[Tanya 4]

Ну я вообще-то в паузах ШИМа и хочу мерить)

Выше мне говорили, что для простой системы управления достаточно два контура: ток и положение. Скорость мы можем получить как первую производную по положению. Но с таким энкодером, боюсь только положение можно и мерить, но не скорость... Т.к. для регулятора все же нужно знать скорость (а иначе как ее стабилизировать), хочу мерить ее с помощью противоЭДС.

Почему ток, а не интеграл от тока? Ток пропорционален силе, а интеграл - приращению скорости.

Есть еще мостовые способы. В мост можно поставить тоже медный резистор на корпус двигателя. Будет какая-то компенсация нагрева. Но медленная и не очень точная, наверное. Но все же...

Вот добавлю, чтобы не было взаимного недопонимания...

Пусть у Вас имеется система управления. Она выдает управляющее воздействие в виде текущего напряжения.

Если мы тупо будем это напряжение посредством ШИМа подавать на мотор. то ничего хорошего не получится... Так мы не можем знать, какой будет ток через мотор из-за его сопротивления(от температуры) и противоЭДС.

А вот если мы введем "местную обратную связь", например, - сигнал управления и сигнал от тока подаем на интегратор, выход которого будет управлять ШИМом, то получим, что управляющее воздействие будет пропорционально изменению скорости... более или менее. Таким образом, мы ОБЛЕГЧАЕМ работу системе управления.

[evgeny_ch 0]

Ну я вообще-то в паузах ШИМа и хочу мерить)

Выше мне говорили, что для простой системы управления достаточно два контура: ток и положение. Скорость мы можем получить как первую производную по положению. Но с таким энкодером, боюсь только положение можно и мерить, но не скорость... Т.к. для регулятора все же нужно знать скорость (а иначе как ее стабилизировать), хочу мерить ее с помощью противоЭДС.

Мерять действительно надо в паузах ШИМ. Если смущает зависимость от

температуры, ввести коррекцию, по температуре двигателя в установившемся режиме.

Два контура, скорости и положения вполне достаточно. Тем более, что вас скорее всего

будет интересовать девиация скорости, а не ёё точное значение, пмсм.

Как правильно замечено, токовая ОС (по усилию) замыкается на УМ, локально.

Изменено 23 декабря, 2008 пользователем evgeny_ch

[arisov 0]

Практические конструкции "любительских" сервоконтроллеров, может сгодиться что-нибудь:

1. http://forum.rcdesign.ru/f41/thread118375.html (начало http://forum.rcdesign.ru/f41/thread40981-2.html#post997864)

2. http://members.shaw.ca/swstuff/dspic-servo.html

форум - http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=40940

3. http://elm-chan.org/works/smc/report_e.html

форум - http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=17726

усовершенствованием Ченовского сервопривода занимались (и я в том числе – arisov77 )здесь http://forum.rcdesign.ru/f41/thread40981.html

Изменено 23 декабря, 2008 пользователем arisov

[haker_fox 60]

а интеграл - приращению скорости.

Меня несколько смущает следующее обстоятельство: а если вал двигателя заторможен, или застопорен, то ток-кто будет большим, а скорость по сути нулевая, хотя интеграл будет накапливать неплохие результаты...

 

Как правильно замечено, токовая ОС (по усилию) замыкается на УМ, локально.

Т.е. минуя ПИ(Д)? Но со своим коэффициентом обратной связи?

[Tanya 4]

Меня несколько смущает следующее обстоятельство: а если вал двигателя заторможен, или застопорен, то ток-кто будет большим, а скорость по сути нулевая, хотя интеграл будет накапливать неплохие результаты...

Т.е. минуя ПИ(Д)? Но со своим коэффициентом обратной связи?

Непонятно, что Вам непонятно...

Еще раз другими словами. Когда мы вводим обратную связь по току вышеописанным способом, управляющий сигнал (интеграл) приобретает смысл приращения импульса силы - когда есть движение - приращения импульса (кинетического). Если бы мы на интегратор подали произведение тока на напряжение (к примеру), то смысл сигнала управления изменился бы на "полную мощность".

.

Ничего как раз в интеграторе и не накапливается, потому, что сигналы долджны быть разного знака.

