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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Schalter,
vorzugsweise industrielle Schalter, und im Besonderen auf das Feld
von Schaltern mit ruckfreiem bzw. weichem Übergang.
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Aus
Patent Abstracts of Japan, 03218484 A, 26.09.91 ist ein Schalter
SW1 bekannt, der aufweist einen ersten Signaleingang a, einen zweiten
Signaleingang b, mindestens einen Ausgang 10, eine erste Schleife 1,
SW12, die operativ mit dem ersten Signaleingang und dem Ausgang
des Schalters SW1 verbunden ist und eine zweite Schleife 2,
SW22, die operativ mit dem zweiten Signaleingang und dem Ausgang
des Schalters SW1 verbunden ist. Nicht dargestellt ist mindestens
ein Eingang für
ein Steuerungssignal.
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Schalter
sind sehr häufig
eingesetzte Komponenten, die in verschiedenen industriellen Umfeldern
verwendet werden. Systeme mit industriellen Prozessen und Geräte erfordern
oft das Umschalten zwischen alternativen Betriebszuständen oder
Steuerungen, um verschiedene optimale Ziele zu erreichen. Beispiele
dafür sind
das Umschalten von manuellen auf automatische Steuerungs-Zustände. Andere
Beispiele sind das Umschalten von einem bestimmten Regler, wie zum
Beispiel einem proportionalen Regler, zu einem anderen Regler, wie
zum Beispiel einem proportional-integral Regler für einen Prozess.
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Beim
Umschalten zwischen Steuerungen oder Betriebszuständen (switchover)
erzeugt die Differenz zwischen den Ausgängen verschiedener Steuerungen
oder Betriebszustände
einen nicht kontinuierlichen plötzlichen
Einbruch bzw. Sprung im Eingang des Prozesses. Dieses wiederum erzeugt uner tern.
Das Phänomen
ist bekannt als Stoß-Übergang.
Die Aufgabenstellung, den Stoß-Übergang
in einem Prozess zu vermeiden, ist eine der wichtigsten Aufgaben
in industriellen Prozessen. Ein Ziel des Umschaltens ist es, einen
ruckfreien bzw. weichen Übergang
zwischen den verschiedenen Steuerungszuständen oder Prozess-Betriebszuständen zu
realisieren. Die Technologie, die zur Realisierung des weichen Übergangs
verwendet wird, wird bezeichnet als Technologie für stoßfreien Übergang.
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Der
Zweck des stoßfreien Übergangs
ist es, das Steuerungssignal, das in das gesteuerte Umfeld gesendet
wird, kontinuierlich zu halten, wenn die Umschaltung stattfindet.
Die meisten heutigen Steuerungsgeräte für stoßfreien Übergang bauen auf Betriebsinformationen
auf oder einer spezifischen Technologie für das System -Design. Diese
Methode erfordert, dass ein Entwickler den Prozess-Ablauf oder die
Steuerungs-Zustände
kennt. Deswegen erfordert dies, dass die Steuerungs-Zustände immer
berechenbar sein müssen.
Daher ist es eine Herausforderung für Elemente mit stoßfreiem Übergang,
anwendbar zu sein in verschiedenen Prozessen und verschiedenen industriellen
Umfeldern, ohne den oben erwähnten
Einschränkungen
unterworfen zu sein. Eine andere Herausforderung für Geräte zum stoßfreien Übergang
ist es, dass sie für
Nutzer verwendbar sein müssen,
die das spezielle System oder den speziellen Prozess nicht im Detail
kennen.
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Die
Erfindung beschreibt einen Schalter mit weichem bzw. angepasstem Übergang
zum stoßfreien
bzw. kontinuierlichem bzw. stetigen Signalübergang, der einen Schalter
mit einem Steuerungseingang enthält,
einem ersten Signaleingang, einem zweiten Signaleingang und einem
Ausgang. Zusätzlich
hat der Schalter mit weichem Übergang
auch eine erste Rückkopplungsschleife,
die operativ mit dem ersten Signaleingang und dem Ausgang des Schalters
verbunden ist, und eine zweite Rückkopplungsschleife,
die operativ mit dem zweiten Signaleingang und dem Ausgang des Schalters
verbunden ist.
