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DE102007044809B4 - Verfahren zur Regelung einer Istgröße auf eine Sollgröße - Google Patents

Verfahren zur Regelung einer Istgröße auf eine Sollgröße Download PDF

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DE102007044809B4 DE102007044809.2A DE102007044809A DE102007044809B4 DE 102007044809 B4 DE102007044809 B4 DE 102007044809B4 DE 102007044809 A DE102007044809 A DE 102007044809A DE 102007044809 B4 DE102007044809 B4 DE 102007044809B4
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/26Automatic controllers electric in which the output signal is a pulse-train
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Abstract

Verfahren zur Regelung einer Istgröße (X) auf eine Sollgröße (W), wobei aus der Sollgröße (W) und der Istgröße (X) eine Stellgröße (Y) ermittelt wird, mit der ein Eingang einer Regelstrecke beaufschlagt wird, und eine Veränderung der Istgröße (X) erst eintritt, wenn die Stellgröße um einen Mindestbetrag verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Sollgröße (W) und der Istgröße (X) zunächst eine Zwischenstellgröße (Y') ermittelt wird, auf die bei stationärem Zustand der Regelung eine Korrekturgröße (K) zur Bildung der Stellgröße (Y) aufgeschaltet wird, wobei für die Korrekturgröße (K) nur Werte zugelassen werden, mit denen die Stellgröße (Y) um weniger als den Mindestbetrag geändert wird, wobei der stationäre Zustand der Regelung eine stationäre Istgröße (X) und/oder eine stationäre Sollgröße (W) und/oder eine stationäre Stellgröße (Y) umfasst, wobei die Korrekturgröße (K) auf einen konstanten Maximalbetrag begrenzt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Istgröße auf eine Sollgröße, wobei aus der Sollgröße und der Istgröße eine Stellgröße ermittelt wird, mit der ein Eingang einer Regelstrecke beaufschlagt wird, und eine Veränderung der Istgröße erst eintritt, wenn die Stellgröße um einen Mindestbetrag verändert wird.
  • Für elektrisch angesteuerte Stellglieder wie eine Drosselklappe, eine Ladungsbewegungsklappe, ein Abgasrückführungsventil, ein Bypass-Ventil für einen Kompressor, ein General Purpose Aktuator und dergleichen in Kraftfahrzeugen wird zu deren Regelung oft eine digitale Regelung über ein Steuergerät eingesetzt. Herkömmliche Regelstrategien, wie PID, LQ, IMC und dergleichen halten das Steuersignal für die Stellgröße konstant bei ausgeregelter Soll-Ist-Differenz.
  • Bei z.B. haftreibungsdominierten Regelstrecken ist eine Mindestkraft bzw. ein Mindestdrehmoment zur Überwindung der Haftreibung („Losreißen“) erforderlich. Eine Bewegung des Stellgliedes findet also nur statt, wenn die Stellgröße ausreicht, um die Haftreibung zu überwinden. Ist die Stellgröße kleiner als zur Überwindung der Haftreibung notwendig, so findet keine Verstellung der Klappe oder dergleichen statt, ein Stellglied wie ein Elektromotor wird dabei mit einem Strom beaufschlagt, ohne dass eine Verstellung erfolgt, da die Haftreibung nicht überwunden wird.
  • Die DE 41 05 740 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Regelsystems, insbesondere für die Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine, bei dem beim Auftreten von Abweichungen eine Fehlerkorrektur erfolgt und bei dem parallel zu einem Regler ein Steuerglied als Vorsteuerung betrieben wird.
  • Die JP H-10-222207 A offenbart Verfahren einer Vorsteuerung für eine Kesselanlage, mit einer verbesserten Regelleistung.
  • Die US 6041264 A betrifft einen Totband-Steuerungsassistent, der Teil eines Steuerungssystems ist, welcher Schwingungen eines gesteuerten Prozessausgangs eliminiert um einen gewünschten Sollwert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dauernde Kraftbeaufschlagung bzw. Bestromung eines Stellgliedes eines Reglers im stationären Zustand zu verringern.
  • Dieses Problem wird gelöst durch ein Verfahren zur Regelung einer Istgröße auf eine Sollgröße, wobei aus der Sollgröße und der Istgröße eine Stellgröße ermittelt wird, mit der ein Eingang einer Regelstrecke beaufschlagt wird, und eine Veränderung der Istgröße erst eintritt, wenn die Stellgröße um einen Mindestbetrag verändert wird, wobei aus der Sollgröße und der Istgröße zunächst eine Zwischenstellgröße ermittelt wird, auf die bei stationärem Zustand der Regelung eine Korrekturgröße zur Bildung der Stellgröße aufgeschaltet wird, wobei für die Korrekturgröße nur Werte zugelassen werden, mit denen die Stellgröße um weniger als den Mindestbetrag geändert wird. Die Korrekturgröße ist im instationären Zustand des Reglers vorzugsweise null. Im instationären Zustand, in dem also eine Angleichung der Ist-Größe an die Soll-Größe stattfindet, wird die Stellgröße nicht durch einen Korrekturwert verändert. Dadurch wird das Reglerverhalten außerhalb des stationären Zustandes nicht verändert. Unter einem stationären Zustand wird hier auch ein nahezu stationärer Zustand verstanden, bei dem also eine Veränderung der Größe technisch messbar aber für den Anwendungsfall nicht relevant ist, verstanden. Die Zwischenstellgröße kann durch an sich bekannte Regler bereitgestellt werden und wird erst danach erfindungsgemäß aufbereitet. Die Zwischenstellgröße ist vorzugsweise ein pulsweitenmoduliertes Signal und die Korrekturgröße vorzugsweise ein Pulsweitenverhältnis, wobei das Pulsweitenverhältnis der Zwischenstellgröße zur Bildung der Stellgröße um das Pulsweitenverhältnis der Korrekturgröße verändert wird.
  • Der stationäre Zustand der Regelung umfasst vorzugsweise eine stationäre Istgröße und/oder eine stationäre Sollgröße und/oder eine stationäre Stellgröße. Unter stationär wird hier verstanden, dass sich die Werte nicht oder nur innerhalb eines der Messgenauigkeit geschuldeten Bereiches ändern, der zeitliche Gradient der Größen also etwa null oder null wird.
  • Die Korrekturgröße ist vorzugsweise auf einen konstanten Maximalbetrag begrenzt. Dieser wird aus einem Haftreibungsanteil der Regelstrecke ermittelt. Der Maximalbetrag spiegelt also die maximal zulässige Veränderung der Stellgröße zwischen den beiden Punkten, an denen gerade noch die Haftreibung wirkt, wieder. Vorzugsweise wird die Korrekturgröße so gewählt, dass die Differenz der Stellgröße und der Istgröße einen Maximalbetrag nicht überschreitet. Der Maximalbetrag spiegelt die in eine Richtung aufbringbare Maximalkraft bzw. -Moment weder, ab der es zu einem Losreißen und damit der Überwindung der Haftreibung kommt.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass bei einer Veränderung der Stellgröße eine Veränderung der Istgröße erst bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes oder bei Überschreiten eines oberen Grenzwertes der Stellgröße eintritt und dass die Korrekturgröße so gewählt wird, dass die Stellgröße innerhalb der von dem unteren und oberen Grenzwert gebildeten Schranken verbleibt. Die Korrekturgröße ist also vorzugsweise größer als der untere Grenzwert und/oder kleiner als der obere Grenzwert.
  • Die Korrekturgröße ist bevorzugt konstant oder betriebspunktabhängig. Im ersten Fall kann die Korrekturgröße als einzelnes Datum leicht in einem Steuergerät gespeichert werden, dafür muss die Konstante für den gesamten Betriebsbereich gelten. Im zweiten Fall kann die Korrekturgröße besser an die jeweiligen Verhältnisse in einem Betriebspunkt angepasst werden. Die Korrekturgröße wird im Falle der Betriebspunktabhängigkeit vorzugsweise einem betriebspunktabhängigen Kennfeld oder einer betriebspunktabhängigen Funktion entnommen. Die Bedatung der Konstanten bzw. des Kennfeldes oder der Funktion erfolgt vorzugsweise im Versuch.
  • Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Istgröße auf eine Sollgröße , wobei aus der Sollgröße und der Istgröße eine Stellgröße ermittelt wird, mit der ein Eingang einer Regelstrecke beaufschlagt wird, und eine Veränderung der Istgröße erst eintritt, wenn die Stellgröße um einen Mindestbetrag verändert wird, wobei aus der Sollgröße und der Istgröße zunächst eine Zwischenstellgröße ermittelt wird, auf die bei stationärem Zustand der Regelung eine Korrekturgröße zur Bildung der Stellgröße aufgeschaltet wird, wobei für die Korrekturgröße nur Werte zugelassen werden, mit denen die Stellgröße um weniger als den Mindestbetrag geändert wird.
  • Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Schritte nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine Skizze eines erfindungsgemäßen Regelkreises;
    • 2 eine Skizze eines erfindungsgemäßen Reglers;
    • 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Regelung am Beispiel einer Regelstrecke 1, die eine Ladungsbewegungsklappe 2 als Stellglied sowie eine elektrischen Antrieb 3 als Steller und einen Winkelmesser 4 als Messeinrichtung umfasst. Am Ausgang des Winkelmessers 4 als Messeinrichtung liegt die Istgröße X als pulsweitenmoduliertes elektrisches Signal an. An einem Ausgang 11 liegt die Stellgröße Y an. Die Istgröße X wird einem ersten Eingang 9 einer Regeleinrichtung 5 aufgeschaltet, des Weiteren wird einem zweiten Eingang 10 der Regelung 5 eine Führungsgröße W aufgeschaltet. Die Führungsgröße W ist eine elektrische Größe, die einen Sollwert für die Winkelstellung des Ladungsbewegungskörpers 2 vorgibt. Die Führungsgröße W ist ebenso wie die Istgröße X ein pulsweitenmoduliertes Signal. Die Istgröße X repräsentiert die Ist-Winkelstellung ϕIst der Ladungsbewegungsklappe 2. Die Führungsgröße W repräsentiert die Soll-Winkelstellung ϕSoll der Ladungsbewegungsklappe 2. Die Regelung führt die Ist-Winkelstellung ϕIst der Ladungsbewegungsklappe 2 auf die Soll-Winkelstellung ϕSoll. Dazu wird ein Eingang einer Endstufe 6 mit einem pulsweitenmodulierten Stellgröße Y beaufschlagt. An einem Ausgang der Endstufe 6 liegt eine Ausgangsspannung UM an, mit der der elektrische Antrieb 3 beaufschlagt wird. Eine Ausgangswelle 7 des elektrischen Antriebes 3 ist drehfest mit einer Lagerwelle 8 der Ladungsbewegungsklappe 2 verbunden. Die Ist-Winkelstellung ϕIst der Ladungsbewegungsklappe 2 hängt von dem Antriebsmoment M an der Ausgangswelle 7 ab, welche von der Ausgangsspannung UM und damit von dem Pulsweitenverhältnis PW der Stellgröße Y abhängt.
  • Die Lagerung der Lagerwelle 8 sowie der Ausgangswelle 7 des elektrischen Antriebes 3 sind reibungsbehaftet, wobei hier neben Gleitreibung auch Haftreibung auftritt. Haftreibung bedeutet, dass zunächst ein Losreißmoment M_L überwunden werden muss, damit eine Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 2 stattfindet. Ist die Ladungsbewegungsklappe 2 mit einem äußeren Moment M_A beaufschlagt, so bleibt diese in ihrer derzeitigen Ist-Winkelstellung ϕIst solange der Betrag der Differenz aus dem äußeren Moment M_A und dem Antriebsmoment M kleiner als das Losreißmoment M_L ist, wenn also |M-M_A| < M_L ist.