А интегратор для того, чтобы правильно все работало при импульсном управлении - не накапливался сигнал ошибки. На интеграторе в данном случае будет примерно так.

Накопился некоторый сигнал от управления выше порога. Включается ключ. В мотор подается некоторый ток дурацкой формы (щетки, противоЭДС, напряжение питания....). Ток интегрируется, интегратор уходит в минус (условно). Ключ выключается (ток еще течет немножко и тоже копится).

Сигнал управления через некоторое время опять доводит интегратор до плюса.

Все повторяется...и повторяется.. и повторяется... Интегратор так и колеблется без зашкала.

Если написанное выше понятно, то должно также быть понятно, что ПИД (основной) находится снаружи. Хотя.. вместо интегратора при непрерывном управлении можно было бы использовать... тоже ПИД... только номер два или три... Но тут мы грубо.. импульсами...

[evgeny_ch 0]

...

Т.е. минуя ПИ(Д)? Но со своим коэффициентом обратной связи?

Иногда и так делают.

Посмотрите, может что-нибудь извлечёте.

ОС по току повышает жёсткость статической характеристики ДПТ.

Применяется в дополнение к ОС по скорости и положению.

[haker_fox 60]

Я верно понял все изложенные мысли (см. прикрепленный рисунок). Задача "местной локальной обратной связи" (коэффициент K) поддерживать один и тот же момент на двигателе при одном и том же входном сигнале на блоке ШИМ, независимо от температуры обмотки и противоЭДС, а также других факторов. Задача ПИ(Д) регулятора - обыкновенная, поддержка скорости на приводе. Сигнал рассогласования между задаваемой и измеряемой скоростью формируется посредством сумматора (кружочек слева) и поступает на вход блока ПИ(Д). Вроде пока все... обдумываю дальше стратегию. ШИМ придется делать внешним (за бортом МК), верно? Заводить обратку по току и смешивать ее внутри МК, как мне кажется - сложно...

 

Спасибо.

[Tanya 4]

Я верно понял все изложенные мысли (см. прикрепленный рисунок). Задача "местной локальной обратной связи" (коэффициент K) поддерживать один и тот же момент на двигателе при одном и том же входном сигнале на блоке ШИМ, независимо от температуры обмотки и противоЭДС, а также других факторов. Задача ПИ(Д) регулятора - обыкновенная, поддержка скорости на приводе. Сигнал рассогласования между задаваемой и измеряемой скоростью формируется посредством сумматора (кружочек слева) и поступает на вход блока ПИ(Д). Вроде пока все... обдумываю дальше стратегию. ШИМ придется делать внешним (за бортом МК), верно? Заводить обратку по току и смешивать ее внутри МК, как мне кажется - сложно...

 

Спасибо.

Почти правильно. Будь у Вас непрерывное управление, было бы правильно. А с импульсным управлением необходимо использовать аналоговый интегратор. И смысл слов немного меняется... Но не сильно. Отношение входных резисторов интегратора войдет в полный коэффициент усиления...

Шим вполне может жить на борту. Компаратор или АЦП контроллера на выход интегратора.

Если Вы будете использовать противоЭДС в качестве датчика скорости, то целесообразно этот сигнал завести на П-часть, а сигнал от тахометра на И. Тут тоже лучше не доверяться контроллеру, а сделать аналогичный интегратор, так как сигнал будет явно дерганый.

Пожалуйста.

[haker_fox 60]

Долго молчал в этом топике... перерабатывал, усваивал, качал книги, читал, смотрел прототипы контроллеров... В одной книге увидел такую схему (см. рисунок), хочу испытать ее в работе. Не могу понять, как она работает? Зачем тупо вычитать из управляющего сигнала значение тока? Ведь при разгоне двигателя, когда потребляемый ток велик, управляющий сигнал будет сильно занижен. Когда двигатель разгонится и момент сопротивления будет примерно равен крутящему моменту (т.е. ускорение равно 0), ток тоже будет минимальный -> управляющий сигнал будет максимальным, т.к. из него вычитается теперь уже мизерный ток... Что-то у меня в голове каша... Такое ощущение, что это просто ограничитель тока. Matlab & Simulink все еще в процессе освоения, поэтому пока не очень с моделированием...

