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Dokumentenidentifikation DE69634513T2 29.09.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000845854
Titel Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen
Anmelder Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki, Kitakyushu, Fukuoka, JP
Erfinder NAKAMURA, Hiroshi, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP;
TAKAMATSU, Shouji, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP;
KAKU, Yasuhiko, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69634513
Vertragsstaaten DE, GB, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.08.1996
EP-Aktenzeichen 969266378
WO-Anmeldetag 13.08.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/JP96/02289
WO-Veröffentlichungsnummer 0097007590
WO-Veröffentlichungsdatum 27.02.1997
EP-Offenlegungsdatum 03.06.1998
EP date of grant 23.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.09.2005
IPC-Hauptklasse H02P 5/00
IPC-Nebenklasse G01H 1/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen, eine Steuervorrichtung zur Reduzierung mechanischer Schwingungen und eine Motorsteuerungsvorrichtung.

Als eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen und eine Steuervorrichtung zur Reduzierung mechanischer Schwingungen in einem Motorsteuerungssystem wird ein System betrachtet, in welchem ein mit einem Motor versehenes mechanisches System in ein äquivalentes Starrkörpersystem und ein mechanisches Schwingungssystem unterteilt ist, so dass die mechanischen Schwingungen bei hoher Drehzahl durch einen Beobachter auf der Grundlage eines äquivalenten Starrkörpersystem-Modells angenähert werden, um eine Reduzierung der Schwingungen zu steuern.

Nach dem Stand der Technik wird jedoch ein quadratischer Beobachter mit der Winkelgeschwindigkeit und der stufenförmigen Drehmomentstörung des äquivalenten Starrkörpersystems als Zustandsvariablen gebildet, so dass nicht nur ein äquivalentes Starrkörpersystem-Modell und eine Proportional-Betriebseinrichtung, sondern auch eine integrierende Betriebseinrichtung erforderlich sind, um eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen zu bilden. Für den Beobachter müssen zwei Parameter eingestellt werden, außerdem variiert die Phase eines mechanischen Schwingungssignals entsprechend der für die Parameter eingestellten Werten stark, so dass das Problem auftritt, dass es schwierig ist, die Parameter einzustellen.

Vom Stand der Technik, EP 0 523 255 A1, ist ein Verfahren zur Unterdrückung der Drehmoment-Schwingungen in einem Steuersystem für die Motordrehzahl und eine entsprechende Vorrichtung bekannt. Des weiteren wird in dem Beitrag "Torsional Vibration Suppression Control in 2-Mass System by State Feedback Speed Controller auf der Konferenz zum Thema Steueranwendungen in Vancouver, 13. bis 16. September 1993, S. 129–133, eine Beobachter-basierte Drehzahlsteuerung mit Zustandsrückkopplung zur Unterdrückung der Drehmoment-Schwingungen eines Zweimassensystems vorgeschlagen.

Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen, in welcher nicht nur die Einstellung einfach ist, sondern auch die mechanischen Schwingungen mit großer Exaktheit entnommen werden können, sowie eine Steuervorrichtung zur Schwingungsreduzierung bereitzustellen, mittels welcher eine Reduzierung der mechanischen Schwingungen erreicht werden kann.

Auf einen ersten Aspekt bezogen, wird dieses Ziel mittels einer Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen mit den im unabhängigen Anspruch 1 bezeichneten Merkmalen gelöst. Auf einen weiteren Aspekt dieser Erfindung bezogen wird dieses Ziel auch mittels einer Steuervorrichtung zur Reduzierung mechanischer Schwingungen mit den in Anspruch 3 bezeichneten Merkmalen gelöst. Auf einen weiteren Aspekt dieser Erfindung bezogen wird dieses Ziel auch mittels einer Steuervorrichtung zur Reduzierung mechanischer Schwingungen mit den in Anspruch 4 bezeichneten Merkmalen gelöst. Auf noch einen weiteren Aspekt dieser Erfindung bezogen, wird dieses Ziel außerdem auch mittels eines Motorsteuersystems mit den in Anspruch 6 bezeichneten Merkmalen gelöst.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele sind in den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen dargelegt.

