DE3213321A1 - SPEED CONTROL FOR A REMOTE CONTROLLED TRANSPORT DEVICE - Google Patents
SPEED CONTROL FOR A REMOTE CONTROLLED TRANSPORT DEVICEInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ·* Unser Zeichen Berlin und München VPA 82 P 3 1 03 DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT · * Our mark Berlin and Munich VPA 82 P 3 1 03 DE
Geschwindigkeitssteuerung für eine fernsteuerbare TransportvorrichtungSpeed control for a remotely controllable transport device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Geschwindigkeitssteuerung für eine fernsteuerbare Transportvorrichtung, insbesondere einen Gelenkbordkran, der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.The invention relates to a speed control for a remotely controllable transport device, in particular an articulated crane of the type mentioned in the preamble of claim 1.
Aus der US-PS 35 89 134 ist eine Regeleinrichtung bekannt, die die Bewegung eines am Ende einer dreigelenkigen Stellvorrichtung angebrachten Werkzeuges steuert. Die Gelenkarme sind dabei mittels Antrieben einstellbar, die je mit einer Drehwinkelregeleinrichtung ausgerüstet sind. Eine gewünschte geradlinige Bewegung des Werkzeuges wird unter Zugrundelegung der Winkelsollwerte der einzelnen Gelenkarme errechnet. Durch Vorgabe des Winkelsollwertes des inneren Gelenkarmes mittels eines Steuerhebels werden die Winkelwerte der anderen Gelenkarme abhängig von den Längen der Gelenkarme, den Werten der Winkel zu Beginn jedes Bewegungsvorganges und dem senkrechten Abstand von dem Drehpunkt des ersten Gelenkarmes zu dem Werkzeug berechnet. Mit der bekannten Einrichtung ist es möglich, den Drehwinkel des Innenholms entsprechend der Auslenkung des Steuerhebels einzustellen. Dabei ergeben sich aber für Auslenkungen des Steuerhebels um gleiche Beträge entlang des Weges des Werkzeuges unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten. Es ist daher sehr schwierig, das Werkzeug auf der gesamten Weggeraden mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu steuern.From US-PS 35 89 134 a control device is known that the movement of a at the end of a three-hinged Adjusting device attached tool controls. The articulated arms are by means of drives adjustable, each with a rotation angle control device are equipped. A desired rectilinear movement of the tool is based on the Calculated target angle values of the individual articulated arms. By specifying the angle setpoint of the inner articulated arm by means of a control lever, the angle values of the other articulated arms are dependent on the lengths of the articulated arms, the values of the angles at the beginning of each movement process and the perpendicular distance from the Calculated pivot point of the first articulated arm to the tool. With the known device it is possible adjust the angle of rotation of the inner bar according to the deflection of the control lever. This results in but different for deflections of the control lever by the same amount along the path of the tool Movement speeds. It is therefore very difficult to use the tool on the entire straight line with a predetermined Control speed.
Nr 2 Ts / 01.03,1982No. 2 Ts / 01.03.1982
- if- VPA 82 P3 1 09DE - if- VPA 82 P3 1 09DE
Zur Erzielung einer Geschwindigkeitssteuerung, die es ermöglicht, einen Lastaufnähme- bzw. Lastabsetzpunkt mit einstellbarer Geschwindigkeit hinsichtlich Richtung und Betrag anzusteuern, 1st bereits eine Steueranordnung für einen Gelenkbordkran vorgeschlagen worden, bei dem ein Spitzenlenker über ein Drehgelenk mit einem um ein feststehendes Drehgelenk drehbaren Grundlenker verbunden ist. Grundlenker und Spitzenlenker sind mit je einem Antrieb ausgerüstet, dem ein Drehzahlregler zugeordnet ist. Zur Bildung eines Steuersignals nA für den Drehzahlregler des Spitzenlenkers und eines Steuersignals n« für den Drehzahlregier des Grundlenkers dient ein Rechner, dem vom Drehwinkelistwert ß zwischen Spitzenlenker und Grundlenker abhängige Steuersignale und Steuersignale V,. , Vp von einem durch einen Steuerhebel einstellbaren Sollwertsteller zugeführt werden. Dieser besitzt um 90° räumlich versetzte Potentiometer zum Bilden der Steuersignale V*, V^1 die dem Betrag und der Auslenkung in der x- und y-Richtung eines Koordinatensystems proportional sind. Der Ausgang des einen Potentiometers ist mit einem Rechnerbaustein zum Lösen der Beziehung nA β · 111 · K verbunden und der Ausgang des anderen Potentiometers mit Rechnerbausteinen zum Lösen der Beziehung nß = ~2nA sin C 2/± V2 * K* Darin "bedeuten:To achieve a speed control that makes it possible to control a load pick-up or load drop point with adjustable speed in terms of direction and amount, a control arrangement for an articulated on-board crane has already been proposed in which a top link is connected via a swivel joint to a base link that can be rotated about a fixed swivel joint is. Basic