Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 18 сен 2019, 23:07

Часовой пояс: UTC + 5 часов



JLCPCB – Прототипы печатных плат за $2/10pcs (Любой цвет!)
Крупнейший производитель печатных плат и прототипов. Более 600000 клиентов и свыше 10000 заказов в день!
Получите скидку на почтовую отправку при первом заказе в JLCPCB!

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 20 фев 2018, 22:46 
Старожил

Зарегистрирован: 08 июн 2015, 16:26
Сообщения: 355
Не знаю, уместно ли здесь именно этот вопрос, а не в силовой электронике, но речь именно за алгоритм, так что здесь запощу.

В общем, есть на предприятии задача - разработать контроллер с драйвером для пары коллекторных движков, вращающих по двум осям (рысканье и тангаж) опорно-поворотное устройство. Если не вдаваться в подробности, объект управления на вид довольно массивный - точнее сказать не могу, разрабатывалось в другом отделе. Длина плеча рабочего органа на поворотном устройстве - около полуметра. Для приведения в движение этого добра используются коллекторные движки с номинальным напряжением 24 В, током потребления не более 40А и моментом 1.6 Нм. Так вот, с коллегой возникли некоторые разногласия по поводу того, как браться за задачу: он считает, что достаточно будет всего одного контура регулирования с датчиком противоЭДС для контроля оборотов. Однако меня терзают смутные сомненья в устойчивости данного решения - и хоть у меня опыт был только теоретический, в лабораторках со стендами и матлабом, но я предполагаю, что на одном только противоЭДС при довольно-таки инерционной и переменной нагрузке не удастся достаточно точно поддерживать положение рабочего органа (а нужно именно угол поддерживать, а не просто скорость), поэтому предложил использовать подчиненное управление с тремя регуляторами: положения, скорости и непосредственно тока отдельно от скорости (примерно как здесь: https://hsto.org/files/eb8/c49/210/eb8c ... d62317.png ), к тому же на опорно-поворотном устройстве уже установлены и датчик положения, и датчик скорости. Поэтому хотел бы попросить рассудить тех, у кого больше практического опыта и подсказать: действительно ли контроль одного лишь противоЭДС справится или все-таки лучше трехконтурный регулятор реализовать? Извиняюсь за достаточно размытое описание рабочего органа - подробностей касательно его массы не знаю, как уже сказал, разрабатывался он другим отделом, я лишь на глаз могу сказать, что порядка 40 - 60 кг масса устройства.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 21 фев 2018, 18:39 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 5751
Если теоретически, то достаточно было бы датчика положения на рабочем органе. Всё. Остальное вычисляется.

Но на практике, чтоб не происходили глюки в результате люфтов и всяких иных неидеальностей, конечно лучше контролировать и сам двигатель тоже.
Это не основной контур, поэтому ничего страшного, если он не будет особо точен. Так что, контроль по ЭДС ротора будет достаточен. Это вообще дополнительный контроль.
А основной - по датчикам скорости и положения на рабочем органе.
Вот и получается ваша трехконтурная система.

Масса сама по себе не является каким-то принципиальным препятствием. Нужно просто правильно рассчитать коэффициенты PID-а, чтоб не было автоколебаний или рывков.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 21 фев 2018, 18:51 
Старожил

Зарегистрирован: 08 июн 2015, 16:26
Сообщения: 355
Вот я о том же и говорю, что в лучшем случае нужно все-таки хотя бы контуры регулирования по положению и скорости, т.е. двухконтурная схема управления. Коллега же говорит, что сможет обойтись управлением рабочего органа всего с помощью одного контура в виде ПИД-регулятора, и тот будет обороты контролировать не по энкодеру, а только по противоЭДС и добьется хорошей устойчивости. Т.е. получается одноконтурное управление, в отзывчивости которого я все-таки сомневаюсь.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 21 фев 2018, 20:36 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 5751
sdv_cyborg писал(а):
на опорно-поворотном устройстве уже установлены и датчик положения, и датчик скорости.
Так я не понял, их задействовать вообще собираются?

По одному только двигателю - устойчивости добиться можно.
А точности? С неизбежными люфтами, выработкой силовой механики со временем, он как бороться думает?

Но всё конечно зависит от требуемой точности. Может заказчику никакой люфт погоды не сделает, я ж не знаю.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 21 фев 2018, 22:01 
Старожил

Зарегистрирован: 08 июн 2015, 16:26
Сообщения: 355
Кот495 писал(а):
А точности? С неизбежными люфтами, выработкой силовой механики со временем, он как бороться думает?


Вот и я о том же. Точность как раз таки требуется, потому и мне такое решение кажется сомнительным.
В общем, спасибо за разъяснения и за то, что подтвердили мои мысли.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 21 фев 2018, 22:40 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 5751
Для инфы я сошлюсь например на конструкцию высокоточного станка ЧПУ, фрезер. Там чугунный стол ездит с точностью до единиц микрон, по направляющим, на роликовых салазках. А механический привод - прецизионная винтовая пара "винт-гайка качения". На этом винтовом силовом валу каретка (которая и тянет собою стол) состоит из двух частей, которые стягиваются, тем самым люфт выбирается к нулю. но этого недостаточно! Механика - такое дело, все равно со временем разболтается, выработается...
Поэтому рядом с силовым валом есть еще измерительный вал - такой же, прецизионный, вращающийся вместе с силовым. Над этим вторым валом ездит прикрепленный к столу индуктивный датчик - не касаясь, отслеживает положение стола над зубцом.
И если появляется малейшее рассогласование - силовой винт доворачивается на нужную величину.
Это основной контур регулирования.
А коллекторный движок, который вращает вал, работает от собственного привода, который еще контролирует скорость. Обратная связь там была по тахогенератору. Во как.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 21 фев 2018, 23:06 
Старожил

Зарегистрирован: 08 июн 2015, 16:26
Сообщения: 355
Кот495 писал(а):
А коллекторный движок, который вращает вал, работает от собственного привода, который еще контролирует скорость. Обратная связь там была по тахогенератору. Во как.


А разве на таких коллекторный ставят? У нас в цеху тоже есть ЧПУ станок, только лазерный резак, тоже с неимоверной точностью - так вроде бы по все признакам там асинхронный стоит движок - те, кто ковырялся в его потрохах, говорили, что видели частотники в нем - хотя кто знает, цеховые работники могут и не разбираться, а я там не был...
Т.е. в итоге все-равно выходит как минимум двухконтурное управление как минимум: по тахогенератору и по отклонению от измерительного вала. А то и трехконтурное, с контролем заданного положения ежели.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Какой алгоритм управления коллекторным двигателем выбрать?
СообщениеДобавлено: 21 фев 2018, 23:21 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 5751
Это в древние времена было))))) Тогда частотников хороших не было, ставили коллекторные ДПТ.
А третий контур регулирования - сама система ЧПУ, задающая и отслеживающая угол поворота вала. На валу стоял оптический энкодер, 2000 имп/оборот.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB