Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 19 фев 2020, 12:13

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: 426
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: 6626
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: 426
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: 6626
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: 426
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: 6626
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: 426
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: 6626
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: ArtDen


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