DE2304888B2 - Verfahren und anordnung zum positionieren - Google Patents

Verfahren und anordnung zum positionieren

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DE2304888B2 DE19732304888 DE2304888A DE2304888B2 DE 2304888 B2 DE2304888 B2 DE 2304888B2 DE 19732304888 DE19732304888 DE 19732304888 DE 2304888 A DE2304888 A DE 2304888A DE 2304888 B2 DE2304888 B2 DE 2304888B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Positionieren einer Belastung aus einer ersten Position in eine zweite Position mit Hilfe eines Motors, der eine maximale Beschleunigung und eine maximale Verzögerung erreichen kann, welche Positionierung in einem Beschleunigungsschritt und einem aus Phasen bestehenden Verzögerungsschritt erfolgt wobei der Verzögerungsschritt gestartet wird von einem Signal, das den noch zurückzulegenden Weg angibt und wobei in einer ersten Phase die Verzögerung konstant ist und in einer letzten Phase eine Lagenregelung auftritt.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 32 41 015 bekannt und wird beispielsweise zum Positionieren von Aufnahme- und Leseköpfen auf die richtige Spur eines magnetischen Plattenspeichers angewandt. Aber auch für viele andere Gebiete der Technik läßt sich dieses Verfahren anwenden. Der in der genannten Patentschrift erwähnte Stand der Technik ist eine Regelung, die drei Stellungen hat, und zwar eine konstante Beschleunigung, eine Beschleunigung Null und eine konstante Verzögerung. Die in jener Patentschrift erläuterte Verbesserung betrifft die Lagenregelung in der letzten Phi.se. Für ein derartiges Lagenregelungssystem sind in der Regeltechnik mehrere Lösungen üblich. Im allgemeinen funktioniert ein derartiges Verfahren gut, aber er> treten Schwierigkeiten auf, wenn man sehr kurze Positionierungszeiten mit großer Genauigkeit kombinieren will. Dies kommt dadurch, daß das Gebiet, in dem eine Lagenregelung durchführbar ist, eine beschränkte Abmessung hat. Wenn in der ersten Phase des zweiten Schrittes die Verzögerung einen festen Wert hat, muß der Übergang in diese Phase an einer Stelle erfolgen, deren Toleranz jener beschränkten Abmessung entspricht. Sonst wird dieses beschränkte Gebiet (Fanggebiet) entweder mit einer zu hohen oder zu niedrigen Geschwindigkeit erreicht, oder aber überhaupt nicht. Man kann die konstante Verzögerung entsprechend der maximalen Verzögerung wählen. Diese weist durch äußere Einflüsse wie Umgebungstemperatur und durch Streuung in den Charakteristiken der unterschiedlichen Motoren Toleranzen auf. Aber auch die Belastung kann variieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine große Positionierungsgeschwindigkeit mit einer großen Ge nauigkeit zu kombinieren. Dies geschieht dadurch, daO bei einer bestimmten Abweichung von der genannter zweiten Position eine zweite Phase mit der genannter maximalen Verzögerung gestartet wird und eim Verzögerung in der ersten Phase einen Normwert hat Dadurch, daß die Verzögerung in der ersten Phase einet Normwert hat, der kleiner ist als der maximale Wer! beschränkt man die Toleranzen: den Normwert kam man nun fest wählen, wodurch der Anfang de
Verzögerungsschrittes genau bestimmt werden kann. Das Einfügen einer zweiten Phase mit einer maximalen Verzögerung zwischen der ersten und der letzten Phase bedeutet, daß unter Beibehaltung der genannten Genauigkeit die Positionierung sehr schnell vor sich geht
Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf. daß die zweite Phase bei einer bestimmten zweiten Abweichung vcn der genannten zweiten Position beendet wird. Eine derartige Abweichung läßt sich leicht bestimmen.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die zweite Phase bei einer bestimmten minimalen Geschwindigkeit beendet. Bei der Lagenregelung wird die Verschiebungsgeschwindigkeit meistens als eine der Eingangsgrößen verwendet. Dadurch kann man dann Sprünge in der Verzögerung vermeiden, wodurch eine sehr fließende Regelung entsteht.
