Tanya 4 29 марта, 2017 Опубликовано 29 марта, 2017 · Жалоба Пусть ящик самая нелинейная вещь, но я знаю зависимость вход ящика(напряжение) - скорость двигателя. Что мне дело до кишков ящика? Этого не бывает... Можете построить зависимость положение педали - скорость автомобиля? Вот иногда одну педаль в автомобиле называют акселератор... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Daedal07 0 29 марта, 2017 Опубликовано 29 марта, 2017 · Жалоба В контуре Привод - Двигатель обнаружился тахогенератор. При изменении напряжения на входе привожа на 0,5В скорость возрастает на 10м/мин. Такая зависимость до скорости 60 м/мин точно, а мне больше и не надо. Измерю, насколько стабильно держится скорость при неизменном напряжении. Тахогенератор, возможно, для этого и стоит. Точнее, для чего ставили и тахогенератор и энкодер я пока не понимаю, но раз энкодер не входил в контур привод-двигатель изначально, а тахогенератор изначально входит, то, он должен помогать удерживать постоянную скорость. А за линейную связь напряжения на приводе и скорости ножа отвечает, видимо, начинка привода. Логично же так делать, чтобы избавить внешний контроллер от учёта нелинейности зависимости тока и момента. Этого не бывает... Можете построить зависимость положение педали - скорость автомобиля? Вот иногда одну педаль в автомобиле называют акселератор... Не могу. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Гость TSerg 29 марта, 2017 Опубликовано 29 марта, 2017 · Жалоба В контуре Привод - Двигатель обнаружился тахогенератор. .. Не могу. Тогда вообще все плохо. И не сможете. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Daedal07 0 29 марта, 2017 Опубликовано 29 марта, 2017 · Жалоба Тогда вообще все плохо. И не сможете. Почему? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Гость TSerg 29 марта, 2017 Опубликовано 29 марта, 2017 · Жалоба Почему? Ни один специалист, в здравом уме и не в подпитии, не возьмется за реализацию своей САУ над чужой САУ, если последняя представлена как "черный ящик". Чтобы что-то начать понимать - надо раскрыть "черный ящик", т.е. получить передаточную функцию во всех режимах. Такое еще возможно для чисто аналоговой линейной системы, но для цифровой, для которой неизвестен алгоритм ее работы - это почти нонсенс. Или очень большая работа по ее изучению. P.S. Короче - приглашайте спеш-ов. Может что-то у Вас и получится, но - случайно и как выйдет. P.P.S. Я-то думал, что с нуля все создается и есть возможность описания и ОУ, нагрузки, циклограммы, питания и проектирования своей САУ. А, этот винегрет.. да, но за большие деньги. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Daedal07 0 30 марта, 2017 Опубликовано 30 марта, 2017 · Жалоба Т.е. подали ступеньку на вход и имеете осциллограмму выходного напряжения? И оно прямо такое линейное и красивое, без всякого ШИМ-а и переходных процессов? Под зависимостью я понимаю : При изменении напряжения на входе привожа на 0,5В скорость возрастает на 10м/мин. Такая зависимость до скорости 60 м/мин точно, а мне больше и не надо. Но это не то, что нужно для исследования объекта, я уже понял. Нужно снять реакцию связки привод+двигатель+нож. Сегодня сделаю это. Как такой скачок на входе отработает привод я не знаю, т.к. у привода может быть ограничение на крутизну входного напряжения. Может ли измерение выбега, который я провёл ранее Измерил выбег: 13 градусов или 35мм хода. Время останова 0,4 секунды. мне помочь чем-то? Например, я перемерю выбег и запишу кривую изменения скорости(торможение) и время. Может ли она являться переходной характеристикой? По сути - это ступенька наоборот. Или именно на разгоне и именно реакция на ступеньку только и есть переходная характеристика? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Tanya 4 30 марта, 2017 Опубликовано 30 марта, 2017 · Жалоба Но это не то, что нужно для исследования объекта, я уже понял. Измерьте зависимость скорости (там же где-то тахогенератор есть у Вас) при разной начальной скорости от ступенек вверх и вниз. Переходный процесс. Учтите - торможение - может быть опасно . Также зависимость скорости от трения. Если руки не отрежет... Если сможете, то ток в двигателе при этом. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AlexandrY 3 30 марта, 2017 Опубликовано 30 марта, 2017 · Жалоба мне помочь чем-то? Дайте лучше фотку вашего агрегата. На такие вопросы трудно отвечать не посмотрев на размеры. Переходная характеристика может меняться даже от изменения температуры, это не говоря еще об износе и проч. вещах. Поэтому вам не разово измерить и записать, а надо иметь тулз постоянно способный выдавать графики и экcпортировать их в Matlab. Как например FreeMaster для семейства Kinetis Есть скрипт автоматичеcки из FreeMaster экспортирующий в Matlab. Снимать графики надо всего что можно. Главное зависимость напряжения на входе ящика, тока на его выходе и угловой скорости С ящиком скорее всего увидите задержку и не слабую. Я бы крепко подумал над использованием PID-а самого ящика. Понятно, что интерфесы к датчикам ящика могут оказаться не совсем годные для вашего энкодера, мы в таких случаях делаем свои адаптеры. Типа такого Делает из дифференциального сигнала униполярный и наоборот. Передает по CAN, конвертирует в ШИМ и т.д. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Daedal07 0 30 марта, 2017 Опубликовано 30 марта, 2017 · Жалоба Дайте лучше фотку вашего агрегата. На такие вопросы трудно отвечать не посмотрев на размеры. Переходная характеристика может меняться даже от изменения температуры, это не говоря еще об износе и проч. вещах. Поэтому вам не разово измерить и записать, а надо иметь тулз постоянно способный выдавать графики и экcпортировать их в Matlab. Как например FreeMaster для семейства Kinetis Есть скрипт автоматичеcки из FreeMaster экспортирующий в Matlab. Сейчас стоит старый контроллер и в него никто периодически не заносит измерения. Снимать графики надо всего что можно. Главное зависимость напряжения на входе ящика, тока на его выходе и угловой скорости С ящиком скорее всего увидите задержку и не слабую. Я бы крепко подумал над использованием PID-а самого ящика. Понятно, что интерфесы к датчикам ящика могут оказаться не совсем годные для вашего энкодера, мы в таких случаях делаем свои адаптеры. Типа такого Делает из дифференциального сигнала униполярный и наоборот. Передает по CAN, конвертирует в ШИМ и т.д. Поскольку есть старый контроллер, который работает как надо, то менять настройки привода(ПИД настройки или какие ещё) мне никто не даст. Главное зависимость напряжения на входе ящика, тока на его выходе и угловой скорости Я, по-прежнему, не могу понять, зачем знать токи, если связка привод-двигатель для меня неотделима. Я ведь не разрабатываю привод. Разработчики привода уже учли токи и момент и кучу всего ещё. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AlexandrY 3 30 марта, 2017 Опубликовано 30 марта, 2017 · Жалоба Я, по-прежнему, не могу понять, зачем знать токи, если связка привод-двигатель для меня неотделима. Я ведь не разрабатываю привод. Разработчики привода уже учли токи и момент и кучу всего ещё. От тока момент силы у вас скорее всего зависит линейно. При идеальной механической передаче значит и скорость ножа линейно зависит от тока. В реальности еще остается надежда на это. И подав эту зависимость в идентификатор моделей Mаtlab я построенной им модели еще бы доверял. Но ящик это жестко нелинейный элемент с задержкой. Тут надо вводить предкомпенсацию данных чтобы подавать зависимость {вход ящика-скорость ножа} в Matlab Иначе Matlab выдаст полный бред, и тюнингированный на его модели PID вашу систему пустит в разнос. Вот эту предкомпенсацию и надо вычислить из анализа поведения одного ящика самого по себе. Т.е. его выходного тока от входного напряжения. А так, я вам не позавидую. Гиблое дело. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
SSerge 4 30 марта, 2017 Опубликовано 30 марта, 2017 · Жалоба От тока момент силы у вас скорее всего зависит линейно. При идеальной механической передаче значит и скорость ножа линейно зависит от тока. Я, признаться, с Kinetis слабо знаком, но полагаю, что второй закон Ньютона даже для них справедлив. А потому угловое ускорение будет пропорционально крутящему моменту (и току двигателя). А угловая скорость это интеграл от углового ускорения. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