  • Bei einer stationären Regelung befindet sich die Ladungsbewegungsklappe 2 in einer bestimmten, stationären und damit über der Zeit unveränderten Winkelstellung ϕIst. Eine stationäre Regelung bedeutet aus Sicht des Reglers, dass sowohl die Istgröße X als auch die Führungsgröße W und die Stellgröße Y stationär, also über der Zeit unverändert sind. Bei einem stationären und damit ausgeregelten Regler liegt damit ein bestimmtes Tastverhältnis der Stellgröße Y an, wodurch eine dementsprechende Ausgangsspannung Um der Endstufe 6 anliegt, welche ein entsprechendes Moment M der Ausgangswelle 7 des elektrischen Antriebes 3 erzeugt. Im ausgeregelten Zustand entspricht dieses Moment M genau dem äußeren Moment M_A an der Ladungsbewegungsklappe 2. Das äußere Moment setzt sich zusammen aus einem Rückstellmoment durch die Umströmung der Ladungsbewegungsklappe 2 sowie dem Moment einer Rückstellfeder. Bei einer stark vorgespannten Rückstellfeder, bei der also der im Betrieb benutzte Weg bzw. Winkel bei einer Torsionsfeder, klein ist gegenüber dem Vorspannweg, ist die Rückstellkraft bzw. -moment praktisch konstant über den im Betrieb benutzten Weg bzw. Winkel. Das Aufbringen des Momentes M durch den elektrischen Antrieb 3 hat zur Folge, dass der elektrische Antrieb 3 dauerhaft eine entsprechende Verlustleistung Pv erzeugt. Wird das Moment M des elektrischen Antriebes 3 verringert bis zu einem Wert M = M_L - M_A oder erhöht bis zu einem M = M_L + M_A, so erfolgt keine Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 2. Bei einer Verringerung des Momentes M auf den Wert M = M_L - M_A wird jedoch die von dem elektrischen Antrieb erzeugte Verlustleistung Pv verringert. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, im stationären Zustand der Regelungen insbesondere in einem stationären Zustand der Ladungsbewegungsklappe 2, das Moment M des elektrischen Antriebes 3 möglichst bis auf den Wert M = M_L - M_A zu senken. Dazu wird die Stellgröße Y entsprechend verändert, im vorliegenden Fall einer pulsweiten modulierten Ansteuerung wird das Pulsweitenverhältnis PW der Stellgröße Y verändert.
  • 2 zeigt die Skizze eines Ausführungsbeispieles der Regeleinrichtung 5 gemäß 1. In 2 dargestellt sind der Eingang 9 mit der aufgeschalteten Istgröße X, der Eingang 10 mit der aufgeschalteten Führungsgröße W sowie der Ausgang 11 mit der Stellgröße Y. Die Eingangsgröße X sowie die Führungsgröße W werden an einen Eingang eines Reglers 12 gelegt, an dessen Ausgang 13 eine Zwischenstellgröße Y' anliegt. Der Regler 12 umfasst beispielsweise ein hier nicht dargestelltes Vergleichsglied, welches eine Regeldifferenz e = W - X bildet und diese einem an sich bekannten PID-, LQ-, IMC-, CRONE-Regler oder dergleichen aufschaltet, wobei dessen Ausgang auf den Ausgang 13 aufgeschaltet ist. Ein derartiger Regler ist an sich bekannt. Parallel zu dem Regler 12 werden die Istgröße X sowie die Führungsgröße W einem Steuerglied 14 aufgeschaltet. Mit dem Steuerglied 14 wird festgestellt, ob die Sollgröße W und/oder die Istgröße X stationär sind. Dazu können beide Größen beispielsweise einem Differenzierer zugeführt werden, dessen Ausgangssignal mittels eines Komparators daraufhin geprüft wird, ob der Gradient einen Schwellwert S unterschreitet, möglichst dabei Null wird. Anstelle einer Differentiation kann auch eine Differenzenberechnung erfolgen, bei der aufeinander folgende Werte voneinander subtrahiert werden und Stationarität angenommen wird, wenn diese Differenz einen Schwellwert S unterschreitet. Ist dies der Fall, so ist das jeweilige Signal stationär. Ist eines oder sind wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Signale stationär, so liegt an einem Ausgang 15 des Steuergliedes 6 ein Wert K' an, der in einer Prüfungseinheit 16 daraufhin überprüft wird, ob dieser von Null verschieden ist. Ist der Wert K' von Null verschieden, dies bedeutet, dass die Istgröße X und die Führungsgröße W stationär sind, so liegt an dem Ausgang der Prüfungseinheit 16 der Wert 1 an, ist einer der beiden Werte Istgröße X oder Führungsgröße W nicht stationär, so liegt am Ausgang der Prüfungseinheit 16 der Wert 0 an. Der Ausgang der Prüfungseinheit 16 ist einer Berechnungseinheit 8 aufgeschaltet, an deren Ausgang 18 der Wert K anliegt. Der Wert K ist im instationären Fall gleich Null, es liegt also am Ausgang 18 der Wert K gleich Null an, wenn am Eingang der Berechnungseinheit 17 der Wert Null anliegt, wenn also einer der beiden Werte Istgröße X oder Führungsgröße W instationär ist. Liegt am Eingang der Berechnungseinheit 17 der Wert 1 an, sind also sowohl Istgröße X als auch Führungsgröße W stationär, so liegt am Ausgang 18 ein von Null verschiedener Wert der Korrekturgröße K an.