link and top link are each equipped with a drive to which a speed controller is assigned. A computer is used to generate a control signal n A for the speed controller of the top link and a control signal n «for the speed controller of the basic link. , Vp are supplied by a setpoint adjuster that can be adjusted by a control lever. This has potentiometers that are spatially offset by 90 ° to form the control signals V *, V ^ 1, which are proportional to the amount and the deflection in the x and y directions of a coordinate system. The output of one potentiometer is connected to a computer module to solve the relationship n A β 111 K and the output of the other potentiometer is connected to a computer module to solve the relationship n ß = ~ 2n A sin C 2 / ± V 2 * K * Darin "mean:
n. die Drehzahl des Grundlenkers, n„ die Drehzahl des Spitzenlenkers, V^ die Lastgeschwindigkeitskomponente in Richtung des Spitzenlenkers, Vp die Lastgeschwindigkeitskomponente rechtwinklig zum Spitzenlenker, ß den Winkel zwischen Grund- und Spitzenlenker in der Weise, daß von oben gesehen eine Drehung des Spitzenlenkers im Uhrzeigersinn eine Vergrößerung des Winkels ß ergibt und K eine Konstante.n. the speed of the basic link, n "the speed of the Top link, V ^ the load speed component in the direction of the top link, Vp is the load speed component at right angles to the top link, ß the angle between the base and top link in such a way that that, seen from above, a clockwise rotation of the top link results in an increase in the angle β and K is a constant.
- t -5 - VPA 82 p 3 1 O 9 DE - t -5 - VPA 82 p 3 1 O 9 DE
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Transportvorrichtung der vorgenannten Art eine Geschwindigkeitssteuerung anzugeben, bei der man eine größere Einfachheit bei höherer Genauigkeit erzielen kann.The invention is based on the object of a speed control for a transport device of the aforementioned type specify, in which one can achieve greater simplicity with greater accuracy can.
Diese Aufgabe wird erfindungsgeraäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This task is erfindungsgeraäß by the characterizing Part of claim 1 specified measures solved.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Darin zeigt:In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown schematically. It shows:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Gelenkbordkran, Fig. 2 eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung für den in Fig. 1 gezeigten Gelenkbordkran und1 shows a plan view of an articulated crane, FIG. 2 shows a speed control device for the Articulated crane shown in Fig. 1 and
Fig. 3 eine anders ausgebildete Geschwindigkeitssteuereinrichtung. 3 shows a differently designed speed control device.
In Fig. 1 dient eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung 1 zur Steuerung der Lastgeschwindigkeit einer Transportvorrichtung, die als zweiteiliger Gelenkkran 2 ausgebildet ist. Dieser Gelenkkran 2 ist auf einem Schiff S angeordnet und besitzt einen an einem festen Drehgelenk 3 gelagerten Grundlenker 4, der in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist. An dem Grundlenker 4 ist über ein Drehgelenk 5 ein Spitzenlenker 6 drehbar gelagert, welcher ebenfalls in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist. Der Grundlenker 4 kann im festen Drehgelenk 3 durch eine nicht dargestellte Hubvorrichtung in der Höhe verstellbar sein. Am Ende 7 des Spitzenlenkers 6 wird ein Container 8 angeschlagen. Dabei soll das Ende des Spitzenlenkers 6 mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit auf einem vorgebbaren Transportweg 16, z.B. einer Geraden, bewegt werden. Hierzu ist für den Grundlenker 4 und Spitzenlenker 6 je ein mit einem Elektromotor 3a bzw.In Fig. 1, a speed control device 1 is used to control the load speed of a transport device, which is designed as a two-part articulated crane 2. This articulated crane 2 is on a ship S arranged and has a mounted on a fixed swivel joint 3 base link 4, which is in a horizontal Level is pivotable. A top link 6 is rotatably mounted on the base link 4 via a swivel joint 5, which is also pivotable in a horizontal plane. The base link 4 can in the fixed swivel joint 3 through a lifting device, not shown, be adjustable in height. At the end 7 of the top link 6 is a Container 8 posted. The end of the top link 6 should open at a predeterminable speed a predeterminable transport path 16, e.g. a straight line. This is for the basic link 4 and Top handlebar 6 each with an electric motor 3a or
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5a ausgerüstetes Drehwerk vorgesehen. Zum Erfassen des Drehwinkels ß zwischen Innenholm und Außenholm ist am Drehwerk ein Winkelgeber 5b angeordnet.5a equipped slewing gear is provided. To detect the angle of rotation ß between the inner spar and outer spar is on Rotary gear arranged an angle encoder 5b.
