Настройка регуляторов скорости и тока (ПИД-регулятор), Методика настройки аналоговых регуляторов привода Опции

[NicSm]

Приводчики!
Кто как настраивает регуляторы скорости и тока? Интересует методики полученные из практических работ даже если не стыковка с теорией.

Я приводчиком уже лет15. Но вопрос оптимальной настройка регуляторов приводов периодически возникает. Много лет назад пробывали настраивать по науке модульный технический оптимум. Но работа привода становится более нервная резкая и приходится интегральные константы увеличивать уже в работе делать регулятор более вялым.

По механике много люфтов в редукторе кардане. При резвом регуляторе это хозяйство вносит возмущение и начинает слегка долбить. При вялом регуляторе опасение за способность привода поддерживать скорость при возмущении от механики. Как вы ловите границу настройки?

Поделитесь своими наблюдениями мыслями опытом. Мож не только мне поможете.

Для оценки режима работы регулятора используете анализ выходов регуляторов? Я смотрю наличие переменной составляющей на выходе регуляторов если по переменке наблюдаю до 100мВ то регулятор и привод в целом работает сносно. НО если биения увеличиваются то появляются проблемы по механике или по управлению.
Изза люфтов дисбаланса валов заметно что чем меньше биения на выходе регуляторов то работа становится почти идеальная на ХХ но под нагрузкой слишком вялым делать боязно.

[Iptash]

Конечно при настройке приводов как вы знаете очень много ньюансов. Это какие привода
тиристорные или частотники или вентильные. Одни и теже привода, например "кемток" на разных
станках одинаковой модели , по разному подстраиваются, т.е. как вы писали состояние механики,
двигателей и т.п. все влияют на настройку. Поэтому, наверное четкой методики настройки нет,
это все по месту и конечно же опыт. Единственно, что конечно в первую очередь делать,
это настраивать все амплитуды, смещения и т.п. (например амплитуды вх. синхронизирующих
сигналов их смещения, амплитуды пилообразного напряжения ну т.д.). Например частотные привода
"Размер 2М" вообще не имеют ни одного подстроечника.Но они работают отлично(единственно,
что ключи "летят"). Видимо приводчик, это отдельная своя профессия как музыкант и сдесь
огромное значение это опыт.

[slog]

Товарищи приводчики, можете выдвинуть гипотезу почему привод может гудеть. Когда одна из осей станка перемещается, появляется сильное гудение, герц может быть 300 или около того. Гудит механика, но дело не в механике, а именно в приводе. Привод тиристорный ГДРовский 80-х годов. Название не помню. Двигатель коллекторный. Я конечно понимаю что вопрос похож на "товарищи ученые, у меня стук в подвале" Но может кто сталкивался с таким и знает причину этого явления.

[Iptash]

Товарищи приводчики, можете выдвинуть гипотезу почему привод может гудеть. Когда одна из осей станка перемещается, появляется сильное гудение, герц может быть 300 или около того. Гудит механика, но дело не в механике, а именно в приводе. Привод тиристорный ГДРовский 80-х годов. Название не помню. Двигатель коллекторный. Я конечно понимаю что вопрос похож на "товарищи ученые, у меня стук в подвале" Но может кто сталкивался с таким и знает причину этого явления.

Одна из причин, это альфа начальное не отрегулировано т.е. начальный ток очень большой.
И еще не очень понятно вот это <...когда одна из осей...> т.е. у вас гудит привод без разницы какая
ось двигается? или же у вас один привод на все оси?.

У вас оказывается написано 300Гц, это что-то много, может у вас привод возбуждается,
нужно смотреть осциллографом.

[_Pasha]

герц может быть 300 или около того.

Это привод, стало быть, с трехфазным входом ?

[slog]

Привод с трёхфазным входом, имя привода вроде TDR 700. Раздельные привода на каждую ось, две оси двигаются бесшумно, одна гудит. Документации на привод почти нет. Точнее что-то есть копированное в советское время, но с таким качеством, что там ничего не читается. К тому же текст переведён с немецкого какой-то ГПТушницей. В приводе давно до меня ковырялись "спецы". Были перепутаны входные фазы и провода на двигатель, при этом ось сильно дёргалась при движении, теперь двигается плавно, но гудит при движении. Скорее всего в приводе всё что можно уже давно разрегулировано "спецами". Методика настройки как бы есть в документации, но качество перевода и копирования такие что разобраться в ней совершенно невозможно. Пробовал разобраться пару раз, результат - два дня убито безрезультатно. Гудит именно механика, но только когда движется от этого привода, т.е. дело в электронике. Может и возбуждается привод, а может и ток лишний. Осциллографом ничего не увидел, наверно потому что не знаю что точно смотреть. В принципе станок работает, но это сильное гудение - это же не нормально. Есть где-нибудь в инете информация по устройству и настройке подобных тиристорных приводов?

