Search in topic

Усовершенствованный сервопривод Чена

chkmatulla
хотим! снимите

спасибо буду разбираться!

спасибо буду разбираться!

1)Скажите, в каком режиме контроллер работать должен как драйвер шагового двигателя с сигналами СТЕП/ДИР? В режиме СКОРОСТЬ или режиме ПОЗИЦИЯ?
2)В каком режиме производить настройку привода СКОРОСТЬ или ПОЗИЦИЯ?
3)Каков алгоритм настройки, нужно подавать частоту на вход СТЕП и смотреть как он отрабатывает?
спасибо!

1. Позиция
2. Сначала «ШИМ», затем попробовать «крутящий момент» и «скорость» и только потом в «позиция» (в ServoTuning)
   3)По Step проверить точность позиционирования и в случае необходимости «довести» настройку в «позиция» в ServoTuning.
   Я так настраивал на макете.
   А Вы сделали этот контроллер или только собираетесь?

1. Позиция
2. Сначала «ШИМ», затем попробовать «крутящий момент» и «скорость» и только потом в «позиция» (в ServoTuning)
   3)По Step проверить точность позиционирования и в случае необходимости «довести» настройку в «позиция» в ServoTuning.
   Я так настраивал на макете.
   А Вы сделали этот контроллер или только собираетесь?

Спасибо за ответ.
Да, досталась плата сделанная, пытаюсь все запустить с нуля. Схема стандартная с Мегой8 + драйвера ir… + 4 полевика. Ничего нового, все как тут на схемах.
Зашиваю туда ваши прошивки для меги с UART и урезанную прошивку без епрома и уарта.
Дело для меня совсем новое, поэтому задаю такие глупые вопросы, извините.

Извиняться здесь не за что. Все когда-то с чего-то начинали.

Вот прошивки под AtMega8 с активированным WatchDog.

Mega8_WatchDog.rar

Вот прошивки под AtMega8 с активированным WatchDog.

у меня накопились вопросы, подскажите пожалуста

1. в вашей прошивке в режиме ШИМ, при отклоненни от нуля скорость резко увеличивается, потом при сдвиге движка спадает. Помоемому должно быть наоборот, при сдвиге движка обороты должны увеличиваться. В прошивке Художника все именно так и работает, видимо у вас проинвертированы выходы ШИМ1, ШИМ2 (PB1, PB2). подскажите как исправить.
2. Какой энкодер лучше использовать, точнее с каким энкодером будет лучше работать - у меня есть на 200, 500 и 1000 cpr. Ведь мега не сможет обрабатывать на высоких скоростях вала высокую частоту допустим от 1000 cpr энкодера
3. Пожалуйста дайте свои рабочие значения коэффициентов для Servotuning

1. в вашей прошивке в режиме ШИМ, при отклоненни от нуля скорость резко увеличивается, потом при сдвиге движка спадает. Помоемому должно быть наоборот, при сдвиге движка обороты должны увеличиваться. В прошивке Художника все именно так и работает, видимо у вас проинвертированы выходы ШИМ1, ШИМ2 (PB1, PB2). подскажите как исправить.
2. Какой энкодер лучше использовать, точнее с каким энкодером будет лучше работать - у меня есть на 200, 500 и 1000 cpr. Ведь мега не сможет обрабатывать на высоких скоростях вала высокую частоту допустим от 1000 cpr энкодера
3. Пожалуйста дайте свои рабочие значения коэффициентов для Servotuning

1. У меня работает от нуля плавно со всеми прошивками. Сигналы не проинвертированы. Подпрограмма tap_voltage в которой формируется значения ШИМ и выводятся в порт одинаковы с Художником (smc2 от Чена) – можете сами сравнить. В режиме ШИМ должно работать с любыми значениями настроек.

2. Про энкодер у Чена написано: Software Decoding of Quadrature Encoder Input - Count rate over 100,000 counts/sec in quadrature decoding.
   Сейчас как раз работаю, чтобы опрос состояния энкодера производился не по прерываниям от таймера (12мкс, 83,3кГц), а по прерываниям по компаратору. Теоретически быстродействие должно повыситься. Также быстродействие можно повысить, если применить AtMega48/88 и «разогнать» её, как и у UHU до 24МГц. Где-то в Инете мне попадалась какая то конструкция на AtMega48 работающая от кварца=24МГц. Хотя по DataSheet не AtTiny2313, не AtMega48 не работают на такой частоте (Fmax=20МГц).

3. Мои настройки есть в ServoUART.asm и ServoFinishArtistInt.asm которые я выкладывал вчера. Но они скорее всего Вам не подойдут, т.к. для разных движков они разные. Я пробовал раньше с 27В движком (ДПР-52) – у него были одни, а потом подцепил другой движок на 220В, но «запитываю» от 110В. Движок называется МУН-2 и стоит, кажется на силовых подстанциях. Он хоть на вид и неказист (с ним постараюсь сделать видео), но для настройки сгодиться (уже «дымок» от него валит от моих экспериментов, но всё ещё работает 😃 ). В станке, куда буду ставить стоят другие движки и соответственно другие настройки.

Все подряд менять рискованно. Особенно на подключенном к станку движке. Начинать нужно всегда с настройки двигателя, механически отсоединенного от станка. Возможны очень сильные толчки, которые могут привести к поломке кинематики и т. п.

Тут я согласен, но у меня будет очень проблематично отключить кинематику. Я буду делать так – сначала «зашью» параметры в ServoTunig от движка МУН-2, только параметр №5 (ограничение момента) поставлю минимальный, например 10 и потом «потихоньку» буду его увеличивать.

вопрос номер 1 отменяется, я зашил вашу последнюю прошивку с ватчдогом, там все нормально.
А проблема была с той прошивкой, что вы выкладывали самый первый раз в этой теме.

и вот еще маленький вопрос по размерности параметров.
эксепериментом попробывал что
1,5,6 - двухбайтные - т.е. максимум это 65536
2,3,4 - однобайтные - т.е. максимум это 256
правильно?

2. Про энкодер у Чена написано: Software Decoding of Quadrature Encoder Input - Count rate over 100,000 counts/sec in quadrature decoding.

вот как интересно
получается что если я хочу 1000 оборотов в секунду, то это получится только с энкодером 100000/1000=100cpr. Не густо конечно, но точно в 2-3 раза быстрее чем на шаговом двигателе.
Конечно надо будет собрать чтото без микроконтроллера, на АЦП и плисе типа геко или у лидшайна тоже такой есть драйвер, он у меня есть. Там на Ксилинксе все и половина позатерто.
Щас с этим разберусь и займусь аналоговым драйвером.
спасибо arisov77 за поддержку

1000 оборотов в секунду ?!! Наверное что- то напутал ?

Все подряд менять рискованно. Особенно на подключенном к станку движке. Начинать нужно всегда с настройки двигателя, механически отсоединенного от станка. Возможны очень сильные толчки, которые могут привести к поломке кинематики и т. п.

вы все отлично написали, только пожалуйста сделайте привязку в коэфиициентам в программе Servotuning:

#3(Kp) - пропорциональный регулятор (4) -
Предел пропорциональности , чем меньше ( в процентах от диапазона измерения ) тем нервознеее система. Понятие меньше, в случае контроллера UHU означает что нужно увеличить число, в настройках. Т.е. предел пропорциональности 1000, это больше чем 2000. Если вал двигателя, после вывода из устойчивого состояния, начинает дрожать, дергаться или вибрировать, значит предел слишком мал, нужно увеличить. Можно рассчитать, на сколько именно но, я думаю многим проще будет настраивать на ощупь. Нормально, когда вал приходит в состояние покоя с затухащими колебаниями. Поэтому начинать нужно с максимального предела, уменьшая его до появления колебаний. Как только колебания появились, немного возвращаемся назад.

#4(Ki) - интегральный регулятор (1) -
Время интегрирования, или, как его называют киповцы, время изодрома, нужно чтобы при маленьких отклонениях истинной величины от заданной, регулятор мог так же хорошо отрабатывать. Чем больше этот параметр, тем плавнее система приходит в равновесие. Оптимально, когда система совершает два полупериода перерегулирования. Выражаясь языком артиллеристов, перелет, недолет, попадание.

#2(Kf) - усиление, обратная связь по скорости (30) -
Дифференциальная составляющая работает по скорости нарастания параметра. Если параметр резко изменился, воздействие будет резче. Если слабо то, воздействие будет тоже мягче.

правильно я понял?
Остальные параметры не знаете как расшифровываются и где в каких формулах стоят?

1000 оборотов в секунду ?!! Наверное что- то напутал ?

да, конечно в минуту, ошибся

Специально сейчас “залил” первую прошивку ServoUart -всё нормально. Я все прошивки по несколько раз стараюсь проверить, прежде чем выложить. Если не лень попробуйте ещё раз, может “глюк” при прошивке?
Про размерность не знаю, не разбирался, наверное это так как Вы пишите.

Я завтра попробую описать и выложить все моменты настройки, сейчас пока нет возможности.
Только, я буду писать на основе контроллера UHU, т. к. ServoTuning с этим контроллером не работает. Во всяком случае я не смог его заставить работать. А контроллера Чена у меня нет…
Да, чуть не забыл, выложите или напишите что за параметры в контроллере Чена настраиваются ? Мне не о чем не говорят обозначения или понятия #1, #2, #3 и т.п. Может весь текст покажете, чтобы самому не искать ?

1000 оборотов в секунду ?!! Наверное что- то напутал ?

даже совсем все перепутал. извините.

т.е. Чен говорит что контроллер способен воспринимать 100 килогерц частоту
1000 оборотов в минуту это 17 в секунду.
энкодер получается можно использовать 100`000/17=5900 cpr максимально.
или если например есть двигатель на 3000 оборотов в минуту, то с энкодером 400 cpr я получу на микроконтроллер воздействие 400*(3000/60)=20 килогерц
но по практике применения микроконтролеров, больше 15 килогерц он нормально не может отработать, даже если используется внешнее прерывание, мега оптимизацию кода + частота кварца 16мгц. Так что я думаю это предел.
откуда у Чена появилась строчка про 100 килогерц? Или может эти 10 килогерц на самом деле пересчитваются и получается меньше?

поправьте если что не так.

Страсть к халяве свойственна не только нам - это явление интернациональное. Поэтому свободных проектов, аналогичных по качеству коммерческим, не найти (по-крайней мере мне не попадались)

Если бы мне кто подарил готовую плату UHU (можно без силовых транзисторов и AtTiny2313, но обязательно с кварцем) (плату травить и паять мне неохота и нет времени), то я мог бы переделать прошивку от Чена под эту плату. И выложить всем на халяву. UHU отработанный конструктив + открытый код = “народный” сервоконтроллер.

откуда у Чена появилась строчка про 100 килогерц? Или может эти 10 килогерц на самом деле пересчитваются и получается меньше?

В архиве elm-chan.org/works/smc/smc3.zip в текстовых файликах smc3.txt и smc3a.txt

Я завтра попробую описать и выложить все моменты настройки, сейчас пока нет возможности.
Только, я буду писать на основе контроллера UHU, т. к. ServoTuning с этим контроллером не работает. Во всяком случае я не смог его заставить работать. А контроллера Чена у меня нет…
Да, чуть не забыл, выложите или напишите что за параметры в контроллере Чена настраиваются ? Мне не о чем не говорят обозначения или понятия #1, #2, #3 и т.п. Может весь текст покажете, чтобы самому не искать ?

#1 - ограничение скорости (FFFF)
#2(Kf) - усиление, обратная связь по скорости (FF)
#3(Kp) - пропорциональный регулятор (FF)
#4(Ki) - интегральный регулятор (FF)
#5 - ограничение момента (FFFF)
#6 - ? (FFFF)

…но по практике применения микроконтролеров, больше 15 килогерц он нормально не может отработать, даже если используется внешнее прерывание, мега оптимизацию кода + частота кварца 16мгц. Так что я думаю это предел.

У UHU - Speed: up to 250.000 steps/s (4-fold encoder steps)

Я думал в России плату сделать проблем не будет, вроде много любителей, либо сами, либо друзья, работают на оборудовании, которое выпускает платы. Вся документация, кроме прошивки, в свободном доступе. Кварц тоже не ахти какая проблема. Только мне кажется, что Ули переплюнуть не получится. Он хорошо поработал над темой. И решение проблемы, хорошее предложил. Даже с учетом того, что программу покупать у него, выходит не на много дороже, чем самому прошивать. Он за прошитый чип и кварц просит 10 евро. Это с почтовыми расходами. А если покупать самому, чистый чип и кварц, а прошивку свою заливать, расходы будут почти те же самые. Почта 6,9 евро, чип 1 евро и кварц 1,45 евро. И какой выигрыш ? Я не обсуждаю достоинства самой программы.
В общем, не все так просто.

#6 - ? (FFFF)

Вот корявый перевод Google со страничке Чена про 6 параметр (у него 5):
Параметр # 5: Back-EMF получить компенсацию
Как правило, выходной крутящий момент, порожденных арматура обмотки ток зондирования и подается обратно сделать крутящий момент цикл управления. Вместе с тем, SMC ommits текущего датчика и контроля выходной крутящий момент с sensorless текущий контроль методом. Для снабжения командовал ток двигателя, SMC применяется компенсации бэк-EMF (E G). T Это неточность по сравнению с обычными feedbacked текущий контроль. Но я выбрал это, потому что очень легко строить монтажной плате.
Этот параметр неподписанные 16 бит фиксированной точкой ценностей whoes десятичная точка находится на границе байта. Значение может быть calcurated следующим образом:
P5 = KG [mV/rpm] / Encoder resolution [ppr] / Supply voltage [V] * 3840 5 = KG [мВ / об / мин] / Encoder резолюции [РНП] / Напряжение питания [V] * 3840

Мне кажется это называется рекуперацией.

На страничке Чена можно найди расчёты параметров.

Я думал в России плату сделать проблем не будет, вроде много любителей, либо сами…

Я сам делаю платы. А детали можно достать бесплатно, например, за счёт предприятия на котором работаешь… И монтажник у меня есть…
Тут дело не в расходах. Просто интересно попробовать, а плату травить не охота.

еще товарищи вопрос про графики которые можно снять при помощи Servotuning. подскажите как правильно их читать и куда как говорится правильно смотреть? Слухачи говорят - куда слушать надо?
Вот 2 картинки. Настройки видны. Я кручу движок Управление влево и вправо и снимаю картинку.
Красным - это сигнал энкодера, зеленым рассогласование. Как я понимаю если они наложены то все ОК? Что еще нужного я могу увидеть на этой картинке, куда смотреть, что смотреть, чего ожидать и к чему стремиться?
мотор слушается, крутится.