Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Positionsregelung Verständigungsproblem


von Student (Gast)


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Hallo,
ich habe da ein Verständigungsproblem bei einem P Regler.
Meine Arbeit besteht darin eine Positionssteuerung für eine Linearachse 
zu realisieren.

Angetrieben wird die Achse von einem PMSM mit einem Q-Encoder drauf. Die 
Kaskadenregelung für den Geschwindigkeitskreis und Stromkreis übernimmt 
ein Servo Fa. Panasonic. Der läuft mit einer PWM Frequenz von 6 kHz. 
Meine Aufgabe besteht es nur darin das Servo mit Geschwindigkeiten zu 
versorgen. Ich habe eine Bahnplannungsfunktion geschrieben, die mir dann 
die anhand der Start und Endposition unter Berücksichtigung der max. 
Geschwindigkeit und Beschleunigung die Zwischenwerte für die Positionen 
in einem definierten Zeitraster liefert.  Soweit so gut.

Nur wenn ich den P Regler für die Position einsetze und den Kv Wert dann 
mehr als 1 setze heißt es nicht anders als man über den Soll Punkt fährt 
oder? Verstehe ich das richtig?

von Steel (Gast)


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Nein.

von Student (Gast)


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Warum nein?
del_pos = kv*(ist_wert-soll_wert).

Wenn Kv >1 ist heißt es doch dass del_pos über soll_wert liegt und dass 
man unter Umständen über die Soll Position fährt? Oder?

von Karl H. (kbuchegg)


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Student schrieb:
> Warum nein?
> del_pos = kv*(ist_wert-soll_wert).
>
> Wenn Kv >1 ist heißt es doch dass del_pos über soll_wert liegt und dass
> man unter Umständen über die Soll Position fährt? Oder?

Wie ist der Zusmmenhang zwischen del_pos und den beiden Werten?
Normalerweise sind die ja nicht physikalisch dasselbe.
Das eine ist zb der Öffnungswinkel einer Klappe und das andere ist der 
Strom den du in den Stellmotor steckst.

Ich denke der springende Punkt liegt darin, dass du einen P-Regler hast. 
Ein P-Regler hat eine bleibende Regelabweichung, die er nicht mehr 
ausregelt. Erst mit einem zusätzlichen I-Regler (also einem PI-Regler) 
hast du erstmals einen Regelkreis, der dann auch in der Lage ist einen 
vorgegebenen Sollwert tatsächlich zu erreichen.

von Student (Gast)


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>>Karl Heinz

Wir haben zeitdiskreten Soll-Positionswert mit einem Schritt von 1ms. 
Ähnlich wie auf dem Bild beschrieben ist 
http://infosys.beckhoff.com/index.php?content=../content/1031/ax5000_usermanual/html/ax5000_operationmodes.htm&id=

Die Sollwerte für die Lageregelung habe ich, die Ist-Wetre lassen sich 
anhand Encoder ermitteln. Aber letztendlich muss ich an Servo die 
Sollgeschwindigkeiten übergenen. Oder?

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo "Student"
> Warum nein?
> del_pos = kv*(ist_wert-soll_wert).
>
> Wenn Kv >1 ist heißt es doch dass del_pos über soll_wert liegt und dass
> man unter Umständen über die Soll Position fährt? Oder?

Nein. Dein Variablenname ist verwirrend. Statt "del_pos" würde ich 
"Control_Out" oder "set_value_velocity" verwenden.

Schau dir einfach mal die Einheiten an. Du hast einen Positionsregler, 
also sind Soll- und Istwerte Positionen (Einheit m oder mm). Die Einheit 
vom Kv ist 1/s (im Werkzeugmaschinenbau rechnet man auch schonmal mit 
m/min/mm, weil da der Vorschub gerne in m/min angegeben wird). Dein 
Reglerausgang liefert eine Sollgeschwindigkeit, deswegen ist die Einheit 
m/s oder mm/s. Ggf. wird richtung Antrieb auch noch in Upm umgerechnet.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo Karl Heinz!

> Ich denke der springende Punkt liegt darin, dass du einen P-Regler hast.
> Ein P-Regler hat eine bleibende Regelabweichung, die er nicht mehr
> ausregelt. Erst mit einem zusätzlichen I-Regler (also einem PI-Regler)
> hast du erstmals einen Regelkreis, der dann auch in der Lage ist einen
> vorgegebenen Sollwert tatsächlich zu erreichen.

Nein, das macht normalerweise der I-Anteil des unterlagerten 
Geschwindigkeitsreglers.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Student (Gast)


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>> Thorsten Ostermann

Danke.

Das heißt die vorgerechneten Sollwerte der Geschwindigkeit sollen nur 
zur Berechnung der Vorsteuerung dienen. Ansonsten wenn ich keine 
Vorsteuerung habe brauche ich die Sollwerte der Geschwindigkeiten gar 
nicht. Oder?

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Genau. Erstmal braucht man nur Positionssollwerte.

Ohne Vorsteuerung wird aber die Abweichung während der Bewegung nie 
Null. Das ist in: Weck, "Werkzeugmaschinen" Band3, Kap. 3 oder 4 ganz 
gut erklärt. Der so genannte Schleppfehler ist abhängig von den 
Reglereinstellungen (je größer Kv, desto kleiner der Schleppfehler).

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Student (Gast)


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>>Thorsten Ostermann

Super Danke
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