DE3634050C1 - Method for producing a motor servo signal for controlling a servomotor (actuator), and a circuit arrangement for carrying out this method - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method for producing a motor servo signal (Xa) for controlling a servomotor, and to a circuit arrangement for carrying out this method. An input signal (Xe) is formed by required value/actual value comparison. A difference signal (X2) is formed by subtraction of a low-pass signal (X4), which is produced by low-pass filtering of a first switching signal (X3) from which the motor servo signal (Xa) is derived, from the input signal (Xe). The first switching signal (X3), which has three states, is produced from this difference signal (X2). When the input signal (Xe) is within a neutral zone, a second switching signal is formed from said input signal, which consists of pulse pairs having bipolar pulses of equal duration in each case. The second and first switching signals (X3, X7) are combined to form the motor servo signal (Xa). The frequency of occurrence of the pulse pairs is proportional to the error between the actual value (Xi) and the required value (Xs). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Motor-Stellsignals für die Steuerung eines Stell­ motors aus einem durch Soll/Ist-Vergleich gebildeten Eingangssignal, bei dem durch Subtraktion eines durch Tiefpaßfilterung aus einem ersten Schaltsignal, aus welchem das Motor-Stellsignal abgeleitet wird, erzeugten Tiefpaßsignals von dem Eingangssignal ein Differenzsignal gebildet wird, aus welchem das erste Schaltsignal abge­ leitet wird, das positiv wird, wenn das Differenzsignal größer als ein vorgegebener erster Schwellwert g 2 wird, und das negativ wird, wenn das Differenzsignal kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellwert h 2 wird, und das Null wird, wenn das Differenzsignal kleiner als ein vorge­ gebener dritter Schwellwert g 1 oder größer als ein vorge­ gebener vierter Schwellwert h 1 wird, wobei der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Schwellwert h 2, g 2 eine neutrale Zone bildet und h 2 < h 1 < g 1 < g 2 ist.The invention relates to a method for generating a motor control signal for the control of a control motor from an input signal formed by a target / actual comparison, in which by subtracting a low-pass filtering from a first switching signal from which the motor control signal is derived , generated low-pass signal from the input signal, a difference signal is formed, from which the first switching signal is derived, which becomes positive when the difference signal is greater than a predetermined first threshold value g 2 , and which becomes negative when the difference signal is less than a predetermined second Threshold h 2 becomes zero, and this becomes zero if the difference signal is less than a predetermined third threshold value g 1 or greater than a predetermined fourth threshold value h 1 , the distance between the first and second threshold values h 2 , g 2 being a neutral one Zone forms and h 2 < h 1 < g 1 < g 2 .

Ein solches Verfahren ist aus der Siemens-Zeitschrift, Heft 10, Oktober 1960, Seiten 564 bis 569 bekannt und dient z. B. dazu, mit Hilfe des Stellmotors die Temperatur oder den Druck einer Vorrichtung zu regeln. Eine Schal­ tungsanordnung zum Durchführen dieses Verfahrens enthält eine Überlagerungsschaltung, die das Tiefpaßsignal vom Eingangssignal subtrahiert und das Differenzsignal erzeugt, welches einem Drei-Punkt-Schalter zugeführt wird. Ein solcher Drei-Punkt-Schalter gibt ein Motor- Stellsignal ab, welches positiv, negativ oder Null werden kann. Das Motor-Stellsignal wird positiv, wenn das Differenzsignal den ersten Schwellwert g 2 überschreitet bzw. negativ, wenn es einen zweiten Schwellwert h 2 unter­ schreitet. Der Abstand zwischen diesen beiden Werten wird als neutrale Zone bezeichnet. Das Motor-Stellsignal wird Null, wenn das Schaltsignal kleiner als ein dritter Schwellwert g 1 bzw. größer als ein vierter Schwellwert h 1 wird. Im Bereich des ersten und dritten Schwellwertes g 2 und g 1 bzw. des zweiten und vierten Schwellwertes h 2 und h 1 weist der Drei-Punkt-Schalter eine Hysterese auf.Such a method is known from the Siemens magazine, issue 10, October 1960, pages 564 to 569 and is used, for. B. to regulate the temperature or pressure of a device using the servomotor. A circuit arrangement for performing this method includes a superimposition circuit which subtracts the low-pass signal from the input signal and generates the difference signal which is fed to a three-point switch. Such a three-point switch emits a motor control signal, which can be positive, negative or zero. The motor control signal becomes positive if the difference signal exceeds the first threshold value g 2 or negative if it falls below a second threshold value h 2. The distance between these two values is called the neutral zone. The motor control signal becomes zero when the switching signal is less than a third threshold value g 1 or greater than a fourth threshold value h 1 . The three-point switch has a hysteresis in the range of the first and third threshold values g 2 and g 1 and the second and fourth threshold values h 2 and h 1 .

Das Motor-Stellsignal wird einerseits einem Stellmotor zugeführt und andererseits einem PTl-Glied bzw. Tiefpaß­ filter erster Ordnung, welches das Tiefpaßsignal erzeugt. Der Stellmotor, der auf die Regelstrecke einwirkt, läuft beispielsweise durch das positive Motor-Stellsignal rechts herum und durch das negative Motor-Stellsignal links herum. Bei einem Motor-Stellsignal von Null steht der Stellmotor.The motor control signal becomes a servomotor on the one hand fed and on the other hand a PTI link or low pass first order filter which produces the low pass signal. The servomotor that acts on the controlled system is running for example by the positive motor control signal on the right around and through the negative motor control signal on the left around. With a motor control signal of zero, the Servomotor.

Bei einem solchen Verfahren wird erreicht, daß das Eingangssignal, das der Regelabweichung entspricht, innerhalb der neutralen Zone liegt. Liegt das Eingangs­ signal in der neutralen Zone, wird ein Motor-Stellsignal erzeugt, das Null ist. Der Stellmotor ist dadurch im Stillstand und beeinflußt die Regelstrecke nicht mehr. Die innerhalb der neutralen Zone liegende Regelabweichung ist jedoch in der Regel nicht gleich Null, sondern nimmt eine beliebige Größe innerhalb der neutralen Zone an. Die neutrale Zone wird dabei so gewählt, daß der Regelkreis nicht instabil wird, d. h. daß sich keine Regelschwingung um den Nullpunkt (Sollwert) ergibt.With such a method it is achieved that the Input signal that corresponds to the control deviation, lies within the neutral zone. Is the entrance signal in the neutral zone, becomes a motor control signal generated that is zero. The servomotor is thereby in Standstill and no longer influences the controlled system. The control deviation is within the neutral zone however, usually not zero, but takes one any size within the neutral zone. The neutral zone is chosen so that the control loop does not become unstable, d. H. that there is no control oscillation around the zero point (setpoint).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung eines Motor-Stellsignals für die Steuerung eines Stellmotors zu schaffen, bei dem für eine gegebene neutrale Zone, bei der sich keine Instabilität ergibt, die Regelabweichung nahezu Null wird. The invention has for its object a method for Generation of a motor control signal for the control to create an actuator in which for a given neutral zone where there is no instability, the Control deviation becomes almost zero.  

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß aus dem Eingangssignal, wenn dieses innerhalb der neutralen Zone liegt, ein aus Impulspaaren mit bipolaren Impulsen jeweils gleicher Dauer bestehendes zweites Schaltsignal gebildet wird, das mit dem ersten Schaltsignal zu dem Motor-Stellsignal so kombiniert wird, daß bei gleicher Polarität des ersten und zweiten Schaltsignales ein Motor-Stellsignal mit gleicher Polarität, daß bei entgegengesetzter Polarität des ersten und zweiten Schaltsignales ein Motor-Stellsignal von Null, daß bei einem Schaltsignal von Null und bei einem anderen Schaltsignal mit positiver oder negativer Polarität, ein Motor-Stellsignal mit der jeweiligen positiven oder negativen Polarität und daß ein Motor-Stellsignal von Null erzeugt wird, wenn beide Schaltsignale Null sind, wobei die Polarität des ersten Impulses jedes Impulspaares gleich der Polarität des Eingangssignals und die Häufigkeit des Auftretens der Impulspaare proportional zur Abweichung des Istwertes vom Sollwert ist.This task is initiated in a procedure mentioned type in that from the input signal, if this is within the neutral zone, on off Pulse pairs with bipolar pulses of the same duration existing second switching signal is formed, which with the first switching signal to the motor control signal so is combined that with the same polarity of the first and second switching signal a motor control signal with the same Polarity that the opposite polarity of the first and second switching signal a motor control signal of zero, that with a switching signal of zero and with another Switching signal with positive or negative polarity, on Motor control signal with the respective positive or negative polarity and that a motor control signal of zero is generated when both switching signals are zero, where the polarity of the first pulse of each pair of pulses equal to the polarity of the input signal and the frequency the occurrence of the pulse pairs proportional to Deviation of the actual value from the setpoint.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wenn das Eingangssignal innerhalb der neutralen Zone liegt, ein zweites Schaltsignal aus Impulspaaren mit bipolaren Impulsen erzeugt. Die Häufigkeit des Auftretens der Impulspaare ist dabei abhängig von der Größe der Regel­ abweichung. Bei einer Verringerung der Regelabweichung nimmt auch die Häufigkeit des Auftretens der Impulspaare ab. Durch den ersten Impuls bewegt sich der Stellmotor kurzzeitig entweder links oder rechts herum. Zwischen dem ersten und zweiten Impuls steht der Stellmotor und bewegt sich erst nach dem zweiten Impuls in die Ursprungsstellung zurück. Die Drehrichtung des Stellmotors ist dabei abhängig von der Polarität des Eingangssignals. Da die beiden Impulse eines Impulspaares gleich lang sind, wird die Motorstellung im Mittel nicht verändert. Durch diese Maßnahme wird der Regelstrecke kurzzeitig mehr oder weniger Energie zugeführt.In the method according to the invention, if that Input signal is within the neutral zone second switching signal from pulse pairs with bipolar Generates impulses. The frequency of occurrence of the Pulse pairs depend on the size of the rule deviation. When the control deviation is reduced also decreases the frequency of the occurrence of the pulse pairs from. The servomotor moves with the first impulse briefly either left or right. Between the The first and second impulses the actuator and moves  only in the original position after the second pulse back. The direction of rotation of the servomotor is included depending on the polarity of the input signal. Since the two pulses of a pair of pulses are of equal length the motor position did not change on average. Through this Measure becomes short or more of the controlled system fed less energy.

Die Änderunggeschwindigkeit der Regelabweichung kann einerseits über die Dauer eines Impulses der Impulspaare und andererseits über den Abstand zwischen den beiden Impulsen eines Impulspaares gesteuert werden. Dabei darf die Regelabweichung nicht so verändert werden, daß sie aus der neutralen Zone fällt. Die Regelabweichung soll sich kontinuierlich verringern. The rate of change of the control deviation can on the one hand over the duration of a pulse of the pulse pairs and on the other hand about the distance between the two Pulses of a pair of pulses can be controlled. Thereby may the control deviation can not be changed so that it out the neutral zone falls. The control deviation should be decrease continuously.  

