KR100885081B1 - 진동 분리 시스템의 상태를 파악하는 방법 - Google Patents

진동 분리 시스템의 상태를 파악하는 방법 Download PDF

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Abstract

분리 소자에 할당될 수 있는 적어도 하나의 진동 분리 장치를 포함하는 진동 분리 시스템과 관련하여, 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치의 도움으로 상기 시스템의 상태를 파악하는 방법이 제공된다는 사실은 처음으로 평가용 개방 시스템에 대한 표시 원칙, 폐쇄 루프 및 개방 루프 제어가 제공됨을 의미하는 바, 상기 방법에서는 폐쇄 루프 및 또는 개방 루프 제어 구조가 미리 규정될 수 있고, 분리 시스템에 관련된 신호들 및/또는 변수들이 취득되고, 처리되며 및/또는 제공되며, 그리고 규정가능한 구조들 및 변수들을 기초로, 진동 분리 시스템을 평가하기 위한 적어도 하나의 분리 시스템 특징 데이터 세트가 형성된다.
진동 분리 시스템, 폐쇄 루프, 개방 루프, 분리 소자, 시스템 평가

Description

진동 분리 시스템의 상태를 파악하는 방법{METHOD OF RECORDING A VIBRATION ISOLATION SYSTEM}
도 1은 본 발명에 따른 진동 분리 시스템의 상태를 파악하는 시스템의 개략도.
도 2는 사용자 인터페이스(UI)로의 주요 액세스를 도시한 도면.
도 3은 전송 신호의 시간 프로파일이 디스플레이되는 사용자 인터페이스(SiDiMaT) 내의 창을 도시한 도면.
도 4는 시간 신호의 파워 스펙트럼이 주파수의 함수로서 디스플레이되는 사용자 인터페이스(SiDiMaT) 내의 창을 도시한 도면.
도 5는 전달 함수(속도 대 힘)가 디스플레이되는 사용자 인터페이스(SiDiMaT) 내의 창을 도시한 도면.
도 6은 위상 함수가 도시된 사용자 인터페이스(SiDiMaT) 내의 창을 도시한 도면.
도 7은 여기 신호와 전송 신호 간의 간섭이 함수로서 디스플레이된 사용자 인터페이스(SiDiMaT) 내의 창을 도시한 도면.
본 발명은 청구항 1에서 청구되는 진동 분리 시스템(vibration isolation system)의 상태를 파악하는 방법과, 청구항 34에서 청구되는 컴퓨터 상에서 상기 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램과, 그리고 청구항 42에서 청구되는 상기 방법을 수행하고 상기 컴퓨터 프로그램을 실행하는 장치에 관한 것이다.
실질적으로 고정적으로 미리 규정된 파라미터 세트를 기초로 진동 분리 시스템을 제어하는 진동 분리 방법은 공지되어 있다. 특히, 모니터링 또는 진단(diagnosis)의 누락 또는 불충분 가능성, 즉 진동 분리 시스템에서의 결함 검출 및 제거의 부재는 기존 시스템들의 진동 분리에 있어서 문제가 되는 것으로 제시되어 왔다.
진동 분리를 위한 공지된 방법들, 컴퓨터 프로그램들 및 장치들은 또한, 예를 들어 진단 데이터가 간단한 방법으로 픽오프(pick off)되고 처리된 다음 사용자에게 이용가능하게 되는 또는 될 수 있는 어떠한 인터페이스도 제공하지 않는 다는 단점을 갖는다.
그러나, 데이터 액세스의 어려움은 진동 분리 시스템의 모니터링을 방해할 뿐 아니라, 진동 분리 시스템이 새로운 또는 예측불가능한 상태들 또는 상황들에 유연하게 적응할 수 없게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 진동 분리 시스템의 상태를 파악 및/또는 평가하는 개방된(open) 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구항 1의 특징부에 의해 상당히 놀라운 방법으로 달성된다.
바람직한 실시예들이 종속항들에서 규정된다.
분리 소자에 할당될 수 있는 적어도 하나의 진동 분리 장치를 포함하는 진동 분리 시스템과 관련하여, 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치의 도움으로 상기 시스템의 상태를 파악하는 방법이 제공된다는 사실은 처음으로 평가용 개방 시스템에 대한 표시 원칙(indicative fundamentals), 폐쇄 루프 및 개방 루프 제어가 제공됨을 의미하는 바, 상기 방법에서는 폐쇄 루프 및 또는 개방 루프 제어 구조가 미리 규정될 수 있고, 분리 시스템에 관련된 신호들 및/또는 변수들이 취득되고, 처리되며 및/또는 제공되며, 그리고 규정가능한 구조들 및 변수들을 기초로, 진동 분리 시스템을 평가하기 위한 적어도 하나의 분리 시스템 특징 데이터 세트가 형성된다.
이러한 의미에서, 본 발명에 의해 청구되는 방법은 차별화된 방식으로 제공되는 폐쇄 루프 및 개방 루프 제어 구조를 개별적인 요건들에 적응시킬 수 있는 가능성을 제공한다. 이러한 경우, 유익하게는, 상당히 광범위한 제어 루프들의 규정이 이루어질 수 있도록, 특히 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 구조를 유연한 형태로 규정하는 환경 내에서 규정이 이루어진다. 이러한 방법에 있어서, 상기 방법 은 피드백 및/또는 피드포워드 제어와 같은 다른 타입들의 제어를 규정할 수 있게 한다. 또한, 분리 시스템에서의 시간 변동(time fluctuations)을 보상하기 위하여, 본 발명에 따른 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 구조는 또한 적응 제어 가능성, 즉 예를 들어 노화된(aging) 공정들 또는 외부 영향에 적응할 수 있는 상기 방법의 능력을 제공한다.
상기 방법의 변화성은 또한, 상기 방법에 있어서, 특히 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 구조 내의 가속도-결정된 및/또는 속도-결정된 및/또는 위치-결정된 제어 루프들이 서로 독립적으로 선택되고 규정될 수 있다는 사실로서 표현된다. 또한, 적절한 액츄에이터(actuator)들 및 분리 시스템에 조화되는 제어 변수들 또는 센서들이 본 발명의 방법에 규정된다. 이러한 목적을 위하여, 폐쇄 루프 및 개방 루프 제어 구조 내에서의 제어 변수들은, 특히 액츄에이터들 및 센서들과 관련하여 개별적으로 규정될 수 있다. 본원에서 설명되는 예들은, 특히 액츄에이터들에 속하는 모터들에 관련된 과부하 전류들에 대한 한정값들과 같은 변수들, 또는 그렇지 않으면 공기(pneumatic) 진동 분리 시스템에 관련된 제어 변수들이다.
