DE3619355A1 - Verfahren und anordnung zur messsignalauswertung in phasengeregelten antrieben - Google Patents
Verfahren und anordnung zur messsignalauswertung in phasengeregelten antriebenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung
zur Auswertung von phasenmodulierten Meßsignalen, die
beispielsweise in einem inkrementalen Meßsystem entstanden
sind, in geregelten Antrieben.
Die Erfindung kann in geregelten Antrieben zur Positionierung
mit großer Auflösung und Genauigkeit sowie zur Erzeugung
von Bewegungsvorgängen mit konstanter Geschwindigkeit
und gutem Gleichlauf, insbesondere bei kleinen Geschwindigkeiten,
Anwendung finden.
Zur inkrementalen digitalen Lagesteuerung sind verschiedene
Verfahren bekannt. Verfahren mit offener Steuerung, z. B.
Schrittantriebe, erfordern nur einen geringen Aufwand zur
digitalen Signalverarbeitung. Nachteilig ist bei diesen
Antrieben der bei Gegenkräften oder Gegenmomenten auftretende
Positionierfehler. Bei Schrittmotoren besteht auch
die Gefahr von Schrittverlusten, wenn bestimmte Grenzwerte
bei der Beschleunigung bzw. beim Bremsen des Antriebes überschritten
werden. Gegenüber trägheitsarmen Gleichstrommotoren
vergleichbarer Leistung haben Schrittmotore größere
Massenträgheitsmomente und einen geringen Wirkungsgrad.
Geregelte inkrementale Antriebe weisen diese Nachteile
nicht auf. Zur Positionserfassung ist jedoch ein Meßsystem
erforderlich, welches die erreichbare Genauigkeit und Auflösung
des Antriebes wesentlich mitbestimmt.
Bekannte phasenmodulierende Meßsysteme arbeiten mit einer
digitalen zyklisch absoluten Auswertung. In Signer, A.:
Wegmessung mit Inductosyn. Werkstatt und Betrieb 108 (1975)
8, S. 507-513, der DD-PS 142 S. 16, der DE-PS 28 37 108
und Barth, W.; Gerstenberger, H.; Hercht, J.; Reichel, F.:
Robotersteuerung IRS 600. radio fernsehen electronik 31
(1982) H. 9, S. 563-591 sind verschiedene Möglichkeiten zur
phasenzyklischen Auswertung für die bekanntesten Vertreter
phasenmodulierender Meßsysteme, Resolver und Inductosyn,
dargestellt. Die Auswertung der phasenmodulierten Meßsignale
in fotoelektrischen Meßsystemen ist in den DD-PS
1 28 338, DE-AS 13 03 733 und DD-PS 2 06 424 gezeigt.
Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, daß zur Meßwertinterpolation
die den Bewegungsverlauf beschreibende Phasenverschiebung
mit den Impulsen einer Taktfrequenz f T ausgezählt
wird. Der erreichbare Interpolationsfaktor q wird durch das
Verhältnis der Taktfrequenz zur Ansteuerfrequenz f M für das
phasenmodulierende Meßsystem bestimmt. Wegen des periodischen
Auszählens der Phasenverschiebung ist eine gewisse
Zählzeit notwendig, bis der aktuelle Meßwert zur Verfügung
steht. Diese Zählzeit ist von der Phasenverschiebung und der
Ansteuerfrequenz f M abhängig. Für eine Phasenverschiebung
von nahe 360° erreicht die Zählzeit einen Wert von nahezu
Infolge von Gatterlaufzeiten ist bis zum Start des nächsten
Zählzyklus eine Erholzeit von einer Periodendauer der Ansteuerfrequenz
notwendig. Die allein durch die Meßsignalauswertung
verursachte Totzeit im Regelkreis des Antriebes
kann also 2T M erreichen.
