DE60212608T2

DE60212608T2 - Vorwärtsgekoppeltes motorsteuerungssystem

Info

Publication number: DE60212608T2
Application number: DE60212608T
Authority: DE
Inventors: Michael Cambridge ELLIMS; R. James Shorewood ZURLO
Original assignee: Dresser LLC
Current assignee: Dresser LLC
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: CA2442322A1; NO20034570L; ES2268067T3; WO2002088532A3; CA2442322C; BR0208849A; DE60212608D1; ATE331129T1; US20020148438A1; NO338307B1; WO2002088532A2; DK1379766T3; NO20034570D0; EP1379766B1; BR0208849B1; JP2004522903A; EP1379766A2; US6564774B2; AU2002322000B2

Description

HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft industrielle Verbrennungsmotoren und insbesondere ein Reglersystem, um den Motor bei konstanter Drehzahl zu halten.
Die Erfindung findet Anwendung bei verschiedenen industriellen Verbrennungsmotoren, einschließlich Erdgasmotoren, Dieselmotoren, Gasturbinenmotoren, etc. Bei einer gewünschten Anwendung wird die Erfindung bei einem industriellen Verbrennungsmotor verwendet, der benutzt wird, um einen elektrischen Leistungsgenerator für ein Kraftwerk, eine Fabrik oder ähnliches anzutreiben, und vorzugsweise an eine gewünschte Frequenz angepasst ist, wie zum Beispiel 60 Hz in den Vereinigten Staaten oder 50 Hz in Europa, und zwar unabhängig von Lastwechseln. Diese Erfindung findet andere Anwendungen, in denen es gewünscht ist, den Motor bei einer konstanten Drehzahl zu halten.
Industrielle Verbrennungsmotoren verwenden Regler, um den Motor bei einer konstanten Drehzahl zu halten. Ein Rückkopplungssystem reagiert auf den Motor und sendet ein Rückkopplungssignal zu dem Regler, der die erfasste Drehzahl mit der gewünschten Drehzahl vergleicht, um ein Delta- oder Fehlersignal zu erzeugen, das zu der Motor-Drosselklappe geliefert wird, um die Motordrehzahl korrigierend zu erhöhen oder zu vermindern, wobei versucht wird, das Delta- oder Fehlersignal auf Null zu fahren. Erdgasmotoren haben ein schlechteres Lastantwortverhalten als Dieselmotoren, so dass eine große Last, die auf einen Erdgasmotor wirkt, den Motor abwürgen kann oder zu einer nicht-akzeptierbar tiefen Absinken der Motordrehzahl führen kann. Die Antwortzeit ist besonders wichtig, wenn die angetriebene Last ein elektrischer Generator ist, der von der elektrischen Netzspannung isoliert ist. Bei diesen Anwendungen ist es wichtig, die Höhe und die Dauer einer Abweichung von der Synchronfrequenz zu minimieren. Auf Basis lediglich der Rückkopplung notwendigerweise eine Verzögerung erforderlich, da zunächst die Änderung der Motordrehzahl gemessen werden muss, bevor diese korrigiert werden kann.
Ein vorwärtsgeregeltes System liefert eine schnellere Antwort und kann verwendet werden, um Änderungen der Motordrehzahl zu antizipieren. Es ist im Stand der Technik bekannt, Lastwechsel zu messen und dann ein Antizipationssignal an die Motorsteuereinheit zu senden, um die Drosselklappenposition zu verändern, bevor das Rückkopplungssystem eine Drehzahländerung erfasst. Dadurch werden Frequenzabweichungen reduziert, die durch Lastwechsel bewirkt werden. Dieser Typ von einem vorwärtsgeregelten System, das auf Lasterfassung basiert, um ein Antizipationssignal zur Verfügung zu stellen, ist in "Load Pulse Unit", Woodward Product Specification 82388C, 1998 offenbart. Ein ähnliches System ist aus der DE 34 00 951 bekannt, um Fahrzeug-Verbrennungsmotoren zu steuern.
