限制衝擊的速度控制的製作方法
2023-04-28 13:31:16
專利名稱：限制衝擊的速度控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於電驅動裝置，尤其是工具機或機器人的速度控制方法。
現代驅動裝置，如用於工具機或機器人的驅動裝置以高動態性能為特點。通過工業控制在給定值側預給定的用於速度控制的值經常包含加速度的躍變，由此對機器產生了加速度的衝出。如果在與這種機器相連接的驅動裝置上具有所謂的鬆動效應，即在工作時間的過程中要調節譬如齒輪間的間隙，則該驅動裝置受到衝出的負荷。由於這種帶鬆動的滑動式驅動裝置的滯後形式的變化曲線會引起機器的顯著振動。但這種振動是不希望有的，因為例如在磨工件時會引起表面質量變差，或在雷射切割時會引起尺度變差。由於這種原因，人們正致力於這樣地設計這種現代驅動裝置的速度控制，即對作為加速度對時間求導的衝擊量作出儘可能的限制。
眾所周知，為了滿足這種要求，在用於工具機控制的傳統速度控制方法中要麼考慮了與速度無關的加速度限值，該限值與電驅動裝置的相應轉數無關並能限制可能出現的軸加速，要麼藉助軌道上的滑行時間常數及驅動裝置中的附加滑行使速度值濾平(對此參見EP-0477412A1及US-A-4603286)。
但是這兩種在工具機控制中所採用的標準速度控制方法具有這樣的缺點；一方面軸向滑行引起了與速度及加速度有關的拖行誤差並由此使輪廓精度變差。為了避免這種輪廓誤差，僅保留減小的軌道加速度限值，以便減小振動及衝擊負荷。但另一方面它引起機器的效率不能完全充分利用。
因此，本發明的目的在於，設計一種用於速度控制的方法，它可以避免對傳動裝置及機器的瞬間衝擊及可調整地減小對引起機器振動的激發，但這裡可儘可能充分利用機器的效率。此外通過這種衝擊限制將不會形成鬆動效應的可能性或對已存在的鬆動效應在工作過程中不會再增大。
本發明的目的是這樣實現的，即通過下列特徵來解決1.1這樣地控制軌道速度，在多個間隔中啟動預給定的加速度限值，間隔的數目以充分利用最大允許衝擊量為準則，並由此與所產生的整個加速度變化無關地保持在一個恆定的高值上，1.2對於速度控制考慮通過時間預給定的額定速度輪廓線，其中在額定速度啟動階段是在最佳利用最大允許加速度及最大允許衝擊量的情況下，即以儘可能小的衝擊量變化儘可能快地運行在額定速度上，1.3使額定速度按照儘可能長地保持在速度上限上被運行，1.4在一個目標起動階段中超前地啟動駛向確定目標點上的局部速度限值，1.5通過降低還存在的加速度，使目標起動階段被分成若干部分，在存在行程裕量的情況下運行到額定速度上，並最後在一個儘可能遲的時間點上以儘可能小的持續衝擊量變化制動到目標速度。
本發明的一個特別有利的方案能特別可靠工作，它具有下列特徵2.1通過隨時地超前確定所需的制動行程並將其與到達目標點還要行駛的行程距離相比較來求解一個可能的行程裕量。
本發明的另一有利方案可以實現在大的速度範圍上使用並具有下列特徵3.1在數據組參預(Satzuebergriffs)的過程中超前讀出的控制數據組的數目在所採用的一個數據緩衝器的容量範圍內變化，3.2數據組參預隨著驅動速度的增長而增多。
本發明的又一特別有利的方案可提高靈活性並具有以下特徵4.1在超前加速時考慮可能的進刀超調量，同時超前計算由此確定的調節裕量。
本發明的另一有利方案可實現額定速度的精確起動並具有下列特徵5.1除第一數據組外還以數據組參預(Satzuebegreifend)的方式讀出額定速度並超前地在儘可能早的時間點上啟動。
本發明的又一有利方案可提高本方法的使用能力並具有下列特徵6.1在每個內插時間節拍上預給定的目標速度及目標點可以改變。