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Bei
der Erfindung enthält
mindestens eine der Rückkopplungsschleifen
im Schalter mit weichem Übergang
ein Summierungs- Element (Addierstufe) mit einer Vielzahl von Eingängen und
mindestens einem Ausgang, die operativ mit dem ersten Signaleingang
des Schalters verbunden sind. Die Schleife hat auch einen vorwärts – gerichteten
Kompensator, der operativ mit dem Ausgang des Summierungs- Elements
und dem ersten Signaleingang des Schalters verbunden ist. Zusätzlich hat
die Schleife einen Vergleicher (Komparator) mit einem ersten Eingang,
der operativ mit einem Ausgang des vorwärts – gerichteten Kompensators
verbunden ist und einen zweiten Eingang, der operativ mit dem Ausgang
des Schalters verbunden ist.
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In
einer weiteren Ausführung
ist die Erfindung ausgerichtet auf eine Methode des Schaltens mit
weichem Übergang,
die die Schritte des Lesens eines Steuerungssignals, Lesens einer
Vielzahl von Eingangs-Signalen, Lesens von mindestens einem Rückkopplungssignal
und der Generierung von mindestens einem Fehlersignal einschließt. Die
Methode weist weiterhin eine vorwärtsgerichtete Kompensation
des mindestens einen Fehlersignals und die Erzeugung von mindestens
einem Eingangs-Kommando-Signal für
den Schalter auf. Weiterhin wird ein Ausgangs-Kommando-Signal auf
das mindestens eine Eingangs-Kommando-Signal umgeschaltet. Als Nächstes wird
ein weiteres Fehlersignal berechnet und dann rückgekoppelt kompensiert. Abschließend wird
das mindestens eine Rückkopplungs-Signal
aus dem kompensierten Fehlersignal generiert.
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Weitere
mögliche
Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung ersichtlich.
Dies ist allerdings so zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung
und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungen
der Erfindung darstellen, nur zum Zwecke der Illustration verwendet
werden, da verschiedene Änderungen
und Modifikationen innerhalb des Umfangs und Geistes der Erfindung
für Fachleute
klar werden werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird eingehender verständlich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Patentansprüchen,
und aus der begleitenden Zeichnung, in dieser zeigt:
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1:
ein Blockdiagramm eines konventionellen Schalters;
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2:
ein vereinfachtes Blockdiagramm des bidirektionalen Schalters mit
weichem Übergang
entsprechend der vorliegenden Erfindung, der zwei Rückkopplungsschleifen
enthält;
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3:
ein Blockdiagramm des bidirektionalen Schalters mit weichem Übergang
entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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4:
ein Flussdiagramm, das die Schritte darstellt, die in der vorliegenden
Erfindung durchgeführt
werden, wenn zwischen Steuerungs- oder
Kommando-) Signalen geschaltet wird;
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5:
eine Implementierungen des Schalters mit weichem Übergang
mit Hilfe eines Mikroprozessors; und
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6:
eine Implementierung des Schalters mit weichem Übergang mit Hilfe eines Mikroprozessors
und eines konventionellen analogen Schalters.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt einen bidirektionalen Schalter
mit weichem Übergang
und mit stoßfreiem
Signalübergang,
der nicht von System- oder
Steuerungsmodellen abhängig
ist. Weiterhin ist keine spezialisierte Kenntnis des Systems erforderlich,
um den bidirektionalen Schalter mit weichem Übergang zu betreiben. Anwendungen
für den bidirektionalen
Schalter mit weichem Übergang
liegen in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt-Industrie,
Leistungs-Elektronik und der chemischen Industrie.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines konventionellen Schalters. Es ist ein einpoliger
Schalter mit zwei Schaltstellungen. Die Eingabe eines Steuerungssignals
an der Klemme für
Steuerungseingabe verbindet die Klemme des Ausgangs mit entweder der
Klemme des Eingangs 1 oder des Eingangs 2. Es wird
nun angenommen, dass die Eingangs-Klemme 1 mit der Ausgangs-Klemme verbunden
ist. Dann veranlasst ein Signal an der Steuerungs-Klemme, dass das
Eingangssignal an der Eingangs-Klemme 2 mit der Ausgangs-Klemme
verbunden wird. Wenn der Wert des Eingangssignals an der Eingangs-Klemme 1 nicht
gleich dem Wert an der Eingangs-Klemme 2 ist, wird ein
Sprung im Ausgangssignal stattfinden, wenn von Eingangs-Klemme 1 auf Eingangs-Klemme 2 geschaltet
wird. Dieser Sprung stellt die Differenz zwischen dem gegenwärtigen und dem
gewünschten
Ausgangssignal dar, wenn die Umschaltung stattfindet. Dies wird
zu einer plötzlichen Änderung
in dem Prozess führen,
der gesteuert wird.
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2 ist
ein illustriertes Block-Diagramm des bidirektionalen Schalters mit
angepasstem bzw. weichem Übergang
entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Differenzen zwischen
den Eingangs-Werten und dem Ausgang des Schalters werden auf die
Eingänge
durch die dynamischen Kompensatoren KC1 und KC2 zurück gekoppelt,
die die zwei Rückkopplungsschleifen
L1 und L2 bilden. Die Parameter KC1 und KC2 werden so gewählt, dass sie
das dynamische Antwortverhalten des Schalters optimieren.
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Beim
Schalten von der Eingangs-Klemme T1 auf T2 wird die Antwort am Ausgang
des Schalters durch die Rückkopplungsschleife
geregelt, so dass der Sprung im Ausgangssignal minimiert wird. Auf diese
Weise verwendet die vorliegende Erfindung Kompensation durch Rückkopplung,
um die plötzlichen
Signaländerungen
zu kompensieren. In einer bevorzugten Ausführung enthält die Kompensation die zwei
Rückkopplungs-
Schleifen L1 und L2. Auf diese Weise können die durch das Umschalten
hervorgerufenen Effekte minimiert und ein kontinuierliches Ausgangssignal
mit weichen Übergängen erhalten
werden.
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Das
Block-Diagramm des Schalters mit weichem Übergang nach der vorliegenden
Erfindung ist in 3 dargestellt. Zwei Rückkopplungsschleifen werden
ausgebildet, ausgehend von zwei Eingangsreferenzsignalen r1 und
r2 an den Eingangs-Klemmen T1 und T2 zu dem Ausgangssignal c an
der Ausgangs Klemme O1 über
die Kompensatoren K1 und K2 und die Vorwärts-Kompensatoren C1 und C2. An der Eingangs-Klemme
T1 liegt das Eingangssignal r1 als Eingangssignal auf das Summations-Element oder
Summierer S1 an. In ähnlicher
Weise wird an der Eingangs Klemme T2 das Eingangssignal r2 als Eingangssignal
auf das Summations-Element S2 gegeben. In den Summations-Elementen
S1 und S2 werden jeweils die Rückkopplungs-Signale f1 und f2 von
den Eingangs-Referenzsignalen r1 und r2 subtrahiert und dadurch
die Fehlersignale e1 und e2 gebildet. Die Fehlersignale e1 und e2
werden dann durch die entsprechenden Vorwärts-Kompensatoren C1 und C2
geleitet, wodurch jeweils die Kommando-Signale a und b gebildet
werden.
