DE69114246T2

DE69114246T2 - Diskretes wiederholungssteuerverfahren und vorrichtung dafür.

Info

Publication number: DE69114246T2
Application number: DE69114246T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiko 80-2 Kamigamoazekachi-Ch Kyoto 603 Araki; Yasusuke Fanuc Dai-3 Vira-Karamatsu Yamanashi 401-5 Iwashita; Keiji Room 102 Fuyohaitsu Tokyo 192 Sakamoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1991-04-20
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-04-21
Also published as: DE69114246D1; JPH043208A; EP0483364B1; EP0483364A4; WO1991016674A1; EP0483364A1; US5220265A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wiederholungssteuerung zum Veranlassen eines gesteuerten Objekts, in Reaktion auf ein zyklisches Ziel-Eingangssignal eine wiederholte Aktion durchzuführen, insbesondere auf ein diskretes Wiederholungssteuerungsverfahren und eine Vorrichtung dafür, die ein ausgezeichnetes Reaktionsverhalten bezüglich eines zyklischen Ziel-Eingangssignals und eine ausgezeichnete Flexibilität bezüglich einer Variation der Zyklusperiode des Ziel-Eingangssignals hat.
Es ist bereits bekannt, ein gesteuertes Objekt in ein Weise zu steuern, daß das Objekt veranlaßt wird, eine einzige musterbehaftete Aktion durch Benutzung eines diskreten Wiederholungssteuerungssystems zu wiederholen, das in Übereinstimmung mit einem internen Modellprinzip gebildet ist und dazu bestimmt ist, ein zyklisches Ziel-Eingangssignal zu empfangen, welches sich in einem einzigen Änderungsmuster ändert, das sich periodisch wiederholt. Entsprechend dem internen Modellprinzip ist es möglich, ein Ausgangssignal des gesteuerten Objekts zu veranlassen, einem Ziel- Eingangssignal ohne ständige Abweichung durch Einbeziehen eines Ziel-Eingangssignal-Erzeugungsmodells in ein geschlossenes System zu folgen. In Anbetracht des internen Modellprinzips ist bereits ein diskretes Steuerungssystem derart entworfen worden, daß ein erweitertes System zu stabilisieren ist, welches durch Verknüpfen mit einem Kompensator, der das Ziel-Eingangssignal-Erzeugungsmodell enthält, mit dem gesteuerren Objekt konfiguriert ist.
In diesem Fall wird ein zyklisches Ziel-Eingangssignal-Erzeugungsmodell, das durch 1/(ZL - 1) dargestellt ist, im Hinblick auf Gl. (3) benutzt, die durch Einsetzen von Gl. (2) in einen Z-Transformationsausdruck Yr(Z) eines zyklischen Ziel-Eingangssignals y(t), das durch Gl. (1) dargestellt ist, gewonnen ist. In den Gleichungen (1) bis (3) reprä-sentieren die die Ausdrücke Z-i (i = 1, 2, ..., L, 2L, ...) jeweils ein Zeitverzögerungselement, und der Ausdruck L repräsentiert den Zyklus des zyklischen Ziel-Eingangssignals.
Wie in Fig. I gezeigt, enthält das herkömmliche diskrete Wiederholungssteuerungssystem in sich ein internes Nodell 1/(ZL - 1), das aus L' Zeitverzögerungselementen Z&supmin;¹ besteht. Die Anzahl L' der Zeitverzögerungselemente Z&supmin;¹ ist gleich einem Wert, der durch Dividieren der Zyklusperiode L des zyklischen Ziel-Eingangssignals durch eine Abtastzyklusperiode τ des zyklischen Ziel-Eingangssignals in dem Steuerungssystem gewonnen ist. In Fig. 1 repräsentiert yr(i) das zyklische Ziel-Eingangssignal, u(i) repräsentiert ein Eingangssignal für das gesteuerte Objekt, und y(i) repräsentiert ein Ausgangssignal des gesteuerten Objekts. x(i) bezeichnet eine Statusvariable des gesteuerten Objekts, und e(i) bezeichnet eine Abweichung zwischen dem Ausgangsgsignal y(i) des gesteuerten Objekts und dem zyklischen Ziel-Eingangssignal yr(i) . Ferner repräsentiert h ein Rückkopplungs-Verstärkungsfaktor, das einen richtig ausgewählten Verstärkungsfaktor hat, und K1 - KL bezeichnen Verstärkungsfaktor-Kompensatoren, die richtig ausgewählte Verstärkungsfaktoren haben.