Einer beliebigen Verkleinerung von T M sind Grenzen gesetzt,
da die Taktfrequenz f T nicht beliebig groß gewählt werden
kann. Mit der Standard TTL-Technik kann f T etwa 20 MHz betragen.
bei einem geforderten Interpolationsfaktor von
q = 1000 kann die Totzeit 0,1 ms erreichen.
Bei hochdynamischen Antrieben können aufgrund der durch die
Meßsignalverarbeitung bedingten Totzeit die von den anderen
Elementen des Antriebs her gegebenen Parameter nicht erreicht
werden.
Ein weiterer Nachteil ist der durch die digitale Darstellung
des interpolierten Meßwertes entstehende Quantisierungsfehler.
Soll beispielsweise eine 1000-fache Schritteilung der Maßstabsperiode
mit einar Genauigkeit von 1% erreicht werden,
muß ein Interpolationsfaktor von q = 100 000 realisiert werden.
Gegenüber einer 1000-fachen Schritteilung ohne Quantisierungsfehler
entsteht bei der bekannten Meßsignalauswertung ein
wesentlich größerer Aufwand.
Die beim Einsatz der Standard TTL-Technik entstehende Totzeit
für den Interpolationsfaktor Q = 100 000 beträgt 10 ms
und ist damit für schnelle Antriebe nicht tragbar.
Ein weiteres Problem besteht bei Antrieben in der Erzeugung
sehr langsamer Bewegungen (z. B. 0,05 mm · s -1) mit konstanter
Geschwindigkeit und gutem Gleichlauf. Dabei ist in geregelten
Antrieben die Bereitstellung eines der Geschwindigkeit proportionalen
Istwertsignales geringer Welligkeit von großer
Bedeutung. Bekannte Anordnungen wie z. B. Tachogeneratoren
liefern bei kleinen Geschwindigkeiten ein zu geringes Ausgangssignal.
Um eine ausreichend kleine Welligkeit des Geschwindigkeitssignales
zu erreichen, ist ein hoher Aufwand
notwendig.
Es ist deshalb Ziel der Erfindung, die genannten Nachteile
zu überwinden und ein einfaches Verfahren sowie eine Anordnung
zu schaffen, die es erlauben, innerhalb einer Maßstabsperiode
des phasenmodulierenden Meßsystems beliebig viele
Positionen ohne einen Quantisierungsfehler einzustellen,
aber auch eine Bewegung mit geringer konstanter Geschwindigkeit
und gutem Gleichlauf ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einen geregelten
Antrieb, dessen Meßsystem mindestens ein phasenmoduliertes
Meßsignal liefert, auch innerhalb einer Grundperiode
der Meßsignale beliebig viele Objektpositionen ohne einen
Quantisierungsfehler einzustellen.
Es soll ebenfalls eine Bewegung mit einer geringen konstanten
Geschwindigkeit möglich sein. Die Positioniergenauigkeit
und der Gleichlauf sollen unabhängig von Amplitudenschwankungen
der Meßsignale sein.
Weiter liegt die Aufgabe zugrunde, diese Forderungen mit
einem geringen Aufwand im Meßaufnehmer zu realisieren.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem
Verfahren und einer Anordnung zur Meßsignalauswertung in
phasengeregelten Antrieben, bei dem mindestens ein Referenzsignal
und ein Signal, dessen Phasenverschiebung gegenüber
dem Referenzsignal den Bewegungsverlauf beschreibt, vorliegen.
Die beiden Meßsignale werden einem Phasendetektor zugeführt,
dessen Ausgangssignal in einem Phasenregelkreis zur Lageregelung
als Regelabweichung zur Feinpositionierung dient,
wobei die Phase eines der beiden Meßsignale zusätzlich um
einen Betrag verschoben wird, der einer geforderten Feinposition
entspricht. Phasenabweichungen der dem Phasendetektor
des Lageregelkreises zugeführten Signale von größer 360° bzw.
kleiner 0° werden numerisch erfaßt und zur Grobregelung auf
die Sollperiode der Meßsignale benutzt. Innerhalb der Sollperiode
ist als Regelabweichung nur die analoge Ausgangsspannung
des Phasendetektors zur Lageregelung wirksam.