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß nach einer Integration des Eingangssignals aus diesem jeweils ein Vorimpuls gebildet wird, wenn der Betrag des integrierten Eingangssignals größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, und daß aus dem Vorimpuls der erste Impuls eines Impulspaares erzeugt wird, dessen zweiter bipolarer Impuls nach dem Ende des Vorimpulses auftritt.In a development of the invention it is provided that after an integration of the input signal from this A pre-pulse is formed when the amount of the integrated input signal greater than a predetermined Limit is, and that from the pre-pulse the first pulse a pair of pulses is generated, the second bipolar Pulse occurs after the end of the pre-pulse.

Bei dieser Weiterbildung wird das Eingangssignal inte­ griert und nachfolgend ein Vorimpuls bei Überschreiten eines Grenzwertes des integrierten Eingangssignales erzeugt. Nach Erreichen des Schwellwertes kann die Inte­ gration des Eingangssignals beispielsweise bei dem Wert Null wieder beginnen. Die Häufigkeit des Auftretens der Vorimpulse wird hierdurch proportional dem Eingangs­ signal. In einfacher Weise läßt sich aus dem Vorimpuls auch ein erster Impuls eines Impulspaares erzeugen, indem gleichzeitig mit Beginn des Vorimpulses die Erzeugung des ersten Impulses beginnt. Die Erzeugung des zweiten Impulses eines Impulspaares kann gleichzeitig mit dem Ende des Vorimpulses beginnen. Um die Erzeugung der Impulspaare einfacher zu gestalten, sollte der Vorimpuls die gleiche Polarität wie das Eingangssignal aufweisen.In this development, the input signal is inte and then a pre-pulse when exceeded a limit value of the integrated input signal generated. After reaching the threshold, the inte gration of the input signal, for example, at the value Start all over again. The frequency of occurrence of the Vorimpulse is thereby proportional to the input signal. In a simple way, the pre-pulse also generate a first pulse of a pair of pulses by the generation of the first impulse begins. The generation of the second The pulse of a pair of pulses can coincide with the end of the prepulse begin. To generate the pulse pairs To make it easier, the pre-pulse should be the same Have polarity as the input signal.

Die Dauer eines Vorimpulses kann fest vorgegeben sein oder abhängig vom Eingangssignal sein, wie dies in einer Fort­ bildung der Erfindung vorgesehen ist. Dabei wird mit Beginn des Vorimpulses das Eingangssignal mit einem konstanten Signal zur Verminderung des Betrages des inte­ grierten Eingangssignals addiert und bei Erreichen des Wertes Null des integrierten Eingangssignals wird der Vor­ impuls beendet. Nachdem der Vorimpuls beendet ist, wird auch die Addition des konstanten Signals mit dem Eingangs­ signal beendet. The duration of a pre-pulse can be fixed or be dependent on the input signal, like this in a fort education of the invention is provided. Thereby with Beginning of the pre-pulse the input signal with a constant signal to reduce the amount of inte grated input signal added and when the The value of the integrated input signal becomes zero impulse ended. After the pre-pulse has ended, also the addition of the constant signal to the input signal ended.  

Die Regelabweichung wird schneller nahezu Null, wenn das Eingangssignal vor der Vorimpulserzeugung verstärkt und vorintegriert wird.The control deviation quickly becomes almost zero if that Input signal amplified before pre-pulse generation and is pre-integrated.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung ist vorgesehen, daß das Eingangssignal zuerst differen­ ziert wird und nur dann ein zweites Schaltsignal gebildet wird, wenn sowohl das Eingangssignal als auch das differenzierte Eingangssignal innerhalb der neutralen Zone liegen. Mit Hilfe der Differentiation wird die Vorhalte­ zeit zwischen dem Eingangssignal und dem Motor-Stellsignal eingestellt. Da durch diese Differentiation eine Ver­ zögerung erfolgt, wird das zweite Schaltsignal nur dann gebildet, wenn sowohl das Eingangssignal als auch das differenzierte Eingangssignal innerhalb der neutralen Zone liegen.In a development of the method according to the invention it is intended that the input signal differ first is decorated and only then a second switching signal is formed when both the input signal and the differentiated input signal within the neutral zone lie. With the help of differentiation, the lead time between the input signal and the motor control signal set. As a result of this differentiation delay occurs, the second switching signal is only then formed when both the input signal and the differentiated input signal within the neutral zone lie.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mit digitalen Mitteln durchgeführt werden, indem zunächst der analoge Istwert in einen digitalen Istwert umgesetzt und an­ schließend der digitale Istwert einer Digitalrechen­ anordnung zugeführt wird, in der dann der Soll/Ist- Vergleich die Bildung des ersten und zweiten Schalt­ signales und darauffolgend die Kombination der beiden Schaltsignale zum Motor-Stellsignal durchgeführt wird. Im Analog-Digital-Umsetzer wird ein digitaler Istwert erzeugt, der als Folge amplitudendiskreter Abtastwerte mit einer durch ein Taktsignal bestimmten Abtastfrequenz vorliegt. Das Taktsignal wird von der Digitalrechen­ anordnung erzeugt. Eine solche Digitalrechenanordnung kann beispielsweise mit einem Mikroprozessor realisiert werden.The method according to the invention can also be carried out with digital Means are carried out first by the analog Actual value converted into a digital actual value and on finally the digital actual value of a digital rake arrangement is supplied, in which the target / actual Compare the formation of the first and second switching signal and then the combination of the two Switching signals to the motor control signal is carried out. in the Analog-digital converter becomes a digital actual value generated as a result of amplitude-discrete samples a sampling frequency determined by a clock signal is present. The clock signal is from the digital screen arrangement generated. Such a digital computing arrangement can can be realized with a microprocessor, for example.

Die Erfindung betrifft ferner eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Überlagerungsstufe, die zur Subtraktion des Tiefpaßsignals vom Eingangssignal vorgesehen ist, aus dessen Differenz­ signal ein nachgeschalteter Drei-Punkt-Schalter das erste Schaltsignal bildet, welches einem dem Drei-Punkt-Schalter parallel geschalteten Tiefpaßfilter zugeführt wird, das aus dem ersten Schaltsignal das Tiefpaßsignal erzeugt. Hierbei wird das erste Schaltsignal einer Kombinations­ stufe zugeführt, die das erste Schaltsignal mit dem in einer Impulspaarerzeugerschaltung aus dem Eingangssignal erzeugten zweiten Schaltsignal zum Motor-Stellsignal kombiniert, und weiter ist eine Prüfschaltung zur Unterdrückung des zweiten Schaltsignals vorgesehen, solange das Eingangssignal nicht in der neutralen Zone ist. In der Impulspaarerzeugerschaltung wird also aus dem Eingangssignal das zweite Schaltsignal gebildet, welches aus Impulspaaren mit zwei bipolaren Impulsen besteht. Die Prüfschaltung unterdrückt jedoch das zweite Schaltsignal so lange, bis das Eingangssignal in der neutralen Zone liegt.The invention further relates to a circuit arrangement for Carrying out the method according to the invention with a Superposition stage used to subtract the low-pass signal  is provided by the input signal, from its difference a downstream three-point switch signals the first Switching signal forms which one the three-point switch low-pass filter connected in parallel is supplied generates the low-pass signal from the first switching signal. Here the first switching signal of a combination stage supplied that the first switching signal with the in a pulse pair generator circuit from the input signal generated second switching signal to the motor control signal combined, and further is a test circuit for Suppression of the second switching signal is provided, as long as the input signal is not in the neutral zone is. In the pulse pair generator circuit, the Input signal formed the second switching signal, which consists of pairs of pulses with two bipolar pulses. The However, the test circuit suppresses the second switching signal until the input signal is in the neutral zone lies.

In einer Weiterbildung der Impulspaarerzeugerschaltung ist vorgesehen, daß diese einen Integrator zur Integration des Eingangssignals, einen Grenzwertdetektor zur Erzeugung der Vorimpulse und eine Impulswandlerschaltung enthält, die aus den Vorimpulsen die Impulspaare bilden. Der Integrator kann beispielsweise zu Beginn eines Vorimpulses entladen werden, so daß das integrierte Ausgangssignal gleich Null wird. Die Impulswandlerschaltung erzeugt vorzugsweise mit Beginn eines Vorimpulses den ersten Impuls eines Impuls­ paares und hat bei Ende des Vorimpulses den zweiten bipolaren Impuls.In a further development of the pulse pair generator circuit provided that this is an integrator for integrating the Input signal, a limit detector for generating the Includes pre-pulses and a pulse converter circuit that form the pairs of pulses from the pre-pulses. The integrator can discharge, for example, at the beginning of a pre-pulse be so that the integrated output signal is zero becomes. The pulse converter circuit preferably generates with Start of a pre-pulse the first pulse of a pulse pair and has the second bipolar at the end of the pre-pulse Pulse.

In einer Fortbildung der Impulspaarerzeugerschaltung ist eine weitere Überlagerungstufe vor den Integrator geschaltet, die nur bei Abgabe eines Vorimpulses das konstante Signal mit dem Eingangssignal addiert. Das konstante Signal vermindert das Eingangssignal, so daß nach einer gewissen Zeit das integrierte Eingangssignal gleich Null ist. Bei Erreichen des Wertes Null wird der Vorimpuls beendet.In a further development of the pulse pair generator circuit another layer of overlay before the integrator switched that only when a pre-pulse is given constant signal added to the input signal. The constant signal decreases the input signal so that  after a certain time the integrated input signal is zero. When the value reaches zero, the Preimpulse ended.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are as follows explained in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 ein Regelkreissystem, in dem ein Verfahren zur Erzeugung eines Motor-Stellsignals für die Steuerung eines Stellmotors verwendet wird, Fig. 1 shows a closed loop system in which a method for generating is a motor control signal used for controlling a servomotor,

Fig. 2 eine im Regelkreissystem nach Fig. 1 verwendbare Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens, Fig. 2 is a usable in the control circuit system of FIG. 1 circuit arrangement for carrying out the method,

Fig. 3a ein Ausführungsbeispiel für eine Impulspaar­ erzeugerschaltung, die in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 verwendet wird, Fig. 3a shows an embodiment of a pulse pair that is used in the circuit of Fig. 2 generating circuit,

Fig. 3b schematisch skizzierte Signale, die in der Impuls­ paarerzeugerschaltung auftreten, Fig 3b schematically sketched signals., The pair generator circuit occur in the pulse,

Fig. 4 eine zweite im Regelkreissystem nach Fig. 1 ver­ wendbare Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens, und Fig. 4 shows a second in the control system of FIG. 1 ver usable circuit arrangement for performing the method, and

Fig. 5 bis 8 Flußablaufdiagramme zur Erläuterung einzelner Verfahrensschritte in der Schaltungsanordnung nach Fig. 4. Fig. 5 to 8 Flußablaufdiagramme for explaining individual process steps in the circuit of Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein Regelkreissystem dargestellt, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Einer Vergleichsstelle 1 wird der Sollwert Xs und der Istwert Xi zugeführt. In der Vergleichsstelle 1 wird die Regeldifferenz zwischen dem Sollwert Xs und dem Istwert Xi gebildet. Der Ausgang der Vergleichsstelle 1 ist mit einem Eingang eines Reglers 2 verbunden, dem das Eingangssignal Xe zugeführt wird, das die Regelabweichung (Regeldifferenz) darstellt. Das Reglerausgangssignal Xa wird einem Stellglied 3 zugeführt, dessen Ausgangsgröße an eine Regelstrecke 4 geliefert wird. Der Regelstrecke 4 kann die Regelgröße entnommen werden, die in einem Meß­ glied 5 gemessen und als Istwert Xi der Vergleichsstelle 1 zugeführt wird.In Fig. 1, a control circuit system is shown with which the inventive method can be performed. The reference value Xs and the actual value Xi are fed to a comparison point 1 . In control point 1 , the control difference between the setpoint Xs and the actual value Xi is formed. The output of the comparison point 1 is connected to an input of a controller 2 , to which the input signal Xe is supplied, which represents the control deviation (control difference). The controller output signal Xa is fed to an actuator 3 , the output variable of which is supplied to a controlled system 4 . The controlled system 4 can be taken from the controlled variable, which is measured in a measuring element 5 and supplied to the comparison point 1 as the actual value Xi .