somebody111 0 3 апреля, 2017 Опубликовано 3 апреля, 2017 (изменено) · Жалоба Пока знаю, что для того, чтобы рассчитать коэффициенты ПИД-регулятора, нужно составить модель объекта управления, т.е. ножа в моём случае. Как это сделать я не знаю. Никто никогда в здравом уме и светлой памяти не высчитывает параметры П, И, Д. Они подбираются на глаз из облачных соображений типа "постоянная времени регулятора должна компенсировать наибольшую постоянную времени объекта...мм...сколько она....ну начнем с 0.1 секунды" и понеслась...Начинают ,как правило с П-регулятора с отключенными И,Д составляющими. Когда видно, что дальше не получается - берут И. Д составляющую в чистом виде активируют крайне редко, когда объект управления оооочень медленный и представляет из себя фнч с малой частотой среза, иначе все это дело не зафильтровать. --- Теперь о системе управления. Я немного не понял, что является входным заданием для черного ящика? Если ток, то нужен ПИ(Д) регулятор. Если скорость, то надо обязательно разобраться, каким образом организован контур скорости в этом ящике. Если там настраиваемый ПИ(Д) - без проблем: ставите коэффициент усиления 1, обрываете о.с. по скорости и заводите её на свой ПИ(Д). Если там ПИ(Д) не настраиваемый, то задача решения не имеет ,потому что будет работа двух параллельно контуров скорости. Настроить можно, но ничего интересного не получится - нельзя служить двух господинам --- Это что касается электропривода. Но это не все - есть еще механика. Какая необходима точность поддержания скорости, раз вы захотели ПИ, а не П?Вы должны понимать, что если вас просят сделать ПИ, то нужна точность поддержания скорости и какая глубина регулирования, иначе надо делать П. А вот этот вопрос самый вкусный - заказчик обычно говорит "максимально точно", при этом в редукторах там люфты, в которые влезают пол кулака... Все, что нужно вам сделать: 1. Определиться, что является входом ящика и его пределы. Скажем, +5В - это 1000 об/мин, -5В - это -1000 об/мин 2. Определиться, что в главном контуре черного ящика - это регулятор напряжения, регулятор скорости или регулятор тока. Если регулятор напряжения или скорости - их надо отключить (оборвать о.с., превратить регулятор в П с коэффициентом передачи 1). Если там только регулятор тока, то вы должны из вне построить регулятор скорости (П,ПИ, ПИД) и предусмотреть, что их придется подбирать - во всем мире это называется наладкой. У вашего регулятора будет задание скорости. Перед задание скорости поставьте задатчик интенсивности, хотя бы 0.1 сек, чтобы не убить редуктор ударами за месяц. Кстати, о какой мощности идет речь? 3. А вот все научные измерения типо переходная или импульсная характеристика оставьте профессуре - они это очень любят. Дело в том, характер этих кривых больше всего определяется параметрами двигателя, которые плывут от температуры, параметрами механики - это люфт и приведенный момент инерции и точностью датчика скорости. А последнее определяется двумя факторами - это параметрами тахогенератора (я так понял у вас именно тг) и схемотехникой, которую вы будете делать, чтобы это дело как-то отфильтровать, а это еще одна постоянная времени. В системе слишком много неизмеряемых параметров (померьте сопротивление якоря и запишите видео,что получилось) или электромеханическую постоянную (всего-то надо магнитный поток измерить) или момент инерции Но ящик это жестко нелинейный элемент с задержкой. Если это промышленный электропривод с заданием по току, то простой интегратор с насыщением, если это промышленный электропривод с заданием по скорости - апериодическое звено. Любой двигатель в первом приближении - апериодическое звено, любая система управления двигателем в 1 приближении - тоже апериодическое звено. Других вариантов не бывает - если колебательное, то он начнет механику убивать, если консервативное, то он неуправляемый. Если его все таки сделали нелинейным, то массово его никто покупать не будет - вы купите электропривод, в котором 1235 настроек для регуляторов и для этого надо сначало докторскую защитить? К нашему большому несчастью в теории управления за 50 лет так и не придумали общих методов проектирования нелинейных систем с обратной связью Изменено 3 апреля, 2017 пользователем somebody111 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
