Цифровой фильтр для коррекции неравномерности импульсов Step

[michael-yurov]

А в качестве драйверов - импульсный аудиоусилитль

Только ламповый!!!
Если серьезно - шайтан в деталях. Нужен не просто усилитель, а преобразователь напряжение-ток, мощный и с высоким КПД.
Кроме того, выходные цепи звуковых карт не пропускают постоянную составляющую, а значит с работой на низких оборотах будут проблемы.

Так усилители D-класса, практически, то что нужно. только выходные фильтры выдрать и обратную связь подкорректировать.
Второй вариант - влезть в дешевый драйвер ШД до петли обратной связи.
Третий - сделать силовую часть самому, это тоже не проблема.
Четвертый - использовать выход звуковой карты в режиме Step/Dir, современные дешевые многоканальные карты поддерживают частоты дискретизации в 192 кГц, этого будет достаточно.

С постоянной составляющей выходных цепей дешевых карт нет никаких проблем - достаточно убрать конденсаторы на выходе.

На мой взгляд проблема совсем в другом - Стоит сделать такую систему и китайцы начнут продавать ее по 200 рублей.
Самое сложное здесь - это сама программа, а ее легко своровать, и никакие защиты не помогут, по себе знаю.
Хотя... Mach3 продают ведь

[michael-yurov]

А с сабжем - ситуация такая:
Алгоритм я додумал, кардинально переработал, сейчас результат намнооого лучше, чем на графиках в начале.
Если там была несимметричность сглаживания, небольшие отклонения во времени, то сейчас результат идеальный.
Рабочие частоты получаются выше 200 кГц,
временная задержка минимальна.
Время (величина) сглаживания может настраиваться перемычками в широких пределах.
Ни от частоты step, ни от скоростей, ни от ускорений характер работы не зависит.
Никаких шумов квантования на выходе, интервал импульсов генерируется с 16-битной точностью.
Практически любой целочисленный коэффициент умножения частоты. Так же настраивается перемычками.
Как оказалось - пропускной способности LPT более чем достаточно для быстрой и точной работы станка. Получается, что протокол step/dir обладает очень высокой избыточностью, и за счет этого фильтра можно выжать из LPT намного, намного больше.

Прошивка контроллера еще не дописана, пока что выискиваю пересекающееся использование рабочих регистров во время прерывания на подсчет входящих импульсов.

Возникает проблема - "такая корова нужна самому", и я уже не готов открывать проект. Уж простите.

Можно было бы сделать устройство в виде интерфейсной платы, тогда затраты на изготовление были бы во многом перекрыты ценностью самой интерфейсной платы.

Но проблема в другом, мне кажется, никто таким фильтром не заинтересуется. И я понапрасну потрачу время и силы. А на доведение устройства до ума нужно будет очень много времени.

[Сергей Саныч]

То есть есть желание монетизировать проект, но нет уверенности в наличии рынка сбыта?

[michael-yurov]

Что-то в этом духе, но немного сложнее.
Есть реальный проект. На мой взгляд - очень ценный. Есть возможность реализации / реального изготовления.
Учитывая современное количество самодельных станков и используемых копий Mach3 и EMC2, вроде бы существует рынок сбыта.
Эта штука реально позволит работать с LPT с высокой стабильностью, высокой частотой (мелким микрошагом) и высоким "качеством" генерируемого сигнала.
т.е. как бы сплошные плюсы и отсутствие минусов.
Т.е. проект явно напрашивается на реализацию. И я уже довольно далеко зашел, чтобы все бросить.

Но я никогда не пытался зарабатывать на электронных устройствах и предполагаю, что это довольно тяжелый и малоприбыльный проект.

Т.е. я совершенно не ориентируюсь в этой области, и по этой причине пока нахожусь в раздумьях.

[Serg]

Но результат-то принципиально лучше будет.

Это, типа, шутка такая с подколкой, что ли?
Ну, не мое это, нет у меня подходящего образования и знаний, а попробовать хотелось.
И изучение рынка микроконтроллеров мне тоже тяжело дается.

Не шутка и не подколка. Та-же Меса изначально умеет генерить стабильные импульсы без каких-либо задержек и сглаживаний траекторий.
Я в этой теме уже года 2 варюсь, поначалу тоже казалось, что всё не так уж и сложно, однако изучение теории развеяло это заблуждение.

Со звуковой картой тоже засады: вопревых все они режут постоянную составляющую везде, где только могут, вовторых их синтезатор частоты не умеет генерить конкретное количество импульсов (шагов).