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Das
Kommando-Signal a wird auf die Eingangsklemme I1 des Schalters SW1
und auf das Summations-Element S3 gegeben. In ähnlicher Weise wird das Kommando-Signal
b auf die Eingangs-Klemme I2 des Schalters SW1 und auf das Summations-Element
S4 gegeben. Das Schalter-Steuerungssignal s, das an der Steuerungs-Klemme
CT eingegeben wird, wird mit dem Steuerungs-Eingang des Schalters SW1 verbunden. Die
Ausgangsklemme des Schalters SW1, O1, enthält das Ausgangs-Kommando-Signal
c, das als Eingangsgröße auf beide
Summations-Elemente S3 und S4 gegeben wird. Das Schalter-Steuerungssignal
s steuert, welcher Eingang des Schalters SW1, I1 oder I2, mit dem
Ausgang des Schalters SW1, O1 verbunden wird, und bestimmt dadurch,
welches Kommando-Signal, a oder b, als Kommando-Signal c ausgegeben
wird.
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Wie
früher
bereits gesagt, wird die Differenz zwischen den Eingängen und dem
Ausgang des Schalters SW1 durch die Rückkopplungs-Kompensatoren K1
und K2 auf die Eingänge
zurückgeführt, wodurch
die zwei Rückkopplungsschleifen
L1 und L2 gebildet werden. Im Summations-Element S3 wird das Kommando-Signal
a vom Kommando-Signal c subtrahiert und dadurch das Fehlersignal
e3 erzeugt. Das Fehlersignal e3 wird dann durch den Rückkopplungs-Kompensator
K1 geleitet, der das Rückkopplungssignal
f1 erzeugt, das als Eingang auf das Summations-Element S1 gegeben
wird. In ähnlicher
Weise wird im Summations-Element S4 das Kommando-Signal b vom Kommando-Signal
c subtrahiert und dadurch das Fehlersignal e4 erzeugt. Das Fehlersignal
e4 wird dann durch den Rückkopplungs-Kompensator K2 geleitet,
der das Rückkopplungssignal
f2 erzeugt, das als Eingang auf das Summations-Element S2 gegeben
wird.
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Um
diesen Schalter mit weichem Übergang mit
einem konventionellen Schalter unter den gleichen Bedingungen zu
vergleichen, nehmen wir an, dass, bevor geschaltet wird, die Eingangs-Klemme
I1 des Schalters SW1 mit dem Signal a verbunden ist mit der Ausgangs
Klemme O1 des Schalters SW1 mit dem Signal c. Es besteht in diesem
Fall keine Differenz zwischen dem Signal a und dem Signal c. Das bedeutet,
Kommando-Signal a = Ausgangssignal c, a = c. Als Ergebnis ist das
Fehlersignal e3 gleich e3 = c – a.
Dementsprechend ist das Rückkopplungs-Signal
f1 gleich Null. Deswegen wird das Eingangssignal r1 zum Ausgangssignal
c direkt durchgeschaltet. Da in dieser Schleife der Schalter eingeschaltet
ist, wird die Schleife L1, die aus dem Fehlersignal e3 = c – a, dem
Rückkopplungs-
Kompensator K1, dem Fehlersignal e1 = f1 – r1 und dem Vorwärts-Kompensator C1
besteht, die aktive Schleife genannt.
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Wenn
L1 die aktive Schleife ist, ist die andere Schleife, L2, ausgeschaltet,
sie wird dann die inaktive Schleife genannt. Sie besteht aus dem
Fehlersignal e4 = c – b,
dem Rückkopplungs-
Kompensator K2, dem Fehlersignal e2 = r2 – f2, und dem Vorwärts-Kompensator
C2. In derselben Zeitperiode, in der die ak tive Schleife eingeschaltet
ist, generiert die inaktive Schleife ein Fehlersignal e2 = r2 – f2 und
ein Rückkopplungs-Fehlersignal
e4 = c – b.
