DE2446936A1 - Hover vehicle dynamic uncoupling control - with magnetic flux or temporary change introduced as additional quantitive dimension - Google Patents
Hover vehicle dynamic uncoupling control - with magnetic flux or temporary change introduced as additional quantitive dimensionInfo
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Abstract
Description
Regelanordnung zur dynamischen Entkopplung einer schienengebundenen Fahrzeuges, das qegenjber seinen Schienen mit Hilfe von Magneten in einem Abstand geführt ist.Control arrangement for dynamic decoupling of a rail-bound Vehicle, which qegenjber its rails with the help of magnets at a distance is led.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelanordnung zur dynamischen Entkopplung eines schienengebundenen Fahrzeuges, das gegenüber seinen Schienen mit Hilfe von Magneten in einem Abstand geführt ist, der durch die Magnete steuernde Regelkreise geregelt wird, wobei in die Abstandsregelung als mit dem Sollwert zu vergleichender Isert ein einen fiktiven Leitlinienabstand verkörperndes Signal eingeführt ist, welches aus den den Schienenabstand zwischen Magneten und Schienen verkörpernden Meßwerten und einer weiteren systemeigenen Meßgröße gebildet ist.The invention relates to a control arrangement for dynamic Decoupling of a rail-bound vehicle that is opposite to its rails with The help of magnets is guided at a distance that is controlled by the magnets Control loops is regulated, whereby in the distance regulation as with the setpoint too comparative Isert introduced a signal embodying a fictitious guideline distance is which of the embodying the rail spacing between magnets and rails Measured values and a further system-specific measured variable is formed.
Nach der DT-OS 2 127 047 ist die zusätzliche systemeigene @@@größe die Beschleunigung des Fahrzeuges in Richtung der Abstandsänderung. Das den fiktiven Leitlinienabstand verkörpernde Signal wird vom Ausgang eines Reglers abgenommen, dessen zinn ny das beschleunigungssignal und huber einen weiteren Regler die Differnz aus Schienenabstandssignal und dem signal für den Leitlinienabstand zugeführt ist. Auf diese ise wird in Abhängigkeit der augenblicklichen Seiten- oder Höhenbechleunicjung des Fahrzeuges und des augenblicklich wahrnehmb@ren Abstandes von seinen Schienen eine fiktive,unerwünschte Schienenstörungen nicht enthaltende Leitlinie gebildet, längs der das Fahrzeug geführt ist.According to DT-OS 2 127 047, the additional native @@@ size the acceleration of the vehicle in the direction of the change in distance. The fictional one Signal embodying guideline distance is taken from the output of a controller, whose tin ny the acceleration signal and another regulator the difference from the rail distance signal and the signal for the guideline distance is fed. This ise is dependent on the current lateral or vertical acceleration of the vehicle and the instantaneously perceptible distance from its rails a fictitious guideline that does not contain undesired rail disruptions is formed, along which the vehicle is guided.
Die Bildung der eine Fahrwegreferenz darstellenden Leitlinie erfolgt .also in einem Stützkreis aus beschleunigungs- und Spaltmeßwerten, wobei die Spaltmessung dazu benutzt wird, die aus den Beschleunigungsmessersignalen gewonnene Fahrwegreferenz zu stützen, d.h. ein Weglaufen aufgrund von Nullpunkts fehlern und Drifteffekten zu verhindern.The guideline representing a route reference is created .also in a support circle of acceleration and gap measurement values, with the gap measurement the route reference obtained from the accelerometer signals is used for this purpose to support, i.e. running away due to zero point errors and drift effects to prevent.
Zur Eliminierung von Nullpunktsfehlern der Beschleunigungsmesser und von Drifteffekten der den Beschleunigungsmessern zugeordneten Integratoren sind ferner Filter notwendig, über die auch die stationäre Beschleunigungsanzeige von 9,81 m/sec² im Schwebezustand des Fahrzeuges auszufiltern ist.To eliminate zero errors in accelerometers and of drift effects of the integrators associated with the accelerometers furthermore filters are necessary, via which the stationary acceleration display of 9.81 m / sec² is to be filtered out when the vehicle is in suspension.