[evgeny_ch]

Для начала можно попробовать типовую методику, из ТиШенка
т2, стр. 486.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Dec 8 2008, 07:04

[Iptash]

По настройкам и регулировкам приводов можно почитать на любой другой тирристорный привод
там принцип один и тот же и названия подстроечных резисторов обычно стандартные. Все же,
у вас наверное просто не отрегулирована альфа начальное оно на схемах обозночается как
знак альфы , есть еще альфа мин. и альфа макс., но они обычно подстраиваются обычными резисторами.

И еще название привода, возможно найду.

[slog]

И еще название привода, возможно найду.

TDR 700 производства ГДР, 80-е годы прошлого века.

[Iptash]

TDR 700 производства ГДР, 80-е годы прошлого века.

Пару раз пришлось ремонтировать такие привода, они на обрабатывающем центре стояли помоему
CW 600 (буквы не помню). Если найду скину.

[slog]

ОК.
Еще интересная тема кроме настройки - чем заменить это старьё. ГДР-то еще более-менее нормальные приводы делали, но вот советские тех лет это полный пипец.
Да и менять то желательно вместе с мотором, потому что старый коллекторный мотор еще тот геморой. Покупать в России новые двигатели и приводы в хорошем состоянии это не выход, за них просят такие деньги что возникают серьёзные сомнения во вменяемости продавцов. Например за этот TDR 700 по обьявлению в инете просят 54000руб. Пусть дальше просят. Вроде в и-нете попадались производители подобных, но современных приводов из Канады. Аналогового в них только вход +/-10V да силовая часть, скорее всего на транзисторах. Привод с током 30-50А можно поискать за 350-1000$. Уже гораздо лучше. Но тоже, особого смысла нет, двигатели то уже своё отработали, тоже менять надо бы, а нынче все серводвигатели бесколлекторные. Ставить новый фирменный серводвигатель + сервоусилитель на старый станок вроде слишком дороговато. Если станок без ЧПУ, то неплохо работают обычные асинхронные двигатели с преобразователем частоты, получается очень дёшево. А если с ЧПУ то такой вариант не очень годится. И дешевого решения проблемы я пока не вижу, кроме как купить Б/У фирменный серводвигатель с сервоусилителем. Да и то, уже не каждый сервоусилитель имеет аналоговый вход +/-10В. Чё делать?

[Iptash]

В http://www.bsystem.ru/003.phtml дешевые сервопривода, как тирристорные так и вентельные,
1 тирристорный блок управления (болгарский) обойдется вам в районе 25тыс. рублей.
Комплектный вентельный электропривод стоит где-то в районе 60 тыс. руб., может меньше,
скачай на этом сайте прайс-лист там цены указаны.

[slog]

Вот наверно самая лучшая статья про PID регуляторы, ну и про настройку есть. Конечно же переводная.
Ссылка

[Iptash]

Вот наверно самая лучшая статья про PID регуляторы, ну и про настройку есть. Конечно же переводная.
Ссылка

Да не плохо для ознакомления, только типы double тяжеловато будет для МК. Хорошие примеры
с описаниями есть на AVR МК (вроде на русском есть) на www.gaw.ru можно найти. На dsPIC
тоже есть классные примеры управления моторами(Английский).

[Iptash]

В /upload/Books/PRIVOD закачал книгу по приводам прошлого века которые широко
применялись да и сейчас применяются на оборудовании. Там расматриваются как тирристорные
так и частотные привода, подробно описываются основные узлы и их настройка. Книга будет
полезна для электронщиков, и тем кто хочет узнать как работает электропривод.
Качество скан.

[celladon]

Для начала можно попробовать типовую методику, из ТиШенка
т2, стр. 486.

Дайте пожалуйста ссылку на источник или его полное название.

[evgeny_ch]

Дайте пожалуйста ссылку на источник или его полное название.

Полупроводниковая схемотехника. Титце и Шенк.
Ссылка.
Забыл, откуда качал, там были две части.

[celladon]

Спасибо. Скачал.

[dpss]

Несколько неплохих статей по регуляторам http://www.cta.ru/cms/f/364276.pdf
http://www.cta.ru/cms/f/352167.pdf
http://www.cta.ru/cms/f/364276.pdf

[NicSm]

А есть ли методы хоть не побороть но свести к миниму оборотку?

[slog]

А есть ли методы хоть не побороть но свести к миниму оборотку?

Эта чё? Про самоход штоли?

[NicSm]

Эта чё? Про самоход штоли?

Про самоход это скорее к позиционным приводам.
Оборотка колебания скорости или нагрузки двигателя связанные с частотой вращения конечного механизма.

[Iptash]

Про самоход это скорее к позиционным приводам.
Оборотка колебания скорости или нагрузки двигателя связанные с частотой вращения конечного механизма.

А у вас, что за привода или исполнительный механизм? и я что-то не понимаю слово
"оборотка " в этом прндложении, может зто термин какой-то? приходится только догадываться.

[slog]

Я такое слово првый раз слышу. Я так понял смысл его в том что на двигатель привода передаются посторонние усилия. Например при металлообработке режущий инструмент с частотой вращения шпинделя давит на двигатель подачи с силой зависящей от скорости подачи и электоника должна это компенсировать.

[NicSm]

Исполнительный орган в моем случае это валы диаметром от 0,5 до 1,5 метров и длинной вала 6 метров. Понятие оборотка в смысле электропривода широко используется в приводах бумагоделательных машин и сушильных машин. Основная причина дисбаланс маховых масс вала, зазоры редукторов, карданов и промвалов.

Сами привода двигатели постоянного тока с преобразователями постоянного тока от 7,5кВт до 280кВт. тип АТЕ или ТП4.
Если кто знает форум или сайт для приводчиков с ЦБК дайте наводку.

[Iptash]

Исполнительный орган в моем случае это валы диаметром от 0,5 до 1,5 метров и длинной вала 6 метров. Понятие оборотка в смысле электропривода широко используется в приводах бумагоделательных машин и сушильных машин. Основная причина дисбаланс маховых масс вала, зазоры редукторов, карданов и промвалов.

Сами привода двигатели постоянного тока с преобразователями постоянного тока от 7,5кВт до 280кВт. тип АТЕ или ТП4.
Если кто знает форум или сайт для приводчиков с ЦБК дайте наводку.

Т.е. я так понял механизм раскачевается. А регулировке (время интеграции, коэфициент усиления,
углы открывания тирристоров) не поддается?.

[NicSm]

Т.е. я так понял механизм раскачевается. А регулировке (время интеграции, коэфициент усиления,
углы открывания тирристоров) не поддается?.

Углы открывания тиристоров конечно можно регулировать но в данном случае не вижу смысла это делать зачем? Эта настройка делается 1 раз при установке и вводе преобразователя в эксплуатацию. Всего регулируются 3 параметра альфа минимум, максимум и нулевое(начальное) ими задаем пределы регулирования выходного напряжения.

Время интеграции и пропорциональный К другое дело эти настройки уже позволяют настраивать время реакции и плавность работы приводов так вот изначальный вопрос был о том кто какие методики использует или придумал для себя. По каким критериям ориентируется. Может кто может посоветовать как пользуясь одним мультиметром произвести оптимизацию регуляторов, Причем желательно в работе. У меня есть ряд своих наблюдений и хотелось бы сравнить как люди делают на своих предприятиях. Аль может у кого есть регламент настройки был бы очень благодарен за него.

Заметил что многие пишут думая о сервоприводе, там конечно мощности и характеристики другие. Да и требование к приводу наверное главное точность позиционирования. Для меня важнее точное поддержание соотношений скоростей разных валов и синхронное изменение этих скоростей то есть важна и статика и динамика. Но почитать как работает народ с сервоприводами тоже интересно.

Сообщение отредактировал NicSm - Dec 22 2008, 18:25

[Iptash]

Углы открывания тиристоров конечно можно регулировать но в данном случае не вижу смысла это делать зачем? Эта настройка делается 1 раз при установке и вводе преобразователя в эксплуатацию. Всего регулируются 3 параметра альфа минимум, максимум и нулевое(начальное) ими задаем пределы регулирования выходного напряжения.