本發明的另一有利方案可提高精確度並具有以下特徵7.1在額定速度啟動階段，在內插時間節拍上更換地進行加速度上升階段、加速度恆定運行階段及加速度下降階段，額定速度的啟動是在一個節拍內通過一個過渡節拍、節拍同步地進行的。
本發明的又一有利方案結合了額定速度啟動階段及目標啟動階段的優點，並且具有下列特徵8.1如果在目標啟動階段中求得的制動行程對於使加速度減小階段、速度恆定運行階段及制動階段的分別運動來說是過短時，將一直使用額定速度啟動階段的實施方式，並在每個節拍中檢驗，直到又能轉變到目標點的標準啟動為止。
用於實施根據本發明方法的一個有利的裝置包括下列特徵9.1該裝置被分為有關於數據組工作的區域及有關於時間節拍工作的區域，前者用於分折控制數據，後者用於速度控制，9.2控制數據通過一個信號預處理單元被傳送到一個數據緩衝器中，9.3在信號預處理單元中，在一次非周期性的有關於數據組的預處理中由控制數據求出相關的速度參數並將它們存儲到數據緩衝器中，並同時他由控制器在數據組參預(Satzuebergriffes)的範圍中並行地讀出它們，9.4為了求得速度參數，將機器數據、如與速度無關的加速度特性曲線及總的機器速度限值以及機器加速度限值不但傳送到信號預處理單元而且也傳送到控制器，9.5將一個超調量調節器的信號傳送給控制器，以便在那裡實現對控制過程的個別適配及匯入到速度控制的校正中。
利用本發明所實現的優點尤其在於，通過衝擊的限制可以調節加速度變化曲線的「邊緣陡度」並可減小對傳動裝置及機器的瞬時衝擊。並可調整地減少對引起機器振動的激發。以此方式可這樣地處理本身已存在的鬆動效應，即儘可能在機器上引起小的振動。其結果是，加工時的輪廓精度被改善，例如在磨工件時改善了表面質量或在雷射切割時得到精確的尺度。這本身又帶來優點，即，使得可能已存在的鬆動效應不會再增大，因而使齒輪間的間隙在工作時間的過程中儘可能小的增加。因為例如在曲面輪廓加工時，與速度無關的軌道加速度限值不會由於較大的加速度躍變而必須減小，以便避免輪廓受幹擾的誤差，而是該軌道加速度限值可保持在一個恆定的高值上，便獲得這樣的優點，即在任何時間上可完全充分地利用機器的效率。此外，利用本發明可以特別有效地及成本合算地實現以上所列舉的優點。
本發明的實施例被表示在附圖中並在下面對它作出詳細描述，附圖中
圖1為在考慮限制衝擊的速度控制情況下向預定額定速度起動及接著向確定時間點上的確定目標速度制動的速度曲線；圖2為在同樣考慮所述的衝擊限制的情況下用於向預定額定速度的控制及在確定的時間點上制動到目標速度的控制的加速度曲線；
圖3為根據本發明用於限制衝擊的速度控制的一種裝置的電路框圖。
圖1中所描繪的是一個曲線圖，其中記錄了速度V在時間T內的變化曲線。其中橫座標上的每個小段表示一個插值時標。在縱座標上記錄了兩種速度值。一種是當前預給定的額定速度Vsoll，它在點Z2或Z′2時被達到。第二種速度值是目標速度Vziel，它在確定的時間點Z4上被制動地達到。在起動時圖1中的這兩個曲線表現為兩種不同的速度曲線，第一速度曲線是在沒有使用根據本發明的限制衝擊的速度控制下實現的，它是以虛線形式表示的非限制速度曲線NBG。它表示，速度在時間點Z1從零值開始線性地上升，直到時間點Z2達到預定額定速度Vsoll為止。在時間點Z2及Z3之間，該未限制的速度曲線表現為恆定值，即額定速度Vsoll，它按照儘可能維持速度上限值被引導。從時間點Z3開始它將被制動線性地下降到目標速度Vziel，並緊接著從這個目標速度Vziel繼續行駛。第二速度曲線RBG由實線表示，它給出了在使用根據本發明的限制衝擊的速度控制的情況下的速度曲線。
