DE2304888C3 - Verfahren und Anordnung zum Positionieren - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Positionieren

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DE2304888C3 DE2304888A DE2304888A DE2304888C3 DE 2304888 C3 DE2304888 C3 DE 2304888C3 DE 2304888 A DE2304888 A DE 2304888A DE 2304888 A DE2304888 A DE 2304888A DE 2304888 C3 DE2304888 C3 DE 2304888C3
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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, weiche 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 Lageregelung 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 Plattenspeicher 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 Phase. Für ein derartiges Lagenregelungssystem sind in der Regeltechnik mehrere Lösungen üblich.
Im allgemeinen funktioniert ein derartiges Verfahren gut. aber es 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 Genäüigkeit zu kombinieren. Dies geschieht dadurch, 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.
<>5 Dadurch, daß c!ie Verzögerung in der ersten Phase einen Normwert hat, der kleiner ist als der maximale Wert, beschränkt man die Toleranzen: den Normwert kann man nun fest wählen, wodurch der Anfang des
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 von 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 Ausführungsform 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 Vergleichsmitte! 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 Differenzsigiial zwischen den zwei Eingangssignalen der genannten zweiten Vergleichsmittel.
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
ίο eine einfache Abwicklung erhalten. Die Maximalverzögerungs- und Normverzögerungssignale können auf einfache Weise erzeugbar sein, beispielsweise als analoge elektrische Größen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einige Phasendiagramme (Geschwindigkeit zu Position),
Fig. 2 einige Geschwindigkeitsdiagramme (Geschwindigktit zuZeit),
F i g. 3 eine b'ockschcmatischc Darsicl'ung.
Fig. 1 zeigt ei.i Phasendiagramm. Auf der Achse OV ist das Quadrat der Geschwindigkeit in m2/s2 aufgetragen, was also der Bewegungsenergie proportional ist.
Bei drehenden Bewegungen muß man dazu das Quadrat der Drehgeschwindigkeit in DrehwinkeP/Sekunde2 nehmen und für andere Bewegungen entsprechende Werte. Auf der Achse OXist 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 am/endbar, beispielsweise bei mechanischer oder anderer Bremsung: da brauchen Verzögerung und Beschleunigung nicht gleich zu sein. f,s ist nun erwünscht, die Positionierung möglichst schnell erfolgen zu lassen. Dazu muß an jedem Punkt der Strecke die Geschwindigkeit möglichst groß sein Es wird nun vorausgesetzt, daß die maximale Beschleunigung und die maximale Verzögerung eine Strecke ergeben gemäß der Linie Q-C-K (gleichschenkliges Dreieck). Durch Toleranzen kann die maximale Verzögerung sinken: der ungünstigste Fall (worst case) würde beispielsweise der (geraden) Linie B-D-K entsprechen. Die Beschleunigung kann auf analoge Weise beeinflußt werden. Weiter ist zu beachten, daß das Überschreiten der gewünschten Position (K)äuBcisi 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 verzögern.
Die Linie AD schneidet in D die Linie, die den ungünstigsten Fall der maximal erreichbaren Verzöge-
rung 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 Coder, aus Sicherheitserwiigungen. etwas früher. beispielsweise in G . 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 F.ndc der Prozedur wird eine l.agenrcgelung angewandt. Die I Imschallung 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 IiH bestimmt wird. Die Lagenrcgclung besorgt die Bewegung von // nach K. Dies kann beispielsweise über eine der ausgezogenen Linien von /i'nach K erfolgen.
Fun zusätzlicher Vorteil des Verfahrens ist die Tatsache, daß der Winkel (M Dgrößer ist als der Winkel OBD. Dadurch erreicht man. daß die Toleranz im I 'mschaltpunkt ((■') größer ist als wenn man bis zum Punkt B weitergegangen wäre. Dies stellt sich heraus, wenn man den Fangbereich beim Ziel λ'auf die Linie OC dadurch projiziert, dal! man Linien parallel zu den Linienabschnitten AD und DF. zieht. Dies gilt um so mehr, wenn zwischen dem beschleunigenden und dem verzögernden Schritt OA bzw. AK ein /wischenschritt mit einer gleichförmigen Bewegung auftritt, beispielsweise über die Linie OA "A D. wobei A "A "horizontal ist. Die Verkleinerung des Winkels (180— <.Ά "A "D)\s\ dann beträchtlich.
In der Praxis ist beispielsweise HK gleich 50 um. HG gleich 100 μπι. während OG zwischen einigen zehn μηι und einem oder mehreren Dezimetern schwanken kann. Je größer der Abstand OCi. um so mehr Zeitgew inn w ird dadurch erreicht, daß die maximale Verzögerung zwischen den Punkten G und .'/angewandt wird. Die Alternative wäre ja. über die ganze Strecke bis H die Normverzögerung anzuwenden, was durch die gestricneite Linie it. angegeben ist.
