DE69909492T2

DE69909492T2 - Verfahren zum Bestimmen der gesamten Trägheit und der Unwucht in der Trommel einer Wäschewaschmaschine

Info

Publication number: DE69909492T2
Application number: DE69909492T
Authority: DE
Inventors: Nicola Bedetti; Massimo Maroni; Raffaele Paganini; c/o Whirlpool Europe s.r.l. Enrico Bellinetto
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2019-12-29
Also published as: EP1113102B1; DE69909492D1; ES2203002T3; EP1113102A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Gesamtlast und der Ungleichgewichtslast bei einer Waschmaschine mit einem Motorantriebssystem zum Drehen des Motors bei einer gewünschten Zielgeschwindigkeit. Unter dem Ausdruck "Waschmaschine" sollen alle Arten von Geräten mit einer Drehtrommel verstanden werden, deren Geschwindigkeit mindestens einen Wert erreichen kann, bei dem die Wäsche durch die Zentrifugalkraft an die Seitenwand der Trommel gedrückt wird. Wässerungsmaschinen und Wäschetrockner sollen unter den oben genannten generellen Ausdruck fallen.
Das technische Problem zur Bestimmung der Menge der in eine Waschmaschinentrommel geladenen Wäsche ist der Fachwelt bekannt. Die bekannten technischen Lösungen beruhen auf der Wassermenge, die durch die trockene Wäsche absorbiert wird, auf der Zeit, die zur Erreichung einer bestimmten Zielgeschwindigkeit der Trommel benötigt wird, oder auf dem vom Motor aufgenommenen Strom.
Die EP-A-0143685 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Wäschemasse aus einem gemessenen Wert des Motordrehmoments zum Antrieb der Trommel während einer Beschleunigungsphase bei konstanter Beschleunigung. Diese Schrift lehrt nicht die Feststellung, ob und in welchem Ausmaß sich die Last im Ungleichgewicht befindet (d. h. nicht gleichmäßig auf die Seitenwand der Trommel verteilt ist).
Die EP-A-71308 offenbart ein Verfahren zur Feststellung, ob es eine unausgeglichene Verteilung von Wäschestücken im Trommelinneren gibt, indem die aktuelle Motorgeschwindigkeit der Waschmaschine mit einem Tachometer überwacht wird (wenn sich die Motorgeschwindigkeit um mehr als einen bestimmten Betrag ändert, bedeutet dies, dass die Wäsche unausgeglichen ist).
Beide genannte Verfahren lösen nicht das Problem der Feststellung der Last und der Ungleichgewichtslast, und eine Maschine, die einfach die beiden genannten Verfahren kombiniert verwendet, würde zu teuer sein, da sie eine elektronische Schaltung zur Feststellung des Motordrehmoments und eine Schaltung zur Feststellung der Motorgeschwindigkeitsänderung erfordern würde.
In der US-A-5507054 ist ein Verfahren offenbart, mit dem die Last durch Abschalten des Motorantriebssystems und Messen derjenigen Zeit bestimmt wird, die zum Erreichen einer bestimmten, niedrigeren Geschwindigkeit benötigt wird. Diese Schrift offenbart auch eine Feststellung der Ungleichgewichtslast durch Erkennen von Schwankungen der Trommelgeschwindigkeit gemäß der genannten EP-A-71308. Solche Feststellungen werden nacheinander ausgeführt, deshalb steigt die Dauer des Waschzyklus an. Ferner machen die mit der elektronischen Schaltung gemessenen, verschiedenen physikalischen Größen (Geschwindigkeitsschwankung, Zeit zum Erreichen einer bestimmtem Geschwindigkeit) diese Schaltung ziemlich teuer und komplex, so dass deren Zuverlässigkeit vermindert wird.
Ferner offenbart die EP 0903845 ein Verfahren und eine Waschmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 8.
Eine Aufgabe der vorligenden Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren sowie ein Steuersystem zu schaffen, die beide bilig, zuverlässig und schnell sind, nämlich die beiden Feststellungen in sehr kurzer Zeit ausführen können.