Die Funktion der Ausgangsspannung des Phasendetektors in
Abhängigkeit vom Istwert x ist streng linear. Für x-w = ±p/2
ist die Zuordnung der Ausgangsspannung des Phasendetektors
zur Regelabweichung e = x-w absolut. Außerhalb dieses Bereiches
setzt die Grobregelung ein.
Die Feinposition innerhalb der Sollperiode wird mit einem
steuerbaren Phasenschieber vorgegeben. Der Nulldurchgang der
Ausgangsspannung des Phasendetektors und damit die Sollage
innerhalb der Sollperiode ist damit durch die Phasenverschiebung
festgelegt, die vorzugsweise das Referenzsignal durch
den Phasenschieber erfährt. Damit sind innerhalb der Sollperiode
beliebig viele Positionen ohne Quantisierungsfehler
einstellbar.
Wird ein Laufzeitglied eingesetzt, dessen Laufzeit kontinuierlich
oder in Schritten einstellbar ist, kann die
Erzeugung der zusätzlichen Phasenverschiebung auf eine Zeitmessung
zurückgeführt werden, die mit bekannten technischen
Mitteln relativ leicht und mit hoher Genauigkeit durchgeführt
werden kann.
Vorteilhaft ist die Digitalisierung der Meßsignale, weil
die Einstellung der zusätzlichen Phasenverschiebung auf
einfache Weise, beispielsweise mit einem monostabilen Multivibrator,
möglich ist.
Die Feinposition wird vom Verhältnis der Haltezeit des monostabilen
Multivibrators zur Periodendauer der Meßsignale bestimmt.
Bei diesem Prinzip hat jedoch die Konstanz der Meßsignalfrequenz
und der Haltezeit Einfluß auf die Feinposition.
Es wird deshalb eine erfindungsgemäße Anordnung vorgeschlagen,
bei der die zusätzliche Phasenverschiebung von einer digitalen
Schaltung erzeugt wird, die mit der Meßsignalfrequenz
phasenstarr gekoppelt ist. Durch diese Maßnahme können sich
Frequenzänderungen der Meßsignale nicht auf die Feinposition
auswirken.
Eine Bewegung mit kleiner konstanter Geschwindigkeit und
gutem Gleichlauf wird erreicht, wenn die zusätzliche Phasenverschiebung
zur Feinpositionierung kontinuierlich geändert
wird. D. h. die Steuerfunktion für den Phasenschieber ist linear
und kann deshalb mit einfachen technischen Mitteln
erzeugt werden. Der Anstieg dieser Steuerfunktion bestimmt
die Größe der Fahrgeschwindigkeit. Um eine Bewegung über
mehrere Rasterperioden zu erreichen, ist eine Synchronisation
zwischen der Steuerfunktion und der Motorbewegung notwendig.
D. h. wenn die Phasenverschiebung des Meßsignales, dessen
Phasenverschiebung gegenüber einem Referenzsignal den Bewegungsverlauf
beschreibt, gegenüber dem Referenzsignal von
360° auf 0° springt, wird der Generator für die lineare
Steuerfunktion erneut ausgelöst. Das Synchronsignal kann
beispielsweise durch Differentation des Ausgangssignales
eines zusätzlichen Phasendetektors gewonnen werden. Dieser
Phasendetektor erfaßt die Phasenverschiebung zwischen dem
Referenzsignal des Meßsystems und dem Meßsignal, dessen
Phasenverschiebung den Bewegungsverlauf beschreibt.
Die Erfindung kann in allen geregelten Antrieben angewendet
werden, deren Meßsysteme mindestens ein Referenzsignal und
ein phasenmoduliertes Signal, dessen Phasenverschiebung gegenüber
dem Referenzsignal den Bewegungsverlauf beschreibt,
liefern.
