Position Control Loop
Über den Feldbus wird eine Sollgeschwindigkeit an den Antriebsregler übertragen. Als Rückmeldung über den Feldbus wird die Istposition der Achse an TwinCAT übertragen, so dass ein Lageregelkreis entsteht. Mit Hilfe dieses Kreises kann die Lageregelung ausgeführt werden.
Der Lageregler der TwinCAT-Achse ist nur dann aktiv, wenn der Antriebsregler über die Sollgeschwindigkeit betrieben wird. Wird der Antriebsregler über die Sollposition angesteuert, wird der Lageregelkreis im Antriebsregler geschlossen und muss dort parametriert werden. Die hier beschriebenen Regelparameter wirken dann nicht.
Position control: Dead Band Position Deviation



Die Dead Band Position Deviation definiert einen Bereich, in dem der Regler inaktiv ist. Bei dem Parameter handelt es sich um ein symmetrisches Fenster, das den Positions-Schleppfehler (Lageregelabweichung) bezüglich der Lageregelung innerhalb dieses Fensters zu Null annimmt. Die Lageregelung ist in dem Fenster somit deaktiviert.
Diese Funktionalität wird benötigt, da es bei bestimmten Achsen und Mechaniken zu einer stationären Schwingung rund um die Zielposition kommen kann. Mit dem Parameter lässt sich „Ruhe“ erzwingen. Die parametrierbare Abweichung um die exakte Zielposition wird akzeptiert.
Es gibt Achsen, die nicht lageregelfähig sind oder ein unzureichendes Haltemoment um den Stillstand haben, sodass man eine gewisse Ungenauigkeit um die Zielposition akzeptiert.
Auch für andere reale Effekte, wie ausgeprägte Haftreibung (mit Losreißmoment) oder ausgeprägte Lose, lässt sich mit der Dead Band Position Deviation für eine akzeptierte Genauigkeit „Ruhe“ erzwingen.
Position control: Proportional Factor Kv
Der Proportional Factor Kv ist der Proportionalverstärkungsfaktor des P-Anteils des P-Reglers. Output velocity = feed forward velocity + Kv * following error
.
Position control: Proportional Factor Kv (standstill)



Der Proportional Factor Kv (standstill) Kvs
ist der Proportionalverstärkungsfaktor des P-Anteils des P-Reglers, wenn die Achse stillsteht. Output velocity when stationary = feedforward velocity + Kvs * following error
.
Position control: Proportional Factor Kv (moving)
Der Proportional Factor Kv (moving) Kvf
ist der Proportionalverstärkungsfaktor des P-Anteils des P-Reglers, wenn die Achse fährt. Output velocity when moving = feedforward velocity + Kvf * following error
.
Position control: Velocity threshold V dyn [0.0 … 1.0]



Bei einem PP-Regler definieren zwei P-Konstanten
- Kv (standstill)
Kvs
und - Kv (moving)
Kvf
und ein Geschwindigkeitsschwellwert vdyn eine Funktion für einen geschwindigkeitsabhängigen Regelfaktor kv
. Wenn der Wert des Quotienten „Sollgeschwindigkeit/Referenzgeschwindigkeit“ im Geschwindigkeitsschwellenintervall [- vdyn … + vdyn] liegt, wird der Verstärkungsfaktor des P-Reglers vom Proportionalfaktor Kv (moving) Kvf
zum Verstärkungsfaktor Kv (standstill) Kvs
mit Geschwindigkeit null linear interpoliert. Die Zusammenhänge sind im Bild unten dargestellt.

Das Beispiel wurde mit Kvs = 50
, Kvf = 10
und v_dyn = 0.2
parametriert.
Position control: Integral Action Time Tn
Nachstellzeit Tn
des I-Anteils des PID-Reglers. Integrationszeit.
Position control: Derivative Action Time Tv
Vorhaltezeit Tv
des realen D-Anteils (D-T1-Glied) des PID-Reglers.
Position control: Damping Time Td
Dämpfungszeit Td
des realen D-Anteils (D-T1-Glied) des PID-Reglers.
Position control: Min./max. limitation I-Part [0.0 … 1.0]
Begrenzung des I-Anteils des PID-Reglers.
Position control: Min./max. limitation D-Part [0.0 … 1.0]
Begrenzung des D-Anteils des PID-Reglers.
Disable I-Part during active positioning



Der I-Anteil des PID-Reglers kann während der aktiven Positionierung deaktiviert werden.
Feedforward Acceleration: Proportional Factor Ka
Der Proportionalfaktor Ka
der Beschleunigungsvorsteuerung ist der Verstärkungsfaktor, wenn eine Regelung mit NC-Beschleunigungsvorsteuerung verwendet wird. Output velocity component = Ka * setpoint acceleration
.
Weitere Informationen über die Beschleunigungsvorsteuerung finden Sie im Abschnitt Acceleration Feedforward.
Feedforward Velocity: Pre-Control Weighting [0.0 … 1.0]
Dieser Parameter ist eine relative Gewichtung der Vorsteuerung. Dabei entspricht der Standardparameterwert 1.0
einer Gewichtung der Vorsteuerung von 100 %. Die Gewichtung der Geschwindigkeitsvorsteuerung kann reduziert werden, um ein Überschwingen in Position zu vermeiden.