Bei einem weiteren vorwärtsgeregelten System werden Lastantizipationseinstellsignale als vorwärtsgeregelte Signale zur Verfügung gestellt, die die Motorantwort auf Veränderungen einer befehligten Motorlast antizipieren. Die vorwärtsgeregelten Signale werden mit dem Fehlersignal des Rückkopplungssystems summiert, um die Drosselklappe zu steuern, wozu zusätzlich auf das US-Patent 5,429,089 (Thornberg et al.) Bezug genommen wird, das hiermit durch Bezugnahme eingeführt wird.
Bei einem weiteren vorwärtsgeregelten System wird es der Motorausgangsleistung erlaubt, zum Antizipieren einer erhöhten Last anzusteigen. In Reaktion auf einen Lastbefehl wird eine kleine Delta-Drehzahländerung auf den Motor über ein Zeitintervall angewendet, das beginnt, wenn der Lastbefehl erstmals erfasst wird. Dieser Typ eines vorwärtsgeregelten Systems ist gewünscht, wenn das Ausmaß des zusätzlichen erforderlichen Drehmoments nicht bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Reglersystem für einen industriellen Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellt, das auf der prädiktiven Antizipation von Lastwechseln basiert, um eine konstante Motordrehzahl beizubehalten, und zwar unabhängig von Lastwechseln. Die Höhe des zusätzlich erforderlichen Drehmoments ist zumindest angenähert vorzeitig bekannt, und eine präzise Steuerung wird eingeleitet, bevor die zusätzliche Last tatsächlich auftritt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung in einer PID, Proportional-Integral-Differential, Regelschleife anwendbar, um den Integral-Term direkt mit einer Aktualisierung einzustellen, und zwar lediglich einmal ohne erneute Anwendung angewendet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung von einem Motorsteuersystem, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
2 ist ähnlich 1 und zeigt die vorliegende Erfindung.
3 zeigt schematisch einen Bereich aus 2.
4 zeigt schematisch die Funktion aus 3.
5 ist eine Darstellung, die die verbesserte Leistungsfähigkeit gemäß der Erfindung darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Funktion der Erfindung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt ein Motorsteuersystem 10, das im Stand der Technik bekannt ist, und zwar für einen industriellen Verbrennungsmotor 12, der eine Last 14 antreibt und der mit einer konstanten Drehzahl laufen soll, die durch eine Motorsteuereinheit 16 gesteuert wird, die einen Regler aufweist, der eine Motordrosselklappe 18 mit Hilfe eines Drosselklappensteuersignal 20 steuert. Ein Regelsystem ist vorgesehen, um den Motor bei einer relativ konstanten Drehzahl zu halten, und beinhaltet ein Rückkopplungssystem, das auf den Motor anspricht und ein Rückkopplungs-Drehzahl/Drehmoment-Messsignal 22 an die Motorsteuereinheit 16 liefert, um es dem Regler zu ermöglichen, eine konstante Motordrehzahl mit Hilfe eines Drosselklappensteuersignal 20 beizubehalten, das an die Drosselklappe 18 geliefert wird. Der Bediener gibt ein gewünschtes Drehzahl- oder UPM-Signal über das Signal 24 ein, das der Motorsteuereinheit 16 zugeführt wird, die die aktuelle oder erfasste Drehzahl bei 22 mit der gewünschten Drehzahl bei 24 vergleicht und auf eine Differenz oder auf ein Delta zwischen diesen mit einem Fehlersignal antwortet, um die Drosselklappe 18 einzustellen, um so zu versuchen, das Delta- oder Fehlersignal auf Null zu fahren.
