Стабилизация Активная - часть II

Запускал сегодня маятник. Падает.

Ключи вполне справляются и без радиаторов, активаторы тоже прекрасно себя чувствуют в таком режиме работы, даже в зашкалах. Корпуса моторов едва теплые, запаха нет. В общем, все эти опасения оказались напрасными.
С придерживанием верхнего конца штока схема полностью уравновешивается после двух-трех полуколебаний с момента включения приводов, практически моментально - остается только зудение мотора и светятся вполнакала сразу два одноосевых светодиода. Т.е типа так быстро ерзает туда-сюда, что рука даже дрожания не чувствует. При перемещении пальцев поддерживающей руки в любую сторону, телеги едут вслед верхнему концу, сохраняя вертикальное положение стержня маятника - без всяких колебаний. Т.е. система следит по полной программе, натурально. Вывожу таким образом телеги на середину рабочего участка приводов, отпускаю стержень - три-четыре колебания (от силы полсекунды) и валится. Ловил-ловил точку равновесия, но так ничего и не получилось.
Сейчас хочу все-таки попробовать ТОЧЕЧНЫЙ источник света, чтобы на экране датчика была не спираль накаливания, а точка или небольшой кружок. Сначала лампочку от мощного ручного фонаря, потом кинопроектор.

Non-conformist> Ключи вполне справляются и без радиаторов

дак конденсаторы их схемы убрали и перевели мост в ключевой режим. А напряжение питания какое ?

Non-conformist> схема полностью уравновешивается после двух-трех полуколебаний

у тебя чистый П из ПИД - т.е. только "пропорциональное" регулирование - осюда и колебания из-за перерегулирования.

Видео со светодиодами бы записать...

===
Думаю ты уже готов к МК этапу.

> А напряжение питания какое ?

С учетом просадки десять вольт на входе моста тестер показывает; с учетом ШИМ, стало быть - максимально около пяти. Сопротивление нагрузки около двух ом. На силу запараллелил по две литиевых батареи для фотоаппаратов.


> Видео со светодиодами бы записать...

Будем писать с точечным светильником. Мне очень сильно кажется, что проблема в большой спирали осветительной лампы: она по размеру примерно равна рабочему ходу активаторов. А расстояние до датчика таково, что ее изображение занимает весь экран датчика. Более расстояние дать не могу - тупые сенсоры, почти нифига не чувствуют.
Т.е. я думаю, что схема ведет шток по изображению накльной спирали до зашкала активаторов, активатор выходит на упор, и маятник опрокидывается. Это предположение косвенно подтверждается тем, что при передвигании рукой верхнего конца маятника телеги двигаются так, что стержень маятника остается практически ВЕРТИКАЛЬНЫМ, а по задумке он должен бы "стрелять" в одну точку: отводишь верхний конец влево, телега тоже влево, но на чуть БОЛЬШЕЕ расстояние, чем верхний конец! Улавливаешь? А он, видимо, центром светоделительной крестовины по изображению спирали ездит, оставаясь вертикальным.
Да нет, я почти уверен, что проблема именно в этом! По крайней мере попробовать надо обязательно.


> Думаю ты уже готов к МК этапу.

Ой, не спеши ты нас хоронить! Успеем ишо.

Non-conformist> С учетом просадки десять вольт на входе моста

так нормально... а тыж по началу 24 вольта собирался подать.

Так драйверов нет! Как я верхний и нижний ключи открою без драйвера или транса от одного напряжения? Нижний транзистор пробьет по затвору - у них двадцать вольт напряжение пробоя. Восемнадцать вольт - это почти максимум, что можно подать на ключ без риска его повредить. Дальше бутстрепные драйвера или транс управления применять надо, чтобы верхний ключ открыть.
Да и не нужны двадцать четыре вольта там - все и так нормально работает. Только не работает.

Да, кстати: посмотрел осциллографом форму напряжения на движках активаторов - там всё, что угодно, но постоянной составляющей там и близко нет. Импульсы от самой земли до максимума - форму оценить затруднительно, потому как синхру не покрутишь, все руки заняты. Так что не получилось из обмотки движка хорошего фильтра в данном случае.
Импульсы на затворах ключей под нагрузкой такой же идеальной формы, как и на холостом ходу.

Non-conformist> Да и не нужны двадцать четыре вольта там

дак я то согласен, я ж тебе и говорил что не надо.

Non-conformist> Да, кстати: посмотрел осциллографом форму напряжения на движках активаторов...Так что не получилось из обмотки движка хорошего фильтра в данном случае.
Надо смотреть не форму напряжения, а форму тока.

Non-conformist> Да, кстати: посмотрел осциллографом форму напряжения на движках активаторов - там всё, что угодно, но постоянной составляющей там и близко нет. Импульсы от самой земли до максимума - форму оценить затруднительно, потому как синхру не покрутишь, все руки заняты. Так что не получилось из обмотки движка хорошего фильтра в данном случае.
Non-conformist> Импульсы на затворах ключей под нагрузкой такой же идеальной формы, как и на холостом ходу.

А почему там должна быть постоянная составляющая? это же коллекторные движки и они дёргаются туда-сюда?
постоянная составляющая - это когда движок постоянно крутится в одну сторону.

ну постоянная состовляющая зависит от соотношения времени включения направлений.

при этом мотор будет крутится туда куда его будет курутить результирующий момент - электродвижущий в сумме с внешним. причем если сумарный момент = 0 то мотор будет крутится с постоянной скоростью в том направлении куда и крутился.