[Бармалей]

Эта штука реально позволит работать с LPT с высокой стабильностью, высокой частотой (мелким микрошагом) и высоким "качеством" генерируемого сигнала.
т.е. как бы сплошные плюсы и отсутствие минусов.

Будет ли она дешевле контроллеров движения для mach3 и - насколько?

это довольно тяжелый и малоприбыльный проект.

Потребуется организовать поддержку и ремонт...

[Nick]

Прибыльность может быть только в массовости.
Вообще, если это будет такая простая штука, которая втыкается в середину lpt, и на ней переключателями или джамперами тупо задаются каналы, которые надо сглаживать, то может получиться достаточно ходовой платой. Т.е. если простым втыканием этой платы можно будет улучшить работу простого станка, то это будет вещь!

[Сергей Саныч]

их синтезатор частоты не умеет генерить конкретное количество импульсов (шагов).

Вроде бы речь не о синтезе (типа MIDI), а о воспроизведении формы сигнала (типа WAV). Грубо говоря, сформировал 6-канальную фонограмму и воспроизвел на станок.
В связи с неопределенностью размера буфера звуковой карты, задержка обратной связи (хотя бы датчики home) будет тоже неопределенной.

[Сергей Саныч]

С постоянной составляющей выходных цепей дешевых карт нет никаких проблем - достаточно убрать конденсаторы на выходе.

Стало быть, готовую карту использовать не получится. Да и только ли на выходе они там?

[Serg]

Вроде бы речь не о синтезе (типа MIDI), а о воспроизведении формы сигнала (типа WAV). Грубо говоря, сформировал 6-канальную фонограмму и воспроизвел на станок.

А формировать-то её как, опять программно?

Да и только ли на выходе они там?

В современных даже кондёры в аналоговом тракте виртуальные - в виде алгоритмов ФНЧ.

[michael-yurov]

Че-то вы разогнались про аудиокарты.
Если использовать драйверы ASIO http://ru.wikipedia.org/wiki/Audio_Stream_Input/Output совершенно никаких проблем с задержками, фильтрами и прочей лабудой не будет.
Эти драйверы специально для музыкантов написаны для реалтаймовой работы. Они позволяют передавать данные на выход карты побитно без какой-либо обработки.
Сгенерировать синусоиду в windows программе, думаю, школьник сможет, Это, простите, не микроконтроллер на ассемблере программировать. Добавить/вычесть гармоники сможет тот кто знает, что это такое.

Карту все равно придется немного раскурочить, хотя бы для замены разъемов.

Это пока лишь сумасшедшая идея, которая могла бы стать очень приличной системой управления ЧПУ,
но, опять же, этих систем управления сейчас, как собак не резанных.

[michael-yurov]

Прошу прощения, что смешал две темы в одну.
Может быть стоит отделить, но сейчас уже сильно перепуталось все.

Это сообщение на тему фильтра.

Не шутка и не подколка. Та-же Меса изначально умеет генерить стабильные импульсы без каких-либо задержек и сглаживаний траекторий.
Я в этой теме уже года 2 варюсь, поначалу тоже казалось, что всё не так уж и сложно, однако изучение теории развеяло это заблуждение.

Меса - это хорошо, но сложность ее применения довольно высокая, а этот фильтр типа Plug & Play.
Мне не казалось это по началу простым или сложным, но я сделал и оно реально работает.

Будет ли она дешевле контроллеров движения для mach3 и - насколько?

Однозначно будет дешевле. Ориентировочная рыночная цена 2000-4000 руб, в зависимости от наворотов самой интерфейсной платы (скоростные опторазвязки, реле, разъемы, преобразователь шим -> напряжение, количество каналов, светодиодная индикация, DC-DC преобразователи для правильного питания и гальванической развязки, и т.д. и т.п.)
И при этом будет лишена проблем с расхождениями в алгоритмах работы контроллера и LPT, лишена проблем с обрывами связи по USB, лишена проблем с задержками из за внутреннего буфера, Никаких плагинов, не подписанных драйверов windows и прочей лабуды.

Пока представляю три варианта - проставка lpt-lpt, дешевая интерфейсная плата с фильтрами на 3 канала, и дорогая многоканальная с кучей наворотов.

[Serg]

Сгенерировать синусоиду в windows программе, думаю, школьник сможет, Это, простите, не микроконтроллер на ассемблере программировать. Добавить/вычесть гармоники сможет тот кто знает, что это такое.

