Aufbau des Antriebsreglers

Der Antriebsregler besteht aus einer Kaskadenstruktur dreier Regelkreise:

• Im Inneren zwei PI-Stromregler (je ein Regler in d- und q-Richtung)
• Überlagert ein PI-Geschwindigkeitsregler
• Außen ein P-Lageregler

Über den Parameter „Modes of operation“ kann ausgewählt werden, welche Teile dieser Reglerstruktur aktiv sind: Vorgabe von Strom (d.h. Drehmoment), Geschwindigkeit oder Position. Dabei sind neben dem jeweils ausgewählten Teil der Reglerstruktur immer auch alle unterlagerten Regelkreise aktiv.

Darüber hinaus steht in allen aktiven und unterlagerten Regelkreisen jeweils eine interne und eine externe Vorsteuerung zur Verfügung. Die interne Vorsteuerungen wird als Ableitung der Sollgrößen berechnet, die externe Vorsteuerung kann über ein Prozessdatum und zum Teil statisch über CoE-Parameter vorgegeben werden.

Auf den Lageregelungs-Modus aufbauend gibt es weiterhin die Fahrwegsteuerung „Drive motion control“ (DMC). Die DMC ist ein in den Antriebsregler integrierter, zyklussynchroner Sollwert-/Trajektoriengenerator. Sie ermöglicht die Berechnung von Beschleunigungs-/Bremsrampen einer Bewegung direkt im Antriebsregler anstatt in einer überlagerten Steuerung. Im DMC-Modus sind folglich alle drei Regler aktiv: Strom, Geschwindigkeit, Position. Die für diese Regler normalerweise verwendeten Sollwerte (Target Position) haben keine Bedeutung. Die externe Vorsteuerung kann bei Bedarf jedoch weiterhin verwendet werden.

In den Antriebsregler integriert sind weiterhin einige Funktionen, die eng mit der eigentlichen Antriebsfunktion verbunden sind:

• Ansteuerung einer Haltebremse: Eine vorhandene Motorbremse wird automatisch geöffnet, sobald der Antriebsregler vollständig in Regelung ist. Ebenso automatisch wird sie geschlossen, bevor die Regelkreise abgeschaltet werden.
• Die Touchprobe-Einheit ermöglicht es, zeitlich sehr genau auf äußere Ereignisse (Referenzmarken) zu reagieren. Wenn Signalflanken auf den zugehörigen Eingängen erkannt werden, werden die momentane Position aus dem Feedback-System und der momentane DC-Zeitstempel festgehalten.