Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Быстрый ПИД-регулятор
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
AlexandrY
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 10:53) *
Вот это самый интересный момент.
Просто домыслил или есть научный подход?

Конечно есть научный подход.
Та кривая на вашем графике может быть аппроксимирована строго не меньше чем двумя экспонентами во временной области.
А это при самом минимуме порядка будет колебательное звено.
Но это с легкостью может быть система и большего порядка, по реальной кривой с шумами вы этого не разглядите.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Но для вашей практической задачи это не принесет никакой пользы.
Daedal07
Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 11:58) *
А это при самом минимуме порядка будет колебательное звено.
Но для вашей практической задачи это не принесет никакой пользы.

В книгах по ТАУ пишут, что двигатели постоянного тока - это апериодические звенья 2-ого порядка.
У меня график соответствует колебательному звену. Как это понять?
AlexandrY
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 12:53) *
В книгах по ТАУ пишут, что двигатели постоянного тока - это апериодические звенья 2-ого порядка.
У меня график соответствует колебательному звену. Как это понять?

Да есть такая дурная практика в книгах колебательное звено если оно не колеблется объявлять апериодическим звеном второго порядка (зависит от значения одного коэффициентика).

Но у вас то скорость колеблется, сами ж нарисовали. Или выдумали?
Откуда она колеблется если у вас всё такое апериодическое?

А именно ваш график непонятно про что. Там ни названия величин ни размерности не указаны.
Просто кривая, которой можно придумывать разные смыслы, что Gruffly и сделал.
Daedal07
Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 13:45) *
Да есть такая дурная практика в книгах колебательное звено если оно не колеблется объявлять апериодическим звеном второго порядка (зависит от значения одного коэффициентика).

Но у вас то скорость колеблется, сами ж нарисовали. Или выдумали?
Откуда она колеблется если у вас всё такое апериодическое?

А именно ваш график непонятно про что. Там ни названия величин ни размерности не указаны.
Просто кривая.

На рисунке, который иллюстрирует этапы работы ножа(торможение, пауза, разгон и регулирование)колебание, которое должно быть, чтобы выравнять среднюю скорость. Это же не измерение, это просто эскиз.

Если Вы о графике, который был аппроксимирован ув. Gruffly, то по оси X - номер дискреты, с шагом 10мс, по оси Y - скорость, мм/с

Скорость линии немного колеблется. Скорость ножа не колеблется.
AlexandrY
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 14:14) *
Если Вы о графике, который был аппроксимирован ув. Gruffly, то по оси X - номер дискреты, с шагом 10мс, по оси Y - скорость, мм/с
Скорость линии немного колеблется. Скорость ножа не колеблется.

Ну так это S-кривая разгона двигателя формируемая вашим ящиком.
Поинтересоваля я тут его схемой:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Формируется кривая скорее всего программно по таблице.
Т.е. какую бы форму напряжения вы не приложили на вход ящик будет на него накладывать свою s-кривую.
Абсурдно считать что эта кривая является откликом некоего звена второго порядка.
Это чистой воды нелинейность, с которой вам придется бороться.

В таких ящиках, кривую эту даже параметризируют и меняют ее форму.
Скажем s-кривая, это кривая для конвейеров, чтобы бутылки не падали на стадии разгона конвейера.
Поинтересуйтесь на 420-й странице как конфигурируется ваша рампа.
Daedal07
Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 15:15) *
Поинтересуйтесь на 420-й странице как конфигурируется ваша рампа.

Прикрепил скрин 420 страницы даташита, который у меня есть.
Вы какой пункт имеете ввиду, версии даташитов могут быть разными, страницы могут не совпадать.
AlexandrY
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 17:19) *
Прикрепил скрин 420 страницы даташита, который у меня есть.
Вы какой пункт имеете ввиду, версии даташитов могут быть разными, страницы могут не совпадать.

Вот здесь - http://www.parker.com/Literature/Electrome...A466461U004.pdf
Daedal07
Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 17:29) *

Спасибо, завтра в меню привода постараюсь попасть и записать параметры.
@Ark
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 18:03) *

Еще одно предложение для TC.
Если есть техническая возможность, и разгонные характеристики движка позволяют, передвиньте (по углу) стартовую точку ножа в положении пауза из крайнего верхнего положения как можно ближе к линии реза. Чтобы только-только хватало на разгон от нуля до нужной скорости. С небольшим запасом.
Уменьшится время Tp, уменьшится абсолютная ошибка (разброс) этого времени. Точность резки возрастет.

Daedal07
Цитата(@Ark @ Apr 10 2017, 19:09) *
Если есть техническая возможность, и разгонные характеристики движка позволяют, передвиньте (по углу) стартовую точку ножа в положении пауза из крайнего верхнего положения как можно ближе к линии реза. Чтобы только-только хватало на разгон от нуля до нужной скорости. С небольшим запасом.
Уменьшится время Tp, уменьшится абсолютная ошибка (разброс) этого времени. Точность резки возрастет.

Возможность есть.

Сегодня думал о том, что регулятору может не хватать времени на коррекцию, и что нужно начать ПИД-регулировку уже с этапа разгона.
В этом случае не будет промаха по скорости в точке достижения скорости реза в конце разгона.
Регулятор, ориентируясь на требуемую среднюю скорость ножа, сам поправит траекторию разгона и, плавнее подойдёт к резу и не должен будет компенсировать ошибку, вызванную промахом.

В Вашем случае, когда регулятору работать, если я только разогнала и уже резать пора? Тут я не совсем понял.
@Ark
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 19:32) *
В Вашем случае, когда регулятору работать, если я только разогнала и уже резать пора? Тут я не совсем понял.

В данном случае, может, и не нужно регулировать совсем.
Подать сразу напряжение, соответствующее нужной скорости двигателя, чтобы сократить Tp до минимума. Пусть он сам разгоняется "естественным образом". Если этот процесс будет воспроизводимым (хорошо повторяемым), стабильным, то ничего больше не нужно для решения данной задачи.
При таком подходе, "принудительное" внешнее регулирование может оказаться излишним, а может даже вредным...

Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 19:32) *
Сегодня думал о том, что регулятору может не хватать времени на коррекцию, и что нужно начать ПИД-регулировку уже с этапа разгона.
В этом случае не будет промаха по скорости в точке достижения скорости реза в конце разгона.
Регулятор, ориентируясь на требуемую среднюю скорость ножа, сам поправит траекторию разгона и, плавнее подойдёт к резу и не должен будет компенсировать ошибку, вызванную промахом.

То, что Вы пишите, говорит о том, что рабочая модель процесса в Вашей голове не изменилась. После трех страниц обсуждений. Печально.
На мой взгляд, она не то что бы "неправильная" - неэффективная, и не позволит Вам достичь цели. Но это лишь мое мнение. Делать-то Вам.
Поэтому скромно отхожу в сторону.
Успехов!
Daedal07
Цитата(@Ark @ Apr 10 2017, 20:38) *
В данном случае, может, и не нужно регулировать совсем.

При скорости линии в 60 м/мин, чтобы попасть в точность 1мм нужно прийти к линии реза с ошибкой по времени < 1мс.
Мне кажется,что этого без регулировки по ходу движения не добиться.
Цитата(@Ark @ Apr 10 2017, 20:38) *
То, что Вы пишите, говорит о том, что рабочая модель процесса в Вашей голове не изменилась. После трех страниц обсуждений. Печально.
На мой взгляд, она не то что бы "неправильная" - неэффективная, и не позволит Вам достичь цели. Но это лишь мое мнение. Делать-то Вам.
Поэтому скромно отхожу в сторону.
Успехов!

В чём её неэффективность?
Отличия с тем, что Вы писали, только в том, что начальная точка - это начало паузы, а я, что начало нового оборота, сразу после реза.
Вы пишете, что надо задавать время от начала разгона до линии реза(Тр), а я, что оно у меня и так в расчётах получается одинаковым при неизменных параметрах:
ускорение разгона, ускорение торможения, периоде реза и времени паузы.

Неэффективность может быть в том, что я позволяю ножу промахнуться по скорости, подходя к началу интервалу регулировки, что даёт ошибку в средней скорости ножа по отношению к расчётной и это приходится компенсировать регулятору.

Если я Вас правильно понял, то достаточно просто точно рассчитать время и корректировать движение ножа не придётся. Разве такое возможно?
И даже, если это так, то дельта ошибки регулятора будет 0 и хуже не будет никому.
Пускай регулятор будет подстраховкой(хотя я так не считаю), но он должен работать и не портить картину.
@Ark
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 21:02) *
При скорости линии в 60 м/мин, чтобы попасть в точность 1мм нужно прийти к линии реза с ошибкой по времени < 1мс.
Мне кажется, что этого без регулировки по ходу движения не добиться.
Ответ на этот вопрос может дать только эксперимент.

Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 21:02) *
В чём её неэффективность?
Отличия с тем, что Вы писали, только в том, что начальная точка - это начало паузы, а я, что начало нового оборота, сразу после реза.
Вы пишете, что надо задавать время от начала разгона до линии реза(Тр), а я, что оно у меня и так в расчётах получается одинаковым при неизменных параметрах:ускорение разгона, ускорение торможения, периоде реза и времени паузы.
Начальная точка - момент пуска ножа, конец паузы, а не начало.
Я писал, что надо измерять время Tp, а не задавать его.
Несколько раз написал. Как Вы читаете?

Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 21:02) *
Неэффективность может быть в том...
Неэффективность в том, что Вы намереваетесь активно "рулить" приводом на этапе регулирования, пытаясь попасть в нужную точку в нужное время. При этом, возможности самого привода, и прочие технические ограничения, для самого процесса такого управления Вы пока до конца не знаете. Неизвестно, достаточно ли их будет, чтобы попасть в заветные 1мм. Не говоря уже о сложности самой задачи...

Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 21:02) *
Если я Вас правильно понял, то достаточно просто точно рассчитать время и корректировать движение ножа не придётся. Разве такое возможно?

Не рассчитать, а измерить Tp. Сколько уже повторять? И стабилизировать любым способом. С регулятором или без него. И не важно к какому конкретному значению. Лишь бы была повторяемость, и все. Эта задача, на мой взгляд, значительно проще, чем Ваша...

Но, раз уж Вы выбрали свой путь - идите по нему до конца. Не буду Вам мешать. Когда упретесь в тупик - можем возобновить дебаты. sm.gif
P.S. А может еще все у Вас получится...

AlexandrY
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 21:02) *
При скорости линии в 60 м/мин, чтобы попасть в точность 1мм нужно прийти к линии реза с ошибкой по времени < 1мс.
Мне кажется,что этого без регулировки по ходу движения не добиться.

У вас же применяется тиристорный 3-х фазный регулятор.
Т.е. контур регулировки тока работает с периодом длиннее 3.3 мс
Чтобы отработать скачки момента контур регулировки скорости должен работать раз в 10 медленней, т.е >30 мс.
И при этом вы хотите получить точность в 1 мс, при произвольных изменениях скорости подачи. Где логика?

Логичнее было бы заняться механизмом подачи и запретить ему изменять длину подачи больше чем на 1 мм за 300 мс, чтобы контур регулировки скорости успел отработать изменение скорости подачи.

Кстати пришла в голову мысль.
Чтобы избежать навязывания тиристорным регулятором своей кривой разгона надо плавно подавать на него напряжение по своей рампе с регулируемым наклоном по времени.
Единственно что потребуется это вести еще один интегратор в регулятор. Т.е. сделать ПИИД. Согласно принципу внутренней модели.
Еще это называют астатической моделью второго порядка.

Как понимаю тиристорный привод оперативное торможение двигателя не делает, он его тормозит резистором только при полной остановке.
Поэтому попытка регулировки скорости вокруг заданной всегда будет приводить к превышению скорости.
Отсюда следует, что управление в режиме рампы чуть ли не единственно возможное.
Daedal07
Цитата(@Ark @ Apr 10 2017, 22:14) *
Начальная точка - момент пуска ножа, конец паузы, а не начало.