Bei einer weiteren bevorzugten Ansführungsform tritt zwischen dem Beschleunigungsschritt und dem Verzögerungsschritt ein Schritt mit gleichförmiger Bewegung auf. Für kleine Verschiebungen reichen zwei Schritte aus. Für große Schritte wird die Geschwindigkeit letzten Endes zu groß und muß also ein zusätzlicher Schritt eingefügt werden, was auch Folgen hat für den Augenblick, in dem in die erste Phase des Verzögerungsschrittes umgeschaltet werden muß.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Anordnung zum Positionieren einer Belastung aus einer ersten vorbestimmten Position in eine zweite vorbestimmte Position entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem Informationseingang zum Empfangen von Positionsdaten der genannten zweiten vorbestimmten Position, einem Abfühlelement zum Abfühlen von Lage und Bewegungen der genannten Belastung, mit einer Steuereinheit mit einem Abfühleingang, verbunden mit einem Signalausgang des genannten Abfühlelementes und mit einem zweiten Eingang, verbunden mit dem genannten Informationseingang, mit einem ersten Vergleichsmittel zum Vergleichen von Signalen auf dem genannten Abfühleingang und dem genannten zweiten Eingang, wobei die Steuereinheit einen Steuerausgang aufweist, der mit einem Eingang eines Servoverstärkers verbunden ist, der wieder einen Ausgang aufweist, der verbunden ist mit einem Steuereingang eines Motors, der mit der Belastung verbunden ist, wobei Ausgangssignale der genannten ersten Vergleichsmittel und weitere Ausgangssignale des genannten Abfühlelementes eine Anzahl von Schaltern in einer Eingangsleitung der genannten Servoverstärker bedienen zum aufeinanderfolgenden Steuern einer beschleunigenden Phase der genannten Belastung, einer ersten Verzögerungsphase der genannten Belastung mit dem genannten ersten Normwert der Verzögerung, einer zweiten Verzögerungsphase der genannten Belastung mit dem genannten maximalen Verzögerungswert, und einer dritten Verzögerungsphase mit Lagenkontrolle unter kontinuierlicher Steuerung von Ausgangssignalen des genannten Abfühlelementes.
Dazu enthält die Steuereinheit einen Quadratwurzelerzeuger, dessen einer Eingang verbunden ist mit einem Ausgang eines Indikatorelementes, das den von der Belastung noch zurückzulegenden Weg angibt, und zweite Vergleichsmittel verbunden mit einem Ausgang des genannten Erzeugers und mit einem Geschwindigkeitssignalausgang des genannten Abfühlelementes, daß die zweiten Vergleichsmittel einen Ausgang haben, der mit einem Steuereingang des Motors verbunden ist zu dessen Steuerung mit der genannten vorbestimmten Verzögerung, die bestimmt ist durch ein Differenzsignal zwischen den zwei Eingangssignalen der genannten zweiten VergleächsmitteL
Der Motor kann ein drehender oder ein linearmotor sein, kann aber auch auf eine andere Art und Weise verwirklicht werden: beispielsweise als hydraulischer Antrieb. Dadurch, daß der Servomechanismus durch die genannten drei Stellungen weitergeschaltet wird, wird eine einfache Abwicklung erhalten. Die Maximalverzögerungs- und Normverzögerungssignale können auf einfache Weise erzeugbar sein, beispielsweise als analoge elektrische Größen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind, daß der Servomechanismus auf Ansteuerung eines zweiten Abweichungssignals einer Abweichungsbestimmungsanordnung aus der genannten zweiten Stellung weiterschaltbar ist oder daß der Servomechanismus auf Ansteuerung eines Geschwindigkeitssignals eines Geschwindigkeitsaufriühmers aus der genannten zweiten Stellung weiterschaltbar ist Für große Verschiebungen wäre die Maximalgeschwindigkeit zu hoch, und eine bevorzugte Ausführungsform ist daß der genannte Servomechanismus zwischen der Beschleunigungsposition und den genannten mindestens zwei Stellungen eine zusätzliche Position aufweist, durch die eine gleichförmige Geschwindigkeit des Motors aktivierbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einige Phasendiagramme (Geschwindigkeit zu Position),
Fig. 2 einige Geschwindigkeitsdiagramme (Geschwindigkeit zu Zeit),
F i g. 3 eine blockschematische Darstellung.