Entsprechend dem Wiederholungssteuerungssystem ist ein stabiles Steuerungssystem gegeben. Indessen kann das in Fig. 1 gezeigte Wiederholungssteuerungssystem dann, wenn die Statusvariable x(i) nicht direkt beobachtet werden kann, nicht konfiguriert werden. Ferner muß entsprechend dem Steuerungssystein die Anzahl L' der Zeitverzögerungselemente z&supmin;¹ gleich dem Wert sein, der durch Dividieren des Zyklus L des Ziel-Eingangssignals durch den Abtastzyklus τ gewonnen wird. Daher mangelt es dem herkömmlichen Wiederholungssteuerungssystem an Flexibilität bezüglich einer Variation der Zyklusperiode des Ziel-Eingangssignals.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daarin, ein diskretes Wiederholungssteuerungsverfahren und eine Vorrichtung dafür zu schaffen, die eine stabile Wiederholungssteuerung selbst dann ermöglichen, wenn eine Statusvariable eines gesteuerten Objekts nicht beobachtbar ist, und die ein ausgezeichnetes Reaktionsverhalten in bezug auf ein zyklisches Ziel-Eingangssignal und eine ausgezeichnete Flexibilität in bezug auf eine Variation der Zyklusperiode eines Ziel-Eingangssignals haben.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe umfaßt ein diskretes Wiederholungssteuerungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Schritte zum (a) periodischen Zuführen zu jedem von Zeitverzögerungselementen, deren Anzahl gleich oder größer als ein Wert ist, der durch Dividieren einer Zyklusperiode eines zyklischen Ziel-Eingangssignals durch eine Zyklusperiode der Abtastung einer Abweichung zwischen einem Ausgangssignal eines gesteuerten Objekts und dem zyklischen Ziel-Eingangssignal gewonnen ist, einer Summe aus einem Produkt der Abweichung, die periodisch abgetastet wird, und einem ersten Verstärkungsfaktor, der dem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, aus einem Produkt eines Eingangssignals für das gesteuerte Objekt und eines zweiten Verstärkungsfaktors, der dem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, und aus einem Ausgangssignal eines vorhergehenden Zeitverzögerungselements und (b) periodischen Zuführen zu dem gesteuerten Objekt einer Summe aus einem Produkt der Abweichung, die periodisch abgetastet wird, und eines dritten Verstärkungsfaktors und aus einem Ausgangssignal eines Zeitverzögerungselements, das auf einer Seite des gesteuerten Objekts angeordnet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Steuerungseinheit zur diskreten Wiederholungssteuerung (a) Zeitverzögerungselemente, deren Anzahl gleich oder größer als ein Wert ist, der durch Dividieren einer Zyklusperiode eines zyklischen Ziel-Eingangssignals durch eine Zyklusperiode der Abtastung einer Abweichung zwischen einem Ausgangssignal eines gesteuerten Objekts und dem zyklischen Ziel-Eingangssignal gewonnen ist, welche Zeitverzögerungselemente miteinander in Reihe geschaltet sind, (b) erste Verstärkungsfaktorelemente, wovon jedes auf einer Eingangsseite eines entsprechenden der Zeitverzögerungselemente angeordnet ist, (c) erste Addierelemente, wovon jedes zwischen ein entsprechendes der Zeitverzögerungselemente und ein entsprechendes der ersten Verstärkungsfaktorelemente geschaltet ist, (d) zweite Verstärkungsfaktorelemente, wovon jedes zwischen eine Eingangsseite des gesteuerten Objekts und ein entsprechendes der ersten Addierelenente geschaltet ist, (e) ein zweites Addiereiement, das zwischen die Eingangsseite des gesteuerten Objekts und ein letztes Zeitverzögerungselement, welches damit verbunden ist, geschaltet ist, und (f) ein drittes Verstärkungsfaktorelement, das auf einer Eingangsseite des zweiten Addierelements angeordnet ist.
