DE3619355A1 - Verfahren und anordnung zur messsignalauswertung in phasengeregelten antrieben - Google Patents

Verfahren und anordnung zur messsignalauswertung in phasengeregelten antrieben

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DE3619355A1 DE19863619355 DE3619355A DE3619355A1 DE 3619355 A1 DE3619355 A1 DE 3619355A1 DE 19863619355 DE19863619355 DE 19863619355 DE 3619355 A DE3619355 A DE 3619355A DE 3619355 A1 DE3619355 A1 DE 3619355A1
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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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SAX, Herbert: Positionierungssystem kommt mit drei Chips aus. In: Elektronik, 1980, Heft 18, S. 47-54 *
SIGNER, Anton: Verfahren zur Wegmessung mit Inductosyn. In: Werkstatt und Betrieb, Bd. 108 (1975), Heft 8, S. 507-513 *

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DD239678A1 (de) 1986-10-01

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