Hallo zusammen :) Ich arbeite mich im Moment in eine ApplicationNote von Microchip ein. Zu finden ist diese hier : http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01307A.pdf Und zwar geht es mir um die Formeln auf/ab Seite 14. (Mal abgesehen von dem kleinen Fehler, dass in Formel 1 R und L vertauscht wurden in der Beschreibung) Als erstes: Warum wird hier die Spannung "V" mit dem DutyCycle "u" multipliziert? Also wie kam der Autor darauf. Für mich erschließt sich dieser Schritt (noch) nicht. Ich habe für den weiteren Verlauf einfach hingekommen dass dies so sein muss, konnte so aber die Formel 2 korrekt aus Formel 1 herleiten. Hier ist das "u(s)" nach wie vor der DutyCycle und entspricht dem "Eingang" der Übertragungsfunktion, während die Stromstärke die "Ausgabe" ist. In Formel 4 wird das "u" jedoch als Spannung definiert, welcher der PI Regler nach erhalt des Fehlers der Stromstärke der Spule ausgibt. In der Abbildung auf der darauffolgenden Seite sieht man, dass die Spannung "u" in das Modell des Motors "gegeben" wird und da plötzlich als DutyCycle definiert ist. Wie kann das stimmen / funktionieren? Ich hoffe mir kann hier ein wenig geholfen werden, da ich selbst Informatiker bin und mein Elektrotechnik Wissen sich in Grenzen hält. Ich danke schonmal für eure Mühe. Viele Grüße Marcel antworten
marzig schrieb: > (Mal abgesehen von dem kleinen Fehler, dass in Formel 1 R und L > vertauscht wurden in der Beschreibung) Kann passieren, Formel stimmt aber R ist der Kupferwiderstand der Spule im Motor L der Induktionswiderstand durch Auf- und Abbau des Magnetfeldes. marzig schrieb: > Als erstes: Warum wird hier die Spannung "V" mit dem DutyCycle "u" > multipliziert? Also wie kam der Autor darauf. Für mich erschließt sich > dieser Schritt (noch) nicht. Durch die PWM Modulation wird Quassie die Spannung gesteuert. Die Spannung V (im Beispiel 15V) ist konstant. u ist der PWM-Wert (duty cycle) von 0% bis 100% Bei 40% hat man über die Zeit gemittelt 6V. Nehmen wir an die PWM-Frequenz ist 100Hz hat man in Wirklichkeit 4ms 15V dann 6ms V usw. aber gemittelt ist es 6V. marzig schrieb: > In Formel 4 wird das "u" jedoch als Spannung definiert, welcher der PI > Regler nach erhalt des Fehlers der Stromstärke der Spule ausgibt. In jeder Formel können die Formelzeichen eine andere Bedeutung haben, daher steht in der Legende welche Bedeutung sie in der aktuellen Formel haben. Nichtsdestotrotz kann man hier "duty cycle" und "Voltage output" als Synonym sehen, da die reale Ausgangsspannung (gemittelt über die Zeit) gleich der 'konstante Eingangsspannung' * 'duty cycle' ist. marzig schrieb: > In der Abbildung auf der darauffolgenden Seite sieht man, dass die > Spannung "u" in das Modell des Motors "gegeben" wird und da plötzlich > als DutyCycle definiert ist. wie eben erklärt
Christian K. schrieb: > In jeder Formel können die Formelzeichen eine andere Bedeutung haben, > daher steht in der Legende welche Bedeutung sie in der aktuellen Formel > haben. > > Nichtsdestotrotz kann man hier "duty cycle" und "Voltage output" als > Synonym sehen, da die reale Ausgangsspannung (gemittelt über die Zeit) > gleich der 'konstante Eingangsspannung' * 'duty cycle' ist. Naja, meines Erachtens ist der Input der Übertragungsfunktion des Motors (Formel 2) ein dimensionsloser Wert zwischen 0 und 1 (Prozent DutyCycle). Der Output des PI Reglers ist (Berechnung inkl. dem Gain) jedoch ein Wert deutlich größer und deutlich kleiner. Dieser wird natürlich limitiert zwischen -Vmax und +Vmax. Wie in Formel 7 auf Seite 16 zu sehen gibt der diskrete PI Regler somit eine Spannung aus und kein Tastverhältnis wie es die Übertragungsfunktion in Formel2 verlangt. Wieso kann es trotzdem funktionieren und stimmen?
Der Input der Regelstrecke ist der Motorstrom. 2 x da bei einem Schrittmotor, zwei mal zwei Spulenpaare gibt. Der Output sind die DutyCycle. Hab einen Schrittmotor noch nie so geregelt angesteuert. Um ihn zum drehen zu bekommen reicht es ja aus die Spulen im richtigen Rhythmus voll anzusteuern. Hier willst du aber wahrscheinlich eine schöne harmonische Bewegung haben. Sprich die Spulen sinusförmig ansteuern und die Amplitude an die Last anpassen.
Christian K. schrieb: > Hier willst du aber wahrscheinlich eine schöne harmonische Bewegung > haben. Sprich die Spulen sinusförmig ansteuern und die Amplitude an die > Last anpassen. Genau ich möchte eine Mikroschrittsteuerung realisieren. Dennoch erschließt sich mir mein Verständnisproblem nicht. Es ist ja im Moment egal ob 2 oder eine Spule geregelt wird. Laut Application Note und Laut den Formeln hat die Regelstrecke jedoch Spannung als Output. Zumindest der PI Regler hat dies, wohin gegen das Modell der Spule einen Duty Cycle als Input hat.
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