ist es vorteilhaft, jeweils den ersten und den zweiten Anteil der Korrekturspannung für eine endliche Zahl von Werten der Steuerspannung und der Korrekturspannung im letzten Umkehr punkt zusammenzufassen und in zusammengefaßter Form in Tabellenform zu speichern. Dabei können entweder für eine vorgebbare Anzahl von jeweils einem Umkehrpunkt zugeordneten Werten der Steuerspannung eine Anzahl von Korrekturspannungen in Abhängigkeit von verschiedenen Werten der Steuerspannung und von verschiedenen Abständen der Steuerspannung zwischen zwei Umkehrpunkten in Form einer Matrix gespeichert werden oder es können für jeden Wert, den die Korrekturspannung in einem Umkehrpunkt annehmen kann, jeweils eine Anzahl von Korrekturspannungen in Abhängigkeit von der Steuerspannung und von dem Abstand der Steuerspannung zwischen zwei Umkehr punkten in Form einer Matrix gespeichert werden.If the correction voltage is saved in tabular form, is it is advantageous to use the first and the second part of each Correction voltage for a finite number of values of the Control voltage and the correction voltage in the last reversal to summarize the point and in a summarized form in Save table form. You can either do one Predeterminable number of one reversal point each assigned Values of the control voltage a number of correction voltages depending on different values of the control voltage and from different distances of the control voltage between two reversal points can be saved in the form of a matrix or it can be for any value the correction voltage in can assume a reversal point, each a number of Correction voltages depending on the control voltage and the distance of the control voltage between two reversals points can be saved in the form of a matrix.

Da in der Regel die Anzahl der Werte der Korrekturspannungen in einem Umkehrpunkt kleiner als die Anzahl der Werte der Steuerspannung ist, ist es vorteilhafter, für jeden Wert der Korrekturspannung in einem Umkehrpunkt Korrekturspannungen in Abhängigkeit von der Steuerspannung und von dem Abstand der Steuerspannung zwischen zwei Umkehrpunkten zu speichern. Eine wesentliche Verringerung der eisenkreisbedingten Hysterese wurde zum Beispiel mit 15 verschiedenen Korrekturspannungs werten bei einer Auflösung der maximalen Steuerspannung us_max in 64 Umkehrpunkte erreicht. Ein typischer Wert für die maximale Höhe der Korrekturspannung Δu ist z. B. ± 1% der maximalen Steuerspannung us_max.Since, as a rule, the number of values of the correction voltages in a reversal point is smaller than the number of values of the control voltage, it is more advantageous for each value of the correction voltage in a reversal point to have correction voltages as a function of the control voltage and of the distance of the control voltage between two reversal points save. A significant reduction in the hysteresis caused by the iron circuit was achieved, for example, with 15 different correction voltage values with a resolution of the maximum control voltage us _max in 64 reversal points. A typical value for the maximum amount of the correction voltage Δu is e.g. B. ± 1% of the maximum control voltage us _max .

Claims

1. A method for reducing the hysteresis of an electromagnetic actuator, in particular the magnet of a hydraulic or pneumatic proportional valve, with a coil to which an electrical input signal is supplied, which is obtained by combining a control signal with a correction signal consisting of two parts, which changes the course of the control signal taken into account, is formed, characterized ,

- That serve as the first portion (Δu _K ) of the correction signal (Δu) correction values that the flux density distance (ΔB) of the respective control signal (us) taking into account the distance between the last reversal point (UP _n ) and a fictitious next reversal point (UP_ or UP₊) of the control signal (us), and
- That the second component (Δu _L ) of the correction signal (Δu) is the value of the correction signal (Δu _n ) in the last reversal point (UP _n ), the value of the correction signal (Δu _n ) in the last reversal point (UP _n ) from the last The reversal point (UP _n ) is reduced starting with the control signal (us) such that the second component (Δu _L ) of the correction signal (Δu) in the fictitious next reversal point (UP_ or UP₊) has become zero.

2. The method according to claim 1, characterized in that each time the direction of the control signal is reversed, the value of the control signal (us _n ) and the value of the correction signal (Δu _n ) of the reversal point (UP _n ) are detected.

3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the correction values corresponding to the distance of the flux density (ΔB) between the upper branch and the lower branch of the field strength / flux density characteristic of the electromechanical actuator ( 31 ) as a measure of the deviation of the Flux density of the iron circuit subject to hysteresis from the flux density of a corresponding hysteresis-free iron circuit for differently sized distances between two reversal points (UP _n , UP _{n + 1} ) are determined and stored.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in

- That a lower reversal point (UP_) is assigned to the minimum value (us _min ) of the control signal and an upper reversal point (UP₊) to the maximum value (us _max ) of the control signal and
- That after a reversal of the control signal (us) in the falling direction, the lower reversal point (UP_) and after a reversal of the control signal (us) in the increasing direction, the upper reversal point (UP₊) serves as a fictitious next reversal point (UP _{n + 1} ).

5. The method according to claim 4, characterized in that the first component (Δu _K ) and the second component (Δu _L ) of the correction signal (Δu) are combined and for a finite number of values of the control signal (us) and the correction signal (Δu ) are saved in tabular form.

6. The method according to claim 5, characterized in that for a predeterminable number of a reversal point (UP _n ) assigned values of the control signal (us) each have a number of correction signals (Δu) depending on different values of the control signal (us) and different Distances of the control signal (us) between two reversal points (UP _n , UP _{n + 1} ) are stored in the form of a matrix.

7. The method according to claim 5, characterized in that for each value that the correction signal (Δu) in a reversal point (UP _n ), each have a number of correction signals (Δu) depending on the control signal (us) and of that Distance of the control signal (us) between two reversal points (UP _n , UP _{n + 1} ) can be stored in the form of a matrix.

8. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the first component (Δu _K ) and the second component (Δu _L ) of the correction signal (Δu) are calculated at regular time intervals, the first component (Δu _K ) the base _(n UP) of the distance between the last reversal point and the fictitious next reversal point (UP_ or UP₊) associated with the maximum correction value (.DELTA.u _Kmax) is calculated, and wherein the second portion (.DELTA.u _L) starting from the correction signal (.DELTA.u) in the last reversal point (UP _n ) towards the fictitious next reversal point (UP _{n + 1} ) is reduced to zero, and that the two components (Δu _K , Δu _L ) are combined to form the correction signal (Δu _n ).