Hallo Jungs. Ich hab ein kleines Problem bei meinem digitalen PI-Regler. Ich habe eine Stromsenke gebaut und sitze nun an der parametrierung des Software-Reglers. Leider schwankt mein Spannungs-Istwert im eingeschwungen Zustand so sehr, dass daraus am Ende Schwankungen von einem halben Ampere daraus resultieren. Dabei ist der Regler mit einem sehr niedrigen Kp schon sehr träge eingestellt und benötigt mehrere DeziSekunden um überhaupt den eingestellten Sollwert zu erreichen. Bei größeren Kp wird die Schwankung jedoch noch größer. Mit Ki und Ta habe ich auch schon rumgespielt, wurde aber nicht wirklich besser. Die Reglerschleife wird alle 20ms durchlaufen. In dieser werden zuerst mehrmals hintereinander die Spannungen am ADC-Pin gemesssen und der Mittelwert gebildet, welcher dann im Regelalgorithmus verarbeitet wird. Ist es möglich, dass daraus die Schwankung resultiert? Viele Grüße.
Wohl eher an der niedrigen Aktualisierungsrate... Du kannst ja mal nen Sprung/Rechteck auf deinen Sollwert geben und Deine Sprungantwort mit dem Oszi aufnehmen ;-)
Das hab ich gemacht. Am DAC-Ausgang steigt die Spannung seeeeehr langsam an bis sich der Istwert einstellt, der dann aber, ich bezeichne es mal als Rauschen, da er wirklich nicht periodisch schwingt. Ich dachte eigentlich, da ich nur eine Akkuzelle entladen möchte, reicht es aus den Algorithmus alle 20ms zu durchlaufen.
Versuch mal die Mittelwertbildung wegzulassen und direkt zu regeln. Dafür kannste die Taktzeit hochdrehen. Sollte das SNR zu niedrig sein, dann kannst du einen Tiefpass zweiter Ordnung implementieren. Da du kein D-Anteil hast sollte das Rauschen nicht das große Problem sein solange du den Verstärkungsfaktor zu hoch hast.
Wie steuerst du das ganze? Also wo geht der DAC drauf? Warum ist eine digitale Regelung nötig? Ich würde kontinuierlich messen um die Grenzfrequenz des Mittelwertfilters besser definieren zu können. Gibt es ansonsten verzögernde Elemente? zB RC am ADC Eingang?
>Ich dachte eigentlich, da ich nur eine Akkuzelle entladen möchte, reicht >es aus den Algorithmus alle 20ms zu durchlaufen. Selbst in dieser Zeit tut sich nichts. Auch nicht bei einem Super-Winzig-Akku. Natürlich steht es Dir frei das Rauschen zu regeln.
Wie kommst du auf die Reglerverstärungen, Ist die Strecke überhaupt identifiziert worden? Zumindest durch Sprüngen
Ich würde es erstmal mit einem reinen P-Regler versuchen und dann mit Kp herumspielen. Bei kleinen Werten darf der Regelkreis nicht Schwingen. Eine bleibende Regelabweichung ist bei der Regelung eines Entladestroms auch kein Problem.
Habe es nun mal ohne Mittelwert ausprobiert, hat aber nichts gebracht. Im besten Fall Pendelt mir der Regler um ein halbes Ampere. Besser kriege ichs nicht hin. Der DAC-Ausgang geht an einen OPV der die Spannung 5-fach verstärkt und das Gate von einem IGBT ansteuert. Der Istwert ist die Spannung über einem Messwiderstand. Der Sollwert wird digital per Encoder vorgegeben. Ich meine, letztlich entspricht ein halbes Ampere bei 83Ampere nicht mal ein Prozent Abweichung, aber irgendwie gefällt mir das trotzdem nicht.
Bei 83 A ist ein IGBT und eine so wie es aussieht lineare Regelung irgendwie fehl am Platz: Bei so hoher Leistung sollte man eher einen Schaltwandler haben, also den Strom eher über einen PWM Wert regeln, und nicht über die Spannung am Gate. IGBTs sind in Ordnung für hohe Spannungen, so ab 100-300 V. Darunter nimmt man eher MOSFETs oder BJTs.
feg_zeven schrieb: > Leider schwankt mein Spannungs-Istwert im eingeschwungen Zustand ... Deshalb heißt es "eingeschwungen" - 's schwingt richtig gut SCNR
Kann auch ein thermischer Effekt sein. Mosfet und Bipolar laufen thermisch weg. Ein warmer Fet laesst mehr Strom durch. Der Bipolar dann auch. Bei diesen Stroemen mit einer schnellen Zeitkonstante. Das Projekt mit 80A zu heizen ist idiotisch.
Dem Regler dürfte es bei 12 Bit und einer Schrittweite von 0,6mV ziemlich egal sein ob dort ein Mosfet oder Igbt dran hängt. Ebenfalls wäre eine PWM in meinem Fall ungünstig. Wie auch immer. Dazu gab es schon genügend Diskussionen. ;) Das Problem hat sich scheinbar geklärt. Gestern schaltete ich von allen beteiligten Geräten meinen Laptop zuerst ab wodurch natürlich auch die Verbindung zur Steuerplatine über den Programmieradapter getrennt wurde. Einfach gesagt: der Controller befand sich nicht mehr im Debuggmodus. Beim Blick aufs Oszi wollte ich es gar nicht richtig glauben aber die Kurve wurde insgesamt gleichmäßiger und die P-P-Abweichung reduzierte sich auf 250mA. Damit bin ich zufrieden, da es nun wirklich nur noch wie ein rauschen aussieht welches auch im Ruhezustand vorhanden ist. Kommt vermutlich von der Strommesszange. Viele grüße.
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