cnc-club.ru

Мне кажется что начинается путаница с ПИД со стороны ЕМС и ПИД со стороны привода.
ПИД-регулирование со стороны ЕМС это регулирование в первую очередь скорости движения.
ПИД-регулирование со стороны сервы это регулирование момента в общем случае. Если привод еще и за положением следит, то, в принципе, это только улучшает ситуацию.

mycnc писал(а):Все современные серводрайвера - цифровые, поэтому гнать на них аналоговоый сигнал в качестве задания - это атавизм.
Они прекрасно работают с степ-дир и по-моему - это значительно правильнее, чем +-10В (я не упоминаю более продвинутые промышленные интерфейсы)

Проблема в другом - простые сервомоторы имеют 2500 меток энкодер (разрешение 10 000 на оборот), что при 3000 об.мин дает 500 кГц степов. Продвинутые моторы - энкодер на 32000 меток и 1,5 Мгц шагов соответственно. Без хард-контроллера такую частоту не получить.

С "атавизмом" полностью согласен, а вот с высокой частотой можно побороться. Скажем привод работает с внутренним энкодеров 65536 имп/оборот. Также имеются настройки пользовательских единиц, т.е. тех в которых контроллер (или ЧПУ) будет вещать задачу. Для приведения разрешения энкодера к пользовательским единицам имеется множитель и делитель, которые задаются пользователем. С их помощью можно установить соответствие одного оборота скажем 1000 импульсам по интерфейсу степ/дир. Тогда при скорости 3000 об/мин получается 50 кГц. Зато серво управляет позицией опираясь на разрешение 65536 на оборот!

Вот еще один интересный, на мой взгляд, вопрос.

Насколько я понимаю, ПИД-регулирование EMC2 происходит из предположения, что инерционность системы одинакова при вращении ротора сервомотора как в прямом, так и обратном направлении. Я соглашусь с этим для координат X Y, так как никаких дополнительных сил вдоль этих координат на систему не приложено.

Однако координата Z в моем случае – это почти 100 килограммовый стол, на который действует сила тяжести. То есть опускать такой стол – это одно дело, а вот поднимать – совершенно другое. Я хочу сказать, что коэффициенты усиления ПИД-прегулятора EMC2 в прямом и обратном направлении для координаты Z должны быть разными.

Поддерживает ли это дело EMC2?

Управляемый по степ/дир сервопривод самостоятельно отрабатывает заданную позицию. ЧПУ в данном случае задает траекторию через позицию. ЧПУ может использовать сигналы энкодера только для контроля того, как качественно отрабатывает сервопривод, а также для нахождения нулевых положений осей. Однако для интеллектуального серво это избыточно, поскольку он сам себя контролиует по заданным параметрам, а также может сам находить нулевые положения по команде. Соответственно ПИД регулятор позиции в серво необходимо настраивать, ибо от качества настройки его (а не ЧПУ) и зависит качество позиционирования.

Hunter писал(а):Однако координата Z в моем случае – это почти 100 килограммовый стол, на который действует сила тяжести. То есть опускать такой стол – это одно дело, а вот поднимать – совершенно другое. Я хочу сказать, что коэффициенты усиления ПИД-прегулятора EMC2 в прямом и обратном направлении для координаты Z должны быть разными.Поддерживает ли это дело EMC2?

Совершенно верный вопрос. Но добиваться качества настроек и управления нужно в этом случае от серво. Регулятор в серво может быть весьма сложной структуры и настроить его хорошо нетривиальная задача.
Однако, если управлять серво по скорости через аналоговый интерфейс, то вся ответственность ляжет на регулятор в ЧПУ. Другой вопрос, удастся ли добиться качества в этом случае. Это покажет только опыт.

Hunter писал(а):Насколько я понимаю, ПИД-регулирование EMC2 происходит из предположения, что инерционность системы одинакова при вращении ротора сервомотора как в прямом, так и обратном направлении. Я соглашусь с этим для координат X Y, так как никаких дополнительных сил вдоль этих координат на систему не приложено.

Нет, для этого есть компенсация - pid.bias.
См. формулу PID для emc2 и описание параметров pid, там же на два поста выше.

А как это такая компенсация реализуется в самой серве, тем более если в ней только PI регуляция?

Nick писал(а):А как это такая компенсация реализуется в самой серве, тем более если в ней только PI регуляция?

В сервоприводе также могут быть несколько фидфорвардов (по скорости, ускорению, позиции), а также интегральный коефф регулятора скорости также играет роль в данном случае.

Nick писал(а):всеравно будет иметь место либо сглаживание, либо вибрация

ага, при маленьких скоростях видимо будет импульсный сигнал

все переходим на сервы с управлением по шине!

Hunter писал(а):Пока первый вопрос: если всеми координатами будет управлять плата mesa, то имеет ли смыл отключить в сервоусилителях PI-регулирование?

На мой взгляд нельзя этого делать, так как внутренний ПИ регулятор настроен под этот привод и лучше изготовителя сделать это трудно.
Если менять принцип управления (напряжением) то это связано с серьезной переделкой силовой части блока управления приводом.
Оптимальный вариант выдавать с платы параметр скорости в виде напряжения, а с привода получать только сигнал ошибки привода (DriveFault).

