DE3927433A1

DE3927433A1 - Positioniersteuervorrichtung

Info

Publication number: DE3927433A1
Application number: DE3927433A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Mizuno; Takaharu Ueda; Tetsu Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1989-08-19
Publication date: 1990-03-08
Also published as: JPH0738136B2; US4940924A; DE3927433C2; JPH0256008A

Description

Die Erfindung betrifft eine Positioniersteuervorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zum Positionieren mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Positioniersteuervorrichtung mit einer Umschaltmöglichkeit zwischen Geschwindigkeitssteuerung und Positioniersteuerung, die generell als Aufnahmekopf-Positioniersteuervorrichtung für Magnetdisketten-Geräte verwendet wird. Diese Vorrichtung ist ein typisches Beispiel einer mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit arbeitenden Positioniersteuervorrichtung. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: (1) R. K. Oswald, Design of a Disk Head-Positioning Servo, IBM Journal of Research and Development, Vol. 18, No. 6, November 1974, (2) R. K. Oswald, Head-Positioning Servo Design for the IBM 3344/3350 Disk Files, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, Vol. MAG-14, No. 4, Juli 1978, (3) Takanami et al., Peripheral Circuits for 3.2 GByte Multi-Device Disk Storage, Transactions on Research and Utility by Nippon Telephone and Telegraph Company, Vol. 31, No. 1, 1982.

In Fig. 1 ist mit 1 eine zu steuernde Einrichtung bezeichnet, konkret ein Motor und ein in den Motor integrierter Abgreifkopf. Ein die vom Abgreifkopf festgestellte Geschwindigkeit angebendes Geschwindigkeitssignal 4 der Einrichtung 1 wird von einem Geschwindigkeitsdetektor 3 ermittelt. Anschließend wird das Geschwindigkeitssignal 4 durch einen Integrator 5 in ein Positionssignal 6 umgewandelt, und eine Positionsabweichung 7 zwischen dem Positionssignal 6 und einem Positionsbefehl 2 wird errechnet. Eine Geschwindigkeitsabweichung 10, bestehend aus der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitssignal 4 und einem Geschwindigkeitsbefehl 9, der auf der Basis der Positionsabweichung 7 aus einer Geschwindigkeitsbezugskurve 8 errechnet wird, wird durch einen Schalter 11 in einen Kompensator 12 eingegeben. Die Geschwindigkeitsbezugskurve 8 ist eine Geschwindigkeits-Positions-Kurve bei Beschleunigung der Einrichtung 1 mit dem höchsten Beschleunigungswert und bei Verlangsamung mit gleichförmigem Verlangsamungswert. In dem Kompensator 12 wird die Frequenz des eingegebenen Geschwindigkeitsabweichungswertes 10 verstärkt und geglättet, und ein Regel-Eingangssignal 13 wird von dem Kompensator 12 an die Einrichtung 1 ausgegeben. Ein Positionssignal 15 (Position des Abgreifkopfes) der Einrichtung 1 wird von einem Positionsdetektor 14 erkannt, und die Positionsabweichung 16 zwischen dem Positionssignal 15 und dem Positionsbefehl 2 wird durch den Schalter 11 in den Kompensator 12 eingegeben. In dem Kompensator 12 wird die Frequenz der eingegebenen Positionsabweichung 16 verstärkt und geglättet, und das Regel-Eingangssignal 13 wird von dem Kompensator 12 an die Einrichtung 1 ausgegeben.

Die herkömmliche Positioniersteuervorrichtung weist sowohl ein Geschwindigkeitsregelsystem zur Erzielung eines Ausgangssignals mit hoher Geschwindigkeit als auch ein Positionsregelsystem zum Durchführen von Positioniervorgängen mit hoher Genauigkeit auf. Bei diesen parallel zueinander geschalteten Regelsystemen kann der Schalter 11 zwischen dem Geschwindigkeitsregelsystem und dem Positionssteuersystem umschalten, wodurch die Positioniersteuerung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit durchgeführt wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der beiden Regelsysteme beschrieben. Bei dem Geschwindigkeitsregelsystem wird das Geschwindigkeitssignal 4 so gesteuert, daß es gleich dem Steuerbefehl 9 wird; zu diesem Zweck erfolgt eine Rückkopplungs-Kompensation durch den Kompensator 12, der die Signalabweichung 10 zwischen dem Geschwindigkeitsbefehl 9 und dem von dem Geschwindigkeitsdetektor 3 erkannten Geschwindigkeitssignal 4 der Einrichtung 1 ermittelt und daraufhin das Regel-Eingangssignal 13 erzeugt.