  • Die von Null verschiedene Korrekturgröße K wird so gewählt, dass die Stellgröße Y gerade so vermindert wird, dass keine Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 2 eintritt. Die Korrekturgröße K wird anhand der Stellgröße Y und/oder der Istgröße X ermittelt. Im einfachsten Fall wird die Korrekturgröße K nur anhand der Stellgröße Y ermittelt. Bei einem System mit großem Haftreibungsanteil und nahezu konstantem äußerem Moment, im vorliegenden Ausführungsbeispiel also z.B. einer mit großer Haftreibung gelagerte Ladungsbewegungsklappe 2 mit einer wie oben erläutert stark vorgespannten Rückstellfeder, kann der Anteil der Haftreibung an dem Haltemoment allein an der Stellgröße Y abgeschätzt werden, es kann dabei ein Korridor für die Stellgröße Y angegeben werden, innerhalb dessen keine Bewegung der Ladungsbewegungsklappe stattfindet. Die Korrekturgröße K wird nun so gewählt, dass die Stellgröße Y innerhalb dieses Korridors verbleibt. Bei einer Veränderung der Stellgröße Y tritt eine Veränderung der Istgröße X erst bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes oder bei Überschreiten eines oberen Grenzwertes der Stellgröße Y ein. Die Korrekturgröße K wird nun so gewählt, dass die Stellgröße Y innerhalb der von dem unteren und oberen Grenzwert gebildeten Schranken verbleibt, also größer ist als der untere Grenzwert bzw. kleiner ist als der obere Grenzwert. Bleibt die Ladungsbewegungsklappe 2 beispielsweise bei einem Pulsweitenverhältnis zwischen 20% und 40% in Ruhe und das aktuelle Pulsweitenverhältnis der Zwischenstellgröße liegt bei 35%, so kann die Korrekturgröße einen Maximalwert knapp unterhalb von 15% annehmen, sodass Y=Y-K, hier also Y=35%-15%=20% anliegt. Alternativ kann die Korrekturgröße K betriebspunktabhängig sein, kann also im Ausführungsbeispiel der 1 beispielsweise von der Ist-Winkelstellung ϕIst der Ladungsbewegungsklappe 2 sowie der Zwischenstellgröße Y' bzw. der Stellgröße Y abhängen. Die Abhängigkeit kann auf verschiedene Arten und Weisen berücksichtigt werden, beispielsweise können Werte der Korrekturgröße K einem Kennfeld KF entnommen werden, das abhängig von der Istgröße X und der Zwischenstellgröße Y' ist, also in einer Form eines Kennfeldes K=KF(X, Y'). Die in einem Pulsweitenverhältnis ausgedrückte Haftreibung kann konstant, also unabhängig von der Istgröße sein, kann aber auch betriebspunktabhängig sein. Im ersten fall bestimmt die Haftreibung die maximale Differenz zwischen Istgröße X und Stellgröße Y, diese muss kleiner als die auf ein Pulsweitenverhältnis umgerechnete Haftreibung sein. Im zweiten Fall ist der Haftreibungswert und damit die zulässige Differenz zwischen Istgröße X und Stellgröße Y von der Istgröße X abhängig. Das Kennfeld KF ist in 2 durch ein gestricheltes Kästchen dargestellt, an dessen Eingang die Istgröße X und die Zwischenstellgröße Y' anliegen, und dem ein Wert für die Korrekturgröße K entnommen wird. Statt eines Kennfeldes KF kann hier auch funktionaler Zusammenhang K=f(X, Y')für den Wert der Korrekturgröße K abhängig beispielsweise von der Istgröße X und der Zwischenstellgröße Y' abgelegt sein. Ebenso ist es möglich, für den Korrekturwert K eine Konstante anzunehmen. Dabei ist der Korrekturwert K so bemessen, dass über den gesamten zur Verfügung stehenden Betriebsbereich der Istgröße X die Stellgröße Y so verändert wird, dass durch die Veränderung der Stellgröße Y das an dem elektrischen Antrieb 3 ausgangsseitig anliegende Moment M nicht stärker als das Losreißmoment M_L verändert wird. Durch das Aufschalten der Korrekturgröße K wird also das Moment M nur soweit verändert, dass keine Bewegung der Ladungsbewegungsklappe 2 erfolgt. Die Korrekturgröße K wird mittels eines Subtrahierers 19 von der Zwischenstellgröße Y' subtrahiert, sodass am Ausgang 11 die Stellgröße Y anliegt.