[Tanya 4]

В одной книге увидел такую схему (см. рисунок), хочу испытать ее в работе. Не могу понять, как она работает? Зачем тупо вычитать из управляющего сигнала значение тока? Ведь при разгоне двигателя, когда потребляемый ток велик, управляющий сигнал будет сильно занижен. Когда двигатель разгонится и момент сопротивления будет примерно равен крутящему моменту (т.е. ускорение равно 0), ток тоже будет минимальный -> управляющий сигнал будет максимальным, т.к. из него вычитается теперь уже мизерный ток... Что-то у меня в голове каша... Такое ощущение, что это просто ограничитель тока. Matlab & Simulink все еще в процессе освоения, поэтому пока не очень с моделированием...

Тут нарисовано именно то, о чем написано в предыдущем сообщении. Управление по моменту...моментом. Если усилитель сильно усиливает... Самый сильный усилитель - интегратор.

[VladimirYU 0]

Тут нарисовано именно то, о чем написано в предыдущем сообщении. Управление по моменту...моментом. Если усилитель сильно усиливает... Самый сильный усилитель - интегратор.

Классическая двухконтурная система подчиненного управления (для поиска: +модульный оптимум+симметричный оптимум ). Внутренний контур тока для компенсации электромагнитной постоянной времени якорной цепи (L/R) и внешний контур скорости для обеспечения требуемого качества регулирования.

[haker_fox 60]

Ни в одном из приводов не видел токового управления. Только его ограничение. Что же получается, все-таки возможно обойтись без управления по току?

Что смотрел:

http://www.cnczone.com/forums/showpost.php...amp;postcount=1

http://elm-chan.org/works/smc/report_e.html (тут правда вообще контроля тока нет)

Знаменитый UHU Servo...

Везде толко Current Limit...

[evgeny_ch 0]

Ни в одном из приводов не видел токового управления. Только его ограничение. Что же получается, все-таки возможно обойтись без управления по току?

Что смотрел:

http://www.cnczone.com/forums/showpost.php...amp;postcount=1

http://elm-chan.org/works/smc/report_e.html (тут правда вообще контроля тока нет)

Знаменитый UHU Servo...

Везде толко Current Limit...

М. б. это поможет.

Башарин А.В. - Управление электроприводами (1982).djvu

Дело в том, что в забугорье это называется не токовое управление, а

torque control, поскольку имеется прямая зависимость момента двигателеля от тока.

Изменено 3 февраля, 2009 пользователем evgeny_ch

[arisov 0]

Я в своё время с этим токовым ограничением «помучался». Выставишь ток ограничения по максимуму - движок резвый, но при «заклинивании», а такое в реальном станке может запросто произойти, из движка уже секунд через 20-30 дымок идёт. Убавляешь ток, динамика резко ухудшается.

[haker_fox 60]

Я в своё время с этим токовым ограничением «помучался». Выставишь ток ограничения по максимуму - движок резвый, но при «заклинивании», а такое в реальном станке может запросто произойти, из движка уже секунд через 20-30 дымок идёт. Убавляешь ток, динамика резко ухудшается.

Но Вы все-таки использовали именно ограничение тока? Т.е. ток превысил заданный -> выкючаем двигатель, верно?

 

Скажите, а как ведет себя двигатель при нагрузке на вал? Меня что беспокоит, на низкой скорости (5 об/с) если вал застопорить рукой двигаль на мгновение остановится, затем начинает вращаться снова. Если момент сопротивления увеличить (сильнее схватить вал пальцами), то начинается "дребезг", т.е. вал рывками вращается, а PWM скачет из минимума в максимум. На более высоких скоростях двигатель ведет себя намного лучше. Т.е. при торможение вала более жестко сопротивляется и набирает скорость. Видимо это связано с инертностью ротора: на более низких скоростях ротор не может накопить достаточное количество кинетической энергии и останавливается. На более высокой скорости этого не происходит. Но если момент сопротивления увеличить, то снова начинаются рывки и ШИМ скачет от мин. к макс. значению. Здесь, видимо, уже огрехи регулятора. Работаю с MATLAB'ом. Нужно строить мат. модель. Пока не знаю, как долго еще буду возиться...