Derartige Meßsignale können mit induktiven, magnetischen,
kapazitiven, fotoelektrischen oder interferenziellen Aufnehmern
erzeugt werden.
Die Erfindung soll anhand folgender in der Zeichnung schematisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert
werden.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Anordnung zur Gewinnung der Regelabweichung
für die Feinpositionierung.
Fig. 2 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Anordnung zur Erzeugung der zusätzlichen
Phasenverschiebung mit einer phasengekoppelten
Logik.
Fig. 3 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Anordnung zur Erzeugung der zusätzlichen
Phasenverschiebung mit einem weiteren Phasenregelkreis.
Fig. 4 Eine schematische Darstellung einer Anordnung
zur Feinpositionierung in einem mikrorechnergesteuerten
Antrieb.
Fig. 5 Eine schematische Darstellung einer Anordnung
zur Erzeugung einer Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit
und gutem Gleichlauf.
In Fig. 1 ist eine Anordnung zur Gewinnung der Regelabweichung
für die Feinpositionierung in Antrieben mit phasenmodulierenden
Meßsystemen gezeigt. Dazu werden in einem
Sinus-Kosinus-Generator 1 die Ansteuersignale u 1 und u 2
für das phasenmodulierende Meßsystem 2 erzeugt. Die Ausgangsspannung
u 3 des Meßsystems 2 hat eine der Istgröße x proportionale
Phasenverschiebung a gegenüber der Referenzspannung
u 1. Mit dem steuerbaren Phasenschieber 4 wird die
Phase der Referenzspannung u 1 in Abhängigkeit von der Führungsgröße
w um einen zusätzlichen Phasenwinkel β verschoben.
Dem Phasendetektor 3, dessen Ausgangssignal als Feinregelspannung
bzw. Regelabweichung für den Lageregelkreis
dient, werden die Meßsystemspannung u 3 und die zusätzlich
um den Phasenwinkel β phasenverschobene Spannung u 4 zugeführt.
Der Nulldurchgang der Feinregelspannung und damit die Soll-
Feinposition kann jetzt mit Hilfe der Führungsgröße w an jede
beliebige Stelle innerhalb der Sollperiode p S gelegt werden.
Die Feinregelspannung ist je nach dem verwendeten Phasendetektor
in einem Bereich von mindestens ± p/2 um ihren Nulldurchgang
eindeutig und linear. Übersteigt die Regelabweichung
diesen Bereich, setzt die Grobregelung ein und führt
den Läufer so, daß der eindeutige Bereich der Feinregelspannung
wieder erreicht wird. Als Schaltkriterium für die Grobregelung
dienen die steilen Flanken der Feinregelspannung an
den Grenzen des eindeutigen Bereiches.
Eine Anordnung zur Erzeugung der zusätzlichen Phasenverschiebung
mit einer phasengekoppelten Logik ist in Fig. 2 gezeigt.
Ein Taktgenerator 5 steuert den digitalen Sinus-Kosinus-Generator
6 an, der gleichzeitig eine Frequenzteilung der Taktfrequenz
f T auf die Meßsignalfrequenz f M vollzieht. Die Ausgangsspannung
u 3 des Meßsystems wird mit einem Komparator 8
digitalisiert und dem digitalen Phasendetektor 9 zugeführt.
Die Referenzspannung u 1 wird mit dem Komparator 7 digitalisiert
und steht als digitales Referenzsignal u 1D zur weiteren
Verarbeitung zur Verfügung. Der programmierbare Zähler 16
arbeitet als Teiler, der aus der Taktfrequenz f T die Referenzspannung
u 4D mit der Frequenz f M und einer zusätzlichen
Phasenverschiebung erzeugt.
Der Phasenwinkel β wird von der Führungsgröße für die Feinposition
w Fein bestimmt.
Der um den Phasenwinkel β gegenüber dem Referenzsignal u 1
phasenverschobene Umlauf des programmierbaren Zählers 16
wird erreicht, indem der programmierbare Zähler 16 zum Periodenbeginn
des Referenzsignals u 1 auf den von der Führungsgröße
w Fein vorgegebenen Zählwert gesetzt wird. Der
Phasenwinkel ist bei dieser Anordnung von Frequenzschwankungen
der Taktfrequenz f T unabhängig.
Für den notwendigen Zählumfang des programmierbaren Zählers
gilt bei einem geforderten Interpolationsfaktor q:
Im Phasendetektor 9 wird die Phasenlage der Spannung u 3D
bezüglich der Referenzspannung u 4D bestimmt. Das analoge
Ausgangssignal dieses Phasendetektors dient als Feinregelspannung
u Fein . Der Phasendetektor 9 enthält eine Periodenlogik,
die bei Phasensprüngen von 0° nach 360° bzw. von
360° nach 0° vorwärts- bzw. rückwärts-Zählimpulse ZV bzw.
ZR für den Periodenzähler 10 erzeugt. Mit dem digitalen Subtrahierer
11 wird aus dem numerischen Istwert für die Grobposition
Nx und dem Grobsollwert w Grob die Regelabweichung
für die Grobpositionierung gewonnen, die über den DA-Umsetzer
12 und den Summierer 14 auf den analogen Lageregler einwirkt.
Der Vergleicher 15 schaltet über den elektronischen
Schalter 13 die Feinregelspannung auf, wenn die Sollperiode
erreicht ist. Damit tritt kein Quantisierungsfehler auf.
Zur Unterdrückung der Stufigkeit des Ausgangssignals vom DA-
Umsetzer 12 kann der elektronische Schalter 13 sowie der
Vergleicher 15 entfallen, wodurch eine ständige Summation
der Grob- und Feinregelspannung erfolgt.
Fig. 3 zeigt die Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung
zur Erzeugung der zusätzlichen Phasenverschiebung
mit einem weiteren Phasenregelkreis. Die Ansteuersignale
u 1 und u 2 für das Meßsystem 13 haben die Frequenz f M und
werden mit einem Generator 18 erzeugt. Der zusätzliche Phasenregelkreis,
bestehend aus dem Teiler 23, dem Phasendetektor
24, dem Schleifenfilter 25 und dem spannungsgesteuerten
Oszillator 26 erzeugt das phasenstarr an die digitalisierte
Referenzspannung gekoppelte Taktsignal u T mit der Frequenz
f T . Aus dem Taktsignal wird mit dem Teiler 27 das Referenzsignal
u 4D für den Phasenmodulator 21 gewonnen. Die Frequenz
des Referenzsignales u 4D entspricht der Generatorfrequenz
f M . Durch die Führungsgröße w Fein wird die zusätzliche
Phasenverschiebung des Referenzsignales u 4D gegenüber der
Referenzspannung u 1 und damit die Feinposition bestimmt.
Für den Teilungsfaktor der Teiler 23 und 27, N bzw. den
Interpolationsfaktor gilt:
Aufgrund der phasenstarren Kopplung des Referenzsignales
u 4D mit der Referenzspannung u 1 haben Frequenzänderungen
des Generators 18 keinen Einfluß auf die Positioniergenauigkeit.
Fig. 4 zeigt die schematische Darstellung einer Anordnung
zur Feinpositionierung in einem mikrorechnergesteuerten Antrieb.
Ein Generator 33 erzeugt die Ansteuerspannungen u 1
und u 2 für das phasenmodulierende Meßsystem 32. Die als Referenz
benutzte Spannung u 1 wird mit dem Komparator 34 digitalisiert.
Mit dem als Laufzeitglied verwendeten monostabilen
Multivibrator 35 wird eine zusätzliche Phasenverschiebung
des Referenzsignales u 4D gegenüber der Referenzspannung
u 1 erreicht. Die zusätzliche Phasenverschiebung und damit
die Feinposition wird durch den Mikrorechner 40 mit dem
Steuerwert DF über den DA-Umsetzer 36 als Steuerspannung
u St für den monostabilen Multivibrator 35 vorgegeben.
Aus dem digitalisierten phasenmodulierten Meßsignal u 3D und
dem Referenzsignal u 4D wird im Phasendetektor 38 die analoge
Feinregelspannung u Fein gewonnen. Mit der im Phasendetektor
38 enthaltenen Periodenlogik werden bei Phasensprüngen von
360° nach 0° oder von 0° nach 360° die Periodenzählimpulse
ZV und ZR zur Grobregelung auf die Sollperiode erzeugt. Die
Periodenzählimpulse ZV und ZR werden im Mikrorechner 40,
der als digitaler Regler arbeitet, ausgewertet. Die Stellgröße
des Feinreglers 41 wird über den Summierpunkt 29
ebenfalls dem Leistungsverstärker 30 zugeführt, der den
Motor 31 ansteuert.
Eine Bewegung mit konstanter Fahrgeschwindigkeit entsteht,
wenn der Mikrorechner 40 das Steuerwort DF kontinuierlich
in kleinen Schritten verändert.
Fig. 5 zeigt die schematische Darstellung einer Anordnung
zur Erzeugung einer Bewegung mit konstanter Fahrgeschwindigkeit
und gutem Gleichlauf.
Der Generator 41 erzeugt die Ansteuerspannungen u 1 und u 2
für das phasenmodulierende Meßsystem 42. Der Phasendetektor
43, dessen Ausgangsspannung als Feinregelspannung u Fein
dient, vergleicht die Phase der phasenmodulierten Ausgangsspannung
u 3 des Meßsystems mit dem Referenzsignal u 4. Mit
dem Phasenschieber 44 kann die Phase der Referenzspannung u 1
zur Gewinnung des Referenzsignales u 4 kontinuierlich verschoben
werden. Die Steuerung des Phasenschiebers erfolgt
mit der Steuerspannung u St , wobei der Zusammenhang zwischen
der Steuerspannung u St und der Größe der Phasenverschiebung
durch den Phasenschieber 44 linear ist.
Der Steuerspannungsgenerator 44 erzeugt eine lineare Funktion,
deren Anstieg durch die Führungsgröße w, zur Vorgabe
der Sollgeschwindigkeit, bestimmt wird. Nach der Bewegung
um eine Periode der Maßverkörperung muß der Steuerspannungsgenerator
46 erneut ausgelöst bzw. synchronisiert werden.
Die Synchronisation muß immer dann erfolgen, wenn die Phasenverschiebung
zwischen der Referenzspannung u 1 und dem
Meßsignal u 3 von 360° auf 0° bzw. von 0° auf 360° springt.
Die Synchronisationssignale Sync werden mit der Periodenlogik
des Phasendetektors 45 gewonnen. Die Synchronisation erfolgt
stets zum richtigen Zeitpunkt, weil als Kriterium zur
Auslösung eines Synchronimpulses direkt das Meßsignal u 3
herangezogen wird.
Zur Überwachung des Gleichlaufes und des absoluten Wertes
der Geschwindigkeit wird das analoge Ausgangssignal des Phasendetektors
45 herangezogen. Nach dem Differenzierer 47
erhält man eine der Bewegungsistgeschwindigkeit proportionale
Spannung.
Diese Spannung wird im Vergleicher 48 mit der Führungsgröße
w für die Geschwindigkeit verglichen. Entsprechend der geforderten
Geschwindigkeitskonstanz bzw. dem geforderten
Gleichlauf gibt der Vergleicher bei Überschreitungen vorgegebener
Toleranzen ein Fehlersignal FS aus.
