DE69834798T2

DE69834798T2 - Automatische kalibrierung einer stromreglerkompensation für einen aufzug-motorantrieb mit blockiertem rotor

Info

Publication number: DE69834798T2
Application number: DE69834798T
Authority: DE
Inventors: Roy Stephen Raleigh Colby; Alberto Middletown Vecchiotti; Leslie M. Prospect Lamontagne
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-12-19
Also published as: EP0924850A3; CN1229761A; DE69834798D1; US5880415A; EP0924850A2; JP4189071B2; CN1145577C; EP0924850B1; JPH11252964A

Description

Mit-anhängige EP-Patentanmeldungen ( EP 98 31 0410.2 , EP 98 31 0410.0 , EP 98 31 0409.2 und EP 98 31 0470.4 ), die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurden, enthaften Gegenstände, die zu dem hier offenbarten Gegenstand in Beziehung stehen.
Die vorliegende Erfindung betrifft das automatische Kalibrieren eines Motor-/Antriebssystems, insbesondere die automatische Kalibrierung einer Stromreglerkompensation für einen Aufzug-Motorantrieb.
Aus dem Stand der Technik sind Motortreiberschaltungen zur Verwendung als Stromregulator (oder Stromregler) zum Regeln von Motorstrom bekannt. Ebenfalls bekannt ist es, Proportional-Integral-(PI-)Reglungen des Motorstroms einzusetzen, um eine synchrone Steuerung von Motorströmen zu erreichen. Ein solcher Stromregler muss allerdings exakt abgestimmt sein auf die elektromagnetische Dynamik des Motors, um eine präzise Regelung der Motorströme und mithin eine präzise Drehmomentregelung des Drehmoments zu erreichen, welches an der Motorwelle entsteht. Insbesondere bei einem PI-Regler sollten die proportionale Verstärkung K_P und die integrale Verstärkung K_I an die Motordynamik angepasst sein, um optimale Leistung zu erzielen.
Eine Methode, diese Regelparameter exakt zu bestimmen, besteht in dem Analysieren des Motor-/Antriebssystems in einem Ingenieurlabor unter Einsatz teurer Testeinrichtungen und beträchtlicher Ingenieur-Stunden. Bei der Modernisierung oder beim Nachrüsten von Anlagen allerdings, wenn ein neuer Antrieb einen älteren Antrieb in einem existierenden Aufzugsystem ersetzt, ist es weder geeignet noch kosteneffektiv, den Motor aus dem Aufzugsystem zu entfernen, um die Regelparameter zu ermitteln.
Eine weitere Methode zum Bestimmen der Regelparameter beinhaltet das Entsenden eines Spezialisten zum Einsatzort, damit der Spezialist mit Hilfe einer Spezialtestanlage den Antrieb auf den Motor abstimmt. Allerdings ist diese Methode kostspielig und zeitraubend und macht folglich die Modernisierung von Aufzug-Motorantrieben für Gebäudebesitzer unattraktiv.
Außerdem sind verschiedene Methoden zum Abstimmen von Stromreglern in der Literatur beschrieben, so zum Beispiel: A. M. Khambadkone, et al, "Vectorcontrolled induction motor drive with self-commissioning scheme", IEEE Trans. Ind. Electronics, Vol. 38, No. 5, Oct. 1991, Seiten 322–327; H. Schierling, "Self-commissioning – a novel feature of modern inverter-fed induction motor drives", 3^rd Int'l Conference On Power Electronics and Variable Speed Drives, IEEE Conf. Pub. No. 291, Seiten 287–290; M. Sumner, et al, "Autocommissioning for voltagereferenced voltage-fed vector-controlled induction motor-drives", IEEE Proceedings-B, Vol. 140, No. 3, May 1993; and T. Kudor, et al, "Self-Commissioning for vector-controlled induction motors", IEEE Pub. ID# 0-7803-x/93, Seiten 528–535.
Diese Methoden versuchen, die Motorparameter zu messen und dann die Stromregler-Verstärkungen gemäß einem Algorithmus zu berechnen, der auf diesen Abschätzungen beruht. Insbesondere lehren Khambadkone und Schierling, an den Motor Spannungsimpulse anzulegen und die Geschwindigkeit des Stromanstiegs dazu zu verwenden, die vorübergehende Motorinduktivität abzuschätzen. Sumner lehrt das Anlegen einer pseudozufälligen Binärfolge von Spannungsimpulsen an den Motor, um von einer rekursiven Berechnung der kleinsten Quadrate Gebrauch zu machen, um Motorparameter abzuschätzen. Die Stromregler-Parameter werden bestimmt durch einen Pol-Einsetzalgorithmus unter Verwendung der abgeschätzten Motorparameter. Kudor vermittelt die Lehre, ein Sprung-Eingangssignal in den Stromregler einzugeben, um basierend auf der Sprungantwort einen Leistungsindex zu berechnen. Es wird Gebrauch von Fuzzylogik-Regeln gemacht, um die Regler-Verstärkungen so einzustellen, dass die optimale Abstimmung erreicht wird. Allerdings sind die obigen Methoden kostspielig und in der Implementierung komplex. Ziele der Erfindung beinhalten die Schaffung einer automatischen, vor Ort vorzunehmenden Kalibrierung von Steuerparametern für einen Stromregler für Aufzug-Motorantriebe, die kein Beseitigen oder Abkoppeln des Motors von dem Aufzugsystem erfordern.
Erfindungsgemäß enthält ein Verfahren zum Berechnen einer Proportionalverstärkung, einer Integralverstärkung eines Integrators und einer Gesamtverstärkung für eine Stromreglerkompensation einer Aufzugmotorregelung, wobei der Regler und der Motor eine Stromschleife bilden: a) Minimieren des Beitrags des Integrators zu der Regelung während der Schritte (b)–(f); b) Einstellen der Proportionalverstärkung auf einen Anfangswert; c) Einstellen der Gesamtverstärkung anhand einer ersten Prüffrequenz; d) Bereitstellen eines sinusförmigen Stromreferenzsignals für den Stromregler bei der ersten Prüffrequenz; e) Berechnen einer Offenschleifenverstärkung der Stromschleife bei der ersten Prüffrequenz; f) Variieren der Proportionalverstärkung und Ausführen der Schritte (e), bis die Offenschleifenverstärkung innerhalb einer vorbestimmten Toleranz von 1 liegt; g) Zuführen des sinusförmigen Stromreferenzsignals zu dem Stromregler bei einer zweiten Prüffrequenz; h) Berechnen einer Regelkreisverstärkung der Stromsschleife bei der zweiten Prüffrequenz; und i) Variieren der Integralverstärkung und Ausführen des Schritts (h), bis die Regelkreisverstärkung in einer vorbestimmten Toleranz von 1 liegt.