Wie zuvor beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Erfindung Zeitverzögerungselemente vorgesehen, deren Anzahl gleich oder größer als der Wert ist, welcher durch Dividieren der Zyklusperiode des zyklischen Ziel-Eingangssignals durch die Abtastperiode der Abweichung zwischen dem Ausgangssignal des gesteuerten Objekts und dem zyklischen Ziel-Eingangssignal gewonnen ist. Jedem Zeitverzögerungselement wird periodisch die Summe aus dem Produkt der periodisch abgetasteten Abweichung und dem ersten Verstärkungsfaktor, der jedem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, dem Produkt aus einem Eingangssignal für das gesteuerte Objekt und dem zweiten Verstärkungsfaktor, der jedem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, und einem Ausgangssignal des vorhergehenden Zeitverzögerungselements zugeführt. Ferner wird dem gesteuerten Objekt periodisch die Summe aus dem Produkt der periodisch abgetasteten Abweichung und des dritten Verstärkungsfaktors, und einem Ausgangssignal des Zeitverzögerungselements, das auf der Seite des gesteuerten Objekts angeordnet ist, zugeführt.
Anders als bei der herkömmlichen Wiederholungssteuerung, bei der das Eingangssignal für das gesteuerte Objekt in Übereinstimmung mit der Statusvariablen des gesteuertes Objekts geändert wird, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Wiederholungssteuerung ohne die Notwendigkeit des Benutzens der Statusvariablen des gesteuerten Objekts durchzuführen. Demzufolge kann eine stabile Wiederholungssteuerung des gesteuerten Objekts selbst dann erreicht werden, wenn die Statusvariable des gesteuerten Objekts nicht direkt beobachtbar ist. Da das Eingangssignal für das gesteuerte Objekt auf der Grundlage der periodisch abgetasteten Abweichung erzeugt wird, kann eine Reaktionsverzögerung bezüglich des zyklischen Ziel-Eingangssignals, die in einem Wiederholungssteuerungssystem und von dem gesteuerten Objekt erzeugt wird, verringert werden. Außerdem ist es nicht unumgänglich erforderlich, das Wiederholungssteuerungssystem mit den Zeitverzögerungselementen Z&supmin;¹ zu versehen, deren Anzahl gerade gleich dem Wert ist, der durch Dividieren der Zyklusperiode des zyklischen Ziel- Eingangssignals durch den Abtastzyklus der Abweichung gewonnen ist, solange die Anzahl der Elemente gleich oder größer als der zuvor genannte Wert ist. Demzufolge weist das Wiederholungssteuerungssystem eine ausgezeichnete Flexibilität bezüglich einer Variation der Zyklusperiode des zyklischen Ziel-Eingangssignals auf.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das beispielhaft ein herkömmliches Wiederholungssteuerungssystem darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das ein erweitertes System, welches aus einem gesteuerten Objekt und Zeitverzögerungselementen besteht, zur Veranschaulichung eines Prozesses zum Ableiten einer Rückkopplungs- Steuerungsregel des Wiederholungssteuerungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Anordnung, welche im Verlaufe des Ableitens der Rückkopplungs- Steuerungsregel gewonnen ist, zur Ausführung der Rückkopplungs-Steuerungsregel darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild, das einen Reihenkompensator zum Ausführen der Rückkopplungs-Steuerungsregel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Im folgenden wird ein Prozeß zum Ableiten einer Rückkopplungs-Steuerungsregel zum Durchführen eines Wiederholungssteuerungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Als erstes wird eine Rückkopplungs-Steuerungsregel in dem erweiterten System, das in Fig. 2 gezeigt ist und aus einem gesteuerten Objekt und n Zeitverzögerungselementn Z&supmin;¹, die damit verbunden sind, besteht, bestimmt.
Gemäß Fig. 2 wird der Eingangsseite des erweiterten Systems ein zyklisches Ziel-Eingangssignal u(iτ) in Intervallen einer Zyklusperiode T zugeführt, und das Ziel-Eingangssignal u(iτ) wird in Intervallen einer Abtastperiode τ abgetastet. Der Ausdruck iτ (i 0, 1, 2, .., k+n, . . . n, . . . ) kennzeichnet jeweils einen Abtastpunkt. Das zyklische Ziel-Eingangssignal u(iτ) ändert sich nach einem einzigen Änderungsmuster (nicht gezeigt), und das Änderungsmuster wird in Intervallen einer Zyklusperiode T wiederholt. Die Gesamtanzahl n der Zeitverzögerungselemente Z&supmin;¹ ist gleich oder größer als ein Wert, der durch Dividieren der Periode T des Ziel-Eingangssignals u(iτ) durch die Abtastperiode T gewonnen ist. Vorzugsweise ist die Elementanzahl gleich einem ganzzahligen Wert, der durch Ausführen von Brüchen von Dezimalen des Ergebniswerts der Division als eine ganze Zahl gewonnen ist.
Eine Ausgangsseite jedes der n Zeitverzögerungselemente Z&supmin;¹ ist mit der Eingangsseite des nächsten Zeitverzögerungselements Z&supmin;¹ verbunden, und die Ausgangsseite des n-ten Zeitverzögerungselements Z&supmin;¹ ist mit der Eingangsseite eines gesteuerten Objekts 1 verbunden. Das gesteuerte Objekt 1, welches ein Roboter, ein Bearbeitungswerkzeug oder dgl. ist, enthält Verstärkungsfaktorelemente A, B u. C, deren Verstärkungsfaktoren A, B bzw. C sind, und ein Zeitverzögerungselement Z&supmin;¹. Das Ausgangssignal des Zeitverzögerungselements Z&supmin;¹, welches kennzeichnend für eine Statusvariable x des gesteuerten Objekts 1 ist, wird der Eingangsseite des Zeitverzögerungselements Z&supmin;¹ durch das Verstärkungsfaktorelement A zugeführt.
Die Statusvariable x(k+1) des gesteuerten Objekts 1 bei einem gegebenen Abtastpunkt k+n+1 ist durch Gl. (4) ausgedrückt, d. h. durch die Statusvariable x(k) bei dem vorhergehenden Abtastpunkt k+n, das Eingangssignal u(k) für das gesteuerte Objekt 1 und die Verstärkungsfkatoren A u. B. Ferner ist ein Ausgangssignal y(k) des gesteuerten Objekts 1 durch Gl.(5), d. h. durch die Statusvariable x(k) und den Verstärkungsfaktor c.
Aus Gl. (4) und den Gleichheiten
u(k+1) = u(k+1), . . . u(k+n) = u(k+n)
wird Gl. (6) gewonnen, die kennzeichnend für die Rückkopplungs-Steuerungsregel in dem in Fig. 2 gezeigten erweiterten System ist. In Gl. (6) bezeichnen die Ausdrücke A, B u. x Natrizen.
Aus GI. (4) u. Gl. (5) werden die folgenden n+I Gleichungen gewonnen:
Aus den n+1 Gleichungen, die zuvor angegeben sind, wird Gl. (7) gewonnen:
Es sei angenommen, daß eine Matrix H(hn ... h0) besteht, die Gl. (8) erfüllt, welche im folgenden angegeben ist, und das die Hückkopplungs-Steuerungsregel, welche durch Gl. (6) ausgedrückt ist, modifiziert werden kann, wie in Gl. (9) gezeigt.