Beispielsweise kann die Temperatur einer Flüssigkeit, die sich in einem Behälter befindet, geregelt werden. Ein Sensor, der sich in der Flüssigkeit befindet, mißt die Temperatur und sendet diesen Wert als Istwert zur Vergleichsstelle 1. Das Ausgangssignal der Vergleichs­ stelle 1, die den Soll/Ist-Vergleich durchführt, wird dem Regler 2 zugeführt, der einen Stellmotor (Stellglied 3) steuert. Dieser Stellmotor öffnet bzw. schließt mehr oder weniger ein Ventil in einer Rohrleitung, durch die Wasser­ dampf befördert wird. Diese Rohrleitung liegt im Flüssig­ keitsbehälter und dient dazu, diese Flüssigkeit zu erwärmen.For example, the temperature of a liquid that is in a container can be regulated. A sensor that is in the liquid measures the temperature and sends this value as actual value to reference junction 1 . The output signal of the comparison point 1 , which carries out the target / actual comparison, is fed to the controller 2 , which controls an actuator (actuator 3 ). This servomotor opens or closes more or less a valve in a pipe through which water vapor is conveyed. This pipeline is located in the liquid tank and serves to heat this liquid.

In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung des Reglers 2 dargestellt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient. Das Eingangssignal Xe wird einem ersten Eingang 11 einer Überlagerungsstufe 12 geliefert, deren zweitem Eingang 13 ein Tiefpaßsignal X 4 von einem Tiefpaß­ filter 14 (PTI-Glied) geliefert wird. Die Übertragungs­ funktion dieses Tiefpaßfilters 14 lautet:In FIG. 2 a circuit arrangement of the controller 2 is shown which serves for carrying out the method according to the invention. The input signal Xe is supplied to a first input 11 of a superposition stage 12 , the second input 13 of which is supplied with a low-pass signal X 4 from a low-pass filter 14 (PTI element). The transfer function of this low-pass filter 14 is:

F(p) = V/(1 + p Tn), F (p) = V / (1 + p Tn) ,

wobei V die Verstärkung und Tn die Zeitkonstante, die gleich dem Reziprokwert der Grenzfrequenz ist, des Tiefpaßfilters 14 sind. In der Überlagerungsstufe 12 wird das Tiefpaßsignal X 4 vom Eingangssignal Xe subtrahiert. Das Ausgangssignal bzw. das Differenzsignal X 2 der Überlagerungsstufe 12 wird einem Drei-Punkt-Schalter 15 zugeführt.where V is the gain and Tn the time constant, which is equal to the reciprocal of the cut-off frequency, of the low-pass filter 14 . In the superposition stage 12 , the low-pass signal X 4 is subtracted from the input signal Xe . The output signal or the differential signal X 2 of the superposition stage 12 is fed to a three-point switch 15 .

Der Drei-Punkt-Schalter 15 liefert ein positives erstes Schaltsignal X 3, z. B. 1, wenn das Differenzsignal X 2 größer wird als ein erster Schwellwert g 2. Das erste Schaltsignal X 3 ist negativ, z. B. -1, wenn das Differenz­ signal X 2 kleiner als ein zweiter Schwellwert h 2 wird. Wird das Differenzsignal X 2 kleiner als ein dritter Schwellwert g 1 bzw. größer als ein vierter Schwellwert h 1, wird das erste Schaltsignal X 3 Null. Innerhalb des Bereiches h 1 < X 2 < g 1 ist das erste Schaltsignal X 3 immer Null, wobei h 2 < h 1 < g 1 < g 2 ist. Der Abstand zwischen h 2 und g 2 bildet die neutrale Zone. Der Drei-Punkt-Schalter weist jeweils eine Hysterese zwischen den Schwellwerten g 1 und g 2 und zwischen den Schwellwerten h 1 und h 2 auf. Außerdem gilt h 2 = - g 2 und h 1 = - g 1. Die vier Schwellwerte werden von dem Benutzer jeweils vorgegeben.The three-point switch 15 delivers a positive first switching signal X 3 , z. B. 1 if the difference signal X 2 is greater than a first threshold value g 2 . The first switching signal X 3 is negative, e.g. B. -1 if the difference signal X 2 is less than a second threshold h 2 . If the difference signal X 2 is less than a third threshold value g 1 or greater than a fourth threshold value h 1, the first switching signal X 3 becomes zero. Within the range h 1 < X 2 < g 1 , the first switching signal X 3 is always zero, where h 2 < h 1 < g 1 < g 2 . The distance between h 2 and g 2 forms the neutral zone. The three-point switch has a hysteresis between the threshold values g 1 and g 2 and between the threshold values h 1 and h 2 . In addition, h 2 = - g 2 and h 1 = - g 1 . The four threshold values are specified by the user.

Das erste Schaltsignal X 3 wird einer Kombinationsstufe 16 zugeführt, die ein Motor-Stellsignal Xa bildet. Das Motor-Stellsignal Xa wird einem hier nicht näher darge­ stellten Stellmotor geliefert. Der Stellmotor dreht sich bei einem positiven Motor-Stellsignal Xa rechts herum und bei einem negativen Motor-Stellsignal Xa links herum. Bei einem Motor-Stellsignal von Null steht der Stellmotor. Außerdem wird das erste Schaltsignal X 3 dem Tiefpaß­ filter 14 zugeführt.The first switching signal X 3 is fed to a combination stage 16 , which forms a motor control signal Xa . The motor control signal Xa is supplied to a servo motor, not shown here. The servomotor rotates clockwise with a positive motor actuating signal Xa and to the left with a negative motor actuating signal Xa . The servomotor is at a motor control signal of zero. In addition, the first switching signal X 3, the low-pass filter 14 is supplied.

Die bisher beschriebenen Schaltungselemente des Reglers 2 bilden einen Drei-Punkt-Regler mit Proportional-Integral- Verhalten. Wenn die Regelabweichung, d. h. das Eingangs­ signal Xe, innerhalb der neutralen Zone liegt, liefert dieser Regler ein Motor-Stellsignal Xa von Null. Der Stellmotor ist dadurch im Stillstand. Die neutrale Zone ist dabei so gewählt, daß der Regelkreis nicht instabil wird, d. h. daß sich keine Regelschwingung um den Nullpunkt (Sollwert) ergibt. Die noch vorhandene Regelabweichung wird mit Hilfe weiterer den bisher beschriebenen Schalt­ elementen parallel geschaltete Schaltelemente nahezu gleich Null.The circuit elements of controller 2 described so far form a three-point controller with proportional-integral behavior. If the control deviation, ie the input signal Xe , is within the neutral zone, this controller delivers a motor control signal Xa of zero. As a result, the servomotor is at a standstill. The neutral zone is chosen so that the control loop does not become unstable, ie that there is no control oscillation around the zero point (setpoint). The remaining control deviation is almost zero with the help of further switching elements that have been described in parallel.

Das Eingangssignal Xe wird einer Impulspaarerzeuger­ schaltung 21 geliefert. Die Impulspaarerzeugerschaltung 21 erzeugt aus dem Eingangssignal Xe ein zweites Schalt­ signal X 7, das aus Impulspaaren mit bipolaren Impulsen jeweils gleicher Dauer besteht. Die Häufigkeit des Auf­ tretens der Impulspaare ist proportional dem Eingangs­ signal Xe. Dieses zweite Schaltsignal X 7 wird aber nur dann erzeugt, wenn das Eingangssignal Xe innerhalb der neutralen Zone liegen. Das Eingangssignal Xe wird auch einer Prüfschaltung 22 zugeführt, die ein Freigabe­ signal X 8 abgibt, wenn dieses Signal innerhalb der neutralen Zone liegt. In der Impulspaarerzeugerschal­ tung 21 werden bei Abgabe dieses Freigabesignals X 8 Impulspaare erzeugt. Sollte während der Erzeugung eines Impulspaares das Eingangssignal Xe eine Größe annehmen, die außerhalb der neutralen Zone liegt, wird die Erzeugung der Impulspaare erst nach dem Ende des Impulspaares unter­ brochen.The input signal Xe is supplied to a pulse pair generator circuit 21 . The pulse pair generator circuit 21 generates a second switching signal X 7 from the input signal Xe , which consists of pulse pairs with bipolar pulses each of the same duration. The frequency of occurrence of the pulse pairs is proportional to the input signal Xe . However, this second switching signal X 7 is only generated if the input signal Xe are within the neutral zone. The input signal Xe is also fed to a test circuit 22 which emits a release signal X 8 if this signal lies within the neutral zone. In the pulse pair generator circuit 21 , 8 pulse pairs are generated when this release signal X is emitted. If the input signal Xe assumes a size outside the neutral zone during the generation of a pair of pulses, the generation of the pair of pulses is only interrupted after the end of the pair of pulses.

