DE3605986A1 - Verfahren zum erzeugen einer abtastimpulsfolge und abtastregler - Google Patents
Verfahren zum erzeugen einer abtastimpulsfolge und abtastreglerInfo
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Description
Titel der Erfindung
Verfahren zum Erzeugen einer Abtastimpulsfolge und
Abtastregler
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Abtastimpulsfolge sowie einen Abtastregler für vorzugsweise
zum Regeln der Bahnspannung oder Bahnlage einer kontinuierlich bewegten Stoffbahn eingesetzte Abtastregelungen.
Die Erfindung kommt in Rollenrotationsdruckmaschinen zum Einsatz, wo eine Papierbahn registergerecht bewegt werden
muß und zu diesem Zweck Regelvorrichtungen in oder in Verbindung mit Bahntransportvorrichtungen erforderlich sind.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
In Rollenrotationsdruckmaschinen steht, wie in vielen anderen Anwendungsfällen, die Einfachheit der gerätetechnischen
Lösungen im Vordergrund.
Sollen sehr einfache Regelungen, die auch durch preiswerte Geräte realisierbar sind, eingesetzt werden, so kommen Dreipunktregelkreise (oder Mehrpunktregelkreise) zum Einsatz. Dreipunktregelkreise, allgemein bekannt (vergl. Taschenbuch Elektrotechnik in sechs Bänden, Hrsg. E. Philippow. Berlin: VEB Verlag Technik 1979, Bd. 4, S. 451), bestehen aus einem Dreipunktschalter mit einem Ansprechwert a und einem I-Glied mit der Stellgeschwindigkeit y. Typische Anwendungen ergeben
Sollen sehr einfache Regelungen, die auch durch preiswerte Geräte realisierbar sind, eingesetzt werden, so kommen Dreipunktregelkreise (oder Mehrpunktregelkreise) zum Einsatz. Dreipunktregelkreise, allgemein bekannt (vergl. Taschenbuch Elektrotechnik in sechs Bänden, Hrsg. E. Philippow. Berlin: VEB Verlag Technik 1979, Bd. 4, S. 451), bestehen aus einem Dreipunktschalter mit einem Ansprechwert a und einem I-Glied mit der Stellgeschwindigkeit y. Typische Anwendungen ergeben
'■' '360598a
sich dann, wenn der Dreipunktschalter z. B. einen Motor je nach Richtung der Regelabweichung links- bzw. rechtsherum
laufen läßt oder ihn abschaltet. In einem solchen Fall ist der Regelkreis durchaus geeignet, die Regelgröße
in einen Beharrungszustand zu bringen. Stabiles Arbeiten des Regelkreises ist jedoch nur durch einen relativ großen
Ansprechwert und eine relativ kleine Stellgeschwindigkeit zu erreichen, was auf Kosten der statischen Genauigkeit
und der Ausregelzeit geht.
Sowohl für einfache Aufgaben als auch beim Rechnereinsatz erfreuen sich Abtastregelkreise, allgemein bekannt (vergl.
Taschenbuch Elektrotechnik in sechs Bänden. Hrsg. E. Philippow. Berlin: VEB Verlag Technik 1979. Bd. 4, S. 452),
einer großen Anwendungsbreite.
Es sind Regelkreise, bei denen die Regelgröße oder Regelabweichung
diskontinuierlich mit konstanter Abtastfrequenz während einer Abtastzeit abgetastet wird, so daß das Ausgangssignal
des Reglers nur während eines Teils der Abtastperiode ansteht. Dabei kann das Ausgangssignal ein binäres
Signal sein, daß in seiner zeitlichen Länge proportional der analogen oder diskreten Regelabweichung ist, also durch analoge
oder diskrete Pulslängenmodulation aus der Regelabweichung erzeugt wird. Der dem Regler nachgeschaltete Stellmotor
wird lediglich ein- und ausgeschaltet, so daß er während unterschiedlicher Zeitdauern mit konstanter Stellgeschwindigkeit
läuft. Der integralwirkende Stellmotor erfüllt neben seiner Stellfunktion auch die Funktion des Haltegliedes,
welches bei Abtastregelkreisen zur kontinuierlichen Stellsignalbereitstellung erforderlich ist.
Speziell dieses Lösungsprinzip befindet sich wegen seiner Einfachheit und seiner regelungstechnisch einfachen Anpaßbarkeit
in relativ großem Umfang als gerätetechnisch geschlossene Lösung in Anwendung. Es hat außerdem den Vorteil guter dynamischer
Eigenschaften an Strecken mit Ausgleich - der
<p-
Regler wartet in den Abtastpausen gewissermaßen erst einmal ab, wie sein Stelleingriff sich auswirkt.
Auf dem Anwendungsgebiet der Rollenrotationsdruckmaschine
ist bei Bahnspannungs- oder Bahnlageregelungen davon auszugehen, daß es sich um eine Regelstrecke mit Ausgleich 1.
