[发明专利]确定控制指令的方法

说明书

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。

本发明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。本发明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。

本发明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。

本发明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。

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;