Контроллеры движения

Контроллеры, драйверы, датчики, управляющие устройства.

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 10:11

Обработать сигнал линейки фотодиодов с зарядовой связью задача нетривиальная для микроконтроллера вообще непосильная. Думаю это отдельная тема, как из такой линейки и лазера сделать энкодер, Тут без FPGA не обойтись. Но, пристроить такие линейки от сканера очень заманчиво в паре с лазером, потому как их можно вынести на раму станка, что даст повышение точности на порядок и больше. Конечно, я имею ввиду станок соответствующего размера, хотя, если линейки расположить с перекрытием друг за другом, а лазер с разверткой в линию поставить, то интересно даже очень. Прошу меня понять правильно, я задумал станок для прототипирование ПП класса точности как в смартфонах.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение mikehv » 28 июл 2019, 10:15

Ничего интересного, если это станок. Есть копеечные оптические линейки. Зачем этот адовый огород?
Аватара пользователя
mikehv
Мастер
 
Сообщения: 1485
Зарегистрирован: 14 авг 2013, 10:10
Откуда: Иваново
Репутация: 999
Медальки:

Re: Контроллеры движения

Сообщение Mamont » 28 июл 2019, 10:18

astrahard писал(а):Обработать сигнал линейки фотодиодов с зарядовой связью задача нетривиальная для микроконтроллера вообще непосильная.

Вполне посильная. На линейках делал лазерные инклинометры. Чувствительность до 0.1 промиль (0.1мм на 1метр)


Ты лучше нарисуй в паинте/на бумажке что хочень сделать, функциональную схему, компоновку. Текстовый поток очень сумбурный
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
 
Сообщения: 1389
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Откуда: РБ Минск
Репутация: 240
Настоящее имя: Виталий

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 10:21

Спасибо за поддержку. Пристроить линейки от сканера хочется, типа научиться с ними работать. Кроме того, нужно учитывать, что кто-то делает линейки а кто-то из них станки. Обычно это разные люди, давайте на этом сойдемся. Будем считать, что я временно, конструирую не станок в целом а отдельные узлы и алгоритмы.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение Mamont » 28 июл 2019, 10:22

astrahard писал(а):Будем считать, что я временно, конструирую не станок в целом а отдельные узлы и алгоритмы.

Успехи есть?
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
 
Сообщения: 1389
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Откуда: РБ Минск
Репутация: 240
Настоящее имя: Виталий

Re: Контроллеры движения

Сообщение michael-yurov » 28 июл 2019, 10:22

astrahard писал(а):потому как их можно вынести на раму станка, что даст повышение точности на порядок и больше.

Не даст это повышения точности никакого. И уж тем более на порядок.

Если сравнить цены на станки, отличающиеся по точности на порядок , то, эти цены будут отличаться на 3 порядка. Если бы можно было линейки от сканера прикрутить и продать дороже в 1000 раз — все бы только этим и занимались.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
 
Сообщения: 11179
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Откуда: Новоуральск, Свердловская область.
Репутация: 4425
Медальки:
Настоящее имя: Михаил Львович

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 10:27

Понятно. Практических успехов нет в области станков. Есть опыт в цифровых сигнальных процессорах типа TMS320F28xxx делал контроллер двигателя. Пытаюсь начать с систематизации основных терминов (считаю это очень важным моментом) чтобы выстроить алгоритм в целом. Поглядел на контроллеры для 3D принтеров и, мне показалось нет стройной системы именования сигналов между контроллером перемещения и контроллерами собственно двигателей, особенно в связи с появлением TMС2130. Вот так как-то.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 10:49

В частности, мне не нужен киловаттный шпиндель, смотрю на мотор от винчестера для вращения иглы алмазного гравера, подкупает точность таких мотором, а мощность мне никчему, так как гравировать собираюсь слои в несколько микрометров (слой гальванически осажденного на медь олова (фоторезист)). Зато нужна точность перемещений порядка единиц микрометров. Поэтому никаких шарикоподшипников и ШВП, только подшипники скольжения и микрометрические трапецеидальные винты.
Последний раз редактировалось astrahard 28 июл 2019, 21:28, всего редактировалось 1 раз.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение Mamont » 28 июл 2019, 11:02

astrahard писал(а):Зато нужна точность перемещений порядка единиц микрометров. Поэтому никаких шарикоподшипников и ШВП, только подшипники скольжения и микрометрические трапециоидальные винты.