Die Rückkopplungs-Steuerungsregel, welche durch Gl. (9) ausgedrückt ist, enthält nicht die Statusvariable x des gesteuerten Objekts 1. Die Rückkopplungs-Steuerungsregel kann durch die Steuerungseinheit, welche in Fig. 3 gezeigt ist, ausgeführt werden. In Fig. 3 bezeichnet der Ausdruck u(k+n) ein zyklisches Ziel-Eingangssignal, das bei einem Abtastpunkt k+n abgetastet wird. Der Ausdruck Symbol u(k) bezeichnet eom Eingangssignal für das gesteuerte Objekt 1 (Fig. 2) bei einem Abtastpunkt k+n, und der Ausdruck -y(k) bezeichnet ein Ausgangssignal des gesteuerten Objekts 1. Die Ausdrücke h0 - hn und ml - mn bezeichnen jeweils die Verstärkungsfaktoren der Verstärkungsfaktorelemente, die durch Blöcke dargestellt sind, und der Ausddruck Wi(k+n) bezeichnet jeweils ein Ausgangssignal des gezeigten i-ten (i = 1, 2, .. . n) Addierelements.
Im Hinblick auf Fig. 3 sind die folgenden n Gleichungen erfüllt:
Durch Addieren der Gl. (10-1) bis Gl. (10-n) wird Gl. (11) gewonnen:
Aus Gl. (11) wird gewonnen:
Durch Einsetzen von k+n-1, ... , k+3, k+2, und k+1 für die Variable, welche kennzeichnend für einen Abtastpunkt ist und in Gl. (10-2) bis Gl. (10-n) enthalten ist, werden Gl. (14-2) bis Gl. (14-n) gewonnen. Unterdessen wird Gl. (10-1) nochmals angegeben.
Die Rückkopplungs-Steuerungsregel zum Ausführen des diskreten Wiederholungssteuerungsverfahrens gemäüß diesem Ausführungsbeispiel ist durch die vorstehenden Gleichungen (10-1), (12), (13) u. (14-2) bis (14-n) ausgedrückt. Ein Reihenkompensator, welcher dieser Rückkopplungs-Steuerungsregel entspricht, ist in Fig. 4 gezeigt. In dem Fall des Ausführens der Wiederholungssteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel unter Benutzung des Reihenkompensators wird ein Signal für die Abweichung yr(k) - y(k) zwischen dem zyklischen Ziel-Eingangssignal yr(k) (Fig. 1) und dem Ausgangssignal y(k) des gesteuerten Objekts (Fig. 2) anstelle des Eingangssignals -y(k), das in Fig. 4 gezeigt ist, an den Reihenkompensator gelegt.
In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, das die diskrete Wiederholungssteuerungseinheit zum Durchführen des Wiederholungssteuerungsverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel den Reihenkompensator gemäß Fig. 1 enthält. Falls notwendig, enthält die Steuerungseinheit außerdem eine Abtastschaltung (z. B. eine Abtast- und Halteschaltung (Sample- and-Hold-Schaltung), welche durch die Verbindung (Fig. 4) einer -y(k)-Signaleingangsleitung und eines Verstärkungsfaktorelements hj zum periodischen Abtasten der Abweichung zwischen dem Ausgangssignal des gesteuerten Objekts und dem zyklischen Ziel-Eingangssignal dargestellt ist. Falls die Abtastschaltung außerhalb der Steuerungseinheit vorgesehen ist oder falls der Steuerungseinheit eine guantisierte Abweichung zugeführt wird, ist es unnötig, die Abtastschaltung innerhalb der Steuerungseinheit vorzusehen. Indessen kann die Wiederholungssteuerungseinheit durch eine digitale Einheit, z. B. eine digitale Steuerungseinrichtung zum Erfüllen der Funktionen des Reihenkompensators gemäß Fig. 4. gebildet sein.
Eine weitergehende Erklärung wird im folgenden anhand von Fig 4 gegeben.
