Регулировать и стабилизировать скорость вращения двигателя.

Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить
Друг Кота
Сообщения: 5066
Зарегистрирован: Вс фев 15, 2009 01:04:58
Откуда: Kaluga

Сообщение Wladimir_TS »

Для уменьшения количества нетематических вопросов дано :

Некий двигатель (где используется, как устроен и зачем нужен не уточняется) с блоком управления, имеющий 2 входа и 1 выход (ТТЛ уровни для простоты)

Необходимо регулировать скорость его вращения с стабилизацией скорости при любой установленной её величине при изменении нагрузки не более чем в 2 раза в пределах 150 импульсов с датчика. Без стабилизации скорости характеристика двигателя довольно мягкая, падающая. Специально не снималась (нечем измерять момент). Но запас мощности достаточен.

На выходе формируются прямоугольные импульсы, частота следования которых прямо зависит от скорости вращения, скважность является псевдослучайной величиной. Длительность относительно стабильна, но желательно опираться на частоту, с замером за 1 секунду.

Частота следования импульсов при перестройке скорости во всем диапазоне составляет 50-5200 Гц То есть требуется перестройка по скорости в 100 раз !!!

2 входа являются входами управления - при подаче логического сигнала на один - скорость растет (постоянная времени перестройки может регулироваться и в данном случае составляет 100 мСек на перестройку от минимального до максимального значения). При подаче на другой снижается, при отсутствии сигналов остается неизменной и зависит от нагрузки на валу. (на самом деле медленно падает - постоянная времени в 10 раз больше , чем установленная для регулировки в "минус").

Требуется разработать устройство обеспечивающее регулировку (внешним сигналом напряжения) скорости вращения от 50 до 5200 Гц с датчика (какая скорость вала при этом не важно).

Пока видится применение ATTINY45 в качестве контролера системы с использованием его АЦП в качестве схемы ввода задания по скорости, таймеров для замера скорости и внутреннего ПО для решения задачи регулирования. Точности обеспечиваемой применением кварцевых резонаторов не требуется. Мгновенной стабилизации тоже не требуется, но опасна раскачка в системе и перерегулирование.

Вопрос в алгоритме (перевести в программу я его смогу, но сам алгоритм никак не складывается).

Проблемы - как замерять скорость - по периоду (как сделать) не очень - всё-ж плавает - точна частота при замере за 1 сек (за 0,1 слишком мало импульсов приходит на низких скоростях, где момент механизма не дает дополнительной стабилизации).

Второе реализация самого алгоритма регулятора.

Как выдавать данные на выход - просто уровнями или ШИМить (входы управляют ключами заряжающими и разряжающими конденсатор в интеграторе, который через усилитель управляет скоростью).

Еще раз говорю - стабилизация должна обеспечиваться во всем диапазоне скоростей при логарифмическом законе управления (при малых оборотах управление более плавное, нежели при больших), но особенно актуальна стабильность скорости на малых оборотах (не абсолютное значение, а отсутствие рывков при изменении нагрузки).

И еще большая просьба к пишущим и модераторам - очень не хочется видеть флуд в теме - буду просить удалять. Если нечего сказать по дело - и не надо. Только по делу высказываемся.
Реклама
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 4614
Зарегистрирован: Чт мар 18, 2010 23:09:57
Откуда: Планета Земля

Сообщение Аlex »

но особенно актуальна стабильность скорости на малых оборотах (не абсолютное значение, а отсутствие рывков при изменении нагрузки).
Стабильность будет в любом случае зависеть не от устройства, которое Вы сделаете, а от времени отклика скорости на управляющий сигнал. Нагрузка - величина относительная. Можно так нагрузить, что движок встанет колом, и никакой регулятор не спасёт.
Что касается регулирвоания. Обычный ПИ-регулятор вполне нормально справляется с поддержанием оборотов двигателя. И-составляющая у Вас уже готова (судя по Вашим словам) - она заложена уже в блоке управления, осталось сделать обычный П-регулятор.
Реклама
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»