Nova Patents
SE530380C2

Automatic backlash estimation

Abstract

A method is disclosed for automatic estimation of backlash in a control system which includes a controller (C) and a process (P) to be controlled, wherein said controller is capable of performing integrating control of said process using one or more controller parameters (K, T

SE530380C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 21

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Today

15 claims: 8 independent, 7 dependent

  1. 1
    PATENTKRAV 1. Metod för automatisk uppskattning av glapp i ett styrsystem som innefattar en regulator (C) och en process (P) som skall styras, varvid nämnda regulator förmår utföra integrerande styrning av nämnda process med användning av en eller flera regulatorparametrar (K, Ti) för att styra en processutsignal (y) hos nämnda process med avseende på ett börvärde (y sp ) hos denna, varvid metoden kännetecknas av:att övervaka nämnda processutsignal (y) för att bestämma ett värde (Jy) som återspeglar momentana skillnader mellan börvärde (y sp ) och verkligt värde hos nämnda processutsignal (y) under ett tidsintervall (At), varvid en starttid (ti) hos nämnda tidsintervall (At) bestäms genom att detektera en första nollgenomgång hos nämnda processutsignal (y) med avseende på dess börvärde (y sp ) , och en sluttid (fci+j) hos nämnda tidsintervall (At) bestäms genom att detektera en andra nollgenomgång hos nämnda processutsignal med avseende på dess börvärde (y sp ) , och av att uppskatta glappet utifrån nämnda bestämda värde (Ay) och nämnda en eller flera regulatorparametrar (K, Ti) .
  2. 2
    Metod enligt patentkrav 1, som går ut på att integrera ett styrfel (e) hos nämnda process under nämnda tidsintervall (Jfc) och att bestämma nämnda värde (Ay) såsom ^i-l Ay= JJeJc/^/ΔΖ ti där At = ti+i - ti och e = y sp - y = [börvärde hos nämnda processutsignal] - [verkligt värde hos nämnda processutsignal].
  3. 3
    Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid glappet uppskattas såsom 530 380 . 1 λ —Δ/-där d är en uppskattning av en dödzon orsakad av glappet, K och Ti är regulatorparametrar som används av nämnda regulator för att utföra integrerande styrning av nämnda process , Jfc är nämnda tidsintervall, Δγ är nämnda värde som återspeglar momentana skillnader mellan börvärde (y sp ) och verkligt värde hos nämnda processutsignal (y) , och Kp är en statisk processförstärkning av nämnda process.
  4. 4
    Metod enligt något av föregående patentkrav, som innefattar att ställa in till en förutbestämd konstant.
  5. 5
    Metod enligt patentkrav 4, varvid den förutbestämda konstanten är i huvudsak 1.
  6. 6
    Metod enligt något av föregående patentkrav, där glappet orsakas av ett styrbart organ (38) i styrsystemet, varvid metoden går ut på att verifiera att en styrsignal (u) från nämnda regulator (C;32) till nämnda styrbara organ (38) såväl som nämnda processutsignal (y) är båda signaler som ändrar sig långsamt, varvid nämnda steg att uppskatta glappet utförs endast vid lyckad verifiering.
  7. 7
    Metod enligt patentkrav 6, varvid verifieringen av långsamt varierande signaler (u, y) utförs genom att testa huruvida nämnda tidsintervall (At) är lång jämfört med en sluten tidkonstant hos nämnda styrsystem. 530 380
  8. 8
    Metod enligt patentkrav 7, varvid nämnda testning utförs genom att approximera nämnda slutna tidkonstant med en tidkonstant (Ti) bland nämnda en eller flera regulatorparametrar (K, Ti} och att kontrollera huruvida nämnda tidsintervall (dt) överskrider ett tröskelvärde beräknat genom att multiplicera nämnda tidkonstant med en förutbestämd konstant (2V) .
  9. 9
    Metod enligt patentkrav 2 och 3, vilken vidare innefattar förhindrande av belastningsstörningar genom att finna en maximal absolut skillnad (e raax ) mellan börvärde (y sp ) och verkligt värde hos nämnda processutsignal (y) under nämnda tidsintervall (dt) , verifiera att nämnda maximala absolutskillnad (e max ) inte överskrider ett tröskelvärde som är en funktion av nämnda bestämda värde (Ay) som återspeglar momentana skillnader mellan börvärde (y sp ) och verkligt värde hos nämnda processutsignal (y) , och att utföra nämnda steg att uppskatta glappet endast vid lyckad verifiering.
  10. 10
    Metod enligt patentkrav 9, varvid nämnda tröskelvärde beräknas genom att multiplicera nämnda bestämda värde (Ay) med en förutbestämd konstant (M).
  11. 11
    Apparat för automatisk uppskattning av glapp i ett styrsystem (30) som innefattar en regulator (C; 32} och en process (P) som skall styras, varvid nämnda regulator förmår att utföra integrerande styrning av nämnda process med hjälp av en eller flera regulatorparametrar (K, Ti) för att styra en processutsignal (y) hos nämnda process med avseende på ett börvärde (y sp ) hos denna, varvid apparaten kännetecknas av:530 380 medel (33;50) för att övervaka nämnda processutsignal (y) för att bestämma ett värde (dy) som återspeglar momentana skillnader mellan borvärde (y sp ) och verkligt värde hos nämnda processutsignal (y) under ett tidsintervall (dt), varvid en starttid (ti) hos nämnda tidsintervall (dt) bestäms genom att detektera en första nollgenomgång hos nämnda processutsignal (y) med avseende på dess borvärde (y sp ) , och en sluttid (ti +i ) hos nämnda tidsintervall (dt) bestäms genom att detektera en andra nollgenomgång hos nämnda processutsignal med avseende på dess borvärde (y sp ) , och av medel (33;50) för att uppskatta glappet från nämnda bestämda värde (dy) och nämnda en eller flera regulatorparametrar (K, Ti) .
  12. 12
    Apparat enligt patentkrav 11, varvid nämnda medel för övervakning och nämnda medel för uppskattning implementeras av en processor (33) hos nämnda regulator (C;32).
  13. 13
    Styrsystem med en regulator (C;32) och en process (P) som skall styras, varvid nämnda regulator förmår att utföra integrerande styrning av nämnda process med hjälp av en eller flera regulatorparametrar (K, Ti) för att styra en processutsignal (y) hos nämnda process med avseende på ett borvärde (y sp ) hos denna, varvid styrsystemet kännetecknas av medel (33;50) för att övervaka nämnda processutsignal (y) för att bestämma ett värde (dy) som återspeglar momentana skillnader mellan borvärde (y sp ) och verkligt värde hos nämnda processutsignal (y) under ett tidsintervall (dt), varvid 530 380 en starttid (ti) hos nämnda tidsintervall (dt) bestäms genom att detektera en första nollgenomgång hos nämnda processutsignal (y) med avseende på dess börvärde (y sp ) , och 5 en sluttid (t i+1 ) hos nämnda tidsintervall (At) bestäms genom att detektera en andra nollgenomgång hos nämnda processutsignal med avseende på dess börvärde (y sp ) , och av medel (33;50) för att uppskatta glappet utifrån nämnda 10 bestämda värde (Ay) och nämnda en eller flera regulatorparametrar (K, Ti) .
  14. 14
    Datorprogram innefattande programkodmedel anpassade att utföra stegen enligt något av patentkrav 1-10 när de utförs
  15. 15
    15 av en processor (33;50). 530 380 1/10
Independent claims15