Zur Steuerung des Elektromotors 3a dient - wie Fig. 2B zeigt - eine Drehzahlregeleinrichtung 10, der ein Drehzahlsollwertsignal n. und ein Drehzahlistwertsignal n,. . zugeführt wird. In analoger Weise ist dem Elektromotor 5a eine Drehzahlregeleinrichtung 11 zugeordnet, der ein Drehzahlsollwertsignal nß und ein Drehzahlistwertsignal n-g. . zugeleitet werden. Die Ausgänge der Drehzahlregeleinrichtung 10 bzw. 11 sind mit elektrischen Stellvorrichtungen 3b bzw. 5c der Drehwerksantriebe verbunden. Die Drehzahlsollwertsignale n. und rig werden in einem Rechner 12 gebildet, dem ein vom Drehwinkel ß zwischen Spitzenlenker und Grundlenker abhängiges Steuersignal sowie durch einen Steuerhebel 13a an einem Sollwertsteller 13 einstellbare Steuersignale -V1, -V2 zugeführt werden. Von oben gesehen ergibt eine Drehung des Spitzenlenkers/im Uhrzeigersinn eine Verkleinerung des Winkels ß. Der Sollwerteinsteller 13 mit dem Steuerhebel 13a ist in einer Kabine 9 angeordnet, die am Spitzenlenker 6 angebracht ist.As shown in FIG. 2B, the electric motor 3a is controlled by a speed control device 10 which generates a speed setpoint signal n. And an actual speed value signal n ,. . is fed. In an analogous manner, a speed control device 11 is assigned to the electric motor 5a, to which a speed setpoint signal n ß and an actual speed value signal ng. . be forwarded. The outputs of the speed control device 10 and 11 are connected to electrical adjusting devices 3b and 5c of the slewing gear drives. The speed setpoint signals n. And rig are formed in a computer 12 to which a control signal dependent on the angle of rotation β between the top link and base link and control signals -V1, -V2 which can be set by a control lever 13a on a setpoint adjuster 13 are fed. Seen from above, turning the top link / clockwise results in a decrease in the angle β. The setpoint adjuster 13 with the control lever 13a is arranged in a cab 9 which is attached to the tip link 6.
Der Spitzenlenker besitzt zwei räumlich um 90° versetzt angeordnete, über einen Begrenzungsregler 15 gespeiste Potentiometer 13b, 13c. Auf den Begrenzungseingang ist die Spannung eines Potentiometers 14a geschaltet, dessen Abgriff mit einem Fußhebel 14 verbunden ist. Der Begrenzungsregler 15 ist über eine Minimum-Auswahlschaltung 17 an die beiden Ausgänge des Rechners 12 angeschlossen. The top link has two spatially offset by 90 ° and fed via a limiting controller 15 Potentiometers 13b, 13c. The voltage of a potentiometer 14a is connected to the limiting input, its Tap is connected to a foot lever 14. The limiting regulator 15 is via a minimum selection circuit 17 connected to the two outputs of the computer 12.
Die durch den Steuerhebel 13a verstellbaren Abgriffe der Potentiometer 13b, 13c sind je an einen Eingang des Rechners 12 geführt.The adjustable by the control lever 13a taps of the potentiometers 13b, 13c are each connected to an input of the Computer 12 led.