somebody111 0 3 апреля, 2017 Опубликовано 3 апреля, 2017 (изменено) · Жалоба Окай, давай учиться вместе. Настройка ПИД регулятора скорости строится по принципу полной внутренней компенсации, а конкретнее он должен своей постоянное времени компенсировать самую большую постоянную времени системы. Это что касается главного контура системы. В подчиненном контуре тока стоит пи регулятор и должен компенсировать еще меньшую постоянную времени. Это и есть принцип подчиненного регулирования координат. А теперь давайте на практике определим эти постоянные времени. Начнем с простого -двигателя. Там постоянная времени определяется как L/R, где L-индуктивность якоря, R-его сопротивление. Давайте на объекте устроит лабораторную работу - определить активное и индуктивное сопротивление ротора. Запаслись омметром, измеряем сопротивление, тыкаем...ой...он 0 показывает. Что не так?Ой, там же щетки.., чтобы было совсем честно надо ротор вручную прокрутить, чтобы что-то там показало. Это не стеб- честно прокручивал для измерений ротор 400кВт движка, а потом все равно нужно было ввести поправку из-за ткс меди Ну да ладно. А что если (а другого не бывает), что изоляция медная, там ведь ТКС и для обмотки 100 град - рабочая температура (а с H изоляцией 170 - легко), т.е. что, постоянную времени надо в функции температуры увязывать? Вы смеетесь?А решается просто - она берется от "балды", потому что контур тока в электроприводе - он робастный к настройкам ПИ -регулятора тока- если один раз когда-то угадал, то будет идти речь о подстройки и ничего не изменится. С контуром скорости интереснее. Если открыть книжку по оптимальному управлению, то там для определения постоянной времени, нужно приведенный момент инерции искать. Как там "симметричный оптимум" и там в теории есть такой коэффициент, который вроде как "наладочный" в диапазоне от 0.0000001 до 10000000. Ну т.е. вот вам 5-ти этажная формула, туда надо вставить все параметры объекта (а они конечно же есть у нас) и при этом надо будет подобрать этот коэффициентик. Ну или не подбирай - определи момент инерции. А придёт заказчик и скажет - плохо держит нагрузку или, наоборот, слишком быстро разгоняется. Оно для мозгов - это конечно интересно и даже сидя за диваном поднимается самооценка, но вот на практике, извините, такой подход работает только если объект управления либо очень сложный (читать нелинейный), заказчик это понимает и предоставляет время и ресурсы заниматься наукой, либо объект ответственный и нужно хоть как-то перестраховаться - да, matlab помогает, но надо составлять модель двигателя, системы управления, уравнение нагрузки и идентифицировать модель. А то, что там ему сказали взять апериодическое звено, завести обратную связь и выдать это за что-то серьёзное...даже для курсовой работы на пол параграфа не тянет. Я вам и без матлаба скажу, что постоянная времени ПИ регулятора должна в теории совпасть с постоянной времени апреиодического звена - тогда они друг-друга компенсируют. Это называется принцип полной внутренней компенсации, вокруг которого и построена вся теория оптимального управления электроприводом. Эти все методы отлично работают, когда идет речь о проектировании источника питания с обратными связями, где реально все параметры наблюдаемы и измеряемы, потому что их определяет разработчик. Здесь идет речь об электроприводе, когда все, что у вас есть - это шилдик с двигателя и понимание электромеханики. Обратите особое внимание, не радиочастот, антенн и приёмников. Все, что нужно автору темы - сделать регулятор и подобрать 3 коэффициента на объекте и любым способом убрать внутренний ПИД главного контура скорости. Привод сам готовый, т.е. он (ну раз вы захотели теории) асимптотически устойчив и все будет сводится к "надо быстрее" - больше П, надо точнее, надо больше "И", тут перерегулирование - надо больше П и меньше И. ВСЕ. Можете с Д составляющей поиграться, но там придется фильтровать обратную связь по скорости и эту постоянную времени тоже придется как-то компенсировать. Вы ему в матлабе рекомендуете апериодическое звено моделировать, а что же не говорите, что тахогенератор шумит как кот в марте и если не фильтровать, то Д составляющая погасит всю систему? Вы, конечно же, захотите сделать ПИД и вмажете в обратную связь приличную постоянную времени, сведя (опять умная теория) запас устойчивости системы в 0, отчего её начнет трясти и тс, не понимая, что это вообще такое, на месяц уйдет в нирвану. И придет к одному простому выводу - с П-регулятором работает сразу и без проблем. А все потому, что с П-регулятором передаточная функция всей системы превращается в апериодическое звено ну или фильтр низкой частоты, если не нравится слово "апериодическое звено". А на нулевой скорости там еще интереснее -из-за тех же счёток в сигнале будет постоянная составляющая, которую надо будет резать, но и это не принципиально, главное развести человека на моделирование апериодического звена в матлабе! Браво! Во всех частотниках есть такая вещь, как пользовательский PID, но кроме него там еще неизвестное количество регулируемых контуров и фильтров. Там всего 2 контура -главный и подчиненный. Фильтра в очень старых частотниках были...