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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektronik für Servo gesucht


Autor: Sven (Gast)
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Hallo! Ich suche eine Schaltung für eine Servo-Elektronik, mit der ich
einen DC-Kleinmotor (6-9V, 400-500mA unter Last) ansteuern kann. Die
Motorbewegung wird über Getriebe untersetzt und über ein Poti (5-10k)
an die Schaltung zurückgegeben. Also eigentlich ein klassischer Servo.

Aber: Er soll nicht mit den üblichen ms-Impulsen gesteuert werden,
sondern über eine Gleichspannung 0-5 oder 0-10V. Damit fallen die
allgemein verwendeten Servo-ICs schonmal aus.

Außerdem wäre es schön, wenn das ganze mit einer unsymetrischen
Versorgungspannung von 9-12V auskommt.

Bisher hat meine Suche nur Schaltungen gebracht, die Ansteuerpulse für
Servos erzeugen.

Sven

Autor: Robert (Gast)
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Sven,

vor vielen Jahren habe ich mal so was entwickelt. Man braucht eine
Brückenendstufe (analog oder PWM) und am Eingang der Endstufe einen
Differenzverstärker der die Steuerspannung (soll) mit der Position
(vergleicht) und daraus die Stellgröße berechnet. Wenn dich
Verlustleistung nicht interessiert dann kann das rein analog laufen.

Robert

Autor: Steffen (Gast)
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Sven,

da gibt es einiges auch ohne ext. PWM.
Von HOLTEK den HT6751A oder HT6751B, den man aber nicht so einfach
bekommt. Bei Freescale gibt es einiges, z.B. MPC17510EJ/R2 oder
MPC17517DTB/R2.

Gruss

Steffen

Autor: thomas (Gast)
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Hi,

ich würde bei der Standardelektronik des Servo bleiben. Du kannst ja
einen analogen PWM aufbauen (mit 3 Opamps), und dann nur noch die
Steuerspannung mit addieren oder subtrahieren auf die gewünschte Pegel
bringen.
Im Anhang mal ne Skizze. Sowas hatte ich früher schon mal gebaut.Das
geht!

guude aus Hessen

Thomas

Autor: Rahul (Gast)
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Das ist doch ein relativ einfacher Regelkreis.
Man vergleicht zwei Spannungen miteinander.
Ist die Soll-Spannung grösser als die Ist-Spannung, dreht der Motor in
die eine Richtung, ist es anderes herum dreht er auch anders herum.
Da müsste man am Ausgang eine H-Brücke haben, bei der jeweils eine
Seite von einem eigenen Komparator angesteuert wird.
Die beiden Komparatoren werden wiederum von einem Differenzverstärker
angesprochen.
An den Eingängen des Differenzverstärkers liegen die beiden zu
vergleichenden Spannungen an.
Die Komparatoren sollten nicht die gleiche Schaltschwelle haben,
sondern eine gewisse Hysterese besitzen.

Die ganze Schaltung dürfte aus einem 4fach OP und 4 Transistoren (2
BD135 und 2 DB136 oder so ähnlich) bestehen.

Schöne OP-Übung...
Gruß Rahul

Autor: crazy horse (Gast)
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ist nicht ganz so einfach, wie du denkst. Für wirklich gute Ergebnisse
(Stellzeit, Genauigkeit, kleiner Totbereich) läuft das auf einen
kompletten PID-Regler hinaus.

Autor: Sven (Gast)
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Eine rein analoge Lösung wäre schön. Also PID-Regler mit H-Brücke. Hat
dafür jemand schon eine Schaltung, Prinzipskizze...? Beruhigt mich ja
einerseits, dass jetzt hier nicht zehn Links stehen, ich bin also doch
nicht zu doof zum Suchen. Andererseits: Sonst findet man doch auch zu
jedem M... was im Net, dass muss doch schonmal jemand gemacht haben.

@Steffen: Die MPC sind doch aber PWM-Treiber? Gibt es eigentlich
analoge H-Brücken-Treiber als IC? L165 braucht man immer zwei, und
sowas wie einstellbare Strombegrenzung wäre auch schön...

@Thomas: Womit kann ich mir die mht-Datei ansehen?

@crazy horse: Genau. Wobei Stellzeit nicht kritisch ist, aber
Genauigkeit und geringes Überschwingen wären wichtig.

Sven

Autor: Rahul (Gast)
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Naja, das sollte eigentlich mehr ein grober Vorschlag sein. So als
Denk-/Probieranstoß...
Ausserdem wäre es auch nur eine Zweipunktregelung, da die H-Brücke ja
geschaltet werden würde.
Bei einer hohen Getriebeübersetzung könnte das sogar gehen.
Für eine rein analoge Lösung wären ja auch das Wissen diverser
Parameter noch nötig...
Dass Analog ziemlich gut ist, konnten wir bei einer Projektarbeit
feststellen: Mehrere Semester lang wurde versucht ein magnetisches
Lager mittels Mikrocontroller oder PC zu steuern.
Irgendwann ist dann mal jemand auf die Idee gekommen, die Regelstrecke
zu vermessen. Dabei stellte man dann fest, dass Mikrocontroller und PC
zu langsam waren (bzw. die AD/DA-Karte im PC).
Inzwischen wird das Ding über ein paar OPs und geregelt, die die Spulen
per PWM ansteuern. Das ganze hat 6 WOchen gedauert...

Gruß Rahul

Autor: Sven (Gast)
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Ich kann mich da an eine Schaltung im Tietze-Schenk erinnern: Ein
PID-Regler, für den man 4 OPVs (P, I, D und Summierer) braucht, wurde
durch einen OPV, der gleichzeitig P, I und D machte, ersetzt. Hat
jemand diese oder eine ähnliche Schaltung parat?

Sven

PS: Bin immer noch auf der Suche nach Analog-Brücken-Treibern: 9-12V
unipolar, etwa 400mA Last, möglichst mit Kurzschluß-Schutz, DIL oder
Pentawatt-Gehäuse...

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