  • Das an dem elektrischen Antrieb ausgangseitig anliegende Moment M wird im ausgeregelten Zustand, nach Abschluss eines dynamischen Regelvorganges, einen Wert zwischen M=M_A - M_L und M=M_A + M_L annehmen. Welchen Wert zwischen diesen Schranken der Wert M annimmt ist mehr oder weniger zufällig, bei einem PID-Regler ist der Wert abhängig vom Verlauf des I-Anteils. Ohne das Ausgangssignal Y' zu betrachten ist es dann nicht möglich eine Aussage zu treffen, wie weit das Ausgangssignal reduziert werden kann, ohne dass die Ladungsbewegungsklappe 2 sich bewegt. Die Korrekturgröße wird daher in einem weiteren Ausführungsbeispiel so begrenzt, dass die Stellgröße Y nicht unter einen vorgegebenen Minimalwert fällt. Der vorgegebene Minimalwert wird so bestimmt, dass das Moment M nicht kleiner als M=M_A - M_L wird. Nachfolgend dazu ein Beispiel für M=M_A - M_L, wobei Zahlenangaben als Pulsweitenverhältnis in Prozent angegeben sind. Es sei K=15, der Minimalwert für Y sei 20. Dann wird Y = max (20, Y'-15) gewählt. Zusätzlich kann der Wert der Korrekturgröße K begrenzt sein, beispielsweise auf ein Pulsweitenverhältnis, das dem doppelten Haftreibungswert entspricht. Größere Werte für K müssen nämlich zwingend zu einer Bewegung der Ladungsbewegungsklappe führen.
  • Wenn hier die Korrekturgröße K groß gewählt wird ergibt sich als Stellgröße Y fast immer der minimale Wert Y=20 (M=M_A - M_L). Allerdings nicht wenn das Ausgangssignal Y' sich auf einen hohen Wert eingestellt hat, z.B. wenn der Regler aufgrund eines schwachen (heißen) elektrischen Antriebes ein hohes Tastverhältnis der Zwischenstellgröße Y' ausgeben muss um ein ausreichendes Moment M zu erzeugen. Dann wird durch die Korrekturgröße K sichergestellt, dass die Stellgröße Y nicht zu weit reduziert wird. Mit anderen Worten „Immer 15 % reduzieren allerdings nicht unter 20 %“ bedeutet genau das gleiche wie „immer auf 20 % reduzieren allerdings nicht mehr als 15 % reduzieren“.
  • Alternativ kann die Korrekturgröße Y ohne Rücksicht auf die Zwischenstellgröße Y' bzw. die Stellgröße Y als Konstante abgezogen werden, mit dem Effekt, dass wenn das dadurch entstehende Moment M nicht ausreicht um die Ladungsbewegungsklappe 2 stationär zu halten, der Lageregler also wieder eingreifen muss.