Ordnung handelt, deren Ausgleichszeit t der Beziehung
L
t A^ 3·- mit dem Bahnweg des Ausgleichsvorganges L und der Bahngeschwindigkeit ν gehörend, h., die Ausgleichszeit t ist abhängig von der Bahngeschwindigkeit v. Zur Erreichung eines hohen Regelfaktors wird mit einer von der Bahngeschwindigkeit abhängigen Abtastfrequenz abgetastet, indem durch einen von der Druckmaschine angetriebenen Taktgeber pro Umdrehung des Druckplattenzylinders eine bestimmte Anzahl von Abtastimpulsen erzeugt wird. Für die Abtastperiode ist dabei eine zeitliche Mindestlänge erforderlich, die gleich ist der Summe der Zeiten, gebildet aus der für einen Stellschritt maximalem Schrittweite benötigten Stellzeit und der für den Ausgleich notwendigen Ausgleichszeit. Nur dann, wenn die erneute Abtastung, die der Rückmeldung über das bewirkte Stellergebnis entspricht, nach Beendigung der Ausgleichszeit erfolgt, kann der Abtastregelvorgang bereits nach einem Stellschritt exakt zur Ruhe gebracht werden.
t A^ 3·- mit dem Bahnweg des Ausgleichsvorganges L und der Bahngeschwindigkeit ν gehörend, h., die Ausgleichszeit t ist abhängig von der Bahngeschwindigkeit v. Zur Erreichung eines hohen Regelfaktors wird mit einer von der Bahngeschwindigkeit abhängigen Abtastfrequenz abgetastet, indem durch einen von der Druckmaschine angetriebenen Taktgeber pro Umdrehung des Druckplattenzylinders eine bestimmte Anzahl von Abtastimpulsen erzeugt wird. Für die Abtastperiode ist dabei eine zeitliche Mindestlänge erforderlich, die gleich ist der Summe der Zeiten, gebildet aus der für einen Stellschritt maximalem Schrittweite benötigten Stellzeit und der für den Ausgleich notwendigen Ausgleichszeit. Nur dann, wenn die erneute Abtastung, die der Rückmeldung über das bewirkte Stellergebnis entspricht, nach Beendigung der Ausgleichszeit erfolgt, kann der Abtastregelvorgang bereits nach einem Stellschritt exakt zur Ruhe gebracht werden.
Die so erzeugte Abtastfrequenz hat den Nachteil, daß sie unabhängig
von der zeitlichen Länge des Stellsignales ist.
Es bleibt sowohl unberücksichtigt, daß der zeitliche Beginn der Ausgleichszeit abhängt von der zeitlichen Dauer des Stellschrittes
als auch, daß bei Unterlassung eines Stelleingriffes im Falle einer tolerierbaren Regelabweichung kein
Ausgleich auftritt, d. h., das Abwarten der Ausgleichzeit nicht notwendig ist. Dieser Nachteil steht einer weiteren Erhöhung
des Regelfaktors entgegen.
Ein Nachteil der bekannten Abtastregler besteht darin, daß sie nur auf den Betrag der Regelabweichung bei der Abtastung
reagieren. Da sich auch bei Störgrößeneingriffen die von der
Bahngeschwindigkeit abhängige Ausgleichszeit bemerkbar macht, kann einer beim Abtasten noch im Entstehen begriffenen
Auswirkung eines Störgrößeneingriffes nur durch einen
mehrschrittigen Abtastregelvorgang begegnet werden. Auch dieser Nachteil ist einer weiteren Erhöhung des Regelfaktors
hinderlich.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Erzeugen einer Abtastimpulsfolge und einen Abtastregler anzugeben, deren Anwendung
bzw. Einsatz vorzugsweise beim Regeln der Bahnspannung oder Bahnlage zur Qualitätssicherung der Druckerzeugnisse
sowohl beim Andruck oder Druckbeginn wie auch beim Portdruck im gesamten Bahngeschwindigkeitsbereich beiträgt.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das statische und und dynamische Verhalten der Abtastregelung so zu gestalten,
daß es im gesamten Bereich der Bahngeschwindigkeit optimal ist. Es sind ein Verfahren zum Erzeugen einer Abtastimpulsfolge
für einen Abtastregelkreis mit längenmoduliertem Stellsignal und ein von der Abtastimpulsfolge gesteuerter Abtastregler
zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem
- in einem ersten Verfahrensschritt ein Zeitintervall gebildet
wird, welches mit dem zeitlichen Ende des vorangegangenen Stellschrittes beginnt und in seiner Länge ungefähr gleich
ist der mit der Druckplattenzylinder-Drehzahl verbundenen Ausgleichszeit t der Regelstrecke, daß für die Dauer des
el
Zeitintervalles »it der Regelkreis unterbrochen ist und daß
Ck
mit dem Ende des Zeitintervalles art beginnend die Regel-
abweichung χ abgetastet und gespeichert wird;
- in einem zweiten, sich anschließendem Verfahrenschritt
ein binäres Steuersignal für den Stellantrieb zur Ausführung eines Stellschrittes y erzeugt wird, welches in seiner zeitlichen
Länge der Regelabweichung χ proportional ist.