Handelsübliche Beschleunigungsmesser sind aufwendige Bauteile, die einer eigenen Versorgung mit hochfr-equentem Wechselstrom bedürfen. Ferner erfordern die Sicherheitsbestimmungen vor Inbetriebnahme des Fahrzeuges eine Überorüfung der Funktionsfühigkeit dieser Bauteile. Da Beschleuniungsmesser im abgesetzten Zustinde des Fahrzeuges keine dynamischen Signale liefern, sind zusätzliche Einrichtungen notwendig, mit denen auf die Beschleunigungsmesser einwirkende Beschleuni unjen simuliert werden, so daß neben den zusätzlichen Linrichtungen auch zusätzliche Prüfeingänge zu schaffen sind, die während des Betriebes des Fahrzeuges als Störeingänge wirken können.Commercially available accelerometers are complex components that require their own supply of high-frequency alternating current. Also require the safety regulations before commissioning the vehicle Functionality of these components. Because the accelerometer is in the remote state of the vehicle do not provide dynamic signals are additional devices necessary with the accelerometers acting on the accelerometer can be simulated, so that in addition to the additional line directions also additional test inputs are to be created that act as interference inputs during operation of the vehicle can.
Um eine hohe Meßgenauigkeit und eine geringe Ansprechschwelle zu gewährleisten, werden Beschleunigungsmesser verwendet, <erLn Meßbereich auf die Anforderungen im Fahrbetricb ausgelegt ist. Unvorhergesehene Stöße, z.B. bei nicht vorschriftsmäßigem Absetzen,führen daher zur Beschädigung oder Zerstörung der Beschleunigungsmesser. Darüber hinaus ist der angezeigte Beschleunijungswert kein Maß für die Strombelastung des jeweils zugeordneten Trag- oder Führungsmagneten. Daher können ungleichmäßige Belastungen, hervorgerufen durch elastische Verformung und geometrische Toleranzen von Fahrzeug und Fahrweg,nur durch zusitzliche Maßnahmen ausge(3lichen werden.To ensure high measurement accuracy and a low response threshold, accelerometers are used, <erLn measuring range on the requirements is designed in Fahrbetrieb. Unforeseen bumps, e.g. if something is not in accordance with the regulations Deposition, therefore, will damage or destroy the accelerometer. In addition, the displayed acceleration value is not a measure of the current load of the respectively assigned support or guide magnet. Therefore, uneven Loads caused by elastic deformation and geometric tolerances of the vehicle and the route, can only be compensated for by additional measures.
Schließlich ist die für die Betriebssicherheit des Fahrzeuges notwendige Redundanz mit Beschleunigungsmessern aufwendig in der Realisierung, da sowohl zusätzliche Beschleunigungsmesser als auch zusätzliche Prüf- und Versorgungseinrichtungen erforderlich sind, die ebenfalls dem rauhen Betrieb im Fahrverkehr des Fahrzeuges unterworfen und hohen mgnetischen Feldstärken ausgesetzt sind.Finally, that is necessary for the operational safety of the vehicle Redundancy with accelerometers is complex to implement, since both additional Accelerometers as well as additional testing and supply facilities are required which are also subject to the rough operation of the vehicle in traffic and are exposed to high magnetic field strengths.
