Сервы + ремни: настройка ПИД

[Serg]

К примеру Feror в пределах подачи 0-800 мм мин не превышает 0.04 .. а при подаче в 4000 уже 0.2.

При устоявшемся равномерном движении с этими скоростями, или таки в моменты разгона/торможения?

И заметь, у тебя с ростом скорости растёт и ошибка - это нормально, ибо для перемещения некой массы с большей скоростью нужно выполнить больше работы, а макс. мощность привода не меняется.

[Dmaster]

При устоявшемуся движении. Я писал выше. И опять вы не правы. Характерис тика двигателя постоянного тока сильно нелинейна даже по мощноати. По этому на шильдике двигателя есть 2 указания тока напряжения и усилия. Для 500 и 1500 оборотов. Посмотрите hg112c. Так же на малых оборотах при прирывистых токах дросселя сглаживающего не достаточно. Кривая ТИРИСТОРНОГО привода постоянного тока имеет как минимум 3 зоны нелинейние. 1-я на малых оборотах. Из за особенности работы тиристорных приводов (у вентильных эта проблема меньше или отсутствует) на средних это нормальные обороты и на hg 112c это 500 и высокие обороты. 2 последние обуславливаются характеристиками двигатели. Особенно выражено на двигателях с дополюсами. На малых и средних они помогают, а на высоких - мешают.

[Serg]

В любом случае PID настроен неправильно. Если ваш привод не обеспечивает требуемую мощность/момент во всём заявленном диапазоне оборотов, то нужно либо менять привод, либо настраивать PID ориентируясь на самую маленькую мощность в нужном диапазоне оборотов.

Другой вариант - это использование разных настроек для разных скоростей, но тогда про PID-регулятор придётся забыть и использовать P-регулятор (если нужно поддержание позиции/траектории). Но в этом для обеспечения точности поддержания заданной траектории придётся опять-же в настройках P-регулятора ориентироваться на меньшую мощность...
Закон сохранения действует и тут...

[peg]

Feror в пределах подачи 0-800 мм мин не превышает 0.04 .. а при подаче в 4000 уже 0.2.

Попытаюсь вставить свои 5 копеек.
Все ЧПУ, с которыми я работал (2С42, FMS2000, NC-210) управляют осями в целом одинаково: задание на привод пропорционально рассогласованию. Коэфф. пропорциональности в разных ЧПУ называется по-разному, но суть не в
этом. Если Ferror это рассогласование, то Ваши данные совершенно правильные. При подаче в 5 раз больше рассогласование и должно быть в 5 раз больше. Здесь нет никакой ошибки. (Если рассогласование = 0, задание на привод также = 0, никуда ехать не надо.)
Надо только не упускать из виду, что хотя задание и рассогласование пропорциональны, в ПИДе это не пропорциональный, а интегральный коэффициент (поскольку мы управляем скоростью, а позиция - это интеграл от скорости).

[sidor094]

Со всем кроме последнего утверждения согласен.Но насчет интегрального коэффициента по-моему вы ошибаетесь.Он убирает постоянную ошибку в скорости при данном рассогласовании .Его величина лишь влияет на скорость реакции на изменение нагрузки .Но в любом случае соотношение скорость-рассогласование в итоге выйдет на правильную(заданную) величину(при наличие хоть какого либо интегрального коэффициента).Кстати при одинаковых настройках ПИД в разных приводах ,несмотря на отставание привода от задания между осями ошибки не будет,исключая переходные режимы(углы).

[peg]

Он убирает постоянную ошибку в скорости при данном рассогласовании

Видите? Вы сейчас говорите о ПИДе, регулирующем скорость. Это верно.
Но ведь наша конечная цель регулирования (в каждый момент времени) - позиция. А позиция - это интеграл от скорости. Значит, коэффициенты ПИДа, регулирующего скорость, для позиции превращаются в П -> И, И -> ИИ, Д -> П.
Тонкости терминологии важны. Иначе происходит полное непонимание.

[nkp]

Тонкости терминологии важны. Иначе происходит полное непонимание.

Видите? Вы сейчас говорите о ПИДе, регулирующем скорость.

имхо - регулятор(в данном случае ПИД-регулятор(есть и другие)) "регулирует" то ,с чего датчик заведен на ОС.
посудите сами - если датчик ОС "градусник" - то пытаемся достичь(регулируем) требуемой температуры,
хотя изменять на входе можем как ток (на нагревателе) так и угол заслонки(в каком нибудь котле)

так что :
на ОС у нас заводится датчик положения,а следовательно "регулируем" мы его))
а управляем да - скоростью...

[nkp]

в приводе да,мжет стоять ругулятор скорости(РС) чаще ПИ-регулятор
вот ему в цепи ОС требуется датчик скорости(ТГ - тахогенератор)
или сигнал скорости берется с того же энкодера

[peg]

Вы все верно говорите. Нюансы упускаете. На вход регулятора мы подаем ошибку позиции. А регулятор управляет не позицией, а скоростью. Из-за этого смысл коэффициентов ПИДа изменяется.

Аналогичный случай - фазовая подстройка частоты (ФАПЧ). Фазовый детектор дает ошибку в фазе, а регулятор управляет частотой (производная от фазы).

В любом случае в петле регулирования необходимо иметь не упускать из виду дополнительное интегрирование.

Вот если вы регулируете температуру током нагревателя, то в петле нет интегрирования (температура и ток пропорциональны), а вот если заслонкой/задвижкой, то в петле добавляется интеграл от положения задвижки. И коэффициенты регулятора с задвижкой меняют свой смысл совешенно аналогично вышесказанному.

[nkp]

peg - много букв)))
коротко - в емс у нас:
1) (ПИД)регулятор скорости ?
2) (ПИД)регулятор положения ?
просто напиши - 1 или 2

[Duhas]

peg - много букв)))
коротко - в емс у нас:
1) (ПИД)регулятор скорости ?
2) (ПИД)регулятор положения ?
просто напиши - 1 или 2

он немного о другом пишет, не готов опровергнуть или согласиться, но смысл в целом другой.

[nkp]

он немного о другом пишет

значит я его не понял

[peg]

коротко - в емс у нас:
1) (ПИД)регулятор скорости ?
2) (ПИД)регулятор положения ?

В EMC у нас ПИД-регулятор всего.
Но если на входе ПИД координата (ошибка), а на выходе - скорость, то ПИД превращается в И-ИИ-П регулятор. Это надо понимать и учитывать при настройке.

[sidor094]

Вот если вы регулируете температуру током нагревателя, то в петле нет интегрирования (температура и ток пропорциональны),

При чем тут пропорциональность.Интегратор сводит ошибку к нулю.Пропорциональный коэффициент без ошибки в принципе не работает.Кроме того вы не учитываете остывание нагревателя.Ток - калории,а температура - интеграл от калорий с утечкой в виде рассеяния тепла.Так же не очень понятно зачем проводить сравнение скорости и положения.Да интеграл в петле скорости накапливает ошибку по скорости и компенсирует её,она равна ошибке по положению.Но что нам это дает?То что мы в итоге всегда имеем строго определённую ошибку по положению?С этим вроде никто не спорит.Главное -это переходной процесс.Вначале иитегральная составляющая равна нулю,пропорциональная составляющая максимальна .Из теории обратной связи известно ,что ошибка ослабляется в Кu раз.При этом она всегда присутствует и зависитот коэффициента обратной связи.Чем больше коэффициент ,тем меньше эта ошибка.Затем происходит накопление этой ошибки интегратором.одновременно канал интегратора сводит эту ошибку к нулю.В конце концов,при установившемся режиме пропорциональная составляющая равна нулю ,так как она работает только при наличии ошибки,а всю ошибку убрал интеграл.Следовательно величина интегрального и пропорционального коэффициента влияет только на скорость переходного процесса.И качество привода определяется как раз максимально коротким переходным процессом.Естественно при отсутствии возбуждения.

[peg]

не очень понятно зачем проводить сравнение скорости и положения.

см. сообщение #33

[sidor094]

Положение при неизменной нагрузке в статике не зависит от настройки пид по скороости.Лишь бы какие нибудь отличные от нуля коэффициенты присутствовали,и они не были завышены,до колебательного режима.Только при ускорениях влияют величины интегральной и пропорциональной составляющей