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5.6.2 Einführung zur Regelung mit Rückführung
In diesem Abschnitt werden die Grundlagen der Regelung mit Rückführung beschrieben.
Wenn Sie mit der Regelung mit Rückführung vertraut sind, fahren Sie fort mit
Abschnitt 5.7.1.
Wenn eine Achse bewegt werden muss, übersetzt die NextMove ESB-2 Steuerungssoftware
dies in eine Sollwertausgangsspannung. Diese wird zum Ansteuern des Antriebsverstärkers
verwendet, der den Motor antreibt. Ein Encoder oder Resolver am Motor misst die Position
des Motors. Bei bestimmten Intervallen* vergleicht der Controller NextMove ESB-2 die
angeforderten und gemessenen Positionen und berechnet daraus den benötigten Sollwert,
um den Unterschied zwischen beiden Werten minimal zu halten. Dieser Unterschied wird als
Folgefehler bezeichnet.
Dieses System laufender Messungen und Korrekturen wird als Regelung mit Rückführung
bezeichnet.
[ Ein analoges Beispiel wäre in einem Auto zu sitzen, das an einer Kreuzung warten muss.
Sie werden ebenso wie das Fahrzeug neben Ihnen geradeaus fahren, wenn die Ampel grün
wird, dieses wird als Sollwert bezeichnet. Sie werden den Sollwert nicht beschleunigen, aber
Ihre Aufgabe als Controller (NextMove ESB-2) ist es, auf exakt gleicher Höhe mit dem
Sollwert zu bleiben und aus dem Fenster zu sehen und ihre Position zu bewerten].
Das Hauptschlüsselwort, das in NextMove ESB-2 zum Korrigieren des Fehlers benutzt wird,
wird als Proportionalverstärkung (KPROP) bezeichnet. Ein extrem einfacher Proportional-
Controller würde einfach den Fehlerwert mit der Proportionalverstärkung multiplizieren und
das Ergebnis am Motor anwenden [ je weiter Sollwert vor oder hinter ihnen ist, desto stärker
betätigen Sie auf das Gaspedal oder nehmen Sie Gas weg ].
Wenn die Proportionalverstärkung zu hoch eingestellt wird, kommt es zum Überschwingen,
wodurch der Motor um die gewünschte Position hin und her vibriert, bevor er sich auf die
Position einstellt [ Sie betätigen das Gaspedal so stark, dass Sie an Sollwert vorbei fahren.
Um auf gleicher Höhe zu bleiben, nehmen Sie Gas weg, fallen jedoch etwas zurück. Sie
wiederholen dies einige Male und sind schließlich auf gleicher Höhe mit Sollwert und fahren
nun mit konstanter Geschwindigkeit. Dies war Ihre ursprüngliche Absicht, es dauerte jedoch
lange, um dies zu erreichen].
Wenn die Proportionalverstärkung weiter erhöht wird, wird das System instabil [Sie drücken
so stark auf das Gaspedal und nehmen soviel Gas weg, dass Sie nie mit einer konstanten
Geschwindigkeit fahren].
Um das Einsetzen von Instabilität zu reduzieren, wird das Schlüsselwort für die Verstärkung
der Geschwindigkeitsrückführung (KVEL) benutzt. Dies hemmt schnelle Bewegungen
des Motors und ermöglicht die höhere Einstellung der Proportionalverstärkung, bevor es zu
Vibrationen kommt. Ein weiteres Schlüsselwort, Abgeleitete Verstärkung (KDERIV), kann
auch verwendet werden, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen.
Mit Proportionalverstärkung und Verstärkung der Geschwindigkeitsrückführung (oder
abgeleiteter Verstärkung) kann ein Motor mit geringem Folgefehler angehalten werden
[Sollwert hält an, Sie halten auch an, aber nicht auf absolut gleicher Höhe]. NextMove ESB-
2 versucht, den Fehler zu korrigieren, aber da der Fehler so klein ist, reicht das angeforderte
Drehmoment eventuell nicht aus, um den Reibwiderstand zu überwinden.
Dieses Problem wird gelöst, indem das Schlüsselwort für Integralverstärkung (KINT)
benutzt wird. Dabei wird der Fehler über die Zeit summiert, damit das Motordrehmoment
allmählich ansteigt, bis der Positionsfehler auf Null reduziert wurde [als wenn der Fahrer
allmählich immer stärker auf das Gaspedal drückt, bis das Fahrzeug auf gleicher Höhe mit
Sollwert ist].
5-18 Betrieb
MN1957WDE
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