Schließlich ist die Bildung der Leitliniensignale mit Hilfe von Beschleunigungsmessersignalen dann problematisch, wenn das Fahrzeug eine Weiche durchfährt. Während der Weichenfahrt müssen nimlich die Trag- und Führungskräfte von den Schienen zugeordneten Magneten, den sog. fahrwegfesten Magneten, und nicht von den am Fahrzeug angeordneten Magneten erzeugt werden. Beim Einfahren des Fahrzeuges in eine Weiche müssen also die f-3hrwegfesten Magnete bereits erregt sein, um das Fahrzeug ununterbrochen im Schwebezustand zu halten. Die Gewinnung des Leitliniensignals für die Regelung der fahrweg-, also weichenfesten Magnete über die am sich bewegenden Fahrzeug befindlichen Beschleunigungsmesser ist unmöglich.Finally, the formation of the guideline signals is with the help of accelerometer signals problematic when the vehicle drives through a switch. During the switch run the carrying and managerial staff have to be aware of the magnets assigned to the rails, the so-called track-fixed magnets, and not from the magnets arranged on the vehicle be generated. When the vehicle drives into a switch, the f-3hrwegfeste must be Magnets are already excited to keep the vehicle in suspension keep. The acquisition of the guideline signal for the regulation of the route, ie soft solid magnets over the accelerometer on the moving vehicle is impossible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere systemeigene Meßgröße der Regelanordnung zur Bildung einer Leitlinie oder Fahrwegreferenz mit Hilfe von Stützkreisen zu finden, die fahrzeugseitig unter Berück-.ichtigung des rauhen Betriebes und plötzlich auftretender unvorhergesehener Stöße einfacher als bisher und störungssicherer zu ermitteln ist, und die auch bei Weichenfahrt des Fahrzeuges den störungsfreien Betrieb auf einfache Weise ermöglicht, also sowohl für fahrzeug- als auch für fahrwegfeste Magnete geeignet ist.The invention is based on the object of a different system-specific Measured variable of the control arrangement to form a guideline or route reference with To find the help of support circles, the vehicle side taking into account the rough operation and sudden unexpected shocks easier than before and can be determined more reliably, and this also applies to points of the vehicle enables trouble-free operation in a simple manner, so both is suitable for both vehicle and track-mounted magnets.
Ausgehend von einer Regelanordnung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als weitere systemeigene Meßgröße der magnetische Fluß+ oder seine zeitliche Änderung Q in die Leitlinienbildung eingeführt ist.Based on a control arrangement of the type mentioned above this object is achieved according to the invention in that as a further system-specific measured variable the magnetic flux + or its change over time Q introduced into the guideline formation is.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die die zeitlichen Änderungen des magnetischen Flusses ¢ verkörpernden Signale von auf den Magneten angeordneten Zusatzabwicklungen abnehmbar.According to a further feature of the invention, they are temporal Changes in magnetic flux ¢ embodying signals from on the magnet arranged additional developments removable.
Vorzugsweise wird der magnetische Fluß ¢ durch unvollständige Integration der seine zeitliche Änderung verkörpernden Signale mit Hilfe eines Tiefpasses oder direkt im Stützkreis gewonnen.Preferably, the magnetic flux is ¢ due to incomplete integration the signals embodying its change over time with the help of a low-pass filter or won directly in the support circle.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist meßtechnisch besonders einfach zu realisieren. Da zur Messung der Flußänderung jeweils nur eine einfache Zusatzwicklung auf jedem der Trag-und Führungsmagnete anzuordnen ist, stellen diese einfache und robuste Meßorgane dar. Für die Bildung der Leitlinie sind wesentlich weniger Meßwerte erforderlich als am Fahrzeug Trag- und Führungsmagnete vorhanden sind, so daß die für den Fahrbetrieb erforderliche Redundanz sich von selbst ergibt. Die vorhandene Vielzahl von Magneten als Stellglieder ermöglicht die regelungstechnische Beherrschung von elastischen Biegeschwingungen des Fahrzeuges und des Fahrweges, da an jedem Magnet ein Meßwertgeber vorhanden ist.The arrangement according to the invention is particularly simple in terms of measurement technology to realize. Since only a simple additional winding is used to measure the change in flux is to be arranged on each of the support and guide magnets, make these simple and robust measuring organs. There are considerably fewer measured values for the formation of the guideline required than on the vehicle support and guide magnets are available so that the The redundancy required for driving is self-evident. The existing A large number of magnets as actuators enables the control technology to be mastered of elastic bending vibrations of the vehicle and the roadway, there on each Magnet a transducer is available.
