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]

Привет всем, собственно после долгих поисков была найдена данная модель, но не получается почемуто её в лтспайс завязать:

DC_MOTOR_MODEL.CIR
*
V_AMP 1 0 AC 1 PWL(0MS 0V 1MS 10V 1000MS 10V 1010MS 0V 2000MS 0V)
*
* MOTOR VOLTAGE
RA 1 2 0.5
LA 2 3 0.0015
H_EMF 3 4 VSENSE2 0.05
VSENSE1 4 0 DC 0V
*
* MOTOR TORQUE BASED ON INERTIA AND FRICTION
H_TORQ 6 0 VSENSE1 0.05
LJ 6 7 0.00025
RB 7 8 0.0001
VSENSE2 8 0 DC 0V
*
* MOTOR POSITION
FPOS 0 11 VSENSE2 1
CPOS 11 0 1
RPOS 11 0 1MEG
*
* ANALYSIS
.TRAN 10MS 2000MS
*
* VIEW RESULTS
.PRINT TRAN V(1) I(VSENSE1)
.PROBE
.END

Влиянием луны занимается альтернативная электроника. Там я не в теме.
А вот модель DC мотора сколько не искал везде представляют такой передаточной функцией:
[attachment=84926:DC_motor_model.png]
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.

Это я тоже в конспекте по системной теории нашёл. Тахометра нету, сегодня переспрашивали у препода, скорость снимается на прямую с мотора, хотя он сам не знает как :D, что улыбнуло, схеме 20 лет, мастерил какой-то лаборант который уже умер давно, схема рабочая, мы запускали ту которая к SPS подключена, единственно что регулировка какая-то угшная, мотор крутится в одну сторону быстрее чем в другую, на транзисторах через 5 минут можно жарить яишницу, мы молили о ШИМ, были снова посланы в лес

[Tanya]

Привет всем, собственно после долгих поисков была найдена данная модель, но не получается почемуто её в лтспайс завязать:

LTSPICE с удовольствием съест конденсатор с двумя резисторами и генератором тока.

[RulerOfCats]

LTSPICE с удовольствием съест конденсатор с двумя резисторами и генератором тока.

Вот что нарисовал пока-что, второй раз в жизни в спайсе работаю :/

Немножко поменять величины и... получите возбуждение и ШИМ.

Там если потенциометры крутить, в какой-то момент ШИМ и получался, но препод так не хочет :/

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Вот что нарисовал пока-что, второй раз в жизни в спайсе работаю :/

Вы не поняли. Просто вместо мотора рисуете конденсатор с последовательным резистором (сопротивление якоря). Параллельно этой цепочке - резистор (трение) и генератор тока (постоянная сила).

Там если потенциометры крутить, в какой-то момент ШИМ и получался, но препод так не хочет :/

Можно дроссель последовательно добавить... Или радиаторы.

[AlexandrY]

Вы не поняли. Просто вместо мотора рисуете конденсатор с последовательным резистором (сопротивление якоря). Параллельно этой цепочке - резистор (трение) и генератор тока (постоянная сила).

Таня, концептуально не верно предлагаете.
Вы пытаетесь электрическими компонентами заменить типичные изображения по лапласу, но забываете что в схемах по лапласу связи строго однонаправленные, когда же соединяете компоненты на схеме вы последующими элементами влияете на предыдущие, т.е. образуются обратные связи.

Модель студента с зависимыми источниками гораздо правильней. Только вот выход по скорости в ней не нужен поскольку не используется.

[Tanya]

Таня, концептуально не верно предлагаете.

Я так не думаю. Вот рассмотрите два одинаковых мотора - один вращается, другой неподвижен. Соединяем их. (электрически).
Скорость в конце будет равная половине исходной. Прямо, как в конденсаторах напряжение.
И происходит это оттого, что уравнения идентичны.
"Математика - это искусство называть разные явления одинаковыми словами."

[AlexandrY]

Я так не думаю. Вот рассмотрите два одинаковых мотора - один вращается, другой неподвижен. Соединяем их. (электрически).
Скорость в конце будет равная половине исходной. Прямо, как в конденсаторах напряжение.
И происходит это оттого, что уравнения идентичны.
"Математика - это искусство называть разные явления одинаковыми словами."

Или прямо как ток в индуктивностях, или вода в трубах, или температура в радиаторах, или длина у пружины...

Эти все умозрительные построения хороши для моделей первого порядка.
А здесь модель второго порядка как минимум.

Но вообще если действительно тахометра нет, то вся схема всего лишь регулирует выходную мощность.
Значит двигатель можно вообще заменить резистором с переменным сопротивлением.

[Tanya]

Значит двигатель можно вообще заменить резистором с переменным сопротивлением.

Продолжаю настаивать на своей правоте. А порядок системы может быть любой в данном случае.
Вот 2-закон Ньютона какого порядка? Если записать икс с двумя точками как скорость с точкой? Точки -... это я так Ваши любимые буквы p унижаю.
А вот если рассмотреть колебания всех атомов, то порядок системы можно успешно повысить...

Но это все равно s-блоки. Вставлять их в схему для симуляции есть глупость.

Нет. Двигатель в электрической цепи в первом приближении НЕОТЛИЧИМ от конденсатора с резисторами. А резистор полностью заменяет заклинивший двигатель.
Но мы не должны заклиниваться.

[AlexandrY]

Нет. Двигатель в электрической цепи в первом приближении НЕОТЛИЧИМ от конденсатора с резисторами.

Я не спорю, что внутри s-блока вы можете рисовать что угодно, хоть электрические аналогии хоть гидравлические. И законно утверждать, что все эти представления эквивалентны.

Но соединять в симуляторе напрямик эти аналогии нельзя.

Простейший пример:

Возьмем два резистивных делителя на 2.
Соединив их в симуляторе один на выход другого вы получите на выходе сигнал поделенный на 5
А если представите делители s-блоками, соедините их, то на выходе будет сигнал поделенный на 4

Когда говорим о модели 2-го порядка, вы пытаетесь соединить эквивалентные внутренности s-блоков представленных электрическими элементами последовательно как электрические цепи.
Получаете в результате неверную модель.