F i g. 1 zeigt ein Phasendiagramm. Auf der Achse 0 V ist das Quadrat der Geschwindigkeit in mVs2 aufgetragen, was also der Bewegungsenergie entspricht. Bei drehenden Bewegungen muß man dazu das Quadrat der Drehgeschwindigkeit in RadikalenVSekunde2 nehmen und für andere Bewegungen entsprechende Werte. Auf der Achse OX ist die Position in Metern aufgetragen. Auch dazu können entsprechende Dimensionen angewandt werden. Gerade Linien bedeuten also in dieser Figur gleichförmige Beschleunigungen oder Verzögerungen oder die Beschleunigung Null; entsprechend dem Gesetz: Energie ist das Produkt von Kraft und Weg.
Als Beispiel gilt ein Fall, wobei der Antrieb der Bewegung durch einen Elektromotor erfolgt. Die Beschleunigung und Verzögerung werden elektrisch hervorgerufen, und die maximale Verzögerung entspricht beispielsweise in absoluter Größe der Beschleunigung. Die Erfindung ist auch in anderen Fällen anwendbar, beispielsweise bei mechanischer oder anderer Bremsung: da brauchen Verzögerung und Beschleunigung nicht gleich zu sein. Es ist nun erwünscht, die Positionierung möglichst schnell erfolgen zu lassen. Dazu muß an jedem Punkt der Strecke die Geschwindigkeit möglichst groß sein. Es wird nur vorausgesetzt, daß die maximale Beschleunigung unc die maximale Verzögerung eine Strecke ergeben gemäC der Linie Q-C-K (gleichschenkliges Dreieck). Duicl Toleranzen kann die maximale Verzögerung sinken: dei ungünstigste Fall (worst case) würde beispielsweise de (geraden) Linie B-D-K entsprechen. Die Beschleuni gung kann auf analoge Weise beeinflußt werden. Weite ist zu beachten, daß das Überschreiten der gewünschte!
Position (K) äußerst ungünstig ist, weil beim Umkehren der Geschwindigkeit der Nullpunkt passiert wird. Dies erfordert außergewöhnlich viel Zeit. Deswegen muß man Phasenpunkte oberhalb der Linie B-D-K unbedingt vermeiden. Weiter ist es schwierig, zu bestimmen, wo vom Beschleunigungsschritt auf den Verzögerungsschritt umgeschaltet werden muß: dabei spielen der Abstand OK und die wirklich erreichbaren Beschleunigungen und Verzögerungen mit. Es stellt sich heraus, daß es dann günstig ist, den Wendepunkt A etwas früher zu wählen als B, und von F bis G mit einer Normverzögerung zu vergrößern.
