Parker Compax3 T30 Bedienungsanleitung Seite 209

Parker EME
I(t): Momentenbildender Motorstrom
Kt: Drehmomentkonstante
ML(t): Externes Störmoment
JGes: Gesamte Massenträgheitsmoment (Motor + Last)
a(t): Beschleunigung
n(t): Drehzahl
x(t): Position
Index b: Beobachtete Signalgrößen
h0...h2: Reglerkoeffizienten des Nachführreglers
Hinweis
Die Abbildung macht ersichtlich, dass für die Ausregelung von externen Störkräften
im Beobachter noch ein zusätzliches I-Glied zur Störgrößenkompensation
aufgeschaltet wird. Damit werden die Drehzahl und die Beschleunigung statisch
genau beobachtet. Gleiches gilt für den Ausgang des Integrators im
Nachführregler, welcher eine statisch genaue Ermittlung eines externen
Störmomentes ML darstellt. Dadurch kann bei manchen Applikationen auf den
I-Anteil im Drehzahlregler verzichtet und die gesamte Regelung als
Zustandskaskadenregelung realisiert werden. Dies erhöht die Bandbreite von
Drehzahl- und Positionsregelkreis um den Faktor 2. Als Folge davon verbessert
sich die Störsteifigkeit des Antriebes und das Schleppfehlerverhalten.
Die Verwendung des Drehzahlbeobachters mit Störgrößenkompensation (=> kein
I-Anteil im Drehzahlregler) erfordert eine aktive Lageregelung. Ohne diese
überlagerte Regelung driftet die Achse trotz einem Drehzahlsollwert von 0!
Hier ist die Quantisierung des Geschwindigkeitssignals proportional zur Abtastzeit
TAR und somit kein Widerspruch mehr zu den Forderungen nach minimaler
Abtastzeit und minimalem Quantisierungsrauschen. Für die integrale
Geschwindigkeitsermittlung kann die zu der Beschleunigung proportionale Größe -
Motorstrom verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist dies in der
Direktantriebstechnik möglich, da es aufgrund des nicht vorhandenen
mechanischen Antriebsstranges eine sehr gute Übereinstimmung zwischen dem
mathematischen Modell des Beobachters und der tatsächlichen physikalischen
Regelstrecke im Nutzfrequenzbereich der Regelung gibt. Dies gilt insbesondere für
Direktantriebssysteme mit konstant bewegten Massen, da ansonsten die
Verstimmung zwischen Modell und physikalischem Antriebssystem einen
destabilisierenden Einfluss auf das Übertragungsverhalten der
Geschwindigkeitsregelung besitzt. Abhilfe schafft eine Erhöhung der
Beobachterdynamik, welche jedoch das Rauschen der beobachteten Signale
erhöht. Somit ist bei nicht konstanten Massen ein Kompromiss zwischen
Beobachterdynamik und maximaler Steifigkeit des Antriebs zu finden.
190-120104N15 C3IxxT30 Juni 2014
Optimierung
Regleroptimierung
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