StepMaster ver.1 - Отзывы, Вопросы, Советы.

[mhael]

Мач это источник степа, шагает и шагает.

Ну ну. Шагает говорите? А сами хоть раз осциллограмму снимали? Качество шагов смотрели?

[frost]

mhael,
Мне известно как работает мач. Выходные импульсы генерируются путем наложения маски на стандартную последовательноссть импульсов. Часть импульсов проходит а часть нет. Получаем нужное количество степов, но неравномерно. Неравномерность в жизни сглаживается инерционностью механики (мотор, передачи, вес портала). Почти сглаживается.
Чтобы сгладить окончательно - как раз и придумали StepMaster или степ смуфер у лидшайна.
Как я говорил, он замыливает входной степ (при резких и неравномерных скачках степа на входе за счет инерционности фапча перестраивает выходной генератор и делает плавный выходной степ) - на этой картинке отчетливо видно как затянуты фронты (выход относительно входа) - http://www.cnc-club.ru/forum/download/f ... =view&mt=1 - эта картинка выход с ПИ регулятора фапча или чегото очень похожего. Интегральные и диф составляющие отключены (или минимальны), поскольку они бы приводили к осцилляциям, которых на картинке нету. По книжке в контуре положения есть только П регулятор.
Это сглаживание - в зависимости от траектории каждой конкретной оси, ее скорости, ускорения - будет разное. Каждя ось в процессе движения будет запаздывать по-разному. Это возможно приведет к тому что резать станок будет не правильно. Возможно автор предусмотрел это и сделал автоматически подстаиваемое затягивание фронта, которое поддерживает его постоянным, чтобы оси двигались одинаково - не зависимо от ускорений и скоростей.
Но все в жизни относительно - если сглаживание сделать небольшим - не будет наблюдаться проблем я думаю. Все один в один как с сервоприводом.
Можно попробывать построить подобную систему без обратной связи, использая так называемую feed-forward compensation - упреждающее влияние. Но будет громоздко и не просто в настройках.

[mhael]

frost, без обид, но Вы сейчас выглядите как очередной горе-теоретик. Все по книжкам, статейкам... А человек сделал конечное устройство, которое пользуется обоснованным спросом. Хотите что-то "обкакать" - соберите стенд, проведите опыты, а потом "какашками кидайтесь" обоснованно, что там "имеет смысл", а что "покупать нет смысла". Вот лично я вижу смысл в StepMaster для устройств, у которых частота входа степ до 500кГц (те же сервоприводы), тогда как МАЧу с его LPT-интерфейсом до этого значения и не добраться никогда.

[frost]

Уважаемый mhael, не хотел быть резким но
Вы сервопривод держали в руках? У самого просто китайского есть встроенный умножитель сигнала степ вида:
Fвых=Fвход*(N/M), где N и M выбираются в диапазоне 1...512 например
А настроками ПИД регуляторов контуров положения и скорости можно установить любые реакции (сглаживания, задержки) на входной степ, можно сделать что вал будет как часовой маятник качаться вокруг равновесного положения.

[frost]

У лидшайна тоже есть и степ смуфер и умножитель.
Умножителя нет только у тошибы, у которой дикий коеффициент деления - 64 или 128. Тут да - как я писал в самом начале - пригодится StepMaster. Такие драйверы стоят 10$. И как написл выше verser, набор стоит 7т.р.

[megagad]

Лидшайн стот от 4 до 6т.р., пусть средний стоит 5т.р. (в России). Умножаем на 3 и имеем 15т.р. + 2т.р. боб. Получаем 17т.р. Это EM или DM серия.

Вы в "магазин" давно заглядывали?
"голимый" ДМ422 сейчас стоит минимум 4500р.
ЕМ серия вообще "где там. за облаками"(ЕМ705 - 6500-7000р).
При этом тот-же М542 стоит до 2000р.
И да - откуда у вас степмастер по 5000р?

Замыливание - во временной области - означает - резкое воздействие на вход приводит к более плавной реакции выхода.
Обратная связь в любом случае есть у StepMaster - без нее не возможно организовать умножение частоты, вы должны сравнить то что получилось с тем что было - иначе будет убегать степ. Где есть обратная связь - там настраивается ее глубина и параметры элементов которые в ней (например фильтры) - это и есть в результате инерционность ситемы.