Auch hier ist also die Benutzung des magnetischen Flusses bzw. seiner Änderung als zusätzliche systemeigene Meßgröße zur Bildung der Leitlinie von großem Vorteil, da kein erheblicher Mehraufwand für Meßglieder und Spannungsversorgungseinrichtungen notwendig ist.Here, too, is the use of the magnetic flux or its Change as an additional system-specific measured variable to form the guideline of great advantage, as there is no significant additional expense for measuring elements and voltage supply devices necessary is.
Ungleiche Lastvert:eilung und Ausfälle einzelner Magnete sind über die Regelanordnung ebenso beherrschbar wie ungleiche Belastung der Magnete infolge geometrischer Toleranzen von Fahrzeug und Fahrweg.Uneven load distribution and failure of individual magnets are over the control arrangement is just as manageable as the uneven loading of the magnets as a result geometric tolerances of the vehicle and the route.
Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich in diesem Fall, wenn der magnetische Fluß direkt, z.B. mittels Hallsonden gemessen wir und wenn Flußeünderungen gegenüber einem nominalen Arbeitspunkt: in der Regelung mitverarbeitet erden.Particularly favorable conditions arise in this case if the magnetic flux is measured directly, e.g. by means of Hall probes and when the flux is ignited Compared to a nominal operating point: must be included in the control.
Hierzu ist jedoch erforderlich, daß ein Sollwert des magnetischen Flusses, der den erwünschten Belastungen der Magne-Le unter den jeweiligen Bet:riebsbedingungen entspricht, der Regelung -vorgegeten ist Dieser Sollfluß ist mit Hilfe eines erweiterten Beobachters - Kalman Filter - gewinnb;lr.For this, however, it is necessary that a setpoint value of the magnetic River, which the desired loads of the Magne-Le under the respective Bet: riebsbedingungen corresponds to the regulation -vorgegeten This target flow is with the help of an extended Observer - Kalman Filter - profitable; lr.
Ferner lassen sich für die fahrwegfesten Tray- und Führungsmagnete ortsfeste Regelkreise anordnen, die unabhängig von Meßsignaler. vom Fahrzeug -sind, da auch die Spaltmessung, beispielsweise über induktive Weggeber, also beide für die Bildung der Leitlinie notwendigen Meßgrößen am Ort der Weiche gewonnen werden können. Die erfindungsgemäße Art der Regelung ist daher sowohl für fahrzeugfeste als auch für fahrwegfeste Magnete anwendbar. Auch lassen sich beide Arten von Meßg-rößen, also Beschleunigung und Spalt sowie Magnerfluß bzw Flußänderung und Spalt für die Bildung der Leitlinie miteinander in Kombination anwenden.Furthermore, for the fixed tray and guide magnets Arrange fixed control loops that are independent of the measurement signal. from the vehicle -are, because the gap measurement, for example via inductive displacement transducers, so both for the formation of the guideline necessary measurands can be obtained at the point of the switch can. The type of regulation according to the invention is therefore both for vehicle-fixed as well as for permanent magnets. Both types of measurands can also be used, So acceleration and gap as well as Magnerfluss or flux change and gap for the Use the formation of the guideline in combination with one another.
Die Erfindung ist anhand eines in der Z ichnung mehr oder minder schematisch dargestellten ausführungsbeispiels beschrieben.The invention is more or less schematic based on one in the drawing illustrated exemplary embodiment described.
Es zeigen: Fig. 1. eine perspektivische Darstellung eines Magnetschwebefahrzeuges; Fig. 2 die geomekrische Anordnung eines Tragmagneten in bezug auf seine Schiene; Fig. 3 das Blockschaltbild der Regelanordnung für den Tragmagneten gemäß Fig. 2; Fig. 4 das Wirkbild des Stützkreises der Regelano nung gemäß Fig. 3 unter Verwendung der Flu änderung als systemeigene Maßgröße; Fig. 5 das Blockschaltbild des Stützkreises gemäß Fig. 4 und Fig. 6 das Wirkbild des stützkreises der Regelanordnung nach Fig. 3 unter Gewinnung des magnetischen Flusses durch anvollständige Integration der Flußänderung + Sin in Fig. 1 lediglich schematisch dargestelltes Schwebefahrzeug F weist symmetrisch zu seiner Längsachse X angeordnete Tragmagnete 10, 11 und 12, 13 sowie symmetrisch zu seiner Querachse Y angeordnete Führungsmagnete 20, 21 und 22, 23 auf.1 shows a perspective illustration of a magnetic levitation vehicle; 2 shows the geometrical arrangement of a support magnet in relation to its rail; 3 shows the block diagram of the control arrangement for the support magnet according to FIG. 2; Fig. 4 shows the active pattern of the support circle of the Regelano voltage according to FIG. 3 using the change in flow as a system-specific measure; 5 shows the block diagram of the support circuit according to FIG. 4 and FIG. 6, the action pattern of the support circuit of the control arrangement Fig. 3 while obtaining the magnetic flux through complete integration of the Flux change + Sin in Fig. 1 only schematically shown floating vehicle F has supporting magnets 10, 11 and 12 arranged symmetrically to its longitudinal axis X, 13 as well as guide magnets 20, 21 and arranged symmetrically to its transverse axis Y 22, 23 on.
Den Trag- und Führungsmagneten sind als Winkelschienen ausgeführte Trag- und Führungsschienen 4O und 41 zugeordnet, die in hier nicht dargestellter Weise auf einer ebenfalls nicht dargestellten Trasse starr befestigt sind.The support and guide magnets are designed as angle rails Support and guide rails 4O and 41 assigned, which are not shown here Way are rigidly attached to a route, also not shown.
Das Schwebefahrzeug, dessen z.B. als Linearmotor ausgebildete Antriebsvorrichtung nicht dargestellt ist, kann sich in fünf Freiheitsgraden um seine Längsachse X, um seine Querachse Y und um seine Hochachse Z bewegen. Die Bewegungen des Fahrzeuges um die Längsachse sind mit y , um die Querachse mit # und um die Hochachse mit P bezeichnet. Ferner kann das Fahrzeug die Hebebewegung # und die Schiebebewegung t durchführen.The levitation vehicle, its drive device, e.g. designed as a linear motor is not shown, can move in five degrees of freedom about its longitudinal axis X, move around its transverse axis Y and around its vertical axis Z. The movements of the vehicle around the longitudinal axis are marked with y, around the transverse axis with # and around the vertical axis with P. designated. Further, the vehicle can perform the lifting movement # and the sliding movement t perform.
Von der in der DT-OS 2 127 047 beschriebenen Regelanordnung für die Führung des Magnetschwebefahrzeuges längs seiner Schienen ist nachfolgend nur der Stützkreis zur Bildung des Leitliniensignals für einen einzigen Magneten M11 für die Koordinate Z beschrieben.From the control arrangement described in DT-OS 2 127 047 for the Management of the magnetic levitation vehicle along its rails is only the following Support circle to form the guideline signal for a single magnet M11 for the coordinate Z is described.
Von dem um die drei aufeinander senkrecht stehenden Koordinatenachsen X, Y, Z frei beweglichen Magnetschwebefahrzeug F ist demgemäß in Fig. 2 nur eine Schiene 41 und nur ein Tragmagnet M11 dargestellt, der über eine Spule Sp erregt wird.About the three mutually perpendicular coordinate axes X, Y, Z freely movable magnetic levitation vehicle F is accordingly only one in FIG Rail 41 and only one support magnet M11 is shown, which excites via a coil Sp will.
Auf dem Kern des Magneten ist eine Meßspule Sp2 einer'Meßanordnung FM11 angeordnet, an dessen Ausgang die induzierte Meßspannung e.abnehmbar ist, die proportional der Magnetflußänderung f ist, also e = - w . X , wobei w die Windungszahl der Spule ist. Aus der Flußänderung ist,beispielswelse durch Integration in einem Tiefpaß, der magnetische Fluß näherungsweise gewinnbar. Der magnetische Fluß ist aber auch unmittelbar, z.B. mit Hallsonden, meßbar.On the core of the magnet is a measuring coil Sp2 of a measuring arrangement FM11 arranged, at the output of which the induced measuring voltage e. Can be removed, the is proportional to the change in magnetic flux f, i.e. e = - w. X, where w is the number of turns the coil is. From the flow change is, for example, through integration in one Low pass, the magnetic flux approximately obtainable. The magnetic one However, the flow can also be measured directly, e.g. with Hall probes.