Я оговорился. Начало разгона, конечно.
Цитата(@Ark @ Apr 10 2017, 22:14) *
Я писал, что надо измерять время Tp, а не задавать его.
Несколько раз написал. Как Вы читаете?

Я понял о чём Вы говорите, я перечитал всё.
Этот вариант годится, если скорость линии не будет меняться пока режется заказ, но этого никто не гарантирует.
Т.е. если на прошлом периоде я засёк при удачном резе в 1мм, что время от начала разгона равно Тр, то на следующем обороте, если оператор скорость линии изменит или она поплывёт, то я гарантированно ошибусь, если буду использовать тоже время, т.к. я просто понадеялся на результаты прошлого реза, без какого-либо учёта параметров теза текущего.
А именно, за время разгона ножа - Тр, полотно пройдёт уже другой путь.
Я ведь тоже писал, что так не годится.
Цитата(@Ark @ Apr 10 2017, 22:14) *
Неэффективность в том, что Вы намереваетесь активно "рулить" приводом на этапе регулирования, пытаясь попасть в нужную точку в нужное время. При этом, возможности самого привода, и прочие технические ограничения, для самого процесса такого управления Вы пока до конца не знаете. Неизвестно, достаточно ли их будет, чтобы попасть в заветные 1мм. Не говоря уже о сложности самой задачи...

Да я бы рад не "рулить". Я расчёты для этого и делаю. По ним я, если в лоб делаю : торможение, пауза, разгон и движение с некоей скоростью реза, то попадаю точно.
Но что мне делать, если "что-то пошло не так" и надо спасать ситуацию? Сожалеть и не пытаться управлять?
Я ведь не закладываю какую-то специальную ошибку, которую хочу специально скормить регулятору. Она появляется и всё.
Да, я в расчётах не учитываю инерцию ножа и характеристики привода, поэтому ошибка - это, как минимум, выбег ножа в точке, когда ножа достиг скорости реза и по инерции промахнулся. Плюс время старта из точки разгона - оно тоже не бесконечно мало.
Вот это всё надо регулировать в любом случае.
Да, я могу делать так: задавать такие ускорения интервала торможения и интервала разгона, при которых паузы не будет, но это не решит всех проблем.

Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 22:32) *
У вас же применяется тиристорный 3-х фазный регулятор.
Т.е. контур регулировки тока работает с периодом длиннее 3.3 мс
Чтобы отработать скачки момента контур регулировки скорости должен работать раз в 10 медленней, т.е >30 мс.
И при этом вы хотите получить точность в 1 мс, при произвольных изменениях скорости подачи. Где логика?

Я готов сделать допущение, что произвольного изменения скорости подачи на интервале регулировки нет. Всё, я с этим не борюсь.
Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 22:32) *
Логичнее было бы заняться механизмом подачи и запретить ему изменять длину подачи больше чем на 1 мм за 300 мс, чтобы контур регулировки скорости успел отработать изменение скорости подачи.

Это будет позже. Пульт управления линией тоже будет моим, и время для изменения скорости линии оператором не окажется в зоне регулировки ножа.
Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 22:32) *
Кстати пришла в голову мысль.
Чтобы избежать навязывания тиристорным регулятором своей кривой разгона надо плавно подавать на него напряжение по своей рампе с регулируемым наклоном по времени.
Единственно что потребуется это вести еще один интегратор в регулятор. Т.е. сделать ПИИД. Согласно принципу внутренней модели.
Еще это называют астатической моделью второго порядка.

Ну пошёл читать я тогда и про этого зверя. wacko.gif

А вообще, у меня разгон-то по рампе и идёт.
Я на ней и хочу попробовать регулирование сделать, если тесты с П-регулятором не помогут.
регулирование как раз и даст изменение наклона в зависимости от средней скорости. Но будет всегда рост, т.к. регулировка идёт от начала разгона, а, значит, требуемая средняя скорость в любом случае будет больше чем текущая средняя.
Цитата(AlexandrY @ Apr 10 2017, 22:32) *
Как понимаю тиристорный привод оперативное торможение двигателя не делает, он его тормозит резистором только при полной остановке.
Поэтому попытка регулировки скорости вокруг заданной всегда будет приводить к превышению скорости.
Отсюда следует, что управление в режиме рампы чуть ли не единственно возможное.

Вот тут не понял, но картина регулировки в основном была именно нарастающая. Я говорю так расплывчато, потому что ПИД-то у меня не настроен и нарастание может быть из-за этого.
Вообще, если уж совсем бредовые коэффициенты ставить, то скорость снижается, но там ошибся получается ужасная, всё идёт в разнос.
А вот если всё идёт плавно, то в основном нарастание.

Цитата(Gruffly @ Apr 9 2017, 23:02) *
[Вся прелесть терминального управления в том..

Не сочтите за наглость, посмотрите, пожалуйста.
Наткнулся на статью о терминальном управлении:
http://www.apu.npomars.com/images/pdf/39_4.pdf
Она чем-то мне может помочь?
@Ark
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 23:35) *
Я понял о чём Вы говорите, я перечитал всё.
Этот вариант годится, если скорость линии не будет меняться пока режется заказ, но этого никто не гарантирует.
Т.е. если на прошлом периоде я засёк при удачном резе в 1мм, что время от начала разгона равно Тр, то на следующем обороте, если оператор скорость линии изменит или она поплывёт, то я гарантированно ошибусь, если буду использовать тоже время, т.к. я просто понадеялся на результаты прошлого реза, без какого-либо учёта параметров теза текущего.
А именно, за время разгона ножа - Тр, полотно пройдёт уже другой путь.
Я ведь тоже писал, что так не годится.

Вы опять ничего не поняли...
Прям беда какая-то...
Ладно, успехов Вам.

AlexandrY
Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 23:59) *
Наткнулся на статью о терминальном управлении:
http://www.apu.npomars.com/images/pdf/39_4.pdf
Она чем-то мне может помочь?

