O+P Fluidtechnik 6/2018

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN
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Untersuchte Systemstruktur mit getrennten Steuerkanten
(a) und technisch sinnvolle Betriebsmodi (b) [9]
mit dem minimal möglichen Volumenstrom wird als Soll-Modus
deklariert. Versagt das Strukturkriterium für den Wechsel von Ist- zu
Soll-Modus, so wird der nächste strukturell valide Modus als Soll-
Modus aktiviert. Ein Solldruckgenerator ermittelt stets einen Solldruck
für den kolbenseitigen Verdrängerraum, der mit Ist- Modus und
Soll-Modus kompatibel ist, was äquivalent mit der Erfüllung des
Druckkriteriums ist. Sind zu einem Zeitpunkt Druckkriterium und
Lastkriterium erfüllt, wird der Umschaltvorgang nach Bild 05 initiiert.
5. ACHSSTEUERUNG
Um die gesteckten Ziele einer Achse mit autonomer Einstellung des
effizientesten Modus zu erreichen, wurde eine gesamtheitliche
Steuerungsstruktur entwickelt, die anhand eines Blockschaltbildes
in Bild 06 wiedergegeben ist. Die Hauptbestandteile der Steuerungsstruktur
sind die Steuerung der Passiv-Ventile und die Regelung
der Aktiv-Ventile im geschlossenen Kreis. Die Steuerung der
Passiv-Ventile beinhaltet die oben beschriebene Modus-Steuerung
und Funktionsmodule zur Vermeidung von Diskontinuitäten. Entsprechend
dem Betriebsmodus findet am Ende der Signalkette eine
Zuordnung der Stellsignale zu den fünf Ventilen statt.
5.1 STEUERUNG DER PASSIV-VENTILE
Gemäß Bild 02 ist der Zustand der Passiv-Ventile je nach Modus
vollständig geöffnet oder geschlossen. Im Übergang zwischen
unterschiedlichen Modi und beim stationären Lasthalten jedoch
sind Ansteuerungsstrategien erforderlich, die maßgebend das
Folgeverhalten der geregelten Achse beeinflussen.
Tiefpassverhalten. Stellvorgänge an den Passiv-Ventilen kommen
einer Störung des geregelten Systems gleich. Störeinflüsse werden
jedoch durch die Aufschaltung der Stellsignale der Passiv-Ventile auf
die Regelung minimiert. Um zu verhindern, dass die Stellgeschwindigkeit
der Passiv-Ventile die Reglerdynamik übersteigt, werden die
Stellsignale der Steuerung mit einem Tiefpassfilter versehen.
Kontinuität. Im Zuge von Umschaltvorgängen vollzieht sich ein
Wechsel zwischen Sollwertvorgabe durch die Regelung und Sollwertvorgabe
durch die Steuerung für ein Ventil. Es muss sichergestellt
werden, dass ein auf Passivbetrieb umstellendes Ventil keinen
Sollwertsprung erfährt. Dies wird erreicht, indem zum Zeitpunkt
des Umschaltens das Stellsignal des letzten Zeitschritts für das
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Effizienzgrad eines System mit getrennten Steuerkanten mit und ohne Kurzschlussventil gegenüber herkömmlichem Ventil bei
identischem Versorgungsdruck.Hier: p 0
= 160 bar; p T
– p min
= 1 bar; d K
= 63 mm; d = 40 mm
St
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