Bewegungssteuerungen: Digitale Signalverarbeitung, by Prof. Dr.-Ing. Rolf Schönfeld (auth.)

By Prof. Dr.-Ing. Rolf Schönfeld (auth.)

Bewegungssteuerungen bestimmen heute das technische Niveau von Maschinen, Fertigungs- und Transportanlagen. Durch Integration mechanischer und elektrischer Komponenten sowie durch Nutzung der Möglichkeiten der Mikrorechentechnik und Informatik ergeben sich neue Lösungsmöglichkeiten und verfeinerte Konzepte. Das Buch ist eine process- und ergebnisorientierte, umfassende Darstellung dieses Fachgebietes Mechatronik aus der Sicht des Elektrotechnikers. Die Hauptbestandteile des Buches behandeln - Digitale Signalverarbeitung im Mikrorechner - Drehmomenteinprägung und Drehmomentsteuerung - Steuerung des Bewegungsablaufs - Simulation und rechnergestützter Entwurf. Die Erläuterung allgemeiner Wirkprinzipien wird ergänzt durch zahlenmäßig durchgerechnete Beispiele. Der Leser soll befähigt werden, innovative Lösungsmöglichkeiten für Aufgaben der Bewegungssteuerung zu erkennen sowie Gerätetechnik, und software program dafür zu entwerfen.

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Diese Komponenten sind allerdings nicht Gegenstand des Kapitels. 2 Realisierung des Rechnerkerns Folgende Mikroprozessoren bzw. Z. in der Antriebstechnik am meisten eingesetzt. • • • • • Mikrocontroller von Siemens: SAB 80C166, SAB C167. Digitale Signalprozessoren (DSP) von Texas Instruments: TMS 320C25, TMS 320C32 und TMS 320C240. h. ein DSP mit integrierter Peripherie. Der VeCon-Chipsatz mit getrenntem digitalem und analogem Chip. Der digitaler VeCon-Chip enthält im Kern eine Doppelprozessor-Konfiguration.

34) ist der sog. Deadbeat-Regler für einen Anregelschritt. 35) Er ist realisierbar, solange aus dem Zählerpolynom ZS(Z-l) der Faktor Z-l höchstens in einfacher Potenz ausgeklammert werden kann. Das ist bei allen Regelstrecken ohne Laufzeitglied gegeben. , der Regler kann nicht die Laufzeit der Regelstrecke kompensieren. 36) Von einem praktischen Regler ist zu fordern, daß, nachdem die Regelgröße x( Z-l) ihren Endwert erreicht hat, die Stellgröße Y(Z-l) nicht mehr schwingt. Das ist nur dann der Fall, wenn die Koeffizienten Cv so bestimmt werden, daß das Polynom Zs(z-i) gekürzt werden kann.

Die Synchronpulse bewirken zugleich mit Hilfe der PWM- 48 3 Hard- und Softwarerealisierung digitaler Regler Einheiten die Übergabe bzw. die Übernahme der neuen Schaltzeiten für die Wechselrichteransteuerung, deren Signale etwa wie in Abb. 3 aussehen. Im folgenden werden die Wirkungsweisen der Peripheriekomponenten im Rahmen dieser Synchronisation näher erläutert. SynchronPuls 1 ---wi HOLD XF I (k) (k-1 ) ~ PWM-Timer Phase U J U U ~.. J :• I= i I U U L Phase V PhaseW 1()()~s r 1()()~s 200~s Abb.

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