Anwendungsbeispiel

Das folgende Beispiel zeigt das Ergebnis sowie die Parametrierung der Funktion „Improved Position Control“ bei der Anwendung auf einem Zahnstangen-Ritzel-Antrieb.

Für Versuchszwecke wurde die Achse vor- und zurückgefahren und Schwingungen mit einem Beschleunigungssensor aufgezeichnet.

Anwendungsbeispiel 1:
Dominante Schwingungen ohne Improved Position Control

Die obige Abbildung zeigt im oberen Teil den aufgezeichneten Zeitbereich und im unteren Teil den Frequenzbereich.

Die Achse zeigt während des Verfahrens eine dominante Schwingung bei einer Frequenz von 53Hz sowie beim Bremsen/Beschleunigen eine dominante Schwingung bei 11Hz. Durch die Funktion „Improved Position Control“ sollen beide Frequenzen gedämpft werden.

Anwendungsbeispiel 2:
Dämpfung der Schwingung bei 53Hz durch den Modus "DIRECT"

Obige Abbildung zeigt die Dämpfung der Schwingung bei 53Hz. Durch optimale Parametrierung des Modus „DIRECT“ kann die Amplitude von 0,81m/s2 auf 0,40 m/s2 gedämpft werden.

Gleichzeitig wird die Schwingung bei 11 Hz mit dem Modus „INDIRECT“ gedämpft:

Anwendungsbeispiel 3:
Dämpfung der Schwingung bei 11Hz durch den Modus "INDIRECT"

Auch bei dieser Frequenz kann durch optimale Parametrierung eine Dämpfung der Amplitude von 0,52 m/s2 auf 0,28 m/s2 erzielt werden.

Verwendete Parametrierung

lr_param.improved_position_control.enable                       ON
lr_param.improved_position_control.v_add_max_fact               1000
lr_param.improved_position_control.stage[0].mode           DIRECT
lr_param.improved_position_control.stage[0].filter[0].fg_f0     53
lr_param.improved_position_control.stage[0].filter[0].type      BANDPASS
lr_param.improved_position_control.stage[0].filter[0].order     2
lr_param.improved_position_control.stage[0].filter[0].q_factor  10
lr_param.improved_position_control.stage[0].weight_fact_num     100
lr_param.improved_position_control.stage[0].weight_fact_denom   200
lr_param.improved_position_control.stage[1].mode           INDIRECT
lr_param.improved_position_control.stage[1].osc_damping         0.5
lr_param.improved_position_control.stage[1].filter[0].order     2
lr_param.improved_position_control.stage[1].filter[0].fg_f0     11
lr_param.improved_position_control.stage[1].filter[0].q_factor  10
lr_param.improved_position_control.stage[1].weight_fact_num     100
lr_param.improved_position_control.stage[1].weight_fact_denom   200
lr_param.improved_position_control.stage[2].mode           NOT_ACTIVE
lr_param.improved_position_control.stage[2].filter[0].order     2
lr_param.improved_position_control.stage[2].filter[0].fg_f0     90
lr_param.improved_position_control.stage[2].filter[0].q_factor  10

Vorgehensweise beispielhaft erklärt

Um die möglichst perfekte Parametrierung für eine Frequenz zu finden, werden zunächst die Modi für die Frequenzen separat aktiviert und betrachtet.

Für die Frequenz bei 53 Hz wird der Modus „DIRECT“ gewählt, da die Frequenz eindeutig in den Istwerten des Antriebs zu sehen ist. Aufgrund der hohen Frequenz kann der Gütefaktor entsprechend angezogen werden. Ein Gütefaktor von 10 entspricht bei dieser Frequenz einer Bandbreite von 5,3Hz. Anschließend wird der Gewichtungsfaktor sukzessive erhöht, bis sich das Ergebnis wieder verschlechtert.

Nach dem gleichen Prinzip werden die Parameter für die Frequenz bei 11Hz ermittelt. Hier wird der Modus „INDIRECT“ verwendet, um die Frequenz von den umliegenden Frequenzen separieren zu können. Für diesen Modus muss zusätzliche eine Dämpfung eingestellt werden. Um die optimale Dämpfung zu bestimmen, besteht die Möglichkeit, die Dämpfung der Schwingung aus dem Zeitbereich der Aufzeichnung zu errechnen. Alternativ kann das Verhalten der Funktion „Improved Position Control“ bei sukzessivem Absenken der Dämpfung betrachtet werden.

Zuletzt werden beide Frequenzen gleichzeitig aktiviert und überprüft ob sich die beiden Stufen gegenseitig beeinflussen. Da beide Frequenzen in diesem Beispiel relativ weit auseinander liegen, ist keine Beeinflussung zu erkennen.