F i g. 2 zeigt ein Geschwindigkeitsdiagramm des Verfahrens. Auf der Achse 0' V" ist die Geschwindigkeit in m/s aufgetragen. Auf der Achse OA" ist die Zeit in s aufgetragen. Gerade Linien bedeuten in dieser Figur also wieder gleichförmige Beschleunigungen oder Verzögerungen (oder die Beschleunigung Null). Die Fläche zwischen einer durchlaufenden Bahn und der Zeitachse deutet die durchlaufende Strecke an. Es gibt einige solcher Bahnen aus Fig. 1. die alle zu derselben Position führen. Die Fläche unter den Kurven ist also immer gleich, der Ankunftsmoment jedoch nicht Die Bahn, die bei Anwendung des Verfahrens zurückgelegt wird, ist in F i g. 1 durch eine ausgezogene Linie OIADEK angegeben: In Fig.2 ist diese Bahn auf entsprechende Weise durch die Linie 0'1'A'D'E'K' angegeben. Die Bahn mit maximaler Beschleunigung und Verzögerung ist in F i g. i durch die Linie O]ABCK angegeben, in Fig. 2 durch die Linie 0ΊΆ 'B'C'K". Die Strecke mit immer gleicher Verzögerung, entsprechend dem ungünstigsten Fall (worst case) ist in Fig. 1 durch die Linie OfABDK angegeben, in Fig. 2 durch die Linie O'I'A'B'K'". Die letzten zwei FaMe iind in Fig. 2 mit einem gebogenen Ende dargestellt um die Wirkung des Lagenregelsystems anzugeben. Wenn hier kein Lagenregelsystem vorhanden wäre, was in Fig. i durch das gerade Ende hei Aider 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 Lagenrcgclung) im zweiten Schritt. Dies wird in Fig. I durch die Linie OIEK angegeben: in Fig. 2 durch die Linie Q' IK"". Die Zeiteinsparung von K 'gegenüber K ""ist ersichtlich in F" i g. 2. Der Abstand von K'"b\s K'\s\ nicht sehr groß.
Man kann den Erfindungsgedanken, nämlich den. daß
ίο die Verzögerung in einer späteren Phase größer gemacht wird als in einer früheren Phase, auch auf cmc andere Art und Weise benutzen, und zwar dadurch, daß nämlich in I'ig. I unmittelbar von D nach K gegangen wird statt über Ii. Dies kann man dadurch machen, daß
i.s die Verzögerung durch einen Begrenzer begrenzt wird. Die Verzögerung läßt sich dadurch bestimmen, daß ein Gcschwindigkeitsaiifnehmer 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 Grenzverzögcrung nicht überschritten wird. Auf diese Weise wird in Fig. I die gerade Linie DK besser erreicht. Durch die kleine Anzahl von Phasen (im Beispiel J) ist dennoch die Steuerung wenig kompliziert geblieben.
Fig. S 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 DAOund ein Funktionsgenerator WDN vorhanden sind, weiter einen Inverter INV, einen Addierer ADD I. einen Subtrahierer SUB I. eine arithmetische Einheit ARITH: drei Schalter 5IVl, 2, 3 drei Verstärker AMPl, 2, 3 und einen Endverstärker SE« VO.
Die Wirkungsweise ist nun wie folgt: der Motor Mist mit einer nicht dargestellten Belastung verbunden, so daß die Stellung des Motors die Position dieser Belastung angibt. Gegebenenfalls kann der Motor M mit einem L»renzahizahier versehen sein. Der Sensui 5 detektiert die Stellung des Motors und übersetzt diese Stellung in 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 liegender Positionen passiert. Wenn die Positionierungsanordnung bei einem magnetischen Plattenspeicher verwende 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 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 5Wl, beispielsweise durch den Verstärker AMP\. In der Stellung »rückwärts« passiert ein Steuersignal den Inverter INV und wird invertiert In der Stellung »vorwärts« passiert das Steuersignal den !n%'erter !NV 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 il. 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 abii-'utem Wert), werden die Schalter SW2 und SW3 in die Stellung I gesetzt, beispielsweise dadurch, daß die betreffenden Informationssignale in den Verstärkern AMP2 und AMP3 verstärkt werden, und /war 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 WDNm ein Signal umgesetzt, und zwar entsprechend der Punktion
Dabei ist .5 die Abweichung, beispielsweise in in ausgedrückt, a cine Normver/ögerung in m/s2 und veinc Geschwindigkeit in m/s: dies ist die Geschwindigkeit, die erreicht ist nach dem Durchlaufen einer Strecke s mit der Beschleunigung \a\ oder die Geschwindigkeit, wobei noch eine Strecke ibis zum Stillstand durchlaufen werden kann, wenn eine Verzögerung α auferlegt wird. Für a wählt man zuvor einen bestimmten Wert. Das Signal des Funktionsgenerator WDN erreicht über den Addierer ADD\. den Schalter SW2. gegebenenfalls den Inverter INV. den Schalter 5Wl. den Subtrahierer SUB I und den Schalter SW 3 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 Ausgangssienal des Funktionseenerators WDN nimmt ständig ab. Denn durch die Zählimpulse am Ausgang 3 des Sensors S wird die Information des Registers REG zurückgezählt. Dazu kann dies als Zähler wirksam sein. In einem bestimmten Augenblick nun wird der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen des Funktionsgenerators IVDW und des Ausgangs 2 des Sensors 5 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 Funktionsgenera tors JVZW und das Signal am Ausgang 2 des Sensors 5 sinken nun zusammen. Es ist möglich, den Funktionsgenerator WDNderart abzuregein, daß der genannte Unterschied nun einen festen (absoluten) Wert erhält, wodurch der Endverstärker SERVO nicht gesättigt und die Nonnverzögerung erreicht wird. Denn, wenn in der obenstehenden Formel v=y2asfür ν die gewünschte Geschwindigkeit eingesetzt wird und der Funktionsgenerator bildet \'2as, wird notwendigerweise mit der Verzögerung a abgebremst. Das Ausgangssignal von SUBi ist dann {]/2as—Vx), 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 M zu vergrößern anfängt: es ist möglich, daß das dazu erforderliche Umkehren der Stromrichtung einige Zeit dauert. Im Falle anderer Motortypen kann
S 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
ίο Geschwindigkeit abweicht und die Verzögerung des Motors der Normver/ögerung entspricht.