Вы о чём вообще? Вы с чисто цифровыми системами дел не имели вообще? С МК системами как понимаю тоже? Пришёл ОДИН импульс. система его приняла, пустила в оборот и выдала от одного до N импульсов, в зависимости от состояния сигнала ДИР. УСО. Фильтрация на уровне "ноль или единица" и "нормированная длина импульса". Общем - ссылку на тему уже дали - изучайте.

Уважаемый mhael, не хотел быть резким но
Вы сервопривод держали в руках? У самого просто китайского есть встроенный умножитель сигнала степ вида:

Уважаемый ФРОСТ, не хотелось бы быть резким, но каким боком тут СЕРВОПРИВОД вы притянули к ШАГОВОМУ ПРИВОДУ?? Тем более к ОБЫЧНОМУ нормализатору импульсов? Да, "фильтр" тут не очень подходит название.

[frost]

Если не читали - то почитайте! Там расписано все. Реальные тесты. Лично проводил. С 68 поста.
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 86#p146486

Изучил, спасибо за ссылку. Вы большую работу провели, мало у кого хватает сил так досканально все проверить.

[frost]

Вы в "магазин" давно заглядывали?
"голимый" ДМ422 сейчас стоит минимум 4500р.

http://darxton.ru/catalog_item/drayver- ... ine-dm442/ - DM442 40В 4А 4т.р. - по току и напряжению аналог тошибы, только в разы лучше.
http://darxton.ru/catalog_item/plata-ko ... ie-9-36-v/ - Степмастер за 5100р

в китае http://ru.aliexpress.com/item/Hot-Sale- ... 95924.html - 3т.р. - это я быстро нашел.

Вы о чём вообще? Вы с чисто цифровыми системами дел не имели вообще? С МК системами как понимаю тоже? Пришёл ОДИН импульс. система его приняла, пустила в оборот и выдала от одного до N импульсов, в зависимости от состояния сигнала ДИР. УСО. Фильтрация на уровне "ноль или единица" и "нормированная длина импульса". Общем - ссылку на тему уже дали - изучайте.

Если вы напишите такой софт то - Вам поставят двойку в семестре. И сразу отчислят.
А если серьездно как ваша система при изменяющейся входной частоте будет знать с какой частотой (а тем более умноженной) выдавать выходную? Как считать промежутки между импульсами? Они будут постоянно изменяться в зависимости от входной частоты. Еще надо постоянно следить чтобы Nвых = Nвх*X
Почитайте методичку из института по системам регулирования.

[verser]

Умножителя нет только у тошибы, у которой дикий коеффициент деления - 64 или 128. Тут да - как я писал в самом начале - пригодится StepMaster.

Дык (если не вдаваться в спор о технических преимуществах и недостатках), если по-вашему StepMaster для пользователей с тошибой и т.п. - само то, Вы сами дали ответ на вопрос "А зачем?". Да и посмотрите на высокую активность ветки StepMaster на форуме. Сообщество здесь огого какое требовательное. Попробуйте здесь что-нибудь предложить за деньги сырое или отсталое - Вас тут же отвергнут. А StepMaster выдержал это нелегкое испытание, это говорит о многом.

[shalek]

Изучил, спасибо за ссылку. Вы большую работу провели, мало у кого хватает сил так досканально все проверить.

И чЁ?

[michael-yurov]

Как я понимаю эту устройство (ваша плата StepMaster)- обычный фапч, схему прилагаю.

Да, правильно понимаете. Принцип работы очень близок.
Разве что алгоритм больше похож на ФНЧ.

Что он делает - своей инрционностью замыливает степ и позволяет умножать/делить частоту.

"Замыливает" - не самое удачное слово, но да, вносит инерционность в систему.

На опреденных частотах, да, будет плавнее двигаться шаговик.

На любых частотах, но важнее, конечно, область низких скоростей.

Но добавляя инерционность вы теряете точность

Отклонение от исходной траектории при использовании типовых значений скоростей и ускорений для ЧПУ станков - доли микрона - единицы микрон.
При том отклонение происходит там, где оно реально нужно - в вершинах стыков сегментов при движении по плавной траектории, состоящей из линейных отрезков.

резать станок будет как на ненастроенной серве.

Вот тут вы не правы - ненастроенная серва не может точно удерживать требуемую позицию (ври незначительном внешнем воздействии будет существенно отклоняться от требуемой позиции). А при использовании степмастера можно и от траектории не отклоняться, и настроить сервоприводы на "жесткую" работу.
Вы не сможете настроить серву так, чтобы она и входящий сигнал выравнивала, и позицию жестко удерживала.

И самое главное - такой фапч стоит на входе любого современного драйвера - лидшайна наример, у них эта функция называет степ смуффер. Поэтому зачем вообще эта плата нужна?

Я вас умоляю...
Эта функция, конечно, заявлена в цифровых драйверах серии EM и AM, но работает она настолько плохо, что лучше бы ее не было.
На низких частотах - вообще отключается (где она и нужна), а на высоких вносит в сигнал существенную неравномерность, и мотор работает с шумом и не способен работать на очень высоких скоростях (если отключит эту функцию - удается разогнать мотор до больших скоростей, и звук работы становится "чище").

А плата... ну, вообще это сама по себе хорошая и удобная интерфейсная плата, даже без учета обработки сигнала.
Можно, конечно, и напрямую к LPT подключить драйверы. Если хотите сэкономить - я бы вам так и посоветовал.

Единственное применение ее - это управление дешевыми драйверам на тошибе.

Вот только вчера отговаривал одного из желающих приобрести мою плату от использования ее вместе с тошибовскими микросхемами.
Им уже ничего не поможет.
Я посоветовал потратить деньги на драйверы поприличнее. А плату - уже потом, если будет желание и возможность.

Но кто будет покупать дешевые драйвера и такую дорогую плату?

Не думаю, что плата дорогая.
Цена соответствует стоимости всех комплектующих, если приобретать их в России по минимальным ценам.

Cреднестатичтический пользователь купит драйвера лидшайн и за 10у.е. китайскую плату развязки.

Я разве против?
В драйверах серии DM описанной функции нет (и я считаю, что это хорошо, т.к. не придется разбираться, как ее отключить).
Драйверы AM на алиэксперсс стоят по $100 за штуку. EM - не продаются.
При этом я не думаю что интерфейсная плата за $72 выбивается из ценового диапазона.

Но кто будет покупать дешевые драйвера и такую дорогую плату?

На счет дешевых драйверов - это вы сами придумали. Я ничего такого никогда никому не предлагал.

Поправьте если что не так.

Скажите, а аппаратные контроллеры для Mach3 (usb или ethernet за $100-$300), получается еще проще устроены?
Вот так:

Только что-то никак не удается их изготовителям сделать нормальное надежное устройство.
По большому счету хороших контроллеров под Mach3 только SmoothStepper и KFlop.
И то им еще интерфейсная плата нужна.
Ну еще есть какой-то китайский (за $200), который, вроде бы без существенных проблем работает.

[mhael]

Вы сервопривод держали в руках?

промолчу

.

У самого просто китайского есть встроенный умножитель сигнала степ вида:

Я дико извиняюсь, а это тут каким боком? вы что внутренним умножителем дискретность позиционирования повысите? Или плавность разгона? Или ЭТО Вам как-то поможет в настройках режимов разгона-торможения?

А настроками ПИД регуляторов контуров положения и скорости можно установить любые реакции (сглаживания, задержки) на входной степ, можно сделать что вал будет как часовой маятник качаться вокруг равновесного положения.

Вы сами хоть один нормальный сервопривод под реальную кинематику станка настраивали? Или опять горе-теоретика?

Изучил, спасибо за ссылку. Вы большую работу провели, мало у кого хватает сил так досканально все проверить.

И у Вас не хватит, а "какашки кидать" и дурак может.

[frost]

Скажите, а аппаратные контроллеры для Mach3 (usb или ethernet за $100-$300), получается еще проще устроены?

На этот счет киилометры написаны, там много вариантов есть как сделать. Я честно не изучал и занимаюсь больше другими делами. Можно с гуном делать, можно как мач - по маске выбирать степы. Но все упирается в медленные дешевые процессоры и необходимость параллельно крутить много осей.
Самый лучший вариант с плис как смусстеппер. Кому нужно больше 100кГц и кто готов платить - это его вариант. 80% пользователей хватет 100кГц а дальше встроенные умножители в драйверах...

[frost]

Я дико извиняюсь, а это тут каким боком? вы что внутренним умножителем дискретность позиционирования повысите? Или плавность разгона? Или ЭТО Вам как-то поможет в настройках режимов разгона-торможения?