Wf
360598a
Die Realisierung des ersten Verfahrensschrittes erfolgt dadurch, daß der von der Druckmaschine angetriebene Taktgeber
pro Umdrehung des Druckplattenzylinders eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen erzeugt und damit einen
Zeitgeber steuert. Ein Speicherglied ist für die Dauer des Zeitintervalles aktiviert. Mittels Abtaster ist der Regelkreis
unterbrech- und zum Zwecke des Abtastens schließbar.
Die Realisierung des zweiten Verfahrensschrittes erfolgt durch einen dem Abtaster angeschlossenen Pulslängenmodulator.
Soll die Abtastregelung mit Vorhalt (differenzierendes Verhalten)
arbeiten, weist das erfindungsgemäße Verfahren zwei
weitere Verfahrensschritte auf, indem
- in einem dritten Verfahrensschritt ein Zeitintervall gebildet wird, welches mit dem zeitlichen Anfang des nach dem ersten Verfahrensschritt erfolgenden Abtastens beginnt und in seiner Länge sehr viel kleiner ist als die Zeitkonstante der Regelstrecke Zl, und daß mit dem Ende des Zeit— intervalles ^t11 beginnend die Regelabweichung χ + Jx
- in einem dritten Verfahrensschritt ein Zeitintervall gebildet wird, welches mit dem zeitlichen Anfang des nach dem ersten Verfahrensschritt erfolgenden Abtastens beginnt und in seiner Länge sehr viel kleiner ist als die Zeitkonstante der Regelstrecke Zl, und daß mit dem Ende des Zeit— intervalles ^t11 beginnend die Regelabweichung χ + Jx
Ά WW
abgetastet und gespeichert wird;
- in einem vierten, sich anschließenden, Verfahrenssohritt der Zuwachs der Regelabweichung /Hx in dem im dritten
Verfahrensschritt gebildeten Zeitintervall /2t„ bestimmt
und ein dem Zuwachs der Regelabweichung Zi χ proportionaler
Anteil 2*s Ax ^er nac^ ^em ersten Verfahr ens schritt
abgetasteten Regelabweichung χ überlagert wird und daß das
Vf
im zweiten Verfahrensschritt erzeugte binäre längenmodulierte
Steuersignal um einen dem Überlagerungsanteil 71 a
proportionalen Anteil zeitlich verlängert wird.
Die Bildung des Zeitintervalles ydt« im dritten Verfahrensschritt
erfolgt mit den gleichen Mitteln wie die Bildung des Zeitintervalles im ersten Verfahrensschritt. Das zweite Ab-
tasten und Speichern der Regelabweichung kann beispielsweise mit einem zweiten Abtaster vorgenommen werden.
Zur Realisierung des vierten Verfahrensschrittes kann die Bildung und Überlagerung des Anteils 2Ts α x durch ein
summenbildendes Glied erfolgen. Die proportionale zeitliche Verlängerung des binären längenmodulierten Steuersignales
bewirkt entsprechend seiner Übertragungskennlinie der PuIslängenmo
dulat or.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die aus dem ereten und zweiten bzw. ersten bis vierten Verfahrensschritt
bestehende Schrittfolge wiederholt. In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann, falls die nach dem ersten oder ersten und dritten Verfahrensschritt abgetastete Regelabweichung tolerierbar ist
und ein Stellschritt deshalb nicht erfolgt, in der nächsten Verfahrensschrittfolge der erste Verfahrensschritt abgewandelt
werden, indem
- im ersten Verfahrensschritt ein Zeitintervall ΔtR gebildet wird, welches mit dem zeitlichen Anfang der nach dem dritten Verfahrensschritt der vorangegangenen Schrittfolge erfolgenden Abtastung beginnt und in seiner Länge sehr viel kleiner ist als die Ausgleichszeit der Regelstrecke t ,
- im ersten Verfahrensschritt ein Zeitintervall ΔtR gebildet wird, welches mit dem zeitlichen Anfang der nach dem dritten Verfahrensschritt der vorangegangenen Schrittfolge erfolgenden Abtastung beginnt und in seiner Länge sehr viel kleiner ist als die Ausgleichszeit der Regelstrecke t ,
daß für die Dauer des Zeitintervalles Δ^τ>
der Regelkreis unterbrochen ist und daß mit dem Ende des Zeitintervalles
Δtg beginnend die Regelabweichung χ abgetastet und gespeichert
wird.