Die Erfindung stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, indem sie ein automatisches Bestimmen der Stromregler-Steuerparameter (K_I, K_P, Gc) an Ort und Stelle ermöglicht. Die Erfindung erfordert nicht das Entfernen des Motors vom Einsatzort oder das Abkoppeln des Motors vom Aufzugssystem. Außerdem erfordert die Erfindung keinen speziell ausgebildeten Ingenieur mit einer speziellen Testapparatur, um das Motor-/Antriebssystem abzustimmen. Damit verringert die Erfindung in hohem Maße Kosten in Verbindung mit der Abstimmung des Stromreglers, wenn neue Motoren an Ort und Stelle nachgerüstet werden. Das automatische Feinabstimmen der Steuerparameter am Einsatzort spart sowohl Zeit als auch Kosten. Im Ergebnis macht es die Erfindung für Gebäudebesitzer interessanter, ihre Aufzugsysteme mit modernen Steuerungen aufzubessern, was derzeit ökonomisch deshalb uninteressant ist, weil hohe Kosten zum Bestimmen von Parametern älterer Motoren aufzuwenden sind, die an zu modernisierenden Anlagen anzutreffen sind. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung, dass existierende Aufzug-Bewegungssteuerungen und Sicherheitssysteme während der Kalibrierungsarbeiten gemäß der Erfindung an Ort und Stelle verbleiben. Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung lediglich beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Teils einer Aufzugmotorregelung mit einem Stromregler/Motorantrieb mit Selbstkalibrierungslogik gemäß der Erfindung;
2 ein schematisches Blockdiagramm des Stromregler/Motorantriebs nach 1 gemäß der Erfindung;
3 ein Regelsystem-Blockdiagramm des Systems nach 1 gemäß der Erfindung;
4 einen Amplitudengang der Offenschleifen-Übertragungsfunktion des Regelsystems nach 3 gemäß der Erfindung;
5 ein Amplitudendiagramm der Regelschleifen-Übertragungsfunktion des Regelsystems nach 3 gemäß der Erfindung; und
6 ein logisches Flussdiagramm der Autokalibrierlogik nach 1 gemäß der Erfindung.
Nach 1 enthält ein Teil einer Aufzugmotorregelung 7, die auf der linken Seite der Linie 9 dargestellt ist, eine feldorientierte (oder Vektor-basierte) Motorregelung, die zwei Regelschleifen besitzt, die jeweils einer anderen Regelachse entsprechen, nämlich einer d-Achse für die Motor-Magnetisierung und eine q-Achse bezüglich des Drehmoments. Die d-Achse-Schleife besitzt ein d-Achsen-Stromreferenz-Eingangssignal I_dREF auf einer Leitung 14. I_dREF ist auf einen vorbestimmten konstanten Wert eingestellt, damit der passende magnetische Fluss in dem Motor basierend auf Motor-Magnetisierungskurven erhalten wird, beispielsweise I_dRATED oder I_NO-LOAD, was weiter unten diskutiert wird. Das Signal I_dREF wird einer feldorientierten Stromregler/Motorantriebsschaltung 20 zugeleitet, die unten in Verbindung mit 2 erläutert wird.
Die q-Achsen-Stromschleife erhält über eine Leitung 15 ein erstes q-Achsen-Stromreferenz-Eingangssignal I_qREF1, das einem Eingang eines Schalters 19 zugeleitet wird. I_qREF1 wird durch eine andere (nicht dargestellte) Logik bereitgestellt, beispielsweise eine (nicht gezeigte) Geschwindigkeits-Schleifenkompensationslogik, die eine Motordrehzahl-Regelschleife schließt, welche das q-Achsen-Stromreferenzsignal an den Regler liefert, wenn dieser sich nicht im Autokalibrierzustand befindet.
Dem anderen Eingang des Schalters 19 wird ein zweites q-Achsen-Stromreferenz-Eingangssignal I_qREF2 über eine Leitung 17 zugeleitet. Der Ausgang des Schalters 19 gibt auf eine Leitung 18 das q-Achsen-Stromschleifen-Referenzsignal I_qREF, welches abhängig vom Zustand des dem Schalter 19 über die Leitung 13 zugeleiteten Signals MODE1 den Wert I_qREF1 oder I_qREF2 annimmt. Das Signal I_qREF wird der feldorientierten Stromregler/Motorantriebsschaltung 20 zugeleitet, was weiter unten anhand der 2 erläutert wird.
Zwei Beispiele für Drehstrom-Asynchronmotoren, die in Verbindung mit der Erfindung eingesetzt werden, sind das Modell LUGA-225LB-04A von Loher mit einer Nennleistung von 45kW, einer Nennspannung von 355 Volt, einer Nenndrehzahl von 1480 und einer Nennfrequenz von 50 Hz in einer verzahnten Konfiguration, und das Modell 156MST von Tatung (Taiwan) mit einer Nennleistung von 40 kW, einer Nennspannung von 500 Volt, einer Nenndrehzahl von 251 und einer Nennfrequenz von 16,7 Hz in nicht-verzahnter Konfiguration. Weitere Motoren mit anderen Nennparametern können eingesetzt werden, falls dies erwünscht ist.
Die Schaltung 20 liefert Drehspannungssignale Vx, Vy, Vz über Leitungen 22 and den Motor 24, d. h. den Drehstrom-Asynchronmotor. Der Motor 24 ist über eine mechanische Verbindung 26, beispielsweise eine Welle und/oder ein Getriebekasten, mit einer Seilscheibe 28 verbunden. Ein Seil oder Kabel 30 ist um die Seilscheibe 28 geschlungen und steht mit einem Ende mit einem Aufzugfahrkorb 32 mit dem anderen Ende mit einem Gegengewicht 34 in Verbindung. Das Gewicht des Gegengewichts gleicht typischer das Gewicht eines leeren Fahrkorbs zuzüglich 40–50% der maximalen Last in dem Fahrkorb.
