Как организовать осцилляции на небольшие углы?

[sergueixxx]

Нужно сделать плавные осцилляции(в идеале по синусоиде) на малые углы, порядка 3-5 градусов с фиксированной частотой в диапазоне от 5до 20Гц. Примерно как дворники в машине. Редутор использовать не хочется, т.к у них всех есть люфт.
Идея была использовать сервомотор, например 60ST-M01330+. Сам в этом деле новичок, поэтому нужен ваш совет, подойдет этот набор и что нужно еще для его запуска, например плата контроля Mach3, либо RS232 порта на драйвере достаточно, как организовать это движение. Есть например возможность запустить генератор сигналов с нужной частотой и амплитудой, если это поможет.

[Мастерю]

Нужно сделать плавные осцилляции(в идеале по синусоиде) на малые углы, порядка 3-5 градусов с фиксированной частотой в диапазоне от 5до 20Гц. Примерно как дворники в машине

Не совсем понятно, что именно вы собираетесь делать? Вам нужно управлять поворотной осью? Если да, то как вам поможет

Редутор использовать не хочется

?
Редуктор - это способ изменить обороты шпинделя (любого иного вала) относительно оборотов двигателя.

[lkbyysq]

Шаговый двигатель, ардуино, GRBL. G-коды сами напишете в Экселе.

[sergueixxx]

Надо просто чтобы ось двигателя плавно осциллировала, редуктор привел на случай, если разрешения угла поворота от мотора напрямую не хватит, тогда редуктором можно это сделать, например повернуть ось двигателя на 30 градусов, а редуктор 1:10 даст поворот на 3 градуса.

[sergueixxx]

Шаговый двигатель, ардуино, GRBL. G-коды сами напишете в Экселе.

Шаговый двигатель всегда движется шагами, насколько я понимаю, а мне нужно непрерывное осциллирующее движение с плавным ускорением, и плавным затормаживанием.

[lkbyysq]

Шаговый двигатель всегда движется шагами, насколько я понимаю

Насколько я понимаю, Ваша барабанная перепонка воспринимает аналоговые звуковые волны, однако цифровым (дискретным, шаговым) телефоном Вы пользуетесь и не жужжите.
Да и серводвигатель также управляется импульсами (шагами).
Математика позволяет решить вашу задачу при помощи шагового двигателя. Просто уточните условия.

[lkbyysq]

Нужно сделать плавные осцилляции(в идеале по синусоиде) на малые углы, порядка 3-5 градусов с фиксированной частотой в диапазоне от 5до 20Гц

О! Возьмите стрелочный вольтметр!
А и наплевать, что в современных автомобилях все стрелки на приборной панели приводятся в движение шаговыми двигателями.

[sergueixxx]

А как еще точнее описать, я не знаю. Вроде уже описал в первом посте. Просто мое представление о шаговых двигателях довольно поверхностно, искал в интернете и увидел что даже для плавного вращения не совсем подходит, т.к. есть мелкое дрожжание. Для системы которую я строю, критично наличие паразитных ускорений. Т.е. вал не должен двигаться из точки в точку шагами. Если конечно за счет инерции или еще чего-то этого можно избежать, то это хорошо, но опять-же надо, наверное, тогда подбирать шаговый двигатель с очень большим числом шагов. Просто задача о которой я говорю, уже была реализована сторонней организацией на сервомоторе. Поэтому я с него и начал. Если есть другие возможности решения, то рад их выслушать, но хотя-бы с минимальной аргументацией. Для покупки разных устройств за свой счет и подбор методом проб и ошибок просто жаль денег и времени, поэтому и обращаюсь на форум за комментариями специалистов.

[michael-yurov]

А как еще точнее описать, я не знаю.

Так и написать, что именно нужно.
Если хочешь скрывать информацию, тогда сам проектируй. А то ерунда получается.

— Подскажите, сколько будет 2 + 2?
— 4
— Нет, 4 мне не подходит. Я вот знаю, что у другого специалиста получилось 2 в квадрате. Может быть есть еще какие-нибудь решения?
Для меня очень важно, чтобы получилось не 4, потому что 4 в своем ответе уже использовали раньше, и мне кажется, что это не совсем то, что мне нужно.

[michael-yurov]

Редутор использовать не хочется, т.к у них всех есть люфт.

Ну, есть люфт, ну и что? Как это противоречит условию задачи?

Есть например возможность запустить генератор сигналов с нужной частотой и амплитудой, если это поможет.

Так подключи к нему стрелочный вольтметр, и получишь то, что требуется "плавные осцилляции(в идеале по синусоиде) на малые углы, порядка 3-5 градусов с фиксированной частотой в диапазоне от 5до 20Гц."