Durch oben benannte Einrichtungen wird ein linearer äquivalenter Starrkörper-Beobachter gebildet, so dass eine integrierende Einrichtung überflüssig wird und die Variationsbreite des Parameters zur Stabilisierung des Systems entsprechend erweitert wird. Da außerdem lediglich ein Parameter zur Einstellung des Beobachters erforderlich ist und die Sensibilität des Parameters im Hinblick auf die Phase des mechanischen Schwingungssignals niedrig ist, ist es einfach, den Parameter einzustellen.

Wie oben beschrieben wurde ist es möglich, einen äquivalenten Starrkörper-Beobachter zu bilden, in welchem die Anzahl der einzustellenden Parameter gering und die Varationsbreite des einzustellenden Parameters groß ist. Dementsprechend ergibt sich die Möglichkeit, eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen, in welcher nicht nur die Einstellung einfach ist, sondern der auch die mechanischen Schwingungen mit großer Exaktheit entnommen werden können, sowie eine Steuervorrichtung zur Schwingungsreduzierung bereitzustellen, mittels welcher eine Reduzierung der mechanischen Schwingungen erreicht werden kann.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und mit Hilfe der begleitenden Zeichnungen beschrieben und erläutert. Bei den Zeichnungen:

1 ist ein Diagramm, welches ein erstes Ausführungsbeispiel darstellt.

2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels des Resonanzmechanismus.

3 ist ein Diagramm, welches ein zweites Ausführungsbeispiel darstellt.

4 ist ein Diagramm, welches ein drittes Ausführungsbeispiel darstellt.

Spezifische Merkmale der Ausführungsbeispiele werden nachfolgend beschrieben.

Nachfolgend wird ein in 1 abgebildetes erstes Ausführungsbeispiel einer Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen beschrieben. In der Zeichnung stellt ein Abschnitt 102 eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen dar, welche durch ein äquivalentes Starrkörper-Modell 103, eine Proportional-Betriebseinrichtung 104 und einen Hochpassfilter 105 gebildet wird. Der Vorrichtung werden ein Motor-Drehmomentsignal &tgr; und ein Motor-Drehzahlsignal (hier unter Verwendung der Winkelgeschwindigkeit vm des Motors) zugeführt, und sie gibt ein mechanisches Schwingungssignal aus. Ein Abschnitt 101 stellt einen mit einem mechanischen Resonanzsystem ausgestatteten Mechanismus (einschließlich eines Motors) dar.

Die Theorie der Erfassung eines mechanischen Schwingungssignals wird nachfolgend beschrieben. Unter Verwendung eines Näherungsverfahrens, das in der japanischen Patentanmeldung Nr. 7-337057 vorgeschlagen wird, kann eine Übertragungsfunktion des mechanischen Systems 101 in ein äquivalentes Starrkörpersystem G1(s) und ein mechanisches Resonanzsystem G2(s) wie folgt unterteilt werden:

wobei &ggr; den Kehrwert des Trägheitsmoments des äquivalenten Starrkörpersystems, D0/&ggr; den viskosen Reibungskoeffizienten des äquivalenten Starrkörpersystems sowie &ohgr;r und &ohgr;a die Resonanzfrequenz und Gegenresonanzfrequenz des mechanischen Resonanzsystems bezeichnet.

Zuerst wird nun die Theorie der vorliegenden Erklärung beschrieben. In 1 stellt der durch eine gestrichelte Linie umgebene Abschnitt 101 einen Mechanismus (einschließlich eines Elektromotors) mit einem mechanischen Resonanzphänomen, und der durch eine Strich-Punkt-Linie umgebene Abschnitt 102 eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen entsprechend der vorliegenden Erfindung dar. Als Beispiel für den Mechanismus wird von einem in 2 dargestellten 2-Trägheits-Drehmoment-Resonanzsystem ausgegangen. Die Bewegungsgleichungen des mechanischen Systems in den Zeichnungen stellen sich wie folgt dar: jm&thgr;:m + K(&thgr;m – &thgr;L) + (Dm + DT)&thgr;.m – DT&thgr;.L = u1(3a) jL&thgr;:L + K(&thgr;m – &thgr;L) + (DL + DT)&thgr;.L – DT&thgr;.L = 0(3b) wobei:

&thgr;m: Winkel der Motorachse [rad]

&thgr;L: Winkel der Lastachse [rad]

&dgr;&thgr;: Drehmomentwinkel der äquivalenten linearen Feder [rad)