Die Wiederholungssteuerungseinheit umfaßt Zeitverzögerungselemente Z&supmin;¹, die in Reihe miteinander geschaltet sind. Diese Zeitverzögerungselemente sind in derjenigen Anzahl vorgesehen, die gleich oder größer als ein Wert ist, welcher durch Dividieren der Zyklusperiode des zyklischen Ziel-Eingangssignals durch die Abweichungs-Abtastperiode gewonnen ist. Vorzugsweise ist die Anzahl der Elemente gleich einer ganzen Zahl, die durch Zählen von Brüchen von Dezimalen eines Ergebniswerts der Division als eine ganze Zahl gewonnen ist. Jedes von ersten Verstärkungsfaktorelementen h1 -hn ist zwischen die Abtastschaltung und ein entsprechendes der Zeitverzögerungselemente Z&supmin;¹ geschaltet. Im allgemeinen ist jedes Verstärkungsfaktorelement auf der Eingangsseite des Zeitverzögerungselements z&supmin;¹ angeordnet. Ferner ist ein entsprechendes von ersten Addierelementen zwischen jedes der Zeitverzögerungselemente und ein zugeordnetes der ersten Verstärkungsfaktorelemente h1, ... oder hn geschaltet, und ein entsprechendes von zweiten Verstärkungsfaktorelementen m1 - mn ist zwischen die Eingangsseite des gesteuerten Objekts und jedes der ersten Addierelemente geschaltet. Ferner ist ein zweites Adierelement zwischen die Eingangsseite des gesteuerten Objekts und das letzte Zeitverzögerungselement Z&supmin;¹, das damit verbunden ist, geschaltet, und es ist ein drittes Verstärkungsfaktorelement h0 zwischen der Abtastschaltung und dem zweiten Addierelement (im allgemeinen auf der Eingangsseite des zweiten Addierelements) vorgesehen.
Während des Betriebs der Wiederholungssteuerungseinheit wird periodisch an jedes der Zeitverzögerungselemente Z&supmin;¹ die Summe aus dem Produkt der Abweichung yr(k) - y(k) und des ersten Verstärkungsfaktors h1, ... , oder hn, der dem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, dem Produkt des Eingangssignals für das gesteuerte Objekt und des zweiten Verstärkungsfaktors m1, ..., oder mn, der dem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, und dem Ausgangssignal Wp(k+p) P = 1, ... , n) des vorhergehenden Zeitverzögerungselements gelegt. Zwischenzeitlich kann zumindest einer der ersten Verstärkungsfaktoren h1 bis hn und der zweiten Verstärkungsfaktoren m1 bis mn Null sein. Ferner wird die Summe (das Peihenkompensator-Ausgangssignal) u(k) aus dem Produkt der Abweichung und des dritten Verstärkungsfaktors h0 und dem Ausgangssignal W1(k) des Zeitverzögerungselements, welches auf der Seite des gesteuerten Objekts angeordnet ist, periodisch an das gesteuerte Objekt 1 gelegt (Fig. 2)
Das gesteuerte Objekt 1 arbeitet in einer stabilen Weise ohne wesentliche Verzögerung bezüglich des zyklischen Ziel- Eingangssignals in Übereinstimmung mit dem Wiederholungssteuerungs-Ausgangssignal u(k), das auf das zyklische Ziel- Eingangssignal yr(k) reagiert, welches sich periodisch nach einem einzigen Änderungsmuster ändert, so daß das gesteuerte Objekt eine einzige inusterbehaftete Betätigung wiederholt.
Mit der Wiederholungssteuerungseinheit, die den Reihenkompensator gemäß Fig. 4 entspricht, kann eine Wiederholungssteuerung mit einer minimierten Verzögerung bezüglich des zyklischen Ziel-Eingangssignals erreicht werden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann die Wiederholungssteuerungseinheit selbst dann verwirklicht werden, wenn die Statusvariable x des gesteuerten Objekts 1 nicht direkt beobachtbar ist. Ferner ist die Anzahl der Zeitverzögerungselemente Z&supmin;¹, die in der Wiederholungssteuerungseinheit enthalten sein sollten, nicht notwendigerweise gleiche dem Wert, der durch Dividieren der Zyklusperiode des zyklischen Ziel-Eingangssignals durch die Abweichungs-Abtastperiode gewonen ist, solange sie gleich oder größer als ein solcher Wert ist. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Wiederholungssteuerungseinheit eine ausgezeichnete Flexibilität in bezug auf eine Variation der Zyklusperiode des zyklischen Ziel-Eingangssignals aufweist.

