(57)【要約】  製品ウェブを処理するための処理機械用、例えばシャフトレス印刷機用の閉制御ループ（３００）をモデル化する方法において、少なくとも１つのむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔt,SPS，Ｔ(v)R，Ｔ(v)D）をモデル化の際に考慮する。
2011529588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品ウェブ（１０１）を処理するための処理機械、例えばシャフトレス印刷機（１００）用の閉制御ループ（２００；３００；４００）をモデル化する方法において、
当該のモデル化の際に少なくとも１つのむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔ(v)R，Ｔ(v)D）を考慮することを特徴とする
処理機械用の閉制御ループ（２００；３００；４００）をモデル化する方法。
【請求項２】
前記のモデル化の際に少なくとも１つの一定のむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔt,SPS）を考慮する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の少なくとも１つの一定のむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔt,SPS）には、センサ（１３２，１３３，１３４）から計算ユニット（１５０）へのデータ送信時間（Ｔt,NET）、センサ（１３２，１３３，１３４）の測定時間（Ｔt,SENSOR）、および／または計算ユニット（１５０）の計算時間（Ｔt,SPS）が含まれている、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記のモデル化の際に、速度に依存する少なくとも１つのむだ時間（Ｔ(v)R，Ｔ(v)D）を考慮する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
処理の長さおよびウェブ速度に依存して前記の速度に依存する少なくとも１つのむだ時間をモデル化する、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
印刷機構（１１２，１１３，１１４）とセンサ（１３２，１３３，１３４）との間隔に依存して前記の速度に依存する少なくとも１つのむだ時間（Ｔ(v)D）をモデル化する、
請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記の少なくとも１つの一定のむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔt,SPS）および／または速度に依存する少なくとも１つのむだ時間（Ｔ(v)R，Ｔ(v)D）を１つの閉制御ループ素子（４３０）にまとめる、
請求項４から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記の閉制御ループ素子（４３０）にはウェブ速度、材料ウェブ長さ、処理の長さ、処理装置とセンサとの間隔、センサから計算ユニットへのデータ送信時間、センサの測定時間、および／または計算ユニットの計算時間とを入力する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記のモデル化された閉制御ループ（２００；３００；４００）に基づいて制御器パラメタ（ＫR，ＴN）を決定する、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記の制御パラメタ（ＫR，ＴN）を外乱特性に応じて設計する、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
例えばＰＴＩフィルタを用いて前記の目標量のプレフィルタリングすることによって前記の目標特性を最適化する、
請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記の制御パラメタ（ＫR，ＴN）の決定を特性曲線マップに依存して行う、
請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記の制御器の機能は、ウェブ張力制御および／またはレジスタ制御である、
請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記の処理機械は、印刷機、殊に凹版印刷機またはフレキソ印刷機である、
請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
計算ユニット（１５０）において、
請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法を実行するように構成されていることを特徴とする、
計算ユニット（１５０）。
【請求項１６】
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラムにおいて、
該コンピュータプログラムは、当該コンピュータプログラムが、コンピュータまたは相応する計算ユニット（１５０）で実行される場合に請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法のすべてのステップを実行することを特徴とする、
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１７】
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品において、
該プログラムコード手段は、コンピュータ読み出し可能データ担体に記憶されており、当該のコンピュータプログラムがコンピュータまたは相応の計算ユニット（１５０）で実行される場合に、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法の、補償器を制御するすべてのステップを実行することを特徴とする
コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理機械用に閉制御ループをモデル化する方法と、相応に構成された計算ユニットと、相応するコンピュータプログラムと、相応するコンピュータプログラム製品とに関する。
【０００２】
以下ではもっぱら印刷機に基づいて説明するが、本発明は印刷機に制限されるものではなく、むしろ製品ウェブないしは材料ウェブを処理するあらゆるタイプの処理機械に関連するものである。しかし本発明は、殊に印刷機、例えば新聞印刷機、端物印刷機、凹版印刷機、パッケージ印刷機、または有価証券印刷機で使用することができ、例えば包装機械、封筒機械、または梱包機械のような処理機械にも使用可能である。上記の製品ウェブは、紙、布、ボール紙、プラスチック、金属、ゴム製のシート形状物等から構成することができる。
【０００３】
従来の技術
関連する処理機械、殊に印刷機では、製品ウェブは、例えば引っ張りローラまたはフィードローラのような駆動軸（ウェブ搬送軸ないしはウェブ装置）と、例えば方向転換ローラ、ガイドローラ、乾燥ローラ、または冷却ローラのような駆動されない軸に沿って運動する。製品ウェブは、ふつう同様に駆動される処理機械によって同時に処理される。すなわち例えば、印刷、打ち抜き、切断、畳み込み等が行われるのである。上記の駆動される軸により、ウェブ張力、処理レジスタ、例えばインキレジスタまたは長手方向レジスタも影響を受ける。
【０００４】
印刷機では、最適な印刷結果を得るため、例えば長手方向レジスタおよび／または横方向レジスタが閉ループ制御される。例えばＰ制御器、Ｄ制御器およびＩ制御器ならびにこれらの任意の組み合わせである公知の制御器には、複数の制御パラメタが含まれており、これらを調整しなければならない。ふつうの制御パラメタは、比例ゲインＫP，積分ゲインＫI，微分ゲインＫD，積分時間ＴN，微分時間ＴV、遅延時間Ｔなどである。上記の制御パラメタは、従来技術においては跳躍応答を評価することによって手動で求めるかないしは調整される。このために目標値を変化させてこの目標値変化を応じたシステム特性を調べるかないしは最適化する。このために、例えば機械オペレータが制御パラメタを変化させる。このために機械オペレータは、制御技術的な知識を有しまた上記のパラメタを個別に調整しなければならないのである。
【０００５】
制御対象のタイプおよびその制御パラメタが既知である場合、手動のパラメタ設定の他には、計算によるパラメタ設定が可能である。このためには、観察しようとする閉制御ループをモデル化する必要がある。閉制御ループ構造は、少なくとも２つの素子、制御器と制御対象（区間特性）とから構成される。例えば印刷機構の調整動作の区間特性はふつう、遅延時間Ｔ(v)sを有するＰＴＩ素子としてモデル化される。制御技術的には上記の区間特性はふつうＰＩ制御器によって補償されて２次のシステムが得られるようにする。この際にはＰゲインおよびＩ成分に対して種々異なる設計判定基準がある。
【０００６】
ここで上記の制御対象Ｔ(v)sの時定数は、（制御しようとする軸と前の固定個所との間の）製品ウェブ長に比例し、製品ウェブ速度ｖには逆比例する。ここで製品ウェブ長はふつう製造中に一定であり、製品を切り換える際にだけ変化し、場合によって一定であると仮定することができる。したがって区間時定数がｌ／ｖだけに比例すると仮定することにより、簡略化を行うことができるのである。
【０００７】
従来技術では速度に依存するこの時定数によって制御器パラメタが適合化される。ここでは公知の調整法、例えば対称最適化法または根軌跡曲線法などが使用される。
【０００８】