Durch geeignete Wahl der Parameter der Kompensatoren K2 und C wird
das Eingangssignal b des Schalters SW1 dazu gezwungen, den Signalen
a und c in der aktiven Schleife L1 zu folgen.
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Beim
Schalten von I1 mit Signal a nach I2 mit Signal b ersetzt die inaktive
Schleife L2 die vorher aktive Schleife L1 und bildet dann die aktive
Schleife im Schalter mit weichem Übergang nach der vorliegenden
Erfindung. Die Antwort des Kommandosignals b des Schalters SW1 wird
dann durch die aktuell aktive Rückkopplungsschleife
L2 gesteuert, und zwar so, dass der (durch das Schalten erzeugte)
plötzliche Übergang
im Ausgangssignal c geregelt wird, wenn die Ausgangs-Klemme O1 des
Schalters mit dem Kommando-Signal c von der Eingangs Klemme I1 mit dem
Signal a nach der Eingangs-Klemme I2 mit dem Signal b geschaltet
wird. Da der Ausgang der aktuell aktiven Schleife L2 immer der vorher
(vor dem Schalten) aktiven Schleife L1 folgt, wird die inaktive
Schleife ohne abrupten Übergang
zur aktiven Schleife. Als Ergebnis bleibt das Ausgangssignal c am
Ausgang des Schalters mit weichem Übergang in einem kontinuierlichen
Zustand, damit ist sichergestellt, dass das Ausgangs-Steuerungs-Signal,
das verwendet wird, um eine Systemumgebung zu steuern, beim Schaltvorgang
einen kontinuierlichen Verlauf hat.
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In
derselben Zeitperiode wird die ursprünglich aktive Schleife, L1,
die inaktive Schleife. Sie generiert dann ein Fehlersignal e1 =
r1 – f1
und ein Rückkopplungs-Fehlersignal
e3 = c – a.
Durch geeignete Wahl der Parameter der Kompensatoren K1 und C1 wird
das Eingangssignal des Schalters SW1 dazu gezwungen, den Signalen
b und c in der gegenwärtig aktiven
Schleife L2 zu folgen.
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Auf
diese Weise wird der plötzliche Übergang,
der beim Umschalten zwischen zwei Eingangs-Signalen auftritt, minimiert,
wenn der Schalter mit weichem Übergang
in Prozessen und Geräten eingesetzt
wird. Mit anderen Worten verwendet der Schalter mit weichem Übergang
Rückkopplungs-Information
für die
Steuerung, um plötzliche
Signaländerungen
während
des Umschalt-Vorgangs
zu kompensieren. Als Ergebnis bleibt der Ausgangswert des Schalters
in einem kontinuierlichen Zustand und verläuft weich, der störende Einfluss
des Schalters wird minimiert.
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Die
Parameter der zwei Rückkopplungs- Kompensatoren
K1 und K2 und der Vorwärts-Kompensatoren
C1 und C2 können
gewählt
werden, um die dynamischen Antwortcharakteristiken einzustellen.
In einer bevorzugten Ausführung
ist das verwendete Prinzip für
die Wahl der Parameter so, dass im Schalter mit weichem Übergang
aus der vorliegenden Erfindung dem Ausgangssignal der aktiven Schleife
gefolgt wird. Damit können
die Parameter empirisch gewählt
werden. Im Allgemeinen können die
Kompensatoren K1 und K2 so gewählt
werden, dass sie eine hohe konstante Verstärkung haben, so dass die Fehlersignale
e3 und e4 schnell auf Null reduziert werden.
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Die
Vorwärts
Kompensatoren C1 und C2 können
so gewählt
werden, dass sie einfache Proportional-Integral-Kompensatoren sind.
Zusätzlich können sie
so gewählt
werden, dass sie als allgemeiner Kompensator mit einer Transfer-Funktion
von C(s) = (b1·s
+ b0)/(a1·s
+ 1) ausgebildet sind, wobei die Koeffizienten a1, b0 und b1 konstante
Koeffizienten sind.
