确定控制指令的方法技术

分成多个控制区段的同步直线电动机推进多个滑架的控制方法包括：根据存储器的地址时标与电动机静子的齿的关系描述每个滑架运动分布数据；对各区段数据作模运算，确定数据在区段控制器的存储器中的排列；利用存在计算机中各种预定的连续模拟关系式确定并组合运动曲线的各个区段，导出稳态的全部运动分布；对各稳态数据点间每个中间变换曲线按比例分配数据点，以确定处在各稳态间的多个中间变换曲线的数据点，所说比例由一个加权函数确定。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对于由大量计算数字信息控制的机器来说要用一种方法简单快速地确定控制指令。U.S.4，675，582描述了这样一种机器(在此，该专利作为参考文件)，其中多个滑架独立地由多个同步直线电动机系统推进。对于第一稳态运行条件需要能够简单、迅速地确定控制信息，而且在机器连续运行时，需要能确定自第一稳态条件向第二不同的条件转换所需的控制信息;在操作机器时，要对应于观察到的变化条件迅速地、在线地做出决定。例如，用这种直线电动机系统驱动有如美国申请07/209，910(在此做为参考文件)中所详细描述的拉伸薄膜的拉幅机中的滑架，这个机器的运行条件须相应于薄膜特性而变化，所说的变化是做为拉伸操作的结果而被观察的。拉幅机的控制系统包括直线电动机静子(初级线圈)中的控制区，静子位于拉幅机两侧，用来与连在每一对被独立驱动的滑架上的同步动子(次级线圈)电磁耦合。组成控制指令的分立的二进制位(比特)的控制信息储存在该控制系统中的区域控制存储器内，以使每个区域能重复产生电磁信号，这个信号准时与其它区域的电磁信号相配合，从而在整个拉幅机长度上不断地推进该滑架。在′582号专利中，对于稳态及变换操作，直线同步电动机的控制指令是从λ-T单元中描述位置与时间(t)的予定关系曲线推得的，这里λ＝电相位的一个磁极距，T＝进入该系统动子间的一个操作过程的时间。解该曲线的模拟方程求出位相，它作为离散的时间间隔的函数，这是为了确定存在区域控制器的存储器中三个电相位的信息位。对于一个相位的各个完整的λ，在某些时间T会发生二进制指令的变化。这些时间可由λ与t的关系曲线来计算。对于一个给定的区域存储器，一个相位信息可表示成一个λ值的表，λ是t的函数。λ是用度数表示的，每λ为180度;t用一些等于秒的恒定时间T表示。不过已发现，这种以度-秒关系曲线确定数据不便于运算，于是，为选取存储地址，时钟里的时间由中央可编程时基标记;为了六步电机驱动，三相静止的齿配置成位相角的最小公分母。人们发现，通过不断求解描述动子的位置-时间关系曲线的模拟关系式来获取这种数据是一种费时的运算，有时需要好多分钟的计算机时间。确定转换信息尤其如此，因为对于多个正在变换的滑架都须研究其特有的曲线。必须计算对滑架的外廓所储存的全部数据。例如，对于某些应用，可能总计要达到750，000个单个数值，它们转换成位组合格式，则总量将超过50，000，000数据位！由于转换常常以几个有明显速率变化的步骤来进行，所以在机器运行期间经常要进行这些计算。第一步可脱机计算，但是计算接下去的步骤的计算时间时，机器所加工的产品常会被擦伤，因此使这种时间减到最小程度就是十分重要的。事先计算数据并由存储磁盘记下，也是一个缓慢的过程，它需要大型磁盘存储器，而且它本身也不适用于在最后一分钟改变操作条件。本专利技术是一种确定同步直线电动机控制系统稳态控制指令的方法，这些指令储存在区域控制器的存储器中，这个控制系统用来独立地推进多个直线电运机的动子，譬如推进′910申请中的拉幅机支架的滑架的同步直线电动机。本专利技术也是一种迅速确定从一组稳态指令变成另一组指令的变换指令的方法。这些方法比′582专利所描述的方法给出更为迅速的确定。本专利技术的方法导出离散型控制信息的步骤包括-以存储地址时钟标记与直线电动机静子齿数的关系曲线代替度与秒关系曲线描述各滑架运动分布的数据;-根据各个区段的分布运动数据进行模运算来确定区域控制器的存储器中的数据排列;-使用各种予先确定的连续模拟关系曲线确定并组合运动曲线的各个部分导出包括复杂的加速区段的稳态运行的总运动分布;-按一定比例分配各稳态数据点之间每条中间曲线的数据点来确定各稳态之间的许多中间变换曲线的数据，所说比例由加权函数确定。本专利技术的表示和导出控制数据的方法得到极好的运算结果，明显地减少了获取数据的时间，使数据在线运算切实可行。