Вернулись к началу, только теперь вместо попыток программно сгенерить равномерные импульсы на LPT будем пытаться программно сгенерить равномерные импульсы на звуковой карте.

Однозначно будет дешевле. Ориентировочная рыночная цена 2000-4000 руб, в зависимости от наворотов самой интерфейсной платы (скоростные опторазвязки, реле, разъемы, преобразователь шим -> напряжение, количество каналов, светодиодная индикация, DC-DC преобразователи для правильного питания и гальванической развязки, и т.д. и т.п.)

Ну так 7i43 стоит почти 4000 руб. и включается между LPT и драйверами.

[michael-yurov]

Здесь - про звуковую карту в качестве контроллера.

Вернулись к началу, только теперь вместо попыток программно сгенерить равномерные импульсы на LPT будем пытаться программно сгенерить равномерные импульсы на звуковой карте.

Только вот, звуковая карта изначально для этого приспособлена - для стабильного вывода звуковых частот без сбоев, провалов и задержек.
Из LPT пытались звуковые карты делать, но это было приемлемо только на спектрумах.
На LPT вообще нельзя генерировать равномерные импульсы по определению, а звуковая карта сделает это без особых сложностей.
А если использовать звуковую карту в аналоговом режиме, то потребуются намного более низкие частоты, т.к. микрошаг уже будет реализован аналоговой синусоидой, и частоты звуковой карты в несколько раз перекроют возможности шагового мотора.
__________________________________________________

Здесь про фильтр:

Ну так 7i43 стоит примерно почти 4000 руб. и включается между LPT и драйверами.

Что такое Mesa я до сих пор не понимаю, как ее использовать - вообще загадка. Если бы не этот форум - никогда не узнал бы о ней.
Мне вот NCStudio нравится, но не нравится грубоватость/дискретность генератора частот, и сильно не хватает максимальной частоты Step.
И вопрос был про контроллеры Mach3. Mesa и с ним может работать что ли? Я реально не знаю.

[Сергей Саныч]

Практика показывает, что разработка и изготовление электронных устройств на продажу в условиях малого частного российского предприятия коммерчески целесообразна при емкости рынка в сотни-тысячи штук в год. Меньшая тиражность не окупит затрат на разработку, а при рынке в миллионы устройств придется конкурировать с китайцами.

[michael-yurov]

я думал про десятки, в лучшем случае - сотни.

[ukr-sasha]

Сделайте рабочее устройство, снимите видео, как работает, дайте подробное описание полученных результатов, и выставьте предложение об изготовлении на заказ. И спрос покажет, нужно в серию запускать или нет. Понятно, что заказная позиция будет дороже, но по крайней мере статистика заинтересованных будет.

[michael-yurov]

Так и поступлю, наверное.
Снимать видео сейчас не очень хочу, пока нормальное аккуратное доработанное устройство не сделаю, да и цифровой анализатор еще пока почта не привезла.
И времени ни на что не хватает.
Отложу эту затею на несколько недель, может потом время найдется.
Для начала соберу на самодельной плате, а потом, когда продумаю до мелочей, смогу заказать изготовление печатных плат на стороне.

[Serg]

Здесь - про звуковую карту в качестве контроллера.

UAVpilot писал(а):Вернулись к началу, только теперь вместо попыток программно сгенерить равномерные импульсы на LPT будем пытаться программно сгенерить равномерные импульсы на звуковой карте.

Только вот, звуковая карта изначально для этого приспособлена - для стабильного вывода звуковых частот без сбоев, провалов и задержек.

Здесь выдрано из кнтекста, но повторю суть:
звуковая карта не умеет генерить конкретное количество импульсов, Serg-tmn предложил совать в неё уже сгенерённый сигнал, но его негде взять, кроме как сгенерить программно, точно так-же как сейчас и работают LinuxCNC и Mach3 через LPT.

Что такое Mesa я до сих пор не понимаю, как ее использовать - вообще загадка. Если бы не этот форум - никогда не узнал бы о ней.

Это собственно аппаратный управляемый генератор импульсов. В связке с линуксцнц этот самый линуксцнц раз в 1 мс говорит месе сколько импульсов и с какой частотой сгенерить, она и генерит ровненько. Одна меса поддерживает несколько осей. с мачем примерно так-же.

[Сергей Саныч]

я думал про десятки, в лучшем случае - сотни.

Имеет смысл, если делаешь на заказ или для себя, а потом только тиражируешь на продажу.