- j . ?. VPA 82P3 1 0 9DE- j . ?. VPA 82P3 1 0 9DE
Der Winkelgeber 5b zum Erfassen des Drehwinkelistwertes ß zwischen Spitzenlenker 6 und Grundlenker 4 ist in vorteilhafter Weise als Drehmelder ausgebildet, der eine von einer Wechselstromquelle 21 mit 400 Kz gespeiste Eingangswicklung 18 und zwei um 90° versetzte Ausgangswicklungen 19, 20 besitzt, denen im Rechner je ein Demodulator 22, 23 nachgeschaltet ist. In den um 90° versetzte Wicklungen 19, 20 werden um 90 versetzte Spannungen induziert. Über die zwei Demodulatoren erhält man damit eine vom Winkel ß abhängige Sinus-Spannung und eine Cosinus-Spannung. Der Ausgang des Demodulators 22, an dem das Signal sin ß ansteht, ist mit einem Eingang eines Dividierers 25 verbunden, dessen zweiter Eingang von dem über den einstellbaren Widerstand 24 mit einer Konstanten K multiplizierten Signalwert -Y, gespeist wird. Die Konstante K = T' die ab^änSig von der Länge L des Grundlenkers ist, wird durch eine entsprechende Einstellung des Potentiometers 24 berücksichtigt. Am Ausgang des Dividierers 25 steht ein der Drehzahl n» des Grundlenkers entsprechendes Signal nach der Beziehung The angle sensor 5b for detecting the actual angle of rotation ß between top link 6 and base link 4 is advantageously designed as a resolver which has an input winding 18 fed by an alternating current source 21 with 400 Kz and two output windings 19, 20 offset by 90 °, each of which in the computer has a demodulator 22, 23 is connected downstream. In the windings 19, 20 offset by 90 °, voltages offset by 90 ° are induced. A sine voltage dependent on the angle β and a cosine voltage are thus obtained via the two demodulators. The output of the demodulator 22, at which the signal sin β is present, is connected to an input of a divider 25, the second input of which is fed by the signal value -Y multiplied by a constant K via the adjustable resistor 24. The constant K = T ', which is from ^ än Sig from the length L of the basic link, is taken into account by setting the potentiometer 24 accordingly. At the output of the divider 25 there is a signal corresponding to the speed n »of the basic link according to the relationship
ar - nA s -ar - n A s -
an (darin bedeutet oC den Winkel zwischen dem Grundlenker und einer Bezugslinie).(where oC means the angle between the base link and a reference line).
Zur Bildung eines der Drehzahl n-g des Spitzenlenkers 6 entsprechenden Steuersignals ist der Ausgang des Demodulators 23fan dem das Signal cos ß ansteht, mit einem Summierverstärker 26 verbunden, an dessen Ausgang der Signalwert 1-cos ß ansteht. Dieser Signalwert wird an den Eingang eines Multiplizierers 27 geführt, dessen anderer Eingang vom Signalwert n. gespeist wird. Das auf diese Weise gebildete Signal n. (1-cos ß) wird dem einen Eingang des Summierverstärkers 28 zugeleitet.To generate a control signal corresponding to the speed ng of the top link 6, the output of the demodulator 23 f at which the signal cos β is present is connected to a summing amplifier 26, at the output of which the signal value 1-cos β is present. This signal value is fed to the input of a multiplier 27, the other input of which is fed by the signal value n. The signal n. (1-cos β) formed in this way is fed to one input of the summing amplifier 28.
g. VPA 82 P 3 1 O 9 DEG. VPA 82 P 3 1 O 9 DE
Der andere Eingang ist vom Signal -(V2-IO gespeist, das aus dem Steuersignal -V2 des Potentiometers 13c dadurch gebildet wird, daß es über den einstellbaren Widerstand 2Βθ geführt und mit der Konstanten K = ^WL mul" tipliziert wird. Am Ausgang des Summierverstärkers 28 steht dann ein Steuersignal nach der BeziehungThe other input is from the signal - 2 fed -IO (V, the potentiometer 13c is thereby formed from the control signal V 2, that it is passed over the adjustable resistor 2Βθ and plied by the constant K = ^ WL mul "Am. The output of the summing amplifier 28 is then a control signal according to the relationship
^ ~ nB = - 2 nA (1-cos ß) -V2-K (2)^ ~ n B = - 2 n A (1-cos ß) -V 2 -K (2)
an. Darin ist K = und L die Länge des Spitzenlenkers, die im vorliegenden Fall gleich der Länge des Grundlenkers ist.at. Where K = and L is the length of the top link, which in the present case is equal to the length of the basic link.
Durch den Drehmelder 5b wird ohne Verwendung von dem Verschleiß unterliegenden Potentiometern eine einfache Bildung der gewünschten Winkelfunktionen sin ß, cos ß bei größerer Genauigkeit erreicht als bei Verwendung von Funktionsgebern.The resolver 5b makes a simple one without the use of potentiometers that are subject to wear Formation of the desired trigonometric functions sin ß, cos ß achieved with greater accuracy than when using of function generators.