또한, 이와 관련된 사실은, 본 발명에 따르면 유익하게는, 상당히 차별화된 방법으로 제어 루프들을 자체적으로 그리고 서로 간에 조화시키는 가능성이 열려있다는 것이다. 이에 따라, 매우 긍정적인 효과들이 얻어지며 진동 분리 시스템의 안정화 또는 자기 안정화가 달성된다. 이러한 경우에서는, 예를 들어 제어 루프들 간의 전환 기준이 규정될 수 있거나, 또는 개별적인 필터들 및/또는 증폭기들이 예를 들어 제어기 이득 계수와 관련하여 조정될 수 있다. 또한, 분리될 각 축에 대하여, 각 신호들이 취득되거나 센서 신호들이 축이 분리되게 하는 또는 분리되게 할 영향의 범위가 결정 또는 규정할 수 있는 가능성이 특히 언급되어야 한다. 이는 또한 작동 변수들의 제어를 위한 출력 신호들에 대해서도 그러하다.
상기에서 이미 설명된 방법의 일부에 부가하여, 상기 방법은 물론, 특히 제공되는 제어 구조를 기초로 하고, 및/또는 변수들 및/또는 신호들 및/또는 분리 시스템 특징 데이터 세트의 도움을 받는 진동 분리 시스템의 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어를 포함한다. 폐쇄 루프 제어 및/또는 개방 루프 제어 및 이러한 경우 제공되는 제어 구조는 특히 그리고 주로 공지된 모든 발명적인 관점들에 관련되며, 진동 분리 및 바람직하게는 이용가능하거나 또는 분리될 모든 자유도에 대하여 더 설명될 것이다.
결과적으로, 본 발명의 중요한 관점 또한 실질적으로 데이터를 최적으로 처리하기 위하여 상당히 광범위한 타입의 인터페이스들을 제공하는 것에 있다. 바람직하게는, 본원에서 관심을 갖는 것은 하드웨어에 대한 인터페이스들 및 프로그램 코드 수단을 기초로 하는 소프트웨어에 대한 인터페이스들 및/또는 기존의 하드웨어 인터페이스들, 사용자 인터페이스들에 대한 소프트웨어의 적응이다. 이러한 경우, 인터페이스들은 첫 번째로 진동 분리 시스템과 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치 간의 신호들 및 데이터의 획득 및 교환에 이용되거나, 또는 그렇지 않으면 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치 내에서의 내부 전송 또는 다른 처리, 및 사람-기계 데이터 교환에 이용된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 예를 들어 진동 분리 시스템을 위한 여기 신호들(excitation signals)과 같은 외부 신호들의 공급 을 허용하는 인터페이스들, 및 신호들이 특정한 방법으로 픽오프될 수 있게 하는 인터페이스들을 제공하는 규정이 또한 이루어진다. 후자의 경우에 있어서, 이들은 예를 들어 작동 변수들/작동 신호들 또는 제어 루프 내에서의 제어 편차들이 될 수 있다. 바람직하게는, 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치 내에서의 내부 인터페이스들로서, 예를 들어 RS232 표준을 기초로 하는 직렬 인터페이스들을 이용한다.
그러나, 본 발명에 따른 방법은 인터페이스들의 규정 뿐 아니라, 데이터 교환에 대한 이들의 모니터링 및/또는 제어 및/또는 구성을 포함한다. 이러한 경우, 예를 들어, 병렬 인터페이스들이 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 유닛 내에서 애플리케이션에 의해 이용될 수 있을 뿐 아니라, 동시에 다수의 애플리케이션들에 의해 이용될 수 있음이 또한 보장된다. 또한, 다수의 인터페이스들에 의한 병렬 동작이 보장된다. 또한, 인터페이스들은 진동 분리 시스템의 원격 제어가 가능해지는 방식으로 조정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 후자는 예를 들어 DCOM 기능(분배 요소 목적 모델 기능, Distributed Component Object Model functionality)을 제공함으로써 가능해질 수 있다.
폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 구조에 제공되는 구성 데이터, 취득되는 데이터 또는 신호들, 및 형성되는 데이터 세트들을 보장하기 위하여, 유익하게는 이들의 기록 또는 저장 또는 절약(saving)이 방법의 배경에 제공된다. 이러한 방식에서는 또한, 예를 들어 비교 및/또는 유출(export)을 위한 이후의 애플리케이션들에 대한 정보가 유지된다.
본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 후자는 또한 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 구조의 테스트를 포함한다. 이러한 경우, 이 방법에서는, 예를 들어 제공되는 인터페이스들 및/또는 진동 분리 시스템의 테스트 여기를 위한 처리 단계들에 의해 외부 여기 신호들이 제공 또는 공급되거나, 또는 동일한 목적을 위하여 내부 여기 신호들이 발생된다. 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치 내에 기록되는 테스트 여기의 결과는 더 처리되고 기록된다. 본 발명에 따르면, 테스트 여기는 상세히 구성되고 저장될 수 있다. 이 때문에, 설명되는 예들은 특정한 자유도 또는 특정한 제어 루프들에 대한 여기의 설명이다.
본 발명의 다른 중요하고 유익한 관점은 또한 유연한 모니터링 기능이 제공되는 사실에 있는 바, 이러한 모니터링 기능은 예를 들어 모니터링 또는 허용(tolerance) 기준을 규정 또는 구성하는 환경에서, 예를 들어 백그라운드 배경 모니터링의 형태로 방법 단계들 및/또는 파라미터들 또는 변수들의 일반적인 또는 반영구적인 테스트에 이용될 수 있다. 이러한 정도까지, 본 발명의 정황에는 예를 들어 액츄에이터들의 기능을 모니터하기 위한 규정이 이루어진다. 특정한 기간(term)들 동안에는, 예를 들어 작동 모터들의 온도들 및 상태들과 공기 진동 분리 장치의 제어 및 그곳에서 이용되는 밸브들의 작동 오프셋이 모니터될 수 있다. 또한, 본 발명의 모니터링 기능은 유익하게는, 이론적으로 모든 폐쇄 루프 및 개방 루프 제어 변수들, 예를 들어 제어 루프 조정(tuning) 변수들이 배경 모니터링에 대하여 액세스가능해지는 방식으로 설계된다. 그러나, 본 발명은 모든 적절한 진동 분리 변수들의 고등의 일반적인 또는 반영구적인 테스트에 한정되지 않으며; 대신에, 모니터링 영역들이 차별화된 방법으로 선택될 수 있으며, 이에 따라 예를 들어 모니터링 가능성들은 또한 선택가능한 제어 루프들에 대하여, 후자의 경우에 있어서는 예를 들어 모니터될 개별적인 자유도에 대하여, 그리고 본 경우에서는 관련된 작동 변수들에 대하여 설명된다. 본 발명의 정황 내에서는, 다른 어떠한 모니터링 차별화 방법이 없다. 본원에서는, 또한 모니터링 데이터의 선택은 의사(quasi) 수직 방향에 관련하여 -이점에 대해서는 이전의 설명 참조- 뿐 아니라, 수평 방향에 관련하여 이루어진다는 것이 지적되어야 한다. 즉, 상당히 광범위한 영역들로부터의 모니터링 데이터가 서로 관계될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 특정한 바람직한 실시예에서는, 진동 분리 시스템에 대하여 특정한 지문(fingerprint)을 형성하기 위한 규정이 이루어지는 바, 이를 이용함으로써, 예를 들어 분리 시스템의 포괄적인 특징화 및/또는 평가가 수행될 수 있게 된다. 이러한 정도까지, 상기 지문이라는 용어는 소정의 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 구조를 기초로 하는 진동 분리 시스템에 대한 확인 패턴을 나타낸다. 특징 데이터 세트들에 부가하여, 상기 지문은 또한 기능적인 관계들에 대한 정보를 포함하는 바, 상기 기능적인 관계들은 진동 분리에 특정하며, 이를 이용하여 분리 시스템이 설명될 수 있다.