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Die
beschriebene Methode eines Schalters mit weichem Übergang
baut auf der Messung oder der Ermittlung der aktuellen Ausgangs-Variablen
c des Schalters auf. Sie kann durch eine geeignete Messung mit Sensoren
oder eine Zustandsermittlungs-Technik realisiert werden, um die
Lösung
für das
Ausgangssignal c zu erhalten.
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Im
Allgemeinen kann die Fehlabstimmung, die während des Umschaltens zwischen
dem Prozess-Eingang und dem Steuerungs-Ausgang auftreten kann, sehr
schädliche
Effekte in industriellen Prozessen hervorrufen. Dies kann auftreten,
wenn parallel von manueller auf automatische Steuerung und zwischen
zwei Steuerungen umgeschaltet wird. Die Schalteinrichtung und die
Methode der vorliegenden Erfindung kann das Steuerungssignal, das
in die kontrollierten Umgebungen oder Prozesse übertragen wird, während des
Umschalt-Prozesses kontinuierlich halten. Deswegen stellt diese
Erfindung für
einen Schalter mit weichem Übergang
eine sehr deutliche Verbesserung für industrielle Prozesse und
Geräte dar.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das die Schritte darstellt, die von der vorliegende
Erfindung durchlaufen werden, wenn zwischen Eingangs-Kommando-Signalen umgeschaltet
wird. Zuerst wird das Schalter-Steuerungssignal s in Schritt 100 gelesen. Danach
werden die Eingangs-Signale r1 und r2 in Schritt 110 gelesen.
Danach werden die Rückkopplungs-Signale
f1 und f2 in Schritt 120 gelesen.
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Als
Nächstes
wird das Ausgangssignal aus dem Summations-Element S1, das Fehlersignal
e1, berechnet, indem die Differenz zwischen dem Eingangs-Signal r1 und dem
Rückkopplungs-Signal
f1 in Schritt 200 ermittelt wird, e1 = r1 – f1. In ähnlicher Weise
wird das Ausgangssignal aus dem Summations-Element S2, das Fehlersignal e2, berechnet,
indem die Differenz zwischen dem Eingangs-Signal r2 und dem Rückkopplungs-Signal
f2 in Schritt 210 ermittelt wird, e2 = r2 – f2.
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Als
Nächstes
wird in Schritt 220 der Kompensator-Algorithmus von C1
auf Basis des Fehlersignals e1 ausgeführt und es wird ein Eingangssignal
a erzeugt. Der Kompensator-Algorithmus von C2 wird in Schritt 230 auf
Basis des Fehlersignals e2 ausgeführt und ein Eingangssignal
b erzeugt.
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Als
Nächstes
wird das Ausgangssignal des Schalters c = a oder c = b in Schritt 310 ermittelt,
entsprechend dem Wert des Schalter-Steuerungssignals s.
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In
den Schritten 400 und 410 werden die Fehlersignale e3 und e4 zwischen
den Ausgangssignalen und den Eingangssignalen des Schalters SW1 berechnet.
e3 ist die Differenz zwischen c und a in Schritt 400, e3
= c – a.
e4 ist die Differenz zwischen c und b in Schritt 410, e4
= c – b.
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In
Schritt 500 wird der Algorithmus für den Kompensator K1 auf Basis
des Fehlersignals e3 ausgeführt,
wobei das Rückkopplungs-Signal
f1 in Schritt 510 erzeugt wird. In ähnlicher Weise wird in Schritt 520 der
Algorithmus für
den Kompensator K2 auf Basis des Fehlersignals e4 ausgeführt, wobei
das Rückkopplungs-Signal
f2 in Schritt 530 erzeugt wird. In einer bevorzugten Ausführung sind
die Kompensatoren K1 und K2 dynamische Kompensatoren.
