Перейти к содержанию
    

Контроллер управления автоматическими дверями.

Здравствуйте коллеги !
Прощу помощи разобраться, что к чему...

Поручили мне разработку софта контроллера управления автоматическими дверями.
Это мой первый проект с ТАУ.

Устройство механизма следующее:
Две створки, через ролики подвешиваются на рельсу, по которой осуществляется перемещение.
Сами створки крепятся в ремню.
На одном конце устанавливается двигатель постоянного тока с редуктором, на другом натяжной ролик.
В крайних положения есть упоры.
На валу двигателя установлен квадратурный энкодер.

risunok2.thumb.png.b0889cb22da0670653716c7f38e7c6bc.png

По электроники:
Микроконтроллер по средствам ШИМ управляет Н-Мостом к которому подключен ДПТ (100Вт).
Микроконтроллер получает данные от: квадратурного энкодера(текущая скорость, и подсчет пройденного пути), АЦП датчика тока в цепи мотора и АЦП входного питающего напряжения.

Алгоритм калибровки(первый запуск):
1. Измерение длинны пути от края до края.
2. Реакция системы на ступенчатое воздействие. Из крайнего положения производится ускоренное движение до 1/3 пути.
По отклику системы по методу Циглера–Никольса программно определяются параметры ПИД регулятора скорости.

razgon.thumb.png.c66bf080835c02c874de15de1336b36e.png

По тз длинна может быть разной, масса створок тоже заранее не известна.
Параметры двигателя известны, количество шагов энкодера тоже (500 ед. на оборот).

motor_param1.png.a9ae99e4807db7ee5c31510b9e159785.png

motor_param2.thumb.png.5d1407a335dbafbf57df466845c42c36.png


Штатная работа:
Весь участок делиться на 5 частей: плавный старт, разгон, равномерное движение, 
торможение, медленное доведение до крайней точки(чтобы створка не ударялась об упор или друг об друга).

Реализация:

Что получается есть ПИД регулятор по скорости, на вход которого подаются значения уставки скорости из таблицы.
Т.е. зная текущее положение двери -> выдается значение уставки скорости.
И все бы хорошо, но есть большая задержка между тем что выдал ПИД и тем как это отрабатывает мотор.
При разгоне это не критично, а вот при подходе к крайней точке скорость оказывается слишком велика что приводит к удару.
Т.е. в текущем варианте реализации получаемая(реальная) скорость как бы соответствует теоретической скорости уставки но сдвинутой на величину задержки.
Вопрос как побороть или учесть задержку ?

На графиках:

Желтый - уставка скорости,

Синий - реальная скорость с энкодера,

Зеленый - участок пути.

rabota1.thumb.png.b65341ec6f49002d1f648cf5159eaf10.png

Резкий сброс скорости ПИД, до половины.

 

 

rabota2.thumb.png.11717f93d0212d0f677ddf7005e27b0f.png

Плавное снижение скорости: VПИД=10, Vэнкодера=55 !

 

Если на участке торможения замкнуть двигатель на землю то дверь производит резкую остановку в несколько раз быстрее чем по ПИД.
Получается торможение двигателем по ПИД не эффективно, мотор ведет себя как "ватный".
Не совсем разобрался с эффектом, но получается двигатель превращается в генератор и это не дает ему погасить скорость ? (т.к. двери толкают мотор по инерции).

Такая схема построения регулятора корректна, а то берут сомнения ?
Вопрос что нужно сделать чтобы точно приходить в конечную точку с заданной скоростью ?
Правильно ли я понимаю что необходимо переходить к подчиненному управлению, для улучшения точности регулирования ?
и добавить еще один ПИД регулятор по положению, а то что у меня сейчас реализовано (управление по положению), это получилось разомкнутое управление ?
На сколько поможет если использовать три контура (третий по току) ?
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 hours ago, cpl said:


В крайних положения есть упоры.
 

Советую ещё добавить "концевики"

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Цитата

Такая схема построения регулятора корректна, а то берут сомнения ?

Корректна.

Цитата

Правильно ли я понимаю что необходимо переходить к подчиненному управлению, для улучшения точности регулирования ?

Не обязательно.

Цитата

и добавить еще один ПИД регулятор по положению,

Не надо.

Цитата

На сколько поможет если использовать три контура (третий по току) ?
 

Не поможет.

Я бы че сделал : если у вас ПИД по скорости, то временно отключить ИД и оставить только П-......далее накручивать пропорциональный коэффициент

до тех пор, пока система не зазвенит, и откатиться немного назад.Насколько изменится задержка?....не пробовали?

Если задержка уменьшилась (должна уменьшится)....то постепенно ускорять реакцию И-коэффициентом. Д-компонента может вообще не понадобиться.

Ежели это все не помогает, то может дело в кривизне кода, так как, я понял-у вас это все в цифровом виде.

И еще : если инерция дверей большая то может понадобиться узел гашения в звене постоянного тока....как в частотниках

По поводу концевиков вам тут уже заметили-без концевиков такие штуки никто не юзает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

14 hours ago, cpl said:

И все бы хорошо, но есть большая задержка между тем что выдал ПИД и тем как это отрабатывает мотор.

14 hours ago, cpl said:

И все бы хорошо, но есть большая задержка между тем что выдал ПИД и тем как это отрабатывает мотор.

Значит плохо налажен ПИД, вот и всё.

Предыдущее сообщение удалите, кривой редактор не дает написать что-то после цитаты.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

разогнанный ДПТ с внешней инерцией просто снижением тока не затормозить. Надо чтобы энергия из механизма куда-то сливалась

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

18 hours ago, Джеймс said:

Советую ещё добавить "концевики"

Да и страховку чтоб кого то не убило или коту хвост не прищемило предусмотреть....
И если вандал какой то стормознёт всю движуху и собьёт енкодеры (ремень перескочил типа)...
Или если вдруг клину словит... если бабулька кирпич под дверь положит, под режим вентиляции... 

Сколько смотрел, что там в этих самораздвижных дверях напичкано - так там два чемодана всякого. Не так всё просто. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

5 часов назад, mitya1698 сказал:

разогнанный ДПТ с внешней инерцией просто снижением тока не затормозить. Надо чтобы энергия из механизма куда-то сливалась

Здесь похоже внешняя инерция в качестве реактивной нагрузки участие не принимает, только инерция ротора. Редуктор червячного типа.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...