|
|
  |
Нужна помощь в стабилизации скорости вращения |
|
|
|
Sep 7 2010, 07:36
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874

|
Цитата(Tanya @ Sep 7 2010, 08:06)  Частота дискретизации никак не может влиять на закон управления, если мы правильно пишем программы. Может, если частота дискретизации ограничена железом, а не программой. Железный S/H добавляет в характеристику системы нуль, если он окажется недостаточно высокочастотным, чтобы его безболезненно игнорировать - его нужно учитывать в характеристике объекта и, соответственно, при проектировании регулятора. А так как обычно стоимость железа является неубывающей функцией частоты дискретизации, минимизация частоты этого нуля при сохранении работоспособности системы бывает одной из целей проекта. Говоря проще, всегда хочется сделать частоту дискретизации поменьше, но ограничивает нас в этом желании только ухудшение характеристик системы. Цитата(Tanya @ Sep 7 2010, 08:06)  Тут нужно добавить. Можно, возможно(?), еще улучшить стабилизацию, если использовать мостовую схему, которая выделяет противоЭДС (она же - скорость вращения) Энтропия отрицательной не бывает. Поэтому никакой дополнительный датчик не может ухудшить систему, при правильной настройке. Так что написанное - тавтология.  IMHO правильно писать, что в некоторых случаях дополнительный датчик скорости бывает очень полезен по сравнению с дифференцированием сигнала положения. Так как операция дифференцирования положения усиливает высокочастотные ошибки, а тахометр - нет. Цитата(DS @ Sep 5 2010, 19:02)  Я бы стал вводить информацию о токе в вычисление воздействия на напряжение на моторе (единственный параметр, который в итоге регулируется). Ну разумеется, идеальный вычислитель общего вида при правильной настройке заведомо не хуже какой угодно частной схемы. Хотя бы потому, что он может реализовать эту частную схему самостоятельно.  Лучше быть богатым и здоровым... Вот только интуитивно настраивать петли проще, чем алгоритмы общего вида с кучей связанных параметров с неочевидным влиянием на результат. Поэтому к вычислителю общего вида нужно добавить еще и проектировщика общего вида. Цитата(DS @ Sep 5 2010, 19:02)  С информацией о токе можно, например, быстро определить то же изменение нагрузки до того, как за счет инерции начнет заметно уходить скорость. Это как? Мы про ДПТ рассуждаем?
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Sep 7 2010, 07:49
|
Guests

|
Цитата Вы хотите нас запутать или себя? Частота дискретизации никак не может влиять на закон управления, если мы правильно пишем программы. Нет-нет, запутать не хотел. Программы мы пишем правильно, поcкольку они правильно работают. Возможно, не совсем точно изложил свою мысль... Я имел ввиду совершенно конкретный способ реализации ПИ-регулятора, который применяется в самом простейшем (бюджетном) варианте реализации привода для ДТП. В данном случае, все делается программно. Ни каких специальных тахометров в системе нет, а измерение скорости производится по противоэдс двигателя, для чего периодически делаются небольшие измерительные паузы, в процессе генерации ШИМ. Далее, по результату измерений, производятся вычисления, итогом которых является новое значение для ШИМ-генератора, до момента следующего измерения. Чем чаще (до определенной степени) мы производим измерения и коррекцию текущего значения ШИМ, тем лучшее качество регулирования получаем. По моему, это достаточно очевидно. Получаемое таким методом качество регулирования скорости, вполне достаточно для многих практических применений. Но существует другая проблема. Можно достаточно точно настроить ПИ-регулятор на конкретное, фиксированное значение скорости. Но для всего рабочего диапазона используемых скоростей настройки могут существенно различаться. Мне посоветовали ввести обратно пропорциональную зависимость коэффициентов регулятора от скорости. Что Вы думаете по этому поводу?
|
|
|
|
|
Sep 7 2010, 07:52
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874

|
Цитата(@Ark @ Sep 7 2010, 11:49)  Но для всего рабочего диапазона используемых скоростей, настройки могут существенно различаться. Интересно, по какой причине? В линейной модели они отличаться не могут. Значит, это отличие вызвано какими-то нелинейностями. Какими же именно? В верхних контурах систем подчиненного регулирования Д бесполезно, тут я согласен. Так как внутренний контур если настроен оптимально - он настроен так, чтобы Д на верхнем уровне было бесполезно.
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Sep 7 2010, 08:47
|
Guests

|
Цитата Интересно, по какой причине? В линейной модели они отличаться не могут. Значит, это отличие вызвано какими-то нелинейностями. Какими же именно? По факту они отличаются. Зависимость оптимальных коэффициентов от задаваемой скорости получается совсем не линейная. Особенно это заметно в области малых скоростей.
|
|
|
|
|
Sep 7 2010, 08:55
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874