Das zweite Schaltsignal X 7 wird mit dem ersten Schalt­ signal X 3 in der Kombinationsstufe 16 zu dem Motor-Stell­ signal Xa kombiniert. Das zweite Schaltsignal X 7 ist, wenn der Impuls positiv ist, gleich 1 und, wenn der Impuls negativ ist, gleich -1. In der Kombinationsstufe 16 werden die beiden Signale X 3 und X 7 so kombiniert, daß sie bei gleicher Polarität ein Signal mit dieser Polarität abgeben und bei entgegengesetzter Polarität ein Motor-Stell­ signal Xa von Null abgeben. Bei einem Signal, das Null ist, und bei dem anderen, das entweder eine positive oder negative Polarität aufweist, wird ein Signal von der Kombinationsstufe 16 erzeugt, das die jeweilige positive oder negative Polarität aufweist. Wenn beide Signale X 3 und X 7 Null sind, wird ein Motor-Stellsignal Xa gebildet, das Null ist.The second switching signal X 7 is combined with the first switching signal X 3 in the combination stage 16 to the motor control signal Xa . The second switching signal X 7 is 1 if the pulse is positive and -1 if the pulse is negative. In the combination stage 16 , the two signals X 3 and X 7 are combined so that they emit a signal with this polarity with the same polarity and emit a motor control signal Xa of zero with the opposite polarity. For a signal that is zero and the other that has either a positive or negative polarity, a signal is generated by the combination stage 16 that has the respective positive or negative polarity. If both signals X 3 and X 7 are zero, a motor control signal Xa is formed which is zero.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Impulspaarerzeugerschal­ tung 21 ist in Fig. 3a dargestellt. Das Eingangssignal Xe wird einer Vorimpulserzeugerschaltung 25 und einer darin enthaltenen Überlagerungsstufe 26 zugeführt. Der andere Eingang der Überlagerungsstufe 26 ist mit einem Speicher 27 verbunden. Das Ausgangssignal X 51 der Über­ lagerungsstufe 26 wird einem Integrator 28 geliefert, dessen Ausgangssignal X 52 einem Grenzwertdetektor 29 zuge­ führt wird. Wenn der Betrag des Ausgangssignals des Integrators 28 einen vorgegebenen Grenzwert A über­ schreitet, erzeugt der Grenzwertdetektor einen Vorimpuls mit beispielsweise einem Betrag von 1. Mit dem Beginn eines solchen Vorimpulses wird der Speicher 27 freige­ geben, der ein konstantes Signal Xk an die Überlagerungs­ stufe 26 liefert, in der dieses mit dem Eingangssignal Xe addiert wird und das resultierende Signal X 51 dem Integra­ tor 28 zugeführt wird. Durch das konstante Signal Xk wird der Betrag des Ausgangssignals X 52 des Integrators 28 vermindert. Erreicht das Ausgangssignal des Integrators 28 den Wert Null, detektiert das der Grenzwertdetektor 29 und beendet den Vorimpuls. Die Polarität des Vorimpulses hängt von der Polarität des Ausgangssignals des Integrators 28 und damit von der Polarität des Eingangssignales Xe ab. Damit nach Erreichen des Grenzwertes das integrierte Signal vermindert wird, muß das Vorzeichen des konstanten Signales Xk dem Vorzeichen des Vorimpulses entgegengesetzt sein. Das Ausgangssignal X 6 des Grenzwertdetektors 21 ist auch das Ausgangssignal der Vorimpulserzeugerschaltung 25, das einer Impulswandlerstufe 35 geliefert wird.An embodiment of a pulse pair generator scarf device 21 is shown in Fig. 3a. The input signal Xe is fed to a pre-pulse generator circuit 25 and an overlay stage 26 contained therein. The other input of the superposition stage 26 is connected to a memory 27 . The output signal X 51 of the superposition stage 26 is supplied to an integrator 28 , whose output signal X 52 leads to a limit detector 29 . If the amount of the output signal of the integrator 28 exceeds a predetermined limit value A , the limit value detector generates a pre-pulse with, for example, an amount of 1. With the start of such a pre-pulse, the memory 27 is released, which provides a constant signal Xk to the superimposition stage 26 provides, in which this is added to the input signal Xe and the resulting signal X 51 is fed to the integrator 28 . The magnitude of the output signal X 52 of the integrator 28 is reduced by the constant signal Xk . If the output signal of the integrator 28 reaches the value zero, the limit value detector 29 detects this and terminates the pre-pulse. The polarity of the pre-pulse depends on the polarity of the output signal of the integrator 28 and thus on the polarity of the input signal Xe . So that the integrated signal is reduced after reaching the limit value, the sign of the constant signal Xk must be opposite to the sign of the pre-pulse. The output signal X 6 of the limit value detector 21 is also the output signal of the pre-pulse generator circuit 25 , which is supplied to a pulse converter stage 35 .

Die Impulswandlerschaltung 35 enthält vier Impuls­ detektorstufen 36 bis 39, die den Beginn eines Impulses detektieren. Die Impulsdetektionsstufen 36 bis 39 haben jeweils einen Eingang, der mit dem Ausgang des Grenzwert­ detektors 29 verbunden ist. Die Impulsdetektionsstufe 36 stellt fest, ob ein positiver Vorimpuls vorliegt. Ist ein solcher positiver Vorimpuls vorhanden, gibt sie ein Freigabesignal an die Impulsdetektionsstufe 37 und ein Freigabesignal an eine Impulsausgabestufe 40. Die Impuls­ ausgabestufe 40 erzeugt nach Erhalt des Freigabesignals von der Impulsdetektionsstufe 36 einen positiven Impuls, dessen Dauer kleiner als die Motorlaufzeit des Stellmotors ist, beispielsweise beträgt sie ein Zehntel der Motor­ laufzeit. Die Motorlaufzeit des Stellmotors ist als die Zeit definiert, die der Stellmotor benötigt, um von der Mittelstellung bis zum Anschlag zu gelangen. Wenn die Impulsdetektionsstufe 37 festgestellt hat, daß der Vor­ impuls beendet ist, gibt sie ein Freigabesignal an eine Impulsausgabestufe 41, die einen negativen Impuls erzeugt, der die gleiche Dauer hat wie der positive Impuls. Nachdem die Impulsdetektionsstufe 37 das Freigabesignal erzeugt hat, wird sie wieder gesperrt. In Fig. 3b sind in Zeile I zwei positive Vorimpulse dargestellt. In Zeile II sind die aus diesen Vorimpulsen in der Impulswandlerschaltung 35 erzeugten Impulspaare mit einem positiven und negativen Impuls dargestellt.The pulse converter circuit 35 contains four pulse detector stages 36 to 39 , which detect the beginning of a pulse. The pulse detection stages 36 to 39 each have an input which is connected to the output of the limit detector 29 . The pulse detection stage 36 determines whether there is a positive pre-pulse. If such a positive pre-pulse is present, it outputs an enable signal to the pulse detection stage 37 and an enable signal to a pulse output stage 40 . After receiving the release signal from the pulse detection stage 36, the pulse output stage 40 generates a positive pulse, the duration of which is shorter than the motor running time of the servomotor, for example it is one tenth of the motor running time. The motor runtime of the servomotor is defined as the time it takes the servomotor to move from the center position to the stop. When the pulse detection stage 37 has determined that the pre-pulse has ended, it outputs an enable signal to a pulse output stage 41 which generates a negative pulse which has the same duration as the positive pulse. After the pulse detection stage 37 has generated the release signal, it is blocked again. In Fig. 3b I two positive pre-pulses are shown in line. Line II shows the pulse pairs generated from these pre-pulses in the pulse converter circuit 35 with a positive and negative pulse.

Liegt ein negativer Vorimpuls vor, wie das in Zeile III der Fig. 3b dargestellt ist, wird dies von der Impuls­ detektionsstufe 39 detektiert, die dann ein Freigabesignal an die Impulsdetektionsstufe 38 und die Impulsausgabe­ stufe 41 abgibt. Die Impulsausgabestufe 41 erzeugt daraufhin einen ersten negativen Impuls. Wenn die Impuls­ detektionsstufe 38 das Ende des negativen Vorimpulses feststellt, erzeugt sie ein Freigabesignal für die Impuls­ ausgangsstufe 40, die daraufhin einen positiven Impuls ausgibt. Die Impulsdetektionsstufe 38 wird nach Erzeugung des Freigabesignals wieder gesperrt. In Zeile IV der Fig. 3b sind die Impulspaare bei negativen Vorimpulsen dargestellt. Die Impulse dieser Impulspaare haben jeweils die gleiche Dauer.Is there a negative pre-pulse, as shown in line III of Fig. 3b, this is detected by the pulse detection stage 39 , which then outputs a release signal to the pulse detection stage 38 and the pulse output stage 41 . The pulse output stage 41 then generates a first negative pulse. When the pulse detection stage 38 determines the end of the negative pre-pulse, it generates an enable signal for the pulse output stage 40 , which then outputs a positive pulse. The pulse detection stage 38 is blocked again after the release signal has been generated. Line IV of FIG. 3b shows the pairs of pulses in the case of negative pre-pulses. The pulses of these pairs of pulses each have the same duration.

Die Impulspaare bilden das zweite Schaltsignal X 7 der Impulspaarerzeugerschaltung 21. Am Ausgang der Impuls­ wandlerschaltung 35 ist eine Stufe 42 angeordnet, die bei Abgabe eines Freigabesignals X 8 von der Prüfschaltung 22 das zweite Schaltsignal X 7 durchläßt. Wird während der Erzeugung eines Impulspaares festgestellt, daß das Eingangssignal Xe nicht mehr innerhalb der neutralen Zone liegt und damit die Erzeugung eines Freigabesignals X 8 von der Prüfschaltung 22 beendet, läßt die Stufe 42 das zweite Schaltsignal X 7 so lange durch, bis die Erzeugung des Impulspaares abgeschlossen ist.The pulse pairs form the second switching signal X 7 of the pulse pair generator circuit 21 . At the output of the pulse conversion circuit 35, a stage 42 is arranged, which transmits at output an enable signal X 8 of the test circuit 22, the second switching signal X. 7 If during generation of a pulse pair determined that the input signal Xe is no longer within the neutral zone, and thus the generation of an enable signal X ends 8 of the test circuit 22, the stage can 42, the second switching signal X 7 so long by until the generation of the Pulse pair is completed.