Запустил маятник! Ерзает около двух-трех секунд, потом падает. Судя по всему, не хватает хода активаторов - совсем немного, хотя бы миллиметров десять. Лампочку применил трехваттную на шесть вольт - специальную оптическую, из прибора, с маленькой коротенькой спиралью. Все-таки в лампе был трабл!
Наблюдаются осцилляции телег с амплитудой до пяти-семи миллиметров; уравновешивания (до зудения движков) не происходит, а если и происходит, то краткими моментами - сказывается П вместо ПИД, однако.

Завтра-послезавтра будет видео.

http://www.st.com - тоже молодцы ! (как Ti.com)


заказал 2006-12-13 Н-мосты без внешних мосфетов на ток до 30 Ампер - VNH2SP30 и драйверы шаговиков L6506 по 3 штуки ...


literature/ds/10832/vnh2sp30-e.htm

а сегодня (2006-12-19) почтальон принес заветную коробочку !

Сучетом подтверждения заказа за 2 дня, получается что прислали за 4 дня после подтверждения.

Non-conformist> Судя по всему, не хватает хода активаторов - совсем немного, хотя бы миллиметров десять.
Судя по всему, не хватает как раз ПИД. Колебания увеличиваются, вместо того, чтобы затухать.

а можно изменить точку подключения активаторов ? чтоб потребный ход снизить ? Заодно КСТАТИ и упадет управляющее воздействие - т.е. система возможно будет устаканиваться с меньшими колебаниями.

Нет, теория утверждает, что одним пропорциональным регулированием устойчивости не получить Ибо всё равно будет запаздывание - полоса пропускания всех звеньев конечна, на какой-то частоте система теряет устойчивость. Нужен хотя бы ПД-регулятор, теоретически он уже может обеспечить устойчивость.

А.С.> ...Ибо всё равно будет запаздывание - полоса пропускания всех звеньев конечна, на какой-то частоте система теряет устойчивость.
Не поэтому. А потому, что в систме имеется интегрирующее звено - актуатор. Если бы вместо него было хотя бы инерциальное звено, тогда и П-регулятор мог бы дать устойчивость при некоторых условиях. А так без Д- устойчивости не будет.

Non-conformist> Запустил маятник! Ерзает около двух-трех секунд, потом падает.

Поздравляю!
Хоть и не совсем работает, но это серьёзный этап.
Очень хочется посмотреть видео ;^))

Не пробовал лампочку отодвигать/приближать? Может что-то даст.

pokos> Если бы вместо него было хотя бы инерциальное звено

А сам качающийся стержень не работает как инерциальное звено?

Serge77> А сам качающийся стержень не работает как инерциальное звено?
Конечно, работает, поэтому только с П- система принципиально неустойчива.

Метод настройки PID регулятора -


на будущее ...

Очень советую вот этот материал:


PID на примере - перевернутый маятник. Подробно о влиянии коэффициенотов.

Видео во вложении. Скажу только, что уже после съемки, ближе к вечеру, понижением высоты ЦТ маятника миллиметров на тридцать, удалось продлить время балансирования до пяти секунд, точка опоры кардана при этом описывала правильную окружность диаметром около 5 мм с частотой 15 .. 20 Гц.

А где видео?

Не выкладывается видео. Пока регистрируюсь на вебфайл.ру, отреагирую на реплики.

> Колебания увеличиваются, вместо того, чтобы затухать.
Именно так - ход активаторов здесь ни при чем, как оказалось при ближайшем рассмотрении. На фоне быстрых перемещений телег развиваются низкочастотные колебания, амплитуда которых растет. До момента опрокидывания маятник успевает сделать три-четыре таких полных колебания с частотой до одного герца. Да, судя по всему проблема именно в П.

> а можно изменить точку подключения активаторов ?
Можно. Именно это я и сделал уже после съемки - см. пост выше. Радикально ситуацию это не меняет. Кроме этого увеличивал вес груза раза в три - в общем без изменений. Пробовал "задемпфировать" карданное сочленение строительным герметиком-липучкой. Такой себе жест отчаяния - так вообще моментально выбивало.

> Нужен хотя бы ПД-регулятор
Будем делать полновесный ПИД на АВР! Тем более что и специалисты в наличии имеются.

> Поздравляю! Хоть и не совсем работает, но это серьёзный этап.
Спасибо. Это действительно большой шаг, скажу без ложной скромности. Среди всего прочего своей значимостью выделяются два принципиальных момента:
1. Отпал вопрос Термостата по поводу "совмещения" слежения и балансирования - как выяснилось, это ОДНО И ТО ЖЕ. Предположение наше оказалось верным! Это самое главное достижение, потому как сейчас открываются нежно-розовые перспективы разработки дешевой системы УВТ на АВР со стабилизацией на солнце.
2. Отпали сомнения в пригодности активаторов центрального замка в качестве рулевых машинок - тоже хорошая статья экономии. Обратная связь по положению штока НЕ НУЖНА, ее роль выполняют сигналы с фотосенсоров. По крайней мере я это именно так сейчас понимаю. Поправьте меня, если ошибаюсь.
3. Ну, и наконец, для меня лично сломан чисто психологический барьер - на собственном опыте я убедился, что ВСЕ ЭТО ВПОЛНЕ РЕАЛЬНО СДЕЛАТЬ СВОИМИ РУКАМИ И БУКВАЛЬНО НА КАРМАННЫЕ ДЕНЬГИ!

> Не пробовал лампочку отодвигать/приближать? Может что-то даст.
Хочу попробовать кинопроектор "Русь". Других "лампочек" мои фотодиоды на расстоянии больше десяти сантиметров просто не видят. Не думаю, что это что-то кардинально изменит.

Видео (4 МБ) можно скачать по этой ссылке:
http://files.adamant.ua/3649

Non-conformist> Не выкладывается видео. Пока регистрируюсь на вебфайл.ру

на SLIL.ru без регистрации, сразу до 50 Мб и хранится месяц после последнего скачивания.