Jm: Trägheitsmoment auf der Motorachsenseite [kg·m2]

JL: Trägheitsmoment der Lastachsenseite [kg·m2]

K: Federkonstante der äquivalenten linearen Feder [Nm/rad)

Dm: Viskoser Reibungskoeffizient der Motorachse [Nm/(rad/s)]

DL: Viskoser Reibungskoeffizient der Lastachse [Nm/(rad/s)]

DT: Äquivalenter viskoser Reibungskoeffizient des äquivalenten linearen Federsystems [Nm/(rad/s)]

u1: An der Motorachse erzeugtes Drehmoment [Nm]

Wird nun angenommen, dass eine Zustandsvariable und eine Beobachterausgabe (die Winkelgeschwindigkeit des Motors) durch nachfolgende Gleichungen (4a) und (4b) gegeben sind,

und y(t) = &thgr;.m(t) = x3(t) = [0 0 1 0]x(t)(4b) dann ergeben sich die Zustandsgleichungen (5a) und (5b) entsprechend der Gleichungen (1a) und (1b) wie folgt: xx.(t(t) = Ax(t) + bu(t)(5a) y.(t) = cx(t)(5b) wobei:

Die Übertragungsfunktion vom im Elektromotor erzeugten Drehmoment auf die Winkelgeschwindigkeit (Beobachterausgabe) des Elektromotors ist wie folgt gegeben:

wobei die charakteristische Gleichung P(s) wie folgt lautet:

Es gestaltete sich sehr schwierig, die Gleichung (8) zu einem Produkt eines Ausdrucks erster Ordnung und eines Ausdrucks zweiter Ordnung zu faktorisieren, da die Parameter für den Elektromotor mit Parametern für das mechanische Resonanzsystem verbunden waren. Dementsprechend blieb die physikalische Bedeutung der Gleichung unklar, so dass ein Zustandsbeobachter nur durch Einbeziehen der Gesamtheit des Steuerungssystems gebildet werden konnte.

Aus diesem Grund werden in der vorliegenden Erläuterung die Faktoren in der Gleichung (8) wie folgt ersetzt:

wobei &agr; das Verhältnis zwischen dem Trägheitsmoment der Last und dem des Motors wie folgt bezeichnet: &agr; = JL/Jm(10)

Unter Verwendung der Gleichungen (9a) und (9b), wird die Gleichung (8) wie folgt ausgedrückt: P(s) = s3((&ohgr;r/Qr) + D0)s2 + &ohgr;r2s + &ohgr;r2D0(11)

Folgende Gleichung wird neu betrachtet:

wobei: &egr; = (1/Qr)(D0/&ohgr;r)

Aus den obigen Gleichungen (11) und (12) ergibt sich die Gleichung P(s) = PP^(s), wenn &egr; = 0. Dementsprechend ist PP^(s) eine Gleichung der Annäherung an P(s) und &egr; drückt einen Näherungsfehler aus. Aus der Gleichung (13) wird ersichtlich, dass der Näherungsfehler &egr; abnimmt, wenn Qr zunimmt. So gilt z. B. &egr; < 0,01 im Fall von Qr > 10 und &ohgr;r > 10D0.

Bei Betrachtung der Gleichungen (9a) bis (9c) kann die charakteristische Gleichung P(s) durch PP^(s) in der Gleichung (12b) wie folgt angenähert werden:

Die Gleichung (7) wird durch folgende Gleichungen umgestellt:

Durch Einsetzen der Gleichungen (14), (15a) und (15b) in die Gleichung (7) kann die Näherungsgleichung für die Übertragungsfunktion wie folgt abgeleitet werden:

Werden die Gleichungen (16a) und (16b) verwendet, kann das 2-Trägheits-Resonanzsystem wie folgt in das im Abschnitt 101 in 1 von einer gestrichelten Linie umgebene äquivalente Starrkörpersystem G1(s) und das mechanische Resonanzsystem G2(s) unterteilt werden:

Kann die Geschwindigkeit des äquivalenten Starrkörpersystems erfasst werden, dann kann die mechanische Schwingungskomponente auf der Grundlage eines Differenzsignals selektiv erfasst werden, welches einen Wert ausdrückt, der durch die Subtraktion der erfassten Drehzahl des äquivalenten Starrkörpersystems von der Beobachterausgabe erhalten wird.