Eine Systemsteuereinheit 26 ist vorgesehen, um die Last 14 mit Hilfe eines Laststeuersignals 28 zu steuern, und kann auf die gewünschte Drehzahl oder UPM ansprechen, die durch den Bediener am Eingang 30 eingestellt wird. wenn die angetriebene Last 14 beispielsweise ein Generator ist, dann beträgt eine gewünschte Frequenz 60 Hz in den Vereinigten Staaten und 50 Hz in Europa. Es ist bekannt, Lastwechsel mit einem Lastsensor 32 zu messen, um ein angestiegenes Lastsignal bei 34 der Motorsteuereinheit 16 zuzuführen, um eine Lastantizipation zu bewirken, um eine Korrektur der Drosselklappe 18 zu ermöglichen, ohne auf ein Differenz- oder Delta-Fehlersignal zwischen der erfassten Motordrehzahl bei 22 und der gewünschten Motordrehzahl bei 24 zu warten. Dadurch werden Frequenzfluktuationen in der elektrischen Spannungsnetz reduziert, die durch Lastwechsel verursacht werden. Es im Stand der Technik ebenfalls bekannt, Lastantizipationssignale entsprechend den zyklischen Steuersignalen oder den kollektiven Steuersignalen zu Verfügung zu stellen, wie dies beispielsweise in dem zuvor eingeführten US-Patent 5,429,089 beschrieben ist.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar, wenn die Höhe der angetriebenen Last 14 zumindest annäherungsweise bekannt ist. Die Höhe der Last kann entweder aus den Leistungs- und Drehmomentanforderungen sowie der Trägheit der angetriebenen Last 14 abgeschätzt oder experimentell gemessen werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt das vorliegende System direkt einen Integral-Term in einer PID (Proportional-Integral-Differential) Regelschleife ein, die noch beschrieben wird, und zwar basierend auf der Höhe des zusätzlich erforderlichen Drehmoments, das im Wesentlichen oder zumindest annäherungsweise bekannt ist, bevor es tatsächlich benötigt wird. Eine präzise Steuerung wird erreicht, indem der Integral-Term lediglich einmal modifiziert wird, wonach die Steuerung zu der PID-Regelschleife zurückkehrt, und zwar ohne erneute Anwendung eines Aktualisierungsterms, der auf andere Weise auf eine Motordrehzahlveränderung oder einen Lastwechsel oder eine Lastbefehlssignaländerung anspricht. Dies steht im Gegensatz zu den vorwärtsgeregelten Steuersystemen gemäß Stand der Technik, bei denen die zusätzliche Höhe des erforderlichen Drehmoments nicht bekannt ist, so dass das Beste, was getan werden kann, darin besteht, die Ausgabe der Motorleistung bei der Antizipation langsam ansteigen zu lassen, und zwar mit Anwendung einer kleinen Delta-Änderung für eine kalibrierte Zeitdauer von dem Zeitpunkt an, an dem die Drehzahl- oder Last- oder Befehlssignaländerung das erste mal bemerkt wird. Letzteres ermöglicht keine genaue Steuerung, die gewünscht ist und durch das vorliegende System erreicht wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird der Motor durch das Regelsystem bei einer relativ konstanten Drehzahl gehalten, und zwar unabhängig von Lastwechseln, indem Lastwechsel mit zuvor eingestellter Drosselklappen-Regelschleifen-Modifikation antizipiert werden.
2 zeigt ein Motorsteuersystem 40 gemäß der Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen wie vorstehend verwendet werden, sofern dies zur Verbesserung des Verständnisses geeignet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Motor durch das Regelsystem bei einer relativ konstanten Drehzahl gehalten, und zwar unabhängig von Lastwechseln, indem Lastwechsel in der zuvor erläuterten Situation prädiktiv antizipiert werden. Das Regelsystem beinhaltet ein Rückkopplungssystem, wie auch schon zuvor, das auf den Motor 12 anspricht und bei 22 eine erste Eingabe an die Motorsteuereinheit 16 liefert, um zu bewirken, dass der Regler versucht, eine konstante Motordrehzahl beizubehalten. Die Systemsteuereinheit 26 steuert die Last 14 und liefert eine zweite Eingabe bei 42 an die Motorsteuereinheit 16. Die erste Eingabe 22 ist eine rückgekoppelte Eingabe, die auf einen Motordrehzahlwechsel anspricht, und zwar nach einer solchen Veränderung. Die Eingabe 42 ist eine vorwärtsgeregelte Eingabe, mit Hilfe derer ein Motordrehzahlwechsel antizipiert wird, und zwar vor einem solchen Wechsel in der zuvor erläuterten gesteuerten Situation, wobei die Last und die Trägheit des Systems zumindest annäherungsweise zuvor bekannt sind. Es besteht keine Notwendigkeit, auf ein Motordrehzahlfehler- oder Delta-Signal zu warten, und es muss auch kein Lastsensorsignal und auch kein Lastantizipationseinstellsignal mit einem Rückkopplungssignal summiert werden. Dies ist ein Vorteil in der zuvor erläuterten Situation, in der die Höhe des zusätzlich erforderlichen Drehmoments bekannt ist, bevor es tatsächlich benötigt und in dem vorliegenden System verwendet wird.
