Hallo, ich habe einen Aufbau (schwebender Magnet) mit einem fertigen Programm bekommen und soll dies nachbauen. Das Programm liegt nur als hex file vor. Zum Aufbau: Es ist ein senkrechte Spule + Ferritkern mit einem quadratischen (5mmx5mmx1mm) Magnet darunter. Dieser Magnet soll zum Schweben gebracht werden. Die Ansteuerung übernimmt ein Mikrocontroller und ein Mosfet. Gemessen wird der Abstand vom Boden mit einem Hallsensor. Vom Beispielprogramm habe ich den Strom in % und die Spannung vom Hallsensor. Kennlinie Spannung - Abstand ist auch vorhanden. Problem: Da dies eine bekannte Problemstellung ist, war es nicht schwer eine Formel für das Kräftgleichgewicht aufzustellen: k*i^2/(h-x) - m*g = m*a; h : Abstand der Spule vom Boden i : Spulenstrom m : Masse Wenn man dies zweifach integriert würde man den Abstand erhalten. Mein Problem ist es jetzt den Faktor k herauszufinden, um die Strecke eindeutig beschreiben zu können. Das B Feld ist auch schwierig zu ermitteln, da ich keine Spulenparameter ermitteln kann. Diese ist fest eingegossen. Sprungantwort und Sweep kann ich nicht meiner Meinung nach nicht realisieren, da die Strecke instabil ist. Habt Ihr eine Idee? Vielen Dank, Ihr würdet mir sehr helfen.
David schrieb: > Gemessen wird der Abstand vom Boden mit einem Hallsensor. Hmm, ein Hallsensor im Boden misst alles mögliche, aber nicht den Abstand. Schliesslich wirkt nicht nur das Magnetfeld des schwebenden Magneten, sondern es ist überlagert vom Magnetfeld der Spule. Daher ist die Regelstrecke alles andere als einfach. Magnet zu tief, Magnetfeld am Hallsensor höher, Spule mehr Strom, Magnetfeld der Spule überlagert das Magnetfeld des Magneten also ändert sich das Magnetfeld am Hallsensor obwohl sich der Magnet wegen Masseträgheit noch gar nicht bewegt hat, bewegt er sich dann und regelt die Spule nach, liegt am Hallsensor womöglich genau dasselbe Maghnetfeld an obwohl der Magnet woanders schwebt.
David schrieb: > k*i^2/(h-x) - m*g = m*a; > > h : Abstand der Spule vom Boden > i : Spulenstrom > m : Masse > > Wenn man dies zweifach integriert würde man den Abstand erhalten. Nun übertreib mal nicht. Du braucht einen einfachen PI-Regler mit kräftigem P-Anteil. Mit dem D-Anteil muss man ein wenig spielen und schon schwebt es. Wenn du eine Anleitung brauchst siehe hier: http://www.bis0uhr.de/ -> Science Content -> schwebende Kugel
Dies funktioniert aber so, da nur das Magnetfeld vom Magneten gemessen wird. Ich denke es liegt daran, dass die Feldlinien von der Spule anders gerichtet sind. Wenn die Spule direkt über den Hallsensor halte, wird trotzdem kein Magnetfeld gemessen. Im Arbeitspunkt ergibt sich somit ein ungefähr linearer Verlauf (Graph ist vorgegeben). Mein Problem besteht daher nur bei der Ermittlung der reinen Strecke und nicht von der Messeinrichtung
David schrieb: > da nur das Magnetfeld vom Magneten gemessen > wird. Ich denke es liegt daran, dass die Feldlinien von der Spule anders > gerichtet sind. Es gibt keine unterschiedlichen und unterscheidbaren "Arten" von Magnetfeldern.
Reinhard #. schrieb: > > Nun übertreib mal nicht. > Du braucht einen einfachen PI-Regler mit kräftigem > P-Anteil. Mit dem D-Anteil muss man ein wenig > spielen und schon schwebt es. > > Wenn du eine Anleitung brauchst siehe hier: > > http://www.bis0uhr.de/ > -> Science Content -> schwebende Kugel Anleitungen gibt es genug im Netz, aber den Aufbau habe ich bereits und muss ihn auch so verwenden. Da ich es auch abgeben muss, wäre eine genaue Reglerauslegung hilfreich, ausprobieren ist da eigentlich nicht die richtige Vorgehensweise.
Der Andere schrieb: > David schrieb: >> da nur das Magnetfeld vom Magneten gemessen >> wird. Ich denke es liegt daran, dass die Feldlinien von der Spule anders >> gerichtet sind. > > Es gibt keine unterschiedlichen und unterscheidbaren "Arten" von > Magnetfeldern. Ich habe es gerade noch einmal ausprobiert und wenn ich die Spule direkt über den Hallsensor halte ändert sich die gemessene Spannung um 1/100, was vernachlässigbar ist
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