Die Realisierung dieses Verfahrensschrittes erfolgt beispielsweise
dadurch, daß die abgetastete Regelabweichung χ einem Schwellwertschalter zugeführt wird, der bei Nichterreichen
eines Ansprechwertes ein Speicherglied setzt und damit den Zeitgeber zur Bildung des ZeitintervallesΔ tR anstelle des
Zeitintervalles t veranlaßt.
el
Erfindungsgemäß wird ferner ein Abtastregler vorgeschlagen, bei dem dem Vergleicher parallel ein erster
und ein zweiter steuerbarer Abtaster, bestehend aus der Reihenschaltung eines Ruhekontaktes, eines analogen
Speiohergliedes und eines Arbeitskontaktes, angeschlossen sind und der Ausgang des ersten Abtasters mit einem ersten,
mit einem Übertragungsfaktor von beispielsweise 1 wirkenden Eingang eines summenbildenen Gliedes und des weiteren
über einen weiteren Arbeitskontakt des zweiten Abtasters mit einem zweiten, mit einem Übertragungsfaktor von -c
wirkenden Eingang des summenbildenden Gliedes verbunden ist, der Ausgang des zweiten Abtasters an einen dritten,
mit einem Übertragungsfaktor von +c wirkenden Eingang des
summenbildenden Gliedes angeschlossen ist, der Ausgang des summenbildenden Gliedes mit dem Eingang des Pulslängenmodulators
und dem Eingang des signumbildenden Gliedes verbunden
ist und der Ausgang des Pulslängenmodulators und des signumbildenden Gliedes an die Antriebssteuereinrichtung
des Stellmotors angeschlossen sind.
Der Steuereingang des ersten und zweiten Abtasters ist mit den Ausgängen der Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Abtastimpulsfolgen
verbunden, die des weiteren an den Ausgang des von der Druckmaschine angetriebenen Taktgebers,
des Pulslängenmodulators und des summenbildenden Gliedes angeschlossen ist.
Mach Beendigung des vorangegangenen Stellschrittes befinden sich die Kontakte des ersten und zweiten Abtasters zunächst
für eine Zeitdauer, die ungefähr gleich ist der Ausgleichszeit t der Regelstrecke, in Ruhelage, vom Heßglied
wird durch beide Abtaster die Regelabweichung χ
Vf
übernommen und gespeichert. Anschließend werden die Kontakte des ersten Abtasters in Arbeitslage gebracht, über den
Arbeitskontakt gelangt die Regelabweichung χ vom Speicherglied auf den ersten, mit einem Übertragungsfaktor von bei-
spielsweise 1 wirkenden Eingang des summenbildenden Gliedes. Durch den Ruhekontakt ist der erste Abtaster
vom Vergleicher abgetrennt. Vom Ausgang des summenbildenden Gliedes werden die Eingänge des Pulslängenmodulators
und des signumbildenden Gliedes mit der Regelabweichung beaufschlagt, entsprechend ihrer Übertragungskennlinie
gelangen ein pulslängenmoduliertes binäres Steuersignal und ein Richtungssignal zur Antriebssteuereinrichtung
des Stellmotors.
Bezogen auf den Beginn des ersten Abtastens werden die
Kontakte des zweiten Abtasters nach Ablauf der Zeitdauer ^t«, die sehr viel kleiner ist als die Zeitkonstante
Zg der Regelstrecke, in Arbeitslage gebracht, über den Arbeitskontakt gelangt die Regelabweichung
x + dx auf den dritten, mit einem Übertragungsfaktor
W W
von +c wirkenden Eingang des summenbildenden Gliedes, und über einen weiteren Arbeitskontakt des zweiten Abtasters
gelangt die Regelabweichung χ vom Speicherglied
des ersten Abtasters auf den zweiten, mit einem Übertragungsfaktor
von -c wirkenden Eingang des summenbildenden Gliedes. Durch den Ruhekontakt ist auch der
zweite Abtaster vom Vergleicher abgetrennt. Vom Ausgang des summenbildenden Gliedes werden die Eingänge des Pulslängenmodulators
und des signumbildenden Gliedes mit dem Überlagerungssignal χ + c .A* beaufschlagt, wobei c
W Wi
gleich ist dem Verhältnis Tq , entsprechend der Über-
tragungskennlinie des Pulslängenmodulators gelangt ein
proportional dem Anteil Zg λ zeitlich verlängertes
7F~
w
längenmoduliertes Steuersignal zur Antriebssteuereinrichtung des Stellmotors. Mit Beendigung des dem zu erwartendem
Scheitelwert der Regelabweichung χ proportio nalen Schrittes f werden die Kontakte des ersten und
zweiten Abtasters wieder in die Ruhelage gebracht, die
. /fa·
Ausgangslage für die nächste Abtastperiode ist eingenommen worden.
Falls das erste und zweite Abtasten eine zu tolerierende Regelabweichung χ (t) ergibt, werden nach dem erfolgten
zweiten Abtasten die Kontakte des ersten und zweiten Abtasters für die Zeitdauer Λ tR, die sehr viel kleiner
ist als die Ausgleichszeit t der Regelstrecke, in die Ruhelage gebracht, die Ausgangslage für die nächste
Abtastperiode ist eingenommen worden.