Die Systemsteuereinheit 26 hat bei 30 den genannten Eingang sowie einen ersten sowie einen zweiten Ausgang bei 28 beziehungsweise bei 42. Der Eingang 30 der Systemsteuer einheit 26 spricht auf einen Befehl des Bedieners an. Der Ausgang 28 der Systemsteuereinheit 26 wird der Last 14 zugeführt und liefert an diese das erläuterte Laststeuersignal. Der Ausgang 42 der Systemsteuereinheit 26 wird der Motorsteuereinheit 16 zugeführt und liefert an diese ein vorwärtsgeregeltes Signal der kommenden Last, um einen Lastwechsel zu antizipieren, und zwar gesteuert durch die Systemsteuereinheit 26. Die Systemsteuereinheit 26 liefert ein vorwärtsgeregeltes Signal der kommenden Last 42 zu der Motorsteuereinheit 16, ohne auf die Motordrehzahländerung zu warten und ohne auf den Lastwechsel zu warten. Ein solches vorwärtsgeregeltes Signal der kommenden Last ist ein lediglich zu einem Zeitpunkt auftretendes Stufensignal (Stepp change one-time-only signal), das vorzugsweise auf eine PID-Regelschleife angewendet wird, um den Integral-Term einzustellen, was noch beschrieben wird. In der bevorzugten Ausgestaltung liefert die Systemsteuereinheit 26 das vorwärtsgeregelte Signal der kommenden Last 42 von der Systemsteuereinheit 26 an die Motorsteuereinheit 16, und zwar nicht später als die Anwendung des Laststeuersignals 28 von der Systemsteuereinheit 26 an die Last. Vorzugsweise sequenziert die Systemsteuereinheit 26 die Ausgänge 28 und 42 in Reaktion auf den Bediner-Befehl 30, so dass das vorwärtsgeregelte Signal der kommenden Last 42 an die Motorsteuereinheit 16 geliefert wird, und zwar eine bekannte Zeit bevor das Laststeuersignal 28 auf die Last 14 angewendet wird, was durch eine bekannte Verzögerung 27 an dem erläuterten ersten Ausgang der Systemsteuereinheit 26 bewirkt wird.
Die Motorsteuereinheit 16 enthält vorzugsweise eine PID, Proportional-Integral-Differential, Regelschleife 50, siehe 3, mit einem Eingang 52 von der Differenz zwischen der gewünschten Motordrehzahl 24 und der erfassten Motordreh zahl 22, und mit einem Ausgang bei 54, der ein Steuerklappensteuersignal 20 an den Motor 12 liefert. Die PID-Regelschleife 50 enthält einen Proportional-Term 56, einen Integral-Term 58 und einen Differential-Term 60, wie im Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus The Art of Control Engineering, K. Dutton, S. Thompson, B. Barraclough, Addison Wesley Longman, 1997, Seiten 280-282. Der Bereich aus 3, der so weit beschrieben wurde, wie in der linken Hälfte aus 3 gezeigt, ist im Stand der Technik bekannt und stellt einen typischen Rückkopplungssteueralgorithmus dar. Der Proportional-Term 56 lässt ein Signal durch, das proportional zu dem Fehlersignal ist, d.h. das Delta oder die Differenz zwischen der gewünschten Drehzahl oder UPM und der erfassten oder tatsächlichen Drehzahl oder UPM. Der Integral-Term 58 ist proportional zu dem Zeitintegral des Fehlersignals, zur Durchschnittsbildung, um Überreaktionen auf plötzliche hohe oder tiefe Ausschläge zu minimieren. Der Differential-Term 60 ist proportional zu der Zeitableitung des Fehlersignals, um eine Antwort auf die Rate der Drehzahländerung über die Zeit zu liefern. Die Kombination dieser Aspekte ist im Stand der Technik bekannt und in der vorliegenden Erfindung zur Vereinfachung und Anwendung gemäß bekannter Technologien bevorzugt. In der vorliegenden Erfindung wird das Signal der kommenden Last 42, 2, nach einer verzögerten Zeitgeberlogik 62, 3, als eine direkte Aktualisierung bei 64 des Integral-Terms 58 angewendet. Die Aktualisierung 64, die hinsichtlich des Integral-Terms 58 angewendet wird, ist ein vorbestimmter Einstell-Wert, der lediglich einmal auf den Integral-Term 58 angewendet wird, und zwar ohne erneute Anwendung.