Время интеграции и пропорциональный К другое дело эти настройки уже позволяют настраивать время реакции и плавность работы приводов так вот изначальный вопрос был о том кто какие методики использует или придумал для себя. По каким критериям ориентируется. Может кто может посоветовать как пользуясь одним мультиметром произвести оптимизацию регуляторов, Причем желательно в работе. У меня есть ряд своих наблюдений и хотелось бы сравнить как люди делают на своих предприятиях. Аль может у кого есть регламент настройки был бы очень благодарен за него.

Заметил что многие пишут думая о сервоприводе, там конечно мощности и характеристики другие. Да и требование к приводу наверное главное точность позиционирования. Для меня важнее точное поддержание соотношений скоростей разных валов и синхронное изменение этих скоростей то есть важна и статика и динамика. Но почитать как работает народ с сервоприводами тоже интересно.

Я с приводами работаю давно и скажу, что в этом деле очень важен опыт. Вот ты говоришь, что
альфы зачем трогать, вот например убери альфу начальную он у тебя вообще может не заработать или же с какого-то определенного задания начнет вращаться и будет вращаться волнообразно,
если неправельно отрегулировано альфа минимальное то это влияет на динамику на максимальных
оборотах. Смотреть все синхронизирующие сигналы (сдвиги, амплитуда, качество пилы и т.д.)
Тахогенератор проверить(в первую очередь) осцилографом. В основном из за мелочей возникают такие проблемы, а мы на них не обращаем внимание.

[igorek]

Существуют два типа приводов: в первых полоса пропускания меняется в зависимотси от сигнала обр связи (от скорости вращения вала двигателя), у вторых она фиксирована. Полоса пропускания привода характеризует быстрродействие ситемы.
Так вот если привод второго типа, то если вы настроите привод на маленьких оборотах на высокое быстродействие, то естественно с этими же настройками привод на более высоких скоростях начнет болтать(динамика ухудшится), в любом случае тогда придется быстродействие привода умерить, чтобы получит оптимальные процессы при больших скоростях. Но ничего не сделаешь, на малых скоростях привод будет довольно с низкой полосой (примерно в раза 3-5 ниже). Т.е в этом случае на мах быстродействие нужно налаживать на тех мах скоростях на которых работает привод в каком каком то конкретном технологическом цикле(возможно он и не выходит на мах допустимую скорость).

В приводах с регулируемой полосой, все это сделано за вас, но настраивать его на мах быстродействие все равно не рекомендуется, поскольку скажем во многих аналоговых приводах, полоса настраивается ступенчато(порядка 3-4 ступеней(т.е. 3-4 разных полос пропускания)).

В цифровых приводах это полоса регулируется атоматически, да и к тому же там предусмотрены режимы автонастройки, т.е. ничего регулировать не надо, возможно только немного подкорректировать.

А вообще последовательность налдаки следующая:
первым налаживается регулятор тока, посокльку он расположен во внутреннем контуре, далее регулятор скорости и далее если есть регулятор положения. В начале всегда выставляется пропорциональный коэффициент, а интегральный делаеют минимальным(т.е пеереходный поцесс будет вялый) , а потом увеличивают интегральный до тех пор пока не получите оптимальный для вас переходный процесс.
ну главное надо нормально выставить начальный угол, посокльку если система может получиться слишком жесткой, то начнутся как раз те гудения(тиристорный), которые обсуждались выше, ну или система будет вялой, причем если начальный угол слишком большой, то хоть как бы вы не старались повысить быстродействие на низких скоростях с помощью регуляторов, система будет все равно вялая.

Все эти проблемы устранены в цифровом приводе, там намного проще, запсутил автонастройку и все настраивается процессором.

[NicSm]

А как вы себе представляете сначала настроить регулятор тока. Настраивать надо с штатной нагрузкой. Иначе параметры системы меняются. И чтож размыкаем(отбрасываем) регулятор скорости и проверяем реакцию регулятора тока на единичный сигнал?

При этом регулятор тока заставляет привод работать как источник тока. Разгоним до альфаминимум а это 440В. И это с валами. За это порвут.

[slog]

Что такое "добротность привода" ? От чего зависит и на что влияет?

[evgeny_ch]

Что такое "добротность привода" ? От чего зависит и на что влияет?

Коэффициент(ы).
Влияет на быстродействие, зависит от многих причин.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Dec 26 2008, 09:29

[slog]

Коэффициент(ы).
Влияет на быстродействие, зависит от многих причин.

Из того что написано в этой ссылке - них&@ не понял. Узнал только несколько знакомых букв. Понял что я полный лох и такие высшие материи не для нас. Как "добротность привода" будет по английски? Может более внятное чтиво найду.