Wenn eine Hochgeschwindigkeits-Regelung erfolgen soll, existiert jedoch das Problem der Sättigung des an die Einrichtung 1 abgegebenen Regel-Eingangssignals. Um mit einer Regelung, die lediglich den Rückkopplungs-Ausgleich ausführt, eine Hochgeschwindigkeits-Antwort zu erhalten, muß kurzzeitig ein überschießendes Regel- Eingangssignal erzeugt werden. Bei der herkömmlichen Vorrichtung wird anschließend zum Durchführen der Hochgeschwindigkeits-Regelung innerhalb der Grenzen des Regel-Eingangssignals eine als Geschwindigkeitsbezugskurve bezeichnete quadratische Kurve gemäß Fig. 2 verwendet, um den Geschwindigkeitsbefehl 9 zu erzeugen. Wenn die Einrichtung beschleunigt wird, wird ein zu begrenzender elektrischer Strom, etwa durch einen Treiberverstärker, in den Sättigungszustand gebracht, und wenn die Einrichtung verlangsamt wird, werden im Vergleich zum Beschleunigungszustand ungefähr zwei Drittel des elektrischen Stroms verbraucht, so daß die Einrichtung gleichförmig verlangsamt wird. Die Geschwindigkeitsbezugskurve wird aus dem Verhältnis zwischen einer Geschwindigkeit und einer Bewegungsdistanz bei der nachstehend beschriebenen gleichförmigen Beschleunigungsbewegung gebildet. Entsprechend dem Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit v und der Zeit t bei Beschleunigung der Einrichtung bei einem gleichförmigen Beschleunigungswert a gilt die folgende Gleichung:

v = at (1)

Ferner gilt entsprechend dem Verhältnis zwischen der Bewegungsdistanz s und der Zeit t bei Beschleunigung der Einrichtung bei einem gleichförmigen Beschleunigungswert a die folgende Gleichung:

s = at ²/2 (2)

Da die erforderliche Bewegungsdistanz s eine Abweichung zwischen einer Zielposition x _T und einer Ist-Position x ist, ergibt sich durch Herauskürzen der Zeit t aus den Gleichungen (1) und (2) die folgende Gleichung für die Geschwindigkeitsbezugskurve:

Bei dem Positionssteuersystem wird die Regelung derart durchgeführt, daß das Positionssignal 15 dem Positionsbefehl 2 gleich wird; zu diesem Zweck erfolgt ein Regelablauf, bei dem durch den Kompensator 12 eine Rückkopplungs-Kompensation auf der Basis der Positionsabweichung 16 zwischen dem Positionsbefehl 2 und dem von dem Positionsdetektor 14 ermittelten Positionssignal 15 der Einrichtung 1 durchgeführt wird und das Regel-Eingangssignal 13 erzeugt wird.

Bei der herkömmlichen Positioniersteuervorrichtung werden, um Hochgeschwindigkeits-Positioniervorgänge mit hoher Genauigkeit, und mit so wenig Steuersignalen wie möglich durchzuführen, das Regeln für Hochgeschwindigkeitsbewegung und das Regeln zum Ausführen des Hochpräzisions-Positionierens von verschiedenen Systemen durchgeführt. Beide Regelsysteme lassen sich durch den Schalter 11 umschalten, jedoch ist es notwendig, sowohl die Schaltbedingungen als auch die Zustände beider Regelsysteme zu ermitteln, so daß sich die Übergangsantwort erzeugen läßt, die entsprechend der Anfangsposition und der Anfangsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Umschaltens simuliert wird. In Fig. 2 ist die Schaltposition mit x _e bezeichnet.

Wie erläutert, erfolgt bei der herkömmlichen Positioniersteuervorrichtung zur Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Positioniersteuerung die Regelung für die Hochgeschwindigkeits-Bewegung durch das Geschwindigkeitsregelsystem bzw. die Regelung für die Hochpräzisions-Positionierung durch das Positionierregelsystem, wobei der Steuervorgang durch Umschalten der beiden Regelsysteme erfolgt. Diese herkömmliche Vorrichtung ist jedoch in dreifacher Hinsicht problematisch:

(1) Da grundlegend zwei Regelsysteme umgeschaltet werden, wird eine Übergangs-Antwort erzeugt, es sei denn, die Geschwindigkeit würde bei der Umschaltung beider Systeme vollständig zu null gemacht; folglich wäre die Beruhigungszeit länger.
(2) Da der Schaltzeitpunkt durch Simulieren der Übergangs-Antwort nach dem Trial-and-error-Prinzip bestimmt wird, lassen sich die Regelsysteme nicht vollständig vorkonzipieren.
(3) Die Art des Umschaltens zwischen den Systemen macht die Regelsysteme kompliziert, und die erforderliche Menge an Schaltungen ist kostenaufwendig.