In 4 wird bei 62 eine Verzögerung bewirkt, die eine sequenzierende Steuerung ermöglicht, so dass das direkte Aktualisierungssignal bei 64 zu einem bekannten Zeitpunkt nach Anwendung des Signals der kommenden Last 42 angewendet werden kann. Am Ende 63 der Verzögerung 62 wird die Aktualisierung bei 64 als ein einmaliger (one-time-only) Übergang angewendet, im Gegensatz zu einer Rampenzeit 70, bei der, wie im Stand der Technik, ein Delta-Fehlersignal entlang einer Rampe 72 graduell angewendet wird. Der Übergang bei 64 statt bei 72 wird aufgrund der erläuterten gesteuerten Situation aktiviert, bei der die Last und die Trägheit bekannt sind.
5 stellt die Leistungsfähigkeit gemäß der Erfindung dar. Die linke vertikale Achse zeigt die Frequenz in Hertz, und die rechte vertikale Achse zeigt den Prozentsatz des Lastwechsels. Ohne die vorliegende Erfindung führt ein 75%-Lastsprung, der, wie bei 80 gezeigt, auf einen Waukesha-Engine 7044GSIE Motor angewendet wird, bei 82 zu einem Frequenzeinbruch auf 51,5 Hz bei 84, und zwar ausgehend von 60 Hz bei 86. Wenn, im Vergleich mit der vorliegenden Erfindung, bei 88 ein 75%-Lastsprung angewendet wird, dann sinkt bei 90 die Frequenz auf 54,6 Hz bei 92. Ohne die vorliegende Erfindung beträgt die Frequenzabweichung bei 60 Hz etwa 14%. Mit der Erfindung beträgt die Frequenzabweichung bei 60 Hz etwa 9%. Diese Verbesserung bezüglich der Frequenzabweichung ist bei Anwendungen in elektrischen Kraftwerkseinrichtungen signifikant. Die durchschnittliche Frequenz für die 30 Sekunden um den Übergang 80 ohne die vorliegende Erfindung beträgt 59,5 Hz, wohingegen die durchschnittliche Frequenz für die 30 Sekunden um den Übergang 88 mit der vorliegenden Erfindung 59,9 Hz beträgt. Diese Differenz bezüglich der durchschnittlichen Frequenz um den Übergang mit und ohne die Erfindung ist bei Anwendungen für elektrische Kraftwerkseinrichtungen signifikant.
6 zeigt eine Flussdiagramm-Software und die Methodologie gemäß der Erfindung. Zunächst, wenn der Modus der kommenden Last bei 42 nicht eingeschaltet ist, wird der Aktualisierungswert für den Integral-Term bei 64 auf Null gesetzt, und die PID-Regelschleife fährt fort, wie vorstehend erläutert. Wenn der Modus der kommenden Last eingeschaltet ist, dann erfolgt eine Abfrage, ob der Modus der kommenden Last aktiv ist. Wenn der Modus der kommenden Last bereits aktiv ist, dann erfolgt eine Anfrage, ob der Zeitgeber abgelaufen ist, was beschrieben wird. Wenn der Modus der kommenden Last nicht aktiv ist, dann erfolgt eine Abfrage, ob das Signal 42 der kommenden Last eingeschaltet ist. Falls nicht, dann wird die Aktualisierung des Integral-Terms auf Null gesetzt, und die PID-Schleife fährt fort, wie vorstehend beschrieben. Wenn das Signal der kommenden Last Ein ist, dann gibt es bei 42 ein Signal der kommenden Last, und der Modus der kommenden Last wird auf aktiv geschaltet, wodurch ein Zeitgeber gestartet wird. Es erfolgt eine Abfrage, ob der Zeitgeber abgelaufen ist, und falls nicht, dann wird diese Abfrage aktualisiert, und die Aktualisierung für den Integral-Term wird auf Null gesetzt. Wenn der Zeitgeber abgelaufen ist, wie bei 63 in 4 gezeigt, dann wird bei 64 der Aktualisierungswert für den Integral-Term bereitgestellt, wonach der Modus der kommenden Last inaktiv gemacht wird, und der Integral-Term wird bei 58 aktualisiert. Dieser Prozess wird für jeden Aufruf wiederholt, nämlich bei jeder Aktivierung durch die Systemsteuereinheit 26.