Um eine vorgegebene Bewegungsrichtung in Richtung der Lastgeschwindigkeit V, zu erzielen (Fig. 1), müssen die Steuersignale n. und nß immer den Bedingungen der Gleichungen 1 und 2 entsprechen. Da die bei Gleichstromantrieben für die Drehwerke des Grund- und Spitzenlenkers vorhandenen Hochlaufgeber 29 f 30 gleiche Hochlaufgeschwindigkeiten haben, würden die vorgegebenen Signale η. , n^ für die Endgeschwindigkeiten zu unterschiedlichen Zeiten erreicht. Dadurch würde eine unerwünschte Bewegungsrichtung vorgegeben, da vor dem Erreichen der Endgeschwindigkeiten das Verhältnis zwischen den beiden Drehzahlen nA, nß nicht dem vorgegebenen errechneten Wert entsprechen würde. Dies wird dadurch vermieden, daß den Hochlaufgebern 29, 30 eine Einrichtung 31 zugeordnet ist, welche die Hochlaufgeschwindigkeiten der beiden Hochlaufgeber derart verändert, daßIn order to achieve a predetermined direction of movement in the direction of the load speed V 1 (FIG. 1), the control signals n. And n ß must always correspond to the conditions of equations 1 and 2. Since the ramp-function generator 29 f 30 present in DC drives for the slewing gear of the base and top link have the same ramp-up speeds, the specified signals η. , n ^ for the final speeds reached at different times. This would predetermine an undesired direction of movement, since the ratio between the two speeds n A , n ß would not correspond to the predefined calculated value before the end speeds were reached. This is avoided in that the ramp-function generators 29, 30 are assigned a device 31 which changes the ramp-up speeds of the two ramp-function generators in such a way that
VPA 82 P 3 1 O 9 OEVPA 82 P 3 1 O 9 OE
die vom Rechner 12 vorgegebenen Steuersignale η., nß für die Enddrehzahlen zur selben Zeit erreicht werden. Hierzu werden jeweils einem Differenzverstärker 32 bzw. 33 die Signalspannungen vor und hinter dem Hochlaufgeber 29 bzw. 30 zugeführt und die Ausgangsspannung in Absolutwertbildnem34, 35 gleichgerichtet. Danach werden in Rechnerbausteinen 36, 37 die Quotiententhe control signals η., n ß given by the computer 12 for the final speeds can be reached at the same time. For this purpose, the signal voltages in front of and behind the ramp generator 29 and 30 are fed to a differential amplifier 32 or 33 and the output voltage is rectified in absolute value formers 34, 35. The quotients are then stored in computer modules 36, 37
BABA
gebildet. Über je einen Grenzwertmelder 38 bzw. 39 wird der größere Absolutwert Δη» und drt festgestellt. Im stationären Zustand liegen die Hochlaufgeber 29, 30 über ein Relais 40 bzw. 41 an einer festen Spannung, die eine maximale Hochlaufgeschwindigkeit vorgibt. Bei unterschiedlichen Signalwerten an den Ausgängen der Absolutwertbildner 34, 35 schaltet der Grenzwertmelder den Hochlaufgeber mit der langsameren Hochlaufgeschwindigkeit auf den Ausgang des Rechenbausteines mit dem kleineren Signalwert.educated. Via a limit indicator 38 or 39, respectively the larger absolute value Δη »and drt determined. in the In the steady state, the ramp-function generator 29, 30 are connected to a fixed voltage via a relay 40 and 41, respectively. which specifies a maximum run-up speed. With different signal values at the outputs of the absolute value generator 34, 35 the limit monitor switches the ramp-function generator with the slower ramp-up speed to the output of the computing module with the smaller signal value.
Sollen bei einer eventuellen Störung die Antriebe sofort gestoppt werden, so werden die Hochlaufgeber durch Anlegen eines Nullpotentials durch Schließen des Schalters N gesperrt.If the drives are to be stopped immediately in the event of a fault, the ramp-function generator is activated Applying a zero potential by closing switch N is blocked.
Um die Antriebe langsam auf Null zu fahren, ist ein Steuereingriff über die Verstärker R1, R2 vorgeseheneIn order to move the drives slowly to zero, control intervention via the amplifiers R 1 , R 2 is provided
Der Kranführer hat in seiner Kabine 9 unter dem Spitzen lenker 6 zwei Möglichkeiten, die Bewegung des Grundlenkers 4 und Spitzenlenkers 6 zu steuern.The crane operator has 9 under the tip in his cabin handlebar 6 two ways to control the movement of the basic handlebar 4 and top handlebar 6.