Das Steuersystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist sowohl ein Rückkopplungs-Kompensationssystem als auch ein vorwärtswirkendes Kompensationssystem auf. Das Rückkopplungs-Kompensationssystem enthält einen ersten Kompensator und einen Positionsdetektor zum Erkennen der Position der zu steuernden Einrichtung, und das vorwärtswirkende Kompensationssystem enthält einen zweiten Kompensator, eine Filtereinrichtung, deren dynamische Charakteristik sich umgekehrt zu derjenigen eines aus dem zweiten Kompensator und dem Rückkopplungs-Kompensationssystem bestehenden Systems verhält, und eine Filtereinrichtung, deren dynamische Charakteristik gleich derjenigen der Einrichtung (des zu steuernden Objektes) ist. Ein an das Regelsystem ausgegebenes Befehls-Signal wird als das Soll-Signal des Objektes aufgefaßt.

Das Regelsystem kann auch so vorgesehen sein, daß ein Teil des vorwärtswirkenden Kompensationssystems entfällt und ein Signal, welches ausgegeben wird, nachdem das Befehls-Eingangssignal den eliminierten Teil durchlaufen hat, in einem Speicher gespeichert wird, und während des Steuervorgangs der in dem Speicher gespeicherte Wert in den anderen, nicht eliminierten Teil des vorwärtswirkenden Kompensationssystems eingegeben wird.

Das Befehls-Eingangssignal wird so gewählt, daß ein dem zweiten Kompensator zugeführtes Eingangssignal und ein dem Rückkopplungs-Kompensator zugeführtes Eingangssignal eine kontinuierliche Funktion über die Zeit bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Positioniersteuervorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, einen Positioniervorgang sowohl mit einem unter hoher Geschwindigkeit erfolgenden Antwortsignal und als auch mit hoher Genauigkeit durchzuführen, auch wenn das Eingangssignal klein ist.

Die Erfindung schafft eine Positioniersteuervorrichtung, bei der sich durch Verwendung einer Speichervorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, die Hochgeschwindigkeits-Antwort und der Hochpräzisions-Positioniervorgang leichter als beim Stand der Technik durchführen lassen.

Die Positionierung erfolgt ohne Übergangs-Antwort mit einem einfachen Steuersystem durch Auswählen des oben beschriebenen Befehls-Eingangssignals.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Positioniersteuervorrichtung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Geschwindigkeitsbezugskurve bei der herkömmlichen Positioniersteuervorrichtung,

Fig. 3 und 4 Blockschaltbilder einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Positioniersteuervorrichtung,

Fig. 5(a) und (b) Schaubilder einer Wellenform des Befehls-Eingangssignals und der zugehörigen differenzierten Wellenform,

Fig. 6(a) und (b) Schaubilder einer Wellenform des Befehls-Eingangssignals und der zugehörigen differenzierten Wellenform, und

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Positioniersteuervorrichtung.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Positioniersteuervorrichtung. Mit 1 ist eine zu steuernde Einrichtung bezeichnet, bei der es sich um einen etwa bei Magnetdiskettenantriebsvorrichtungen verwendeten steuerbaren Stellantrieb handelt, d. h. einen Motor mit integriertem Zugriffskopf. Die Einrichtung 1 ist mit einem Positionsdetektor 14 verbunden, der die jeweilige Position der Einrichtung 1 erkennt, wobei ein Positionssignal 15 vom Positionsdetektor 14 an die Einrichtung 1 abgegeben wird. Die Einrichtung 1 ist ferner mit einem Kompensator 17 verbunden, der ein Regel-Eingangssignal 13 an die Einrichtung 1 abgibt. Das Rückkopplungs-Kompensationssystem A₁ umfaßt die Einrichtung 1, den Positionsdetektor 14 und den Kompensator 17. Die folgenden Einrichtungen sind in Reihe mit dem Rückkopplungs-Kompensationssystem A₁ geschaltet: ein Kompensator 18 zum Glätten des Antwortsignals des Regelsystems, ein Filter 20, dessen dynamische Charakteristik sich umgekehrt zu derjenigen des Systems verhält, das das Rückkopplungs- Kompensationssystem A₁ und der Kompensator 18 bilden, und ein Filter 19, dessen dynamische Charakteristik derjenigen der Einrichtung 1 gleicht. Ein Befehls-Eingangssignal 21 wird in das Filter 19 eingegeben, von dem ein Positionier-Befehlssignal 22 an das Filter 20 ausgegeben wird, der seinerseits ein Befehlssignal 23 des Steuersystems an den Kompensator 18 ausgibt. Ein Differenz-Signal, das die Differenz zwischen dem Positionssignal 15 und einem von dem Kompensator 18 ausgegebenen Steuersignal 24 repräsentiert, wird dem Kompensator 17 zugeführt. Ein vorwärtswirkendes Kompensationssystem A₂ umfaßt das Filter 19, das Filter 20 und den Kompensator 18.

In Fig. 3 geben die Buchstaben und Zahlen innerhalb der Blöcke die dynamischen Charakteristiken des jeweiligen Blocks an, wobei s einen Laplace-Operator und K einen Verstärkungsfaktor des Positionsdetektors 14 bezeichnet.

Im folgenden werden die Charakteristik W₂ des geschlossenen Regelkreises und die Charakteristik W₁ des Regelsystems, die beide in Fig. 3 gezeigt sind, durch die nachstehenden Gleichungen (4) und (5) wiedergegeben.

W₁ (s) = C₁ (s) × W₂ (s) (5)

Das Steuersystem der Vorrichtung weist das vorwärtswirkende Kompensationssystem A₂ und das Rückkopplungs-Kompensationssystem A₁, wie sie oben beschrieben sind, auf, um den Positioniervorgang mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit durchzuführen. Bei diesem Steuersystem werden von dem vorwärtswirkenden Kompensationssystem A₂ eine hohe Geschwindigkeit und von dem Rückkopplungs-Kompensationssystem A₁ eine hohe Genauigkeit bewirkt. Dies bedeutet, daß die Hochgeschwindigkeits-Antwort des Steuersystems sowohl durch das vorwärtswirkende Kompensationssystem A₂ als auch durch das Befehls-Eingangssignal 21 erzeugt wird bzw. die hohe Genauigkeit des Steuersystems durch das Rückkopplungs- Kompensationssystem A₁ erzielt wird. Da das vorwärtswirkende Kompensationssystem A₂ und das Rückkopplungs- Kompensationssystem A₁ hintereinandergeschaltet sind, braucht das Steuersystem nicht umgeschaltet zu werden, wodurch die Übergangs-Antwort beeinträchtigt worden wäre, und somit lassen sich Positioniervorgänge mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit durch lediglich ein einziges Steuersystem ausführen. Das Steuersystem der Vorrichtung kann zum Erzeugen der Hochgeschwindigkeits-Antwort und zum Hochgenauigkeits- Positionieren jeweils individuell ausgelegt werden.

Das Befehls-Eingangssignal 21 wird so gewählt, daß das Regel-Eingangssignal 13 klein ist, das Positionssignal 15 eine Hochgeschwindigkeits-Antwort ergibt und sich das Befehlssignal 23 des Steuersystems als kontinuierliche Funktion erzeugen läßt.

Da das Filter 20 eine dynamische Charakteristik aufweist, die sich umgekehrt zu der Charakteristik W₁ (s) des Steuersystems verhält, wird die Übergangs-Charakteristik vom Positionsbefehl 22 zum Positionssignal 15 zu 1, und das Positionssignal 15 entspricht dem Positionsbefehl 22. Wenn die Einrichtung 1 dem Filter 19 entspricht, wird der Wert des Befehls-Eingangssignals 21 der gleiche wie derjenige des Regel-Eingangssignals 13. Folglich kann, um die Begrenzung des Regel-Eingangssignals 13 zu gewährleisten, eine Wellenform erzeugt werden, die die gleiche Ober- und Untergrenze wie das Befehls-Eingangssignal 21 aufweist.

Im folgenden wird ein praktisches Beispiel der erläuterten Anordnung beschrieben.

Nimmt man an, daß das Trägheitsmoment der Einrichtung 1, in diesem Fall eines Stellantriebs, auf 1 normiert ist, ist die dynamische Charakteristik P (s) der Einrichtung 1 durch die unten aufgeführte Gleichung (6) gegeben. Zudem sei angenommen, daß der Verstärkungsfaktor K des Positionsdetektors 14 auch 1 beträgt.

