[發(fā)明專利]驅動系統(tǒng)、軌跡規(guī)劃單元和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010088685.5
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111552228A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: R.尼切;M.約阿希姆斯塔勒;F.維克
• 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: 劉晗曦;劉春元

本發(fā)明涉及一種驅動系統(tǒng)（10）、尤其是用于過程自動化的驅動系統(tǒng)，驅動系統(tǒng)包括：軌跡規(guī)劃單元（3），軌跡規(guī)劃單元被構造用于，基于額定值信號（xs）來提供軌跡信號（xd）；和執(zhí)行單元（2），執(zhí)行單元包括執(zhí)行器元件（1）、尤其是閥元件，執(zhí)行單元被構造用于，基于軌跡信號（xd）來控制和/或調節(jié)執(zhí)行器元件（1）的位置。軌跡規(guī)劃單元（3）被構造用于，提供軌跡信號（xd），軌跡信號具有第一信號區(qū)段（s1）和第二信號區(qū)段（s2），其中第一信號區(qū)段（s1）具有直線的信號走向并且第二信號區(qū)段（s2）具有關于額定值信號（xs）漸近的信號走向。

技術領域

本發(fā)明涉及一種驅動系統(tǒng)、尤其是用于過程自動化的驅動系統(tǒng)。該驅動系統(tǒng)包括軌跡規(guī)劃單元，該軌跡規(guī)劃單元被構造用于，基于額定值信號來提供軌跡信號。該驅動系統(tǒng)還包括執(zhí)行單元（Stelleinheit），該執(zhí)行單元包括執(zhí)行器元件（Aktorglied）、尤其是閥元件（Ventilglied）。執(zhí)行單元被構造用于，基于軌跡信號來控制和/或調節(jié)執(zhí)行器元件的位置。

驅動系統(tǒng)優(yōu)選是流體驅動系統(tǒng)。該執(zhí)行單元優(yōu)選是流體執(zhí)行單元。可替代地或附加地，驅動系統(tǒng)也可以是電驅動系統(tǒng)和/或執(zhí)行單元可以是電執(zhí)行單元。

執(zhí)行單元尤其是包括控制和/或調節(jié)單元，其被構造用于，基于規(guī)定額定值（Sollwertvorgabe）來執(zhí)行對執(zhí)行器元件的位置進行控制和/或調節(jié)。軌跡信號適宜地用作針對控制和/或調節(jié)單元的規(guī)定額定值。該軌跡規(guī)劃單元尤其是在控制和/或調節(jié)單元的上游接通。適宜地，該軌跡規(guī)劃單元在提供該額定值信號的控制單元和執(zhí)行單元、尤其是控制和/或調節(jié)單元之間接通。

背景技術

WO2016/198109A1描述一種流體驅動系統(tǒng)，該流體驅動系統(tǒng)具有路徑規(guī)劃單元，該路徑規(guī)劃單元基于額定值來提供用于控制裝置和調節(jié)裝置的至少一個移動值。

發(fā)明內容

任務在于，改善開頭提及的驅動系統(tǒng)，使得提供待簡單地參數化的軌跡信號，借助該軌跡信號實現對執(zhí)行器元件的位置的快速和可靠調節(jié)和/或控制。

該任務通過按照權利要求1所述的驅動系統(tǒng)而得以解決。該驅動系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃單元被構造用于，提供軌跡信號，該軌跡信號具有第一信號區(qū)段和第二信號區(qū)段，其中該第一信號區(qū)段具有直線的信號走向并且該第二信號區(qū)段具有關于該額定值信號漸近的（asymptotisch）信號走向。

這樣的軌跡信號能夠非常簡單地被參數化。如下文中還要詳細闡述的，針對這樣的軌跡信號的參數化而言適宜地需要僅兩個或僅一個參數，以便將軌跡信號例如適配用于確定的應用和/或確定的執(zhí)行單元。作為參數，需要例如執(zhí)行器元件的僅僅一個最大速度值和/或信號參數來用于設定：在軌跡信號的哪個信號值和/或在哪個時間點，第一信號區(qū)段結束和/或第二信號區(qū)段開始。適宜地，（基于額定值信號）由這兩個參數不僅得出第一信號區(qū)段也得出第二信號區(qū)段。該軌跡信號因此能夠非常容易地并且以非常小的耗費來參數化。適宜地，該驅動系統(tǒng)被構造用于，自動化地執(zhí)行參數化，其方式為，例如在最大速度確定程序的范疇內自動地確定最大速度值。

此外，可以通過這種軌跡信號來實現快速地并且同時可靠地控制和/或調節(jié)執(zhí)行器元件。通過具有直線走向的第一信號區(qū)段可以實現：該執(zhí)行器元件以盡可能高的速度、尤其是自身的最大速度直至力求的額定值地被移動。通過具有漸近走向的第二信號區(qū)段可以保證：并不超出預給定的額定值地進行執(zhí)行器元件的過調（überschwingen）并且因此得出可靠的控制和/或調節(jié)。

有利的擴展方案是從屬權利要求的主題。

本發(fā)明還涉及一種用于提供軌跡信號的軌跡規(guī)劃單元，用于控制和/或調節(jié)執(zhí)行器元件的位置，其中所述軌跡規(guī)劃單元包括：規(guī)劃單元輸入端，其用于輸入額定值信號；規(guī)劃單元輸出端，其用于輸出軌跡信號；和在該規(guī)劃單元輸入端和該規(guī)劃單元輸出端之間接通的延遲單元，該延遲單元具有積分環(huán)節(jié)（Integrierglied）。該軌跡規(guī)劃單元還包括在該積分環(huán)節(jié)之前接通的限制單元。