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- 40- VPA 82 P 3 1 O 9 DE- 40- VPA 82 P 3 1 O 9 DE
Im Handbetrieb (auch Notbetrieb) wird über einen Sollwertsteller 42 mit Steuerhebel 42a und Kreuzkulisse jedem Drehzahlregler getrennt der Drehzahlsollwert nA zu n-Q vorgegeben und zwar direkt von zwei angebauten Potentiometern 42b, 42c. In manual mode (including emergency operation), the speed setpoint n A for nQ is specified separately for each speed controller via a setpoint adjuster 42 with control lever 42a and cross link, specifically directly from two attached potentiometers 42b, 42c.
Im Automatikbetrieb wird mit dem Fußhebel 14 eine variable oder konstante Horizontalgeschwindigkeit der Last vorgegeben. Die Richtungsvorgabe wird mit dem in einer Kreiskulisse angeordneten Steuerhebel 13a über die zwei angesteuerten Potentiometer 13b, 13c erreicht. Diese Potentiometer 13b, 13c geben die Koordinatengeschwindigkeiten V. und Vp vor, deren Resultierende V. bei maximaler Auslenkung konstant bleibt. Da sich die Stellung des Kranführers zur Fahrrichtung mit der Bewegung des Spitzenlenkers 6 ändert, muß der Steuerhebel 13a während der Fahrt entsprechend nachgestellt werden.In automatic mode, a variable or constant horizontal speed is the foot lever 14 Specified load. The default direction is set with the control lever 13a arranged in a circular backdrop via the two controlled potentiometers 13b, 13c reached. These Potentiometers 13b, 13c give the coordinate speeds V. and Vp before, the resultant V. at maximum Deflection remains constant. Since the position of the crane operator in relation to the direction of travel changes with the movement of the top link 6 changes, the control lever 13a must be readjusted accordingly while driving.
Um die vorgegebene Richtung und Geschwindigkeit zu erreichen, werden im Rechner 12 Drehzahlen n., nß für die Drehwerke A und B nach den Beziehungen 1 und 2 berechnet und den Drehzahlregeleinrichtungen 10, 11 automatisch als Sollwerte vorgegeben.In order to achieve the specified direction and speed, speeds n., N ß for the slewing gears A and B are calculated in the computer 12 according to the relationships 1 and 2 and the speed control devices 10, 11 are automatically given as setpoint values.
Für den vorliegenden Fall, daß der Dividierer 25'für n» nur durch negative Werte dividieren kann, muß von sin ß (bei ß = 0 - 180°) der nagative Wert gebildet werden, und am Ausgang des Dividierers 25 wieder umgepolt werden. Hierzu dienen Relais 45, 46, die über einen Grenzwertmelder 47 bei ß = 180° auf die Spannung der Umkehrverstärker 49, 50 geschaltet werden. Um bei 180° nicht durch 0 zu dividieren, wird über eine MIN-Auswahlschaltung 48 in diesem Bereich eine negative Mindestspannung vorgegeben.For the present case that the divider 25 'for n » can only divide by negative values, the nagative value must be formed from sin ß (at ß = 0 - 180 °), and the polarity is reversed again at the output of the divider 25. This is done by relays 45, 46, which have a Limit indicator 47 at ß = 180 ° to the voltage of the reversing amplifier 49, 50 can be switched. In order not to divide by 0 at 180 °, a MIN selection circuit 48 a negative minimum voltage is specified in this area.
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Die horizontale Geschwindigkeitsvorgabe für die Last geschieht über die Einspeisung aus dem Begrensungsregler 15 auf die Potentiometer 13b, 13c der Richtungsvorgabe. Ein Potentiometer 14b gibt die Mindestgeschwindigkeit vor, wenn der Abgriff des mit dem Fußhebel verbundenen Potentiometers 14a auf Null steht. Durch Betätigen des Fußhebels 14 kann die Geschwindigkeit bis auf die Maximalgeschwindigkeit erhöht werden.The horizontal speed specification for the load takes place via the feed from the limiting controller 15 to the potentiometer 13b, 13c of the direction specification. A potentiometer 14b gives the minimum speed before when the tap of the potentiometer 14a connected to the foot lever is at zero. By pressing the Foot lever 14, the speed can be increased up to the maximum speed.
