Помогите разобратся в адовой схеме Опции

[RulerOfCats]

Собственно говоря, я учусь в институте Георга-Симона-Ома, это в городе Нюрнберг (Германия), на данный момент я заканчиваю 6ой семестр факультета электро- и информационной техники, в данном семестре мы выполняем проектную работу, который выдаёт нам преподаватель нашего выбора. Мне и моему сокурснику собственно достался этот ад.
Что это такое? Это схема управления мотора постоянного тока, задача такова: постоянно выбивает 2 транзистора (нижних), нам нужно найти причину и внести свои поправки дабы этого не происходило. Мы в данный момент находимся на следующем этапе: Понять схему... В связи с этим мы запаслись литературой и спаяли сие чудо аналогового мышления. Теперь делая замеры, пытаемся понять как происходит управление... В данный момент столкнулись с некими проблемами, а именно:
- мы не совсем понимаем как происходит регулировка всего если честно, тоесть сами операционые усилители как я понял это 2 PI, 1 Inverter, 1 управление силой тока, но вот именно как они взаимодействуют не совсем понятно, помогите кто, если не сложно
- Если меряем оптрон к массе управления, получаем пульсовый сигнал, когда меряем оптрон к массе транзисторного "круга" получаем мертвеченко

П.с: Пардоньте за мой русский

П.с.с: как работает транзисторный мост вроде ясно, проблема в понимание скорее в левой стороне :/

Эскизы прикрепленных изображений

 

[RulerOfCats]

Снова всем привет, черчу это чудо в LTSpice, этих усилителей/оптронов/транзисторов нету в базе данных, взял LT1001 как усилки (должно вроде прокатить), а вот оптроны PC817A (сомнения) и транзисторы стандартные пнп и нпн (точно бред, так как по схеме это дарлингтоны, тоесть там внутри 2 транзистора, 2 резистора и диод), хелпки, готовый шематикс потом тоже залью

[AlexandrY]

Снова всем привет, черчу это чудо в LTSpice, этих усилителей/оптронов/транзисторов нету в базе данных, взял LT1001 как усилки (должно вроде прокатить), а вот оптроны PC817A (сомнения) и транзисторы стандартные пнп и нпн (точно бред, так как по схеме это дарлингтоны, тоесть там внутри 2 транзистора, 2 резистора и диод), хелпки, готовый шематикс потом тоже залью

А толку все это чертить в LTSpice если нет модели самого мотора?
Или собираетесь купить ?
Динамику системы без мотора не увидеть.

Легче тогда уж в MATLAB-е рисовать, там хоть модели моторов доступны.

[Tanya]

А толку все это чертить в LTSpice если нет модели самого мотора?
Динамику системы без мотора не увидеть.

Мотор... - это же конденсатор с резисторами и, для совсем уж пытливых, - катушечка.

[SSerge]

Мотор... - это же конденсатор с резисторами и, для совсем уж пытливых, - катушечка.

А ещё генератор э.д.с, пропорциональной скорости.
В библиотеке Оркада есть простенькая модель двигателя с вязким трением и моментом инерции на валу.
Находится в файле function.lib (а в function.olb символ для неё).

CODE

* MODEL_TYPE=135
* SYMBOL_NAME=DCMOTOR
* TERM( A )=4
* TERM( B )=7
* TERM( С )=3
.SUBCKT AWBDCMOTOR 4 7 3 PARAMS: R=0 L=1M BACK_EMF=1 K_TORQ=1 K_VISC=0 INERTIA=1M CONST_FRIC=0
.PARAM LA = {L}
.PARAM RL = {R*1E6+1E3}
.PARAM KE = {BACK_EMF}
.PARAM KT = {K_TORQ/RA}
.PARAM JM = {INERTIA}
.PARAM RF = {1/(K_VISC+1E-12)}
.PARAM TF = {CONST_FRIC}
.PARAM RA = {R+1E-6}
EDUMMY1 AWBDCMOTOR_DUMMY1 0 VALUE ={1} ERROR={ERROR(INERTIA == 0,"ROTOR INERTIA MUST BE NONZERO")}
EDUMMY2 AWBDCMOTOR_DUMMY2 0 VALUE ={1} ERROR={ERROR(L == 0,"ARMATURE INDUCTANCE MUST BE NONZERO")}
II2 3 0 {TF}
RR3 0 3 {RF}
CC1 3 0 {JM}
GI1 0 3 4 2 {KT}
EV1 1 7 3 0 {KE}
RR2 4 2 {RA}
RR1 2 1 {RL}
LL1 2 1 {LA}
.ENDS AWBDCMOTOR

В LTSpice тоже должна работать, разве что придётся закомментировать две строки (EDUMMY1 и EDUMMY2), а за условиями следить самостоятельно.

[Tanya]

А ещё генератор э.д.с, пропорциональной скорости.

Какой генератор? Генератор не нужен. Напряжение на конденсаторе - интеграл от тока. Напряжение на двигателе - тоже интеграл от тока. Еще резистор последовательно - сопротивление якоря, резистор параллельно - нагрузка.

[AlexandrY]

Какой генератор? Генератор не нужен. Напряжение на конденсаторе - интеграл от тока. Напряжение на двигателе - тоже интеграл от тока. Еще резистор последовательно - сопротивление якоря, резистор параллельно - нагрузка.

Стоит напомнить вот это эпическое обсуждение - http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=116478
Там DC двигатель представлялся системой второго порядка.

Но даже не в этом суть. Номиналы элементов! Как узнать номиналы тех самых элементов модели?

Можно построить, конечно, точную схему в Spice нотации. Потом симулировать ее с шагом в 1 мкс и получить через пару минут полную ахинею.

Проще перейти к MATLAB и симулировать на системном уровне. И даже идентифицировать модель двигателя можно будет.

[Tanya]

Стоит напомнить вот это эпическое обсуждение - http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=116478
Там DC двигатель представлялся системой второго порядка.

С Вашим подходом нужно учитывать квантовые эффекты и влияние Луны. И порядок системы может быть огромным. Там по вашей формуле уже субатомные расстояния очень быстро получаются, что очень важно для лифтов.

Но даже не в этом суть. Номиналы элементов! Как узнать номиналы тех самых элементов модели?

Очень просто. Если есть описание, то оттуда, а если нет, - экспериментально.
Вот, например, измеряем зависимость изменения скорости от интеграла тока (ток достаточно большой, время короткое, изменение скорости небольшое) получаем емкость конденсатора. Измеряем кривую торможения - получаем трение. Там должно быть два вида - вязкое (жидкое), которое моделируется резистором. Спад экспоненциальный - реакция первого порядка, радиоактивный распад. И постоянная сила трения - имитируется источником тока. Скорость линейно падает.
Особенная точность и не требуется. Ведь в любом случае к мотору нечто подсоединено, что увеличивает приведенный момент инерции (емкость конденсатора) и трение. Таким образом, параметры в любом случае нужно варьировать, чтобы убедиться в сохранении робастности.

[AlexandrY]

С Вашим подходом нужно учитывать квантовые эффекты и влияние Луны. И порядок системы может быть огромным. Там по вашей формуле уже субатомные расстояния очень быстро получаются, что очень важно для лифтов.

Влиянием луны занимается альтернативная электроника. Там я не в теме.
А вот модель DC мотора сколько не искал везде представляют такой передаточной функцией:

Ничего особенного, просто 5-ть параметров и 2-й порядок.
Кстати по напряжению на движке как следует из модели никак нельзя судить о скорости вращения.
Т.е. предположение о том, что напряжение с движка сразу идет на регулятор скорости скорее всего не верное.
На схеме явно не хватает тахометра.

Если на роторе еще сидит некая механическая передача то порядок передаточной функции увеличивается и вдобавок она становится нелинейной.
Хотя в реале она очевидно нелинейная даже для движка без нагрузки.
Что там определить в модели по осциллографу врядли удастся, там нелинейности и шумы замаскируют всю картину.

Вообщем симуляция результата не принесет. Нужно моделирование.