там постоянные времени наносекунды. Больше не получается, потому что они вводят фазовые сдвиги, к которым наблюдатель двигателя крайне чувствителен. В новых частотниках так уже не делают -вешают штук 5-10 ацп на канал и оцифровывают; результат усредняют.На выходе получаете крутую фильтрацию с минимальным запаздыванием. В главном контуре фильтры не ставят из-за снижения запаса устойчивости по фазе и ненужности. Единственно, что не документировано -там все ПИДы с компенсацией насыщения и блок компенсации перекрестных связей, который оказывает влияние в очень специфических ситуациях. Настройки ПИ-регулятора тока бестолку выводить юзеру - они везде одинаковые и никогда не заметите разницы. Её можно увидеть только если на экран вывести график задания тока подчиненному контуру и реальный ток. В самой худшей ситуации там будет процентов 10 отклонение от расчёта, ну то есть нисколько Изменено 3 апреля, 2017 пользователем somebody111 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AlexandrY 3 4 апреля, 2017 Опубликовано 4 апреля, 2017 · Жалоба Вы ему в матлабе рекомендуете апериодическое звено моделировать, а что же не говорите, что ... Современные подходы к регулированию отказываются от попыток моделирования объекта управления да и от PID-а. Смотрите метод ADRC ссылку на который я давал выше. Кстати он давно уже включен в известные библиотеки управления моторами для микроконтроллеров. Например InstaSPIN от TI Так что не понятно с кем вы спорите. :laughing: Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
somebody111 0 4 апреля, 2017 Опубликовано 4 апреля, 2017 (изменено) · Жалоба InstaSPIN Могу сказать даже больше - я его использовал для управления 30кВтным движком. Туда правда надо вдуть параметры асинхронника, а конкретнее индуктивность намагничивания, индуктивность рассеивания и сопротивление ротора. Последнее плывет от температуры, что приводит к снижению максимального электромагнитного момента. В качестве хобби - годиться, в качестве основы для мощного промышленного привода - нет. Я много и долго занимался вопросами управления двигателями на основе различных наблюдателей и даже добивался,что они начинали работать как положено....там целая пропасть между теорией и практикой. Чем проще система - тем жизнеспособнее она. Сложные системы управления требуют индивидуальной настройки. Если я сделал 60 приводов по всей стране, мне на каждый ездить и неделями настраивать? Я как-то на 2 месяца уехал на крайний север настраивать свой привод с наблюдателем. С тех пор прочтение научных статей, начинающихся с фразы "Пусть объект управления описывается системой" или "наблюдатель" без подробного описания технической реализации (реальная программа, реальный алгоритм, уравнения в дискретной форме, как определить параметры наблюдателя) я даже не читаю - их надо дорабатывать...много и долго. Ради интереса возьмите частотник с движком на киловат 20 и составьте модель в матлабе. Засеките время, которое вам понадобиться, чтобы добиться равенства результата моделирования и с реальными. Как только данных совпадут на 99% - считайте, что вы реализовали настоящий наблюдатель, который для одного двигателя будет работать в лабораторных условиях и проанализируйте, как повторить эти эксперименты на реальном объекте в полевых условиях(там-то движок другой и его от редуктора уже не оторвать, т.е. про опыты хх и кз можно забыть, так же забыть про хитрые алгоритмы "покачать" ротор). Это и есть разница между математикой, где надо что-то на бумаге доказать, и техникой, где надо сделать и ничего доказывать не надо. У ТСа задача - сделать, а не доказывать оптимальность управления вертелкой. Я вообще не понимаю, зачем ПИД для этой задачи. П-регулятора здесь достаточно . Изменено 4 апреля, 2017 пользователем somebody111 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться