Позиционирование коллекторного мотора.

clawham

опять же... нужен простой Пи регулятор (пропорционально интегральный) в данном случае более чем достаточно
на сях нет никаких проблем с делением даже флоатов

не думаю что стоит на эту тему заморачиваться
ну а мостовое включение с ШИМ управлением это как само сабой разумеющееся

но вообще-то коллекторные двигатели не любят работать в таком режиме....
любой принтер струйный современный это и есть ваш проект

и вообще из старых принтеров можно наковырять довольно таки прикольных шаговичков....ну или из старых 5-тидюймовых дисководов
пр правильной организацтт управления они двигаются без рывков останавливаются мгновенно удерживают вал в заданном положении и ещё много много положительных эмоций

кодов пид регуляторов на этом сайте вевалено предостаточно даже мною

обратная связь естественно через энкодер - или из мышки или оптопара с рисочками, или из старого принтера вырвать готовый комплект или покупной

я бы просто накинул плоский резоновый пасик от видика на ось вала от мышки и на вал двигла какой-то шкив нацепил диаметром раз в 10 больше диаметра вала от мышки - и получите ваши микроны

но коллектор и щетки в таком режиме долго не протянут да и время успокоения будет довольно таки приличным

Реклама

of_silence

я бы просто накинул плоский резоновый пасик от видика на ось вала от мышки и на вал двигла какой-то шкив нацепил диаметром раз в 10 больше диаметра вала от мышки - и получите ваши микроны

А я бы не стал. Если ремень не зубчатый (и шкив соответственно тоже), то он обязательно будет проскальзывать. Поездит станок туда-сюда раз 10, и датчик положения встанет совсем не там, где был изначально!

но коллектор и щетки в таком режиме долго не протянут да и время

С двигателем все будет хорошо, не превышать максимально допустимого тока и мощности, и все будут довольны

на сях нет никаких проблем с делением даже флоатов

Только это ест очень много флэшки, а также процессорного времени. А поскольку шаги будут идти очень быстро (если шаг - 0.01 мм, то при перемещении 10 метров в минуту метки будут идти с частотой 16 килогерц!), то целесообразность флоат-вычислений весьма сомнительна.

нужен простой Пи регулятор

Как раз пи-регулятор не подойдет! двигатель уже дает один порядок астатизма. Плюс один порядок даст пи-регулятор (а именно его И-составляющая - интегрирование)). Итого мы имеем нескорректированную систему 2 порядка астатизма с нулевым запасом по фазе во всей области низких частот!
Уж лучше тогда вообще обойтись пропорциональным регулятором! если коэффициент сильно не задирать, то система будет заведомо устойчива.

Реклама

of_silence

Подумал хорошо, и понял, что не прав.

Если пи-регулятор во время "выключить" (сопрягающая частота будет где-то за декаду до частоты среза), то как раз получаем запас по фазе, а также нулевую ошибку по скорости. Красота

clawham

1)уважаемый...вот возьмите шурупокрут и покрутите его пять минут без нагрузки в обратную сторону...увидите много прикольных искор...шума треска и невыхода на полные обороты

2) вы хоть раз в жизни настраивали пидрегулирование давления воды через частотник и датчик давления...про принтеры и их задачи(поддержания постояной скорости движения) не буду уже и говорить...при пропорционалке всегда будет или недобег или колебательность
3) а зачем каждый раз выставлять по одному шажку? не лучше ли дать завдание перелететь пол метра и там остановиться - помоему довольнотаки оптимальнее
4) проскальзывать то он будет но никто не запретит концевик на один оборот двигателя оптопарой сделать

и вообще это вопрос чисто реализации...у меня например нету двух одинаковых шкивов зубчатых и под них - пасик...
5) даже в мегу 8-мь влезет столько разных пид-регуляторов по коду что я даже говорить не буду про меги 16-32-64
6) у мя пид с флоатинг поинтом запросто исполняется 10000 раз в секунду при этом ещё проводится работа с прерываниями ацп передачей по 1wire uart spi bitbang и так далее в виртуальной многозадачности таймерной и всё это в меге 32-й на 16-ти мегагерцах.... 40% флеша всё ещё свободны....а есть и картинки менюшки для граф жки и шрифты и чё ток там нету

Реклама

of_silence

Хм, пожалуй соглашусь - моя привычка экономить на всем тут не работает, и вполне может быть что и в флоат все обсчитается. Есть у меня такая болезнь - по максимуму экономить ресурсы, из спортивного интереса (пригодится когда надо будет максимально дешевый проект склепать для серийного производства), и на случай апгрейда / слияния проекта с другим. Думаю всем так делать и правда не обязательно

Про шажки та же история - их же все равно надо считать. Правда запускать каждый раз в контур обратной связи их не обязательно, но тем не менее.