такие вещи делаются на линейных пъезокерамических двигателях.
зачем вращать иглу? просто веди, царапай
пусть острие 1мкм, обороты моторчика винчестера 7200/мин. линейная скорость режущей кромки иглы составит 22мм/мин.
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
 
Сообщения: 1389
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Откуда: РБ Минск
Репутация: 240
Настоящее имя: Виталий

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 11:08

Пьезокерамические двигатели? Не знаком, но чувствую диапазон перемещения у них маленький. Вроде эти МЕМС применяют как второй дополнительный контур к уже имеющимся обычным винтам или не так? А вращение всетаки нужно, иначе слишком много перемещений если царапать.
Последний раз редактировалось astrahard 28 июл 2019, 11:17, всего редактировалось 1 раз.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение N1X » 28 июл 2019, 11:17

astrahard писал(а):слой гальванически осажденного на медь олова (фоторезист))

Металлорезист.
Только вот я не пойму как все это связано с желанием изобретать новые технологии? Зачем те же ПЗС линейки вместо рбычных? Если сделать, ради сделать, то это понятно, хобби по интересам, так же как и привод. Но зачем говорить, что то что есть - не правильно?
Чистый синус, который показывают производители показывает разрешение системы управления током. А так маркетинг он и в африке маркетинг, там и не обязана быть скучная рабочая картинка. При всем при этом у тринамик драйвера в принципе не плохие. Но шаговый привод без обратной связи в принципе не для прецизионных задач.
astrahard писал(а):Пьезокерамические двигатели? Не знаком, но чувствую диапазон перемещения у них маленький.

Фокусировка у фотоаппаратов на таких часто сделана (SWM мотор). Вращаются, как и обычные, могут быть и линейными. Просто не электромагнитный принцип, а пьезокерамика.
Аватара пользователя
N1X
Мастер
 
Сообщения: 3547
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Откуда: Беларусь, Гомель
Репутация: 1608
Настоящее имя: Владимир

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 11:28

А разве у тринамик без обратной связи? Как раз есть обратная связь, просто энкодер программный. Мне не понравилось что входные сигналы называются STEP и DIR по прежнему, ну не вписывается в мою логику одновременное утверждение о эмуляции шаговым мотором двигателя постоянного тока и STEP DIR ? Для ДПТ (или его эмуляции) характерно другое управление - аналоговое (цифровое эмулирующее аналог), вот я и придумываю новые названия сигналов для такого случая. Что касается линеек то это простое желание вынести их из зоны возможных механических деформаций ведь лазерный луч не деформируется в принципе.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение N1X » 28 июл 2019, 14:18

Но вот сама линейка деформируется. По поводу STEP/DIR - это просто протокол, для задания позиции, к типу мотора он не привязан. Аналог - это режим работы по скорости. В цифре это называется Pulsetrain, задание скорости частотой импульсов.
Аватара пользователя
N1X
Мастер
 
Сообщения: 3547
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Откуда: Беларусь, Гомель
Репутация: 1608
Настоящее имя: Владимир

Re: Контроллеры движения

Сообщение N1X » 28 июл 2019, 14:26

astrahard писал(а):Как раз есть обратная связь, просто энкодер программный.

Я глубоко не читал, листанул даташит, но я так понял, там только обрезанный наблюдатель нагрузки и срыва. Наблюдателя положения нет. Так что это все ещё шаговый привод.
Аватара пользователя
N1X
Мастер
 
Сообщения: 3547
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Откуда: Беларусь, Гомель
Репутация: 1608
Настоящее имя: Владимир

Re: Контроллеры движения

Сообщение dpss-2 » 28 июл 2019, 14:43

По линейкам от сканеров. Минусов два. Большая фазовая задержка в управлении и открытый оптический тракт. Пьезодвигатели действительно интересная штука, есть небольшой опыт использования, но для данного применения они явно избыточны. Олово - металл мягкий. будет намазываться на рабочий инструмент. Лучше смотреть в сторону бесконтактного воздействия. Например сублимации.
Последний раз редактировалось dpss-2 28 июл 2019, 16:13, всего редактировалось 1 раз.
dpss-2
Мастер
 
Сообщения: 567
Зарегистрирован: 02 сен 2018, 15:15
Репутация: 260
Настоящее имя: Alex

Re: Контроллеры движения

Сообщение Mamont » 28 июл 2019, 15:46

astrahard писал(а):вот я и придумываю новые названия сигналов для такого случая. Что касается линеек то это простое желание вынести их из зоны возможных механических деформаций ведь лазерный луч не деформируется в принципе

Хм... не деформируется но отклоняется.

Протокол. Допустим ты будешь передавать на драйвер не степ-дир, а абсолютное новое положение. Вопрос в том, сколько бит давать на координату, какой размах чисел? Для твоего высокоточного позиционирования возъмем разрешение 0.1мкм. Рабочее поле -+800мм. Значит надо 24бит передавать каждый такт. Дофига делов. Пытаемся уменьшить ширину канала.
Передаем дельту координат.. Каждый отрезок выполняется линейной интерполяцией.
Для максимально точного огибания криволинейных контуров надо уменьшать длину отрезка и одновременно повышать частоту их следования.. Ну и что имеем в пределе? Однобитный вектор , либо вперед на элементарный шаг, либо назад.. Это и есть Step-Dir
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
 
Сообщения: 1389
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Откуда: РБ Минск
Репутация: 240
Настоящее имя: Виталий

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 16:12

Мне кажется, Step-Dir родился в то время когда шаговые моторы применялись в режиме с полным шагом, затем исторически, Step-Dir был предан другой смысл не меняя самого названия вот это и не нравиться. Как пример приведу Motion Controller for Stepper Motors TMC4361A. В нем Step-Dir упрятан в недрах наружу смотрит SPI с протоколом без названия. Как раз по SPI ходят числа. Но там (TMC4361A) Closed-loop operation упрятаны тоже хотя термин Motion Controller трактуется как-то узко, не включая интерпретатор G-кода, а значит, планирование поведения трудно оптимизировать на основе прошлого опыта по обратной связи. Говоря о прошлом опыте я имею ввиду что просматривая как вела себя система в прошлом можно скорректировать поведение в будущем и, тем точнее чем больше глубина анализа прошлого опыта. Тут важно отметить (когда говорим о прошлом опыте), что речь идет о проблемах реальной механики а также цели (обрабатываемый объект). Поэтому, мне кажется, что Closed-loop закрывается на слишком раннем этапе не позволяя анализировать прошлое на этапе интерпретации G-кода. Именно поэтому хочется несколько изменить наименования межблочных сигналов для понятности их функционального назначения в новой парадигме расширительного толкования Closed-loop.
Последний раз редактировалось astrahard 28 июл 2019, 16:37, всего редактировалось 2 раз(а).
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение dpss-2 » 28 июл 2019, 16:23

Mamont писал(а):Значит надо 24бит передавать каждый такт.

Добавьте ещё пару байт на контрольную сумму и служебные дела. Пусть частота будет 50 килогерц, что обычно избыточно. Получим 2 мегагерца. Это через что угодно пропустить можно.
dpss-2
Мастер
 
Сообщения: 567
Зарегистрирован: 02 сен 2018, 15:15
Репутация: 260
Настоящее имя: Alex

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 16:26

У меня другая цель появилась "новая парадигма расширительного толкования Closed-loop" см. предыдущее сообщение. Пока несколько интуитивно, но я для этого и изобретаю новые наименования сигналов для собственного понимания в том числе. А вдохновение черпал из сварки без брызг, это сделали применительно к MIG сварке проволокой в углекислоте. Быстро как MIG и чисто как TIG получилось, как раз на основе глубокого изучения прошлого опыта или расширительного толкования Closed-loop. Там (в сварке без брызг) получилась самообучающаяся система на основе глубокого изучения прошлого опыта поведения системы в целом.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Re: Контроллеры движения

Сообщение astrahard » 28 июл 2019, 16:51

Вообще заметил общую тенденцию по отношению к понятию Closed-loop, если раньше она "закрывалась" на раннем этапе, то теперь есть тенденция расширять ее до более ранних этапов с анализом прошлого опыта и самообучением. И сами посудите, если раньше обучением занимался человек (настраивая ПИД коэффициенты к примеру, подбирая режимы резания) то если расширить Closed-loop до более ранних этапов то можно планировать поведение и, появляется возможность самообучения. Тут, так сказать, работает общий принцип чем глубже анализ опыта прошлого, тем точнее можно построить стратегию поведения в будущем.
astrahard
Опытный
 
Сообщения: 144
Зарегистрирован: 26 апр 2018, 07:58
Репутация: 1

Пред.След.

Вернуться в Электроника

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: Алексей Рюмкин, Bing [Bot], Enot_1, Евжений, galexey, Google [Bot], Lex23, Majestic-12 [Bot], Maxekb77, nevkon, pegas13, Sashalex24, sDkit, Surtaev, verser, Yandex [bot], Yevgeniy

Reputation System ©'