Claims

Motorsteuersystem, um einen industriellen Verbrennungsmotor (12) während des Antreibens einer Last (14), unabhängig von Lastwechseln, durch Antizipieren von Lastwechseln mit einer relativ konstanten Drehzahl zu betreiben, wobei das Motorsteuersystem aufweist: eine Motorsteuereinheit (16) mit einem Regler, um eine Motordrosselklappe (18) zu steuern; ein Rückkopplungssystem, das auf den Motor anspricht und eine erste Eingabe zur Motorsteuereinheit (16) liefert, um den Regler zu aktivieren, um zu versuchen, eine konstante Motordrehzahl beizubehalten; und eine Systemsteuereinheit (26), um die Last (14) zu steuern und um eine zweite Eingabe zur Motorsteuereinheit (16) zu liefern, wobei die erste Eingabe eine rückgekoppelte Eingabe ist, die von einem Motordrehzahlwechsel nach einem solchen Wechsel abhängig ist, und die zweite Eingabe eine vorwärtsgeregelte Eingabe ist, die einen Motordrehzahlwechsel vor einem solchen Wechsel antizipiert; wobei die Systemsteuereinheit (26) eine Eingabe sowie eine erste und eine zweite Ausgabe hat, wobei die Eingabe der Systemsteuereinheit (26) auf einen Bediener-Befehl (30) anspricht, die erste Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur Last geliefert wird und an diese ein Laststeuersignal (28) liefert, die zweite Ausgabe der Systemsteuereinheit zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit geliefert wird und an diese, gesteuert durch die Systemsteuereinheit (26), ein vorwärtsgeregeltes Signal (42) der kommenden Last liefert, um einen Lastwechsel zu antizipieren; dadurch gekennzeichnet, dass die Systemsteuereinheit (26) ihre erste und zweite Ausgabe in Reaktion auf den Bediener-Befehl (30) an ihrer Eingabe sequenziert, so dass das vorwärtsgeregelte Signal (42) der kommenden Last von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16) zu einem bekannten Zeitpunkt geliefert wird, bevor das Laststeuersignal (28) von der ersten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur Last (14) geliefert wird.
System nach Anspruch 1, bei dem die Systemsteuereinheit (26) das vorwärtsgeregelte Signal (42) der kommenden Last von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16) liefert, ohne auf einen Motordrehzahlwechsel zu warten und ohne auf einen Lastwechsel zu warten.
System nach Anspruch 2, bei dem die Systemsteuereinheit (26) das vorwärtsgeregelte Signal (42) der kommenden Last von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16) liefert, und zwar nicht später als die Lieferung des Laststeuersignals (28) von der ersten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur Last (14).
System nach Anspruch 1, bei dem die Motorsteuereinheit (16) eine PID- (Proportional-Integral-Differential) Regelschleife mit einer Eingabe bezüglich der Differenz zwischen der gewünschten Motordrehzahl und einer erfassten Motordrehzahl an der ersten Eingabe der Motorsteuereinheit (16) aufweist, wobei die PID-Regelschleife eine Ausgabe hat, die ein Drosselklappen steuersignal (20) an den Motor (12) liefert, wobei die PID-Regelschleife einen Proportional-Term, einen Integral-Term und einen Differential-Term beinhaltet, wobei das vorwärtsgeregelte Signal (42) der kommenden Last an der zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16) von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) als eine Aktualisierung zum Integral-Term geliefert wird.
