Inngangsforming

I reguleringsteori er inngangsforming en reguleringsteknikk brukt i åpen sløyfe for å redusere vibrasjoner i numerisk styrte maskiner. Metoden fungerer ved å lage et styresignal som kansellerer sin egen vibrasjon. Det vil si at en vibrasjon eksitert av tidligere deler av styresignalet kanselleres av vibrasjon eksitert av senere deler av styresignalet.

Inngangsforming implementeres ved å folde en sekvens av impulser, kjent som en inngangsformer, med et hvilken som helst vilkårlig styresignal. Det formede styresignalet som er et resultat av foldingen brukes deretter til å drive systemet.

Hvis impulsene i formeren velges riktig vil det formede styresignalet eksitere mindre av de gjenværende (residuale) vibrasjonene enn det uformede styresignalet. Amplitudene og tidslokasjonene til impulsene hentes fra systemets egenfrekvenser og dempningsforhold. Forming kan gjøres svært robust mot feil i systemparametrene.

Eksempel

Som et eksempel kan man se på et lineært system system med resonansfrekvens på 1 hertz. Dersom en spranginngang brukes vil systemet oscillere ved 1 Hz i en tidsperiode bestemt av dempingen knyttet til resonansmodusen. For noen systemer, som kraner, kan oscillasjonen vare i minutter, mens et sammenlignbart stivt system kan manøvreres på sekunder.

Men dersom den opprinnelige spranginngangen brukes ved halv magnitude, og igjen ved halv magnitude 0.5 sekunder senere (som for 1 Hz er halve perioden for resonansfrekvensen), vil de resulterende oscillasjonene i systemet være ute av fase og kanselleres fullstendig. Dette gjelder både akselerasjon og retardasjon av systemet.

Referanser