Я с вами коллега немного не согласен.
Да можно сесть и тупо настраивать ПИД на объекте. И я 100% уверен автор это делает каждый день.
Но такой опыт гроша ломанного не стоит.
Что-то настроится.
Но! Останется совершенно нераскрытыми вопросы оптимальности, робастности и устойчивости при отклонении условий от тех что были при настройке.

Поймите, уж, в конце-то, концов..
Излагать тут и здесь и сейчас, основы "Теория Управления Движением" - я не не смогу, слишком много "букв" придется вписать.
Красовский
Летов
Пиотнковский
Израилович
Хургин
Малышев
Батенко
Бутковский
Стаховский
Гельфанд
Янке
Бесекерский
Фельдбаум
Растригин
Барбашин
Пономарев
Понтрягин
...

Сообщение отредактировал Gruffly - Apr 11 2017, 20:11

Поймите, что Разработка, в отличите от Научных Исследований, это поиск решения конкретных технических задач.
Совсем конкретных. Например, таких, как в этом топике. Можете чем-то помочь - говорите. Нет - проходите мимо.

Тебе-то чем, помочь? Ты, что-ли - спрашивал?
Спрашивал я ТС, вот ему и стоит помогать, если он сможет войти в эту тему.
То, что девайсы: "вертолеты", "самолеты" и пр. вполне успешно выполняют задачи терминального управление - это не ваша заслуга.

Gruffly, хотите совет? Ложитесь отдыхать. Вы, видимо, очень устали после тяжелого трудового дня. Завтра побеседуем, если конечно, захотите.

У меня, как раз в ночь, самое время, творческое.
Вам, советую - найдите дефку и, через день, вернемся к обсуждению Темы.

Пошел искать дефку...

Робастность - электропривод постоянного тока сам по себе робастен.Причём самый робастный из них - с обратной связью по напряжению , потому что получается по-сути мощный источник питания с ограничением по току, который к двигателю не привязан - вы ему даете напряжение-он его отрабатывает,а двигатель защищен от больших токов. И настраивать его не надо - П-регулятор на все случае жизни. Да он еще не ломается нигде - все датчики внутри блока- ничего не отвалится/не сломается. Но там есть и минус и плюс - характеристика привода мягкой получается, потому что он замкнут не по скорости, а напряжению. Но это и плюс - нет вибраций и колебаний -идеальный фильтр низкий частот. Если нужно жестче - надо заводить о.с. по скорости, да.
Устойчивость - привод постоянного тока в рабочем режиме - это линейная система. Если линейная система устойчива, то она устойчива будет при любых возмущающих воздействиях и начальных условиях. Это из теории устойчивости линейных дифуров xD
Оптимальность определяется техническим заданием. В данном случае- чтобы резал как надо.Точность в данном случае будет определяться больше возможностями привода,а не регулятором скорости. Вы когда будете его быстро тормозить, возникнут динамические нагрузки J*dW/dt (dt-за сколько тормозить надо,J-момент инерции), которые не дадут это сделать так просто (попробуйте тормознуть тепловоз за 0.1сек). Такое быстрое торможение приведет к росту тока в якоре и начнет активно работать ограничение тока, а значит и ограничение самого момента движка. Другими словами, из-за мгновенного "СТОП" он не сможет остановиться, в то время как плавно он это сделать быстрее. Это все можно просчитать на бумаге, но надо знать параметры, из которых главные -это момент инерции и люфт, которые нельзя просто измерить. Пока он их считает он 200 таких изделий настроит. @Arc говорит о том же самом выше второй раз - сделайте все плавно и будет ок. Только реализации у нас разные - я предлагаю плавность засчёт мягкой характеристики, а позиционирование в начало сделать алгоритмично, а он предлагает ограничить ускорения, но в реализации - это одно и тоже 1 в 1. Это не просто так предлагается из высших соображений - в момент резкого останова там будет развиваться колебательный процесс, который люфт подхватит и позиционирования не будет хоть с ПИД, хоть с самым крутым нейронечетким ПИД-там нужно будет строить не модель двигателя в матлабе, а модель двухмассовой упруго-люфтовой системе, где еще жесткость передачи надо считать...ну она от 10^4 до 10^9.Я Вас уверяю, я очень и очень много моделировал силовую электронику в матлабе, перед тем как ее сделать. Но как приежаешь на объект, там по другому получается, потому что всплывают ньюансы, не учтённые в модели и которые нельзя измерить. В итоге все настройки раз в 10 уплывают. Даже модель ввиде звена Gruffly предлагает не верную - где там нагрузка. Двигатель без нагрузки?КПД 100%?Если это объяснять, то тс будет делать лабораторую работу в матлаб на тему "Моделирование двигателя постоянного тока". Оно это надо делать лабу 3 курса?

Сообщение отредактировал somebody111 - Apr 11 2017, 21:15

Мы обсуждаем систему привод-мотор-передача-нож.
Этот случай рассматривается вот в этой статье где ясно показывается что там есть риск резонансов, т.е. проблема устойчивости - http://www.motioncontrolonline.org/content.../content_id/404
Автор кстати отметил что привод имеет обратную связь по скорости.
Значит в приводе аж два PID-а работают.

