Motor Simulink Frage an die Profis

[Alexej (Gast)]

Hallo Leute,

ich habe folgendes Problem:

Ich möchte einen Linearmotor, der senkrecht aufsteht (d.h. Bewegung in 
z-Achse) simulieren.

Nun ist es wie folgt:

Ich brauche einen bestimmten Strom, um den Motor überhaupt mal in 
Bewegung zu versetzen, d.h. um das Eigengewicht Fo zu kompensieren 
brauche ich in dem Falle 6 A. Um nun den Läufer des Motors auf 1 mm 
höher zu bewegen brauche ich 1 A, 2 mm 2 A usw, d.h. alles ist hier 
nahezu linear.

Nun meine Frage:

Wenn ich den Motor mit 7 Ampere bestrome, dann bewegt sich der Läufer um 
1 mm nach oben und behält auch dort seine Position. Bestrome ich den mit 
10 Ampere, dann bewegt sich der Motor 4 mm nach oben und behält dort 
seine Position.

In der Simulation klappt das aber nicht.

Dort wird permanent intergriert, was nicht dem Verhalten in der Realität 
entspricht. Wenn ich z.B. 8 Ampere draufgebe, dann simuliert der mir mit 
der Zeit eine Höhe von 10 mm was aber nicht stimmt, daher meine Frage:

Was fehlt noch am Modell ?

Wenn ihr fragen habt, so lasst mich es wissen...

[Bert S. (kautschuck)]

Ich denke das Problem liegt in der Idee, dass die Höhe linear Abhängig 
vom Strom ist. Wenn du eine genug hohe Kraft (F_z>F_0) durch den Strom 
erzeugst, dann hast du eine Konstante Beschleunigung >0, egal ob nun 
deine Höhe erreicht ist oder nicht. Deine Integratoren integrieren nun 
deine Beschleunigung bis ins unermessliche, doch die Saturation lässt 
maximal 10 passieren, was aber nicht heisst, dass x nicht ->infty geht. 
Du brauchst also ein feedback für deinen Strom, um ihn bei der richtigen 
Höhe so einzustellen, dass er gerade F_0 kompensiert.

Gruss Bert

[Bert S. (kautschuck)]

Ich habe dir mal das ganze simuliert. Der Motor in meinem Simulink 
Modell entspricht gerade deiner Schaltung. Dein Modell stimmt schon. Ein 
Linearmotor alleine hat aber noch keinen Regler, wenn du ihm genug strom 
gibst fährt er einfach soweit es geht. Den PID Regler musst du halt nach 
der Ziegler Nichols Methode noch anpassen.

Edit: Die Vorgabe hier ist nicht der Strom sondern der Position. Der 
Plant Input entspricht dann dem Strom, der evtl noch mit einer 
Saturation begrenz werden sollte.

[Alexej (Gast)]

vielen lieben Dank für deine Antwort ....

Grade einen Regler wollte ich vermeiden, aus einem Grund: in realen 
Aufbau verwende ich auch keinen Regler.... Daher müsste doch die 
Simulation vll irgendwie ohne Regler funktionieren?

Den Regler auslegen ist kein Problem....aber wie gesagt, Regler wollte 
ich vermeiden...

[Bert S. (kautschuck)]

Wenn du keinen Regler im Linearmotor verwendest, dann musst du zumindest 
für den Motor das Bewegungsprofil vorgeben, das ganze ist aber sehr 
Störanfällig, den z.B eine Abweichung der vorgegebenen Masse führt schon 
zu einer starken Positionsabweichung. Ich empfehle für den richtigen 
Linearmotor einen Regler zu verwenden, zumindest wenn du etwas damit 
machen willst und ihn nicht nur zum testen verwendest.

Gruss Hans

[Alexej (Gast)]

Bert Siegfried schrieb:
> Wenn du keinen Regler im Linearmotor verwendest, dann musst du zumindest
> für den Motor das Bewegungsprofil vorgeben, das ganze ist aber sehr
> Störanfällig, den z.B eine Abweichung der vorgegebenen Masse führt schon
> zu einer starken Positionsabweichung. Ich empfehle für den richtigen
> Linearmotor einen Regler zu verwenden, zumindest wenn du etwas damit
> machen willst und ihn nicht nur zum testen verwendest.
>
> Gruss Hans

Hmm, ok, ich danke erst mal für deine Antwort lieber Bert.

[Fabian F. (fabian_f55)]

Auch wenn du den motor nicht regelst, ergibt sich ein "Regelkreis" aus 
der physikalischen Reaktion des Motors. Wenn du das Verhalten des echten 
Motors simulieren willst, musst du auch die Motorstrecke modellieren. 
Die ist dann später kein Teil deiner Motorsteuerung, aber für die 
Sumulation brauchts nunmal Regler und Strecke.