Die Erfindung kann auch unter Beteiligung eines Mikrorechnersystems
realisiert werden, indem ein programmierbarer Zähler-Zeitgeber-Schaltkreis für die Betriebsart
Zähler festgelegt und mit dem Takt des von der Druckmaschine angetriebenen Taktgebers beaufschlagt ist und
ein Lese-Schreib-Speicher mit wahlfreiem Zugriff die Funktionen der bistabilen Kippschaltungen erfüllt und
die Schaltzustände und Schaltungsabhängigkeiten gemäß einer in einem Festwertspeicher abgelegten Befehlsfolge
ausgeführt werden.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung
zeigt
Fig. 1: den erfindungsgemäßen Abtastregler, den Stellantrieb
und die Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Abtastimpulsfolgen
Fig. 2: die Darstellung von funktionsrelevanten Ausgangssignalen der Anordnung nach Fig. 1.
Dem Vergleicher 1 sind ein erster Abtaster 2.1 und ein zweiter Abtaster 2.2, bestehend aus der Reihenschaltung
von einem Ruhekontakt 2.1.1 (2.2.1), einem analogen Speicherglied und einem Arbeitskontakt 2.1.2 (2.2.2)
parallel angeschlossen, der Ausgang des Abtasters 2.1 ist
' '" 36Ö5986
mit einem ersten, mit einem Übertragungsfaktor von 1
wirkenden Eingang eines summenbildenden Gliedes 3 und des weiteren über einen weiteren Arbeitskontakt 2.2.3 des
Abtasters 2.2 mit einen zweiten, mit einem Übertragungsfaktor von -c wirkenden Eingang des summenbildenden Gliedes
3 verbunden, der Ausgang des Abtasters 2.2 ist an einen dritten, mit einem Übertragungsfaktor von +c wirkenden Eingang
des summenbildenden Gliedes 3 angeschlossen, der Ausgang des summenbildenden Gliedes 3 ist mit den Eingängen
des Pulslängenmodulators 4 und signumbildenden Gliedes 5 verbunden und der Ausgang des Pulslängenmodulators 4 und
des signumbildenden Gliedes 5 sind an die Antriebssteuereinrichtung 6 des Stellmotors 7 angeschlossen.
Der Steuereingang des Abtasters 2.1 ist mit dem Steuerausgang 14 und der Steuereingang des Abtasters 2.2 ist mit dem
Steuerausgang 18 der Schaltungsanordnung 9 zum Erzeugen der
Abtastimpulsfolgen verbunden. Die SchaltungsOrdnung 9 ist
des weiteren über den Eingang 10 an den Taktgeber 8, über
den Eingang 22 an den Ausgang des Pulslängenmodulators 4 und über den Eingang 24 an den Ergebnisausgang χ = 0 des
signumbildenden Gliedes 5 angeschlossen.
Der Taktgeber 8 ist mit dem Zähleingang des als Zeitgeber vorgesehenen Impulszählers 11 verbunden, der das Zählvolumen
m aufweist, so daß die Zeit des Zählvorganges bis zum Erreichen des letzten Zählschrittes ungefähr gleich ist
der mit der Druckplattenzylinder-Drehzahl verbundenen Ausgleichszeit t für einen Stellschritt. Der Ausgang m des
Impulszählers 11 ist mit dem ersten Eingang des ODER-Gliedes 12 verbunden. Die den Abtaster 2.1 steuernde bistabile
Kippschaltung 13 ist mit ihrem Setzeingang an den Ausgang des ODER-Gliedes 12 und mit ihrem Ausgang an den Steuereingang
14 des Abtasters 2.1 und an den ersten Eingang des UND-Gliedes 15 angeschlossen. Der Impulszähler 11 weist des
weiteren den Zählausgang η auf, wobei η die Bedingung n<<-
erfüllt, und ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes
15 sowie mit dem ersten Eingang des UND-Gliedes 16 verbunden. Die den Abtaster 2.2 steuernde bistabile Kippschaltung
17 ist mit ihrem Setzeingang an den Ausgang des UND-Gliedes 15 und mit ihrem Ausgang an den Steuereingang
18 des Abtasters 2.2, an den ersten Eingang des ODER-Gliedes 19 und den ersten, verzögernd wirkenden Eingang
des UND-Gliedes 20 angeschlossen. Die bistabile Kippschaltung 21, die nach erfolgtem zweiten Abtasten aktiviert
ist, falls das erste und zweite Abtasten eine tole^—
/■ierbare Regelabweichung x Ct) ergeben hat, ist mit ihrem
Setzeingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes 20 und mit
ihrem Ausgang mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 16 verbunden. Der Ausgang des Pulslängenmodulators 4 ist des
weiteren über den Eingang 22 der Schaltungsanordnung 9 an den ersten negierenden Eingang des UND-Gliedes 23 angeschlossen. Das signumbildende Glied 5 ist des/reiteren mit
dem Ergebnisausgang χ = 0 über den Eingang 24 der SchatungsanOrdnung
9 an den zweiten, negierenden, Eingang des UND-Gliedes 23 und an den Rücksetzeingang der bistabilen
Kippschaltung 21 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 20 ist mit dem ersten Eingang des ODER-Gliedes 25 verbunden
und der Ausgang des UND-Gliedes 23 ist an den zweiten Eingang des ODER-Gliedes 25 angeschlossen. Der Ausgang des
ODER-Gliedes 25 ist mit dem Rücksetzeingang der bistabilen
Kippschaltung 13 und der bistabilen Kippschaltung 17 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 16 ist an den zweiten
Eingang des ODER-Gliedes 12 und an den zweiten Eingang des ODER-Gliedes 19 angeschlossen. Der Ausgang des ODER-Gliedes
19 ist mit dem statisch wirkenden Rücksetzeingang des Impulszählers 11 verbunden.
Mit Beendigung des vorangegangenen Stellschrittes befinden sich die Kontakte des Abtasters 21 und des Abtasters 2.2 in
Ruhelage, vom Vergleicher 1 wird durch beide Abtaster 2.1,
~1/δ
2.2 die Regelabweichung x übernommen und gespeichert. Der Taktgeber 8 erzeugt pro Umdrehung des Druckplattenzylinders
eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen und beaufschlagt damit den Zähleingang des Impulszählers 11,
der Rucksetzeingang des Impulszählers 11 ist inaktiviert.
Der Impulszähler 11 bginnt mit dem nächsten vom Taktgeber 8 einlaufenden Taktimpuls das Zählen. Mit Erreichen
des letzten Zählschrittes, die Ausgleichszeit t für den
vorangegangenen Stellschritt ist abgelaufen, ist der Ausgang m des Impulszählers 11 aktiviert, was über das ODER-Glied
12 das Setzen der bistabilen Kippschaltung 13 zur Folge hat. Der aktivierte Ausgang der bistabilen Kippschaltung
13 steuert den Abtaster 2.1 in Arbeitslage und bereitet zugleich am UND-Glied 15 das Setzen der bistabilen
Kippschaltung 17 vor.
Über den Arbeitskontakt 2.1.2 gelangt die Regelabweichung χ vom Speicherglied auf den ersten Eingang des summen-
bildenden Gliedes 3· Durch den Ruhekontakt 2.1.1 ist der
Abtaster 2.1 vom Vergleicher 1 abgetrennt. Vom Ausgang des sumraenbildenden Gliedes 3 werden die Eingänge des Puls—
längenmodulators 4 und des signumbildenden Gliedes 5 mit der Regelabweichung χ beaufschlagt, ein längenmoduliertes
binäres Steuersignal und ein Richtungssignal gelangen zur
AntriebsSteuereinrichtung 6 des Stellmotors 7.
Der Impulszähler 11 beginnt mit dem nächsten Taktimpuls einen neuen ZählVorgang. Mit Erreichen des η-ten Zählsehrittes,
das Zeitintervall Δt« ist abgelaufen, ist der Ausgang
η des Impulszählers 11 aktiviert, was über das UND-Glied das Setzen der bistabilen Kippschaltung 17 zur Folge hat.
Der aktivierte Ausgang der bistabilen Kippschaltung 17 steuert den Abtaster 2.2 in Arbeitslage und aktiviert über
das ODER-Glied den statisch wirkenden Rucksetzeingang des
Impulszählers 11, das Zählen ist unterbrochen.
Über den Arbeitskontakt 2.2.3 gelangt die Regelabweichung χ vom Abtaster 2.1 auf den zweiten Eingang und über den
Arbeitskontakt 2.2.2 die Regelabweichung χ +/Ix auf den
Vv W
dritten Eingang des summenbildenden Gliedes 3. Durch den Ruhekontakt 2.2.1 ist der Abtaster 2.2 vom Vergleicher
abgetrennt. Vom Ausgang des summenbildenden Gliedes 3 werden die Eingänge des Pulslängenmodulators 4 und des
signumbildenden Gliedes 5 mit dem Überlagerungssignal
χ + c .^ χ beaufschlagt, wobei c gleich ist dem Verhältnis
Tg > ein proportional dem Anteil Z~g /, zeit-/%
JtJ * w
lieh verlängertes längenmoduliertes Steuersignal gelangt
zur Antriebssteuereinrichtung 6. Mit Beendigung des dem zu erwartenden Scheitelwert der Regelabweichung χ proportiona-
Vf
len Stellschritt f werden über das UND-Glied 23 und das
ODER-Glied 25 die bistabilen Kippschaltungen 13 und 17 rückgesetzt,
die Ausgangslage für die nächste Abtastperiode ist eingenommen worden.