Somit wird ein Zustandsbeobachter gebildet, indem das äquivalente Starrkörpersystem als Modell fungiert. Wird das Drehmoment &tgr; des Motors als Steuereingabe u unter der Bedingung verwendet, dass lediglich die Winkelgeschwindigkeit v mit Bezug auf einen Zustand x entsprechend der Differentialgleichung v.(t) = –D0v(t) + &ggr;&tgr;(t)(18) in Betracht gezogen wird, dann ergeben sich die Zustandsgleichung des äquivalenten Starrkörpersystems und die Ausgabegleichüng wie folgt: x.(t) = ax(t) + bu(t)(19a) y(t) = cx(19b) wobei x(t) = v(t), u(t) = &tgr;(t), a = D0, b = &ggr;, c = 1.(19c)

Mittels oben gegebener Gleichungen kann der Beobachter durch die nachfolgende Gleichung gebildet werden:

Aus den Gleichungen (19) und (20) ist der Näherungswert der Winkelgeschwindigkeit v. durch nachfolgende Gleichung gegeben: v.(t) = –D0v.(t) + k(y(t) – v.(t)) + &ggr;&tgr;(t)(21)

Unter der Annahme, dass an Stelle von v die Ausgabe y als Winkelgeschwindigkeit vm des Motors gegeben ist, kann dann die Gleichung (21) durch das Blockdiagramm im Abschnitt 102 in 1 ausgedrückt werden.

Das zu messende mechanische Schwingungssignal wird auf der Grundlage des nachfolgenden Signals e der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit des Motors und dem Näherungswert für die Winkelgeschwindigkeit des äquivalenten Starrkörpersystems erhalten: e(t) = vm(t) – v.(t)(22)

Da der Beobachter, der durch die Gleichung (20) dargestellt wird, die Drehmoment-Störung d nicht berücksichtigt, verbleibt jedoch ein Näherungsfehler im Differenzsignal e, wenn eine stufenweise Drehmoment-Störung d auftritt. Aus diesem Grund passiert das Differenzsignal e den Hochpassfilter 105, so dass ein Signal als mechanisches Schwingungssignal verwendet wird, das durch Entfernen des Näherungsfehlers durch die Drehmoment-Störung erzielt wird. Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, dass durch die Konfiguration der Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen 102 ein mechanisches Schwingungssignal erhalten wird.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung zur Reduzierung von Schwingungen mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 zeigt den Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Motordrehmoment-Steuervorrichtung angewendet wird. In 3 sind ein mechanisches System 101, das einen Motor enthält, und die Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen 102 identisch mit jenen Bauteilen des ersten Ausführungsbeispiels. Die Ziffer 106 bezeichnet eine Motorantriebseinheit, die einen Drehmomentbefehl erhält und ein durch den Motor erzeugtes Drehmoment ausgibt. Die Motorantriebseinheit 106 besteht unter anderem aus einem Leistungsverstärker. Ein erzeugtes Drehmoment-Überwachungssignal oder ein Drehmoment-Befehlssignal wird als Motordrehmomentsignal &tgr; der Erfassungseinrichtung für mechanische Schwingungen 102 zugeführt. Das mechanische Schwingungssignal, das durch die Erfassungseinrichtung für mechanische Schwingungen 102 angenähert wird, wird dem Phaseneinsteller 107 zugeführt. Das Ausgangssignal des Phaseneinstellers 107 wird dem Amplitudeneinsteller 108 zugeführt, so dass ein Signal, das durch Addieren des Ausgangssignals w des Amplitudeneinstellers 108 zum Drehmomentbefehl erhalten wird, als neuer Drehmomentbefehl der Motordrehmoment-Steuervorrichtung zugeführt wird.

Der Phaseneinsteller 107 und der Amplitudeneinsteller 108 stellen Phase und Amplitude des mechanischen Schwingungssignals ein, das von der Erfassungsvorrichtung 102 für mechanische Schwingungen ausgegeben wird, um so die Schwingungen des Steuersystems zu unterdrücken, das den Motor und das mechanische Resonanzsystem einschließt. Da die Phase des von der Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen 102 ausgegebenen mechanischen Schwingungssignals vor der Phase der Schwingung der Winkelgeschwindigkeit vm des Motors liegt, und da der Grad der Phasenverschiebung auf der Grundlage der Verstärkung k der Proportional-Betriebseinrichtung 104 eingestellt wird, kann der Phaseneinsteller 107 aus einem Phasenverzögerungselement, wie z. B. einem Tiefpassfilter oder dergleichen, bestehen. Der Amplitudeneinsteller 108 kann aus einem Verstärker oder einer arithmetischen Einheit zur Multiplikation des Ausgangssignals des Phaseneinstellers 107 mit der Verstärkung bestehen.

Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung zur Reduzierung von Schwingungen mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 zeigt den Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Motordrehzahl-Steuervorrichtung angewendet wird. In 4 sind das mechanische System 101, das einen Motor enthält, und die Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen 102 identisch mit jenen Bauteilen des ersten Ausführungsbeispiels, und die Motorantriebseinheit 106, der Phaseneinsteller 107 und der Amplitudeneinsteller 108 haben dieselben Funktionen, die für das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, mit der Ausnahme, dass das Ausgangssignal w des Amplitudeneinstellers 108 zum Drehzahlbefehl addiert wird, so dass ein addiertes Signal der Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung als neuer Drehzahlbefehl zugeführt wird. Die Ziffer 109 bezeichnet einen Drehzahl-Steuerkompensator, dem ein Differenzsignal zwischen dem Drehzahlbefehl und dem Drehzahl-Rückkopplungssignal zugeführt wird, und der einen Drehmomentbefehl ausgibt.

Wie oben beschrieben wurde, wird im ersten, im zweiten und im dritten Ausführungsbeispiel ein Wert, der durch Addition der Drehmomentstörung d zum Drehmomentbefehl erhalten wurde, der Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen 102 als neues Drehmomentsignal zugeführt, wenn der erfasste oder angenäherte Wert der Drehmomentstörung d erhalten wird. In diesem Fall wird der Hochpassfilter 105 überflüssig. Wenn zum Beispiel der Drehmomentbefehl auf der Grundlage der Proportional-Integral-Steuerung im Drehzahl-Steuerkompensator 109 im dritten Ausführungsbeispiel bestimmt wird, kann ein Wert, der durch Umkehrung des Vorzeichens des resultierenden Wertes der Integration erhalten wird, als Näherungswert der Drehmomentstörung verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene motorbetriebene Industriemaschinen, wie z. B. Werkzeugmaschinen, Roboter, Produktionseinrichtungen in der Halbleiterindustrie, metallurgische Einrichtungen, und andere allgemeine Industriemaschinen sowie Büromaschinen angewendet werden.


Anspruch[de]
  1. Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen (102), angewandt an einer Motorsteuerungsvorrichtung zum Steuern des Drehmomentes eines Motors, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung aufweist ein äquivalentes Starrkörpermodel (103) des Motors, das die Übertragungscharakteristik von G1 = &ggr;/(s + D0) hat, wo &ggr; der Kehrwert des Trägheitsmomentes eines äquivalenten Starrkörpersystems ist, und D0/&ggr; der viskose Reibungskoeffizient des äquivalenten Starrkörpersystems ist; eine Proportional-Betriebseinrichtung (104); einen Hochpassfilter (105); und

    eine Einrichtung zum Addieren eines Drehmomentsignales (&tgr;, &tgr;r) der Motorsteuerungsvorrichtung und eines Ausgangssignales der Proportional-Betriebseinrichtung (104), um ein resultierendes zusätzliches Signal zu dem äquivalenten Starrkörpermodels (103) zuzuführen, und zum Subtrahieren eines Ausgangssignales des äquivalenten Starrkörpermodels (103) von einem Geschwindigkeitssignal (Vm) der Motorsteuervorrichtung, um ein resultierendes Differenzsignal zu dem Hochpassfilter (105) zuzuführen, so dass ein Ausgangssignal des Hochpassfilters (105) als ein mechanisches Schwingungssignal verwendet wird; und eine Einrichtung zum Zuführen des Differenzsignales zu der Proportional-Betriebseinrichtung (104).
  2. Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen nach Anspruch 1, wobei der Motor mit einer Last durch eine äquivalente lineare Feder verbunden ist, K eine Konstante der äquivalenten linearen Feder ist, Jm ein Trägheitsmoment des Motors ist, Jl ein Trägheitsmoment der Last ist, Dm ein viskoser Reibungskoeffizient des Motors ist, DL ein viskoser Reibungskoeffizient der Last ist, und DT ein äquivalenter viskoser Reibungskoeffizient der äquivalenten linearen Feder ist (wo &ggr; = &ohgr;a2/(Jm&ohgr;r2), &ohgr;a2 = K/JL, &ohgr;r2 = {(1 + a)K/(aJM)}[(1 + (DmDT + DLDT + DmDL)/{(1 + a)JmK}], a = JL/Jm, D0 = [(Dm + DL)/{(1 + a)Jm}]·(1/[1 + (DmDT + DLDT + DmDL)/{(1 + a)JmK}], wobei s der Laplace-Operator ist).
  3. Steuervorrichtung zur Reduzierung mechanischer Schwingung, die aufweist:

    eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen nach Anspruch 1 und außerdem aufweist

    einen Phaseneinsteller (107);

    einen Amplitudeneinsteller (108), wobei

    das Ausgangssignal des Hochpassfilters (105) zu dem Phaseneinsteller (107) zugeführt wird, und ein Ausgangssignal des Phaseneinstellers (107) zu dem Amplitudeneinsteller (108) zugeführt wird, so dass ein Signal, erhalten durch Addieren eines Ausgangssignales (w) des Amplitudeneinstellers (108) zu einem Drehmomentbefehl (&tgr;r), gegeben zu der Motorsteuervorrichtung, als ein neuer Drehmomentbefehl verwendet wird.
  4. Steuervorrichtung für die Reduzierung mechanischer Schwingungen, die aufweist eine Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen nach Anspruch 1 und die außerdem aufweist:

    einen Phaseneinsteller (107);

    einen Amplitudeneinsteller (108); und

    eine Einrichtung zum Zuführen des Differenzsignales zu der Proportional-Betriebseinrichtung (104);

    einen Geschwindigkeits-Steuerkompensator (109), dem ein Differenzsignal zwischen dem Geschwindigkeitsbefehl und dem Geschwindigkeits-Rückkopplungssignal zugeführt wird, und der eine Drehmomentinstruktion ausgibt,

    wobei ein Ausgangssignal des Hochpassfilters (105) zu dem Phaseneinsteller (107) zugeführt wird, und ein Ausgangssignal des Phaseneinstellers (107) zu dem Amplitudeneinsteller (108) zugeführt wird, so dass ein Signal, erhalten durch Addieren eines Ausgangssignales (w) des Amplitudeneinstellers (108) zu einem Geschwindigkeitsbefehl (Vr), gegeben zu der Motorsteuervorrichtung, als ein neuer Geschwindigkeitsbefehl verwendet wird.
  5. Steuervorrichtung für die Reduzierung mechanischer Schwingungen nach Anspruch 4, wobei der Motor mit einer Last durch eine äquivalente, lineare Feder verbunden ist, K eine Konstante der äquivalenten, linearen Feder ist, Jm eine Trägheitsmoment des Motors ist, JL ein Trägheitsmoment der Last ist, Dm ein viskoser Reibungskoeffizient des Motors ist, DL ein viskoser Reibungskoeffizient der Last ist und DT ein äquivalenter viskoser Reibungskoeffizient der äquivalenten, linearen Feder ist (wo &ggr; = &ohgr;a2/(Jm&ohgr;r2), &ohgr;a2 = K/JL, &ohgr;r2 = {(1 + a)K/(aJM)}[(1 + (DmDT + DLDT + DmDL)/{(1 + a)JmK}], a = JL/Jm, D0 = [(Dm + DL)/{(1+ a)Jm}]·(1/[1 + (DmDT + DLDT + DmDL)/{(1 + a)JmK}], wobei s der Laplace-Operator ist).
  6. Motorsteuerungsvorrichtung mit einer Erfassungsvorrichtung für mechanische Schwingungen oder einer Reduzierungsvorrichtung für mechanische Schwingungen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Motorsteuerungsvorrichtung außerdem eine Einrichtung aufweist, um ein Drehmoment-Störungssignal (d) durch Erfassen oder Abschätzen zu erhalten, und eine Einrichtung, um das Drehmoment-Störungssignal (d) zu dem Drehmomentsignal (r) zu addieren, um dadurch ein resultierendes Signal als ein neues Drehmomentsignal zu verwenden.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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