이러한 경우, 예를 들어 진동들의 파워 스펙트럼들이 취득되고 및/또는 결정된다. 본원에서 관심을 갖는 것은, 첫 번째로는 진동 분리 시스템을 여기시키는 진동들이고, 두 번째로는 분리 소자로부터 비롯되고 여기에 대한 분리 소자의 반응을 나타내는 진동들이다. 또한, 상기 지문은 유익하게는, 특히 전달 함수들에 관련된 정보를 포함하는 바, 상기 전달 함수들로부터 특히 분리 소자의 공명 작용이 여기 진동에 대하여 읽혀진다. 대응하는 포인터들이 예를 들어 진동 위상 함수, 즉 여기 및 결과적인 진동에 대한 위상 프로파일로부터 결정될 수 있다. 따라서, 적절한 데이터가 또한 지문에 할당될 수 있고 할당된다. 또한, 이미 설명된 바 있는 기능적인 관계들에 부가하여, 진동 분리 시스템 또는 진동 분리 장치 또는 진동 소자의 진동 반응 및/또는 변화 반응에 관련된 중요한 결론들이 진동들의 결합으로부터 얻어질 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따르면, 특징 지문은 또한 이러한 정보 또는 데이터 세트들을 포함한다.
본 발명의 정황 내에서 본 발명에 따라 취득되고 및/또는 결정되는 상기 설명된 변수들은 물론, 본 발명에 따른 방법에서 이들을 기초로 하여 작동 신호들의 도움으로 특히 제어 편차들이 결정될 수 있거나, 또는 액츄에이터들로 다시 피드백되는 작동 변수들이 계산될 수 있다는 점에서, 형성될 지문에 대한 반드시 필수적인 데이터일 뿐 아니라, 이 정도의 범위까지 중요한 데이터이다. 이에 따라, 상기 설명한 바와 같이, 진동 분리 시스템의 특히 시간 작동, 및 이에 따라 규정된 조건들 하에서의 변경들이 또한 지문으로부터 읽혀지고 및/또는 규정될 수 있기 때문에, 본 발명의 의미에 있어서 지문은 또한 제어 구조의 상당 부분을 구성한다.
다른 가장 유익한 실시예의 방법 또한 시뮬레이션을 기초로 하여 본 발명에 따라 지문을 결정하는 가능성에 있다. 이는 순수한 시뮬레이션이 될 수 있으며, 이러한 정황 내에서 진동 분리 시스템은 컴퓨터의 도움으로 완벽하게 시뮬레이션된다. 그러나, 시뮬레이션은 또한, 이러한 방식으로 지문을 사전에 얻기 위하여, 실 험실 규모에 입각한 모델로서 시뮬레이션되고 있는 진동 분리 시스템 내에 존재할 수 있다. 시뮬레이션의 혼합된 형태들을 물론 생각해낼 수 있으며 제공된다.
물론, 상기 방법은 유익하게는, 대응하여 이전에 보유 또는 기록된 지문들 또는 적어도 그 일부의 유입(import) 및 유출 가능성 및 기록 또는 저장을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 순수한 정적 기록이 제공될 뿐 아니라, 동시에 동적 기록이 가능하다. 본 발명의 의미에서, 이러한 정도까지 상기 동적 기록은 특히 특정한 시간 한계들 및 간격들 내에서의 지문들의 연속적인 또는 다수의 기록을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 정황 내에서, 예를 들어 진동 허용 대역들이 적어도 두 개의 지문들 또는 이들의 적어도 일부를 비교함으로써 규정될 수 있는 바, 이는 상당히 유익한 방법이 된다. 또한, 결함 레지스터 또는 결함 데이터베이스가 이러한 방식으로 진동 분리 시스템에 대하여 형성될 수 있으며, 기준 지문과 비교할 때 지문 내의 하나 또는 그 이상의 특정한 편차들로 표현되는 진동 분리 시스템 내에서의 결함들의 할당은 지문들의 비교에 의해 우선적(fore-ground)으로 수행된다. 이에 따라, 가장 유익하게는 진단 성능들이 본 발명에 따른 방법과 결합된다. 이는 본 발명에 따른 지문들을 이용함으로써, 결함들 및 결손들이 결정되고 체크될 뿐 아니라 분류되며, 결과적으로 이러한 방식으로 진동 분리 시스템의 상태들을 분류할 수 있게 됨을 의미한다. 이러한 정도까지, 예를 들어 진동 분리 장치에 의해 야기되는 진동 분리 시스템의 최초 상태로부터의 결점이 있는 상태들 또는 편차들과 분리 소자로부터 비롯된 것들 간의 차이가 얻어진다. 그러나, 스스로 시작되고 검출될 진동 시스템에 영향을 미치는 진동 분리 장치에서의, 또는 분리 소자에 대한 상세한 변경이 또한 가능하다. 예를 들어, 이러한 관계에 있어서, 호스(hose)의 느슨해짐 또는 분리 소자 상의 나사의 느슨해짐을 언급해야 한다. 이러한 경우, 예를 들어 지문 진단은 예를 들어 분리 소자와 관련하여, 사용자에게 어떤 호스가 느슨해졌으며 호스가 위치되는 지점을 통지할 수 있다. 이러한 정보는 사용자에게 매우 유용한데, 그 이유는 이러한 방식으로, 상기 정보가 복구 시간들 및 이에 따른 제조 휴지(idle) 시간을 상당히 감소시킬 수 있기 때문이다.
상태 지문들의 발명에 따른 설명과 관련하여 발견된 것을 습득할 수 있는 것은 방법 또는 시스템 뿐 아니라 상기 방법의 진단 성능이다. 시스템의 습득 능력은 본 발명에 따른 결함 데이터베이스의 연속적인 확장가능성에 특히 관련되며, 본 발명에 따른 확장은 예를 들어 유입 인터페이스들 또는 사용자 인터페이스들에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 자기 교습(self-teaching)이 또한 본 발명의 방법에 따라 제공된다. 이러한 목적을 위하여, 예를 들어 본 발명의 진단 기능 및/또는 제어 루프들에는 바람직하게는 퍼지 로직(fuzzy logic) 또는 퍼지 제어기들이 추가되며, 이를 기초로 교란 및 제어 변수들 간의 부정확하게 알려진 관계 및/또는 두 개의 지문들 간의 부정확한 관계 조차도 정량화되고 결정될 수 있게 된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예는 또한, 상기 방법이 이론적으로 모든 변수들 및/또는 데이터 및/또는 관계들의 가시화(visualization)를 포함한다는 사실로 제시된다. 이는, 특히 본 발명에 따른 진동 분리 시스템 또는 분리 소자의 작동이 모든 테스트들, 시뮬레이션의 환경 내에서, 그리고 액티브하게 동작하는 동안에는 사용자 지향 인터페이스를 기초로, 특히 3차원의 형태로 디스플레이될 수 있음을 의미한다.
