Сервопривод - какие алгоритмы кроме ПИД используются?, результаты с ПИД не устраивают (может неправильно готовлю). Опции

[Сергей Борщ]

Стоит задача: оживить авиационный индикатор. Индикатор состоит из двухфазного двигателя типа ДИД, который через редуктор двигает шкалу или вращает стрелку и датчик обратной связи (потенциометр или сельсин). Двигатель запитываю пониженным напряжением (17в вместо 36в) 400Гц. Больше не могу - входное питание постоянка 24в. Двигатель вращается замечательно. Проблема с реализацией следящей системы. Редуктор обладает весьма значительной инерцией и трением покоя. Попробовал реализовать ПИД (по статье "PID without PhD"), но результат не понравился. Настроить его по Зиглеру-Николсу невозможно - при малых P двигатель не может преодолеть трение редуктора, увеличиваю - как только двигатель в состоянии стронуть редуктор начинаются колебания. Задавить колебания можно значительным увеличением D. При малых D торможение начинается слишком поздно, при больших оно начинает тормозить еще на разгоне, система получается очень вялой. При малых изменениях входного сигнала I часть отрабатывает медленно, а если ее ускорить - начинает мешать при больших перемещениях, снова начинаются колебания.
Какие еще алгоритмы применяются в подобных сервосистемах? На просторах интернета встречается статья "Fundamentals of Servo Motion Control", где кроме PID управления описано некое PIV управление, но описано в общих словах. Поиск этого PIV выдает перепечатки этой самой "Fundamentals" с теми же самыми картинками и ни слова больше. Какие алгоритмы применяются в сервосистемах радиоуправляемых моделей? Там нагрзука сервомашинки заранее неизвестна, но работают они очень шустро и четко.

Процессор - мега88, плавающую точку не успеет, все считаю в фиксированной. Частота опроса датчика - 50 Гц.
В какую сторону копать? Ссылки с не очень заумной математикой приветствуются.

[khach]

Насколько я помню, петля PI+V (скорость) позволяет получить стабильность привода при низких скоростях и удержании позиции. При этом датчик скорости должен быть аналоговый (тахогенератор). Это избавляет контроллер от необходимости рассчитывать скорость при почти неподвижном энкодере, тем более, что простым просчетом числа импульсов за единицу времени при почти неподвижном диске получаем большую ошибку. С другой стороны вводить аналоговый тахогенератор в современный привод (там, где он не предусмотрен конструктивно)- это большие проблемы с механикой и надежностью. В продвинутых контроллерах предусмотрен аппаратный блок velocity estimator для квадратурного энкодера. Обычно работает по принципу заполнения импульса от энкодера импульсами высокой частоты и регистрации их в отдельном аппаратном счетчике. В принципе работоспособен, но иногда чудит при удержании позиции привода. Второй вариант- синусно-косинусный энкодер, дающий аналоговый отсчет промежуточного положения между слотами диска энкодера. Но плохо работает при длинных проводах от привода к контроллеру (помехи АЦП).
Так вот, собственно, как считаете, таходатчик при сегодняшней технике развития привода это анахронизм, и надо "тянуть" за алгоритм обработки энкодера, или все таки надо его сохранить?