Andere Aufzugssystem-Konfigurationen, mit oder ohne Gegengewicht, mit oder ohne Getriebekasten, sind je nach Wunsch möglich, um das Ausgangsdrehmoment des Motors 24 umzusetzen in die Bewegung der Aufzugkabine 32, so beispielsweise ein Doppel-Lift (bei dem zwei Aufzugfahrkörbe über ein einzelnes Kabel verbunden sind und die Fahrkörbe sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen, wobei jeder Fahrkorb das Gegengewicht für den anderen Fahrkorb bildet), eine Trommelmaschine (bei der das Seil um eine von einem Motor angetriebene Trommel gewickelt ist), etc.
Eine Bremse 37, beispielsweise eine elektromagnetisch betätigte Scheibenbremse, ist an der Welle 26 angeordnet, betrieben wird sie von einem elektrischen Bremsbefehlssignal BRKCMD auf einer Leitung 38 aus der Schaltung 20. Wenn die Bremse 37 aktiviert wird oder "fällt", klemmt sie sich an die Welle 26 und verhindert, dass die Motorwelle 26 sich dreht, d. h. der Rotor wird blockiert, wodurch eine Bewegung der Seilscheibe 28 verhindert wird.
Bezugnehmend auf 2, ist es auf dem Gebiet der feldorientierten Motorregelung bekannt, dass diese Regelung von Strom-(Id, Iq) und Spannungs-(Vd, Vq) Parametern Gebrauch macht, die der d-Achse bzw. q-Achse entsprechen. Mithilfe der Feldorientierung wird das magnetische Feld (oder der magnetische Fluss) des Motors von Id geregelt, während das Motordrehmoment von Iq geregelt wird, wie es an sich bekannt ist. Insbesondere enthält der in 1 gezeigte feldorientierte Stromregler/Motorantrieb 20 zwei Stromregelschleifen, eine für den d-Achsen-Strom Id, und eine für den q-Achsen-Strom Iq. Die Id-Schleife empfängt über die Leitung 14 das Signal I_dREF am positiven Eingang eines Addierers 102. Ein gemessener oder Rückkopplungs-d-Achsen-Strom Id auf der Leitung 104 wird dem negativen Eingang des Addierers 102 zugeführt. Das Ausgangssignal des Addierers 102 ist ein Fehlersignal I_dERR auf der Leitung 105, welches der Reglungs-Kompensationslogik 108 zugeführt wird, hier beispielsweise in Form einer Proportional-Integral-(PI-)Stromregelung mit einer Proportionalverstärkung K_P, einer Integralverstärkung K_I und einer Gesamtverstärkung Gc auf den Leitungen 121, wie es im Folgenden detaillierter beschrieben werden wird. Die Logik 108 liefert über eine Leitung 110 ein d-Achsen-Spannungs-Sollsignal V_dCMD.
Für die q-Achse empfängt die Iq-Schleife über die Leitung 18 das Signal I_qREF am positiven Eingang eines Addierers 114. Ein gemessenes oder Rückkopplungs-q-Achsen-Stromsignal Iq auf einer Leitung 116 wird dem negativen Eingang des Addierers 114 zugeleitet. Das Ausgangssignal des Addierers 114 ist ein Fehlersignal I_qERR auf einer Leitung 118, welches der Kompensationslogik 120 zugeleitet wird, beispielsweise hier in Form einer Proportional-Integral-(PI-)Logik ähnlich der Logik 108 mit der Proportionalverstärkung K_P, der Integralverstärkung K_I und der Gesamtverstärkung Gc, den gleichen Werten wie für die Logik 108. Das Ausgangssignal der Logik 120 ist ein q-Achsen-Spannungssollsignal V_qCMD auf der Leitung 122.
Die Spannungsbefehle V_dCMD und V_qCMD werden einer bekannten feldorientierten Drehstromwandlerlogik 124 zugeleitet, welche die d-Achsen und q-Achsen-Spannungsbefehle umsetzt in drei Phasenspannungsbefehle V_XCMD, V_YCMD und V_ZCMD auf den Leitungen 126. Die Phasenspannungsbefehle V_XCMD, V_YCMD, V_ZCMD werden einer bekannten Drehstrom-Treiberschaltung (einem Umrichter) 128 zugeführt, die Drehspannungen V_X, V_Y, V_Z über Leitungen 130, 132 bzw. 134 (gemeinsam als Leitungen 22 bezeichnet) zum Treiben des Motors 24 liefert (1).
Innerhalb der Treiberschaltung 128 (von der Einzelheiten nicht dargestellt sind) wird jede der Sollspannungen V_XCMD, V_YCMD, V_ZCMD auf den Leitungen 126 umgewandelt in prozentuale Tastverhältnis-Befehle, die für den entsprechenden Eingangsspannungspegel stehen. Das prozentuale Tastverhältnis wiederum wird umgewandelt in ein pulsweitenmoduliertes Treibersignal, welches Leistungstransistoren ansteuert; um auf den Leitungen 130, 132 und 134 die pulsweitenmodulierten Drehspannungen V_X, V_Y bzw. V_Z variabler Frequenz zu liefern. Die Umwandlungen innerhalb der Treiberschaltung 128 erfolgt mit Hilfe elektronischer Bauteile und/oder Software, wie es auf dem Gebiet der Motortreiberschaltungen bekannt ist. Andere Typen von Treiberschaltungen können verwendet werden, so zum Beispiel eine Schaltung, die Eingangs-Sollspannungen empfängt und Ausgangs-Phasenspannungen liefert, ferner brauchen Phasenspannungen nicht pulsweitenmoduliert zu sein.
Phasenströme I_X, I_Y, I_Z, die zu den Spannungen V_X; V_Y, V_Z gehören und von Stromsensoren 136, 138 bzw. 140 gemessen werden, beispielsweise mit geregelten Halleffekt-Stromfühlern (wie beispielsweise LEMS), werden über Leitungen 141, 142 bzw. 143 geliefert. Die Phasenströme I_X, I_Y, I_Z werden einer Drehstrom-Feldorientierungs-Wandlerlogik 150 bekannter Bauart zugeführt, die eine bekannte Umwandlung von Phasenströmen in d-Achsen- und q-Achsen-Ströme I_d, I_q auf den Leitunge 104, 106 vornimmt. Die Ströme werden als Rückkopplungsströme den Addierern 102 bzw. 114 zugeführt.
Die Wandler 124, 150 führen bekannte Umwandlungen zwischen Vektor-Parametern (d- und q-Achsen-Parameter) und phasenbezogenen Parametern durch, wie es beschrieben ist beispielsweise in D. Novotny, et al. "Vector Control and Dynamics of AC Drives", Oxford University Press, 1996, Kapitel 5, Seiten 203–251. Die Wandler 124, 150 können diese Umwandlungen auch mit Hilfe eines Mikroprozessors oder dergleichen in Software-Form ausführen.
Die Motortreiberlogik 111 enthält außerdem eine Bremsentreiberschaitung 145, die über eine Leitung 146 ein Eingangssignal BRK empfängt und auf die Leitung 38 ein Signal BRKCMD gibt.
Nach 1 enthält die Erfindung eine Autokalibrierlogik 48, die automatisch die Steuerparameter K_I, K_P, Gc berechnet und sie über die Leitungen 121 und die Schaltung 20 gibt. Die Logik 48 empfängt von der Schaltung 20 die Signale I_qERR und I_q. Die Logik 48 liefert außerdem die Stromreferenzsignale I_qREF an den Schalter 19 und I_dREF über die Leitung 14 an die Schaltung 20. Außerdem liefert die Logik 48 das Signal MODE1 über die Leitung 13 an den Schalter 19. Das Flag MODE1 bewirkt, dass das Stromreferenzsignal I_qREF2 von der Kalibrierlogik 48 an die Logik 20 gelangt. Die Logik 48 liefert außerdem ein Bremsanforderungssignal BRK über die Leitung 146 an die Schaltung 20.
Die Berechnungslogik 48 kommuniziert auch mit einem Servicewerkzeug 80 über eine serielle Verbindung 82. Das Servicewerkzeug 80 enthält ein Display 84 und ein Tastenfeld (oder eine Tastatur) 86 zum Eingeben von Daten in das Servicewerkzeug 80 und – über die Verbindung 82 – an den Regler 7. Insbesondere empfängt die Logik 48 einen Startbefehl und einen Stopbefehl über die Verbindung 82 von dem Servicewerkzeug 80, welches steuert, wann die Selbstkalibrierung begonnen und beendet wird (bzw. abgebrochen wird). die Logik 66 liefert außer dem ein Signal DONE und ein Signal FAULT an das Servicewerkzeug 80 über die Verbindung 82. Das Signal DONE gibt an, wann die Selbstkalibrierung ohne Fehler abgeschlossen ist, und das Signal FAULT gibt an, wann während der Selbstkalibrierung ein Fehler aufgetreten ist.
Die Logik 48 enthält bekannte elektronische Bauteile, darunter einen Mikroprozessor, eine Schnittstellenschaltung, eine Speicher, Software und/oder Firmware, die die hier beschriebenen Funktionen ausführen können.
Bezugnehmend auf 3 ist ein Ersatzschaltbild in Form eines Regelsystem-Blockdiagramms für die q-Achsen-Stromschleife mit der Autokalibrierlogik 48 nach den 1 und 2 für den Fall dargestellt, dass das Signal MODE1 (1) den Schalter 19 veranlasst, I_qREF mit I_qREF2 als Referenz für die q-Achsen-Stromschleife (d. h. für den Autokalibriermodus) gleichzusetzen. Verschiedene Teile des Steuersystems nach 3 entsprechen den Teilen des schematischen Blockdiagramms nach 1 und 2. Insbesondere enthält das in 3 gezeigte Regelsystem auf einer Leitung 210 das q-Achsen-Stromreferenzsignal I_qREF (entsprechend dem Signal auf der Leitung 18 in 2) von der Autokalibrierlogik 48, welches den positiven Eingang eines Addierers 202 zugeführt wird (entsprechend dem in 2 gezeigten Addierer 114). Das Iq1-Stromrückkopplungssignal auf einer Leitung 214 wird an den negativen Eingang des Addierers 212 gegeben. Der Addierer 212 liefert über eine Leitung 216 ein Fehlersignal I_ERR an eine Box 218, die für die P1-Regelkompensation steht (analog zu der q-Achsen-Schleifenkompensationslogik 120 in 2). Die Kompensation 218 enthält eine bekannte Proportional-Integral-(PI-)Regelübertragungsfunktion: Gc (KP + KI/S) Gl.1wobei K_I die Integral-Verstärkung, K_P die Proportionalverstärkung, Gc die Gesamtverstärkung und "s" der bekannte Laplace Transformations-Operator ist.
Die Kompensation 218 liefert ein Spannungssollsignal oder -befehlssignal V_qCMD über eine Leitung 220 an eine Box 222 entsprechend der Übertragungsfunktion des Motortreibers 111 (2), die im interessierenden. Frequenzbereich eine Übertragungsfunktion 1 besitzt. Der Treiber 222 liefert über eine Leitung 224 eine phasenbezogene Treiberspannung Vph an eine Box 226, die die Übertragungsfunktion des Motors 24 (1) repräsentiert. Diese Übertragungsfunktions des Motors 24 wird durch eine Nacheilung erster Ordnung gemäß folgender Gleichung angenähert: 1/(Ls + R) Gl.2wobei L die phasenbezogene Induktivität des Motors, R der phasenbezogene Widerstand des Motors und "s" der Laplacetransformations-Operator ist. Der Motor 24 ist ein Drehstrom-Asynchronmotor, kann aber auch irgendein anderer Motortyp mit ähnlicher Übertragungsfunktion sein. Der q-Achsen-Strom Iq des Motors wird auf eine Leitung 214 gegeben und zu dem Addierer 212 zurückgeführt. Iq wird aktuell innerhalb des Treibers 111 (2) gemessen. Allerdings ist die Übertragungsfunktion des Motors Teil der Regelschleifendynamik gemäß 3.
Wie oben in Verbindung mit 1 und 2 erläutert wurde, liefert die Autokalibrierlogik 48 das Signal I_qREF2 über die Leitung 210 an die q-Achsen-Stromschleife (ebenso wie die Signale MODE1 und I_dREF, deren Ziel in 3 nicht dargestellt ist), was im vorliegenden Fall gleichbedeutend ist mit der q-Achsen-Stromschleifenreferenz I_qREF, und empfängt außerdem über die Leitungen 216 und 214 die Signale I_qERR bzw. Iq (entsprechend den Leitungen 118, 116 in 2) von der q-Achsen-Stromschleife, liefert über Leitung 219 die Steuerparameter K_I, K_P, Gc (analog den Leitungen 221 in 2) an die Kompensation 218 und empfängt und liefert Parameter über die serielle Verbindung 82.
Bezugnehmend auf die 3, 4 und 5 stellt die Autokalibrierlogik 48 den Wert Gc ein und justiert K_I und K_P, um die erwünschte Treiber/Motorschleifen-Antwort ohne Abtrennen oder Abmontieren des Motors zu erhalten, und insbesondere kombiniert die Offenschleifen-Übertragungsfunktion für das Steuersystem-Blockdiagramm die Gleichungen 1 und 2 folgendermaßen:
Wenn K_P = L und K_I = R, reduziert sich die Offenschleifen-Übertragungsfunktion gemäß Gleichung 3 auf Gc/s, einen Integrator mit einer Verstärkung Gc, was die gewünschte Schleifenleistung des Motorregelsystems ergibt. Der resultierende Integrator besitzt einen Amplitudengang (oder Verstärkungsgang), der bei ω_C(rad/s) = Gc den Wert 1 (0 dB) kreuzt (d. h. bei der Offenschleifen-Übergangsfrequenz). Damit wird die Integratorverstärkung Gc mit der gewünschten Offenschleifen-Übergangsfrequenz in rad/s gleichgesetzt (d. h. Gc = ω_C = 2πF_OL). Für ein System mit einer Offenschleifen-Übertragungsfunktion, die einem Integrator gleicht, entspricht die Frequenz, bei der die Offenschleifenverstärkung durch 1 (0 dB) geht, d. h. die Offenschleifen-Übergangsfrequenz (F_OL), derjenigen Frequenz, bei der die Offenschleifenantwort um einen vorbestimmten Betrag (z. B. 3 dB) kleiner als 1 (0 dB) ist, d. h. die Bandbreite der geschlossenen Schleife.
Die Autokalibrierlogik 48 empfängt den Wert von Gc und/oder F_OL über die Verbindung 82 von dem Servicewerkzeug 80 (berechnet Gc oder F_OL) und liefert Gc an die Schaltung 20. Die Logik 48 bestimmt außerdem den Wert von K_I und K_P mit Hilfe eines zwei Schritte umfassenden Prozesses (der im Folgenden anhand von 6 näher erläutert wird). Als erstes wird die Proportionalverstärkung K_I variiert (oder abgestimmt), während die Integralverstärkung K_I = 0 (oder nahe bei 0) ist. Der Zweck, K_I = 0 (oder nahe bei 0) einzustellen, besteht darin, den Integratoranteil der Kompensation 108, 120 als Beitrag zu der Systemantwort während dieses ersten Prozessschrittes zu beseitigen oder zu minimieren. Man kann auch von anderen Methoden beim Minimieren des Integrator-Beitrags Gebrauch machen, so zum Beispiel derart, dass man den Integrator vorübergehend unwirksam macht, den Integrator aus dem System auskoppelt, oder den Ausgang des Integrators auf 0 hält.
Dann wird als Referenzstrom I_qREF ein sinusförmiges Eingangssignal an die Schleife gegeben, wobei das Eingangssignal eine Frequenz F_OL entsprechend der gewünschten Offenschleifen-Übergangsfrequenz hat. Die Offenschleifen-Amplitude wird berechnet, indem man das Verhältnis der Signale Iq/I_qERR berechnet. Kp wird so lange variiert, bis der Betrag der Offenschleifenverstärkung innerhalb einer vorbestimmten Toleranz von 1 (0 dB) liegt.
Wenn gemäß den 4 und 5 die Knickfrequenz F_B ausreichend niedrig ist im Vergleich zu der Offenschleifen-Übergangsfrequenz F_OL, ähnelt die Offenschleifen-Antwort bei der Offenschleifen-Übergangsfrequenz derjenigen eines Integrators. Folglich wird die Offenschleifen-Bandbreite (durch einen Punkt 400 angedeutet), d. h. die Frequenz, bei der die Offenschleifenfrequenzantwort oder -verstärkung abzufallen oder gedämpft zu werden beginnt, im Wesentlichen der Offenschleifen-Übergangsfrequenz F_OL gleichen.
Zeitens wird die Integralverstärkung K_I, abgestimmt, während K_P auf einen Wert gesetzt wird, der aus dem oben erläuterten ersten Schritt gewonnen wird. In diesem Fall wird eine sinusförmige Eingangsgröße als Referenzstrom I_qREF an die Schleife gegeben, wobei das Eingangssignal einen Frequenz F_CL = 0,8 F_OL hat, was der angestrebten Bandbreite des geschlossenen Schleife entspricht. Man kann andere Multiplizierer als 0,8 verwenden, basierend auf der erwünschten Systemantwort. K_I wird so lange variiert, bis der Betrag der Übertragungsfunktion der geschlossenen Schleife innerhalb einer vorbestimmten Toleranz von 1 (0 dB) liegt.
Bezugnehmend auf 6 beginnt insbesondere ein Flussdiagramm der oberen Ebene für die Autokalibrierlogik 48 mit einem Schritt 300, welcher prüft, ob ein Startbefehl von dem Servicewerkzeug 80 empfangen wurde (1). Wurde kein Startbefehl empfangen, wird die Logik 48 verlassen. Wird ein Startbefehl empfangen, fordert und empfängt der Schritt 302 die notwendigen Parameter zum Ausführen der Eigenkalibrierung, wie im Folgenden diskutiert wird.
Als nächstes folgt eine Reihe von Schritten 304 zum Setzen von K_I = 0, K_P = K_P-INIT, Gc = 2πF_OL und den Wert für I_dREF, wie im Folgenden erläutert wird. Außerdem setzen die Schritte 304 ein Variable COUNT = 0, setzen MODE1 = 1 und setzen BRK = 1, wodurch die Bremse 37 (1) greift und den Rotor blockiert.
Der Wert K_P-INIT wird unter Verwendung von Information aus dem Motor-Typenschild und/oder dem Motor-Datenblatt berechnet. Wie oben diskutiert wurde, ist es erwünscht, dass K_P der Motorinduktivität L gleicht. Als Anfangswert wird K_P-INIT basierend auf einer Approximation der Motor-Übergangsinduktivität Lσ einge stellt, ihrerseits approximiert auf der Grundlage einer "Basis"-Induktivität (L_BASE) des Motors anhand folgender Gleichung: KP-INIT = 0,1 × L_BASE
L_BASE enthält sowohl die Magnetisierungsinduktivität (L_m) als auch die Übergangsinduktivität (Lσ), wobei Lσ etwa 10–20% von L_m ausmacht. Auf Wunsch können auch andere Multiplikatoren als 0,1 verwendet werden. L BASE wird aus Daten des Motortypenschilds mit Hilfe folgender Gleichungen berechnet: Z_BASE = (PWR_RATED)/(VLL_RATED)2 L_BASE = Z_BASE/(2πHZ_RATED)wobei PWR_RATED die Nenn-Motorwellenleistung in Watt ist; RPM_RATED die Nenn-Motordrehzahl in upm ist; VLL_RATED die effektive verkettete Spannung in Volt ist und HZ_RATED die Nennfrequenz in Hertz ist.
Der Wert von I_dREF wird folgendermaßen eingestellt: IdREF = 0,25 × I_BASEwobei I_BASE der Motor-"Basis"-Strom ist, berechnet aus den Typenschild-Daten (PWR_RATED)/((3)^1/2 × VLL_RATED). Andere Einstellungen können auf Wunsch für I_dREF vorgenommen werden, vorausgesetzt, die passende Flussstärke wird in dem Motor erzeugt.
Die Werte von K_P-INIT und I_dREF können von der Logik 48 unter Verwendung der Typenschildparameter PWR_RATED, RPM_RATED, VLL_RATED und HZ_RATED durch Eingabe in das Servicewerkzeug 80 seitens des Servicepersonals durch Senden zu der Logik 48 über die Verbindung 82 berechnet werden. Alternativ können die Werte für K_P-INIT und I_dREF durch das Servicepersonal berechnet und dann in das Servicewerkzeug 80 eingegeben werden, so dass sie über die Verbindung 82 zur Logik 48 gelangen.
Als nächstes setzt ein Schritt 310 den Wert I_qREF mit einer Sinuswelle einer Prüffrequenz von F_OL entsprechend der angestrebten Offenschleifen-Übergangsfrequenz gleich, d. h. auf 180 bis 330 Hz. Auf Wunsch können auch andere Frequenzen benutzt werden. Die Sinusform wird digital von einem Signalprozessor erzeugt, beispielsweise einem digitalen Signalprozessor wie den Prozessor Motorola DSP 56002 mit einer Aktualisierungsrate (oder Abtastrate) von 5 kHz. Zum Erzeugen der sinusförmigen Eingangssignale kann auch eine andere Hardware und/oder Software auch in Verbindung mit anderen Aktualisierungsraten verwendet werden.
Als nächstes überwacht ein Schritt 312 die Signale I_qERR, und I_q auf den Leitungen 118 bzw. 116, und verwendet den erwähnten Digital-Signalprozessor zum Ausführen einer diskreten Fouriertransformation (DFT) bezüglich der individuellen Signale I_qERR und I_q, um die Amplitude der Grundwelle oder der ersten Harmonischen der Signale I_qERR und I_q (I_qMAG, I_qERR-MAG) Zu erhalten und die Offenschleifenstärken zu berechnen. Die erste Harmonische dient zum Berechnen der Offenschleifenverstärkung, damit Nichtlinearitäten im Regelsystem die Berechnung nicht stören. Die Grundkomponente oder die erste harmonische Komponente eines Messsignals aus einer DFT ist bekanntlich Asin(ωt) + Bcos(ωt) mit ω als Prüffrequenz (2πF_OL). Als nächstes berechnet ein Schritt 314 die Amplitude der ersten Harmonischen nach der bekannten Gleichung (A² + B²)^1/2.
Um eine DFT zu berechnen, werden bekanntlich Standard-Sinus- und -Cosinuswellen mit der Amplitude 1 bei der Prüffrequenz innerhalb der Logik 48 erzeugt. Das Messsignal (I_qERR, I_q) wird mit der Standard-Sinuswelle multipliziert, und das Produkt wird über eine Periode der Anregung integriert, um den Fourierreihen-Koeffizienten A des Signals zu erhalten. Das Multiplizieren des Signals mit der Standard-Cosinuswelle und das Integrieren liefern den Koeffizienten B. Wir haben herausgefunden, dass das Integrieren über 15 Perioden des Eingangssignals ausreicht, um mögliche Transienten in der Systemantwort auszufiltern. Dies gilt auch für die DFT der geschlossenen Schleifenverstärkung, wie im Folgenden diskutiert wird. Auf Wunsch können andere Perioden-Zahlen verwendet werden. Auch können auf Wunsch andere Typen von Fouriertransformationen benutzt werden, beispielsweise die schnelle Fouriertransformation (FFT) etc., vorausgesetzt, es ist die erste Harmonische des gewünschten Signals vorhanden. Anstelle einer Fouriertransformation kann auch irgendeine andere Filter- oder Spektralanalyse verwendet werden, um die erste Harmonische der gewünschten Signale zu ermitteln.
Als nächstes berechnet ein Schritt 316 die Offenschleifenverstärkung G_OL als das Verhältnis der Amplitude des Stromrückkopplungssignals I_qMAG zu der Amplitude des Stromschleifenfehlers I_qERR-MAG.
Als nächstes prüft ein Schritt 318, ob G_OL innerhalb vom +/– 0,5% von 1 liegt (d. h. +/– 0,005). Es können auch andere Toleranzen verwendet werden. Falls nicht, prüft ein Schritt 320, ob der Wert COUNT größer oder gleich 10 ist, d. h. ob die Schleife mindestens 10 Mal durchlaufen wurde. Wenn sie 10 Mal durchlaufen wurde, setzt ein Schritt 320 FAULT = 1, was an das Servicewerkzeug 80 (3) über die serielle Verbindung 82 gesendet wird, und ein Schritt 324 setzt MODE 1 = 0, BRK = 0, und anschließend wird die Logik verlassen. Wenn die Logik weniger als 10 Mal durchlaufen wurde, prüft ein Schritt 326, ob G_OL größer als 1 ist. Ist G_OL größer als 1, wird K_P im Schritt 328 um einen vorbestimmten Betrag dekrementiert. Wenn G_OL kleiner als 1 ist, wird K_P um einen vorbestimmten Betrag in Schritt 330 inkrementiert. In jedem Fall inkrementiert ein Schritt 332 als nächstes den Zähler COUNT um 1, und die Logik geht zur Neuberechnung von G_OL mit einem neuen Wert von K_P zum Schritt 310.
Ein Weg zu Iterieren von K_P besteht in der Verwendung einer binären Suchtechnik, bei der der Wert K_P bestimmt wird, indem er mit dem Durchschnitt einer unteren und oberen Grenze nach jedem Test gleichgesetzt wird. Die obere oder untere Grenze wird so eingestellt, dass das Suchintervall jedes Mal um einen Faktor 2 verkleinert wird, bis man den gewünschten Schwellenwert erhalten hat. Beispielsweise lautet die obere Grenze Kp-upper = 3K_P-INIT und die untere Grenze Kp-lower = 0. und Kp = (Kp-upper + Kp-lower)/2. Wenn Kp zu erhöhen ist (Schritt 330), wird die Untergrenze auf Kp-lower = Kp heraufgesetzt und wenn Kp zu vermindern ist (Schritt 328), wird die obere Grenze auf Kp-upper = Kp herabgesetzt. Dann wird der nächste Wert von Kp basierend auf den modifizierten oberen oder unteren Grenzen berechnet.
Alternativ kann Kp um einen kleinen Betrag von zum Beispiel 1 % bei jeder Iteration geändert werden, bis die gewünschte Toleranz erreicht ist. Man kann auch von irgendeiner anderen Suchmethode Gebrauch machen, die innerhalb der gewünschten Zeit konvergiert.
Wenn im Schritt 318 der Wert von G_OL innerhalb der gewünschten vorbestimmten Toleranz liegt, so wird die Integralverstärkung K_I basierend auf der angestrebten geschlossenen Schleifenfrequenzantwort auf eine sinusförmige Eingangsfrequenz bestimmt. Insbesondere setzt die Folge von Schritten 340 COUNT = 0 und KI = KI-INIT.
Um den Wert für K_I zu bestimmen, wird der Wert für K_P auf den in dem oben erläuterten ersten Schritt bestimmten Wert eingestellt, und K_I wird auf einen Anfangswert K_I-INIT eingestellt. Da K_I dem Motor-Widerstandswert R gleichen soll, wird der Wert für K_I-INIT auf einen Schätzwert für R eingestellt: KI-INIT = 1000 × KP
Es können auch andere Multiplikatoren als 1000 für die Abschätzung von K_I-INIT verwendet werden.
Als nächstes setzt ein Schritt 342 I_qREF2 einer Sinuswelle gleich, die die Prüffrequenz F_CL = 0,8 F_OL entsprechend der gewünschten Bandbreite der geschlossenen Schleife besitzt, während I_dREF immer noch den zuvor eingestellten Wert hat. Die Sinuswelle wird in der oben in Verbindung mit dem Offenschleifen-Test des Schritts 310 beschriebenen Weise erzeugt.
Als nächstes überwacht ein Schritt 344 das Rückkopplungs-Stromsignal Iq auf den Leitungen 116 und berechnet die diskrete Fouriertransformation (DFT) des Signals Iq, um den Betrag der Grundwelle oder ersten Harmonischen des Signals Iq (I_qMAG) zu erhalten, der zum Berechnen der Regelschleifenverstärkung dient, damit Nichtlinearitäten im Regelsystem die Berechnung nicht stören, ähnlich dem, was für die oben diskutierte Schleifenverstärkung getan wurde. Die Grundwelle oder erste Harmonische des gemessenen Signals aus einer DFT lautet bekanntlich x = Asin(ωt) + Bcos(ωt), wobei ω die Prüffrequenz (2πF_CL) ist. Als nächstes berechnet ein Schritt 346 den Betrag der ersten Harmonischen durch die bekannte Gleichung (A² + B²)^1/2. Die Anzahl von Integrationsperioden für die DFT ist die gleiche, wie es oben diskutiert wurde.
Als nächstes berechnet ein Schritt 348 die Regelschleifenverstärkung G_CL als das Verhältnis des Betrags des Strom-Rückkopplungssignals I_qMAG zum Betrag des eingegebenen Stromschleifen-Referenzsignals I_qMAG (welches von der Logik 48 geliefert wurde und daher nicht gemessen werden muss).
Sodann prüft ein Schritt 350, ob G_OL innerhalb +/–6% von 1 liegt. Man kann auch andere Toleranzen verwenden. Falls nicht, prüft ein Schritt 352, ob COUNT größer oder gleich 10, d. h., ob die Schleife mindestens 10 Mal durchlaufen wurde. Wurde die Schleife 10 Mal durchlaufen, setzt ein Schritt 354 FAULT = 1, was über die serielle Verbindung 82 an das Servicewerkzeug 80 (3) gesendet wird, und ein Schritt 324 setzt MODE1 = 0, BRK = 0, und dann wird die Logik verlassen. Wenn die Logik weniger als 10 Mal durchlaufen wurde, prüft ein Schritt 356, ob G_CL größer als 1 ist. Falls ja, wird K_I um einen vorbestimmten Betrag im Schritt 360 vermindert. Wenn G_CL kleiner als 1 ist, wird K_I um einen vorbestimmten Betrag im Schritt 358 erhöht. In jedem Fall erhöht als nächstes ein Schritt 362 den Zähler COUNT um 1, und die Logik geht zum Schritt 342, um G_CL mit einem neuen Wert von K_I neu zu berechnen.
Eine Möglichkeit zum Iterieren von K_I besteht in der Anwendung einer binären Suchmethode ähnlich derjenigen, die oben für die Iteration von K_P erläutert wurde, bei der der Wert von K_I durch Gleichsetzen mit dem Durchschnittswert einer oberen und einer unteren Grenze nach jedem Test festgelegt wird. Die obere oder untere Grenze wird so eingestellt, dass das Suchintervall jedes Mal um einen Faktor von 2 reduziert wird, bis der gewünschte Schwellenwert erreicht ist. Beispielsweise gilt für die obere Grenze K_I-upper = 2K_I-INIT und die untere Grenze K_I-lower = 0, und K_I = (K_I-upper + K_I-lower)/2. Wenn K_I zu erhöhen ist (Schritt 358), wird die untere Grenze auf K_I-lower = K_I erhöht, und wenn K_I zu vermindern ist (Schritt 360), wird die Obergrenze herabgesetzt auf K_I-upper = K_I. Anschließend wird der nächste Wert für K_I basierend auf der modifizierten oberen und unteren Grenze berechnet.
Alternativ kann man K_I auch um einen kleinen Betrag von zum Beispiel 1 % bei jeder Iteration ändern, bis die gewünschte Toleranz erreicht ist. Man kann auch von jeder anderen Such- oder Iterationstechnik Gebrauch machen, die innerhalb der gewünschten Zeit konvergiert.
Wir haben herausgefunden, dass die oben für K_P und K_I diskutierte Binärsuche innerhalb von acht Iterationen bei ausreichender Genauigkeit konvergiert. Allerdings können auf Wunsch auch mehr oder weniger Iterationen erfolgen.
Wenn G_CL im Schritt 350 innerhalb der gewünschten Toleranz liegt, so setzt ein Schritt 364 das Flag DONE auf 1, was über die serielle Verbindung 82 an das Servicewerkzeug 80 gesendet wird, ein Schritt 324 setzt MODE1 = 0, BRK = 0, und dann wird die Logik verlassen.
Es können andere Regelschleifen-Bandbreiten und Offenschleifen-Übergangsfrequenzen sowie andere Eingangsfrequenzen benutzt werden, beispielsweise kann die Eingangsfrequenz für beide Berechnungen nach Wunsch auch F_OL betragen.
Obschon die Erfindung anhand eines feldorientierten Treibers 20 beschrieben wurde, arbeitet die Erfindung gleichermaßen bei einem anderen Typ oder einem anderen Treiber, ohne dass es sich um einen feldorientierten Treiber handeln muss, vorausgesetzt, der Referenzstrom, der Stromfehler und der Rückkopplungsstrom werden von der Logik 48 gelesen.
Obschon die Erfindung anhand ihrer beispielhaften Ausführungsformen beschrieben und erläutert wurde, versteht sich für den Fachmann, dass die oben angesprochene sowie verschiedene weitere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen möglich sind, ohne von dem durch die Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Berechnen einer Proportionalverstärkung K_P, einer Integralverstärkung K_I eines Integrators und einer Gesamtverstärkung G_C für eine Stromreglerkompensation einer Aufzugmotorregelung, wobei der Regler und der Motor eine Stromschleife bilden, umfassend folgende Schritte: (a) Minimieren des Beitrags des Integrators zu der Regelung während der Schritte (b)–(f); (b) Einstellen der Proportionalverstärkung auf einen Anfangswert; (c) Einstellen der Gesamtverstärkung anhand einer ersten Prüffrequenz; (d) Bereitstellen eines sinusförmigen Stromreferenzsignals für den Stromregler bei der ersten Prüffrequenz; (e) Berechnen einer Offenschleifenverstärkung der Stromschleife bei der ersten Prüffrequenz; (f) Variieren der Proportionalverstärkung und Ausführen der Schritte (e), bis die Offenschleifenverstärkung innerhalb einer vorbestimmten Toleranz von 1 liegt; (g) Zuführen des sinusförmigen Stromreferenzsignals zu dem Stromregler bei einer zweiten Prüffrequenz; (h) Berechnen einer Regelkreisverstärkung der Stromschleife bei der zweiten Prüffrequenz; und (i) Variieren der Integralverstärkung und Ausführen des Schritts (h), bis die Regelkreisverstärkung in einer vorbestimmten Toleranz von 1 liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Berechnens der Offenschleifenverstärkung der Stromschleife bei der zweiten Prüffrequenz das Berechnen des Verhältnisses der ersten Harmonischen eines Stromrückkopplungssignals zu einer ersten Harmonischen eines Stromfehlersignals beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Verhältnis-Berechnens beinhaltet: Berechnen einer Fouriertransformation des Stromfehlersignals; und Berechnen einer Fouriertransformation des Stromrückkopplungssignals.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Berechnens der Regelkreisverstärkung der Stromschleife bei der zweiten Prüffrequenz das Berechnen des Verhältnisses einer ersten Harmonischen eines Stromrückkopplungssignals zu einer ersten Harmonischen eines Stromreferenzsignals beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die erste Harmonische folgendermaßen berechnet wird: Berechnen einer Fouriertransformation des Stromreferenzsignals; und Berechnen einer Fouriertransformation des Stromrückkopplungssignals.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Anfangswert der Proportionalverstärkung 0,2 × L_BASE beträgt, wobei L_BASE anhand folgender Gleichungen berechnet wird: Z_BASE =(PWR_RATED)/(VLL_RATED)2 L_BASE = Z_BASE/(2πHZ_RATED)wobei PWR_RATED die in Watt gemessene Nenn-Motorwellenleistung ist; RPM_RATED die Nenn-Motordrehzahl in uPM ist; VLL_RATED die in Volt gemessene effektive verkettete Nennspannung ist; und HZ_RATED die in Hertz gemessene Nennfrequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Motor ein Drehstom-Assynchronmotor ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Motorregelung eine feldorientierte Regelung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte (a) bis (h) automatisch bei Erhalt eines Befehlt von einem Servicegerät durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste Prüffrequenz die angestrebte Offenschleifen-Cross-Over-Frequenz ist und die zweite Prüffrequenz die angestrebte Regelschleifen-Bandbreite ist.
Aufzugregelung (7) umfassend eine Logik (48), die automatisch eine Proportionalverstärkung K_P, eine Integralverstärkung K_I und eine Gesamtverstärkung G_C für einen Motorregler/Motortreiber (20) berechnet mit einer Einrichtung zum Einspeisen einer Sinuswelle mit vorbestimmter Prüffrequenz F_OL, F_CL in einen Referenzstrom I_qREF, einer Einrichtung zum Messen der Offenschleifen- und Regelkreis-Transferfunktionen und einer Einrichtung zum Einstellen von K_P und K_I, bis die angestrebten Offenschleifen- und Regelschleifen-Antworten bei Einstellung von G_C basierend auf F_OL erreicht sind, wobei die Prüffrequenz bei F_OL, K_I auf 0 eingestellt und K_P variiert wird, bis die Offenschleifenverstärkungs-Antwort bei F_OL den Wert 1 hat, und dann, während die Prüffrequent auf F_CL eingestellt ist und K_P wie im vorherigen Schritt eingestellt ist, K_I solange variiert wird, bis die Regelkreisverstärkungs-Antwort bei F_CL den Wert 1 hat, und eine Einrichtung zum Durchführen der Prozedur bei verriegeltem Rotor.