при пропорционалке всегда будет или недобег или колебательность

Ну про ПИ-регулятор я уже отписал, что с ним все путем - и с этим постом я тоже согласен.

Про пасики - еще добавлять нуль-метки, ИМХО, лишняя морока. Уж лучше 2 диска с рисками и 2 оптопары. Та же получается история, что и в мышке, только рисок можно сделать сколько угодно - точность выше.

уважаемый...вот возьмите шурупокрут и покрутите его пять минут без нагрузки в обратную сторону...увидите много прикольных искор...шума треска и невыхода на полные обороты

В стиральной машине коллекторный двигатель стоит. По крайней мере как минимум в обоих ,что стоят у меня и моих родителей (отчетливо слышен звук щеток). Он и на малых оборотах крутит, и на больших, причем в обе стороны - и все в порядке
Да и примера с промышленными станками на двигателях постоянного тока не достаточно, собственно?

Реклама

clawham

сори поста не увидел
насколько мне не изменяет память ПИД регули именно и созданы чтоб доводить систему до заданной точки без колебательных движений
а метод которым будет засекаться позиция ротора....ну это снова ж...чисто что есть под рукой...хоть датчтком холла зубья шестеренки считать

Реклама

of_silence

насколько мне не изменяет память ПИД регули именно и созданы чтоб доводить систему до заданной точки без колебательных движений

Ну не совсем так. Все зависит от объекта управления.
Сам двигатель уже выполняет интегрирование (угол есть интеграл от приложенного напряжения, то есть это то же самое, что И-составляющая ПИД регулятора). Именно этот факт меня и сбил сначала с толку при "примерке" пи-регулятора к этой системе

Поскольку есть интегрирование, без учета трения система будет иметь нулевую ошибку. Если с учетом трения, то да, второе интегрирование поможет

Колебательность можно получить и с криво настроенным ПИД, а в данной системе можно получить апериодический процесс и без коррекции вообще. Но опять повторюсь, ошибка при этом будет нулевой только в идализированных условиях (когда нет трения).

clawham

а я не о трении думаю а о том что двиглу надо будет бороть инерцию при разгоне и торможении а так же тащить какой-то резец по обрабатываемой поверхности

of_silence

Попробую объяснить без частотных методов, просто на пальцах.
Д-составляющая ПИД-регулятора - это дифференцирование. Когда мы хотим заставить двигатель "ехать" быстрей, то мы увеличиваем задание. Поскольку двигатель в первый момент имеет ту же скорость, что и раньше, резко подскакивает сигнал ошибки. Поскольку мы его дифференцируем Д-компонентой, то на выходе получаем резкий "пинок" напряжения, который кончается сразу как только кончается увеличение сигнала ошибки. Этот пинок и предназначен, чтобы заранее подтолкнуть инерционные механизмы и заставить их перейти в новое состояние быстрей. Но всему есть предел. Если при Д-компоненте поставить слишком большой коэффициент, то пинок будет больше, чем нужно для разгона двигателя. Поэтому двигатель разгонется лишнего, и ему придется возращаться обратно. При движении обратно он снова даст лишнего, только меньше. В общем появится колебательность. Но это не всегда плохо. Самое быстрое завершение переходного режима получается, если система будет уже колебательной, но не до крайностей, переходной процесс должен завершаться за пару-тройку колебаний.
Итог - Д-компоненту можно настроить так, чтобы не было колебательности вообще, тогда время переходного процесса получится не минимальным. Можно задаться минимальным временем процесса, но тогда получим некоторую колебательность. В общем как и везде в жизни - проблема выбора.

А задача инвариантности системы к нагрузке как раз и обеспечивается И-составляющей корректирующего устройства.