時間的に連続した制御とはつねに制御器が計算に入れられる制御のことであり、イベント駆動型の制御においては、制御器は特別なイベントの後に一回だけ計算に入れられる。ここで相応するイベントはふつうレジスタ誤差の測定に結合され、この測定は多くの場合、フォーマット／製品毎に１回実行される。システム条件に応じて、イベント駆動型の制御では制御器パラメタが一定の場合、機械速度に比例して自動的に計算が加速する。それは、機械速度が高ければ高いほど、単位時間当たりにより多くの印刷マークが評価され、ひいては単位時間当たりにより多くの制御プロセスが実行されるからである。これは、時間的に連続した制御においては線形に増大するＩ成分（双曲線的に減少する積分時間）によってモデル化することができる。基本的にイベント駆動型の制御では、システム条件によって制御特性が変化することによって安定性が必ず得られる。
【０００９】
時間的に連続した制御においては、区間時定数が速度に反比例するという問題がある。これによって積分時間がｌ／ｖに比例して適合化されるという状況になる。択一的にはＲ＝ＫP（１＋１／ＴN）を有するＰＩ制御器ではＰゲインＫPがｌ／ｖに適合化される。
【００１０】
公知の方法の欠点は、一方では制御パラメタを手動で入力しなければならないことであり、これはふつう最適な制御に結び付かない。また他方では自動的な適合化の上記の方法は十分に熟してはおらず、殊に外乱特性の点から最適な結果を得ることができない。
【００１１】
このような背景から本発明では、独立請求項の特徴部分に記載した特徴的構成を有する処理機械用の閉制御ループをモデル化する方法と、計算ユニットと、コンピュータプログラムと、コンピュータプログラム製品とを提案する。有利な発展形態は従属請求項および以下の説明に記載されている。
【００１２】
例えばシャフトレス印刷機の製品ウェブを処理するための処理機械用の閉制御ループをモデル化する本発明の方法では、このモデル化の際に少なくとも１つのむだ時間、殊に一定のむだ時間、すなわちウェブ速度に依存しないむだ時間、および／または速度に依存するむだ時間を考慮するのである。
【００１３】
したがって本発明では、ふつう材料ウェブの長さおよび製品ウェブ速度から得られる商を用いてモデル化される区間特性の他に、元となる閉制御ループをモデル化する際のむだ時間も最初に考慮するのであり、ここで上記の区間特性は、ウェブ速度に依存する遅延時間Ｔ(v)sによって特徴付けられる。
【００１４】
発明の利点
本発明による解決手段により、従来技術に比べて、元となる処理機械の閉制御ループを最適にモデル化することができる。従来技術ではむだ時間が考慮されていない。しかしながら本発明では一定のむだ時間および／または速度に依存するむだ時間を考慮してすべての速度領域において良好な結果が得られるようにする。例えば、速度に依存するむだ時間はふつう、低い速度において影響が大きく、この影響は製品速度の増加に伴って減少する。しかしながらまさのこの速度領域において上記の一定のむだ時間による影響は殊に外乱となる。それはこのむだ時間が、定義のように速度に依存しておらず、したがってこれらの速度領域において区間特性を支配するからである。本発明によってモデル化される閉制御ループは、公知の方法を用いて上記の制御器パラメタを殊に自動的に決定するために使用することができる。したがって制御器パラメタは、元になる処理機械に最適に調整され、使用者による手動の入力を省略することができる。これによって機械装置における重大なエラーの源を取り除くことができるのである。
【００１５】
有利には上記の少なくとも１つの一定のむだ時間には、センサから計算ユニットへのデータ送信時間と、センサの測定時間ないしは計算時間、および／または計算ユニットの計算時間が含まれる。印刷機、殊に凹版印刷機として構成される処理機械では、上記のセンサ（レジスタセンサおよび／または製品ウェブ張力センサ）はふつう、これの制御を担当する制御装置からある程度離れて配置される。したがって、考慮すべき有利なむだ時間はセンサとこのセンサが接続された計算ユニットとの間の送信時間から得られる。上記のセンサから制御装置への測定値の送信は、例えばネットワークまたはフィールドバスを介して行うことができる。考慮すべき別の有利なむだ時間は、センサの測定時間から得られる。このむだ時間は、マークがセンサに到達した時点から、測定信号がセンサ出力側に供給されるまでにセンサが必要とする時間によって定められる。これには、例えば位置または間隔を計算して供給するという内部処理を含めることができる。最終的に、使用される計算ユニットには、センサから測定値の受信と、制御対象への操作値の出力との間の時間によって定まるむだ時間も含まれる。上記の一定のむだ時間の総和はふつう１０〜２００ｍｓの範囲にある。目的に叶っているのは、上記の１つまたはすべてのむだ時間を外部から入力できるようにするか、自動的に求められるようにするか、またはバスシステムを介して問い合わせできるようにする場合である。データ送信時間は、例えば、時間同期方式を使用することによって求めることができる。測定時間および計算時間は、測定することができる。