In Grenzbereichen (z.B. ß ca. 180°) kann eine der Drehzahlen nA, n-Q rechnerisch höhere Werte annehmen als die maximale Drehzahl. Um in diesen Fällen trotzdem ein richtiges Drehzahlverhältnis zu behalten, wird eine Übersteuerung mit dem Begrenzungsregler 15 verhindert. Dieser setzt die Spannung V1 und Vp am Ausgang der Potentiometer 13b, 13c soweit zurück, daß die errechnete höhere Drehzahl n. oder nß nie über die maximale Drehzahl hinaus geht.In limit ranges (eg ß approx. 180 °) one of the speeds n A , nQ can assume mathematically higher values than the maximum speed. In order to still maintain a correct speed ratio in these cases, override with the limiting controller 15 is prevented. This resets the voltage V 1 and Vp at the output of the potentiometer 13b, 13c to such an extent that the calculated higher speed n. Or n ß never goes beyond the maximum speed.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Hochlaufgeber 29» 30 im Leitungszug zwischen den Potentiometern 13b, 13c des Sollwertstellers 13 und den Eingängen 64, 65 des Rechners 12 angeordnet (Fig. 3). Auf diese Weise kann eine konstante Beschleunigung bzw. Verzögerung der Last erzielt werden. Die Hochlaufgeber geben die Lastgeschwindigkeitskomponente V^ in Richtung des Spitzenlenkers und die Lastgeschwindigkeitskomponente V2 quer zum Spitzenlenker in der Weise vor, daß die Resultierende V» der Geschwindigkeitskomponenten während des Hochlaufens immer die vom Steuerhebel 13a vorgegebene Richtung hat. Den Hochlaufgebern 29, 30 ist dabei ein Rechner 51 zugeordnet, der die zeitliche Änderung der Lastgeschwindigkeitskomponenten nach folgenden Beziehungen vorgibt;According to another embodiment of the invention, the ramp-function generators 29 »30 are arranged in the line between the potentiometers 13b, 13c of the setpoint adjuster 13 and the inputs 64, 65 of the computer 12 (FIG. 3). In this way, a constant acceleration or deceleration of the load can be achieved. The run-up generators specify the load speed component V ^ in the direction of the top link and the load speed component V 2 across the top link in such a way that the resultant V »of the speed components always has the direction given by the control lever 13a during run-up. The ramp-function generators 29, 30 are assigned a computer 51 which specifies the change in the load speed components over time according to the following relationships;
dV1 dV 1
arar
- 42 - - 42 -
VPA 82 P 3 1 O 9 DEVPA 82 P 3 1 O 9 DE
cl sin c l sin
Darin bedeutet:It means:
41 den Winkel zwischen der Lastgeschwindigkeitskomponente V,. in Richtung des Spitzenlenkers und der Resultierenden VL aus den beiden Lastgeschwindigkeitskomponenten V. und Vp gemäß Fig. 1 und CL die konstant vorgegebene Beschleunigung bzw. Verzögerung (C, negativ) auf dem geradlinigen Lastweg, wobei4 1 is the angle between the load speed component V ,. in the direction of the top link and the resultant V L from the two load speed components V. and Vp according to FIG. 1 and C L, the constant predetermined acceleration or deceleration (C, negative) on the straight load path, with
15 c15 c
dV,dV,
arar
konst· const
Dem Rechner 51 werden die Ausgangssignale der Hochlaufgeber V^ und V2 zugeführt und in einem Dividierer 52 der Quotient V^/V0 gebildet. Im Rechnerbaustein 53 wird derThe output signals of the ramp-function generator V ^ and V 2 are fed to the computer 51 and the quotient V ^ / V 0 is formed in a divider 52. The
Λ *2Λ * 2
Winkel γ aus der Beziehung arctan γτ errechnet. In weiteren Rechnerbausteinen 5^+, 55, 56 wird der sin, cos und die zeitliche Ableitung von f errechnet.Angle γ calculated from the relation arctan γτ. In further computer modules 5 ^ +, 55, 56 the sin, cos and the time derivative of f are calculated.