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Implementierung
des Schalters mit weichem Übergang
mit Hilfe eines Mikroprozessors Der hier beschriebene Schalter mit
weichem Übergang
und stoßfreiem
Signalübergang
kann mit Hilfe von sowohl Software als auch Hardware implementiert
werden. 5 zeigt eine Ausführung der
vorliegenden Erfindung mit Hilfe eines Mikroprozessors mit A/D-
und D/A-Konvertern (Wandler für
den Übergang
von analogen zur digitalen und von digitalen zu analogen Signaldarstellung). 6 illustriert
eine weitere Ausführung
der vorliegenden Erfindung, die einen Mikroprozessor mit A/D- und
D/A-Wandlern und einen konventionellen analogen Schalter verwendet.
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In 5 werden
zwei Eingangs-Signale für den
analogen Schalter r1 und r2 in digitale Signale mit Hilfe der Analog-Digital-Konverter
A/D1 und A/D2 umgewandelt. Ebenfalls wird das Steuersignal des Schalters
s mit Hilfe des Analog-Digital-Konverters A/D3 in ein digitales
Signal gewandelt. Der Schalter mit weichem Übergang der vorliegenden Erfindung wird
implementiert, indem die Software SF, die in der digitalen Steuerungseinheit
(DCU) des Mikroprozessors M1 gespeichert ist, ausgeführt wird.
Die Software kann in einem RAM, ROM oder einem beliebigen anderen
Speichermedium gespeichert werden, das kompatibel mit der vorliegenden
Erfindung ist. Das digitale Ausgangssignal c der digitalen Steuerungseinheit
wird nachfolgend in ein analoges Signal mit Hilfe des Digital-Analog-Konverters
D/A1 konvertiert, so dass es den analogen Ausgang des Schalters
darstellt.
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In 6 werden
zwei Signale r1 und r2 des analogen Schalters in digitale Signale
mit Hilfe der Analog-Digital-Konverter A/D1 und A/D2 umgewandelt.
Das analoge Ausgangssignal des Schalters wird dann in digitale Signale
mit Hilfe der Analog-Digital-Konverter A/D3 und A/D4 konvertiert.
Ein Teil des Schalters mit weichem Übergang aus der vorliegenden
Erfindung wird implementiert, indem die Software SF ausgeführt wird,
die in der digitalen Steuerungseinheit des Mikroprozessors M1 gespeichert ist.
Dieser Teil enthält
die Rückkopplungs-Kompensatoren
K1, K2 und die Vorwärts-Kompensatoren C1 und
C2 ebenso wie ihre die Signale summierenden Summations-Elemente
S1, S2, S3 und S4. Die Ausgangssignale der Kompensatoren C1 und
C2 werden nachfolgend in analoge Signale mit Hilfe der Digital-Analog-Konverter
D/A1 und D/A2 konvertiert, so dass sie die Eingangs-Signale eines
konventionellen analogen Schalters SW1 darstellen. Das Steuerungssignal
s für den
analogen Schalter wird direkt auf den konventionellen Schalter SW1
gegeben. Wie oben erwähnt,
wird das analoge Ausgangssignal des konventionellen Schalters SW1
nachfolgend in ein digitales Signal mit Hilfe der zwei Analog-Digital-Konverter
A/D3 und A/D4 umgewandelt, so dass es das Eingangs-Signal der Summations-Elemente
S3 und S4 darstellt. DCU ist wie in 5 die digitale
Steuerungseinheit.
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Die
vorangehende Diskussion veröffentlicht und
beschreibt exemplarische Ausführungen
der vorliegenden Erfindung. Fachleute werden sehr schnell aus der
Diskussion, der begleitenden Zeichnung und Patentansprüchen feststellen,
dass verschiedene Änderungen,
Modifikationen und Variationen der Erfindung gemacht werden können, ohne
den wahren Geist und den fairen Geltungsumfang der Erfindung, wie
in den nachfolgenden Patentansprüchen
definiert, zu verlassen.