P (s) = 1/s² (6)

Für C₂ (s) wird beispielsweise die folgende Gleichung gewählt:

C₂ (s) = γ x (s + β )/(s + a) (7)

Gemäß der Gleichung (4) und diesen Gleichungen (6) und (7) wird die Charakteristik W₂ (s) des geschlossenen Regelkreises durch die folgende Gleichung bestimmt:

W₂ (s) = γ x (s + β) /(s³ + α s² + γ s + β) (8)

Nun werden unter der Voraussetzung, daß nur die Charakteristik des geschlossenen Regelkreises stabil gemacht wird, α, β und γ bestimmt.

Wenn man annimmt, daß C₁ (s) = 1 gemacht ist, wird mit Hilfe der Gleichung (5) die Gleichung W₁ (s) = W₂ (s) hergestellt. Mit anderen Worten wird die umgekehrte dynamische Charakteristik 1/W₁ (s) des Steuersystems ausgedrückt durch die Gleichung:

1/W₁ (s) = (s³ + α s² + γ s + βγ) /( γ x (s + β)) (9)

Das Befehlssignal 23 des Steuersystems wird errechnet, indem die Gleichung zur Bestimmung von 1/W₁ (s) dem Positionsbefehl 22 hinzuaddiert wird. Das Signal kann leicht differenziert werden, jedoch ist eine Integration gemäß 1/(s + β) schwierig durchzuführen. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird C₁ (s) durch die nachstehend aufgeführte Gleichung (11) bestimmt, so daß die umgekehrte dynamische Charakteristik durch die folgende Gleichung (10) gegeben ist:

1/W₁ (s) = s³ + a s² + γ s + βγ) (10)

C₁ (s) = 1/( γ x (s + β) (11)

Die angegebenen konkreten Übertragungs-Funktionen für jeden der beschriebenen Blöcke sind insgesamt in Fig. 4 gezeigt.

Das Befehls-Eingangssignal 21 hat eine Wellenform, deren obere und untere Begrenzungen wie oben beschrieben beschaffen sind, und somit wird als Positionsbefehl 22 ein Hochgeschwindigkeits-Antwortsignal erzeugt, bei dem höchstmögliche Beschleunigung und Verlangsamung der Einrichtung 1 erfolgen. Eine Wellenform gemäß Fig. 5(a) kann für das Befehls-Eingangssignal 21 vorgesehen sein. Wenn man in Betracht zieht, daß die Übertragungs- Funktion des Filters 19 eine Doppel-Integral-Funktion ist, läßt sich das Befehlssignal 23 errechnen, indem man alle Doppelintegral-, Einfachintegral-, Nulldifferential- und Einfachdifferentialwerte des Befehls- Eingangssignal 21 zusammenaddiert. Unter der Annahme, daß das Befehls-Eingangssignal 21 eine Wellenform gemäß Fig. 5(a) aufweist, ist dessen Einfachdifferential- Wellenform die in Fig. 5(b) gezeigte Wellenform, die eine Unstetigkeitsstelle aufweist. Die Unstetigkeitsstelle bewirkt einen Übergangs-Effekt auf die Antwort- Wellenform des Positionssignals 15, und folglich wird dessen Beruhigungszeit länger.

Bei der beschriebenen Vorrichtung wird anschließend eine Wellenform (Fig. 6(a)) als Befehls-Eingangssignal 21 verwendet, so daß die Einfachdifferential-Wellenform (Fig. 6(b)) stetig ist.

Wenn das Befehls-Eingangssignal 21 erzeugt wird, sind die folgenden beiden Aspekte zu beachten. Erstens muß das Befehls-Eingangssignal 21 so erzeugt werden, daß die oberen und unteren Begrenzungen seiner Wellenform unter Berücksichtigung der Stetigkeit (Stetigkeit des n-fachen Differentials) verringert werden können. Zweitens muß die Wellenform des Befehls-Eingangssignals 21 so beschaffen sein, daß der stationäre Wert des Positionsbefehls 22 die gegenwärtig erforderliche Bewegungsdistanz sein kann.