Die Linie AD schneidet in D die Linie, die den ungünstigsten Fall der maximal erreichbaren Verzögerung angibt. An diesem Punkt wird dann auf die maximale Verzögerung umgeschaltet, wodurch der Linie DE oder der Linie DK gefolgt wird oder einer anderen geraden Linie zwischen denselben. Dies ist wieder von der Größe der Belastung oder von den äußeren Umständen abhängig. Das Umschalten erfolgt nun in G oder, aus Sicherheitserwägungen, etwas früher, beispielsweise in C. Die Anzeige davon wird durch den Abstand GK geliefert, der einen Festwert hat. Dadurch, daß weiter der Abstand GK viel kleiner ist als OK, ist dieser Festwert genau einstellbar. Am Ende der Prozedur wird eine Lagenregelung angewandt. Die Umschaltung kann an einem festen Platz, beispielsweise in einem Abstand HK von der gewünschten Position K, erfolgen oder beim Erreichen einer minimalen Geschwindigkeit, die durch die Länge von EH bestimmt wird. Die Lagenregelung besorgt die Bewegung von H nach K. Dies kann beispielsweise über eine der ausgezogenen Linien von £nach K erfolgen.
Ein zusätzlicher Vorteil des Verfahrens ist die Tatsache, daß der Winkel OADgrößer ist als der Winkel OBD. Dadurch erreicht man, daß die Toleranz im Umschaltpunkt (F) größer ist, als wenn man bis zum Punkt B weitergegangen wäre. Dies stellt sich heraus, wenn man den Fangbereich beim Ziel K auf die Linie OC dadurch projiziert, daß man Linien parallel zu den Linienabschnitten AD und DE zieht. Dies gilt um so mehr, wenn zwischen dem beschleunigenden und dem verzögernden Schritt OA bzw. AK ein Zwischenschritt mit einer gleichförmigen Bewegung auftritt, beispielsweise über die Linie 0A"A"'D, wobei A"A'"horizontal ist. Die Verkleinerung des Winkels (180 - < A "A '"D) ist dann beträchtlich.
In der Praxis ist beispielsweise HK gleich 50 μΐη. HG gleich 100 μιη, während OG zwischen einigen zehn μπι und einem oder mehreren Dezimetern schwanken kann. Je größer der Abstand OG, um so mehr Zeitgewinn wird dadurch erreicht, daß die maximale Verzögerung zwischen den Punkten G und H angewandt wird. Die Alternative wäre ja, über die ganze Strecke bis H die Normverzögerung anzuwenden, was durch die gestrichelte Linie /-Eangegeben ist
Fig.2 zeigt ein Geschwindigkeitsdiagramm des Verfahrens. Auf der Achse 0' Y' ist die Geschwindigkeit in m/s aufgetragen. Auf der Achse 0'X'ist die Zeit in s aufgetragen. Ge-ade Linien bedeuten in dieser Figur also wieder gleichförmige Beschleunigungen oder Verzögerungen (oder die Beschleunigung Null). Die Oberfläche zwischen einer durchlaufenden Bahn und der Zeitachse deutet die durchlaufene Strecke an. Es gibt einige solcher Bahnen aus Fig. 1. die alle zu derselben Position führen. Die Oberfläche unter den Kurven ist also immer gleich der Ankunftsmoment jedoch nicht. Die Bahn, die bei Anwendung des Verfahrens zurückgelegt wird, ist in Fig. 1 durch eine ausgezogene Linie OIADEK angegeben: In F i g. 2 ist diese Bahn auf entsprechende Weise durch die Linie O'l'A'D'E'K' angegeben. Die Bahn mit maximaler Beschleunigung und Verzögerung ist in F i g. 1 durch die Linie OIABCK angegeben, in Fig.2 durch die Linie O'I'A'B'C'K". Die Strecke mit immer gleicher Verzögerung, entsprechend dem ungünstigsten Fall (worst case) ist in Fig. 1 durch die Linie 0IABDK angegeben, in Fig.2 durch die Linie O'VA'B'K'". Die letzten zwei Fälle sind in F i g. 2 mit einem gebogenen Ende dargestellt, um die Wirkung des Lagenregelsystems anzugeben. Wenn hier kein Lagenregelsystem vorhanden wäre, was in F i g. 1 durch das f erade Ende bei K der betreffenden Bahnen suggeriert wird, könnte hier das Ende auch gerade sein. Das Ende der Strecke wäre dann schneller erreicht. Der letzte Fall ist der mit einer konstanten Normverzögerung (und Lagenregelung) im zweiten Schritt. Dies wird in F i g. 1 durch die Linie OIEK angegeben; in F i g. 2 durch die Linie 0'1'K"". Die Zeiteinsparung von K'gegenüber K""ist ersichtlich in F i g. 2. Der Abstand von K '"bis K'ist nicht sehr groß.