상기 제시된 본 발명에 따른 방법에 부가하여, 본 발명은 또한 프로그램이 컴퓨터 상에 실행될 때 본 발명의 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램에 관련된다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 객체-지정, 기능-지정 및 사용자-지정 컴퓨터 프로그램을 유닛으로서 포함하는 개별적인 프로그램 모듈들에 의해 구별된다. 본원에서는, 예를 들어 진단 및 테스트-지정 프로그램 부분들에 관련된 중복(overlap)들이 가능하며 제공된다. 제 1 실시예에서는, 실질적으로 두 개의 프로그램 부분들이 본 발명에 따라 구별될 수 있다. 이들은 첫 번째로, 제어기 관련 소프트웨어들 및 PC 또는 호스트 시스템 관련 소프트웨어이다.
이러한 경우, 진동 분리에 대한 핵심(core)은 진동 분리 시스템의 진동 분리를 실질적으로 책임지는 제어기 소프트웨어이다. 이는 또한, 특히 공기 진동 시스템과 같은 진동 분리 장치, 즉 분리 테이블, 센서들, 액츄에이터들 및 다른 가능한 액츄에이터들을 포함할 수 있는 장치, 및 호스트 시스템에 대한 인터페이스를 작동시킨다.
그러나, 제어기 모듈은 또한 진동 분리 시스템에 관련된 진단 성능들을 가지며, 결과적으로 예를 들어 작동 모터들의 과부하 전류들은 독립적으로 모니터되고 시스템 불안정이 자동으로 제어될 수 있게 된다. 또한, 제어기 소프트웨어는 특히 진동 분리 시스템의 진단 테스트들을 수행하는 성능을 가지며, 이러한 목적을 위하여 예를 들어 외부로부터 분리 시스템의 테스트 여기를 가능하게 하는 적절한 인터페이스들이 제공된다.
호스트 시스템과의 통신에 있어서, 제어기 모듈은 예를 들어 커맨드 작동(command-driven) RCI(원격 커맨드 인터페이스)를 제공하는 바, 이 RCI를 통하여 특히 제어기에 의해 등록된 변수들의 모든 파라미터들이 디지털화된 형태로 PC/호스트 시스템으로 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램의 PC 기반 또는 호스트 시스템 기반 프로그램 부분들은 특히 제어기 모듈 및/또는 제어기의 제어 및/또는 이들과의 통신을 위하여, 실질적으로 사용자 관련 기능 모듈들을 포함한다. 특히 진동 분리 시스템에 대한 사용자 인터페이스들로서의 그들의 기능에 있어서, 이들은 특히 진동 분리 시스템 및/또는 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치를 포함하는 전체 시스템의 진단 성능들을 확장시킨다. 이러한 경우, 설치 및/또는 가시화 및/또는 진단 및/또는 제어 루프 조정 및/또는 제어기 기능 모니터링을 위한 기능 모듈들 또는 프로그램 툴들은 본원에서 제공되는 기능과 중복되며, 편리한 경우 실시된다.
또한, 본 발명에 따른 방법을 수행하고 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위하여, 본 발명은 또한 진동 분리 동작을 위해 배열된 하나 이상의 구성 요소들, 특히 진동 분리 시스템의 특징인 적어도 하나의 데이터 세트가 제공될 수 있는 방식으로 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치와 함께 협동하는 센서들 및/또는 액츄에이터들을 포함하는 장치를 지정한다. 폐쇄 루프 및/또는 개방 루프 제어 장치는 바람직하게는 컴퓨터 프로그램 모듈들과 대응하여 모듈 설계된다.
이는 또한, 본 발명에 의해 청구되는 진동 분리 시스템의 상태를 파악하는 장치에 적용된다.
이제, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 개별적인 전송 요소들과 함께, 본 발명에 따른 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어 시스템을 개략적으로 도시한다. 본 예시적인 실시예에 따르면, 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어 시스템은 하드웨어 및 소프웨어 요소들을 포함한다. 특히 이러한 경우에 이용되고 폐쇄 루프 및 개방 루프 제어 장치(RStE)의 일부인 소프트웨어 또는 소프트웨어 모듈들(TCS, CS, UI, UI, ELA, 3D뷰, iDiMaT 등)은 실질적으로, 공지된 TC 제어기(TCC)로부터 개방 루프 및/또는 제어 루프 제어 신호들을 차례로 공급받는 액츄에이터들의 밸브들 및 모터들과 같은 액티브 소자들을 갖는 진동 분리 시스템들의 진동 분리에 이용된다. 본원에서, 본 발명에 따른 소프트웨어는 액티브한 진동 분리에 필요한 모든 기능들, 및 MS 윈도우즈를 기초로 사용자 인터페이스를 통하여 미리 규정될 수 있는 사용자 규정가능한 진단 성능들을 제공한다.
소프트웨어 또는 프로그램 부분들은 세 개의 그룹들로 분류될 수 있다. 이들은 첫 번째로는 제어기 지정 소프트웨어(TCS)이고, 두 번째로는 PC/호스트 애플리케이션들이며, 또한 특히 윈도우즈 레벨(도 1에는 미도시)에서 다수의 프로그램들, 심지어는 다른 프로그램들의 평행한 애플리케이션을 허용하는 적절한 "인터페이스 라이브러리들"이다.
제어기(TCC) 내에서는, 제어기 소프트웨어(TCS)가 DSP(디지털 신호 처리기) 상에서 실행된다. 이의 도움으로, 진동 분리 시스템(IS)으로부터의 모든 센서 신호들이 기록되고, 이를 기초로 진동 분리를 위한 적절한 구동력(actuator forces)이 계산된다. 이러한 목적을 위하여, 예시적인 실시예의 정황 내에서, 바람직하게는 16개의 입력 채널들과 20개의 출력 채널들이 진동 분리 시스템과 관련하여 이용가능해진다.
이는 또한, 공기 분리 장치의 제어 및/또는 조정 가능성을 제공하고 이용가능한 모든 파라미터들 또는 변수들에 대한 액세스를 허가한다. 한 가능한 실시예에서, 예를 들어 진동 분리 시스템은 여섯 개의 자유도(세 개의 변환(translation) 자유도 및 세 개의 회전 자유도), 공기 분리 서브 시스템에 대한 여섯 개의 분리 제어 루프들 및 위치 관련 분리 서브 시스템에 대한 여섯 개의 상호 독립적인 제어 루프들에 대하여 이용가능한 속도 결정된 제어 루프 서브 시스템을 갖는다.
