[發明專利]用于操作電氣或流體促動器的方法以及用于促動器的運動控制器

有效

• 申請號: 201580080825.1
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN107667320B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: R.尼切
• 申請（專利權）人: 費斯托股份兩合公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;安文森

1.用于操作電氣或流體促動器(11)的方法，為所述促動器預定設定點位置，所述方法包括以下步驟：提供所述設定點位置至路徑規劃單元(38)，且從所述設定點位置計算運動值(xd(t)、x’d(t)、x’’d(t)、x’’’d(t))，通過所述路徑規劃單元(38)將所述運動值(xd(t)、x’d(t)、x’’d(t)、x’’’d(t))提供至開環控制器件(39)和閉環控制器件(40)，在所述開環控制器件中取決于所述運動值(xd(t)、x’d(t)、x’’d(t)、x’’’d(t))來計算第一操縱變量分量，和在所述閉環控制器件(40)中取決于所述運動值(xd(t)、x’d(t)、x’’d(t)、x’’’d(t))和分配至所述促動器(11)的位置傳感器(35)的位置信號來計算第二操縱變量分量，在控制單元(41)中組合所述第一操縱變量分量和所述第二操縱變量分量，且將由所述操縱變量分量產生的控制信號(43、44)提供至所述促動器(11)，其特征在于，監測器件(42)執行至少一個操縱變量分量的監測，且如果監測的操縱變量分量超過所述控制信號處的可預定閾值分量，則提供故障信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述路徑規劃單元(38)中，在進行所述運動值(xd(t)、x’d(t)、x’’d(t)、x’’’d(t))的計算之前，執行所述提供的設定點位置對于與可預定運動約束和/或操縱變量約束的沖突的檢查。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，由所述開環控制器件(39)利用控制路徑的逆模型(39)來執行所述第一操縱變量分量的計算。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述控制路徑的逆模型(39)中，考慮來自以下組的與所述促動器的可運動聯接的流體閥(14)的多個模型參數：液體質量流量、流體壓力、或閥本體回復力。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述閉環控制器件(40)中，除了計算所述第二操縱變量分量之外，利用故障模型執行閉環控制故障值的計算，且/或在所述開環控制器件(39)中，除了利用所述控制路徑的逆模型(39)計算所述第一操縱變量分量之外，利用逆故障模型執行開環控制故障值的計算。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述監測器件(42)執行所述第二操縱變量分量的監測，且在于，如果所述控制信號處的可預定閾值分量由所述第二操縱變量分量超過持續長于可預定時間間隔，或所述第二操縱變量分量的積分超過可預定閾值分量，則所述監測器件提供所述故障信號。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述開環控制器件(39)利用基于平穩度的先導控制來計算所述第一操縱變量分量，且在于，所述閉環控制器件(40)基于所述傳感器信號執行所述控制信號至設有所述第二操縱變量分量(40)的運動值(xd(t)、x’d(t)、x’’d(t)、x’’’d(t))的匹配。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還在所述控制信號處在可預定閾值分量由所述第二操縱變量分量超過的情況下，執行繼續驅動所述促動器(11)。

9.用于促動器(11)的運動控制器，包括：輸入接口(31、33)，其構造成接收設定點位置；和驅動接口(29、30、32)，其構造用于提供功率流至促動器(11)，且用于接收與所述促動器(11)相關聯的位置傳感器(35)；和計算單元(37)，其構造成處理控制信號中的設定點位置；以及功率放大器組件(48)，其構造成根據所述控制信號將功率流提供至所述驅動接口(29、30)，其特征在于，所述計算單元(37)構造成執行根據權利要求1所述的方法。

10.根據權利要求9所述的運動控制器，其特征在于，所述計算單元(37)包含路徑規劃單元(38)、開環控制器件(39)、閉環控制器件(40)、監測器件(42)以及開環控制單元(41)作為軟件模塊。