Gemäß einem generellen Aspekt der Erfindung wird durch Vorsehen eines bekannten, ein vorbestimmtes Frequenzmuster oder -spektrum aufweisenden Signals, das dem normalen, periodischen Steuersignal bei konstanter Geschwindigkeit (die die Trommel auf der Zielgeschwindigkeit hält) zugefügt wird, das System Motor-Trommel/Wäsche derart erregt, dass es durch Analyse des Geschwindigkeitsrückkopplungssignals (beispielsweise durch Analyse des Frequenzspektrums dieses Signals) möglich ist, die Gesamtträgheit (und daher die Wäschemasse) und gleichzeitig den Ungleichgewichtszustand des Systems festzustellen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Matorantriebssystem vorgesehen, dem ein Hilfssignal mit einem vorbestimmten Frequenzspektrum zugeführt wird, wobei die Last und die Ungleichgewichtslast durch eine Analyse des Frequenzspektrums bei verschiedenen Frequenzen festgestellt werden. Vorzugsweise ist das Hilfssignal ein periodisches Signal mit einer Frequenz, die von der der Zielgeschwindigkeit des Motors entsprechenden Frequenz verschieden ist. Sehr bevorzugt werden die Ungleichgewichtslast und die Gesamtlast durch eine Analyse des Frequenzspektrums bei einer Frequenz, die der Zielgeschwindigkeit entspricht, bzw. bei einer Frequenz, die der genannten Hilfsfrequenz entspricht, festgestellt.
Der Hauptvorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Feststellung eines Ungleichgewichtszustands der Trommel (und des Maßes des Ungleichgewichts) und der Wäschemenge in der Trommel in einer sehr kurzen Zeit dadurch erfolgt, dass dem Motorantriebssystem das genannte Hilfssignal zugeführt und die gleiche Frequenzspektrumsanalyse bei zwei verschiedenen Frequenzen verwendet wird.
Ein Vorteil der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie ein Verfahren zur Kompensation der Lastreibung vorsieht, so dass die Lastträgheit bzw. -masse und die Drehgeschwindigkeitsauswahl, die auf dem Lastträgheits- und Ungleichgewichtsmoment basieren, zu genaueren Ergebnissen führen als bei bekannten Verfahren.
Das vorliegende Verfahren kann zur Bestimmung der Trägheit bzw. Masse der trockenen Last und ebenso der nassen Last verwendet werden. Das vorliegende Verfahren kann zur Bestimmung der Größe der Trägheits- bzw. Massenlast und der unausgeglichenen Last, die bei der Auswahl der Drehgeschwindigkeit hilft, verwendet werden.
Die dynamische Reibung wird durch verschiedene Komponenten verursacht, beispielsweise durch die Reibung des Kraftübertragungssystems, die Kugellagerreibung und bei Horizontalachsen-Waschmaschinen die Reibung der Wäsche an der Vordertür. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Verwendung von Nachschlagtabellendaten oder des Neural-Fuzzy-Logik-Systems Daten kompensieren, die aus der Frequenzspektrumsanalyse abgeleitet sind. Diese Nachschlagtabellendaten oder dieses Neural-Fuzzy-Logik-System werden bzw. wird für jede Art von Waschmaschi nen als Ergebnis von experimentellen Tests bestimmt, die an der Waschmaschine mit vorbestimmten Werten der Gesamtreibung durchgeführt worden sind. Aus den kompensierten Daten der Frequenzspektrumsanalyse kann der kompensierte Wert der Gesamtlast und der Ungleichgewichtslast bestimmt werden, wobei diese Werte nicht durch die dynamische Reibung beeinflusst werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 ein schematisches Modell einer Waschmaschine,
2 ein schematisches Blockschaubild des Steuersystems, das bei der Erfindung verwendet wird,
3a, 3b, 3c Diagramme von Systemfrequenzgänen, die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden,
4a und 4b Teil einer Flussdiaramm-Programmsteuerung, die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird,
5a und 5b schematische Diagramme, die die Beziehung zwischen den Frequenzgängen, den kompensierten Frequenzgängen und der dynamischen Reibung zeigen,
6 ein Beispiel einer Fuzzy-Logik-Steuerung für das Ungleichgewichts- und Trägheitsbestimmungssystem gemäß der verliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführung
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird dazu verwendet, die Trägheit bzw. Masse und die unausgeglichene Wäschelast in einer Drehtrommel einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners oder einer Wässerungs- bzw. Trocknungsmaschine zu bestimmen. Das Verfahren kann auch, falls erwünscht, die dynamische Systemreibung des Drehtrommelsystems kompensieren.
In 1 ist eine mechanische Wasch- und Trocknungsmaschine dargestellt. Ein Motor M sieht ein Drehmoment T_m für die Trommel vor. Die Motorgeschwindigkeitsdrehung wird über ein Bewegungsübertragungssystem (nicht gezeigt) auf die Trommel übertragen. Die Geschwindigkeit wird mittels eines Geschwindigkeitssteuersystems bekannter Art (nicht gezeigt) aufrechterhalten bzw. eingestellt. Im Folgenden wird auf das vereinfachte System der 1 Bezug genommen, ohne die besondere Motorsteuervorrichtung zu berücksichtigen. Gemäß dem beim Wellenmotorsystem angewandten zweiten Dynamikgesetz kann gesagt werden, dass das vorgesehene Gesamtdrehmoment der Summe des Trägheitsdrehmoments und des Reibungsdrehmoments ist.
wobei:
J die Gesamtträgheit ist, die an der Motorwelle vorhanden ist und das Trommel- und Lastdrehmoment umfasst,
γ der Viskositätsreibungskoeffizient ist,
T das Gesamtdrehmoment ist, das durch die Differenz zwischen dem Antriebsdrehmoment T_m und dem Widerstandsdrehmoment T_f gegeben ist,
ω die Trommeldrehgeschwindigkeit in rad/s ist.
Die Laplace-Transformation erlaubt den Übergang von der Zeitdomäne zur Frequenzdomäne, und die oben genannte Gleichung kann folgendermaßen geschrieben werden: T(s) = s * J * Ω(s) + γ * Ω(s), wobei s = jω die komplexe Variable ist.
Die Übertragungsfunktion zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Trommelwinketgeschwindigkeit ist:
Ein zusätzlicher Schritt kann ausgeführt werden, wenn berücksichtigt wird, dass das Motordrehmoment proportional zum Eingangssignal des Motorantriebssystem a_s nach der Formel T(s) = K_m * a_s(s) ist. Die vorstehende Formel kann folgendermaßen geschrieben werden, wobei vereinfachend angenommen ist, dass K_m = 1 ist:
Wenn die Wäschelast während der Trommelumdrehungen nicht gut verteilt ist, erzeugt eine unausgeglichene Last mit der Masse M_u eine Geschwindigkeitsschwankung, die eine der Masse M_u proportionale Amplitude hat.
Wenn mit β der Winkel zwischen der Ungleichgewichtsachse und einer festen Bezugsachse bezeichnet wird, muss ein neuer Drehmomentausdruck in die Drehmdmentgleichgewichtsgleichung eingefügt werden. Dieses Drehmoment ist auf die Schwerkraft g zurückzuführen, und sein Wert ist gegeben durch: Mu g r cos(β), wobei r den Abstand zwischen dem Schwerkraftmittelpunkt der Ungleichgewichtslast und der Drehachse darstellt.
Dieses zusätzliche Drehmoment kann auf sehr einfache Weise dadurch berücksichtigt werden, dass seine Wirkung als zur Geschwindigkeit zugefügt betrachtet wird, die erzielt werden würde, wenn M_u Null wäre. Wenn diese logische Grundlage verwendet wird, ergibt sich die gemessene Winkelgeschwindigkeit ω(t) zu: ω(t) = ω0 + Mugr|H(jω0)|cos(ω0t), wobei ω₀ das Systemausgangssignal unter denselben Bedingungen bei keiner unausgeglichenen Last und |H(jω₀)| das Modul der Übertragungsfunktion H(s) ist, die bei der Frequenz ω₀ berechnet ist, nämlich:
Das Frequenzspektrum dieser Funktion ist in 3a für einen gegebenen Wert des Reibungskoeffizienten γ (1 Mm s/rad) und für einige Werte der Trägheitslasten J (0,4 und 0,8) angegeben. Wie zu ersehen ist, hängt die Amplitude des bei der Frequenz ω₀ berechneten Frequenzspektrums von drei Variablen ab: der Ungleichgewichtslast U, der Trägheitslast J und der dynamischen Reibung γ. Insbesondere ist die Trägheit um so höher, je kleiner die Amplitude des Frequenzspektrums ist.
In 3b (in der γ = 2 Nm s/rad ist), kann der große Einfluss der Reibung auf das unter der Analyse stehende System erkannt werden.
Zusammenfassend kann gesagt werden: wenn eine Ungleichgewichtslast auftritt, enthält das Geschwindigkeitssignal Schwankungen deren Amplitude sich auf das unausgeglichene Gewicht, die Gesamtträgheit des Systems und den dynamischen Reibungskoeffizienten bezieht.
Der Anmelder entdeckte, dass das Problem der Feststellung der Größe des Ungleichgewichts und der Gesamtträgheit in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst wird, dass nach 2 ein periodisches Signal mit einer bekannten Frequenz ω_inj (beispielsweise über ein Cosinuswellensignal) in das System eingeführt und das Frequenzspektrum der gesteuerten Variablen analysiert wird.
In 2 wird statt des in 1 schematisch gezeigten Offenschleifensystems das ganze gesteuerte System betrachtet. Alle oben angestellten Betrachtungen können in derselben Weise wiederholt werden, wobei statt der Offenschleifen-Übertragungsfunktion H(s) die Übertragungsfunktion H_c(s) für die geschlossene Schleife benutzt wird, was von der aktuellen Steuervorschrift des Geschwindigkeitssteuersystems abhängt. Es sollte einleuchtend sein, dass das vorgeschlagene Verfahren ausgezeichnet arbeitet, gleichgültig, welcher Steuervorrichtungstyp vorliegt, weil das Verfahren auf den strukturellen, mechanischen Eigenschaften des Systems beruht. Ferner soll zur Vereinfachung der Erläuterung eine konstante Zielgeschwindigkeit ω_t vorausgesetzt werden, deren Wert über derjenigen Geschwindigkeit liegen muss, bes der die Wäsche durch die Zentrifugalkraft an die Trommelseitenwand gedrückt wird.
Mit Bezug auf die 2 wird das Motorantriebssystem durch zwei Geschwindigkeitskomponenten erregt, denen analytischer Wett gegeben ist durch: as = + A * cos(2πt ωinj).
Dementsprechend kann die gemessene Geschwindigkeit in zwei Teile ω_t und ω_inj aufgeteilt werden, so dass der Ausgang w diejenige Geschwindigkeit ist, die sich aus der Summe der zwei Antriebskomponentenwirkungen ergibt.