А я о чем вам и говорю - проблема резонанса возникает везде, когда заводится обратная связь по скорости, потому что характеристика жестче. Вы не можете не понимать что-то в схемотехнике - если у вас нежелательные колебания на выходе чего-то, вы ставите RC-цепочку, т.е. фильтр низкой частоты. Двигатель постоянного тока - это такой же фильтр низкой частоты. Чем жестче характеристика, тем больше частота среза и он меньше давить колебания, которые возникают.С ПИ-регулятором еще сложнее, потому что там характеристика абсолютно жесткая и интегральная часть там совершенно по другому на самом деле работает: на больших ошибках регулирования работает только П, на низких - ПЛАВНО(не скачуком) вводится коэффициент И. Тогда резонансов и колебаний с ПИ нет. Я поэтому и говорю ТСу- сделай. Если результат не устроит - скажу как сделать с И. Если ничего не делать и моделировать, тогда ничего не будет.
---
зы. Посмотрел статью -ну вот ТО, о чем я Вам говорил раньше - многомассовая упруго-люфтовая система.Для электропривода - это нормально, там всегда. Это не секрет и не открытие. Это всем известно. Вот лаба первая попавшаяся http://www.studfiles.ru/preview/6266262/page:5/.
Делаете "мягкий" привод - на все это можно забить, делаете жесткий -колебания, вибрации, ломается редуктор. Я поэтому и говорил, и начал вопрос - о какой мощности идет речь? Если там ватт 100 - делайте любой П,ПИ. Если там киловат 30 - делайте П для начала

Сообщение отредактировал somebody111 - Apr 11 2017, 21:40

Зачем нам лабы если в статье четко дана формула модели - см. equation 2
Дальше сказано, что резонансный пик зависит от соотношения момента инерций ножа и двигателя и упругости ремня. И все! Тут больше обсуждать нечего.
Ни о каких мощностях в формуле не упоминается.
Теперь TC берет и смело идентифицирует модель своей кинематики по этой формуле.
А если он этого не сделает, то вечно будет в недоумении почему только на некоторых скоростях или при некоторой крутизне рампы все идет в разнос.

Чтобы это сделать методом тыка ему придется при каждой смене коэффициентов в своем PID-е пробегать по всем диапазонам скоростей и рамп.
При этом все равно не знать что случить при износе ремня, изменении температуры и проч. факторах.

А привод может попытаться представить двумя подчиненными PID, это другая история. Копать надо отдельно.

Ну если бы вы делали, а не читали, то резонанс в таких системах проявляется в бросках крутящего момента(как колебательные звено с реакцией на ступеньку).Пика момента при этом будет в 2,3,4,5 раз больше номинала.Любое устройство нормальное проектируется с хорошим запасом.Чем выше мощность-тем меньше получается запас, потому что растет себестоимость по квадратной зависимости. Если там никакая мощность, то запасы там шестикратные и на все это дело можно забить-износа не будет.

Вы эти резонансы незаосциллографируете-они в крутящем моменте, а не в токе.Нужно ставить датчик крутящего момента.Все это будет проявляться частой замене ремней/редукторов и пр-по другому ника.Вы даже на звук это не услышите-он как гудел, так и будет гудеть с редкими исключениями, когда попал на 6-кратную пику, слышны биения и если положить руку на движок тоже чувствуется. Окайсть это произошло..Как давить?Просто-смягчать мех.характеристику привода -уменьшать И, снижать П.И первое, и второе делается на месте.А я что предлагаю?
---
И еще...Какая частая смена коэффициентов?Вы купили телек-часто его разбираетесь, чтобы железо поднастроили? Настроил-поставил печать "не менять"

Сообщение отредактировал somebody111 - Apr 12 2017, 07:05

Перечитал пост #60. Пост #50 мне никак не помогает.

Если допустить, что скорость линии не сильно убегает на интервале регулировки, и её можно зафиксировать для расчётов напряжения регулировки, то почему нет?

Фото шильдика прикреплял в посте #32.

Как так напрямую? Как тут по-другому сделать можно, я не представляю. В этой задаче, мне кажется, вообще нет поля для манёвра.

Регулирование с темпом 10 мс. Но эта величина с пульта(ПК) настраивается.
Я управляю рампой, не скачками, про задержку понятно.

Просто смягчая характеристику вы удлиняете переходной процесс в результате чего не успеваете точно спозиционироваться за имеющееся время.
Опять же в статье сказано как это решается, может понадобится даже ставить заградительные фильтры.

Я так понимаю у TC есть недостаток технических средств для измерений.
Могу предложить проект вот такого прецизионного измерителя угла.

Подключается через CAN, SPI и USB. Есть ActiveX компонент с помощью которого при подключении по USB к PC данные напрямик передаются в Matlab.
Сделан на основе TLI5012
На вал ножа достаточно укрепить дисковый магнит и на дистанции 5 мм закрепить неподвижно плату. Разрешение 15 бит.

Ограничения на ускорения наложены.

В этом случае, т.к. регулятор ориентируется на требуемую среднюю скорость линии, текущая скорость ножа в момент реза будет меньше скорости линии. Это недопустимо.
Чтобы этого не произошло задаётся скорость реза, большая скорости линии) и до неё нож доводится без регулировки, на расчётах и измерении текущей скорости линии.
Это порождает потребность в паузе ножа. Это само "вылезает".
Плавную регулировку ожидаю, регулируя с этапа разгона. На всём периоде не надо, там нет такой ошибки.

Я уже согласился, что плавание скорости лини не отслеживаю.



На первом месте у меня сейчас практика.
Остальное после, но обязательно нужно будет это сделать.