Die Häufigkeit des Auftretens der Impulspaare ist proportional dem Eingangssignal Xe. Ebenso ist, da die Impulspaare aus den Vorimpulsen gebildet werden, die relative Einschaltdauer des Ausgangssignales X 6 der Vor­ impulserzeugerschaltung 25 proportional dem Eingangs­ signal Xe. Die relative Einschaltdauer ist als das Ver­ hältnis zwischen der Dauer eines Vorimpulses (Tein) und der Summe zwischen der Dauer eines Vorimpulses und der Dauer zwischen zwei Vorimpulsen (Tein + Taus) definiert (Fig. 3b). Während des ersten Impulses eines Impulspaares dreht sich der Stellmotor in eine von der Polarität dieses Impulses abhängige Richtung. Zwischen dem ersten Impuls und dem zweiten bipolaren Impuls steht der Stellmotor. Während des zweiten Impulses fährt er in die Ursprungs­ stellung zurück. Hiermit wird bewirkt, daß abhängig von der Polarität des Vorimpulses bzw. des ersten Impulses eines Impulspaares kurzzeitig mehr oder weniger Energie dem Regelkreis zugeführt wird, denn die Motorstellung bleibt im Mittel gleich. Beispielsweise wird bei dem obenerwähnten Beispiel zu Fig. 1 mehr oder weniger Wasserdampf kurzzeitig über das Ventil zur Regelstrecke gelassen. Die Dauer eines Impulses eines Impulspaares darf natürlich nicht so gewählt werden, daß das Eingangs­ signal Xe hierdurch aus der neutralen Zone fällt oder der Regelkreis instabil wird. Diese Dauer soll vielmehr so gewählt werden, daß sich das Eingangssignal Xe immer weiter dem Wert Null annähert, und daß die Dauer der Impulse eines Impulspaares so groß ist, daß die maximal auftretende Regelabweichung innerhalb der neutralen Zone nahezu Null wird.The frequency of the occurrence of the pulse pairs is proportional to the input signal Xe . Likewise, since the pulse pairs are formed from the pre-pulses, the relative duty cycle of the output signal X 6 of the pre-pulse generator circuit 25 is proportional to the input signal Xe . The relative duty cycle is defined as the ratio between the duration of a pre-pulse (Tein) and the sum between the duration of a pre-pulse and the duration between two pre-pulses (Tein + Taus) ( Fig. 3b). During the first pulse of a pair of pulses, the servomotor rotates in a direction dependent on the polarity of this pulse. The servomotor is located between the first pulse and the second bipolar pulse. During the second pulse, it returns to its original position. This has the effect that, depending on the polarity of the pre-pulse or the first pulse of a pair of pulses, more or less energy is briefly supplied to the control circuit, because the motor position remains the same on average. For example, in the above-mentioned example of FIG. 1, more or less water vapor is briefly let through the valve to the controlled system. The duration of a pulse of a pair of pulses must of course not be chosen so that the input signal Xe falls out of the neutral zone or the control loop becomes unstable. Rather, this duration should be chosen so that the input signal Xe continues to approach the value zero, and that the duration of the pulses of a pair of pulses is so large that the maximum control deviation occurring within the neutral zone becomes almost zero.

Das Verhalten des Reglers kann durch Einfügung eines Pro­ portional-Differential-Gliedes 10 (PD-Glied) und eines Proportional-Integral-Gliedes 20 (PI-Glied) verbessert werden. Das PD-Glied wird vor die Überlagerungsstufe 12 geschaltet, so daß das Eingangssignal Xe über dieses PD-Glied 10 der Überlagerungsstufe 12 zugeführt wird. Mit Hilfe dieses PD-Gliedes 10 wird der Vorhalt des Reglers eingestellt. Das PD-Glied 10 weist die folgende Über­ tragungsfunktion auf.The behavior of the controller can be improved by inserting a proportional-proportional link 10 (PD link) and a proportional-integral link 20 (PI link). The PD element is connected upstream of the superimposition stage 12 , so that the input signal Xe is fed to the superimposition stage 12 via this PD element 10 . The lead of the controller is set with the aid of this PD element 10 . The PD member 10 has the following transfer function.

F(p) = Kd (1 + p Tv/(1 + p Tf)), F (p) = Kd (1 + p Tv / (1 + p Tf)) ,

wobei Tv die Vorhaltzeitkonstante, Tf eine erste Ver­ zögerungszeitkonstante und Kd die Verstärkung ist.where Tv is the lead time constant, Tf is a first delay time constant and Kd is the gain.

Das PI-Glied 20 erhält das Ausgangssignal Xl des PD-Gliedes 10. Die Übertragungsfunktion des PD-Gliedes 20 lautet:The PI element 20 receives the output signal X1 of the PD element 10 . The transfer function of the PD element 20 is:

F(p) = Ki (1 + 1/p Ti), F (p) = Ki (1 + 1 / p Ti) ,

wobei Ti eine zweite Verzögerungszeitkonstante und Ki die Verstärkung ist. Das Ausgangssignal X 5 des PI-Gliedes 20 wird der Impulspaarerzeugerschaltung 21 geliefert. Durch dieses PI-Glied 20 wird erreicht, daß die Regelabwei­ chung, d. h. das Eingangssignal Xe, schneller nahezu Null wird.where Ti is a second delay time constant and Ki is the gain. The output signal X 5 of the PI element 20 is supplied to the pulse pair generator circuit 21 . This PI element 20 ensures that the control deviation, ie the input signal Xe , quickly becomes almost zero.

Der Prüfschaltung 22 wird auch noch das Ausgangssignal Xl des PD-Gliedes 10 zugeführt. Die Prüfschaltung 22 gibt nur dann ein Freigabesignal X 8 an die Impulspaarerzeugerschal­ tung 21 ab, wenn das Eingangssignal Xe und das Ausgangs­ signal X 1 des PD-Gliedes 10 innerhalb der neutralen Zone liegen.The test circuit 22 is also supplied with the output signal X1 of the PD element 10 . The test circuit 22 only outputs an enable signal X 8 to the pulse pair generator circuit 21 when the input signal Xe and the output signal X 1 of the PD element 10 are within the neutral zone.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung kann auch mit digitalen Schaltelementen realisiert werden. Dazu muß das Eingangssignal Xe einem Analog-Digital-Umsetzer zuge­ führt werden, der ein digitales Signal erzeugt. Der Aus­ gang des Analog-Digital-Umsetzers ist mit dem Regler, der aus an sich bekannten diskreten digitalen Schaltelementen aufgebaut ist, verbunden.The circuit arrangement shown in FIG. 2 can also be implemented with digital switching elements. For this purpose, the input signal Xe must be fed to an analog-to-digital converter, which generates a digital signal. From the output of the analog-to-digital converter is connected to the controller, which is made up of discrete digital switching elements known per se.

Eine weitere Realisierung der Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 4 dargestellt. Hierbei wird in einem Analog-Digital- Umsetzer 50 der analoge Istwert in einen digitalen Istwert Xi umgewandelt, der als binär codierter Abtastwert vorliegt, mit einer Auflösung von beispielsweise 16 bit. Der Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers 50 ist mit einem Eingang 51 einer Digital-Rechenanordnung 52 verbunden. Die Digitalrechenanordnung 52 umfaßt einen Mikroprozessor 53, einen Festwertspeicher 54 (ROM), einen Schreib/Lese­ speicher 55 (RAM), einen Eingabebaustein 56 und einen Aus­ gabebaustein 57. Der Eingang 51 der Digitalrechenanord­ nung 52 ist auch ein Eingang des Eingabebausteins 56. Der Eingabebaustein 56 weist einen weiteren Eingang 58 auf, der mit einer Eingabeanordnung 59 verbunden ist, in der der Sollwert und weitere Werte, wie z. B. die Zeitkonstante Tn, sowie die gewünschten Schwell­ werte g 1, g 2, h 1 und h 2 vom Benutzer eingestellt werden. Der Mikroprozessor 53 ist mit den einzelnen Bausteinen, d. h. Festwertspeicher 54, Schreib/Lesespeicher 55 und den Ein- und Ausgabebausteinen 56 und 57 über Steuer-, Daten- und Adressenleitungen verbunden. Im Festwertspeicher 54 ist ein Programm abgespeichert, das der Mikroprozessor 53 ausführt. Im Schreib/Lesespeicher 55 werden veränderbare Daten während des Rechenvorgangs abgespeichert. In der Digitalrechenanordnung 52 wird ein digitales Ausgangs­ signal erzeugt, das das Motor-Stellsignal Xa darstellt, das über den Ausgabebaustein 47 und gegebenenfalls über einen Digital-Analog-Umsetzer an einen Stellmotor 7 abgegeben wird. Die Digitalrechenanordnung 52 steuert auch den Analog-Digital-Umsetzer 40 und einen gegebenenfalls vorhandenen Digital-Analog-Umsetzer. Die Abtastfrequenz beträgt hierbei beispielsweise 6 Hz. Nachdem ein Motor- Stellsignal Xa erzeugt wurde, wird ein neuer Abtastwert aus dem analogen Istwert gebildet.Another implementation of the circuit arrangement for carrying out the method according to the invention is shown in FIG. 4. Here, in an analog-to-digital converter 50, the analog actual value is converted into a digital actual value Xi , which is present as a binary-coded sample, with a resolution of 16 bits, for example. The output of the analog-to-digital converter 50 is connected to an input 51 of a digital computing arrangement 52 . The digital computing device 52 comprises a microprocessor 53 , a read-only memory 54 (ROM), a read / write memory 55 (RAM), an input module 56 and an output module 57 . The input 51 of the digital computing arrangement 52 is also an input of the input module 56 . The input module 56 has a further input 58 , which is connected to an input arrangement 59 , in which the setpoint value and further values, such as, for. B. the time constant Tn , and the desired threshold values g 1 , g 2 , h 1 and h 2 can be set by the user. The microprocessor 53 is connected to the individual modules, ie read-only memory 54 , read / write memory 55 and the input and output modules 56 and 57 via control, data and address lines. A program that the microprocessor 53 executes is stored in the read-only memory 54 . Changeable data are stored in the read / write memory 55 during the computing process. In the digital computing arrangement 52 , a digital output signal is generated, which represents the motor control signal Xa , which is output via the output module 47 and, if appropriate, via a digital-to-analog converter to a servomotor 7 . The digital computing arrangement 52 also controls the analog-to-digital converter 40 and any digital-to-analog converter that may be present. The sampling frequency here is, for example, 6 Hz. After a motor control signal Xa has been generated, a new sampling value is formed from the analog actual value.

Mit Hilfe der in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Flußab­ laufdiagramme werden die einzelnen Verfahrensschritte erläutert, die in der Digitalrechenanordnung 52 zur Erzeugung eines Motor-Stellsignals Xa für den Stellmotor 7 benötigt werden. Ein Durchlauf eines solchen Programmes dient dazu, einen Motor-Stellsignalwert Xa zu erzeugen.With the aid of the flow diagrams shown in FIGS . 5 to 8, the individual method steps are explained which are required in the digital computing arrangement 52 for generating a motor control signal Xa for the servomotor 7 . A run of such a program serves to generate a motor control signal value Xa .

Wie in Block 60 (Fig. 5) dargestellt ist, wird zuerst ein Istwert Xi eingelesen und danach der Soll/Ist-Vergleich durchgeführt, indem der Istwert Xi vom Sollwert Xs subtrahiert wird (Block 61). Als Ergebnis dieses Ver­ gleiches ergibt sich ein Eingangswert Xe. Im nächsten Programmschritt wird, wie in Block 62 dargestellt ist, ein Wert X 1 nach folgender Gleichung berechnet:As shown in block 60 ( FIG. 5), an actual value Xi is first read in and then the target / actual comparison is carried out by subtracting the actual value Xi from the target value Xs (block 61 ). The result of this comparison is an input value Xe . In the next program step, as shown in block 62 , a value X 1 is calculated using the following equation:

X 1 : = X 1(alt) C 1 + (Xe-Xe(alt)) C 2 + Xe, X 1 : = X 1 (old) C 1 + (Xe-Xe (old)) C 2 + Xe ,

wobei X 1(alt) der beim vorherigen Programmdurchlauf berechnete Wert von X 1 und Xe(alt) der beim vorherigen Programmdurchlauf berechnete Eingangswert Xe ist und die Koeffizienten C 1 und C 2 folgendermaßen definiert sind:where X 1 (old) is the value of X 1 calculated in the previous program run and Xe (old) is the input value Xe calculated in the previous program run and the coefficients C 1 and C 2 are defined as follows:

C 1 = Tv/(Tv + Ts Kd) und C 2 = C 1 Kd C 1 = Tv / (Tv + Ts Kd) and C 2 = C 1 Kd

mit Ts dem Reziprokwert der Abtastfrequenz (Abtastzeit). Die in Block 62 dargestellte Gleichung ist die Zeit­ funktion im diskreten Bereich für ein PD-Glied. Also wird mit diesem Programmschritt ein PD-Glied nachgebildet.with Ts the reciprocal of the sampling frequency (sampling time). The equation shown in block 62 is the time function in the discrete range for a PD member. So with this program step a PD element is simulated.