Man kann den Erfindungsgedanken, nämlich den, daß die Verzögerung in einer späteren Phase größer gemacht wird als in einer früheren Phase, auch auf eine andere Art und Weise benutzen, und zwar dadurch, daß nämlich in F i g. 1 unmittelbar von D nach K gegangen wird statt über E Dies kann man dadurch machen, daß die Verzöigerung durch einen Begrenzer begrenzt wird.
Die Verzögerung läßt sich dadurch bestimmen, daß ein Geschwindigkeitsaufnehmer an ein zusätzliches differenzierendes Element angeschlossen wird. Zwar ergibt im allgemeinen ein differenzierendes Element ein ziemlich ungenaues Datum, aber weil die Länge des Abschnittes GK klein ist, bleibt auch die Ungenauigkeit klein. Man regelt dann also die Verzögerung auf maximal, es sei denn, daß eine bestimmte Grerzverzögerung nicht überschritten wird. Auf diese Weise wird in F i g. 1 die gerade Linie DK besser erreicht. Durch die kleine Anzahl von Phasen (im Beispiel 3) ist dennoch die Steuerung wenig kompliziert geblieben.
F i g. 3 zeigt eine blockschematische Darstellung einer Anordnung, und diese enthält einen Motor M, einen Sensor S mit Ausgängen 1, 2, 3 und eine logische Einheit LOG, in der ein Differenzregister REG, ein Digital-Analog-Umsetzer DAO und ein Funktionsgenerator WDN vorhanden sind, weiter einen Inverter INV, einen Addierer ADD I, einen Subtrahierer SUB I, eine arithmetische Einheit ARITH; drei Schalter SWi, 2, 3 drei Verstärker AMPi, 2, 3 und einen Endverstärker SERVO.
Die Wirkungsweise ist nun wie folgt; der Motor M ist mit einer nicht dargestellten Belastung verbunden, so daß die Stellung des Motors die Position dieser
SS Belastung angibt Gegebenenfalls kann der Motor M mit einem Drehzahlzähler versehen sein. Der Sensor S delektiert die Stellung des Motors und übersetzt diese Stellung im ein Signal am Ausgang 1. Weiter enthält der Sensor S ein differenzierendes Element, wodurch Zählimpulse erzeugbar sind Dadurch wird erkannt, wenn die Belastung eine Position einer Anzahl in regelmäßigen Abständen voneinander Hegender Positionen passiert Wenn die Positionierungsanordnung bei einem magnetischen Plattenspeicher verwendet wird, entsprechen diese Positionen beispielsweise den unterschiedlichen Spuren. Die Zählimpulse erscheinen am Ausgang 3. Durch ein anderes differenzierendes Element wird am Ausgang 2 ein Signal erzeugt, das die
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Geschwindigkeit angibt.
Wenn eine neue Position eingestellt werden muß, wird der Unterschied mit der alten Position dem Differenzregister REG zugeführt. Das erste Bit der Information gibt dann die Richtung der Verschiebung an, also vorwärts bzw. rückwärts. Die Information dieses Bits steuert den Schalter SWf, beispielsweise durch den Verstärker AMPi. In der Stellung »rückwärts« passiert ein Steuersignal den Inverter INV und wird invertiert. In der Stellung »vorwärts« passiert das Steuersignal den Inverter INV nicht. Die Information wird von außen her dem Register REG zugeführt, beispielsweise durch eine Rechenmaschine, die das Positionieren steuert (über die Leitung CU) Der Information können zusätzliche Daten hinzugegeben sein, die sich auf die Anzahl durchzuführender Umdrehungen des Motors beziehen.