由於力圖達到限制衝擊，速度將不以最大斜率上升，而是同樣從Z1開始逐漸地上升，以便最後匯入到較大速度增長的階段。在至速度點Z′2達到額定速度Vsoll以前，速度增長重新減小。然而隨著達到額定速度在限制衝擊的速度曲線RBG上出現了較輕微的曲折。由於限制衝擊，在比NBG情況下較遲的時間點Z′2上才達到額定速度。接著RBG曲線儘可能長地延額定速度延伸，在到儘可能遲的時間點Z′3附近才開始駛向預定目標速度。這時相應於速度增長變化，RBG的速度曲線又呈速度下降的趨式。與非限制的速度曲線NBG的區別在於，在限制衝擊的速度曲線RBG上由於數據組的參預在時間點Z3以前超前地下降，也即在時間點Z′3上就進入下降階段。一個時間點Z′1表示這樣的點，當如在非限制的速度控制NBG時那樣地額定速度Vsoll要在時間點Z2上被達到時，從該時間點(Z′1)起就必須開始限制衝擊的速度控制RBG。
圖2中描繪的是一個曲線圖，其中記錄了用於圖1中速度曲線對時間T的加速度a。這裡時間軸T上所有的時間點對應於圖1中時間軸T上的所有時間點。相應的內插時間點Z1，Z2，Z3，Z4，Z′1，Z′2，Z′3及Z′4同樣在這裡適用，但它們每個相應於各有下劃線的同義標號。根據圖1中的非限制速度曲線NBG，由所謂的速度輪廓線求得的加速度曲線、即非限制的加速度曲線NBB用虛線表示。在時間點Z1上加速度以躍變的形式直接地從加速度零值上升到最大加速度amax，並保持該值直到達到時間Z2。由於這時已達到預定的額定速度Vsoll，加速度直接地從加速度上限amax降回到值「零」。與速度上限處的恆定速度曲線即額定速度Vsoll相對應地，在該範圍中的加速度值為「零」。對於使預定額定速度Vsoll在確定的時間點Z4上制動到目標速度Vziel，該非限加速度曲線NBB表現為一個向負加速度-amax的躍變。當達到速度Vziel時在時間點Z4上加速度降回到值「零」。
在圖2中，與圖1中限制衝擊的速度曲線RBG相對應的限制衝擊加速度曲線RBB用實線的形式表示，它與非限制加速度曲線NBB相反地，在額定速度上升階段表現為一個梯形形狀。加速度在加速度上升階段充分地利用了最大允許衝擊量Rmax地上升並保持在該值上。在達到最大加速度amax以前在一個過渡時標中使加速度的增長減緩，並最後在加速度恆定階段中恆定地保持在amax上。在達到預定額定速度Vsoll以前接著進入加速度下降階段，這時加速度由最大值amax重新線性地在一過渡時標後回降下來。
相應的衝擊量曲線RV用點劃線表示，及在加速度上升階段表現為上升到最大衝擊量Rmax的躍變，最後在過渡時標中下降並在加速度恆定階段為「零」值，接著這個曲線進入負值區域，並形成對橫坐標軸的軸對稱。
相應於時間點Z′2及Z′3之間RBG恆定的Vsoll階段期間的限制衝擊的加速度曲線RBB的後一段曲線以加速度「零」值延伸，在進入目標值階段，最後RBB表現為一個多項式曲線，這時加速度總是以儘可能小的加速度變化持續地下降到-amax，這由衝擊量曲線RV很小的躍變清楚地表明了。由那裡它又以儘可能小的加速度變化持續地上升，直到時間點Z4上達到值零。相應的衝擊量曲線RV由於加速度的上升在正向區域中變化，並如前面在負值區域中那樣由於很小的加速度變化僅具有很小的躍變。
圖3中所描繪的是一個電路框圖，它表示根據本發明的限制衝擊的速度控制的一種可能的裝置。該裝置被分為有關於數據組工作的區域SB，它處於處理部分的開始，及一個有關於時間節拍工作的區域TB，其中在數據緩衝器P及控制器NCS之間定有界線。為了實現數據組參預的實施方式，將控制數據SD中間地存儲在一個緩衝存儲器P中，它可以接收給定數目的數據組的值。但這些數據組不是直接存儲到緩衝器P中的，而是在此這前在一個信號預處理器SVV中抽取速度參數。後者再接著被存儲到緩衝器P中，這具有需要比原始數據組少的存儲位置的優點。在緩衝器P的輸出端這些值通過一個數據母線B被並行地傳送到NC控制器NCS中。