Die erste Komponente (a_c) wird durch die Fehlergeschwindigkeitsinformation bestimmt und durch die Geschwindigkeitssteuertätigkest angetrieben. Im Fall der ausgeglichenen rast ist der Ausdruck
Null, und das vom Motor vorgesehene Drehmoment ist das geforderte, um die dynamischen Reibungen zu kompensieren. Im Fall der unausgeglichenen Lasten muss, wie vorher gezeigt wurde, das Drehmoment in der Lage sein, die Schwerkraft der Ungleichgewichtslast während deren Drehphasen zu kompensieren und die Durchschnittszielgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Wenn dies erfolgt, wird ein Geschwindsgkestsschwankungssignal mit einer vom Ungleichgewicht selbst abhängigen Amplitude erzeugt. Das Geschwindigkeitsschwankungssignal wird generell dazu benutzt, die Ungleichgewichtsgröße auszuwerten, doch aufgrund der Tatsache, dass mit dem Ansteigen der Trägheitslast die Geschwindigkeitsschwankungsamplitude abnimmt, sehen die bekannten Verfahren angenäherte Schätzungen der wirklichen, unausgeglichenen Last vor. Die Folge bei diesen bekannten Verfahren ist, dass die Schleudergeschwindigkeit vermindert wird, um gefährliche Bedingungen zu vermeiden. Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den aktuellen Wert der Ungleichgewichtslast zu bestimmen, so dass im Vergleich mit den bekannten Verfahren und Systemen höhere Schleudergeschwindigkeiten ohne jegliches Risiko eines mechanischen Fehlers der Waschmaschine eingesetzt werden können.
Die zweite Komponente (ω_inj) hat die Aufgabe der „Belastung" des Systems, um die Wirkung der Trägheitslast zu verstärken. Gemäß der Erfindung wird die Analyse des Frequenzspektrums der Motorgeschwindigkeit in solcher Weise vorgeschlagen und
verwendet, dass mittels der beiden Frequenzkomponenten ω_t und ω_inj die Trägheitslast (Gesamtlast) und die Ungleichgewichtslast eindeutig identifiziert werden. Wenn es schwierig ist, dieses Problem in der Zeitdomäne mathematisch zu lösen, ist dieses Problem leicht in der Frequenzdomäne lösbar. Wenn die Laplace-Transformation verwendet wird, gilt tilgende Gleichung: Ω(s) = Hc(s) * a(s) = Hc(s) * (au(s) + ainj(s)).
Wegen des Frequenzgangtheorems ist der Stationärzustands-Frequenzgang des Systems auf ein sinusförmiges Eingangssignal hin eine Sinuswelle mit derselben Frequenz (wie die Eingangswelle), aber mit unterschiedlicher Amplitude und Phasenverschiebung φ. Das Systemausgangssignal ergibt sich damit nach dem Übergang zu: ω(t) = ωt + Mugr * |Hc(jωt)|cos(ωt t) + A * |Hc(jωinj)|cos(ωinj t + φ)
Das Verhalten des in 3c gezeigten Frequenzgangs (wobei γ = 1 Nm s/rad ist) erklärt, wie das System auf unterschiedliche Trägheitslasten reagiert. Es ist auch gut zu erkennen, dass, je höher die Trägheit ist, umso höher die Dämpfungswirkung auf die Geschwindigkeitsschwankungen ist, wenn die Übertragungsfunktionsmodule H_c(jωt)| und |H_c(jω_injt)| betrachtet werden (s. die Pfeile bei der Zielgeschwindigkeit von 100 U/min, d. h. 1,66 Hz, in 3). Die vorstehende Gleichung kann dann folgendermaßen geschrieben werden: ω(t) = ωt + Au * cos(ωt·t) + As * cos(ωinj·t + φ)l. wobei die Ausdrücke Au und As die Übertragungsfunktiondmodule (multipliziert mit der M_ugr-Konstanten und der A-Konstanten) bei der Frequenz ω_t bzw. ω_inj darstellen. Jeder Ausdruck kann folgendermaßen berechnet werden:
wobei NSamp die Anzahl der abgetasteten Daten und ω = ω(T + kΔt) ist, wobei T die Anfangsabtastzeit ist.
Der zugeführte Signaltyp cos(ω_injt) ist nur als Beispiel und auch wegen seiner einfachen Durchfführung ausgewählt worden, doch das beschriebene Verfahren kann auch mit jedem zugeführten Signaltyp (periodischen oder nicht periodischen) mit einem bekannten Frequenzspektrum durchgeführt werden. Die Trägheitslast und die Ungleichgewichtslast können nun auf der Basis dieser beiden Werte Au und As berechnet werden.