Danach wird in der logischen Einheit LOG die Information im Register REG mit einem vorbestimmten Pegel, der einer bestimmten Abweichung entspricht, verglichen. Wenn die wirkliche Abweichung größer ist (in absolutem Wert), werden die Schalter SW2 und SW3 in die Stellung 1 gesetzt, beispielsweise dadurch, daß die betreffenden Informationssignale in den Verstärkern AMP2 und AMP3 verstärkt werden, und zwar zu Schaltsignalen. Die Information des Registers wird (ohne die Information der Richtung der Abweichung) im Digital-Analog-Umsetzer DAO in ein analoges Signal umgesetzt. Dieses kann also ein beschränkte Anzahl diskreter Werte haben. Dieses analoge Signal wird im Funktionsgenerator WDNin ein Signal umgesetzt, und zwar entsprechend der Funktion ν = ^ las
Dabei ist s die Abweichung, beispielsweise in m ausgedrückt, a eine Normverzögerung in m/s2 und ν eine Geschwindigkeit in m/s: dies ist die Geschwindigkeit, die erreicht ist nach dem Durchlaufen einer Strecke 5 mit der Beschleunigung \a\ oder die Geschwindigkeit, wobei noch eine Strecke sbis zum Stillstand durchlaufen werden kann, wenn eine Verzögerung a auferlegt wird. Für a wählt man zuvor einen bestimmten Wert. Das Signal des Funktionsgenerators WDN erreicht über den Addierer ADDX, den Schalter SW2, gegebenenfalls den Inverter INV, den Schalter SWi, den Subtrahierer SUBi und den Schalter SW3 den Endverstärker SERVO. Durch den Subtrahierer SUBi wird die Geschwindigkeit (Ausgang 2 des Sensors S) vom Signal des Funktionsgenerators WDN subtrahiert. Im allgemeinen ist zunächst das Signal des Funktionsgenerators WDN viel größer als das Signal der Geschwindigkeit Dadurch erhält der Endverstärker SERVO ein großes Eingangssignal und der Motor M wird maximal beschleunigt Diese Beschleunigung wird beispielsweise dadurch begrenzt, daß der Endverstärker SERVO gesättigt wird. Die Geschwindigkeit nimmt ständig zu, das Ausgangssignal des Funktionsgenerators WDN nimmt ständig ab. Denn durch die Zählimpulse am Ausgang 3 des Sensors S wird die Information des Registers REG zurückgezahlt Dazu kann dies als Zähler wirksam seia In einem bestimmten Augenblick nun wird der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen des Funktionsgenera tors WDN und des Ausgangs 2 des Sensors S so klein, daß der Endverstärker SERVO nicht mehr gesättigt wird. Dann nimmt also die Beschleunigung ab. Der genannte Unterschied wird noch kleiner, und es kehrt sich danach das Vorzeichen um, so daß der Motor nun verzögert wird Das Ausgangssignal des Funktionsgenerators WDN und das Signal am Ausgang 2 des Sensors 5 sinken nun zusammen. Es ist möglich, den Funktionsgenerator WDN derart abzuregein, daß der genannte Unterschied nun einen festen (absoluten) Wert erhält, wodurch der Endverstärker SER VO nicht gesättigt und die Normverzögerung erreicht wird. Denn, wenn in der obenstehenden Formel v=y/2ä?für ν die gewünschte Geschwindigkeit eingesetzt wird und der Funktionsgenerator bildet l/2as, wird notwendigerweise mit der Verzögerung a
ίο abgebremst. Das Ausgangssignal von SUBi ist dann (]/2as-+x), wobei + x der Absolutbetrag der wirklichen Geschwindigkeit ist. Änderungen in diesem Unterschied werden zum Motor weitergeleitet, so daß die Verzögerung mit guter Annäherung konstant ist. In manchen Fällen kann es eine kurze Zeit dauern, bevor der Motor Mzu vergrößern anfängt: es ist möglich, daß das dazu erforderliche Umkehren der Stromrichtung einige Zeit dauert. Im Falle anderer Motortypen kann dies auch einige Zeit erfordern. Dadurch wird dann im Anfang der Verzögerung die Verzögerung klein; danach größer und maximal (gegebenenfalls), dann wieder kleiner, bis die wirkliche Geschwindigkeit nur noch einen bestimmten Betrag von der gewünschten Geschwindigkeit abweicht und die Verzögerung des Motors der Normverzögerung entspricht.