有關於對確定預處理的速度參數所需的機器數據，如amax及Vmax方面的信息被送到信號預處理單元SVV中。此外必須知道所使用的與速度無關的加速度特性曲線BK。所有這些數據均用單元BK來代表並同樣傳送到控制器NCS，在該控制器上它們是用於速度控制所必須的。此外，一個超調量調節器OVR的信號也傳送到NC控制器NCS。在後者上計算出的預定值VGX及VGY被分別傳送到一個位置調節器LRX及LRY。在這些位置調節器上將相應的傳動信號，例如用於X和Y方向的滑動式傳動裝置的信號各通過一個用於X方向傳動的伺服放大器SVX傳送到X方向的傳動裝置AX及通過一個用於Y方向傳動的伺服放大器SVY傳送到Y方向的傳動裝置AY。
為了實現根據本發明的限制衝擊的速度控制，將這樣的控制軌道速度，即考慮一個與速度無關的軌道加速度曲線BK。這裡衝擊量被理解為加速度a對時間T的導數。除了加速度限值amax還考慮產生它的預給定值。一方面，考慮當前預給定的額定速度Vsoll，它按照儘可能維持速度上限的意圖在充分利用最大允許加速度限值amax或衝擊限值Rmax的情況下被起動達到。此外，考慮一個目標速度Vziel，它應在一個精確確定的時間點上達到。該目標速度Vziel在一個儘可能遲的時間點上被超前地制動到，使得目標速度Vziel肯定在目標點Z4上具有「零」加速度地被達到。為此根據本發明的速度控制在駛向目標速度的開始時以數據組參預或以「超前」(「look ahead」)的方式工作，這意味著，不僅要考慮用於速度控制的一個數據組的當前控制數據，而且為了速度控制要考慮在該時間點上一個或多個後繼數據組的控制數據。用於實施根據本發明的方法的裝置被分成兩個區域，即一個有關於數據組工作的區域SB及一個有關於時間節拍工作的區域TB。有關於時間節拍的區域包括用於速度控制的基本單元，而有關於數據組的區域包括「超前」的措施。因為有關於數據組的區域SB具有比有關於時間節拍的區域SB較慢的運行周期，這是由於一個數據組被分解為多個節拍，因此在有關於數據組的區域中進行預處理範圍的計算，而將時間上要求嚴格的速度控制放在與時間節拍相關的區域中。如前所述地，這兩個區域之間的界線也即在有關於數據組工作側的預處理單元SVV及有關於時間節拍工作側的控制單元NCS之間的界線設置在連接這兩個區域的數據緩衝器P側，對其在下文中詳細說明。這裡視定義而定，數據緩衝器P可屬於一側或兩側。在圖3中它被歸在有關於數據組的一側。
在「超前」的範圍中將預先待讀出的數據組中的數據放在與時間節拍無關的有關於數據組的區段SB中預處理，這時儘可能在該位置上求得用於後一處理級所需的速度參數。但對此需要專門機器數據的了解。因此不僅將機器數據輸入到控制單元NCS，而且也輸入到信號預處理單元SVV。這些機器數據例如是總的機器軸速度限值Vmax及機器軸加速度限值amax或-amax。此外必須知道被採用的加速度特性曲線。在目前情況下，使用與速度無關的加速度特性曲線BK，根據本發明該曲線在每個時間點上與速度無關，它對於加工的輪廓恆定地在加速度限值amax的高度上延伸。但本方法也可和結合任一另外的加速度極限值曲線，尤其是速度有關的加速度極限值曲線一起使用。
在預處理中求得的值被存儲在一個數據緩衝器P中。實際的NC控制器NCS從該緩衝器可通過一個數據母線B並行地讀出當前數據組的預處理速度參數及用於計算根據本發明的限制衝擊的速度控制、為了數據組參預而讀出的數據組。以此方式可以從隨時間預給定的速度輪廓線中超前地啟用局部的速度限值，該預給定的速度輪廓線是通過控制數據SD描述的。