Falls das erste Abtasten eine tolerierbare Regelabweichung χ und das zweite Abtasten eine tolerierbare Regelabweichung
χ +Z)x ergibt, angezeigt durch die Aktivierung des Ergebnisausganges
χ = 0 des signumbildenden Gliedes 5, wird durch den aktivierten Ausgang der bistabilen Kippschaltung 17, mit
einer Verzögerungszeit ausreichend für die Übernahme und Verarbeitung des Überlagerungssignales durch das signumbildende
Glied 5, über das UND-Glied 20 die bistabile Kippschaltung 21 gesetzt und werden über das UND-Glied 20 und das ODER-Glied
die bistabilen Kippschaltungen 13 und 17 rückgesetzt, wird am
UND-Glied 16 das Setzen der bistabilen Kippschaltung 13 vorbereitet
und über das ODER-Glied 19 ein neuer Zählvorgang eingeleitet, die Ausgangslage für die nächste Abtastperiode
ist eingenommen worden. Mit Erreichen des η-ten Zählschrittes, das Zeitintervall J to (durch /Ht™ ~^^w ergibt sich eine Schal—
tungsvereinfachung) ist abgelaufen, erfolgt über das UND-
• tv
Gliedee 16 das Setzen der bistabilen Kippschaltung 13,
die erste Abtastung beginnt.
Ergibt ein erstes Abtasten eine nicht tolerierbare Regelabweichung
χ , der Ergebnisausgang χ = 0 des signumbildenden Gliedes 5 ist inaktiviert, wird die bistabile Kippschaltung
21 rückgesetzt.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Vergleicher
2.1 Abtaster
2.2 Abtaster
3 summenbildendes Glied
4 Pulslängenmodulator
5 signumbildendes Glied
6 Antriebssteuereinrichtung
7 Stellmotor
8 Taktgeber
9 Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Abtast— impulsfolgen
10 Eingang der Schaltungsanordnung
11 Impulszähler
12 ODER-Glied
13 bistabile Kippschaltung
14 Steuereingang des Abtasters
15 UND-Glied
16 UND-Glied
17 bistabile Kippschaltung
18 Steuereingang des Abtasters
19 ODER-Glied
20 UND-Glied
21 bistabile Kippschaltung
22 Eingang der Schaltungsanordnung
23 UND-Glied
24 Eingang der Schaltungsanordnung
25 ODER-Glied <J Taktsignal
u. Signal des Impulszählers am Zählausgang m
U2 Signal des Impulszählers am Zählausgang η
u-3 Ausgangssignal der ersten bistabilen Kippschaltung
U^ Ausgangssignal der zweiten bistabilen Kippschaltung
Ur Ausgangssignal der dritten bistabilen Kippschaltung
w Führungsgröße
χ elektrische Abbildung der Regelgröße
χ , χ (t) Regelabweichung
W W
u Steuergröße
y Stellgröße
Claims (5)
1. Verfahren zum Erzeugen einer Abtastsignalfolge für
vorzugsweise zum Regeln der Bahnspannung oder Bahn— lage einer kontinuierlich bewegten Stoffbahn eingesetzte
Abtastregelungen mit pulslängenmoduliertem Stellsignal, gekennzeichnet dadurch, daß
- in einem ersten Verfahrensschritt ein Zeitintervall
gebildet wird, welches mit dem zeitlichen Ende des vorangegangenen Stellschrittes beginnt und in seiner
Länge ungefähr gleich ist der mit der Druckplattenzylinder-Drehzahl verbundenen Ausgleichszeit der
Regelstrecke (t ), daß für die Dauer des Zeitintera
valles (^t ) der Regelkreis unterbrochen ist und daß
mit dem Ende des Zeitintervalles («it ) beginnend die
Regelabweichung (x ) abgetastet und gespeichert wird; — in einem zweiten, sich anschließendem Verfahrensschritt
ein binäres Steuersignal für den Stellantrieb zur Ausführung eines Stellschrittes (y) erzeugt wird, welches
in seiner zeitlichen Länge der Regelabweichung (x )
proportional ist.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß
- in einem dritten Verfahrensschritt ein Zeitintervall (J tjj) gebildet wird, welches mit dem zeitlichen Anfang
des nach dem ersten Verfahrensschritt erfolgenden
Abtastens beginnt und in seiner Länge sehr viel kleiner ist als die Zeitkonstante der Regelstrecke (2^,), und
daß mit dem Ende des Zeitintervalles (Δ ty,) beginnend
die Regelabweichung (x +4x ) abgetastet und gespei-
W VT
chert wird;
- in einem vierten, sich anschließendem Verfahrensschritt der Zuwachs der Regelabweichung (Jx ) in dem im dritten
TI
Verfahrensschritt gebildetem Zeitintervall (Jt-) bestimmt
und ein dem Zuwachs der Regelabweichung (/ix ) proportionaler Anteil (£1 ... ) der nach dem ersten
Verfahrensschritt abgetasteten Regelabweichung (x )
Wf
überlagert wird und daß das im zweiten Verfahrensschritt erzeugte binäre längenmodulierte Steuersignal
um einen dem Überlagerungsanteil (£g Av ^ pro-
portionalen Anteil zeitlich verlängert wird.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder Punkt 1 und Punkt 2, gekennzeichnet
dadurch, daß die Verfahrensschrittfolge wiederholt wird.