Wenn der Inhalt des Registers REG einen bestimmten Wert erhält, beispielsweise 00001, so daß der nächste Rückzählimpuls am Ausgang 3 des Sensors 5 den Inhalt Null machen würde, erfolgt folgendes: dies wird in der logischen Einheit LOG detektiert, worauf ein Signal zum Schalter SWi über den Verstärker AMPi geschickt wird. Dadurch wird der Schalter SWl umgeschaltet, während außerdem der Inhalt des Registers REG auf maximal gesetzt wird. Dadurch wird die Verzögerung maximal (Endverstärker gesättigt, so daß es scheint, als werde er maximal beschleunigt, aber in entgegengesetzter Richtung). Wenn die Geschwindigkeit einen bestimmten Wert unterschreitet, wird dies durch die logische Einheit LOG detektiert (diese ist auch mit dem Ausgang 2 des Sensors S verbunden). Darauf sendet die logische Einheit LOG über den Verstärker AMP3 ein Signal zum Schalter SW3, wodurch dieser umschaltet und ein Lagenregelsystem einschaltet Diese Umschaltung kann jedoch auch auf eine andere Art und Weise gesteuert werden, und zwar beispielsweise durch eine bestimmte Stellung des Registers REG. Die Lagenregelung erfolgt mit der arithmetischen Einheit ARlTH.
Am Eingang REF steht ein Bezugssignal, das die
so gewünschte Position angibt, beispielsweise OVoIt Durch die arithmetische Einheit ARITH wird das Bezugssignal um das Signal am Eingang 1 des Sensors 5 (das Lagensignal, und wenn der Bezugspegel am Eingang REF OVoIt ist, ist das also auch das Abweichungssignal) und um das Signal am Ausgang 2 des Sensors 5 (Geschwindigkeitssignal) verringert Mit diesem Ausgangssignal von ARITH wird dann der Motor M angesteuert Das Aktivieren von AÄ/7Hkann dadurch erfolgen, daß der Schalter SWZ einen Aktivierungskontakt hat, wodurch, wenn SW3 in der obersten Stellung steht, ein Aktivierurigssignal zu AKT geschickt wird. Das Lagenregelsystem funktioniert weiter so, wie dies in der Fachliteratur beschrieben worden ist
Das Umschalten in die letzte Phase kann auch bei einer bestimmten minimalen Abweichung erfolgen: dies kann also eintreten, wenn im obengenannten Fall das Signal am Ausgang 1 des Sensors Seiner Pegelwertbe-
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Stimmungsanordnung zugeführt wird. Wenn der Pegelwert erreicht wird, empfängt der Schalter SW3 dann ein Schaltsignal von der Pegelbestimmungsanordnung.