Wie aus der Gleichung (10) ersichtlich ist, ist ein exaktes Differential nötig, um die erforderliche Charakteristik des Filters 20 zu realisieren, jedoch besteht ein Nachteil darin, daß ein unvollkommenes Differential (imperfect differential) unbedingt nötig ist, um die Charakteristik durch eine Operationsverstärkerschaltung zu erzielen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Rauschen mit hoher Frequenz verstärkt wird.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, bei der Teile mit gleicher oder ähnlicher Funktion wie bei der ersten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist ein System, dessen dynamische Charakteristik sich umgekehrt zu derjenigen des Steuersystems verhält, nicht als Hardware, sondern als Software vorgesehen. Die Ausführungsform kann so ausgebildet sein, daß das Befehlssignal 23 des Steuersystems mit Hilfe der folgenden Gleichung (12) im voraus errechnet und anschließend der errechnete numerische Wert im Speicher 25 gespeichert wird. Der numerische Wert läßt sich anschließend beim Steuervorgang als Befehlssignal 23 des Steuersystems aus dem Speicher 25 auslesen.

In der Gleichung (12) bezeichnet Yr (s) das Steuersignal 23 des Steuersystems und ur (s) das Befehls-Eingangssignal 21.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Steuersystem derart ausgebildet, daß die zwei Blöcke der beiden Filter 19 und 20 aus dem vorwärtswirkenden Kompensationssystem A₂ entfernt sind; jedoch kann das Steuersystem auch so ausgebildet sein, daß nur einer dieser Blöcke fehlt.

Bei der Ausführungsform ist die zu steuernde Einrichtung 1 ein Stellantrieb, und der durch den Kompensator zu steuernde Wert ist ein begrenzter Wert, jedoch sind die Anwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung nicht auf diesen Fall beschränkt.

Claims

1. Positioniersteuervorrichtung mit
einem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) mit einer Detektoreinrichtung (14) zum Erkennen der Position einer zu steuernden Einrichtung (1) und einem ersten Kompensator (17), der mit der Einrichtung (1) verbunden ist, und
einem vorwärtswirkenden Kompensationssystem (A₂) mit einem zweiten Kompensator (18), der mit dem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) verbunden ist,
einer ersten Filtereinrichtung (20), deren dynamische Charakteristik sich umgekehrt zu derjenigen des aus dem zweiten Kompensator (18) und dem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) bestehenden Systems verhält, und
einer zweiten Filtereinrichtung (19), deren dynamische Charakteristik derjenigen der zu steuernden Einrichtung (1) gleicht.

2. Positioniersteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Steuervorrichtung einzugebendes Befehlssignal (21) identisch mit einem an die Einrichtung (1) abzugebenden Soll-Steuersignal (13) ist.

3. Positioniersteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Filtereinrichtung (19), die erste Filtereinrichtung (20) und der zweite Kompensator (18) in Reihe geschaltet sind und das Befehlssignal (21) in die zweite Filtereinrichtung (19) eingegeben wird.

4. Positioniersteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befehlssignal (21) so erzeugt wird, daß ein dem zweiten Kompensator (18) zugeführtes Eingangssignal (23) und ein dem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) zugeführtes Eingangssignal (24) eine stetige Funktion der Zeit bilden.

5. Positioniersteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu steuernde Einrichtung (1) ein Motor und ein in den Motor integriertes Bewegungsteil ist.

6. Positioniersteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu steuernde Einrichtung (1) ein Stellantrieb zum Bewegen eines Kopfes in einem Diskettenlaufwerk ist.

7. Positioniersteuervorrichtung mit
einem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) mit einer Detektoreinrichtung (14) zum Erkennen der Position einer zu steuernden Einrichtung (1) und einem ersten Kompensator (17), der mit der Einrichtung (1) verbunden ist,
einem zweiten Kompensator (18), der mit dem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) verbunden ist, und
einer Speichereinrichtung (25) zum Speichern von Daten (23) einer dynamischen Charakteristik, die sich umgekehrt zu derjenigen des aus dem zweiten Kompensator (18) und dem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) bestehenden Systems verhält.

8. Positioniersteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Speichereinrichtung (25) ausgelesenen Daten (23) in den zweiten Kompensator (18) eingegeben werden.

9. Positioniersteuervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten (23) als Antwort auf ein Befehls-Eingangssignal (21) errechnet werden, das identisch mit einem Soll-Steuersignal (13) für die Einrichtung (1) ist.

10. Positioniersteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Befehls-Eingangssignal (21) so erzeugt wird, daß ein dem zweiten Kompensator (18) zugeführtes Eingangssignal (23) und ein dem Rückkopplungs-Kompensationssystem (A₁) zugeführtes Eingangssignal (24) eine kontinuierliche Funktion der Zeit bilden.