Modest

А не лучше использовать винтовую передачу. Медленнее, зато точнее, никаких проскакиваний и всегда можно быстро остановить.
На вал одеть валкодер от мыши, будет довольно точно. Либо вдоль винта линейку сделать с делениями, как в струйнике, прозрачная такая плёнка со шкалой, по ней и считать скоко платформа проехала.

так а мы о ней и говорим, да винт + энкодер.

kip96

Modest писал(а): На вал одеть валкодер от мыши, будет довольно точно.

Так ,вроде, там таходатчик имеется.

Итак встала задача управлять коллекторным мотором. На самом моторе имеется таходатчик

Modest

Ладно, чё кричать то сразу. Извеняюсь неугледел.
А валкодер не точнее будет чем таходатчик?

kip96

Думаю точнее.
Но опять-же, для чего этот аппарат нужен. А то может и точности оптопары не хватит.
Таходатчик, из анологии стиралок - магнит и куча катушек. Можно просто поставить датчик Холла, тем самым точность увеличится.

Ладно, чё кричать то сразу.

Не имею такой привычки

Так сейчас проворачиваю мотор руками, он 28 раз за оборот прилипает, ну 28 шагов как-бы (повернулся прилип повернулся прилип).
сможем ли мы его спозиционировать в середине "шага"
http://www.decada.org.ru/tm немного фоток

Modest

Нет. Думаю позиционировать его не получится. Всмысле чтобы сам ротор поворачивался например на пол оборота или там на 20 шагов неполучится. Токо через редуктор или с помощью винта можно будет добится от него чего нибудь вразумительного. Эт моё мнение.
А зачем сам мотор то позиционировать (всмысле ротор) ?

of_silence

сможем ли мы его спозиционировать в середине "шага"

Все рависит от того, какой будет реализован регулятор. В любом случае до этого можно будет дорасти, если сначала не получится. Да и 20 шагов при шаге винта в 2 миллиметра - шаг 0.1 мм, для начала вполне сойдет!
Кстати ты по моменту двигатель проверял? без доп редуктора потянет требуемое усилие?

Посмотрел фотки. Отличный двигатель! Если еще и тахогенератор подключить, можно вообще полноценный привод в цифре сделать, ничем не хуже взрослых аналогов!
Делай на этом двигле и никого не слушай. Все получится

Будет твой станок лишен главной проблемы шаговых двигателей - выбора между скоростью и точностью - можно будет сделать одновременно и точно, и быстрый ход будет по настоящему быстрым!

clawham

Стопроцентов поддерживаю..надо просто попробывать а мотор вроде как и нормальный
поддерживать на полушаге можно будет если как я говорил - сделать некое тормозящее устройство ...
по поводу таходатчика....ему наверняка всёравно на положение ротора...он для замера скорости существует...этот тут точно ни куда не пойдёть
а вот что ещё вспомнилось - из старого сидюка есть такая прикольная конструкция редуктора...две большие шестерни друг на друге и внутри них пружинка сворачивает ... а вторая тонкая широкая чтоб эти две шестерни в неё одновременно упирались - получается 1 к 10-ти примерно редукция но это вопервых шестерни - никаких проскакиваний а во вторых иза подпружиненной второй - никакого люфта и шума....мне понравилось...а на тонкую шестерню хоть и энкодер от мышки...кстати они тож разные бывают и на 300 дпи и на 120

Modest

Чёт я не очень представляю как вы это будете делать. Мне кажется если удерживать двигатель в каком то определённом положении при этом снижать ток чтобы щётки не погарели, то он хилый какой то получится.
Но если есть конкретные схемы, интерестно , выкладываете . Мож чего прибавится в моей башке

kip96

Modest писал(а):Чёт я не очень представляю как вы это будете делать. Мне кажется если удерживать двигатель в каком то определённом положении при этом снижать ток чтобы щётки не погарели, то он хилый какой то получится.
Но если есть конкретные схемы, интерестно , выкладываете . Мож чего прибавится в моей башке

+1
заинтригован
внимательно слежу за темой

Удержать коллекторный двигатель я знаю только один способ- замкнуть обмотки
Могу предположить ещё - подавать на обмотки переменное напряжение с большой частотой(я так понимаю двигатель постоянного тока)