Patent DE-102011016559-B4 (DE)
Title: Verfahren zum Durchführen adaptiver Reibungskompensation in einem Aktuator, das eine mit einer Temperaturänderung verbundene Variation der Reibungseigenschaften eines Wellgetriebes berücksichtigt
Inventor: OKITSU YOSHIFUMI
IPC: G05D3/12
Filed: 2011-04-08
Granted: 2023-10-05
Abstract: Verfahren zum Durchführen adaptiver Reibungskompensation in einem Aktuator (2) unter Berücksichtigung von Änderungen der Reibungseigenschaften eines Wellgetriebes (1), die mit Temperaturänderungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einschließt:
 Benutzen eines Systems mit halbgeschlossenem Regelkreis zum Steuern einer Position einer Lastwelle (3) auf der Basis einer erkannten Position einer Motorwelle (6) eines Motors (4), um eine Antriebssteuerung eines Aktuators (2) durchzuführen, bei dem die Ausgangsrotation des Motors (4) über ein Wellgetriebe reduziert und von der Lastwelle (3) an eine Last (5) übertragen wird; und
 Minimieren einer Verringerung der Genauigkeit, mit der die Lastwelle (3) durch das System mit halbgeschlossenem Regelkreis positioniert wird, wie sie durch Änderungen in Reibungseigenschaften des Wellgetriebes (1), die mit Änderungen der Umgebungstemperatur verbunden sind, verursacht wird; wobei
 als Reibungskompensationsstrom i comp  der zum Antreiben des Motors (4) an den Motor (4) angelegt wird, ein Strom i s  zur Kompensation statischer Reibung benutzt wird, wenn die Motorwelle (6) mit einer Abweichung anhält, und unter anderen Umständen ein Coulomb-Reibung-Kompensationsstrom i c  benutzt wird, wie in Formel (A) gezeigt.
 [Formel A]
         i     c   o   m   p         [   k   ]     =     {           i   s       [   k   ]           (       |     e     [   k   ]       |     >   0    und      ω   m       [   k   ]     =   0     )               i   c       [   k   ]           (     s   o   n   s   t     )                   
 wobei k die aktuelle Zeit ist,
 e[k] die Abweichung der Motorwelle (6) ist, und
 ω[k] die Drehzahl der Motorwelle (6) ist;
 der Strom i s  zur Kompensation statischer Reibung gemäß Formel (B) definiert ist, wobei eine Kompensationsgröße i sr  einer monoton ansteigenden Rampenfunktion, die durch Formel (C) definiert ist, zu einer Kompensationsgröße i ss  einer Stufenfunktion addiert wird.
 [Formel B]
         i   s       [   k   ]     =     {         s   g   n     (     e     [   k   ]       )     ⋅     (       i     s   s       +     i     s   r         [   k   ]       )            (       |     e     [   k   ]     >     |     0     )             0                                              (     s   o   n   s   t     )                   
 [Formel C]
         i     s   r         [   k   ]     =     i     s   r   0         [   k   ]     +     d     s   r       ⋅     (     k   −   l     )           
 wobei
 i sr0  ein Startwert einer Rampenfunktionskompensationsgröße i sr  ist,
 d sr  die Größe der Rampensteigung ist, und
 I eine Zeit ist, zu der eine Reibungskompensationsbetätigung beginnt; und
 der Coulombreibungskompensationsstrom i c  eine Stufenfunktionskompensationsgröße i cs  oder eine Rampenfunktionskompensationsgröße i cr  ist, wie er durch Formel (D) definiert ist.
 [Formel D]
         i   c     =     {         s   g   n     (       ω   m       [   k   ]       )     ⋅     i     c   s               (     e     [   k   ]     ≠   0     )               i     c   r         [   k   ]                             (     e     [   k   ]     =   0     )