또한, 제어기 소프트웨어(TCS)는 자기 진단 성능들을 개시하는 바, 상기 후자는 예를 들어 액츄에이팅 모터 과부하 또는 분리 시스템 내에서의 그 밖의 불안정들을 막을 수 있다. 이러한 액츄에이팅 모터의 모니터링을 위하여, 제어기 소프트웨어는 모터 신호 공급 장치의 온라인 모니터링 및 이의 자동화된 셧다운 기능을 허가한다. 자기 안정화는 바람직하게는 서로 다른 제어 서브 시스템들 간의 자동 전환에 의해, 예를 들어 특히 임계값들을 미리 규정하는 가능성에 의해 이루어진다. 제어기 소프트웨어(TCS)의 진단 성능들은 또한 진동 분리 시스템을 검사하기 위한 테스트들을 수행할 수 있는 가능성으로 확장된다. 이러한 목적을 위하여, 제어기 소프트웨어(TCS)와 함께 제어기(TCC)는 테스트 여기 신호들을 발생시킬 수 있는 성능, 및/또는 구체적으로 진동 분리 시스템 내의 여기 지점 또는 지점들이 제어 루프들 내에서 자류롭게 선택될 수 있는 방식으로, 외부 여기 신호들에 있어서의 공급(feeding) 가능성을 포함한다.
진동 분리 시스템의 모니터링과 관련하여, 본 발명에 따른 제어기(TCC)/제어기 소프트웨어(TCS)는 또한 모니터링에 요구되는 신호들이 제어 루프들 내에서 자유롭게 픽오프될 수 있게 한다. 그러나, 제어기(TCC)에 의해 측정된 신호들이 전송될 수 있을 뿐 아니라, 분리 시스템의 에너지 소모 등과 같은 성능 모니터링에 관련된 중요한 변수들이 결정되고 적절하게 제공될 수 있다.
신호들, 특히 진단에 필요한 신호들이 본 발명에 따라 아날로그 또는 디지털 형태로 제어기(TCC)로부터 픽오프될 수 있다.
PC/호스트 시스템으로의 신호들의 디지털 전송은 바람직하게는 커맨드 작동 소프트웨어 인터페이스(RCI)를 통하여 이루어지며, 상기 RCI(원격 커맨드 인터페이스)는 공지된 것으로서, 바람직하게는 PC/호스트 시스템으로의 하드웨어 인터페이스를 나타내는 적어도 하나의 RS232 인터페이스가 연결된다. 물론, 본 발명은 USB, 병렬 포트들, 이더넷, CAN 버스 등과 같은 모든 타입의 인터페이스를 지원한다.
많은 수의 PC/호스트 애플리케이션들로부터, 직렬 인터페이스를 통하여 PC/호스트 시스템에 연결된 제어기(TCC)로의 액세스를 허가하기 위하여, 본 발명은 통신 서버(CS)를 제공하는 바, 이는 공지되어 있다. 하나의 가능한 실시예에 따르면, 통신 서버(CS)는 16개의 설치된 직렬 RS232 인터페이스들을 이용하여 동작할 수 있다. 이는 또한, 특히 RS232 인터페이스들을 모니터하기 위한 진단 성능들을 포함한다.
진단 기능들에 부가하여, 본 발명에 따른 통신 서버(CS)는 연결 상태에 관련 된 디스플레이 및 통신 서버(CS)가 액세스하는 하드웨어 세팅에 관련된 구성 요소들을 포함한다.
이러한 경우, 상태 디스플레이는 연결의 타입에 대한 정보, 즉 호스트 시스템에 대하여 국부적인 연결인지 아니면 외부 연결인지에 대한 정보와, 통신 서버(CS)에 연결된 클라이언트의 이름에 대한 정보와, 그리고 애플리케이션에 대한 정보, 즉 예를 들어 사용자 인터페이스(UI) 또는 예를 들어 디스플레이 툴(3D뷰)이 제어기(TCC)와의 연결을 취득하는 지에 대한 정보를 제공한다. 또한, 연결이 취득되고 RS232가 이용되는 날짜 및 시간이 디스플레이된다. 연결 진단과 관련하여, 예를 들어 두 개의 모드들, 즉 직접 모드와 단말(terminal) 모드 간에 구별이 이루어질 수 있다. 직접 모드에서, 애플리케이션 프로그램들은 RS232 인터페이스를 통하여 제어기와 통신할 수 있다. 단말 모드에서, 예를 들어 문자들이 키보드를 통하여 입력된 다음 RS232 직렬 인터페이스를 통하여 제어기(TCC)로 전송된다. 이에 대응하는 방법으로, 문자들은 또한 RS232 인터페이스를 통하여 수신될 수 있다.
특정한 하드웨어 구성 기능에 의해, 통신 서버(CS)와 통신하는 동안 이용될 인터페이스가 규정될 수 있다. 특히 외부 호스트 시스템들로의 연결을 위하여, 통신 서버(CS)는 공지된 DCOM(분배 요소 목적 모델) 기능을 이용한다.
특히 폐쇄 루프 및 개방 루프 제어 장치(RStE)의 설치에 있어서는, 공지된 사용자 인터페이스(UI)(도 2)를 포함한다. 사용자 인터페이스(UI)를 이용하게 되면, 제어기(TCC)의 실질적으로 모든 변수들에 질문을 하고 변경할 수 있게 된다. 도 2는 사용자 인터페이스(UI)의 콘텐츠의 개요를 나타낸다. 도시된 레지스터 카드 들(REG)은 제어기 데이터의 그룹들을 포함하는 바, 이 그룹들은 많은 필드들(EL)에 결합되며, 각 경우 가장 최신의 정보를 포함한다.
도 2에 도시된 페이지는 공지된 상태 페이지이다. 이는 단지 정보에 대해서만 이용된다. 이는 이 페이지 상에서는 어떠한 데이터도 변경될 수 없음을 의미한다. 본 경우에 있어서, 이는 세트 "특별" 테스트 모드를 디스플레이한다. 다른 정보가 또한 이에 관련된다. "전류 피드백 루프"에 관련된 필드(FL)는 테스트 제어 루프의 타입, 즉 "피드백"을 제시한다. "진단"에 관련된 필드들(FL)은 테스트 제어 루프 내에서 진단될 자유도, 본원에서는 x 방향에서의 변환 자유도를 제시한다. "여기" 필드(FL)는 여기 신호, 즉 1.0000*10-1의 진폭과 9.0000*10-1㎐의 주파수를 갖는 신호에 관련되며, 그리고 상기 필드 상에서는, 제어 루프 내의, 그리고 여기에서는 x 방향에서 변환 자유도의 방향으로 여기가 수행되는 필터 스테이지에 관련된다(xtrans, 스테이지 (필터스테이지) 6). 도 2에 따른 "루프 스위치 기준" 필드(FL)로부터, 서로 다른 제어 루프들 간의 자동 전환이 진동 분리 시스템의 안정화를 위하여 제공되는 지("자동 루프 스위치"가 표시되는지 안되는지), 어떤 임계값들에서 전환이 수행될 것인지(트리거 레벨 71%), 최소 트리거 시간이 얼마나 긴지, 여기서는 5.0000*10-1s, 그리고 변환 x 자유도까지의 전환이 다시 수행될 때 까지 얼마나 걸리는 지가, 여기서는 1.5000*10s가 얻어질 수 있다. 또한, "Perf. okay"는 성능, 즉 시스템의 기능 또는 성능이 제대로라는 사실에 대한 기준(reference)을 제공한다. 각 레지스터 카드들 상에 위치하는 "갱신 페이지" 버튼을 이용함으로써, 지정된 값들을 연속적으로 갱신할 수 있다.
레지스터 카드(RL) "제어기 셋팅" 상에서, "출력 리미터"가 조정될 수 있다. "출력 리미터"는 출력 신호에 의해 초과될 수 없는 임계치를 나타낸다. 이에 따라, 이는 연결된 액츄에이터들에 대한 안전 기능을 나타낸다. 또한, 전환 기준, 즉 예를 들어 자동 제어 루프 변환에 대한 임계값들이 그곳에서 변경될 수 있다. 기능 모니터링 셋팅 또한 그곳에서 변경될 수 있다. 여기에서는, 제어기의 모든 안전 관련 기능들이 세트될 수 있다. 이들은 실시간으로 테스트되는 제어기의 일부분이며, 상기 테스트는 "빌트인 테스트(built-in test)"라고도 불려진다. 레지스터 카드 "모터 과전류(motor overcurrent)" 상에서는, 액츄에이팅 모터들에 관련된 과전류에 대한 임계값들이 입력될 수 있다. 또한, 적용된 모터 파워 레벨들 및 모터들의 현재 상태가 그곳에서 디스플레이된다. 레지스터 카드들 "구성: 센서 매트릭스" 상에서는, 입력 신호들이 속도 및 위치 제어 루프에 따라 개별적으로 각 논리축 또는 각 자유도에 어떻게 영향을 줄것인 지를 정할 수 있다. 레지스터 카드 "구성: 모터 매트릭스" 상에서는, 각 논리축 또는 각 자유도를 갖는 출력 신호들이 어떻게 속도 및 위치 제어 루프에 의해 분리되어 서로에 연결되는 지를 지정할 수 있다. 카드 "구성: 근접 오프셋들"은 위치 제어 루프 내에서 이용되는 수직 및/또는 수평 거리 오프셋의 구성을 가능하게 한다. "구성: 피드 포워드" 카드에 의해, "피드 포워드 제어 루프"의 각 축이 분리 소자의 장착 테이블의 이동과 같은 방해에 의해 영향을 받게 되는 방법을 결정한다. 개별적인 "조정 카드들(tuning cards)"에 의해, 개별적인 제어 루프들이 조정될 수 있다. 이러한 경우, 특히 분리 소자의 수직 조정은 "조정: 수직 루프 카드"에 의해 이루어질 수 있고, 서로 다른 무게를 갖는 분리 소자들에 대한 압력 세트 포인트들의 조정은 "조정: 이동"에 의해 이루어질 수 있으며, 속도 결정된 제어 루프의 조정은 "조정: 속도 루프" 카드에 의해 이루어질 수 있고, 거리 오프셋의 조정 및 피드 포워드 제어 루프의 조정과 관련된 위치 제어 루프의 조정은 대응하는 레지스터 카드에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 피드 포워드 제어 루프들은 진폭들의 선규정(predefinition)을 포함한다. 또한, 사용자 인터페이스를 경유하여, 예를 들어 테스트 여기가 수행되게 될 제어 루프들 내의 지점 또는 필터 스테이지를 규정할 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 레지스터 카드 "진단/여기"를 이용하는 바, 이 카드 상에서는 여기의 주파수 및 이득 계수들이 또한 구성될 수 있다. 레지스터 카드 "셋업/NVRAM"에 의해, 제어기의 셋팅 데이터가 저장되고, 로드되거나 삭제된다. 또한, "사용자 인터페이스"(UI)를 경유하여, 디지털-아날로그 및 아날로그-디지털 채널 교환 테이블들의 내부 구성이 규정될 수 있다.
다른 중요한 호스트측 애플리케이션은 신호 디스플레이 및 조작툴 SiDiMaT에 있는 바, 이는 특히 "MDI" 또는 "다수의 문서 인터페이스"에 의해 구별될 수 있다. 이 애플리케이션은 진동 분리 시스템(IS)의 자동화된 분류를 위한 고도로 개발된 툴로서 이용된다. 예를 들어, 이는 여섯 개의 모든 자유도들과 관련하여 진동 분리 시스템에 대한 전달 함수(TF)(도 5)를 자동으로 결정할 수 있으며, 상기 전달 함수(TF)는 첫 번째로 분리 소자의 수동 제동(passive damping)에 의해서만 형성되며 두 번째 단계에서는 능동적인 진동 분리에 의해 형성된다. 예를 들어, 초기에 단지 하나의 자유도, 예를 들어 x-변환 자유도에 대해서만 전달 함수를 형성할 가능성도 있다. 도 5는 이러한 전달 함수를 예시적으로 제시한다. 이 경우는 진동 분리 시스템(IS)의 비능동적으로 제동된 상태에서의 기록이다. 이는 특히 약 4.0㎐에서 표명된 공진 피크(RS)로부터 보여질 수 있다. 전달 함수(TF)를 계산하기 위하여, 진동 시스템에 의해 전달된 진동(ES)와 여기 진동(ES)(도 3)의 시간 프로파일이 SiDiMaT에 의해 기록된다. 명확성을 위하여, 전달된 진동의 시간 프로파일의 그래프(초 단위의 시간 대 ㎛/s 단위의 속도)가 도 3에 도시된다. 또한, 두 신호들과 관련하여, 파워 스펙트럼(도 4)이 퓨리에 변환에 의해 결정되며, 이로부터 전달 함수(TF)가 적절한 방법으로 형성된다. 또한, 표준으로서, SiDiMaT는 또한 여기 및 전달된 진동 간의 위상 관계(PF)를 결정하고, 측정 결과들을 모니터하기 위하여 여기 및 전달된 신호(ES) 간의 간섭 함수(CF)(도 7)를 형성한다. 본 경우에 있어서, 신호의 간섭은 공진까지 1 내지 0.75의 범위를 갖는다.