Claims (12)
1. Verfahren zur Meßsignalauswertung in phasengeregelten
Antrieben, bei dem mindestens ein Referenzsignal und ein
Signal, dessen Phasenverschiebung gegenüber dem Referenzsignal
den Bewegungsverlauf beschreibt, vorliegen, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Signale einem Phasendetektor
zugeführt werden, dessen Ausgangssignal im Phasenregelkreis
zur Lagerregelung als Regelabweichung zur Feinpositionierung
dient, wobei die Phase eines der beiden Meßsignale zusätzlich
um einen Betrag verschoben wird, der einer geforderten
Feinposition entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
Phasenabweichungen der dem Phasendetektor des Lageregelkreises
zugeführten Signale von größer 360° bzw. kleiner 0°
numerisch erfaßt und zur Grobregelung benutzt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Bewegung mit konstanter Fahrgeschwindigkeit
der Phasensollwert für den Phasenregelkreis zur
Lageregelung entsprechend der geforderten Geschwindigkeit
kontinuierlich verändert wird.
4. Anordnung zur Meßsignalauswertung in phasengeregelten
Antrieben gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der zusätzlichen Phasenverschiebung,
vorzugsweise des Referenzsignales, mindestens ein steuerbarer
Phasenschieber vorhanden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Laufzeitglied, dessen Verzögerungszeit kontinuierlich
oder in Schritten einstellbar ist, vorhanden
ist.
6. Anordnung zur Meßsignalauswertung in phasengeregelten
Antrieben gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß ein
digitaler Phasendetektor vorgesehen ist, dem ein erstes
Meßsignal direkt sowie eine zweites Meßsignal mit einer
zusätzlichen Phasenverschiebung zugeführt wird, wobei der
digitale Phasendetektor ein analoges Ausgangssignal liefert.
7. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet,
daß zur Gewinnung des Referenzsignales für den
Phasendetektor des Lageregelkreises ein Frequenzteiler,
dessen Teilerfaktor dem Interpolationsfaktor q entspricht,
vorgesehen ist, welcher einen Grundtakt mit der q-fachen
Frequenz der Ansteuersignale des Meßsystems teilt, wobei
der Frequenzteiler gegenüber der Ansteuerfrequenz des
Meßsystems mit einem einstellbaren Phasenversatz umläuft,
der einer geforderten Feinposition entspricht.
8. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der Ansteuersignale für das
phasenmodulierende Meßsystem ein digitaler Sinus-Kosinus-
Generator vorgesehen ist, der mit dem Grundtakt angesteuert
wird.
9. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet,
daß ein Frequenzteiler mit einem Teilerfaktor q
vorgesehen ist, dessen Ausgangsimpulse einen analogen Sinus-
Kosinus-Generator zur Gewinnung der notwendigen Ansteuersignale
für das phasenmodulierende Meßsystem synchronisieren.
10. Anordnung nach den Ansprüchen 4 und 5 dadurch gekennzeichnet,
daß mit einem zusätzlichen Phasenregelkreis, der
auf ein Meßsignal synchronisiert ist, das Referenzsignal,
mit einer der Feinposition entsprechenden Phasenverschiebung,
für den Phasendetektor des Lageregelkreises gewonnen wird.
11. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 10 dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit
zur Steuerung der zyklischen Synchronisation mindestens
ein zusätzlicher Phasendetektor vorgesehen ist, dem das
Referenzsignal des Meßsystems ohne zusätzliche Phasenverschiebung
sowie das Meßsignal, dessen Phasenverschiebung
den Bewegungsverlauf beschreibt, zugeführt wird.
12. Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 11 dadurch gekennzeichnet,
daß zur Vergabe der Sollphasenlage des Phasenregelkreises
zur Lageregelung eine programmierbare Logik vorgesehen
ist.
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DD (1) | DD239678A1 (de) |
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Also Published As
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---|---|
DD239678A1 (de) | 1986-10-01 |
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