Experimentelle Tests, die mit unterschiedlichen Trägheits- und Ungleichgewichtslasten ausgeführt wurden, erlauben die Realisierung eines Neural-Fuzzy-Logik-Systems in einer Ministeuervorrichtung. Alternativ kann auch eine Nachschlagetabelle verwendet werden, aus der aus der Kombination des Systemfrequenzgangs Au und As der Trägheitswert und der Ungleichgewichtswert ablesbar sind.
Wie bereits erwähnt wurde, erlaubt das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einfacher Weise die Kompensation der Reibung.
Die folgende Ausführung beruht auf dem Durchschnitt des Ausgangswerts der Geschwindigkeitssteuerung. Wenn die Geschwindigkeitssteuerung, d. h. die PID-Parameter (Proportionle, Integrale bzw. Derivative Ausdrücke des Geschwindigkieitsfehlers), einmal festgelegt worden ist, kann eine Simulation der dynamischen Reibung, die hauptsächlich durch die Last und das Geschwindigkeitsübertragungssystem verursacht wird, mittels eines gesteuerten Bremssystems durchgeführt werden. Wenn ein konstanter Trägheitswert gewählt wird, ist der durch das Geschwindigkeitssteuersystem a_c oder unterschiedliches a_s vorgesehene Wert im Stationärzustand der Reibung proportional. Die Berechnung einer solchen Variablen wird somit durch die Auswertung des Durchschnitts von a_s ermittelt:
Zu diesem Zeitpunkt sind alle Variablen bekannt; die Größen der Trägheitslast und der Ungieichgewichtslast können nach dem folgenden Verfahrensschema berechnet werden:

– berechne das Alpha_Mean,
– kompensiere das As* = f_π(As, Alpha_Mean) durch Kompensieren des As-Ausdrucks,
– berechne die Ungleichgewichtslast, Trägheitslast = f_UL((Au, As*) auf der Basis der kompensierten As- und Au-Werte.

Die Ausdrücke f_π und f_UL sind Nachschlagtabellendaten oder ein Neural-Fuzzy-Logik-System, die sich aus den durchgeführten, experientellen Tests ergeben.
Qualitative und vereinfachte Beispiele der Funktionen f_π und f_UL sind in den 5a und 5b wiedergegeben. Die 5a zeigt die generelle Korrelation zwischen den Werten von Alpha_Mean und dem kompensierten Wert von As (d. h. As*), die auf verschiedenen Kurven von As und k beruht. Wenn einmal As* aus dem Diagramm der 5a bestimmt worden ist, wird ein solcher Wert im Diagramm der 5b, das auf verschiedenen Kurven der Au-Werte beruht, zur Bestimmung des kompensierten Werts von Au benutzt. Es ist klar, dass die Diagramme der 5a und 5b experimentelle Diagramme sind, die für jede Art von Wachmaschinen für verschiedene Werte von bekannten, dynamischen Reibungen, Gesamtlasten und Ungleichgewichtslasten bestimmt sind. Die Nachschlagetabellendaten, das Neural-Fuzzy-Logik-System oder die Korrelationsdiagramme können in vorteilhafter Weise in der Zentralprozessoreinheit (im Mikroprozessor) gespeichert werden, die die Waschmaschine steuert.
Die gefundene Beziehung zur Kompensierung des As-Ausdrucks (in 5a gezeigt) trat die folgende, generelle Form:
wobei k von den Motoreigenschaften und dem Widerstandsdrehmoment des mechanischen Systems abhängt.
