191959. lajstromszámú szabadalom • Pozícionáló eljárás
3 191959 4 A találmány tárgya pozicionáló eljárás meghatározott célhelyzet megfelelő vezérlés útján, nagy sebességgel történő elérésére, amely hajtó-, vezérlő-, mérő- és összehasonlító egységek, illetve számítástechnikai eszközök segítségével foganatosítható. A megoldás különösen előnyösen alkalmazható mágnesszalagok tekercseinek hajtóműveinél, változó tömegű munkadaraboknál és egyéb változó rendszerparaméterű rendszereknél, ahol szigorú sebességkövetelmények vannak előírva. A 2 232 451 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból ismert olyan, munkadarabok pozicionálására szolgáló vezérlés, amelyben gyökvonó egységet és tachogenerátort alkalmaznak. Ez a vezérlés időoptimalizált folyamatokra nem alkalmazható. A 138 449 sz. NDK-beli szabadalmi leírás olyan túllengésmentes és időtakarékos pozicionáló helyzetszabályozókört ismertet, amely az előírt és valódi érték közötti különbséget aritmetikai egység és szorzó segitségével értékeli ki úgy, hogy a gyorsulásban megszakítások jelentkeznek. Ugrások a gyorsulásban éppen az időoptimalizált rendszerek jellemzője. A 2 334 455 sz. NSZK-beli közzétételi iratban olyan elrendezést ismertetnek, amelylyel közel időoptimális vezérlés valósítható meg. A fékezési parabola előre adott egyenes szakaszokkal van közelítve. Valamennyi szakaszhoz konstans fékezési gyorsulás van rendelve. Ezért az elrendezés változó paraméterű rendszereknél nem alkalmazható. A 2 304 888 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból olyan pozicionáló hajtás ismert, amelynél a fékezés több fázisban történik, ahol az első fázisban a maximális késleltetésnél kisebb, illesztett késleltetéssel fékeznek. A megoldás hiányossága, hogy két-pontos szabályozást nem valósit meg. A 2 816 780 sz. NSZK-beli közrebocsátási irat olyan pozicionáló rendszert ismertet, amelynél a hajtó, illetve fékező nyomaték két fékezőgörbe közötti tartományban állandóan változik. Ennek megvalósításához külön eszközök szükségesek. Az időoptimalizált vezérlés ilyen modifikációja ellenére a hajtás paramétereinek változásai a célpontot meghaladó túllengésekhez vezethetnek. A 2 501 792 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratban olyan pozícionáló hajtást ismertetnek, amelynél a rendszerparaméterek változásait azáltal veszik figyelembe, hogy a sebesség a fékezési fázisban az előző gyorsulási fázis valódi sebességétől függ. Ez az elrendezés csak abban az esetben működik a kívánt módon, ha a rendszerparaméterek függetlenek a mozgó szervre ható erő előjelétől. További hiányosság, hogy a fékezési fázisban a rendszer folyamatos szabályozása megy végbe. A 2 643 148 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból ismert vezérlőberendezésnél a fékezés beavatkozási pontját számítógép extrapolálással számítja ki. Ezáltal elkerülhető, hogy a fékezési utasítást a számítógép órajelhez kötött üzemmódja által túl későn adja. A számításnál figyelembe lesz véve a pillanatnyi sebesség, a maradék út és a gyorsulás. A rendszerparaméterek változása esetén azonban a célpont túllépése nincs kizárva. A 3 005 139 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratban ismertetett, többtengelyü pozícionáló hajtáshoz alkalmazott vezérlésnél a különböző tengelyek között kölcsönhatás lép fel. Ezáltal valamely tengely paraméterei a többi tengely mozgásától függenek. Hogy ennek ellenére a helyes fékezési időpont meghatározható legyen, a tényleges művelet előtt három próbamenetet végeznek, amelyek alapján a paramétereket meghatározzák, és kiszámolják, valamint tárolják a fékezési szöget. Ezek a tényleges működés során vezérlómennyiségekként lesznek felhasználva. Ilyen vezérlés akkor alkalmazható, ha a hajtás azonos mozgásfolyamatokat konstans körülmények között végez, például ipari robotok esetében. Más esetekben újabb próbameneteket kell végezni. A 1 314 417 sz. NDK-beli szabadalmi leírás olyan adaptív-előrejelző szabályozási rendszert ismertet, amely digitális számitógép által szabályozási vektort számit ki, amely a folyamatos elójelzett kimenővektorából közvetlenül a kívánt kimenővektort állítja elő. Ehhez olyan folyamatmodell szükséges, amelynek paraméterei folyamatosan megvalósulnak. Itt tehát közvetlen digitális szabályozás automatikus optimalizálása folyik. Az eljárás időoptimalizált szabályozásnál nem alkalmazható, mivel mind a célkitűzés, mind pedig a működési mód a két szabályozásnál egymástól alapvetően különbözik. A találmánnyal célunk gyors pozicionálás megvalósítása a fenti megoldások hiányosságainak és korlátainak kiküszöbölésével, viszonylag csekély ráfordítással. A megvalósítandó feladat tehát olyan új, adaptív és gyors pozicionáló eljárás kidolgozása, amely ismert berendezésekre és eszközökre támaszkodva, újszerű műveletsorozat által változó, elöjelfüggő és nem-lineáris paraméterekhez illeszkedik, és előzetes próbameneteket nem igényel. A kitűzött feladatot olyan pozicionáló eljárás kidolgozásával oldottuk meg, amelynek során hajtó-, vezérlő-, mérő és ősszehasonlitó-egységeket, illetve számítástechnikai eszközöket alkalmazunk. A rendszer pillanatnyi helyzetét útmérés és különbségképzés révén folyamatosan összehasonlítjuk a célhelyzettel és legalább a célhelyzet közelében sebességmérést is végzünk. A fékezést tárolt, illetve kiszámított fékezési-jellemgörbék alapján vezéreljük. A találmány szerint a rendszer hajtóegységét kezdetben maximális gyorsulással gyorsítjuk addig a metszéspontig, amelyben a rendszer sebesség-út jellemgörbéje az ,s= =k8R0-v2" (ahol ,s" az út, ,v* a sebesség, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
