[发明专利]用于对处理机的调节回路建模的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对处理机的调节回路建模的方法，一种相应地设计的计算单元、一种相应的计算机程序以及一种相应的计算机程序产品。

虽然下面主要参照印刷机，然而本发明并不局限于此，而是可以针对在其中处理货物轨（Warenbahn）或者材料轨的所有类型的处理机。然而，本发明尤其是可以使用在印刷机例如报纸印刷机、零星印件印刷机、凹版印刷机、包装印刷机或者有价证券印刷机中，以及使用在处理机例如制袋机、信封机或者包装机中。货物轨可以由纸、料子、纸板、塑料、金属、橡胶以薄膜形式等等来构建。

背景技术

在所涉及的处理机、尤其是印刷机中，货物轨沿着被驱动的轴（轨传输轴或者轨传输装置）例如折页夹辊或者进给辊以及未被驱动的轴例如导向辊、引导辊、干燥辊或者冷却辊而运动。货物轨同时借助通常同样被驱动的加工轴来加工，例如被印刷、冲压、切割、开槽等等。被驱动的轴影响轨电压以及加工寄存器、例如色彩寄存器或者长度寄存器。

在印刷机中例如调节长度寄存器和/或页面寄存器，以便实现最优的印刷结果。已知的调节器例如P调节器、D调节器、I调节器等等及其任意组合包含调节参数，这些调节参数必须被设置。通常的调节参数是比例放大K_P、积分放大K_I、微分放大K_D、再调时间T_N、预调时间T_V、延迟T等等。调节参数在现有技术中手动地通过分析阶跃应答来确定或者设置。为此，改变引导参量（Führungsgr??e）并且针对该额定值变化来对系统特性进行研究或者优化。随后，例如由机器操作员改变调节参数，因此其必须具有调节技术知识并且必须单个地设置参数。

如果调节段的类型及其段参数是已知的，则除了手动的参数化之外，计算的参数化也是可能的。为此必需的是，对所观察的调节回路进行建模。调节回路结构至少包括两个元件：调节器和调节段(Regelstrecke)（段特性）。例如印刷机构的调节运动的段特性在此通常建模为带有延迟时间T(v)s的PT1环节。调节技术上，该段特性通常借助P1调节器来补偿，使得得到第二阶系统。在此，对于P放大和I部分存在不同的设计标准。

调节段T(v)s的时间常数在此与（要调节的轴和前面的夹持位置之间的）货物轨长度成比例，并且与货物轨速度v成反比。货物轨长度在此通常在生产期间保持恒定，并且仅仅在生产转换时变化，并且必要时可以假设为恒定。由此，得到简化，其方式是段时间常数假设为仅仅与1/v成比例。借助这些与速度相关的时间常数，在现有技术中将调节参数适配。在此，使用已知的设置方法例如对称最优或者根位置曲线方法。

一种时间连续的调节是如下的调节：其中调节器始终计算，在受事件控制的调节中，调节器仅仅在特别的事件之后才被一次地完全计算。相应的事件在此通常与寄存器错误的测量关联，该测量对于每个格式/产品通常执行一次。由于系统原因，在恒定的调节参数情况下在受事件控制的调节中自动地得到与机器速度成比例增加的计算加速，因为在较高的机器速度情况下，每单位时间分析更多的印刷标记并且由此每单位时间也执行更多的调节过程。这可以在时间连续的调节中通过线性增加的I部分（双曲线地下降的再调时间）来建模。原则上，在通过调节特性的这种系统原因导致的变化的受事件控制的调节中，稳定性是固有的。

在时间连续的调节中，存在的问题是，段时间常数与速度成反比。通过将再调时间与1/v成比例地适配来对付该情况。可替选地，在R=K_P(1+1/T_N)的PI调节器情况下，可以将P放大K_P以1/v来适配。

已知的方法具有的缺点是，一方面必须手动输入调节参数，这通常并不导致最优的调节，并且另一方面用于自动适配的方法还并不足以实现最优的结果、尤其是关于干扰特性的最优结果。

发明内容

在此背景下，借助本发明提出了一种具有独立权利要求所述的特征的、用于处理机的调节回路建模的方法、一种计算单元、一种计算机程序以及一种计算机程序产品。有利的改进方案是从属权利要求以及下面的描述的主题。

在根据本发明的用于对用于处理货物轨的处理机、尤其是无轴的印刷机的调节回路建模的方法中，在建模时考虑至少一个尤其是恒定的、即与轨速度无关的、和/或与速度相关的空载时间（Totzeit）。

根据本发明，由此除了通常借助材料轨长度和货物轨速度的商建模的段特性（该段特性通过与轨速度相关的延迟时间T(v)s表征）之外，首次还考虑在所基于的调节回路的建模时的空载时间。