Im nächsten Programmschritt (Block 63) wird ein erster Schaltsignalwert X 3 erzeugt. Die detaillierte Beschreibung dieses Programmschrittes ist in Fig. 6 dargestellt. Dabei wird zuerst eine Subtraktion eines beim vorherigen Programmdurchlauf ermittelten Tiefpaßsignalwertes X 4(alt) vom Wert X 1 durchgeführt (Block 64). Der sich aus dieser Subtraktion ergebende Differenzwert X 2 wird, wie in Block 65 dargestellt ist, mit dem ersten Schwellwert g 2 verglichen. Ist der Differenzwert X 2 größer als der erste Schwellwert, wird der erste Schaltsignalwert X 3 gleich 1 gesetzt (Block 66). Ist diese Bedingung nicht erfüllt, wird danach abgefragt, ob der Differenzwert X 2 kleiner als der zweite Schwellwert h 2 ist (Block 67). Ist dies der Fall, wird der erste Schaltsignalwert X 3 gleich -1 gesetzt (Block 68). Wenn diese Bedingung aber nicht erfüllt ist, wird, wie in Block 69 dargestellt ist, abgefragt, ob der Differenzwert X 2 größer als der dritte Schwellwert g 1 ist. Ist dies nicht der Fall, wird danach abgefragt, ob der Differenzwert X 2 kleiner als der vierte Schwellwert h 1 ist (Block 70). Ist diese Bedingung auch nicht erfüllt, wird der erste Schaltsignalwert X 3 gleich Null gesetzt (Block 71). Hat jedoch die Überprüfung ergeben, daß der Differenzwert X 2 größer als der dritte Schwell­ wert g 1 ist oder daß der Differenzwert X 2 kleiner als der vierte Schwellwert h 1 ist, wird der erste Schaltsignal­ wert X 3 gleich dem ersten Schaltsignalwert X 3(alt) gesetzt, der beim vorherigen Programmdurchlauf ermittelt wurde (Block 72). Mit den in den Blöcken 65 bis 72 darge­ stellten Programmschritten wird ein Drei-Punkt-Schalter nachgebildet.In the next program step (block 63 ), a first switching signal value X 3 is generated. The detailed description of this program step is shown in FIG. 6. First a subtraction of a low-pass signal value X 4 (old) determined during the previous program run is carried out from the value X 1 (block 64 ). The difference value X 2 resulting from this subtraction is, as shown in block 65 , compared with the first threshold value g 2 . If the difference value X 2 is greater than the first threshold value, the first switching signal value X 3 is set to 1 (block 66 ). If this condition is not met, a query is made as to whether the difference value X 2 is less than the second threshold value h 2 (block 67 ). If this is the case, the first switching signal value X 3 is set to -1 (block 68 ). If this condition is not met, however, as shown in block 69 , a query is made as to whether the difference value X 2 is greater than the third threshold value g 1 . If this is not the case, a query is made as to whether the difference value X 2 is less than the fourth threshold value h 1 (block 70 ). If this condition is also not met, the first switching signal value X 3 is set to zero (block 71 ). However, if the check has shown that the difference value X 2 is greater than the third threshold value g 1 or that the difference value X 2 is less than the fourth threshold value h 1 , the first switching signal value X 3 becomes equal to the first switching signal value X 3 (old ) that was determined during the previous program run (block 72 ). A three-point switch is simulated using the program steps shown in blocks 65 to 72 .

Im folgenden Programmschritt (Block 73) wird dann ein Tiefpaßsignalwert X 4 nach folgender Formel berechnet:In the following program step (block 73 ), a low-pass signal value X 4 is then calculated using the following formula:

X 4 : = X 4(alt) C 3 + X 3 C 4, X 4 : = X 4 (old) C 3 + X 3 C 4 ,

wobei X 4(alt) der beim vorherigen Programmdurchlauf berechnete Tiefpaßsignalwert X 4 ist und die Koeffizienten C 3 und C 4 folgendermaßen definiert sind:where X 4 (old) is the low-pass signal value X 4 calculated during the previous program run and the coefficients C 3 and C 4 are defined as follows:

C 3 = l - Ts/Tn , C 4 = V Ts/Tn. C 3 = 1 - Ts / Tn , C 4 = V Ts / Tn .

Der Tiefpaßsignalwert X 4 wird beim nächsten Programm­ durchlauf zur Subtraktion mit dem Wert X 1 (siehe Block 64) verwendet.The low pass signal value X 4 is used in the next program run for subtraction with the value X 1 (see block 64 ).

Nachdem nun der erste Schaltsignalwert X 3 erzeugt worden ist, wird im folgenden ein zweiter Schaltsignalwert X 7 gebildet, wie dies in Block 75 der Fig. 5 dargestellt ist. Zur Erläuterung der Erzeugung des zweiten Schalt­ signalwertes X 7 werden im folgenden die zwei detaillierten Flußablaufdiagramme in den Fig. 7 und 8 beschrieben. Zuerst wird, wie in Block 76 der Fig. 7 dargestellt ist, die folgende Gleichung berechnet:Now that the first switching signal value X 3 has been generated, a second switching signal value X 7 is formed in the following, as shown in block 75 of FIG. 5. To explain the generation of the second switching signal value X 7 , the two detailed flowcharts in FIGS. 7 and 8 are described below. First, as shown in block 76 of FIG. 7, the following equation is calculated:

X 5 : = X 5(alt) C 5 X 1 - C 6 X 1(alt), X 5 : = X 5 (old) C 5 X 1 - C 6 X 1 (old),

wobei X 1(alt) und X 5(alt) die beim vorherigen Programm­ durchlauf ermittelten Werte von X 1 bzw. X 5 sind und die Koeffizienten C 5 und C 6 durch folgende Gleichungen definiert sind:where X 1 (old) and X 5 (old) are the values of X 1 and X 5 determined in the previous program and the coefficients C 5 and C 6 are defined by the following equations:

C 5 = Ki und C 6 = Ki (1 - Ts/Tn). C 5 = Ki and C 6 = Ki (1 - Ts / Tn) .

Mit diesem in Block 76 dargestellten Programmschritt wird ein PI-Glied nachgebildet.With this program step shown in block 76 , a PI element is simulated.

Im nächsten Programmschritt wird abgefragt, ob der im vorherigen Programmablauf ermittelte Wert X 6(alt) größer als Null ist (Block 77 ). Ist dies der Fall, wird ein konstanter Wert Xk vom Wert X 5 subtrahiert und ein Wert X 51 gebildet (Block 78). Ist diese Bedingung nicht erfüllt, wird abgefragt, ob der Wert X 6(alt) kleiner als Null ist (Block 79). Ist dies der Fall, wird, wie in Block 80 dargestellt ist, der Wert X 51 aus der Addition zwischen den Werten X 5 und Xk gebildet. Ist diese Bedingung aber nicht erfüllt, wird der Wert X 51 gleich dem Wert X 5 gesetzt (Block 81). Im nächsten Programmschritt wird ein Wert X 52 aus der Addition zwischen dem beim vorherigen Programmablauf berechnetem Wert X 52(alt) und dem Wert X 51 ermittelt (Block 82). Mit diesem in Block 82 dargestellten Programmschritt wird ein Integrator nachge­ bildet.In the next program step, a query is made as to whether the value X 6 (old) determined in the previous program sequence is greater than zero (block 77 ). If this is the case, a constant value Xk is subtracted from the value X 5 and a value X 51 is formed (block 78 ). If this condition is not met, a query is made as to whether the value X 6 (old) is less than zero (block 79 ). If this is the case, as shown in block 80 , the value X 51 is formed from the addition between the values X 5 and Xk . If this condition is not met, the value X 51 is set equal to the value X 5 (block 81 ). In the next program step, a value X 52 is determined from the addition between the value X 52 (old) calculated in the previous program run and the value X 51 (block 82 ). With this program step shown in block 82 , an integrator is simulated.

Im nächsten Programmschritt, der in Block 83 gezeigt ist, wird abgefragt, ob der Wert X 52 größer oder gleich einem Grenzwert A ist. Ist diese Bedingung erfüllt, wird ein Wert X 6 gleich 1 gesetzt (Block 84). Ist diese Bedingung nicht erfüllt, wird überprüft, ob der Wert X 52 kleiner oder gleich -A ist (Block 85). Ist dies der Fall, wird der Wert X 6 gleich -1 gesetzt (Block 86), sonst wird der Wert X 6 gleich Null gesetzt (Block 87). Die Folge der Werte X 6 stellt ein Signal dar, in dem die Vorimpulse enthalten sind (Fig. 3b, Zeile I und III). Die Über­ lagerung mit einem konstanten Wert Xk, die in den Blöcken 78 und 80 dargestellt ist, wird also nur vorge­ nommen, wenn die Werte von X 6 größer oder kleiner als Null sind, d. h., wenn ein Vorimpuls erzeugt wird. Ein Vorimpuls wird nämlich dann erzeugt, wenn der Betrag des integrier­ ten Wertes größer oder gleich dem Betrag von A ist. Die in den Blöcken 77 bis 87 beschriebenen Programmschritte bilden also eine Vorimpulserzeugerschaltung nach.In the next program step, which is shown in block 83 , a query is made as to whether the value X 52 is greater than or equal to a limit value A. If this condition is met, a value X 6 is set to 1 (block 84 ). If this condition is not met, it is checked whether the value X 52 is less than or equal to - A (block 85 ). If this is the case, the value X 6 is set to -1 (block 86 ), otherwise the value X 6 is set to zero (block 87 ). The sequence of the values X 6 represents a signal in which the pre-pulses are contained ( Fig. 3b, lines I and III). The overlay with a constant value Xk , which is shown in blocks 78 and 80 , is therefore only carried out if the values of X 6 are greater or less than zero, ie if a pre-pulse is generated. A pre-pulse is namely generated when the amount of the integrated value is greater than or equal to the amount of A. The program steps described in blocks 77 to 87 thus emulate a pre-pulse generator circuit.