【００１６】
有利な１実施形態では、モデル化の際に、速度に依存する少なくとも１つのむだ時間を考慮する。ここでは、処理の長さおよびウェブ速度に依存して、速度に依存する少なくとも１つのむだ時間をモデル化することが考えられる。速度に依存するむだ時間は、例えば、上記の計算ユニットないしは制御器の作動コマンドが直ちには作用しないことによって生じる。例えば胴の角度調整は跳躍的には行われず、印刷胴の回転にわたってランプ状に分散される。これにより、印刷プロセスないしはウェブ搬送にほとんど影響しない弱い調整が得られる。このような調整のランプ状の分散は、例えばむだ時間としてモデル化することができる。さらに、速度に依存するむだ時間は、上記の制御される制御器のイベントを離散時間でサンプリングすることによって得られる。例えば印刷機における制御器ではふつう、印刷胴の１回転ごとに１回だけ新たな測定値が得られて制御偏差が求められる。これまで述べた１つまたは２つのむだ時間は、処理の長さおよびウェブ速度に依存してモデル化することができる。ここでは、例えば、処理の長さおよびウェブ速度から得られる商に対する比例、または処理の長さおよび２倍のウェブ速度から得られる商に対する比例を利用することが考えられる。処理の長さとして、例えば、印刷の長さ、例えば１つの製品ウェブにおける同じ２つのレジスタマーク間の間隔とする。
【００１７】
有利には上記の速度に依存する少なくとも１つのむだ時間は、印刷機構とセンサとの間隔に依存してモデル化される。上記のモデル化が付加的に上記のウェブ速度の逆数に依存して行われる場合も考えられる。さらに、印刷機構とセンサとの間隔が入力可能であるか自動で求められる場合も考えられる。上記のセンサはふつう印刷機構のすぐ隣に配置されるのではなく、例えば胴の数円周長分までの長さで印刷機構の後ろに配置されて上記のレジスタマークが検出される。上記のセンサによってレジスタマークが検出可能になるまでに製品ウェブが走行するはずである区間は、付加的なむだ時間としてモデル化することができ、このむだ時間は、速度の増加と共に減少する。
【００１８】
本発明の有利な１実施形態によれば、一定の少なくとも１つのむだ時間および／または速度に依存する少なくとも１つのむだ時間は、１つの閉制御ループ素子にまとめられる。この閉制御ループを例えばＰＩＴＩ素子としてモデル化することが考えられる。これにより、考慮するすべてのむだ時間を上記の閉制御ループ内で合計むだ時間として考慮することができ、この閉制御ループのモデル化が殊に簡単になる。したがって本発明の実施形態に応じて、上記の閉制御ループ素子に製品ウェブ速度と、製品ウェブの長さすなわち２つの処理装置間の長さと、処理の長さすなわち上記の製品ウェブにおいて繰り返される２つの処理個所の間隔と、処理装置からのセンサの間隔と、センサから計算ユニットへのデータ送信時間と、センサの測定時間、および／または計算ユニットの計算時間が入力される。本発明のこの実施形態によって得られる利点は、入力されるすべての量が、１回だけ求めればよい処理機械の幾何学的または物理的なパラメタか、または機械内で既知であるか簡単に求めることのできる例えば製品ウェブ速度などのパラメタかのいずれになるということである。
【００１９】
有利には上記のモデル化された閉制御ループに基づいて制御器パラメタの決定が行われる。この決定は、例えば計算ユニット内、例えば制御装置ないしはレジスタ制御器内で自動的に行うことができる。したがって本発明のこの有利な実施形態によって可能になるのは、処理の各時点で処理機械により、上記の制御器の最適なパラメタ設定が自動的に行われることである。
【００２０】
有利には上記の制御器パラメタの設計は外乱特性について行われる。ふつうのレジスタ制御プロセスにおいて、オペレータによって印刷プロセス中にレジスタ制御器の目標値が調整されることは極めてまれである。したがって上記の印刷プロセス中、制御器はむしろ発生した外乱（＝制御偏差）を調整するために設けられているのである。したがって制御器パラメタの設計では目標値が変化するケースではなく、外乱が発生するケースを考慮すべきである。上記の複数の最適化ストラテジを比較する際（目標値の跳躍ないしは外乱特性）には、外乱特性による最適化の場合、Ｐゲインが大きくなることが多く、これにより、発生した誤差はより迅速に調整される。またこの誤差は、跳躍的には生じず、むしろゆっくり発生する。このような制御器に目標値の跳躍が加わった場合、これは大きな行過ぎ量になり、ひいては劣悪な制御性能に結び付くことがある。目標値跳躍は、オペレータによる目標値変化によって生じることもある。有利には上記の外乱特性に最適化される。ここで目標特性は、有利には目標量の適当なプレフィルタリングによって（例えば減算点の前のＰＴＩフィルタによって）最適化されて、例えばハンチングが最小化される。このプレフィルタは、目標値が変化した場合に、これがより小さな動的変化で上記の閉制御ループに供給されて、例えば上記の制御器が限界で駆動されないようにするのに使用される。これそのものは非線形性に結び付き、結果的に動的な変化は小さくなり、上記の閉制御ループのハンチングになる。
【００２１】
上記の制御器パラメタを特性曲線マップに依存して決定することが考えられる。かなり前で既に説明したように上記のモデル化には、わずかにしか変化しない量がパラメタとして入力され、これに対して例えば間隔、一定のむだ時間などの多くの量は固定である。このような理由から考えられるのは、例えば製品ウェブ速度などの変化量に依存して特性曲線マップを用意することであり、この特性曲線マップは、例えば上記の計算ユニットの記憶装置に記憶することができる。これによって上記の制御器の自動パラメタ設定を格段に加速することができる。
【００２２】
本発明による計算ユニットは、殊にプログラム技術的に本発明の方法を実行するようにされている。
【００２３】
本発明はさらに、プログラムコード手段を備えたコンピュータプログラムに関しており、このコンピュータプログラムが殊に処理装置のコンピュータまたは相応の計算ユニットで実行される場合、これは、本発明の方法による閉制御ループのモデル化および場合によってパラメタ設定を行うためのすべてのステップを実行する。
【００２４】
コンピュータ読み出し可能なデータ担体に記憶されるプログラムコード手段を有しかつ本発明にしたがって設けられるコンピュータプログラム製品は、上記のコンピュータプログラムが殊に処理機械のコンピュータまたは相応する計算ユニットで実行される場合、本発明の方法にしたがって、閉制御ループをモデル化するないしはパラメタ設定するためのすべてのステップを実行するように構成されている。適切なデータ担体は、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ等である。コンピュータネットワーク（インターネット、イントラネット等）を介したプログラムのダウンロードも可能である。
【００２５】
本発明の別の利点および実施形態は、以下の説明および添付の図面から明らかになる。
【００２６】
上述の特徴および以下でさらに説明する特徴はそれぞれ記載した組み合わせだけでなく、別の組み合わせまたは単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく使用することができるのは明らかである。
【００２７】
図面の複数の実施例に基づいて本発明を概略的に示す。また以下では図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による方法を使用するのに適しておりかつ印刷機として構成された処理機械の概略図である。
【図２】本発明にしたがってモデル化した処理機械用の閉制御ループの概略図である。
【図３】図２に記載した閉制御ループを示す図である。
【図４】図３の閉制御ループを示す簡略化した図である。
【００２９】
図１では印刷機として構成された処理機械全体が参照符号１００で示されている。印刷素材、例えば紙１０１は、インフィード（Infeed）機構１１０を介して上記の印刷機に供給される。紙１０１は、印刷機構１１１，１１２，１１３，１１４として構成された処理装置に供給され、印刷され、アウトフィード（Outfeed）機構１１５を介して元のように出力される。インフィード機構、アウトフィード機構および印刷機構は、位置決め可能に、とりわけ胴および角度を補正できるように配置されている。印刷機構１１１〜１１４は、インフィード機構１１０とアウトフィード機構１１５との間のウェブ張力制御領域にある。
【００３０】
印刷機構１１１〜１１４はそれぞれ１つずつの印刷胴１１１’〜１１４’を有しており、これらの印刷胴に対してそれぞれ１つずつの圧胴１１１''〜１１４''が強い圧力によって対向している。これらの印刷胴は、個別に独立して駆動することができる。対応する駆動部１１１'''〜１１４'''は概略的に示されている。圧胴１１１''〜１１４''は、自由回転可能に構成されている。印刷機構１１１〜１１４はそれぞれ、走行する紙１０１と共に、摩擦結合されるユニット（挟み付け個所）を構成している。個々の機構の駆動器は、データ接続部１５１を介して制御部１５０に接続されている。さらに上記の印刷機構の間にはレジスタマークを検出するための複数のセンサ１３２，１３３，１３４が設けられており、これらも同様に制御部１５０に接続されている。わかり易くするため、センサ１３４だけを上記の制御部に接続して示している。制御部１５０には、殊に本発明による計算ユニットの１実施形態が含まれており、またこれは自動の制御器パラメタ設定用に設けられている。
【００３１】
個々の印刷機構１１１〜１１４の間のウェブセグメントにおいて紙１０１は、詳しく説明しないロールを介して案内される。これらのロールは参照符号１０２で示されている。わかり易くするため、すべてのロールには参照符号１０２を付していない。このロールは、殊に方向転換ロール、乾燥ロール、冷却ロールまたは切断装置などとすることが可能である。
【００３２】
以下では、図示した印刷機においてレジスタ制御および／またはウェブ張力制御がどのように行われるかを説明する。印刷機構１１２〜１１４の間の個々のウェブセグメントにはセンサ１３２，１３３，１３４が配置されており、これらのセンタは、製品ウェブ１０１のレジスタ位置を決定し、またこのために例えばマーク読取機器と構成されている。製品ウェブ１０１、例えば紙が走行する際には１つずつのマーク読取器によって、印刷マーク（図示せず）がマーク読取器に到達したかが検出される。この印刷マークは有利には第１の印刷機構１１１によって被着される。この測定値は、レジスタ制御のための装置（レジスタ制御器）に供給される。引き続いて相応する印刷胴１１２’〜１１４’の位置が決定されて、この測定値も同様に上記のレジスタ制御器に供給される。ここから都度のレジスタ偏差を計算することができる（ウェブ／胴補正）。確定したレジスタ偏差は、印刷機構１１２〜１１４の位置決めに使用され、また有利にはインフィード機構１１０およびアウトフィード機構１１５の位置決めにも使用される。
【００３３】
択一的には上記のマーク読取器により、前に被着したすべてのレジスタマークの位置ないしはマーク間隔を測定して、これを上記のレジスタ制御のための装置に供給することができる。ここから、被着したレジスタマーク間の各レジスタ偏差を計算することができ（ウェブ／ウェブ補正）、または印刷機構１１１〜１１４を位置決めするため、また有利にはインフィード機構１１０およびアウトフィード機構１１５を位置決めするためにも使用可能である。
【００３４】
択一的または付加的に上記のウェブには有利にはインフィード機構１１０と第１の印刷機構１１１との間に第１のセンサが設けられており、また最後の印刷機構１１４とアウトフィード機構１１５との間に第２のセンサが設けられ、これらのセンサはウェブ張力センサとして実施される。上記の複数のセンサ（図示せず）によって検出したウェブ張力値は、ウェブ搬送制御のための装置（引っ張り制御器）に供給される。この引っ張り制御器は、上記のウェブ張力値に依存してインフィード機構１１０の駆動部１１０'''およびアウトフィード機構１１５の１１５'''を制御し、また有利には印刷機構１１１〜１１４の駆動部１１１'''〜１１４'''を制御する。
【００３５】
図示した実施形態によれば、本発明による方法を使用することにより、レジスタ制御器および／または引っ張り制御器は自動的にパラメタ設定が行われる。ここまで述べた引っ張り制御器およびレジスタ制御器は、共通の計算ユニット１５０、例えばコンピュータにおいて実現することができることは明らかである。
【００３６】
図２には本発明にしたがってモデル化した閉制御ループが概略的に示されており、この閉制御ループは全体として参照符号２００で示されている。この閉制御ループは、例えば図１による印刷機に基づくものである。基礎となる処理機械の特性に基づき、閉制御ループ２００は、離散時間部分２１０と連続時間部分２２０とに分割することができる。連続時間部分２２０には、作動コマンドu(t)に応じて印刷胴のランプ状の調節をモデル化する素子２２１が設けられている。ランプ状のモデル化された作動コマンドu'(t)は、区間時間ＴSを有する制御対象２２２に送られる。
【００３７】
離散時間部分２１０には閉ループ制御器、例えばＳＰＳに含まれている部分２１１と、センサに含まれている部分２１２とを有する。このセンサは、アナログ／デジタル素子２１３によってモデル化され、ここでこの素子より、連続的な制御量ｄ12(t)が離散時間のフィードバック量ｄ12[k]として比較点２１５に供給される。
【００３８】
レジスタ制御部２１１にも同様にアナログ／デジタル素子２１４が含まれており、この素子より、連続的な目標値w12(t)から離散時間の目標値w12[k]が計算される。比較素子２１５により、離散時間の制御誤差ないしは制御差分y12[k]が計算され、これが実際の制御素子２１６に供給される。制御素子２１６はＰＩ素子として構成されている。離散時間の制御出力量u[k]からデジタル／アナログ素子２１７において離散時間の操作量u(t)が計算される。
【００３９】
本発明の殊に有利な実施形態によれば、閉制御ループ２００では、一定でありかつ速度に依存するむだ時間が考慮される。制御量ｄ12(t)は、センサによって検出され、ここでは、例えば印刷したレジスタマークのある材料ウェブの領域がＬＥＤによって照明される。光学ユニットによってレジスタマークが検出され、この測定信号が電子式評価ユニットに送信される。この評価ユニットは、例えば上記のレジスタマークを色で識別して色の異なる２つのレジスタマークの間隔を計算することができる。上で説明したプロセス全体には測定時間が必要であり、この測定時間はむだ時間Ｔt,SENSORとして考慮され、約１０〜１００ｍｓを取り得る。このむだ時間は、素子２１３に対応するものである。
【００４０】
フィードバック量ｄ12[k]は、接続線路を介して上記のレジスタ制御器に供給され、これには所定の伝送時間が必要であり、この時間を別のむだ時間Ｔt,NETとして考慮する。この時間は、約１〜２０ｍｓの範囲で変化する。最後にレジスタ誤差y12[k]ならびに操作量u[k]が上記のレジスタ制御器、例えばＳＰＳにおいて計算され、これそのものはむだ時間Ｔt,SPSになり、このむだ時間は、約１〜２０ｍｓである。
【００４１】
ここで説明する本発明の実施形態によれば、上記の一定のむだ時間は、速度に依存するむだ時間に付加的に考慮され、この速度に依存するむだ時間は、ふつう長さおよび製品ウェブ速度から得られる比に比例してモデル化される。
【００４２】
本発明の別の有利な１実施形態によれば、上記の閉制御ループ内の上で説明したむだ時間は、閉制御ループ素子においてまとめることができる。このことについて図３を参照して詳しく説明する。
【００４３】
図３において図２の閉制御ループは、簡略化した図で示されており、この閉制御ループは全体として参照符号３００で示されている。この図では個々の閉制御ループ素子が示されている。
【００４４】
閉制御ループ３００には、制御ゲインＫRと積分時間ＴNとを有するＰＩ素子３１０が含まれている。上記の計算ユニットの計算時間によって発生する一定のむだ時間は、むだ時間素子３２０においてむだ時間Ｔt,SPSで示されている。上記の操作量のランプ特性によって発生する速度依存のむだ時間Ｔ(v)Rは、素子３３０においてモデル化される。速度に依存する区間時間Ｔ(v)Sを有する区間特性は、最終的にＰＴＩ素子３４０においてモデル化される。
【００４５】
上記のフィードパックではまず、速度に依存するむだ時間Ｔ(V)Dが発生する。このむだ時間は、印刷機構とセンサとの間隔によって生じるものである。このむだ時間は、むだ時間素子３５０においてモデル化される。上記のセンサの測定時間によって生じる一定のむだ時間Ｔt,SENSORは、むだ時間素子３６０においてモデル化される。上記のデータ送信によって生じる一定のむだ時間Ｔt,NETは、むだ時間素子３７０においてモデル化される。
【００４６】
本発明の別の有利な１実施形態によれば、上で説明したむだ時間素子３２０，３３０，３５０，３６０および３７０は、１つの閉制御ループ素子にまとめることができる。このことについて図４を参照して詳しく説明する。図４では、図３の閉制御ループが、簡略化した別の図で示されており、この閉制御ループは全体として参照符号４００で示されている。ここでは閉制御ループ４００に図３のＰＩ素子３１０と制御対象３４０とが含まれている。図３のむだ時間素子は、閉制御ループ素子４２０にまとめられており、これは合計のむだ時間ＴSによって示されている。
【００４７】
閉制御ループ素子４２０は、ＰＴＩ特性によって適合化される。この他に別の制御技術的な適合化が可能であることは当然である。閉制御ループ４００内の閉制御ループ素子４２０の位置は当業者には選択可能である。例えば、閉制御ループ素子４２０は、フィードバックに配置することも可能である。
【００４８】
図示した図面には単に本発明の例示的な実施形態が示されていることは明らかである。この他にも本発明の枠を逸脱することなく別の任意の実施形態も考えられ得る。
【符号の説明】
【００４９】
１００  印刷機、  １０１  紙ウェブ、  １１０  インフィード機構、  １１１〜１１４  印刷機構、  １１１’〜１１４’  印刷胴、  １１１''〜１１４''  圧胴、  １１１'''〜１１４'''  駆動器、  １１５  アウトフィード機構、  １３２，１３３，１３４  レジスタマークセンサ、  １５０  制御部、  １５１  データ接続線路、  ２００  閉制御ループ、  ２１０  離散時間部分、  ２２０  連続時間部分、  ２２１  ランプ素子、  ２２２  制御対象、  ２１１  ＳＰＳ、  ２１２  センサ、  ２１３，２１７  デジタル／アナログ素子、  ２１４  アナログ／デジタル素子、  ２１５  比較素子、  ２１６  ＰＩ素子、  ３００  閉制御ループ、  ３１０  ＰＩ素子、  ３２０  むだ時間素子、  ３３０  ランプ素子、  ３４０  制御対象、  ３５０，３６０，３７０  むだ時間素子、  ４００  閉制御ループ、  ４３０  合計むだ時間素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年3月15日(2011.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品ウェブ（１０１）を処理するための処理機械用の閉制御ループ（２００；３００；４００）をモデル化する方法において、
当該のモデル化の際に少なくとも１つのむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔ(v)R，Ｔ(v)D）を考慮することを特徴とする
処理機械用の閉制御ループ（２００；３００；４００）をモデル化する方法。
【請求項２】
前記のモデル化の際に少なくとも１つの一定のむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔt,SPS）を考慮する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の少なくとも１つの一定のむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔt,SPS）には、センサ（１３２，１３３，１３４）から計算ユニット（１５０）へのデータ送信時間（Ｔt,NET）、センサ（１３２，１３３，１３４）の測定時間（Ｔt,SENSOR）、および／または計算ユニット（１５０）の計算時間（Ｔt,SPS）が含まれている、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記のモデル化の際に、速度に依存する少なくとも１つのむだ時間（Ｔ(v)R，Ｔ(v)D）を考慮する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
処理の長さおよびウェブ速度に依存して前記の速度に依存する少なくとも１つのむだ時間をモデル化する、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
印刷機構（１１２，１１３，１１４）とセンサ（１３２，１３３，１３４）との間隔に依存して前記の速度に依存する少なくとも１つのむだ時間（Ｔ(v)D）をモデル化する、
請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記の少なくとも１つの一定のむだ時間（Ｔt,SENSOR，Ｔt,NET，Ｔt,SPS）および／または速度に依存する少なくとも１つのむだ時間（Ｔ(v)R，Ｔ(v)D）を１つの閉制御ループ素子（４３０）にまとめる、
請求項４から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記の閉制御ループ素子（４３０）にはウェブ速度、材料ウェブ長さ、処理の長さ、処理装置とセンサとの間隔、センサから計算ユニットへのデータ送信時間、センサの測定時間、および／または計算ユニットの計算時間とを入力する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記のモデル化された閉制御ループ（２００；３００；４００）に基づいて制御器パラメタ（ＫR，ＴN）を決定する、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記の制御パラメタ（ＫR，ＴN）を外乱特性に応じて設計する、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ＰＴＩフィルタを用いて前記の目標量のプレフィルタリングすることによって前記の目標特性を最適化する、
請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記の制御パラメタ（ＫR，ＴN）の決定を特性曲線マップに依存して行う、
請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記の制御器の機能は、ウェブ張力制御および／またはレジスタ制御である、
請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記の処理機械は、印刷機である、
請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
計算ユニット（１５０）において、
請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法を実行するように構成されていることを特徴とする、
計算ユニット（１５０）。
【請求項１６】
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラムにおいて、
該コンピュータプログラムは、当該コンピュータプログラムが、コンピュータまたは相応する計算ユニット（１５０）で実行される場合に請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法のすべてのステップを実行することを特徴とする、
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
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