[lkbyysq]

Для покупки разных устройств за свой счет и подбор методом проб и ошибок просто жаль денег и времени

Мы, к сожалению, прежде чем стать хоть ками-то специалистами, немножко, лет эдак пять, поучились лишку и теперь простых смертных не понимаем.
Давате допустимые погрешности, нелинейности, граничные условия...

Ну или в конце концов описание всего прибора, цели и задачи.

[sergueixxx]

Я тоже 10 лет отучился в свое время, поэтому сформулировал задачу так как научился за это время. К вопросу аналоговых-цифровых преобразований, мы подаем цифровой сигнал(на самом деле аналоговый, полученный из цифрового ) на динамик, который в свою очередь является аналоговым устройством и в силу своих конструктивных особенностей дополнительно сглаживает сигнал.
Я уже написал, что мне нужны максимально плавные (по ускорению) осцилляции, с частотой 5-20Гц и угловой амлитудой в несколько градусов. Присоединенная масса к оси двигателя сравнима с массой ротора двигателя, либо даже меньше его.
Люфт в системе дает всплеск в ускорении в начале движения, т.к. ускорение это вторая производная от координаты, а это уже нежелательно.
Мне нужны рекомендации, а не бесплодные комментарии, типа " стрелка в машине приводится шаговым двигателем", там нет таких частот и скоростей их осцилляций и форма ускорения не важна, главное чтобы стрелка из точки А перешла в точку Б, желательно не перелетая ее.

[lkbyysq]

Ну так "максимально плавные" - это ни о чем!
Дискретизация не устраивает... Совсем что-ли не устраивает? Даже в 0.001 градуса?
Максимально близко к синусоиде... Увеличение точности в два раза увеличивает стоимость реализации на порядок.
Определяйтесь давайте.

[michael-yurov]

Используй привод головок старого жесткого диска, и управляй аналогом.

[aftaev]

Серва чтобы держала позицию(от 0 до 10град) скорее всего будет управляться степ/дир так же как и шаговик. Шаговик когда стоит, он не дергается. Серва при нагруженном вале может на месте осцилировать.

главное чтобы стрелка из точки А перешла в точку Б, желательно не перелетая ее.

При неправильных настройках сервы будет: не долет или перелет.

Я уже написал, что мне нужны максимально плавные (по ускорению) осцилляции, с частотой 5-20Гц и угловой амлитудой в несколько градусов.

20гц в несколько градусов, будет похоже на вибратор.

[lkbyysq]

Динамик - аналоговое устройство...
Ну так и Ваша масса исполнительного механизма, да и ротор двигателя тоже аналоговые устройства, тоже сглаживают.
Для справки.
Шаговые двигатели с шагом 0.9 градуса совсем не редкость. Драйвер шагового двигателя с делением шага вплоть до 256 вроде тоже.
Серводвигатели с энкодером можно почти тупо подключить вместо шаговых, так можно избавиться от нелинейности деления шага у шаговика.

Далее. Поставьте вместо люфтового редуктора безлюфтовый рычаг с ползуном. Раз в 10 увеличите точность.

Поставьте безлюфтовый волновой редуктор 100:1.

Возьмите электромагнит с пружиной, или два встречно, да и управляйте истинным аналоговым сигналом.

Вариантов до черта, и все под Ваше ТЗ подходят.

[sergueixxx]

Дискретизация конечно допустима, но хотелось-бы получить движение из одного положения в другое без остановок и рывков. Частота дискретизации в данной задаче не является характеристикой, на мой взгляд. Я же не про точность перемещения говорю, а про его плавность. Можно например через 3 шага провести шаговый двигатель чтобы на профиле скорости или, еще лучше, ускорения была прямая? Скорее всего нет. Скорость премещения зависит от мощности магнитов и силы тока. Если я не прав, поправьте.
Аналогия это как динамик - он же движется плавно, а не рывками при подаче на него синуса. Такие осцилляторы существуют, я хотелось-бы сделать ротационный осциллятор.
Я не пытаюсь скрывать, для чего это нужно, но объяснение займет еще не один абзац.
Представьте каплю которую выдуваем через отверстие на поверхности металла в другую жидкость, для того чтобы помочь капле сорваться, надо в определенный момент приложить ускорение(стряхнуть каплю, знакомо всем мужикам ). Теперь надо совместить частоту генерации капель с частотой стряхивания. Соответственно ускорения присходящие не в нужный момент, могут привести к срыву капли когда она к этому еще не готова, не выросла, а вот это и нежелательно.

[lkbyysq]

Можно. С заданной Вами точностью достигнуть линейности положения, скорости и ускорения ШД можно.

[lkbyysq]

Не нравятся люфты в редукторе? Используйте зубчато-ременную передачу.

[aftaev]

Я не пытаюсь скрывать, для чего это нужно, но объяснение займет еще не один абзац.

Мы не торопимся