附图说明图1是分成多个控制区段的直线电动机静子及一些与这些静子区段位置有关的数据示意图;图2是图1的展开，表示与那些静子区段位置有关的附加数据;图3是滑架沿直线电动机拉幅机不同位置处的速度曲线;图4是操作者具有的数据表，操作者希望将此表编入控制指令;图5的表格表示特征速度与时间的关系曲线，它描述滑架贯穿拉幅机的可能运动;图6的表格说明沿拉幅机静子两个不同位置变换的相邻滑架之间的滑架间隔;图7是时间与现有位置、新位置的关系曲线和滑架7的变换分布;图8A-C是在特定操作条件下，对与稳态分布之间的变换有关的滑架对每个齿的时标的时间表。图9是一个流程图，表示操纵直线电动机系统时与得出稳态控制指令及变换控制指令有关的步骤;图10是图8中数据的曲线，表示由本专利技术的方法得到的稳态分布及变换分布，用以和′582专利的图13相比较;图11是总曲线图，用沿拉幅机的位置与相对于滑架进入该拉幅机的时间的关系曲线表示典型的变换分布;图12是图11曲线的部分放大示意图;图13A-D与′582专利的图13A-D相同，它们图示出对两种典型的稳态条件和一种典型的变换条件，以相位角与时间的关系表示动子沿静子的位置;图14与′910申请的图10相同，表示同步双轴拉幅机的俯视图;图15与′582专利的图1相同，是直线电动机控制系统的有代表性部分的方框图;图16与′582专利的图5相同，是直线电动机控制系统的区域控制器详细方框图;图17与′582专利的图9相同，是LSM区域驱动器的驱动器逻辑电路的输入与输出的逻辑真假值表;图18表示区域存储器中用来在每个区段的第一齿范围推进动子的控制位位置。以下对这些附图进行详细的讨论。稳态运行图1中的长形字框1101代表静子构结，字框内的数字是以λ为单位表示的沿静子的位置。字框1101分别标记成Z1、Z2、Z3等的子框，它们代表静子的控制部分或区段。沿着静子的位置按电磁信号的相位角表示于标记为“度”的纵列中。对于一种沿着静子的特定运动，动子到达每个相位角或者λ位置的时间，以“T”为单位表示于标记为“T”的纵列中。这个λ或者度与“T”的关系的信息呈共同形状，其中表示的数据用于描述′582专利图13的运动曲线或运动分布。在′582专利的控制系统中，各开关指令(输入)用以决定晶体三极管的三相开关状态(输出)，这些开关指令以二进制信息的形式储存在区域控制器的存储器的每个存储地址中。每个时钟标记存取一个存储地址。′582专利的图17表格表示在六步驱动器中接通和中断晶体管的二进制信息或二进制位组合格式，为的是把不同相位角的三相电流引入到静子线圈中。由于三相状态保证每次为60度的相同增量，所以，对于一个相位周期(360度)，形成的磁信号传过6个线圈或者静子的六个齿。所以，一个相位状态变化，电磁(EM)信号移过一个齿。已经发现，对于每一个齿计算动子到达该齿的时间(时间与位置关系的计算)，可使控制数据的确定简化。与合成电力波形的六步法不同，本专利技术可以方便地精确测定一个齿的几分之一并计算到达这个几个之一的时间。一般来说，术语“齿”用来定义在驱动控制逻辑最小的一步期间，动子所移动的距离。为使EM信号与同步动子相耦合，并按′582专利图13的位置与时间关系曲线802推进动子完全贯穿该系统，当位组合格式必须变化以便把动子移到下一个齿时，就用图2中的数据表示这个时间。时标列1102代表“滑架时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为了沿一直线电动机静子连续地从一个具有小间隔的初速度条件向一个有一定间隔的末速度条件推进多个同步直线电动机动子的方法，所说的静子具有电气上分成多个区段的齿，以便控制，其组成步骤有：－确定沿直线电动机静子运动的动子的运动分布；－选 择进入静子的动子之间所需要的数据输出间隔数，并在区域控制器的存储器中提供一组存储地址，这组地址的数目等于所需要的间隔数；－根据时间与位置的关系作一个描述运动分布的表格，所说的位置是由动子沿静子到达各齿的数据输出间隔中的时间来确定的；－当 动子进入每个区段时，对数据输出间隔实行模运算，以便在一组存储地址中对每个区段形成一个入口地址，为的是判断动子按照所确定的运动分布到达该区段的第一齿的数据点；－把所保持的时间与位置关系的指令一对一地映到起始地址后的存储地址组中：－对每 个时间间隔确定一个位组合格式，以控制各区段的激励（通电），从而完成动子的运动分布；－把这些位组合格式存到区域控制器存储器的地址单元中；－为控制各个区段，同时寻址所有区域控制器存储器并输出所存的位组合格式，以致每个动子沿着静子的各区段 移动时遵循所确定的运动分布。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴夫欧文舍恩巴赫，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]