Wenn der Inhalt des Registers RIX! einen bestimmten Wert erhält, beispielsweise 00001. so daß der nächste Rüekzählimpiils am Ausgang } des Sensors .S'
• 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
JLfLl *.!*- Ill
ίο Registers REG auf maximal gesetzt wird. Dadurch wird die Verzögerung maximal (F.ndverstärker gesättigt, so daß es scheint, als werde er maximal beschleunigt, aber in entgegengesetzter Richtung). Wenn die Gesehwindigkeil einen bestimmten Wert unterschreitet, wird dies
1S 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 AMPi ein Signal zum Schalter 5VV3. wodurch dieser umschaltet und ein l.agenregelsystem 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 ARITH.
Am Eingang RFF steht ein Bezugssignal, das die gewünschte Position angibt, beispielsweise 0 Volt. Durch die arithmetische Einheit ARITH wird das Bezugssignal um das Signal am Eingang 1 des Sensors S (das Lagensignal, und wenn der Bezugspegel am
¥> Eingang REF 0 Volt ist. ist das also auch das Abweichungssignal) und um das Signal am Ausgang 2 des Sensors .<> (GpsrhwindipkpiKsijn.il) vprrintrprt Mit diesem Ausgangssignal von ARITH wird dann der Motor Mangesteuert. Das Aktivieren von ARITHkann dadurch erfolgen, daß der Schalter SW3 einen Aktivierungskontakt hat. wodurch, wenn SW3 in der obersten Stellung steht, ein Aktivierungssignal zu ARITH geschickt wird. Das Lagenregelsystem funk tioniert weiter so, wie dies in der Fachliteratur be- schrieben 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 5 einer Pegelwertbe- Stimmungsanordnung zugeführt wird. Wenn der Pegel- wert erreicht wird, empfängt der Schaher 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 5 mit einer zweiten Pegelbestimmungsanordnung verbunden ist Wenn der Pegel erreicht wird, wird der Endverstärker SERVO durch ein Schaltsignal dieser zweiten Pegelbestim-
6S mungsanordnung gesperrt Beim Fehlen von Reibung läuft der Motor dann mit gleichförmiger Geschwindigkeit weiter. Die zwei Pegelbestimmungsanordnungen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Claims (5)

Patentansprüche;
1. 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, weiche 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 rait 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 gle.chförmiger Bewegung auftritt.
5. Anordnung zum Position! <-en einer Belastung aus einer ersten vorbes'immten Position in eine zweite vorbestimmte Position mitsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem Informationseingang zum Empfangen von Positionsdalen 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 Vergleichsmiitel und weitere Ausgangssignale des genannten Abfühlelementes eine Anzahl von Schaltern in einer Eingangsleitung der genannten Servoverslärker 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 Verzögerüngsphäse der genannten Belastung mit dem genannten maximalen Verzögerungswert, und einer dritten Verzögerungsphase mit Lagenkontroile unter kontinuierlicher Steuerung von Ausgangssignalen des genannten Abfühlelementes, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Quadratwiirzelerzeugcr (WDH) enthält, dessen einer Eingang verbunden ist mit einem Ausgang 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 dessen 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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NL7202140A NL7202140A (de) 1972-02-18 1972-02-18

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DE2304888A1 DE2304888A1 (de) 1973-08-23
DE2304888B2 DE2304888B2 (de) 1976-12-30
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JP (1) JPS4893883A (de)
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DE (1) DE2304888C3 (de)
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