Почти все статьи об управлении двигателями вас не касаются.
Вы двигателем не управляете, им управляет ваш тиристорный регулятор.
А вы управляете тиристорным регулятором с неизвестным поведением.
Есть только призрачная надежда что при малых приращениях напряжения на его входе он будет работать как обычный контур управления током с ПИ регулятором.
И тогда в книгах про двигатели вам надо идти в самый конец и читать нечто вроде "Trajectory Generation and Tracking"

А на термин "Терминальное управление" я бы тоже не западал.
Это архаичное определение размытое между позиционным управлением, оптимальным управлением с ограничениями и управлением по многим параметрам.

Но как бы мы всё ещё не прояснили вопрос цели вашего управления.
Вам нужно добиться точного попадания в заданную точку имея заданную скорость ножа?
Т.е. управление по двум выходным величинам?

Что вы собственно модифицируете в системе и почему модификация понадобилась если вроде бы до вас все работало достаточно точно?

Кстати, вот попалась статья с реалистичной моделью механической передачи для вашей системы.
http://www.motioncontrolonline.org/content.../content_id/404
Daedal07
Цитата(AlexandrY @ Apr 11 2017, 09:42) *
Вам нужно добиться точного попадания в заданную точку имея заданную скорость ножа?

В точку в нужно время. Для этого нужно следить за средней скоростью.
В заданной точке скорость должна быть не меньше некоей величины, но это получается само собой, так что следить нужно только за временем/средней скоростью.
Цитата(AlexandrY @ Apr 11 2017, 09:42) *
Что вы собственно модифицируете в системе и почему модификация понадобилась если вроде бы до вас все работало достаточно точно?

Стоит старый дорогой, забугорский контроллер, который ни заменить, ни отремонтировать в случае чего. Доков на него нет. Выхода в сеть нет, меню нормального нет, сквозной интеграции с учётной системой нет и т.д.
AlexandrY
Цитата(Daedal07 @ Apr 11 2017, 11:59) *
В точку в нужно время. Для этого нужно следить за средней скоростью.
В заданной точке скорость должна быть не меньше некоей величины, но это получается само собой, так что следить нужно только за временем/средней скоростью.

Стоит старый дорогой, забугорский контроллер, который ни заменить, ни отремонтировать в случае чего. Доков на него нет. Выхода в сеть нет, меню нормального нет, сквозной интеграции с учётной системой нет и т.д.

Ну что, пока видно, что мотор с механической ременной передачей будут в хорошем приближении описываться моделью 3-го порядка в операторной области
Первый практический шаг который вам надо сделать это узнать коэффициенты в модели.
Тиристорный регулятор чтоб не путался в модели не учитываем.

Значит надо как то научится вам измерять ток на выходе тиристорного регулятора. У него там вроде цифровой интерфейс есть.
А на вал ножа установить достаточно точный энкодер.
И снять зависимость скорости вращения ножа от тока двигателя.
Потом это в Matlab в идентификатор моделей и выбрать там 3-й порядок.
На данном этапе это будет самый что ни на есть научный подход.

А тиристорный регулятор я бы предложил считать на первых порах задержкой на 30 мс.
И вот под такую модель последовательно соединенных рампы, задержки и модели передачи я бы провел тюнинг PID-а в Simulink-е
Рампа, напомню, нужна для того чтобы на тиристорный регулятор не подавать скачки, чтобы он не применил к ним свою S-кривую,
и чтобы не вызвать выбросы скорости, поскольку нет возможностей быстрого управляемого торможения.
Gruffly
Временно отвлекся от обсуждения - дела были.
Напоминаю ТС-ру основные советы, сделанные участниками обсуждения:

- пост #50 перечитать;
- добавить энкодер на барабан с ножом;
- "научиться" измерять ток в якорной цепи;
- для понимания (приближенного) модели регулятора ЧЯ + привода, снять все заказанные характеристики + список будет дополнен;
- все измерение приводить в терминах дискретного времени и дискретных амплитуд/отсчетов от энкодеров - в текстовом виде (txt или excel + графики;
(приведение графиков с пересчитанными вашим контроллером значениями, могут доверия не вызывать);
- осмыслить временные соотношения вашей дискретной системы. Если у Вас квант времени 10 мс, то о какой точности в 1 мс управления фазовыми координатами Вы можете говорить?

P.S.
Если бы регулятор ЧЯ имел характеристики обычной САУ поддержания скорости + подчиненное регулирование, то график разгона выглядел бы так:
- ток якоря, с ограничением в переходных режимах (красный);
- скорость (синий);

В конце графика - влияние наброса нагрузки на ток и скорость.
Это пример хорошо сконструированной обычной САУ подчиненного регулирования.
Пульсации тока (шум) связаны с включением модели тиристорного выпрямителя (однофазного.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Что касается "модели двигателя", приведенной в посте #93 выше и состоящей из двух апериодических звеньев.
Это эквивалентная модель регулятора ЧЯ, включающая модели двигателя, привода и регулятора "с меню".
Вычленить их отдельно мы не в состоянии, поскольку и Вас нет данных, но это и не важно.

Зачем нужна эта совокупная модель?
Для оценки энергетических характеристик регулятора ЧЯ.
На графиках - ускорения при разгоне (модели "ЧЯ", "Аналитическая", "Аппроксимация ЧЯ")
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
somebody111
Цитата
При скорости линии в 60 м/мин, чтобы попасть в точность 1мм нужно прийти к линии реза с ошибкой по времени < 1мс.

какая мощность двигателя и номинальная частота?

Цитата(Daedal07 @ Apr 10 2017, 10:53) *
Вот это самый интересный момент.
Просто домыслил или есть научный подход?

Тут нет ничего сверхнаучного-все просто. В теории управления линейными системами вводятся штук 5 типовых динамических звеньев и вся теория управления построена как ими управлять либо как бы такое сделать, чтобы систему к ним свести. В данном случае объяснение простое - ваш привод не может иметь передаточную функцию H(s)=k,потому что у него есть инерция в электронной части ввиде индуктивности якоря и железа в механической части. Вы даёте ему какое-то задание - он плавно разгоняется - это апериодическое звено какого-любого порядка - они все подойдут. Вот и все. Когда речь идет о милисекундах регулирования, забейте на регуляторы. В первую очередь надо смотреть на возможности механической части привода - люфт, редуктор и момент инерции...что там с ними. Я как-то вмазался делать привод с частотой вращения 0.0001 об/мин для вальцетокарного станка. Сделали все прецезионно, супер датчик скорости, который эту скорость покажет. В матлабе точно так же все перепроверели. Сделал - не работает. Знаешь почему? Потому что там редуктор делали местные мартышки - два пальца в зазор легко входили
---
Была как-то задача делать привод летучих барабанных ножниц(два ножа сверху и снизу-два привода), где так же критична частота вращения и синхронизация с линией (они должны строго совпадать, иначе не так разрежет прокат). Долго чесал репу как синхронизировать сразу 3 привода(линию от ПЧ и два ножа от двух тир.преобр.) с большой точностью...Решение было найдено: посадить оба ножа на общий ремень - вот тебе и синхронизация, а на скорость линии забить - это диванная теория(на качества реза не повлияет - просто длинее куски будут; уменьши частоту вращения вот тебе и куски меньше будут без синхронизации). Во что вылилось - 1 тупой дубовый привод с обратной связью по напряжению и П-регулятором напряжения.На работе настроил какое-то число, осцилом ткнулся-стабильно. Пришёл на завод, воткнул - работает. 4 года работает - пока еще никто не жаловался. Я туда добирался больше, чем настраивал. Подумайте , оно вам надо прямо так напрямую реализовывать? Регулирование в 1 мс - это круто. Постоянная времени контура тока у дпт 10мс - он вам не даст так быстро тока, чтобы скомпенсировать ошибку по скорости. Что это означает - вы дадите двигателю скачек напряжения, а нужный момент только через 10 мс дойдёт до нужного
Gruffly
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 18:46) *
Тут нет ничего сверхнаучного-все просто.

Вы свою дилетантскую историю пишите в отдельных соц.сетях.
P.S.
ТС, что умеет - то и выкладывает.
somebody111
Я сделал 100+ приводов от 100Вт до 1МВт включительно.И это не купленные черные ящики, а полностью с 0 спроектированные функционально и конструктивно завершенные устройства. Сколько сделали вы, перед тем, что чтобы что-то советовать и спорить?Вы советуете абсолютную , неотфильтрованную чушь.ТСу нужно устройство сделать, а не выполнять лабораторную работу по вашим указаниям. Хорошо, где результат ваших лабораторных работ?Уже 9 листов лабораторных работ. Где готовое устройство?Его НЕТ. Даже прототипа нет. Потому что он сидит и выполняет лабораторную работу
Gruffly
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 18:38) *
Я сделал 100+

Заведи свой сайт и выкладывай там свои 100+.
somebody111
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 21:49) *
Заведи свой сайт и выкладывай там свои 100+.

Устройся в универ на доцента и делай сколько хочешь лабораторных с ними. ТСу. Ключев. Теория электропривода. Глава "Свойства электропривода при настройке контура регулирования скорости на симметричный оптимум" -это расчёт с ПИ-регулятором. Теория электропривода. Глава "Свойства электропривода при настройке контура регулирования скорости на технический оптимум" -это расчёт с П-регулятором.
Gruffly
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 19:53) *
Устройся в универ на доцента и делай сколько хочешь лабораторных с ними

"Дурачок", я давно уже за пределами твоих "влажных" мечтаний.
Но тут, вопрос о студенте, ТС.
Хочешь помогать ему?
Помогай конкретикой, а не "сказками", что ты там где-то и для кого-то сделал в художественной форме.
somebody111
Конкретика была еще кучу листов назад: сделать ПИ, воткнуть в шкаф, отключить И,настроить П, если не хватит включить И. Вместо того,чтобы что-то сделать и получить опыт, он решает дифуры с вашими подсказками
Gruffly
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 20:06) *
Конкретика была еще кучу листов назад: сделать ПИ, воткнуть в шкаф, отключить И,настроить П, если не хватит включить И. Вместо того,чтобы что-то сделать и получить опыт, он решает дифуры с вашими подсказками

Прошу - не тупи.
Задача у ТС не тривиальная - поэтому тут профи, а не "сказочники", высказываются о способах ее решения.
somebody111
То-то я и вижу, что профи ПИД регулятор советуют. Это обычные барабанные ножницы. Вы много думаете - мало делаете. Ему нужно завести отрицательную обратную связь по скорости и воткнуть туда П или ПИ регулятор. Уважаемые профи, И-составляющая вводится для астатизма, т.е. сведения ошибки регулирования к реальному 0, а не для ускорения разгона.Откройте свои лекции,которыми не пользуетесь. Длина отрезаемого полотна будет определяться скоростью линии и временем оборота ножа.
L=Vлинии*t=Vлинии*(2*pi/Wдвигателя). ВСЕ. Боитесь пролета? Да пожалуйста - сделайте пожестче характеристику (поддать И) и отдельную функцию, которая после реза переведет нож в начальное положение. Как сделать функцию? Да легко: если недолет - дать какую-то напряжение на вход привода чтобы нож плавно дошёл до точки без пролета. Если перелёт - то тоже самое, но со знаком минус. Никаких обратных связей в этом режиме. Устойчивая, настраиваемая, просто реализуемая система, без 9 листов л/р
Daedal07
Пожалуйста, остановитесь!

Замеры постараюсь все сделать.
Диффуры не считаю, тесты с П/ПИ не успел провести, был занят другим, к сожалению.

Посты перечитаю, отвечу в течении двух часов.


Gruffly
Цитата(Daedal07 @ Apr 11 2017, 19:31) *
Пожалуйста, остановитесь!

Конечно - я стараюсь тебе помочь.

Цитата(Daedal07 @ Apr 11 2017, 19:31) *
Замеры постараюсь все сделать.