В сервоприводе повысить дискретность выше дискретности энкодера невозможно. Это раз.
Два. Умножитель сделать можно двумя способами:
первый - внутренний счетчик энкодера или степ инкрементировать +1, +2, +N - получится или делитель или умножитель. Будет соответсвенное снижение точности.
второй - настроить драйвер на работу с точностью энкодера, снаружи повесить фапч умножитель (сделать это либо внутри программно либо подключить например Stepmaster)

Настройки торможения в основном делаются ПИД регуляторами положения, скорости или контуров тока. Конечно любое устройство включенное на пути степа и делающее задержку поможет тормозить и ускоряться, StepMaster например.

[michael-yurov]

Тут идет речь о реализации на АРМ простых алгоритмов - П-регуляторы, фильтры (рекурсивные и нет), сложить, умножить, синус добавить, экспонента... С точки зрения теории - да это цифровая обработка. Но вцелом это не сложно.

Никто не спорит. Алгоритмы простые.
Сложности другие - например изменять частоту выходного сигнала намного быстрее периода следования импульсов.

на этой картинке отчетливо видно как затянуты фронты (выход относительно входа)

Обратите внимание, что на этой картинке приведен график ускорения, а не скорости или положения.
И подобное затягивание фронтов - очень большой плюс. Системы, работающие в режиме S кривой изменения скорости (ускорение изменяется не ступенчато, а плавно, график представляет собой трапецию) показывают наилучшие результаты в плане скоростей, ускорений и минимизации вибраций станка.
Я сравнивал с движением троллейбуса, где можно включить или выключить тягу, ступенчато изменяя ускорение, с движением легкового автомобиля, где мы плавно нажимаем на педаль акселератора.

Это сглаживание - в зависимости от траектории каждой конкретной оси, ее скорости, ускорения - будет разное. Каждя ось в процессе движения будет запаздывать по-разному. Это возможно приведет к тому что резать станок будет не правильно. Возможно автор предусмотрел это и сделал автоматически подстаиваемое затягивание фронта, которое поддерживает его постоянным, чтобы оси двигались одинаково - не зависимо от ускорений и скоростей.

В моем случае временная задержка постоянна во всем диапазоне частот и по всем осям, что позволяет исключить ее влияние на работу станка.

[ХОЧУВСЁЗНАТЬ]

frasta уже не видно и не слышно,темку изучает

[frost]

Изучил, спасибо за ссылку. Вы большую работу провели, мало у кого хватает сил так досканально все проверить.

И чЁ?

да ничЁ.
Посмотрел, почитал. Фапч работает, вносит задержку, добавляет мягкости в движение двигателей. Вы молодец что уделили этому время и провели тесты. Наглядно все видно.

[michael-yurov]

Но все упирается в медленные дешевые процессоры и необходимость параллельно крутить много осей.
Самый лучший вариант с плис как смусстеппер.

Ну а у меня - не уперлось. Загрузка процессора - около 10%
Выходная частота до 17,6 МГц и при этом никаких масок - идеальный сигнал на выходе.
Обновление выходной частоты - 10 000 раз в секунду.

[shalek]

да ничЁ

Т. е. считаете я зря купил фильтр и можно было просто довольствоваться оригинальными цифровыми DM442 драйверами (в них же все встроено) и дешевой интерфейсной платой?

[frost]

Обратите внимание, что на этой картинке приведен график ускорения, а не скорости или положения.
И подобное затягивание фронтов - очень большой плюс. Системы, работающие в режиме S кривой изменения скорости (ускорение изменяется не ступенчато, а плавно, график представляет собой трапецию) показывают наилучшие результаты в плане скоростей, ускорений и минимизации вибраций станка.

Я думал это график скорости, на выходе ПИ регулятора когда дир переключается. Хотя при изменении скорости на фронте мы и видим ускорение. Ускорение это же изменение скорости.
Вообще вы молодец, хорошая разработка. До конца довели, работает.
Мой основной вопрос был о ее смысле. Поскольку она дублирует части которые есть в драйвере + на устаревший ЛПТ. 2 процессора поставили... Жалко.
Сделали бы лучше УСБ контроллер движения на одном арме, потратилиб время. На мой взгляд это более перспективно. Можно еще 20 лет его продавать. Можно перелопатить хоть 25кгц проект на ардуино от 3d принтеров.
Без обид вообще.