Claims

1. Diskretes Wiederholungssteuerungsverfahren, das Schritte umfaßt zum

(a) periodischen Zuführen zu jedem von Zeitverzögerungselementen (Z&supmin;¹), die miteinander in Reihe geschaltet sind und deren Anzahl gleich oder größer als ein Wert ist, der durch Dividieren einer Zyklusperiode (T) eines zyklischen Ziel-Eingangssignals (Y(k+n)) durch eine Zyklusperiode (τ) der Abtastung einer Abweichung zwischen einem Ausgangssignal (Y(k)) eines gesteuerten Objekts und dem zyklischen Ziel-Eingangssignal gewonnen ist, einer Summe aus einem Produkt der Abweichung, die periodisch abgetastet wird, und einem ersten Verstärkungsfaktor (h&sub1; ... hn), der dem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, aus einem Produkt eines Eingangssignals (U(k)) für das gesteuerte Objekt und eines zweiten Verstärkungsfaktors (m&sub1; ... mn), der dem Zeitverzögerungselement zugeordnet ist, und aus einem Ausgangssignal eines vorhergehenden Zeitverzögerungselements und

(b) periodischen Zuführen zu dem gesteuerten Objekt einer Summe aus einem Produkt der Abweichung, die periodisch abgetastet wird, und eines dritten Verstärkungsfaktors (h&sub0;) und aus einem Ausgangssignal des Zeitverzögerungselements, das auf einer Seite des gesteuerten Objekts angeordnet ist.

2. Diskretes Wiederholungssteuerungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner einen Schritt zum periodischen Abtasten der Abweichung enthält.

3. Diskretes Wiederholungssteuerungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem zumindest einer der ersten Verstärkungsfaktoren (h&sub1; ... hn) und der zweiten Verstärkungsfaktoren (m&sub1; ... mn) Null ist.

4. Steuerungseinheit zur diskreten Wiederholungssteuerung, die umfaßt:

(a) Zeitverzögerungselemente (Z&supmin;¹), deren Anzahl gleich oder größer als ein Wert ist, der durch Dividieren einer Zyklusperiode (T) eines zyklischen Ziel- Eingangssignals (Y(k+n)) durch eine Zyklusperiode (τ) der Abtastung einer Abweichung zwischen einem Ausgangssignal (Y(k)) eines gesteuerten Objekts und dem zyklischen Ziel-Eingangssignal gewonnen ist, welche Zeitverzögerungselemente miteinander in Reihe geschaltet sind,

(b) erste Verstärkungsfaktorelemente (h&sub1; ... hn), wovon jedes auf einer Eingangsseite eines entsprechenden der Zeitverzögerungselemente zwischengeschaltet ist,

(c) erste Addierelemente, wovon jedes zwischen ein entsprechendes der Zeitverzögerungselemente und ein entsprechendes der ersten Verstärkungsfaktorelemente geschaltet ist,

(d) zweite Verstärkungsfaktorelemente (m&sub1; ... mn), wovon jedes zwischen eine Eingangsseite des gesteuerten Objekts und ein entsprechendes der ersten Addierelemente geschaltet ist,

(e) ein zweites Addierelement, das zwischen eine Eingangsseite des gesteuerten Objekts und ein letztes Zeitverzögerungselement, welches damit verbunden ist, geschaltet ist, und

(f) ein drittes Verstärkungsfaktorelement (h&sub0;), das auf einer Eingangsseite des zweiten Addierelements angeordnet ist.

5. Steuerungseinheit zur diskreten Wiederholungssteuerung nach Anspruch 4, die ferner eine Abtastschaltung zum periodischen Abtasten der Abweichung enthält.

6. Steuerungseinheit zur diskreten Wiederholungssteuerung nach Anspruch 4, bei der zumindest eines der ersten Verstärkungsfaktorelemente (h&sub1; ... hn) und der zweiten Verstärkungsfaktorelemente (m&sub1; ... mn) den Wert Null hat.

7. Steuerungseinheit zur diskreten Wiederholungssteuerung nach Anspruch 4, bei der die Zeitverzögerungselemente mit einer Anzahl vorgesehen sind, die gleich einem ganzzahligen Wert ist, der durch Abzählen der Bruchteile von Dezimalwerten eines Werts gewonnen ist, welcher durch Dividieren der Zyklusperiode des zyklischen Ziel-Eingangssignals durch die Zyklusperiode der Abtastung einer Abweichung als eine ganze Zahl gewonnen ist.