Ferner ist ein Spaltmesser SM1l dargestellt, an dessen Ausgang eine dem Luftspalt S zwischen Schiene und Spaltmesser und damit zwischen Schiene und Magnet proportionale Spannung s abnehmbar ist.Furthermore, a splitting knife SM1l is shown, at the output of a the air gap S between the rail and the splitting knife and thus between the rail and Magnet proportional voltage s is removable.
In dem Blockschaltbild nach Fig. 3 ist das Magnetschwebefahrzeug ebenfalls mit F bezeichnet und sind über Summierstellen 30 und 34 eines Stützkreises Regler a und b eingeschaltet. Der Ausgang eines am Ausgang des Reglers a liegenden weiteren Reglers c liegt an einer weiteren Summierstelle 40. Hier wird das von einem übergeordneten Regler kommende, einen Sollwert verkörpernde Eingangssignal mit dem aus dem Regler c abgenommenen Rückführsignal summiert und einem Regler 49 zugeführt, der das Stellsignal für den Magnet M1l erzeugt, dessen Stellkraft auf das Magnetschwebefahrzeug F wirkt.The magnetic levitation vehicle is also shown in the block diagram of FIG. 3 denoted by F and are controllers via summing points 30 and 34 of a support circuit a and b switched on. The output of another located at the output of controller a Controller c is at a further summing point 40. This is done by a superordinate Input signal coming from the controller and embodying a setpoint value with that from the controller c collected feedback signal and fed to a controller 49, which the control signal generated for the magnet M1l, the actuating force of which acts on the magnetic levitation vehicle F.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß für jeden Trag- und Führungsmagneten 10 bis 13 und 20 bis 23 des Magnetschwebefahrzeuges F eine solche Regelanordnung vorhanden ist. Selbstverständlich können die Trag- und Führungsmagnete auch gruppenweise von einer solchen Regelanordnung gesteuert werden.For the sake of completeness, it should be noted that for each and guide magnets 10 to 13 and 20 to 23 of the magnetic levitation vehicle F. such a control arrangement exists. Of course, the support and guide magnets can also be controlled in groups by such a control arrangement.
Die Funktion eines solchen Stützkreises ist nachfolgend anhand der Fig. 4 beschrieben, bei dem die Flußänderungt als systemeigene Meßgröße eingeführt ist.The function of such a support circle is shown below on the basis of Fig. 4 is described, in which the flow change is introduced as a system-specific measured variable is.
Die am Magneten M11 gemessene Flußänderung Q wird in einem Summierglied 50 mit einem Wert verglichen, der aus der Differenz der Spaltmessung s und den im Stützkreis gebildeten Ersatzwerten fUr die Koordinate t (geschAtzte Werte)und einem über ein Netzwerk 42 eingeführten Faktor k3 gebildet wird.The change in flux Q measured at the magnet M11 is entered in a summing element 50 compared with a value derived from the difference between the gap measurement s and the im Support circle formed substitute values for the coordinate t (estimated values) and a Factor k3 introduced via a network 42 is formed.
Das so erhaltene Signal wird einem weiteren Summierglied 52 zugeführt, indem ein Vergleich dieses Signals mit dem Signal erfolgt, das aus der mit einem Faktor k2 in einem Netzwerk 43 multiplizierten zeitlichen Ableitung z der geschätzten Koordinate Z gewonnen wurde. In einem weiteren Summierglied 13 wird dieses Signal wiederum mit einem Signal verglichen, das der mit einem Faktor k1 in einem Netzwerk 44 multiplizierten rückgeführten geschätzten Beschleunigung z der geschätzten Koordinate Z entspricht.The signal obtained in this way is fed to a further summing element 52, by comparing this signal with the signal resulting from that with a Factor k2 in a network 43 multiplied time derivative z of the estimated Coordinate Z has been obtained. In a further summing element 13, this signal in turn compared with a signal that has a factor k1 in a network 44 multiplied returned estimated acceleration z of the estimated coordinate Z corresponds to.
