Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Frage zum 4-Quadranten Steller


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von Gisbert (Gast)


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Hallo,

ich möchte folgendes theoretisch betrachten: Ein P-T1 Glied (Motor) mit 
der Zeitkonstanten T1 und der Verstärkung Kp. Das P-T1 Glied soll mit 
einem 4-Quadrantensteller gespeist werden.

Nun habe ich ein Rauschsignal als Sollwert.
Ich möchte betrachtren, wie schnell mein P-T1 Glied dem Sollwert folgen 
kann.

Ich denke der 4QS könnte man als Totzeit auffassen, mit der Zeit Ts.

Dann approximiere ich die Strecke und den 4QS als P-T1 Glied mit der 
Summe der Zeitkonstanten. Die resultierende Konstante ist demnach Ts + 
T1.

Jetzt würde ich wie bei einem Kondensatorladevorgeng sagen. Man sagt ja 
oft, bei 5 Tau ist der Kondensator ausreichend geladen, also bei 
5*(Ts+T1).

Wenn ich nun bestimmen will ist, welche maximale Steigung das 
Eingangssignal haben darf, damit die Regelung noch hinterher kommt.

Was sind übliche Zeitkonstanten bei Motoren und 4QS?

Wie könnte ich die thematik angehen?

LG Gisbert

von aSma>> (Gast)


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Gisbert schrieb:
> ich möchte folgendes theoretisch betrachten: Ein P-T1 Glied (Motor) mit
> der Zeitkonstanten T1 und der Verstärkung Kp. Das P-T1 Glied soll mit
> einem 4-Quadrantensteller gespeist werden.

Das ist nicht theoretisch genug. Da fehlt dir noch die elektrische 
Zeitkonstante. Willst du die nicht miteinbeziehen?

> Nun habe ich ein Rauschsignal als Sollwert.
> Ich möchte betrachtren, wie schnell mein P-T1 Glied dem Sollwert folgen
> kann.

Eine als Sollwert Rampe reicht aus um deinen Regler zu testen.

> Ich denke der 4QS könnte man als Totzeit auffassen, mit der Zeit Ts.
>
> Dann approximiere ich die Strecke und den 4QS als P-T1 Glied mit der
> Summe der Zeitkonstanten. Die resultierende Konstante ist demnach Ts +
> T1.

Heutigen Treiber haben einen deadtime von 100ns. Ein Glockenanker Motor 
den ich hier aufm Schoss hab, hat eine Anlaufzeit Konstante von etwa 
10ms und L/R ca. 40µs.

Du brauchst Datenblätter, sonst kommst du nicht weit.

von Gisbert (Gast)


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Ich antworte mal ohne Zitat.

Ist das T1 des P-T1 Glieds nicht die elektrische Zeitkonstante?
Ich dachte dem wäre so...

von aSma>> (Gast)


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Was ist größer die elektrische oder die mechanische Konstante?! Die 
kleinere wird meistens vernachlässigt(siehe oben Bsp.). Genau genommen 
hast du eine PT2 Strecke oder approximiert Pt1 mit einer Totzeit, bzw 
Stichwort Allpassglied.

Im Lutz Wendt gibt es für Motorregelung ein paar Beispiele.

von Vermont (Gast)


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aSma>> schrieb:
> Was ist größer die elektrische oder die mechanische Konstante?!
> Die
> kleinere wird meistens vernachlässigt(siehe oben Bsp.). Genau genommen
> hast du eine PT2 Strecke oder approximiert Pt1 mit einer Totzeit, bzw
> Stichwort Allpassglied.
>
> Im Lutz Wendt gibt es für Motorregelung ein paar Beispiele.

die elektrische ist kleiner als die mechanische...

Mich interessiert nicht die Regelung sondern die theoretische 
Betrachtung der Dynamik. Also wenn ich einen Sprung, eine Rampe oder was 
auch immer auf den Motor geben möchte, interessiert mich, wann der 
Ausgang gleich dem Eingang ist.

Denn ich möchte grob Abschätzen, bis zu welcher Geschwindigkeit 
(Sollwersprünge, bzw. Änderung der Eingangsgröße) der Motor einigermaßen 
"hinterher" kommt.

Wie kann ich bspw die mechanische Zeitkonstante Abschätzen?
(worst case Betrachtungen reichen aus)

von aSma>> (Gast)


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Um theoretische Schätzungen machen zu können, braucht man Daten von 
bewegter Masse, Motor, Treiber, Reibung. Dann macht man irgendeine 
Annahme und vereichfacht alles z.B.: el. Zeitkonstante, Reibung, Treiber 
= Pt1 mit 1ms Verzögerung.

Um die Streckenkonstanten bestimmen zu können, stellst du eine 
differential Gleichung auf. Wenn du ein Gertriebe hast, dann wird es ein 
wenig schwieriger aber nicht unmöglich. Ist ja nur eine Masche und ein 
paar Gleichung.

von Gisbert Vermont (Gast)


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aSma>> schrieb:
> Um theoretische Schätzungen machen zu können, braucht man Daten
> von
> bewegter Masse, Motor, Treiber, Reibung. Dann macht man irgendeine
> Annahme und vereichfacht alles z.B.: el. Zeitkonstante, Reibung, Treiber
> = Pt1 mit 1ms Verzögerung.
>
> Um die Streckenkonstanten bestimmen zu können, stellst du eine
> differential Gleichung auf. Wenn du ein Gertriebe hast, dann wird es ein
> wenig schwieriger aber nicht unmöglich. Ist ja nur eine Masche und ein
> paar Gleichung.

Ist die mechanische Konstante denn nun größer als die elektrische?

von aSma>> (Gast)


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Siehe oben mit Beispielzahlen.

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