Mit Hilfe der Fig. 8 wird im folgenden beschrieben, wie aus dem Wert X 6 der zweite Schaltsignalwert X 7 gebildet wird. Die Folge der Werte X 7 stellt ein Signal dar, welches die Impulspaare enthält (Fig. 3b, Zeile II und IV). Wie in Block 90 dargestellt ist, wird zuerst überprüft, ob die Impulspaarerzeugung begonnen hat, d. h. ob die Variable "Start" positiv gesetzt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird, wie in Block 91 dargestellt ist, geprüft, ob der Eingangswert Xe und der Wert X 1 innerhalb der neutralen Zone liegen. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, wird der zweite Schaltsignalwert X 7 gleich Null gesetzt (Block 92). Ist diese Bedingung aber erfüllt, wird abgefragt, ob der Wert X 6 gleich dem im vorherigen Programmablauf ermittelten Wert X 6(alt) ist (Block 93). Ist dies der Fall, wird ebenfalls der zweite Schaltsignal­ wert X 7 gleich Null gesetzt (Block 92). Ist diese Bedingung jedoch nicht erfüllt, beginnt ein neuer Vorim­ puls. In diesem Fall muß überprüft werden, ob dieser Vorimpuls negativ oder positiv ist. Es wird abgefragt, ob der Wert X 6 gleich 1 ist (Block 94). Ist dies der Fall, liegt ein positiver Vorimpuls vor und die Impulspaar­ erzeugung kann beginnen. Dazu wird ein Zähler mit dem Zählerstand B geladen. Es wird gespeichert, daß ein positiver Impuls vorliegt, indem eine Variable "Zustand" positiv gesetzt wird. Außerdem wird angegeben, daß die Impulspaarerzeugung begonnen hat, d. h. die Variable "Start" positiv belegt. Dann wird noch der zweite Schaltsignalwert X 7 gleich 1 gesetzt (Block 95). Der Wert B, mit dem der Zähler geladen wird, gibt die Impulslänge eines Impulses eines Impulspaares an, d. h. die Anzahl der Abtastwerte eines Impulses. Wird aber festgestellt, daß die Bedingung in Block 94 nicht erfüllt ist, liegt ein negativer Vorimpuls vor. In diesem Fall wird der Zähler mit einem negativen Zählerstand B geladen, die Polarität des Vorimpulses gespeichert, in dem die Variable "Zustand" negativ und der zweite Schaltsignalwert X 7 gleich -1 gesetzt wird (Block 96). Außerdem wird die Variable "Start" positiv gesetzt.With the help of Fig. 8 will be described below, as the second switching signal value X 7 is formed from the value X6. The sequence of the values X 7 represents a signal which contains the pulse pairs ( Fig. 3b, line II and IV). As shown in block 90 , it is first checked whether the pulse pair generation has started, ie whether the variable "start" is set positive. If this is not the case, it is checked, as shown in block 91 , whether the input value Xe and the value X 1 lie within the neutral zone. If this condition is not met, the second switching signal value X 7 is set to zero (block 92 ). If this condition is fulfilled, however, a query is made as to whether the value X 6 is equal to the value X 6 (old) determined in the previous program run (block 93 ). If this is the case, the second switching signal value X 7 is also set to zero (block 92 ). However, if this condition is not met, a new pre-pulse begins. In this case it must be checked whether this pre-pulse is negative or positive. A query is made as to whether the value X 6 is 1 (block 94 ). If this is the case, there is a positive pre-pulse and the pulse pair generation can begin. For this purpose, a counter with the counter reading B is loaded. It is stored that there is a positive pulse by setting a variable "state" positive. It also indicates that the generation of the pulse pair has started, ie the variable "Start" has a positive assignment. Then the second switching signal value X 7 is set equal to 1 (block 95 ). The value B , with which the counter is loaded, indicates the pulse length of a pulse of a pair of pulses, ie the number of samples of a pulse. However, if it is determined that the condition in block 94 is not met, a negative pre-pulse is present. In this case, the counter is loaded with a negative counter reading B , the polarity of the pre-pulse is stored in which the variable "state" is set negative and the second switching signal value X 7 is set to -1 (block 96 ). The "Start" variable is also set positively.

Im Falle, daß die Bedingung des Blockes 90 erfüllt ist, d. h., daß die Impulspaarerzeugung stattfindet, wird überprüft, ob der erste Impuls eines Impulspaares positiv oder negativ ist. Es wird also im Block 97 abgefragt, ob die Variable "Zustand" positiv ist. Ist dies der Fall, liegt ein positiver Vorimpuls vor und anschließend wird die Bedingung überprüft, ob der Zählerstand größer Null ist (Block 98). Ist der Zählerstand größer Null, wird, wie in Block 99 dargestellt ist, der Zähler um eine Einheit erniedrigt. Anschließend wird abgefragt, ob der Zähler­ stand Null ist (Block 100). Ist diese Bedingung nicht erfüllt, ist der erste Impuls eines Impulspaares noch nicht beendet. Ist diese Bedingung aber erfüllt, wird der Zähler mit einem negativen Zählerstand -B geladen und der zweite Schaltsignalwert X 7 gleich Null gesetzt (Block 101). Wenn die Bedingung in Block 100 erfüllt ist, bedeutet dies, daß der erste Impuls eines Impulspaares beendet ist.In the event that the condition of block 90 is fulfilled, that is to say that the pulse pair generation takes place, it is checked whether the first pulse of a pulse pair is positive or negative. It is therefore queried in block 97 whether the variable “state” is positive. If this is the case, there is a positive pre-pulse and then the condition is checked as to whether the counter reading is greater than zero (block 98 ). If the counter reading is greater than zero, the counter is decremented by one unit, as shown in block 99 . Subsequently, a query is made as to whether the counter was zero (block 100 ). If this condition is not met, the first pulse of a pair of pulses has not yet ended. If this condition is met, however, the counter is loaded with a negative counter reading - B and the second switching signal value X 7 is set to zero (block 101 ). If the condition in block 100 is met, it means that the first pulse of a pair of pulses has ended.

Wird in Block 98 festgestellt, daß der Zählerstand kleiner als Null ist, wird anschließend in Block 102 überprüft, ob der Wert X 6 gleich Null ist. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, ist das Ende des Vorimpulses noch nicht erreicht und der zweite Impuls eines Impulspaares kann noch nicht gebildet werden. Ist der Vorimpuls aber beendet, d. h. der Wert X 6 ist gleich Null, wird der zweite Schaltsignal­ wert X 7 gleich -1 gesetzt (Block 103) und der Zählerstand um eine Einheit erhöht (Block 104). Danach wird überprüft, ob der Zählerstand gleich Null ist (Block 105). Ist dies nicht der Fall, ist der zweite Impuls eines Impulspaares noch nicht beendet. Ist diese Bedingung aber erfüllt, ist die Impulspaarerzeugung beendet, und die Variable "Start" wird negativ, die Variable "Zustand" und der zweite Schaltsignalwert X 7 gleich Null gesetzt (Block 106).If it is determined in block 98 that the counter reading is less than zero, then a check is made in block 102 whether the value X 6 is equal to zero. If this condition is not met, the end of the pre-pulse has not yet been reached and the second pulse of a pair of pulses cannot yet be formed. However, if the pre-pulse has ended, ie the value X 6 is equal to zero, the second switching signal value X 7 is set to -1 (block 103 ) and the counter reading is increased by one unit (block 104 ). It is then checked whether the counter reading is zero (block 105 ). If this is not the case, the second pulse of a pair of pulses has not yet ended. If this condition is fulfilled, however, the pulse pair generation is ended and the variable "start" becomes negative, the variable "state" and the second switching signal value X 7 are set to zero (block 106 ).

In den Blöcken 98 bis 106 wurde der Fall beschrieben, daß ein positiver Vorimpuls vorliegt. Liegt nun ein negativer Vorimpuls vor, d. h. die Variable "Zustand" ist negativ (Block 97), wird abgefragt, ob der Zählerstand kleiner als Null ist (Block 107). Ist dies der Fall, wird der Zähler­ stand um eine Einheit erhöht (Block 108) und danach abge­ fragt, ob der Zählerstand gleich Null ist (Block 109). Ist dies nicht der Fall, ist der erste Impuls eines Impuls­ paares noch nicht beendet. Wenn der erste Impuls eines Im­ pulspaares aber beendet ist, d. h. der Zählerstand gleich Null ist, wird, wie in Block 110 dargestellt ist, der Zäh­ ler mit dem Zählerstand B geladen und der zweite Schalt­ signalwert gleich Null gesetzt.The case in which a positive pre-pulse is present was described in blocks 98 to 106 . If there is now a negative pre-pulse, ie the variable "state" is negative (block 97 ), a query is made as to whether the counter reading is less than zero (block 107 ). If this is the case, the counter status is increased by one unit (block 108 ) and then queried whether the counter status is zero (block 109 ). If this is not the case, the first pulse of a pulse pair has not yet ended. If, however, the first pulse of a pair of pulses has ended, ie the counter reading is zero, the counter is loaded with counter reading B and the second switching signal value is set to zero, as shown in block 110 .

Falls nun die Bedingung in Block 107, daß der Zählerstand kleiner als Null ist, nicht erfüllt ist, wird, wie in Block 111 dargestellt ist, abgefragt, ob der Wert X 6 gleich Null ist. Ist dies nicht der Fall, ist der negative Vorimpuls noch nicht beendet. Ist diese Bedingung aber erfüllt, wird der zweite Schaltsignalwert X 7 gleich 1 gesetzt (Block 112) und der Zähler um eine Einheit erniedrigt (Block 113). Anschließend wird geprüft, ob der Zählerstand gleich Null ist (Block 114). Ist dies nicht der Fall, ist die Erzeugung des zweiten Impulses eines Impulspaares noch nicht beendet. Ist diese Bedingung aber erfüllt, ist die Impulspaarerzeugung beendet und die Variable "Start" negativ, die Variable "Zustand" und der zweite Schaltsignalwert X 7 werden gleich Null gesetzt (Block 115). Der nächste Programmschritt nach den Blöcken 92, 95, 96, 101, 106, 110 und 115 und nach der "Nein"-Bedingung der Blöcke 100, 102, 105, 109, 111 und 114 ist die Kombination des ersten und zweiten Schaltsignalwertes (Block 116 in Fig. 5). Der erste und zweite Schaltsignalwert werden so kombiniert, daß sie bei gleicher Polarität einen Motor-Stellsignalwert Xa mit dieser Polarität ausgegeben wird und bei entgegengesetzter Polarität einen Motor-Stellsignalwert Xa von Null erzeugt wird. Bei einem Wert von Null und bei einem Wert, der entweder eine positive oder negative Polarität aufweist, wird ein Wert Xa gebildet, der die jeweilige positive oder negative Polarität aufweist. Wenn beide Werte X 3 und X 7 Null sind, wird ein Motor-Stellsignalwert Xa von Null gebildet. Anschließend wird der kombinierte Wert, d. h. der Stellsignalwert Xa ausgelesen (Block 117).If the condition in block 107 that the counter reading is less than zero is not fulfilled, a query is made, as shown in block 111 , as to whether the value X 6 is equal to zero. If this is not the case, the negative pre-pulse has not yet ended. If this condition is met, however, the second switching signal value X 7 is set to 1 (block 112 ) and the counter is decreased by one unit (block 113 ). It is then checked whether the counter reading is zero (block 114 ). If this is not the case, the generation of the second pulse of a pair of pulses has not yet ended. If this condition is fulfilled, however, the pulse pair generation is ended and the variable "start" is negative, the variable "state" and the second switching signal value X 7 are set to zero (block 115 ). The next program step after blocks 92, 95, 96, 101, 106, 110 and 115 and after the "No" condition of blocks 100, 102, 105, 109, 111 and 114 is the combination of the first and second switching signal values (block 116 in Fig. 5). The first and second switching signal values are combined in such a way that, with the same polarity, a motor control signal value Xa with this polarity is output and, with the opposite polarity, a motor control signal value Xa of zero is generated. With a value of zero and with a value which has either a positive or negative polarity, a value Xa is formed which has the respective positive or negative polarity. If both values X 3 and X 7 are zero, a motor control signal value Xa of zero is formed. The combined value, ie the actuating signal value Xa, is then read out (block 117 ).

Claims (9)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Motor-Stellsi­ gnals (Xa) für die Steuerung eines Stellmotors aus einem durch Soll/Ist-Vergleich gebildeten Eingangssignal (Xe), bei dem durch Subtraktion eines durch Tiefpaßfilterung aus einem ersten Schaltsignal (X 3), aus welchem das Motor- Stellsignal (Xa) abgeleitet wird, erzeugten Tiefpaßsignals (X 4) von dem Eingangssignal (Xe) ein Differenzsignal (X 2) gebildet wird, aus welchem das erste Schaltsignal (X 3) abgeleitet wird, das positiv wird, wenn das Differenz­ signal (X 2) größer als ein vorgegebener erster Schwellwert g 2 wird, und das negativ wird, wenn das Differenzsignal (X 2) kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellwert h 2 wird, und das Null wird, wenn das Differenzsignal (X 2) kleiner als ein vorgegebener dritter Schwellwert g 1 oder größer als ein vorgegebener vierter Schwellwert h 1 wird, wobei der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Schwell­ wert h 2, g 2 eine neutrale Zone bildet und h 2 < h 1 < g 1 < g 2 ist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Eingangssignal (Xe), wenn dieses innerhalb der neutralen Zone liegt, ein aus Impulspaaren mit bipolaren Impulsen jeweils gleicher Dauer bestehendes zweites Schalt­ signal (X 7) gebildet wird, das mit dem ersten Schaltsignal (X 3) zu dem Motor-Stellsignal (Xa) so kombiniert wird, daß bei gleicher Polarität des ersten und zweiten Schalt­ signales (X 3, X 7) ein Motor-Stellsignal (Xa) mit gleicher Polarität, daß bei entgegengesetzter Polarität des ersten und zweiten Schaltsignales (X 3, X 7) ein Motor-Stell­ signal (Xa) von Null, daß bei einem Schaltsignal (X 3 oder X 7) von Null und bei einem anderen Schaltsignal (X 7 oder X 3) mit positiver oder negativer Polarität, ein Motor- Stellsignal (Xa) mit der jeweiligen positiven oder negativen Polarität und daß ein Motor-Stellsignal (Xa) von Null erzeugt wird, wenn beide Schaltsignale (X 3, X 7) Null sind, wobei die Polarität des ersten Impulses jedes Impulspaares gleich der Polarität des Eingangssignals (Xe) und die Häufigkeit des Auftretens der Impulspaare proportional zur Abweichung des Istwertes (Xi) vom Sollwert (Xs) ist. 1. A method for generating a motor-Stellsi gnals (Xa) for the control of a servomotor from an input signal (Xe) formed by target / actual comparison, in which by subtracting a low-pass filtering from a first switching signal (X 3 ), from which the motor control signal (Xa) is derived, generated low-pass signal (X 4 ) from the input signal (Xe), a difference signal ( X 2 ) is formed, from which the first switching signal (X 3 ) is derived, which becomes positive when the difference (2 X) greater than a predetermined first threshold value signal g 2, and the negative if the difference signal (X 2) is smaller than a predetermined second threshold value h 2, and becomes zero when the difference signal (X 2) is smaller than a predetermined third threshold value g 1 or greater than a predetermined fourth threshold value h 1 is the distance between the first and second threshold value h 2, g 2 forms a neutral zone and h 2 <h 1 <g 1 <g 2 , thereby g e characterizes that from the input signal (Xe) , if this lies within the neutral zone, a second switching signal (X 7 ) consisting of pulse pairs with bipolar pulses each of the same duration is formed, which with the first switching signal (X 3 ) to the motor -Actuating signal (Xa) is combined so that with the same polarity of the first and second switching signals ( X 3 , X 7 ) a motor control signal (Xa) with the same polarity that with opposite polarity of the first and second switching signals (X 3 , X 7 ) a motor control signal (Xa) of zero, that with a switching signal (X 3 or X 7 ) of zero and another switching signal (X 7 or X 3 ) with positive or negative polarity, a motor control signal ( Xa) with the respective positive or negative polarity and that a motor control signal (Xa) of zero is generated if both switching signals (X 3 , X 7 ) are zero, the polarity of the first pulse of each pulse pair being equal to the polarity of the input signal ( Xe ) and the frequency of the occurrence of the pulse pairs is proportional to the deviation of the actual value ( Xi) from the target value (Xs) . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Integration des Eingangssignals (Xe) aus diesem jeweils ein Vorimpuls gebildet wird, wenn der Betrag des integrierten Eingangs­ signals (X 52) größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, und daß aus dem Vorimpuls der erste Impuls eines Impulspaares erzeugt wird, dessen zweiter bipolarer Impuls nach dem Ende des Vorimpulses auftritt.2. The method according to claim 1, characterized in that after an integration of the input signal (Xe) from this a pre-pulse is formed if the amount of the integrated input signal (X 52 ) is greater than a predetermined limit, and that from the pre-pulse the first pulse of a pulse pair is generated, the second bipolar pulse occurs after the end of the pre-pulse. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Beginn des Vorimpulses das Eingangssignal (Xe) mit einem konstanten Signal (Xk) zur Verminderung des Betrages des integrierten Eingangssignals (X 52) addiert wird und daß bei Erreichen des Wertes Null des integrierten Eingangssignals (X 52) der Vorimpuls beendet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that at the beginning of the pre-pulse, the input signal (Xe) with a constant signal (Xk) for reducing the amount of the integrated input signal (X 52 ) is added and that when the value of zero of the integrated input signal is reached (X 52 ) the pre-pulse is ended. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal (Xe) vor der Vorimpulserzeugung verstärkt und vorintegriert wird.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the input signal (Xe) is amplified and pre-integrated before the pre-pulse generation. 5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal (Xe) zuerst differenziert wird und nur dann ein zweites Schalt­ signal (X 7) gebildet wird, wenn sowohl das Eingangs­ signal (Xe) als auch das differenzierte Eingangs­ signal (X 1) innerhalb der neutralen Zone liegen.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the input signal (Xe) is first differentiated and only a second switching signal (X 7 ) is formed when both the input signal (Xe) and the differentiated input signal ( X 1 ) are within the neutral zone. 6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der analoge Istwert in einen digitalen Istwert (Xi) umgesetzt und anschließend der digitale Istwert (Xi) einer Digitalrechenanordnung zugeführt wird, in der dann der Soll/Ist-Vergleich, die Bildung des ersten und zweiten Schaltsignales (X 3, X 7) und darauffolgend die Kombination der beiden Schalt­ signale (X 3, X 7) zum Motor-Stellsignal (Xa) durchgeführt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that first the analog actual value is converted into a digital actual value (Xi) and then the digital actual value (Xi) is fed to a digital computing arrangement in which the target / actual comparison, the formation the first and second switching signals (X 3 , X 7 ) and then the combination of the two switching signals (X 3 , X 7 ) to the motor control signal (Xa) is carried out. 7. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Überlagerungs­ stufe (12), die zur Subtraktion des Tiefpaßsignals (X 4) vom Eingangssignal (Xe) vorgesehen ist, aus dessen Differenzsignal (X 2) ein nachgeschalteter Drei-Punkt- Schalter (15) das erste Schaltsignal (X 3) bildet, welches einem dem Drei-Punkt-Schalter parallel geschalteten Tiefpaßfilter (14) zugeführt wird, das aus dem ersten Schaltsignal (X 3) das Tiefpaßsignal (X 4) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltsignal (X 3) einer Kombinationsstufe (16) zugeführt wird, die das erste Schaltsignal (X 3) mit dem in einer Impulspaarerzeuger­ schaltung (21) aus dem Eingangssignal (Xe) erzeugten zweiten Schaltsignal (X 7) zum Motor-Stellsignal (Xa) kombiniert, und daß eine Prüfschaltung (22) zur Unter­ drückung des zweiten Schaltsignales vorgesehen ist, solange das Eingangssignal nicht in der neutralen Zone ist. 7. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 with a superposition stage ( 12 ), which is provided for subtracting the low-pass signal (X 4 ) from the input signal (Xe) , from whose difference signal (X 2 ) a downstream three-point switch ( 15 ) forms the first switching signal (X 3 ), which is fed to a low-pass filter ( 14 ) connected in parallel with the three-point switch, which generates the low-pass signal (X 4 ) from the first switching signal (X 3 ), characterized in that first switching signal (X 3 ) a combination stage ( 16 ) is supplied, the first switching signal (X 3 ) with the in a pulse pair generator circuit ( 21 ) from the input signal (Xe) generated second switching signal (X 7 ) to the motor control signal (Xa ) combined, and that a test circuit ( 22 ) for suppressing the second switching signal is provided as long as the input signal is not in the neutral zone. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 zur Durch­ führung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulspaarerzeuger­ schaltung (21) einen Integrator (28) zur Integration des Eingangssignals (Xe), einen Grenzwertdetektor (29) zur Erzeugung der Vorimpulse und eine Impulswandler­ schaltung (33) enthält, die aus den Vorimpulsen die Impulspaare bilden.8. Circuit arrangement according to claim 7 for carrying out the method according to claim 2, characterized in that the pulse pair generator circuit ( 21 ) an integrator ( 28 ) for integrating the input signal (Xe) , a limit value detector ( 29 ) for generating the pre-pulses and a pulse converter contains circuit ( 33 ), which form the pulse pairs from the pre-pulses. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Überlagerungs­ stufe (26) vor den Integrator (28) geschaltet ist, die nur bei Abgabe eines Vorimpulses das konstante Signal mit dem Eingangssignal (Xe) addiert.9. Circuit arrangement according to claim 8 for performing the method according to claim 3, characterized in that a further superposition stage ( 26 ) is connected in front of the integrator ( 28 ), which only adds the constant signal with the input signal (Xe) when a pre-pulse is emitted .