Wenn die Geschwindigkeit des Motors zu groß wird, kann ein Schritt mit gleichförmiger Geschwindigkeit angewandt werden. Dies kann erfolgen, wenn der genannte Ausgang 1 des Sensors S mit einer zweiten Pegelbestimmungsanordnung verbunden ist. Wer Pegel erreicht wird, wird der Endverstärker Si durch ein Schaltsignal dieser zweiten Pegelb mungsanordnung gesperrt. Beim Fehlen von R< läuft der Motor dann mit gleichförmiger Geschw keit weiter. Die zwei Pegelbestimmungsanordn sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Positionieren einer Belastung »us einer ersten Position in eine zweite Position mit Hilfe eines Motors, der eine maximale Beschleunigung und eine maximale Verzögerung erreichen kann, welche Positionierung in einem Beschleunigungsschritt und einem aus Phasen bestehenden Verzögerungsschritt erfolgt, wobei der Verzögerungsschritt gestartet wird von einem Signal, das den noch zurückzulegenden Weg angibt und wobei in einer ersten Phase die Verzögerung konstant ist und in einer letzten Phase eine Lagenregelung auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer bestimmten Abweichung von der genannten zweiten Position eine zweite Phase mit der genannten maximalen Verzögerung gestartet wird und eine Verzögerung in der ersten Phase einen Normwert hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phase bei einer bestimmten zweiten Abweichung von der genannten zweiten Position beendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phase mit einer bestimmten minimalen Geschwindigkeit beendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Beschleunigungsschritt und dem Verzögerungsschritt ein Schritt mit gleichförmiger Bewegung auftritt.
5. Anordnung zum Positionieren einer Belastung aus einer ersten vorbestimmten Position in eine zweite vorbestimmte Position entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem Informationseingang zum Empfangen von Positionsdaten der genannten zweiten vorbestimmten Position, einem Abfühlelement zum Abfühlen von Lage und Bewegungen der genannten Belastung, mit einer Steuereinheit mit einem Abfühleingang, verbunden mit einem Signalausgang des genannten Abfühlelementes und mir einem zweiten Eingang, verbunden mit dem genannten Informationseingang, mit einem ersten Vergleichsmittel zum Vergleichen von Signalen auf dem genannten Abfühleingang und dem genannten zweiten Eingang, wobei die Steuereinheit einen Steuerausgang aufweist, der mit einem Eingang eines Servoverstärkers verbunden ist, der wieder einen Ausgang aufweist, der verbunden ist mit einem Steuereingang eines Motors, der mit der Belastung verbunden ist, wobei Ausgangssignale der genannten ersten Vergleichsmittel und weitere Ausgangssignale des genannten Abfühlelementes eine Anzahl von Schaltern in einer Eingangsleitung der genannten Servoverstärker bedienen zum aufeinanderfolgenden Steuern einer beschleunigenden Phase der genannten Belastung, einer ersten Verzögerungsphase der genannten Belastung mit dem genannten ersten Normwert der Verzögerung, einer zweiten Verzögerungsphase der genannten Belastung mit dem genannten maximalen Verzögerungswert, und einer dritten Verzögerungsphase mit Lagenkontrolle unter kontinuierlicher Steuerung von Ausgangssignalen des genannten Abfühlelementes, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein- f>5 heit einen Quadratwurzelerzeuger (WDH) enthält, dessen einer Eingang verbunden ist mit einem Auseane eines Indikatorelementes (DAO) das den von der Belastung noch zurückzulegenden Weg angibt, und zweite Vergleichsmittel (SUB I), verbunden mit einem Ausgang des genannten Erzeugers und mit einem Geschwindigkeitssignalausgang des genannten Abfühlelementes, daß die zweiten Vergleichsmittel einen Ausgang haben, der mit einem Steuereingang des Motors verbunden ist zu dessin Steuerung mit der genannten vorbestimmten Verzögerung, die bestimmt ist durch ein Differenzsignal zwischen den zwei Eingangssignalen der genannten zweiten Vergleichsmittel.
DE2304888A 1972-02-18 1973-02-01 Verfahren und Anordnung zum Positionieren Expired DE2304888C3 (de)

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DE2304888A1 DE2304888A1 (de) 1973-08-23
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