Подготовка к автокалибровке ПИД-а на бормашинках

Сегодня без графиков, залью по окончании, когда полностью закончим. А пока новые леденящие душу подробности 😃.

Как известно, для вычисления коэффициентов ПИ-регулятора, надо подать на девайс “импульс” и померить время разгона и торможения. Удивительно, но время торможения оказалось меньше времени разгона. Если б не видел графики лично - не поверил бы. Но нам это только на пользу - торможение не будет мешать поджимать коэффициенты регулятора посильнее. А вот с самими измерениями есть нюансы.

Сигнал ОЧЕНЬ шумный. Если посмотреть спектр, то будет до фига гармоник, в том числе на частоте 1 герц (фик знает почему но факт). То есть, чтобы реально все задавить, нужно у фильтра ставить частоту среза 0.5 герц. А это вызывает сильное запаздывание, которое в данном случае может мешать. Мы пока занимались тем, что перебирали в scilab варианты фильтров, частоты срезов и смотрели что будет.

Лучше всего работают low-pass фильтры, которые не искажают АЧХ. То есть, Баттерворта и Чебешева 2 вида. Честно говоря, по картинкам огромной разницы не заметил. График разгона похож на логарифм. После фильтра получается небольшая задержка в начале (которая нас мало волнует), и не особо заметная в конце (если не повышать порядок фильтров).

Теоретически, можно взять КИХ-фильтр с фиксированной задержкой фазы и потом фазу восстановить. Но это очень гиморно, решили пока не связываться.

По частоте среза - если не резать совсем всё, то колебания видны ближе к концу разгона. Поэтому вырисовывается такой компромисс:

Берем частоту среза 4 герца (чтобы отставание фазы было не критичным)
Отсечку по времени разгона задаем где-то 15% вместо стандартных 5% от максимума (чтобы не прихватывать пролезающие шумы на хвосте).

Ну и не забываем нюансы с диапазоном скоростей для измерений. Он должен быть где-то [0.3-0.8]. Снизу не ноль, потому что на низких оборотах измерялка работать не умеет (не забываем, что мотор без магнитов и с хреновой характеристикой). Сверху не максимум, потому что поналезет нюансов со сдвигом фазы мотора и всякая фигня с шумами.

Так что теперь остается пересчитать методику под желаемую трубу, и будем надеяться что на этом приключения закончатся.

Кстати, на гитхабе прошивка с фиксированными под хильду коэффициентами вроде вполне рабочая. Мы там уже перезаписали историю, грохнув все наши отладочные эксперименты, которые мало кому интересны.

Думаю на этой неделе уже получим окончательный результат.