4. Verfahren nach Punkt 1 und Punkt 2, gekennzeichnet
dadurch, daß bei Auftreten einer tolerierbaren Regelabweichung (x ) beim Abtasten nach dem ersten Verfah-
Wf
rensschritt und einer tolerierbaren Regelabweichung
(x +Jx) beim Abtasten nach dem dritten Verfahrens-
W Vt
schritt in der nächsten Verfahrensschrittfolge
- im ersten Verfahrensschritt ein Zeitintervall (^j tR)
gebildet wird, welches mit dem zeitlichen Anfang des nach dem dritten Verfahrensschritt der vorangegangenen
Schrittfolge erfolgenden Abtastens beginnt und in seiner Länge sehr viel kleiner ist als die Aus—
gleichszeit der Regelstrecke (t ), daß für die Dauer
des Zeitintervalles (^tp) der Regelkreis unterbrochen
ist und daß mit dem Ende des Zeitintervalles (4 t„)
beginnend die Regelabweichung ( χ ) abgetastet und ge-
speichert wird.
5. Abtastregler, gekennzeichnet dadurch, daß dem Vergleicher (1) parallel ein erster und ein zweiter steuerbarer Abtaster
(2.1, 2.2), bestehend aus der Reihenschaltung eines Ruhekontaktes (2.1.1, 2.2.1), eines analogen Speichergliedes
und eines Arbeitskontaktes (2.1.2, 2.2.2), angeschlossen sind und der Ausgang des ersten Abtasters (2.1)
mit einem ersten, mit einem Übertragungsfaktor von kleiner oder gleich 1 wirkenden Eingang eines summenbildenden
Gliedes (3) und des/weiteren über einen weiteren Arbeitskontakt (2.2.3) des zweiten Abtasters (2.2) mit einem
_3—
zweiten, mit einem Übertragungsfaktor von -c wirkenden Eingang des summenbildenden Gliedes (3) verbunden
ist j daß der Ausgang des zweiten Abtasters (2.2) an einen dritten, mit einem Übertragungsfaktor von +c wirkenden
Eingang des summenbildenden Gliedes (3) angeschlossen ist, daß der Ausgang des summenbildenden Gliedes
(3) mit dem Eingang des Pulslängenmodulators (4) und dem Eingang des signumbildenden Gliedes (5) verbunden
ist und daß der Ausgang des Pulslängenmodulators (4) und des signumbildenden Gliedes (5) an die Antriebssteuereinrichtung (6) angeschlossen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD85274546A DD235620A1 (de) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | Verfahren zum erzeugen einer abtastimpulsfolge und abtastregler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3605986A1 true DE3605986A1 (de) | 1986-10-09 |
Family
ID=5566380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863605986 Withdrawn DE3605986A1 (de) | 1985-03-28 | 1986-02-25 | Verfahren zum erzeugen einer abtastimpulsfolge und abtastregler |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4785223A (de) |
DD (1) | DD235620A1 (de) |
DE (1) | DE3605986A1 (de) |
FR (1) | FR2579782B1 (de) |
GB (1) | GB2173020B (de) |
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JP3210330B2 (ja) * | 1990-10-24 | 2001-09-17 | ヘンドリー・メカニカル・ワークス | 電気的アーク及び無線周波数のスペクトル検出 |
US5477150A (en) * | 1990-10-24 | 1995-12-19 | Hendry Mechanical Works | Electric arc and radio frequency spectrum detection |
FR2761673B1 (fr) * | 1997-04-02 | 1999-06-18 | Soc Et De Machines Pour Les Ar | Dispositif de controle automatique de la tension d'une bande de materiaux dans une machine a imprimer |
US6600328B2 (en) * | 2001-08-22 | 2003-07-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Analog method and circuit for monitoring digital events performance |
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US4511830A (en) * | 1978-08-29 | 1985-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Servo control apparatus |
FR2496921A1 (fr) * | 1980-12-22 | 1982-06-25 | Motorola Automobile | Procede et dispositif d'asservissement |
GB2166891B (en) * | 1984-11-09 | 1988-07-13 | Ferranti Plc | Velocity control system |
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- 1985-03-28 DD DD85274546A patent/DD235620A1/de not_active IP Right Cessation
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-
1986
- 1986-01-03 US US06/816,045 patent/US4785223A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1986-03-26 GB GB08607520A patent/GB2173020B/en not_active Expired
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FR2579782B1 (fr) | 1989-05-05 |
GB8607520D0 (en) | 1986-04-30 |
DD235620A1 (de) | 1986-05-14 |
GB2173020B (en) | 1989-01-05 |
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GB2173020A (en) | 1986-10-01 |
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Legal Events
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