In den Multiplikatoren 57, 58, 59, 60 werden die ProdukteIn the multipliers 57, 58, 59, 60 are the products
25 C25 C
sin φsin φ
cos ifcos if
bzw.respectively.
gebildet. Dieeducated. the
Ausgänge der Multiplikatoren 57 und 59 sind an die Eingänge eines Sumraierverstärkers 61 geführt, in dem die Differenz der beiden Eingangssignale gebildet wird und an dessen Ausgang das den Hochlaufgeber 29 steuernde Sig-Outputs of the multipliers 57 and 59 are fed to the inputs of a summing amplifier 61 in which the Difference between the two input signals is formed and at the output of which the signal controlling ramp generator 29
d\M
nal ^- ansteht. Die Signalwerte der Multiplizierer 58,
60 werden einem Summiervfirstärker 62 zugeführt, von des-dm
nal ^ - pending. The signal values of the multipliers 58, 60 are fed to a summing amplifier 62, from which
dVpdVp
sen Ausgang das Signal -rr- an den Hochlaufgeber 30 gegeben wird. Damit wird erreicht, daß die Lastgeschwindigkeit V, sich mit der Zeit t linear nach der BeziehungThe signal -rr- is sent to the ramp-function generator 30 at the output will. This means that the load speed V, varies linearly with time t according to the relationship
VPA 82 P31 09DE VPA 82 P31 09DE
ab einer Anfangsgeschwindigkeit Vq geradlinig ändert.changes in a straight line from an initial speed Vq.
Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausbildung liegen die Potentiometer 13b, 13c des Sollwertstellers an einer konstanten Spannung einer Batterie 73. Der Abgriff des an der Spannung der Batterie 74 liegenden Potentiometers 14a am Fußhebel 14 ist über eine Minimum-Auswahlschaltung 68 mit einem Eingang eines Multiplizierers 66 bzw. 67 verbunden, dessen anderer Eingang von den Signalen V^, V^ gespeist wird. Dadurch werden die den Eingängen 64, 65 des Rechners 12 zugeführten Signale V^, Vp in den Multiplikatoren 66, 67 mit einem Faktor KQ <1 multipliziert, um den Sollwert einerseits entsprechend der horizontalen Geschwindigkeitsvorgabe durch den Fußhebel 14 und andererseits dann zurückzunehmen, wenn eine Grenzdrehzahl erreicht wird bzw. eine Drehzahl-Soll-Istwert-Differeriz größer als zulässig ist. Hierzu ist der Minimum-Auswahlschaltung 68 ein Signal von einem Drehzahlvergleicher 69, 70 zugeführt, der jeweils feststellt, ob die Soll-Istwert-Differenz größer als zulässig ist. Ferner sind Vergleicher 71, 72 vorgesehen, die feststellen, ob die Drehzahl-Istwerte n.. , , n-g. . unterhalb zulässiger Grenzwerte sind. Der Drehzahl-Istwert nß. . wird in einem Winkelgeber 63a mit nachgeschaltetem Differenzierglied 63b gebildet.In the embodiment shown in FIG. 3, the potentiometers 13b, 13c of the setpoint adjuster are connected to a constant voltage of a battery 73 a multiplier 66 or 67, the other input of which is fed by the signals V ^, V ^. As a result, the signals V ^, Vp fed to the inputs 64, 65 of the computer 12 are multiplied in the multipliers 66, 67 by a factor K Q <1 in order to reduce the setpoint on the one hand in accordance with the horizontal speed setting by the foot lever 14 and on the other hand if a limit speed is reached or a speed-target-actual value difference is greater than permissible. For this purpose, the minimum selection circuit 68 is supplied with a signal from a speed comparator 69, 70, which determines in each case whether the target / actual value difference is greater than permissible. Furthermore, comparators 71, 72 are provided which determine whether the actual speed values n ..,, ng. . are below permissible limit values. The actual speed value n ß . . is formed in an angle encoder 63a with a downstream differentiating element 63b.
3 Figuren3 figures
4 Patentansprüche4 claims
VPA 82 P 3 1 O 9 DEVPA 82 P 3 1 O 9 DE
53,54,55,56 Rechnerbausteine 57,58,59,60 Multiplikatoren 61, 62 Summierverstärker 63a Winkelgeber 63b Differenzierglied 64, 65 Eingänge53,54,55,56 computer modules 57,58,59,60 multipliers 61, 62 summing amplifiers 63a angle encoder 63b differentiator 64, 65 inputs
66, 67 Multiplikatoren 68 Minimumauswahlschaltung 69, 70 Drehzahlvergleicher 711 72 Vergleicher 73, 74 Batterie66, 67 Multipliers 68 Minimum selection circuit 69, 70 Speed comparator 711 72 comparator 73, 74 battery
Claims (4)
nA = ~ sTnT3 " K V 1
n A = ~ sTnT3 " K
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |