Управление сервоприводом

[spike]

Как управлять сервоприводом?
С точки зрения информации...
Сразу скажу, я не профессионал, и даже не любитель..., дилетант одним словом...
Вопрос и о том, как делают все, и о том, как делать лучше... хотя скорее всего, традиционно, совпадает...

Суть управления - обеспечение заданного перемещения в жесткой зависимости от времени.
Изменение положения привода можно описать так: [K=f(t), t], где K - координата (положение) привода, t - время, f - функция траектории в системе координата-время.
Управление сервоприводом осуществляется с применением ПИД-регулирования, суть которого сравнение реального параметра с заданным и выдача воздействия (пропорционального, интергрального и дифференциального) зависящего от разницы...

Собственно вопрос: каким способом сервоприводу более естественно сообщить траекторию, которую ему предстоит исполнить?

Мои варианты ответа:

1. "точечный" принцип - приводу сообщаются наборы координата-время
2. "коэффициентный" принцип - приводу сообщаются коэффициенты интерполирующей функции

В обоих случаях привод будет должен восстановить функцию управления f и выполнить ее, применяя ПИД-регулирование (ну или другое какое-то).
Собственно большой разницы нет - принципиально другое - имеет ли смысл применять не линейную интерполирующую функцию?

[VShaclein]

Почти только-что обсуждалось, ПИД - не панацея. Гораздо лучше будет если привод будет знать о будущем, нежели бы пытался в слепую поддеживать только текущее положение.
По поводу остального - наверно зависит от контроллера. Если апроксимация касается нескольких точек - коэффициенты, в остальных случаях - "координаты".

[spike]

Почти только-что обсуждалось, ПИД - не панацея. Гораздо лучше будет если привод будет знать о будущем, нежели бы пытался в слепую поддеживать только текущее положение...

А где обсуждалось?
С идеей абсолютно согласен, а вот с реализацией как быть? ПИД-регулирование имеет четкую формальную модель, отработана от и до, и... работать будет... Какие-то альтернативы есть, хотя бы боле-мене формализованные?
Но не о регулировании вопрос, хотя тоже очень интересно...

Если апроксимация касается нескольких точек - коэффициенты, в остальных случаях - "координаты".

)bw3(

[VShaclein]

Какие-то альтернативы есть, хотя бы боле-мене формализованные?

Не знаю. Исхожу из того, что у нас вся трасса посчитана и управлять можно исходя из всей трассы, а не только по отдельным точкам

)bw3(

В смысле интерполяция. Или экстраполяция. Когда по коэффициентам одной кривой вычисляем координаты нескольких точек. Это позволяет разгрузить канал передачи, т.к. последний, обычно, самое узкое место в системе.Если же точка одна, то лучше сразу давать координаты, поскольку трафик в этом случае не изменяется, а вот нагрузка на контроллер гораздо меньше.

[spike]

К вопросу об альтернативе ПИД...

• П - разность скоростей привода, рассчетной и реальной
• И - положение относительно конечной точки
• Д - разность ускорений, расчетного и реального

Правильно ли я понимаю физический смысл ПИД-регулирования сервопривода?

[kentawrik]

Наверное всё-таки нет.
Понятия несколько смешаны - физическая суть и цель регулирования.

Чтобы определятся с физической суть параметров регулирования нам надо сначала определится, что нам надо регулировать в сервоприводе.
скорость движения-вращения или положение абсолютное-инкрементное.

Исходя из поставленной задачи (тут сделать дир/степ) нам надо обеспечить максимально точное соответствие между поступившими импульсами на вход и текущим положением драйвера. при этом (в самом простом случае) управляющая программа должна знать о физических способностях драйвера с приводом. т.е. проще говоря - выводить импульсы с учетом ускорения торможения.

И так нам надо разбить задачу на несколько частей это
медленное вращение или удержание(обычно силовое) - цель: регулирование положение привода
ускорение (силовое или нет) - цель: регулирование положения привода в заданные моменты времени, т.е. практически скорость вращения
линейное движение (силовое или нет) - та же цель
замедление-торможение - та же цель.

Пока так. дальше обдумываю...

[kentawrik]

http://www.roboforum.ru/wiki/%D0%9F%D0% ... 0%D1%85%22
тут статейка хорошая.

[VShaclein]

• П - разность скоростей привода, рассчетной и реальной
• И - положение относительно конечной точки
• Д - разность ускорений, расчетного и реального

Правильно ли я понимаю физический смысл ПИД-регулирования сервопривода?

Нет. Например, нужно переместиться из точки 0 в точку 100

П:
коээфициент, например, 0.1:
1 шаг: 0.1*100 = 10, положение 10
2 шаг: 0.1*(100-10) = 9, положение 19
3 шаг: 0.1*(100-19) = 8.1, положение 27.1
И т.д. Как следствие - никогда не достигнем точки 100.

И:
коээфициент, например, 0.1:
1 шаг: 0.1*(100-0) = 10, положение 10
2 шаг: 0.1*((100-0)+(100-10)) = 19, положение 29
3 шаг: 0.1*((100-0)+(100-10)+(100-29)) = 26.1, положение 55.1
И т.д. Как следствие - бежим быстрее, но точку 100 гарантированно проскочим, а затем будем болтаться вокруг нее.

Д: - разница между двумя положениями (например 10-19, 19-27.1, и т.д.) умноженная на коэффициет.

[kentawrik]

несколько ссылочек на доки по ПИД
http://lord-n.narod.ru/walla.html#TheoryACUTP
http://lord-n.narod.ru/walla.html#creatPID
http://lord-n.narod.ru/walla.html#tunPID

[kentawrik]

http://electronix.ru/forum/index.php?sh ... 5557&st=15
еще хорошая ветка - там идет обсуждение нужен ли полный ПИД алгоритм - пока предлагаются П для позиционирования, ПИ для скорости...

цитата оттуда:

Типовая система позиционирования обычно содержит три контура управления - по скорости , по полoжению, по току вложенные один в другой. Крутящий момент мотора зависит только от тока в обмотке.
Без контура управления по току привод будет с плохой устойчивостью и никакое шаманство с регуляторами не поможет. Разрешение энкодера должно быть как минимум в 10 раз выше разрешения привода.

[spike]

Вот, в познавательно-развлекательных целях наваял в маткаде модель системы с ПИД-регулированием. Еще раз скажу - не специалист - потому может быть откровенным бредом )bm( Но! ведь работает же! )bp(
Можно развить в нормальный такой учебно-экспериментальный симулятор - только скажите что надо сделать... можно и мотор замоделить и нагрузку и ШИМ...

[SoymnSnunse]

А что собственно вы хотите узнать?
Если у вас нет страха перед возможностью образования кучки разорванных IGBT, то велкам
Конечно нужно делать мост с датчиком тока, и еще вам понадобится контроллер какой нибудь, для управления всем хозяйством.
Принцип работы можно содрать с любой из микросхем, специально предназначенных для этой цели, коих выпускается огромное количество.

[spike]

Принцип работы можно содрать с любой из микросхем, специально предназначенных для этой цели, коих выпускается огромное количество.

Было бы интересно, может быть какую-то конкретную рекомендуешь, так сказать, репрезентативную?