제시된 기능적인 관계들을 기초로, 특히 "피드백 제어 루프들"의 필수 조정에 대한, 그리고 또한 진동 분리 시스템(IS)에 대한 모든 타입의 변경들에 대한 원대한 진술문(statements)이 얻어질 수 있다. 예를 들어, 특정한 조정 룰들을 미리 규정함으로써, SiDiMaT에 의해 "피드백 제어 루프들"의 수동 또는 자동 조정이 수행될 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 처음으로, 위상 및 진폭 프로파일들을 이용함으로써, 단지 피드백 제어기들의 일반적인 구성 이론 만을 기초로 하여 피드백의 특정한 안정된 구성을 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 설명된 기능 관계들에 의해, 진동 분리 시스템(IS) 내에서의 변 경들이 결정될 수 있다. 예를 들어, 전달 함수 곡선(TF) 상에서, 공지되어 있는 다른 공진 또는 공진 피크들, 구조 공진들(STR)이 표면에 나타날 수 있는 바, 진동 분리 시스템(IS)에 대한 일정한 방해에 그 원인이 있다. 이러한 경우, 예를 들어 분리 소자 상에 계획적으로 위치되는 물체(object)가 있을 수 있다. 또한, 진동 축들의 결합이 일어날 수 있으며, 이에 따라 예를 들어 하나의 공진 피크(RS) 대신, 이중 또는 다수의 공진이 일어날 수 있으며 전달 함수(TF) 내에서 이중 피크로서 가시적이 된다.
전달 함수(TF) 내에서의 이러한 모든 변경들은 일반적으로 진동 분리 시스템(IS) 내에서의 특정한 변경들에 할당될 수 있다. 특히, 이러한 발견을 유용하게 하기 위하여, SiDiMaT는 많은 기능 관계들에 관련된 정보 및 데이터를 저장 및/또는 유출하는 가능성을 제공하며, 이러한 방법에 의해 이들은 다른 처리에 대하여 액세스가능해진다.
이러한 정도까지, 본 발명은 또한 진동 분리 시스템(IS)의 변경 상태들에 있어서의 기능 관계들의 특정한 변경들을 기록하고, 이들을 대응하는 상태들로 할당하는 성능을 포함한다. 이는 적절한 사용자 인터페이스를 통한 수동 입력에 의해, 또는 퍼지 제어 루프들을 통한 자동화된 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 방법으로, 비교 데이터가 유용해지며, 이에 의해 결함 또는 상태를 간단히 검출할 수 있게 된다. 단순화된 실시예에서, 예를 들어 기준 측정이, 기준 측정의 역할을 할 수 있는 진동에 대한 허용 범위들과 함께 이러한 방식으로 규정될 수 있으며, 현재의 측정이 동일한 그래프, 예를 들어 도 5의 다른 전달 함수 내의 기준 측정 위에 놓여질 수 있다. 이는 기존의 시스템이 기준 시스템과 일치하는 경우에 한하여 간단한 방법으로 직접 비교를 가능하게 한다. 본 발명에 따르면, 이러한 방식으로, 상기 설명한 바와 같이, 예를 들어 특정한 자유도에 대한 개별적인 기능 관계들이 형성될 수 있을 뿐 아니라, 진동 분리의 기술적인 면에서 분리 시스템의 전체적인 설명을 가능하게 하는 진동 분리 시스템(IS)의 전체적인 소위 지문들이 형성될 수 있다. 이러한 정도까지, 예를 들어 "피드백 제어 루프들" 내에서 모두 여섯 개의 자유도들에 대하여 상기 리스트된 모든 기능 관계들의 측정은 지정된 지문이 될 수 있다. 이러한 지문들은 본 발명에 따라 그리고 진동 분리 시스템의 서로 다른 상태들 하에서의 상기 개별적인 측정 비교에 따라 차례로 결정되고 서로 비교될 수 있다. 이는 물론, 예를 들어 결함 검출을 위하여 편리한 경우, 지문의 부분들과 개별적인 측정치들의 비교를 배제하지 않는다. 결함 데이터베이스 상에서의 지문들의 형성 및 비교를 이용하여, 먼저 진동 분리 시스템(IS)에 대한 결함 검출을 위한 전문가 시스템이 생성되며, 이를 이용하여 예를 들어, 첫 번째로는 분리 소자에 의해, 또는 두 번째로는 진동 분리 장치 또는 센서들 또는 액츄에이터들 등에 의해 야기되는 결함들을 구별할 수 있게 된다. 또한, 특히 단순한 방법으로, 분리 소자 상의 전형적인 결함들이 검출되고, 국부화되고 교정될 수 있다. 이러한 결함들은 예를 들어 분리 소자 상에 있을 수 있으며, 나사 또는 호스 등은 느슨해지게 된다. 이러한 상태 변경은 예를 들어 특정한 구조 공명(STR) 내에서 또는 이 구조 공명(STR)에 대한 변경 내에서 스스로 명백해질 수 있다.
본 발명의 정황 내의 다른 호스트측 애플리케이션으로서, 특히 가시화 툴(3D 뷰)이 지명되어야 한다. 이 애플리케이션은 3D 표현의 환경 내에서 마이크로미터의 정확성을 가지고 분리 소자의 이동을 제시할 수 있다. 이러한 경우, 시뮬레이션될 수 있는 분리 소자는 개별적인 요구들에 대하여 크기 및 형상의 측면에서 정합될 수 있다. 또한, 상당히 광범위한 진동 분리 시스템들이 시뮬레이션될 수 있다. 본원에서, 분리 소자 이동의 진폭은 다양한 방식으로 일정한 비율로 할 수 있다. 또한, 진동에 대한 전체적인 허용 범위들이 분리 소자의 수평 및 수직 방향에서 규정될 수 있다. 또한, 다양한 관점들로부터 분리 소자의 이동을 관측할 수 있다.
본 발명에 따른 파악 시스템의 개방된 설계때문에, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 및 요구되는 다른 많은 모듈들을 갖는 본 발명에 따른 장치를 원칙적으로 확장시킬 수 있게 된다. 이러한 관계에 있어서, "이벤트 로깅(event logging) 애플리케이션"(ELA)을 또한 언급해야 한다. 이 애플리케이션을 이용함으로써, 한 개의 모듈을 갖는 일련의 제어 기능들을 모니터할 수 있게 된다. 이러한 경우, 이는 예를 들어 액츄에이팅 모터들의 모터 상태들 및 온도들의 주기적인 모니터링, 공기 분리 시스템의 제어, 진동 분리 장치(IS)의 기능 모니터링 또는 성능 모니터링, 및 분리 시스템을 안정시키기 위한 제어 루프의 전환 모니터링이다. 이러한 경우, 개별적인 모니터링 기능들이 개별적으로 조정될 수 있다. 사용자들은 e-메일을 포함하는, 자동으로 스위치가능한 정보 창들에 의해 가능한 임계값 위배 또는 전환 이벤트들을 알 수 있게 된다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 진동 분리 시스템의 제진 상태를 파악 및/또는 평가하는 개방된 시스템을 제공하며, 상기 진동 분리 시스템은 새로운 또는 예측불가능한 상태들 또는 상황들에 유연하게 적응할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (46)

  1. 분리 소자에 할당될 수 있는 적어도 하나의 진동 분리 장치를 가지며, 폐쇄 루프 제어 장치 및 개방 루프 제어 장치중 적어도 하나가 할당되어 있는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하여 시스템의 이상을 진단하기 위한 방법으로서,
    a) 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조중 적어도 하나를 제공하는 단계와;
    b) 상기 진동 분리 시스템을 진동으로 여기시킴으로써, 상기 분리 시스템과 관련된 신호들 및 변수들중 적어도 하나를 취득하고 처리하는 단계와;
    c) 최초 상태에서 상기 진동 분리 시스템을 평가하기 위해, 상기 제어 구조 및 기록된 변수들에 기초하여 적어도 하나의 진동 분리 시스템의 특정 기준 지문 데이터 세트를 기준 지문으로서 형성하고 기록하는 단계와, 여기서 상기 지문 데이터 세트는 상기 진동 분리 시스템에 대한 확인 패턴을 나타내고, 상기 패턴은 외부 여기 힘에 대한 상기 분리 소자의 공명 작용을 포함하며;
    d) 이상이 발생할 때에, 상기 단계 c)와 유사하게 정의된 조건하에서, 이후 상태에서 실제 지문 데이터 세트를 형성하고 기록하는 단계와;
    e) 상기 지문들 간에 특정의 편차를 얻기 위해, 상기 기준 지문의 적어도 일부와 상기 실제 지문의 적어도 일부를 비교하는 단계와; 그리고
    f) 상기 시스템의 임의의 고장 부분들을 검출하기 위해, 상기 편차의 임의의 원인을 고려하여, 상기 진동 분리 시스템의 시간 반응에서의 변경들 중에서 진동 반응의 임의의 변경을 검출하기 위해 상기 기준 지문과 실제 지문 간의 상기 특정의 편차를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조중 적어도 하나에서 제어 타입 및 제어 루프를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조중 적어도 하나에서 피드백 제어, 피드포워드 제어 및 적응 제어중 적어도 하나를 선택하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조중 적어도 하나에서 가속 결정된 제어 루프, 속도 결정된 제어 루프 및 위치 결정된 제어 루프중 적어도 하나를 정의하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조의 구성, 및 상기 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조중 적어도 하나에서 폐쇄 루프 제어 변수 및 개방 루프 제어 변수를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조중 적어도 하나에서 액츄에이터 특정의 변수 및 센서 특정의 변수를 정의하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제어 루프들의 타이밍(timing)을 맞추는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 특히 상기 변수들, 상기 신호들 및 상기 분리 시스템 특징 데이터 세트중 적어도 하나를 도움으로 하여, 상기 진동 분리 시스템의 폐쇄 루프 및 개방 루프중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 진동 분리 시스템, 상기 폐쇄 루프 제어 장치, 개방 루프 제어 장치 및 외부 장비 간의 인터페이스들을 제공하고 적응시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 외부 신호 또는 내부 신호를 공급하고 픽오프하는 것 중에서 적어도 하나를 행하기 위한 인터페이스를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 인터페이스를 모니터링하고 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 데이터 세트들을 기록하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 폐쇄 루프 제어 구조 및 개방 루프 제어 구조중 적어도 하나를 테스트하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 외부 여기 신호 및 내부 여기 신호중 적어도 하나를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 여기 신호 제공을 구성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 방법 단계들을 모니터링하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 분리 특정의 지문을 생성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 진동 분리 특정의 기능 관계들과 관련된 데이터를 취득하고 결정하는 것중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 파워 스펙트럼에 할당될 수 있는 데이터를 취득하고 결정하는 것중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 전달 함수에 할당될 수 있는 데이터를 취득하고 결정하는 것중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 진동 간섭 함수에 할당될 수 있는 데이터를 취득하고 결정하는 것중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 진동 위상 함수에 할당될 수 있는 데이터를 취득하고 결정하는 것중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 관찰(envisage)되는 모든 진동 자유도에 대한 데이터를 취득하고 결정하는 것중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 진동 허용 대역을 생성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 기록된 그리고 현재의 데이터 세트들 또는 지문들을 비교하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 지문 데이터 세트들을 동적으로 기록하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 진동 분리 시스템을 시뮬레이션하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션은 상기 진동 분리 시스템을 진동으로 여기시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 결함 메세지들에 대해 상기 지문들 또는 데이터 세트들을 할당하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 진동 분리 시스템을 진단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  31. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 데이터 세트들 및 상기 지문들중 적어도 하나를 비교하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  32. 제 18 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 변수들, 상기 데이터 및 상기 관계들중 적어도 하나를 가시화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분리 시스템의 상태를 분석하는 방법.
  33. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 1 항에서 청구되는 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 구비하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 복수의 프로그램 모듈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 진동 분리 시스템의 폐쇄 루프 제어 및 개방 루프 제어중 적어도 하나를 위한 제어기 특정의 프로그램 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제어기 특정의 프로그램 모듈은 상기 진동 분리 시스템에 관련된 진단 성능들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 제어기 특정의 프로그램 모듈은 여기 신호들을 발생시키고 이러한 여기 신호들을 제어기에 공급하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 제어기 특정의 프로그램 모듈은 커맨드 작동 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 제어기 특정의 프로그램 모듈과 상기 제어기중 적어도 하나를 제어하는 것과 그리고 이와 통신하는 것중 적어도 하나를 위한 사용자 특정의 프로그램 모듈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 사용자 특정의 프로그램 모듈들은 설치, 가시화, 진단, 제어 루프 조정 및 제어기 기능 모니터링중 적어도 하나를 위한 프로그램 툴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  41. 제 33 항에서 청구되는 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 엔코드된 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위해 제 1 항에서 청구되는 방법을 수행하는 장치로서,
    분리 소자가 배열될 수 있는 진동 분리 장치를 포함하고,
    상기 진동 분리 장치는, 진동 분리 시스템의 특징인 적어도 하나의 데이터 세트가 제공될 수 있는 방식으로 폐쇄 루프 제어 장치 및 개방 루프 제어 장치중 적어도 하나와 협동하며, 상기 진동 분리 동작을 위해 배열되는 하나 이상의 구성요소들, 특히 센서들 및 액츄에이터들중 적어도 하나와;
    실제 지문과 기준 지문의 적어도 일부를 비교하기 위한 수단과; 그리고
    상기 실제 지문과 상기 기준 지문 간의 특정의 편차에 기초하여 상기 진동 분리 시스템의 상태를 평가하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 폐쇄 루프 장치 및 개방 루프 제어 장치중 적어도 하나는 모듈로 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 폐쇄 루프 제어 장치 및 개방 루프 제어 장치중 적어도 하나는 제어기 유닛 및 사용자 지향의 기능 유닛들중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제 41 항에 있어서,
    상기 기능 유닛들은 설치, 가시화, 진단, 제어 루프 조정 및 제어기 기능 모니터링중 적어도 하나를 위한 유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 삭제
  46. 삭제
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