Nick писал(а):Нет, для этого есть компенсация - pid.bias.

Почитал. Правильно ли я понял, что это константа, в вольтах, добавляемая к выходному сигналу месы?
Если да, то этого делать нельзя ни в коем случае, поскольку нулевая скорость EMC будет ненулевой для сервы.

Но идея понятна. Сила тяжести всегда одна и та же. Соответственно надо где-то в сервоусилителе добавить константу к выходному сигналу. Пока не нашел...
А еще меня гложет сомнение по поводу силы трения. Интересно, она на вертикальной оси одинаковая или разная в разных направлениях (вверх и вниз)?

Impartial писал(а):На мой взгляд нельзя этого делать, так как внутренний ПИ регулятор настроен под этот привод и лучше изготовителя сделать это трудно.
Если менять принцип управления (напряжением) то это связано с серьезной переделкой силовой части блока управления приводом.
Оптимальный вариант выдавать с платы параметр скорости в виде напряжения, а с привода получать только сигнал ошибки привода (DriveFault).

OK. Так и буду делать. Единственное, все-таки попробую добавить диф-составляющую со стороны EMC.

Hunter писал(а):OK. Так и буду делать. Единственное, все-таки попробую добавить диф-составляющую со стороны EMC.

Эту составляющую добавить не получится никак! Да и не нужна она там. Не зря ее нет в приводе.

Hanter, можно. Бывают конструкции которые под силой тяжести ползут вниз. Вот туда и добавляется небольшая константа в противоположную сторону. Только её очень четко надо подбирать. Опять же сервопривод может косячить. Ну есть там какая-то постоянная утечка. Т.е. при при Uзадания = 0 двигатель крутится. Добавляешь pid.bias в противоположную сторону и это может исправить ситуацию.

Hunter писал(а):Почитал. Правильно ли я понял, что это константа, в вольтах, добавляемая к выходному сигналу месы?Если да, то этого делать нельзя ни в коем случае, поскольку нулевая скорость EMC будет ненулевой для сервы.

bias разумно использовать при управлении моментом. Если же управляем скоростью, тогда серва должна сама удерживать движок. Хотя, даже в этом случае, ставим 0 скорость => серва контролирует скорость, но т.к. контроль импульсный за время обратной связи станок будет по-чуть-чуть уползать. Это будет компенсироваться внешним pid через обратную связь (сама серва управляется только скоростью) и станок будет чуть-чуть "прыгать". Поэтому и здесь bias актуален.

Hunter писал(а):А еще меня гложет сомнение по поводу силы трения. Интересно, она на вертикальной оси одинаковая или разная в разных направлениях (вверх и вниз)?

Да сила трения равна К*силу реакции опоры. Сила будет постоянно, и если каретка с двух сторон одинаковая, то трение будет одинаковым.

Мне думается, что не совсем так. Сила трения пропорциональна площади трения. Например стол обычного универсального фрезерного станка выезжает за пределы станины (свешивается) при этом площадь контакта станины стола уменьшается, значит и сила трения скольжения уменьшается. Нет разве?

Lexxa писал(а):Hanter, можно. Бывают конструкции которые под силой тяжести ползут вниз...

Остаюсь при своем мнении. Соглашусь с Вами лишь в том случае, если сигнал подается непосредственно на исполнительный механизм (двигатель постоянного тока, например). В моем случае сигнал подается на сервоусилитель, для которого U задания есть требуемая скорость вращения. И при ненулевом значении серва будет пытаться ее достичь (и достигнет).

Чтобы закрыть вопрос по вертикальной координате скажу, что серва сама скомпенсирует вес стола и, к примеру, удержит его при Uзад=0. Поэтому ничего эдаково настраивать в сервоусилителе MR-J3-A не надо.

Lexxa писал(а):Мне думается, что не совсем так. Сила трения пропорциональна площади трения. Например стол обычного универсального фрезерного станка выезжает за пределы станины (свешивается) при этом площадь контакта станины стола уменьшается, значит и сила трения скольжения уменьшается. Нет разве?

Да, она будет меняться в зависимости от положения. Но, очевидно, она будет одинакова в обоих направлениях для любого положения стола.

конечно, но только в том случае, если ты не будешь в этот момент проводить обработку, поскольку реакция опоры в этом случае будет уже иной

Hunter писал(а):В моем случае сигнал подается на сервоусилитель, для которого U задания есть требуемая скорость вращения. И при ненулевом значении серва будет пытаться ее достичь (и достигнет).

А если нажать на шпиндель сверху. Он по-любому сползет чуть-чуть вниз, и серва это не сможет компенсировать, т.к. она следит за скоростью, а не положением. Да, ось практически сразу остановится, но будет уже чуть-чуть сдвинута. В принципе, смысл в том, что либо эта ошибка постоянно компенсируется PID регулятором, который отслеживает положение, либо дополнительно компенсируется при помощи bias.

Серва будет удерживать ось на месте, там есть своя обратная связь по тахогенератору.
Т.е. серва полюбому увидит. Я у себя пробовал шестигранником вращать вал при включенных проводах, очень прикольно они пружинят))