Ein Flussdiagramm des Steueralgorithmus ist in den 4a und 4b gezeigt. In 4a ist der erste Blok 10 die Startphase, in der der Abtastzähler zurückgesetzt wird. Wenn die Anzahl der Abtastungen gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl ist, dann berechnen die Blöcke 12 und 14 in 4b die Frequenzgänge zur Bestimmung der Gesamtlast bzw. der Ungleichgewichtslast. Die in den Blöcken 12 und 14 berechneten Werte werden dem Block 16 zusammen mit dem Wert von Alpha_Mean, der für die dynamische Reibung steht, zur Kompensation dieser Reibung zugeführt. Die kompensierten Werte der Trägheitslast (Gesamtlast) und der Ungleichgewichtslast sind die Ausgangswerte des Steueralgorithmus, und diese Werte können von der Zentralprozessoreinheit der Waschmaschine für verschiedene Zwecke, beispielsweise zur Einstellung der Schleudergeschwindigkeiten oder für die Einstellung der während des Spülens zu verwendenden Frischwassermenge, benutzt werden.
Die 6 zeigt ein Schema gemäß Fuzzy-Regeln, das im Fall einer Fuzzy-Steuerlösung verwendet wird. Die Fuzzy-Regeln sind von folgender Art:
Regel 1 Wenn As* gleich L und Au gleich M ist, dann ist J gleich H und U gleich H.
Regel 2 Wenn As* gleich M und Au gleich L ist, dann ist J gleich M und U gleich VL.
Regel 3 Wenn As* gleich N und Au gleich VH ist, dann ist J gleich VL und U gleich H.
Usw.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Last und der Ungleichgewichtslast bei einer Waschmaschine mit einem Motorantriebssystem zur Drehung des Motors mit einer Zielgeschwindigkeit dadurch gekennzeichnet, dass dem Motorantriebssystem ein Hilfssignal zugeführt wird, das ein vorbestimmtes Frequenzspektrum aufweist, und dass die Gesamtlast und die Ungleichgewichtslast mittels einer Frequenzspektrumsanalyse bei verschiedenen Frequenzen festgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Hilfssignal ein periodisches Signal ist das eine Frequenz aufweist, die von der der Zielgeschwindigkeit entsprechenden Frequenz verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlast und die Ungleichgewichtslast mittels einer Frequenzspektrumsanalyse bei einer Frequenz, die dem genannten Hilfssignal entspricht, bzw. bei einer Frequenz, die der Zielgeschwindigkeit entspricht, festgestellt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kompensation der Werte der Gesamtlast und der. Ungleichgewichtslast aufweist, wobei die dynamische Reibung in Betracht gezogen wird und wobei diese Kompensation auf experimentellen Tests beruht, die bei verschiedenen und vorbestimmten Werten der dynamischen Reibungen durchgeführt wurden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Kompensation mittels Nachschlagtabellendaten oder eines Fuzzy-Logik-Systems durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Frequenzspektrumsanalyse mittels der Laplace-Transformation durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul der Übertragungsfunktion H(s), die bei der Frequenz ω₀ berechnet wird, die folgende Art hat:
wobei jω₀ die komplexe Variable, γ der Reibungskoeffizient und J der Trägheitslastwert ist.
Waschmaschine mit einem elektronischen Steuersystem, das ein Motorantriebssystem zur Drehung des Motors unter einer Zielgeschwindigkeit aufweist, und mit einer Drehtrommel, die durch den Motor über ein Transmissionssystem angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuersystem derat ausgebildet ist, dass es das Motorantriebssystem mit einem Hilfssignal versorgt, das ein vorbestimmtes Frequenzspektrum aufweist, wobei das elektronische Steuersystem derart ausgebildet ist, dass es die Gesamtlast und die Ungleichgewichtslast mittels einer Frequenzspektrumsanalyse bei unterschiedlichen Frequenzen bestimmt.
Waschmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuersystem derart ausgebildet ist, dass dem Motorantriebssystem ein periodisches Signal zugeführt wird, das eine Frequenz aufweist, die von der der Zielgeschwindigkeit entsprechenden Frequenz verschieden ist.
Waschmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuersystem derart ausgebildet ist, dass es die Gesamtlast und die Ungleichgewichtslast mittels einer Frequenzspektrumsanalyse bei einer Frequenz, die dem genannten Hilfssignal entspricht, bzw. bei einer Frequenz bestimmt, die der Zielgeschwindigkeit entspricht.