Ждем, не торопим.

Цитата(Daedal07 @ Apr 11 2017, 19:31) *
Посты перечитаю, отвечу в течении двух часов.

Не спеши.
"Наука - терпит спешку, производство - до первой "катастрофы". (С) Jeer
@Ark
Для TC.
Один из вариантов, как "спасти" вашу модель - это сразу наложить на нее очень жесткие ограничения, в частности, по максимально допустимым ускорениям. Не дожидаясь, когда эти ограничения "свалятся вам на голову" неожиданно, со стороны "железа". То есть, все управление системой должно выполняться минимальными воздействиями на нее. В связи с этим, интервал регулирования (как Вы предлагали) нужно расширить. Причем, расширить вплоть до полного оборота ножа. То есть, регулирование нужно выполнять непрерывно (но плавно), на протяжении всего оборота. Про понятие обязательной паузы можно забыть - оно само "вылезет" в такой модели на определенных режимах. И не обязательно случится в каком-то фиксированном месте по углу...
Что касается стабильности привода линии, то, как уже говорилось, это достаточно инертная система, а по тому предсказуемая, хотя бы краткосрочно. Она будет предсказуемой, даже если наблюдается осцилляция скорости - ее можно учесть, и, на основании этого, точно предсказать движение полотна. Поэтому, вашему регулятору, совсем не обязательно все это отслеживать. Достаточно лишь вычислить место и время встречи.
Gruffly
Цитата(@Ark @ Apr 11 2017, 20:46) *
Для TC.
Один из вариантов, как "спасти" вашу модель - это сразу наложить на нее очень жесткие ограничения, в частности, по максимально допустимым ускорениям.

Очередные "сказки" для "девочек".
@Ark
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 22:51) *
Очередные "сказки" для "девочек".

Тогда, изложите свои "Очередные "сказки" для "мальчиков".
Ждем-с!

Herz
Gruffly, за оффтоп и грубость накинул 10%. И вот этого:
Цитата
Заведи свой сайт и выкладывай там свои 100+.

как я уже просил, не надо. Здесь не Вам решать, кому что выкладывать. ОК?
AlexandrY
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 22:06) *
Конкретика была еще кучу листов назад: сделать ПИ, воткнуть в шкаф, отключить И,настроить П, если не хватит включить И. Вместо того,чтобы что-то сделать и получить опыт, он решает дифуры с вашими подсказками

Я с вами коллега немного не согласен.
Да можно сесть и тупо настраивать ПИД на объекте. И я 100% уверен автор это делает каждый день.
Но такой опыт гроша ломанного не стоит.
Что-то настроится.
Но! Останется совершенно нераскрытыми вопросы оптимальности, робастности и устойчивости при отклонении условий от тех что были при настройке.
Gruffly
Цитата(@Ark @ Apr 11 2017, 19:57) *
Тогда, изложите свои "Очередные "сказки" для "мальчиков".
Ждем-с!

Поймите, уж, в конце-то, концов..
Излагать тут и здесь и сейчас, основы "Теория Управления Движением" - я не не смогу, слишком много "букв" придется вписать.
Красовский
Летов
Пиотнковский
Израилович
Хургин
Малышев
Батенко
Бутковский
Стаховский
Гельфанд
Янке
Бесекерский
Фельдбаум
Растригин
Барбашин
Пономарев
Понтрягин
...
@Ark
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 23:10) *
Поймите, уж, в конце-то, концов..
Излагать тут и здесь и сейчас, основы "Теория Управления Движением" - я не не смогу, слишком много "букв" придется вписать...

Поймите, что Разработка, в отличите от Научных Исследований, это поиск решения конкретных технических задач.
Совсем конкретных. Например, таких, как в этом топике. Можете чем-то помочь - говорите. Нет - проходите мимо.

Gruffly
Цитата(@Ark @ Apr 11 2017, 20:21) *
Поймите, что Разработка, в отличите от Научных Исследований, это поиск решения конкретных технических задач.
Совсем конкретных. Например, таких, как в этом топике. Можете чем-то помочь - говорите. Нет - проходите мимо.

Тебе-то чем, помочь? Ты, что-ли - спрашивал?
Спрашивал я ТС, вот ему и стоит помогать, если он сможет войти в эту тему.
То, что девайсы: "вертолеты", "самолеты" и пр. вполне успешно выполняют задачи терминального управление - это не ваша заслуга.
@Ark
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 23:28) *

Gruffly, хотите совет? Ложитесь отдыхать. Вы, видимо, очень устали после тяжелого трудового дня. Завтра побеседуем, если конечно, захотите.

Gruffly
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 23:28) *
Gruffly, хотите совет? Ложитесь отдыхать. Вы, видимо, очень устали после тяжелого трудового дня. Завтра побеседуем, если конечно, захотите.

У меня, как раз в ночь, самое время, творческое.
Вам, советую - найдите дефку и, через день, вернемся к обсуждению Темы.
@Ark
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 23:44) *
Вам, советую - найдите дефку...

Пошел искать дефку... biggrin.gif

somebody111
Цитата
Но! Останется совершенно нераскрытыми вопросы оптимальности, робастности и устойчивости при отклонении условий от тех что были при настройке.

Робастность - электропривод постоянного тока сам по себе робастен.Причём самый робастный из них - с обратной связью по напряжению , потому что получается по-сути мощный источник питания с ограничением по току, который к двигателю не привязан - вы ему даете напряжение-он его отрабатывает,а двигатель защищен от больших токов. И настраивать его не надо - П-регулятор на все случае жизни. Да он еще не ломается нигде - все датчики внутри блока- ничего не отвалится/не сломается. Но там есть и минус и плюс - характеристика привода мягкой получается, потому что он замкнут не по скорости, а напряжению. Но это и плюс - нет вибраций и колебаний -идеальный фильтр низкий частот. Если нужно жестче - надо заводить о.с. по скорости, да.
Устойчивость - привод постоянного тока в рабочем режиме - это линейная система. Если линейная система устойчива, то она устойчива будет при любых возмущающих воздействиях и начальных условиях. Это из теории устойчивости линейных дифуров xD
Оптимальность определяется техническим заданием. В данном случае- чтобы резал как надо.Точность в данном случае будет определяться больше возможностями привода,а не регулятором скорости. Вы когда будете его быстро тормозить, возникнут динамические нагрузки J*dW/dt (dt-за сколько тормозить надо,J-момент инерции), которые не дадут это сделать так просто (попробуйте тормознуть тепловоз за 0.1сек). Такое быстрое торможение приведет к росту тока в якоре и начнет активно работать ограничение тока, а значит и ограничение самого момента движка. Другими словами, из-за мгновенного "СТОП" он не сможет остановиться, в то время как плавно он это сделать быстрее. Это все можно просчитать на бумаге, но надо знать параметры, из которых главные -это момент инерции и люфт, которые нельзя просто измерить. Пока он их считает он 200 таких изделий настроит. @Arc говорит о том же самом выше второй раз - сделайте все плавно и будет ок. Только реализации у нас разные - я предлагаю плавность засчёт мягкой характеристики, а позиционирование в начало сделать алгоритмично, а он предлагает ограничить ускорения, но в реализации - это одно и тоже 1 в 1. Это не просто так предлагается из высших соображений - в момент резкого останова там будет развиваться колебательный процесс, который люфт подхватит и позиционирования не будет хоть с ПИД, хоть с самым крутым нейронечетким ПИД-там нужно будет строить не модель двигателя в матлабе, а модель двухмассовой упруго-люфтовой системе, где еще жесткость передачи надо считать...ну она от 10^4 до 10^9.Я Вас уверяю, я очень и очень много моделировал силовую электронику в матлабе, перед тем как ее сделать. Но как приежаешь на объект, там по другому получается, потому что всплывают ньюансы, не учтённые в модели и которые нельзя измерить. В итоге все настройки раз в 10 уплывают. Даже модель ввиде звена Gruffly предлагает не верную - где там нагрузка. Двигатель без нагрузки?КПД 100%?Если это объяснять, то тс будет делать лабораторую работу в матлаб на тему "Моделирование двигателя постоянного тока". Оно это надо делать лабу 3 курса?
AlexandrY
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 23:49) *
Робастность - электропривод постоянного тока сам по себе робастен.

Мы обсуждаем систему привод-мотор-передача-нож.
Этот случай рассматривается вот в этой статье где ясно показывается что там есть риск резонансов, т.е. проблема устойчивости - http://www.motioncontrolonline.org/content.../content_id/404
Автор кстати отметил что привод имеет обратную связь по скорости.
Значит в приводе аж два PID-а работают.
somebody111
Цитата(AlexandrY @ Apr 12 2017, 00:10) *
Мы обсуждаем систему привод-мотор-передача-нож.
Этот случай рассматривается вот в этой статье где ясно показывается что там есть риск резонансов, т.е. проблема устойчивости - http://www.motioncontrolonline.org/content.../content_id/404
Автор кстати отметил что привод имеет обратную связь по скорости.
Значит в приводе аж два PID-а работают.

А я о чем вам и говорю - проблема резонанса возникает везде, когда заводится обратная связь по скорости, потому что характеристика жестче. Вы не можете не понимать что-то в схемотехнике - если у вас нежелательные колебания на выходе чего-то, вы ставите RC-цепочку, т.е. фильтр низкой частоты. Двигатель постоянного тока - это такой же фильтр низкой частоты. Чем жестче характеристика, тем больше частота среза и он меньше давить колебания, которые возникают.С ПИ-регулятором еще сложнее, потому что там характеристика абсолютно жесткая и интегральная часть там совершенно по другому на самом деле работает: на больших ошибках регулирования работает только П, на низких - ПЛАВНО(не скачуком) вводится коэффициент И. Тогда резонансов и колебаний с ПИ нет. Я поэтому и говорю ТСу- сделай. Если результат не устроит - скажу как сделать с И. Если ничего не делать и моделировать, тогда ничего не будет.
---
зы. Посмотрел статью -ну вот ТО, о чем я Вам говорил раньше - многомассовая упруго-люфтовая система.Для электропривода - это нормально, там всегда. Это не секрет и не открытие. Это всем известно. Вот лаба первая попавшаяся http://www.studfiles.ru/preview/6266262/page:5/.
Делаете "мягкий" привод - на все это можно забить, делаете жесткий -колебания, вибрации, ломается редуктор. Я поэтому и говорил, и начал вопрос - о какой мощности идет речь? Если там ватт 100 - делайте любой П,ПИ. Если там киловат 30 - делайте П для начала
AlexandrY
Цитата(somebody111 @ Apr 12 2017, 00:29) *
Посмотрел статью -ну вот ТО, о чем я Вам говорил раньше - многомассовая упруго-люфтовая система.Для электропривода - это нормально, там всегда. Это не секрет и не открытие. Это всем известно. Вот лаба первая попавшаяся [url="http://electronix.ru/redirect.php?http://www.studfiles.ru/preview/6266262/page:5/"]http://www.studfiles. о какой мощности идет речь? Если там ватт 100 - делайте любой П,ПИ. Если там киловат 30 - делайте П для начала

Зачем нам лабы если в статье четко дана формула модели - см. equation 2
Дальше сказано, что резонансный пик зависит от соотношения момента инерций ножа и двигателя и упругости ремня. И все! Тут больше обсуждать нечего.
Ни о каких мощностях в формуле не упоминается.
Теперь TC берет и смело идентифицирует модель своей кинематики по этой формуле.
А если он этого не сделает, то вечно будет в недоумении почему только на некоторых скоростях или при некоторой крутизне рампы все идет в разнос.

Чтобы это сделать методом тыка ему придется при каждой смене коэффициентов в своем PID-е пробегать по всем диапазонам скоростей и рамп.
При этом все равно не знать что случить при износе ремня, изменении температуры и проч. факторах.

А привод может попытаться представить двумя подчиненными PID, это другая история. Копать надо отдельно.
somebody111
Ну если бы вы делали, а не читали, то резонанс в таких системах проявляется в бросках крутящего момента(как колебательные звено с реакцией на ступеньку).Пика момента при этом будет в 2,3,4,5 раз больше номинала.Любое устройство нормальное проектируется с хорошим запасом.Чем выше мощность-тем меньше получается запас, потому что растет себестоимость по квадратной зависимости. Если там никакая мощность, то запасы там шестикратные и на все это дело можно забить-износа не будет.

Вы эти резонансы незаосциллографируете-они в крутящем моменте, а не в токе.Нужно ставить датчик крутящего момента.Все это будет проявляться частой замене ремней/редукторов и пр-по другому ника.Вы даже на звук это не услышите-он как гудел, так и будет гудеть с редкими исключениями, когда попал на 6-кратную пику, слышны биения и если положить руку на движок тоже чувствуется. Окайсть это произошло..Как давить?Просто-смягчать мех.характеристику привода -уменьшать И, снижать П.И первое, и второе делается на месте.А я что предлагаю?
---
И еще...Какая частая смена коэффициентов?Вы купили телек-часто его разбираетесь, чтобы железо поднастроили? Настроил-поставил печать "не менять"
Daedal07
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 18:14) *
- пост #50 перечитать;

Перечитал пост #60. Пост #50 мне никак не помогает.
Цитата(Gruffly @ Apr 11 2017, 18:14) *
- осмыслить временные соотношения вашей дискретной системы. Если у Вас квант времени 10 мс, то о какой точности в 1 мс управления фазовыми координатами Вы можете говорить?

Если допустить, что скорость линии не сильно убегает на интервале регулировки, и её можно зафиксировать для расчётов напряжения регулировки, то почему нет?
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 20:46) *
какая мощность двигателя и номинальная частота?

Фото шильдика прикреплял в посте #32.
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 20:46) *
Подумайте , оно вам надо прямо так напрямую реализовывать?

Как так напрямую? Как тут по-другому сделать можно, я не представляю. В этой задаче, мне кажется, вообще нет поля для манёвра.
Цитата(somebody111 @ Apr 11 2017, 20:46) *
Регулирование в 1 мс - это круто. Постоянная времени контура тока у дпт 10мс - он вам не даст так быстро тока, чтобы скомпенсировать ошибку по скорости. Что это означает - вы дадите двигателю скачек напряжения, а нужный момент только через 10 мс дойдёт до нужного

Регулирование с темпом 10 мс. Но эта величина с пульта(ПК) настраивается.
Я управляю рампой, не скачками, про задержку понятно.
AlexandrY
Цитата(somebody111 @ Apr 12 2017, 09:43) *
Просто-смягчать мех.характеристику привода -уменьшать И, снижать П.И первое, и второе делается на месте.А я что предлагаю?

Просто смягчая характеристику вы удлиняете переходной процесс в результате чего не успеваете точно спозиционироваться за имеющееся время.
Опять же в статье сказано как это решается, может понадобится даже ставить заградительные фильтры.

Я так понимаю у TC есть недостаток технических средств для измерений.
Могу предложить проект вот такого прецизионного измерителя угла.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Подключается через CAN, SPI и USB. Есть ActiveX компонент с помощью которого при подключении по USB к PC данные напрямик передаются в Matlab.
Сделан на основе TLI5012
На вал ножа достаточно укрепить дисковый магнит и на дистанции 5 мм закрепить неподвижно плату. Разрешение 15 бит.
Daedal07
Цитата(@Ark @ Apr 11 2017, 22:46) *
Для TC.
Один из вариантов, как "спасти" вашу модель - это сразу наложить на нее очень жесткие ограничения, в частности, по максимально допустимым ускорениям. Не дожидаясь, когда эти ограничения "свалятся вам на голову" неожиданно, со стороны "железа". То есть, все управление системой должно выполняться минимальными воздействиями на нее.

Ограничения на ускорения наложены.
Цитата(@Ark @ Apr 11 2017, 22:46) *
В связи с этим, интервал регулирования (как Вы предлагали) нужно расширить. Причем, расширить вплоть до полного оборота ножа. То есть, регулирование нужно выполнять непрерывно (но плавно), на протяжении всего оборота. Про понятие обязательной паузы можно забыть - оно само "вылезет" в такой модели на определенных режимах. И не обязательно случится в каком-то фиксированном месте по углу...

В этом случае, т.к. регулятор ориентируется на требуемую среднюю скорость линии, текущая скорость ножа в момент реза будет меньше скорости линии. Это недопустимо.
Чтобы этого не произошло задаётся скорость реза, большая скорости линии) и до неё нож доводится без регулировки, на расчётах и измерении текущей скорости линии.
Это порождает потребность в паузе ножа. Это само "вылезает".
Плавную регулировку ожидаю, регулируя с этапа разгона. На всём периоде не надо, там нет такой ошибки.
Цитата(@Ark @ Apr 11 2017, 22:46) *
Что касается стабильности привода линии, то, как уже говорилось, это достаточно инертная система, а по тому предсказуемая, хотя бы краткосрочно. Она будет предсказуемой, даже если наблюдается осцилляция скорости - ее можно учесть, и, на основании этого, точно предсказать движение полотна. Поэтому, вашему регулятору, совсем не обязательно все это отслеживать. Достаточно лишь вычислить место и время встречи.

Я уже согласился, что плавание скорости лини не отслеживаю.


Цитата(AlexandrY @ Apr 11 2017, 23:00) *
Я с вами коллега немного не согласен.
Да можно сесть и тупо настраивать ПИД на объекте. И я 100% уверен автор это делает каждый день.
Но такой опыт гроша ломанного не стоит.
Что-то настроится.
Но! Останется совершенно нераскрытыми вопросы оптимальности, робастности и устойчивости при отклонении условий от тех что были при настройке.

На первом месте у меня сейчас практика.
Остальное после, но обязательно нужно будет это сделать.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.