  • Eine Bedatung des Kennfeldes KF bzw. des Korridors, in dem die Stellgröße Y im stationären Fall liegen darf werden im Versuch ermittelt. Selbstverständlich lässt sich die erfindungsgemäße Regelung nicht nur für eine Ladungsbewegungsklappe verwenden, sondern für jeden Fall einer haftreibungsbehafteten Regelstrecke, ob die Haftreibung nun mechanisch rotatorisch oder translatorisch auftritt oder aus elektrischen oder sonstigen physikalischen Größen resultiert.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass sowohl Istgröße X als auch Führungsgröße Y stationär sein müssen um einen von null verschiedenen Korrekturfaktor K aufzuschalten. Alternativ kann das Verfahren auch leicht so gestaltet werden, dass nur eine oder eine andere Kombination der Größen Istgröße X,Führungsgröße W bzw. Stellgröße Y stationär sein müssen. Das Verfahren beginnt in einem Schritt 101. In einem Schritt 102 wird geprüft, ob die Istgröße X stationär ist. Ist dies nicht der Fall, durch die Option N gekennzeichnet, so wird in einen Schritt 103 verzweigt und die Korrekturgröße K auf Null gesetzt. Ergibt die Prüfung in Schritt 102, dass die Istgröße X stationär ist, durch die Option J gekennzeichnet, so wird in einem Schritt 104 geprüft, ob die Führungsgröße W stationär ist. Ist diese nicht stationär, durch die Option N gekennzeichnet, so wird in einen Schritt 105 verzweigt und die Korrekturgröße K auf Null gesetzt. Ergibt die Prüfung in Schritt 104, dass die Führungsgröße W stationär ist, durch die. Option J gekennzeichnet, so sind sowohl die Istgröße X, wie in Schritt 102 geprüft, als auch die Führungsgröße W stationär. In diesem Fall wird in einem Schritt 106 verzweigt und die Korrekturgröße K auf einen wie zuvor erläutert konstanten oder betriebspunktabhängigen Wert geschaltet. Das Verfahren wird sodann beginnend mit Schritt 101 erneut durchlaufen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Regelung einer Istgröße (X) auf eine Sollgröße (W), wobei aus der Sollgröße (W) und der Istgröße (X) eine Stellgröße (Y) ermittelt wird, mit der ein Eingang einer Regelstrecke beaufschlagt wird, und eine Veränderung der Istgröße (X) erst eintritt, wenn die Stellgröße um einen Mindestbetrag verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Sollgröße (W) und der Istgröße (X) zunächst eine Zwischenstellgröße (Y') ermittelt wird, auf die bei stationärem Zustand der Regelung eine Korrekturgröße (K) zur Bildung der Stellgröße (Y) aufgeschaltet wird, wobei für die Korrekturgröße (K) nur Werte zugelassen werden, mit denen die Stellgröße (Y) um weniger als den Mindestbetrag geändert wird, wobei der stationäre Zustand der Regelung eine stationäre Istgröße (X) und/oder eine stationäre Sollgröße (W) und/oder eine stationäre Stellgröße (Y) umfasst, wobei die Korrekturgröße (K) auf einen konstanten Maximalbetrag begrenzt ist.
  2. Verfahren nach einem der Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße so gewählt wird, dass die Differenz der Stellgröße (Y) und der Istgröße (X) einen Maximalbetrag nicht überschreitet.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Veränderung der Stellgröße (Y) eine Veränderung der Istgröße (X) erst bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes oder bei Überschreiten eines oberen Grenzwertes der Stellgröße (Y) eintritt und dass die Korrekturgröße (K) so gewählt wird, dass die Stellgröße (Y) innerhalb der von dem unteren und oberen Grenzwert gebildeten Schranken verbleibt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße (K) größer als der untere Grenzwert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße (K) kleiner als der obere Grenzwert ist
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße (K) konstant ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße (K) betriebspunktabhängig ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße (K) einem betriebspunktabhängigen Kennfeld (KF) oder einer betriebspunktabhängigen Funktion (f) entnommen wird.
  9. Regeleinrichtung zur Regelung einer Istgröße (X) auf eine Sollgröße (W), wobei aus der Sollgröße (W) und der Istgröße (X) eine Stellgröße (Y) ermittelt wird, mit der ein Eingang einer Regelstrecke beaufschlagt wird, und eine Veränderung der Istgröße (X) erst eintritt, wenn die Stellgröße um einen Mindestbetrag verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Sollgröße (W) und der Istgröße (X) zunächst eine Zwischenstellgröße (Y') ermittelt wird, auf die bei stationärem Zustand der Regelung eine Korrekturgröße (K) zur Bildung der Stellgröße (Y) aufgeschaltet wird, wobei für die Korrekturgröße (K) nur Werte zugelassen werden, mit denen die Stellgröße (Y) um weniger als den Mindestbetrag geändert wird, wobei für die Korrekturgröße (K) nur Werte zugelassen werden, mit denen die Stellgröße (Y) um weniger als den Mindestbetrag geändert wird, wobei der stationäre Zustand der Regelung eine stationäre Istgröße (X) und/oder eine stationäre Sollgröße (W) und/oder eine stationäre Stellgröße (Y) umfasst, wobei die Korrekturgröße (K) auf einen konstanten Maximalbetrag begrenzt ist.
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