System nach Anspruch 4, bei dem die an den Integral-Term gelieferte Aktualisierung ein vorbestimmter Einstellwert ist, der dem Integral-Term lediglich einmal ohne erneute Zuführung zugeführt wird.
Verfahren zur Steuerung eines industriellen Verbrennungsmotors (12), der eine Last (14) antreibt und mit einer konstanten Drehzahl laufen soll, der durch eine Motorsteuereinheit (16) gesteuert wird, die einen Regler aufweist, um eine Motordrosselklappe (18) über eine Regelschleife zu steuern, mit: Aufrechterhalten einer relativ konstanten Drehzahl des Motors (12), unabhängig von Lastwechseln, durch Antizipieren von Lastwechseln; Bereitstellen eines Rückkopplungssystems, das auf den Motor (12) anspricht und eine erste Eingabe zur Motorsteuereinheit (16) liefert, um den Regler zu aktivieren, um zu versuchen, eine konstante Motordrehzahl beizubehalten; Bereitstellen einer Systemsteuereinheit (26), um die Last (14) zu steuern und um eine zweite Eingabe zur Motorsteuereinheit (16) zu liefern, Liefern der ersten Eingabe als eine rückgekoppelte Eingabe, die von einem Motordrehzahlwechsel nach einem solchen Wechsel abhängig ist, Liefern der zweiten Eingabe als eine vorwärts geregelte Eingabe, die einen Motordrehzahlwechsel vor einem solchen Wechsel antizipiert; Bereitstellen einer Eingabe sowie einer ersten und einer zweiten Ausgabe an der Systemsteuereinheit (26), Liefern der Eingabe der Systemsteuereinheit (26), die auf einen Bediener-Befehl (30) anspricht, Liefern der ersten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur Last (14) als ein Laststeuersignal (28), Liefern der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16) als ein vorwärtsgeregeltes Signal (42) der kommenden Last, um einen Lastwechsel zu antizipieren, und Steuern des vorwärtsgeregelten Signals (42) der kommenden Last durch die Systemsteuereinheit (26); gekennzeichnet durch Sequenzieren der ersten und zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) in Reaktion auf den Bediener-Befehl (30) an der Eingabe der Systemsteuereinheit (26), indem das vorwärtsgeregelte Signal (42) der kommenden Last von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16) zu einem bekannten Zeitpunkt vor Zuführung des Laststeuersignals von der ersten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur Last (14).
Verfahren nach Anspruch 6, mit dem Liefern des vorwärtsgeregelten Signals (42) der kommenden Last von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16), ohne auf einen Motordrehzahlwechsel zu warten und ohne auf einen Lastwechsel zu warten.
Verfahren nach Anspruch 7, mit dem Liefern des vorwärtsgeregelten Signals (42) der kommenden Last von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur zweiten Eingabe der Motorsteuereinheit (16), und zwar nicht später als die Lieferung des Laststeuersignals (28) von der ersten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) zur Last (14).
Verfahren nach Anspruch 6, mit dem Bereitstellen einer PID- (Proportional-Integral-Differential) Regelschleife in der Motorsteuereinheit (16), Liefern einer Eingabe bezüglich der Differenz zwischen der gewünschten Motordrehzahl und einer erfassten Motordrehzahl an die erste Eingabe der Motorsteuereinheit (16), Liefern einer Ausgabe der PID-Regelschleife, die ein Drosselklappensteuersignal (20) an den Motor (12) liefert, Versehen der PID-Regelschleife mit einem Proportional-Term, einem Integral-Term und einem Differential-Term, und Liefern des vorwärtsgeregelten Signals (42) der kommenden Last an die zweite Eingabe der Motorsteuereinheit (16) von der zweiten Ausgabe der Systemsteuereinheit (26) als eine Aktualisierung zum Integral-Term.
Verfahren nach Anspruch 9, mit dem Zuführen der Aktualisierung an den Integral-Term als ein vorbestimmter Einstellwert.
Verfahren nach Anspruch 9, mit dem Liefern der Aktualisierung an den Integral-Term lediglich einmal ohne erneute Zuführung.