為了通過操作控制器的人員使人工操作優化並適配於技術實物如工件，將考慮進刀的超調量，也就是與絕對進刀量成正比的在如0和200％之間的區域中變化的可能性。因此這種超調量將會首先引起在制動到目標速度Vziel時的操作改變的後果。為了能及時對此作出考慮，將超調量調節器OVR的信息直接傳送到控制器NCS。為了能考慮超調量，在系統中保持了一個調節裕量，這時將採用的最大可能加速度amax限定為小於所使用的驅動裝置的最大可能加速度。
在控制器中藉助這些信息求得的預給定值VGX及VGY將在各維度上分開地各被傳送到一個位置調節器LRX及LRY，這裡簡化地藉助一個兩維系統來描述，但其中可使用任意的維數。這裡下標X及Y表示各維度。通過一個伺服放大器SVX及SVY最後使各控制量到達各個驅動器AX及AY。
為了隨時保證在一個儘可能遲的時間點上超前制動並以加速度「零」達到目標點的目標速度Vziel，將使以相應電驅動器進刀量的速度進行數據組幹預的寬度或「超前量」變化。因此，在小的電驅動器進刀量的情況下在緩衝器P內中間地存儲少量數據組的速度參數，例如兩個數據組，就足夠能保證超前的制動過程。但隨著進刀速度的增大就產生了這樣的必要性在使用的數據緩衝器P容量的範圍內，需超前讀出的預處理控制數據組SD的數目將比稍小速度時處理的少量數據組SD的數目要增多。為了覆蓋儘可能寬的速度範圍，恰當的作法是這樣地設置所採用的數據緩衝器P的容量，即對於預處理的速度參數能存儲足夠多的控制數據組SD。根據本發明的在存儲速度參數能力方面足夠的緩衝器容量為10至50個控制數據組之間。
為了啟動到預給定的額定速度值Vsoll，將在多個不同階段中控制加速度。在時間點Z1上額定速度啟動階段開始時位於加速度上升階段。這時在最佳地充分利用最大允許衝擊量Rmax的情況下升高加速度，因為要儘可能快地並與可能已存在的起始加速度無關地達到額定速度值Vsoll。因此所產生的限制衝擊的速度曲線RBG持續地以恆定增大的加速度升高，其中衝擊量曲線RV保持恆定。
在達到加速度限值amax以前，加速度的增長將減緩，並伴隨著一個負的衝擊量，使衝擊量下降得小於最小允許衝擊量Rmax。這就提供了向amax儘可能平穩的過渡。在緊接著的加速度恆定階段中RBB恆定地控制在amax上及衝擊量恆定為「零」。限制衝擊的速度曲線RBG在階段中線性地以恆定的速度增量上升。與此類似地，接著開始加速度下降階段，其中限制衝擊的加速度曲線RBB上的加速度以一個小的負衝擊量由amax稍微向下回降，並緊接著以相當大的但在允許範圍內的負衝擊量線性地回降到「零」加速度。這三個所述的加速度控制階段具有共同性，即衝擊量總是在內插時間節拍中變化。
隨著在時間點Z′2上達到額定速度(Vsoll)出現了一個問題，即Vsoll值應與加速度「零」在時間節拍上同步地被達到。為此在額定速度啟動階段中連接了一個第四部分階段，在該部分階段中，在一個時間節拍內的過渡節拍中使Vsoll節拍同步地被達到。由此原因在該節拍中衝擊量曲線RV產生一個跳變。由此形成的衝擊量曲線的不規則性與所達到的優點相比仍是可取的。由此，所形成的限制衝擊的加速度RBB的曲線具有一個梯形形狀，在達到短基邊前其頸部總具有一個稍輕的曲折。
如果將這些限制衝擊的速度曲線RBG及加速度曲線RBB與在圖1及2中用虛線表示的非限制衝擊的曲線NBG及NBB相比較，可以清楚看到，當加速度a在Z1急劇地上升到amax時，額定速度值就能在時間點Z2上被達到。由此雖然在整個加速度升高區域內產生出以相應最大斜率線性上升的速度，但是加速度這種從「零」到amax的急劇上升引起了無限的衝擊。撇開這種衝擊變化在技術上是不可能而不考慮，卻可清楚看出，極大的衝擊負荷本身具有實際近似於無衝擊限值的變化。
根據本發明，所達到的額定速度值Vsoll將儘可能長地被作為速度上限運行，以便儘可能長地適應於被加工工件的技術要求從而達到最佳進刀量，該最佳進刀量僅基於局部速度界限，例如由於象非正切區域的關鍵的輪廓線而需要偏離額定速度值。由於該原因將考慮在精確確定的目標時間點上達到目標速度，因此在數據組參預的系統中用在信號處理上求得的速度參數來超前啟動。由於譬如在數據組再存儲幹擾情況下會有必要的改變，因此在每個內插時間節拍即計算一個新的支點的每個時間點上，可改變預給定目標速度及目標點。目標啟動階段本身分為三個階段。其中第一階段是加速度下降階段，它緊跟在達到額定速度Vsoll的時間點Z′2的後面。這時使可能還存在的具有恆定最大衝擊量的正向加速度下降到「零」。這種情況首先出現在當達到額定速度前就必須導入目標啟動階段時，在圖2中為了簡明起見未描繪該情況。而是在那裡去掉了加速度下降階段，因為在啟動駛向目標點前就已達到了額定速度值。
在加速度下降階段後接著一個速度恆定運行階段，它出現在圖1及2的時間點Z′2及Z′3之間。通常在該階段中以預給定的額定速度運行。僅當額定速度未達到時以相應的瞬時速度為根據。第三階段，實際為制動階段，因此總是從加速度「零」的參數出發且其本身又以加速度「零」告終。這時加速度從時間點Z′3出發以儘可能小的持續的按多項式曲線變化的衝擊量變化一直下降到-amax，並從那裡重新上升到時間點Z4上的加速度「零」。因此這涉及一種從加速度「零」到加速度「零」的速度過渡。但在制動階段駛過的行程距離不是預給定的，因為這是在儘可能無衝擊的曲線變化的準則下而非行駛儘可能短的路徑。因此在制動階段所需的路徑距離因制動過程而異，但能簡便地求得。
為了保證在達到目標點時結束制動階段，將求出一個儘可能遲的時間點Z′3，在該時間點上必須進入制動階段。為了確定製動過程儘可能遲的時間點，向目標啟動階段的過渡總是這樣提前啟動，即剩餘一個行程裕量，即如圖1及2中所示的Z2及Z′3之間的區段。通過隨時地超前確定所需的制動行程，並與達到目標點Z4還要行駛的行程距離相比較來求出該行程裕量。如由比較得到正的差值，則它表示存在行程裕量。如果這樣求得的為了目標啟動階段所提供的制動行程太短，即不能得到行程裕量，那就使加速度下降階段、速度恆定運行階段及制動階段不能單獨地運行。在此情況下一直使用額定速度啟動階段的實施方式，直到持續檢驗得出可以再過渡到向目標點的標準啟動為止。
這種情況例如出現在當在數據組參預的系統中改變數據組求解一個新的標準目標點時，該目標點雖然不太受限制，但仍需立即地被啟動。通常在這種情況下，在開始制動階段前，不是首先在加速度下降階段中使仍存在的加速度下降，因為制動行程會延伸過寬。對此將直接地、如啟動到額定速度那樣，啟動到目標速度，並在每個節拍時間中檢驗是否會轉變到標準方式上。
在另一有利的實施形式中不僅是目標速度Vziel，而且額定速度Vsoll均用數據組參預並由此在儘可能早的時間點上超前地啟動。因為這樣一種實施方式邏輯上僅用第二數據組便可實現，第一數據組根據如上述的傳統方法被啟動。
權利要求
1.一種用於電驅動裝置，尤其是工具機或機器人的速度控制方法，其特徵在於1.1控制軌道速度(V)，使得在多個間隔中啟動預給定的加速度限值(BK)，間隔的數目以充分利用最大允許衝擊量(Rmax)為準則，並由此與所產生的整個加速度變化無關地保持在一個恆定的高值(amax)上，1.2對於速度控制考慮通過時間(T，T)預給定的額定速度輪廓線(Vsoll)，其中在額定速度啟動階段是在最佳利用最大允許加速度(amax)及最大允許衝擊量(Rmax)的情況下，即以儘可能小的衝擊量變化儘可能快地運行在額定速度(Vsoll)上，1.3使額定速度(Vsoll)按照儘可能長地保持在速度上限上被運行，1.4在一個目標啟動階段中超前地啟動駛向確定目標點(Z4，Z4)上的局部速度限值(Vziel)，1.5通過降低還存在的加速度，使目標階段被分成若干部分，在存在行程裕量的情況下運行到額定速度(Vziel)上，並最後在一個儘可能遲的時間點(Z′3，Z′3)上以儘可能小的持續衝擊量變化制動到目標速度(Vziel)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於2.1通過隨時地超前確定所需的制動行程並將其與到達目標點Z4，Z4)還要行駛的行程距離相比較來求解一個可能的行程裕量。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於3.1在數據組參預的過程中超前讀出的控制數據組(SD)的數目在所使用的一個數據緩衝器(P)的容量範圍內變化，3.2數據組參預隨著驅動速度的增長而增多。
4.根據上述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於4.1在超前加速時考慮可能的進刀超調量(OVR)，同時超前計算由此確定的調節裕量。
5.根據上述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於5.1除第一數據組外還以數據組參預的方式讀出額定速度(Vsoll)並超前地在儘可能早的時間點上啟動。
6.根據上述任一項權利要求所述的方法，尤其是用於時間節拍控制的速度控制，其特徵在於6.1在每個內插時間節拍上預給的目標速度(Vziel)及目標點(Z4，Z4)可以改變。
7.根據上述任一項權利要求所述的方法，尤其是用於時間節拍控制的速度控制，其特徵在於7.1在額定速度啟動階段，在內插時間節拍上更換地進行加速度上升階段、加速度恆定運行階段及加速度下降階段，額定速度(Vsoll)的啟動是在一個節拍內通過一個過渡節拍、節拍同步地進行的。
8.根據上述任一項權利要求所述的方法，尤其是用於時間節拍控制的速度控制，其特徵在於8.1如果在目標啟動階段中求得的制動行程對於使加速度減小階段、速度恆定運行階段及制動階段的分別運動來說是過短時，將一直使用額定速度啟動階段的實施方式，並在每個節拍中檢驗，直到又能轉變到目標點的標準啟動為止。
9.一種用於實施根據權利要求1至4中任一項所述的方法的裝置，其特徵在於9.1該裝置被分為有關於數據組工作的區域(SB)及有關於時間節拍工作的區域(TB)，前者用於分折控制數據，後者用於速度控制，9.2控制數據(SD)通過一個信號預處理單元(SVV)被傳送到一個數據緩衝器(P)中，9.3在信號預處理單元(SVV)中，在一次非周期性的有關於數據組的預處理中由控制數據(SD)求出相關的速度參數並將它們存儲到數據緩衝器(P)中，並同時地由控制器(NCS)在數據組參預的範圍中並行地讀出它們，9.4為了求得速度參數，將機器數據、如與速度無關的加速度特性曲線(BK)及總的機器速度限值(Vmax)以及機器加速度限值(amax)不但傳送到信號預處理單元(SVV)而且也傳送到控制器(NCS)，9.5將一個超調量調節器(OVR)的信號傳送給控制器(NCS)，以便在那裡實現對控制過程的個別適配及匯入到速度控制的校正中。
全文摘要
本發明涉及用於電驅動裝置、尤其是工具機控制的速度控制方法，其中限制了加速度對傳動裝置及機器的衝擊量。為此控制數據以數據組參預方式讀出及將預定額定速度(V
文檔編號G05B19/416GK1157660SQ95195012
公開日1997年8月20日 申請日期1995年10月9日 優先權日1994年10月21日
發明者沃爾夫岡·斯佩斯, 威謙·韋斯特邁耶 申請人:西門子公司