|
Цитата(@Ark @ Sep 7 2010, 12:47)  По факту они отличаются. Зависимость оптимальных коэффициентов от задаваемой скорости получается совсем не линейная. Особенно это заметно в области малых скоростей. Может быть стоит потратить время на осмысления причин возникновения этой нелинейности? Может быть просто что-то не заметили? И IMHO статические нелинейности проще линеаризовывать явно, а не крутить все коэффициенты скопом.
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
Sep 7 2010, 09:02
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(@Ark @ Sep 7 2010, 03:12)  ...... То есть, в случае ДПТ, который сам обладает механичекой инерцией, и, как правило, связан с еще более инерционным приводом (механическим редуктором, например), использование D-компоненты оказывается излишним... Возможно, только в каких-то особых случаях это имеет значение... Вот как раз наоборот. Именно инерционность объекта регулирования и можно скомпенсировать, правда не всегда, с помощью D-компоненты. Особенно при наличии необходимости "И" компоненты (близкий пример- петля ФАПЧ). С точки зрения как устойчивости системы, так и качества регулирования. Последнее, в т. ч. и неоднократно упоминавшаяся здесь "скорость" (?) есть вещь субъективная, зависящая от конкретных требований к системе. Ту же самую скорость, или быстродействие, можно трактовать и как время установления системы и как скорость нарастания, и то и это может быть превалирующим в требованиях. Или даже просто как частотный диапазон, в следящей системе, к примеру.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Sep 7 2010, 09:06
|
Guests

|
Цитата Может быть стоит потратить время на осмысления причин возникновения этой нелинейности? Так причины, в первом приближении, понятны. Скорость вращения ДПТ не линейно зависит от ШИМ даже при постоянной нагрузке, и совсем без нее. Вопрос как с этим бороться? Ведь задача не том, чтобы настроить конкретную систему, а сделать достаточно универсальное решение, которое будет пригодно для многих ДПТ, которые, к тому же, изначально неизвестно как нагружены.
|
|
|
|
|
Sep 7 2010, 09:12
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(@Ark @ Sep 7 2010, 15:06)  ..... Ведь задача не том, чтобы настроить конкретную систему, а сделать достаточно универсальное решение, которое будет пригодно для многих ДПТ, которые, к тому же, изначально неизвестно как нагружены. Задача, с которой столкнулся на практике Джеймс Уатт со своим центробежным регулятором поршневой паровой машины. Некоторые машины, на которые нагружались ткацкие станки во множестве, работали устойчиво и даже апериодически, а некоторые- вовсе неустойчиво. Попытки теоретического решения привели к созданию ТАР, насколько мне склероз не изменяет. И что- то я не помню там универсальных решений.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Sep 7 2010, 09:24
|
Guests

|
Цитата ... неоднократно упоминавшаяся здесь "скорость" (?) есть вещь субъективная, зависящая от конкретных требований к системе. Нет уж, давайте называть вещи своими именами. Скорость вращения ДПТ - это совершенно конкретная измеряемая величина, в оборотах в секунду. Пользователю обычно требуется, чтобы реальная скорость двигателя отличалась от им заданной не более чем на столько-то процентов. При известном характере меняющейся нагрузки, естественно. То есть, привод должен не допускать выход скорости за определенный, заданный коридор. Почему-то многие считают, что качество регулирования определяется временем, которое необходимо регулятору для возвращения в обозначенный коридор после какого-то возмущающего воздействия на систему. С моей точки зрения, это совершенно не верная постановка задачи. Регулятор, в идеале, в принципе не должен допускать выход регулируемой величины за пределы разрешенного коридора.
|
|
|
|
|
Sep 7 2010, 09:32
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(@Ark @ Sep 7 2010, 15:24)  Нет уж, давайте называть вещи своими именами. Скорость вращения ДПТ ..... Я подразумевал рассуждения о "скорости" системы регулирования. А ваша скорость вращения- это, вообще, параметр, который Вам нужно стабилизировать. У Вас скорость, а у кого- то- температура. В принципе, контур регулирования может быть совершенно идентичен. Цитата С моей точки зрения, это совершенно не верная постановка задачи. Регулятор, в идеале, в принципе не должен допускать выход регулируемой величины за пределы разрешенного коридора. В принципе, в общем, такое невозможно. Цитата Почему-то многие считают, что качество регулирования определяется временем, которое необходимо регулятору для возвращения в обозначенный коридор после какого-то возмущающего воздействия Про качество регулирования в ТАР целые романсы написаны. И даже отдельный раздел существует по этому поводу. Критерии качества- вот это и есть вещь субъективная, с точки зрения различия требований в разных условиях.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Sep 7 2010, 10:03
|
Guests

|
Цитата ... Попытки теоретического решения привели к созданию ТАР, насколько мне склероз не изменяет. И что- то я не помню там универсальных решений. В моем конкретном случае, "универсальность" решения достигается достаточно простым способом. Привод настраивается пользователем на конкретный двигатель и конкретную нагрузку, путем изменения коэффициентов ПИ-регулятора, непосредственно, в процессе работы привода. Для фиксированного значения скорости получается вполне приемлемый результат. Проблема в том, что для других значений задаваемой скорости эти настройки могут быть уже не оптимальными. Цитата Совершенно непонятно. Ваша "постоянная нагрузка" на самом деле вентиляторная, когда момент зависит квадратично от скорости? Характер нагрузки изначально не известен, в этом все дело. Можно пойти от обратного, обозначив для каких случаев данное решение будет приемлемо, а для каких - нет. Когда я говорил о невыходе за пределы коридора, то сделал существенную оговорку - при известном характере нагрузки. То есть, когда внешние воздействия не превышают каких-то определеных значений, то регулятор может и должен обеспечить невыход из коридора регулируемой величины. Без всяких вероятностей. В реальности же, конечно, могут и превысить. Тогда можно говорить о вероятностях. И будет иметь значение время возвращения регулируемого параметра в заданный коридор...
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|