Das auf diese Weise gebildete Signal stellt einen Schätzwert für die Flußänderung $ dar, das durch Integration in einem Integrator 56 zu einem einen Schätzwert des magnetischen Flusses g darstellendes Signal wird. Durch Multiplikation mit einem systemeigenen Koinfizienten -c p in einen Umkehrverstärker 45 wird daraus ein Signal, das den Schätzwert für die Beschleunigung z der Koordinate Z entspricht.The signal formed in this way provides an estimate for the Flux change $ represents that by integration in an integrator 56 to one The signal representing the estimated value of the magnetic flux g becomes. By multiplication with a native coefficient -c p into an inverting amplifier 45, it becomes a signal which corresponds to the estimated value for the acceleration z of the Z coordinate.
Durch weitere zweifache Integration in den Integratoren 57 und 58 werden Signale erhalten, die die Schätzwerte der Koordinate Z und ihrer zeitlichen Ableitung 9 darstellen.By further double integration in integrators 57 and 58 signals are obtained that represent the estimated values of the coordinate Z and their temporal Represent derivative 9.
Die so gebildeten Schätzwerte für den magnetischen Fluß p für die Koordinate Z sowie dessen zeitliche Ableitung ffi werden nach Multiplikation mit regelungstechnischen Aufschaltfaktoren K# t Kz, bzw. Kz in Netzwerken 46, 47 und 48 in einem Summierglied 55 zur gewünschten Rückführgröße verarbeitet.The estimated values for the magnetic flux p for the Coordinate Z and its time derivative ffi are multiplied by control-technical connection factors K # t Kz, or Kz in networks 46, 47 and 48 processed in a summing element 55 to the desired feedback variable.
Wird der eben beschriebene Stützkreis nach den Regeln der linearen Regelungstheorie umgeformt, so ergibt sich das in Fig. 5 dargestellte Blockschaltbild des Stützkreises.If the support circle just described is based on the rules of the linear Transformed control theory, the result is the block diagram shown in FIG. 5 of the support circle.
Dieser besteht aus den Reglern a, b und c - wie in der DT-OS 2 127 7 dargestellt - von denen der Regler a das Leitliniensignal r der Regler b die Korrektur von Abweichung des Leitllniensignals von seinem Sollwert und der Regler c die Aufbereitung des- Leitliniensignals zur Rückführgröße bewirkt.This consists of controls a, b and c - as in DT-OS 2 127 7 - of which the controller a the guideline signal r the controller b the correction of the deviation of the Leitllniensignal from its setpoint and the controller c the processing of the guideline signal for the feedback variable.
Die Regler a, b und c gemäß Fig. 5 entsprechen den in der Fig. 3 dargestellten Reglern a, b und c.The controllers a, b and c according to FIG. 5 correspond to those shown in FIG Controls a, b and c.
Der in Fig. 6 dargestellte Stützkreis ermittelt die Rückführgröße aus der systemeigenen Meßgröße p . Hierzu wird die über die Spule Sp2 gewonnene Meßgröße ¢ über einen Tiefpaß 60 näherungsweise zur Meßgröße # umgeformt. In einem Summierglied 61 wird der magnetische Fluß p mit einem Wert verglichen, der aus der Differenz der Spaltmessung s und -dem in dem Stützkreis gebildeten Ersatzwert 9 (geschätzter Wert) für die Koordinate Z urid einem huber ein Netzwerk 62 eingeführten Faktor ws2 gebildet wird. Das so erhaltene Signal wird einem weiteren Summierglied (,3 zugeführt, indem ein Vergleich dieses Signals mit dem Signal erfolgt, das aus der mit einem Faktor 2 ## in einem Netzwerk 64 multiplizierten zeitlichen Ableitung z der geschätzten Koordinate Z erfolgt.The support circle shown in FIG. 6 determines the feedback variable from the system's own measured variable p. For this purpose, the one obtained via the coil Sp2 is used Measured variable ¢ converted approximately to measured variable # via a low-pass filter 60. In one Summing element 61, the magnetic flux p is compared with a value obtained from the Difference between the gap measurement s and the substitute value 9 formed in the support circle (estimated value) for the coordinate Z urid a network 62 introduced via huber Factor ws2 is formed. The signal thus obtained is used by another summing element (, 3 supplied by comparing this signal with the signal from the time derivative multiplied by a factor of 2 ## in a network 64 z of the estimated coordinate Z takes place.
Das auf diese Weise gebildete Signal stellt einen Schätzwert für den Fluß # dar Durch Multiplikation mit einem systemeigenen Koiffizienten -cf in dem Umkehrverstärker Q5, vgl.The signal formed in this way represents an estimate for the Flow # dar By multiplying by a native coefficient -cf in the Reversing amplifier Q5, cf.
auch Fig. 4, wird daraus ein Signal, das den Schätzwert für die Beschleunigung i der Koordinate Z entspricht. Durch weitere zweifache Integration in den Integratoren 57 und 58 werden Signale erhalten, die die Schatzwerte der Koordinate und ihrer zeitlichen Ableitung z darstellen. Die so gebildeten Schdtzwerte für den magnetischen Fluß p , für die Koordinate Z sowie dessen zeitliche Ableitung z werden nach Multiplikation mit regelungstechnischen Aufschaltfaktoren K, bzw. K« in den Netzwerken 46, 47, 48 in dem Summierglied 55 zur {gewünschten Rückführgröße verarbeitet.also FIG. 4, a signal is derived from this, which shows the estimated value for the acceleration i corresponds to the Z coordinate. Through further double integration in the integrators 57 and 58, signals are obtained that indicate the estimated values of the coordinate and its represent the time derivative z. The estimated values for the magnetic Flux p, for the coordinate Z and its time derivative z, after multiplication with control-technical activation factors K or K «in networks 46, 47, 48 processed in the summer 55 to the {desired feedback variable.
Wie aus dem Verstehenden ersichtlich, läßt sich also auch aus den systemeigenen Meßgrößen # , bzw. #, also des magnetischen Flusses bzw. seiner Anderung, ebenfalls eine jls Leitliniensignal dienende Rückführgröße gewinnen. Die Regelung des Magnetschwebefahrzeuges erfolgt in bekannter Weise, d.h. es wird in einem: konstanten Abstand zu dieser Leitlinie geführt, wie dies in dem eingangs genannten Patent in einzelnen beschrieben ist.As can be seen from the understanding, the system-specific measurands # or #, i.e. the magnetic flux or its change, also obtain a feedback variable serving as a guideline signal. The regulation of the magnetic levitation vehicle takes place in a known manner, i.e. it is in a: constant Distance to this guideline, as shown in the patent mentioned in individual is described.
Patentansprüche: Patent claims:
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742446936 DE2446936A1 (en) | 1974-10-01 | 1974-10-01 | Hover vehicle dynamic uncoupling control - with magnetic flux or temporary change introduced as additional quantitive dimension |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742446936 DE2446936A1 (en) | 1974-10-01 | 1974-10-01 | Hover vehicle dynamic uncoupling control - with magnetic flux or temporary change introduced as additional quantitive dimension |
Publications (1)
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| DE2446936A1 true DE2446936A1 (en) | 1976-04-08 |
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ID=5927285
Family Applications (1)
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| DE19742446936 Withdrawn DE2446936A1 (en) | 1974-10-01 | 1974-10-01 | Hover vehicle dynamic uncoupling control - with magnetic flux or temporary change introduced as additional quantitive dimension |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2446936A1 (en) |
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1974
- 1974-10-01 DE DE19742446936 patent/DE2446936A1/en not_active Withdrawn
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