Elektromotor Position regeln

Ich verstehe deine Frage nicht. Beide beipielen sind PI(D) reglungen. Vergess das wort Kaskadenreglung, damit meint jeder etwas anders.

Jasmin N. schrieb:

. Ich kann mir vorstellen, dass die Kaskadenregelung sehr viel Präziser ist.

Präzision nicht unbedingt, die hängt eher vom Encoder ab, aber die Schnelligkeit der Ausregelung ist besser.

Wir für eine Positionsregelung in der Industrie meistens so eine Kaskadenregelung verwendet

Ja, da sitzen Profis die Fertiggeräte einsetzen.

Kaskade: 1: Strom wird geregelt 2: Geschwindigkeit wird geregelt 3: Position wird geregelt

Jasmin N. schrieb:

Meine Frage ist nur in welcher Hinsicht sich die Kaskadenregelung im Gegensatz zur "einfachen Regelung" unterscheiden. Ich kann mir vorstellen, dass die Kaskadenregelung sehr viel Präziser ist.

Die Kaskadenregelung ist schneller (wenn man es richtig macht) und du erzielst damit ein besseres Regelverhalten.

Wir für eine Positionsregelung in der Industrie meistens so eine Kaskadenregelung verwendet?

Danke!

Bei höheren Anforderungen verwendet man heute Drehfeldantriebe. Die Regelung erfolgt in viele Fällen mittels Feldorientierung (rotierendes Koordinatensystem, welches eine Achse am z.B. Rotorflusszeiger ausrichtet). Tatsächlich wird auch hier oft eine Kaskadenregelung aufgebaut. Gebürstete Motoren werden bei hohen Anforderungen schon lange nicht mehr eingesetzt.

Alles um PID ist in der Industrie ziemlich populär, weil es verhältnismäßig einfach ist und auch günstig zu realisieren. Wenn das Regelungsergebnis ausreichend ist, dann wird PID gemacht. Da auch das KnowHow rund um Regelungstechnik in vielen Unternehmen fehlt muss man sich mit einfachen Mitteln behelfen. Sprich: Es bleibt oft bei einem linearen Regler im Frequenzbereich, weil die Leute auch nicht viel mehr können.

Man koennte noch hinzufuegen das es dir ein Kaskadenregler einfacher macht das Problem zu loesen weil du jeden der drei oben angefuehrten Unterregler einzeln parametrieren kannst.

Ausserdem kannst du dann fuer jeden Regler getrennten Grenzwerte festlegen. Du kannst z.B dafuer sorgen das die Geschwindigkeit beim hinfahren auf dein Ziel nicht zu gross wird. Das sorgt dann dafuer das in der Praxis deine Mechanik laenger haelt. Vielleicht willst du auch manchmal besonders langsam fahren.

Oder du kannst den Strom so regeln das der Motor oder seine Elektronik nicht ueberlastet wird.

Und dann noch ein wichtiger Punkt. Man geht ja bei solchen Systemen davon aus das es LTI Systeme sind um dann seine Parameter berechnen zu koennen. In der Praxis gibt es aber oftmals interessante Abweichungen. Ein Beispiel dafuer waere das Losbrechmoment einer komplexeren Mechanik. Deshalb findet man dann manchmal Abweichungen vom eigentlichen Regler im Sourcecode. Wenn du drei ueberlagerte Regler hat, dann hat man viel mehr Moeglichkeiten da einzugreifen.

Vanye

Jasmin N. schrieb:

ich beschäftige mich gerade mit der Positionsregelung eines Elektromotors.

Da es nur eine Sorte von Elektromotoren gibt, sollte das ein Einfaches sein.

Ich empfehle eine elektronische Steuerung.

Von der gibt es auch nur eine Sorte. Die kann alle Motoren abscannen.

Die original Amazon-Motor-Steuerung, findet heraus, ob es ein Haupt- oder Nebenschluss-Motor ist, ob er asynchron, oder synchron betrieben wird, wieviel Bürsten er hat und wieviele Pole. Dann schaltet sie die Ausgänge passend um und appliziert die Phasen mit den richtigen Spannungen, inklusdiert aller möglichen Wellenformen, bis flat top.

Dabei rechnet sie online den maximalen Strom aus und beachtet alle Normen und Betriebsbereiche.

Wenn man sie bei Amazon-Drive kauft, moduliert sie den Motor noch so, dass das zuckelnde Elektofeld einen niederfrequenten Gleichstrom in nahe umliegenden Kabeln versacht, dass damit ein Handy, wie ihr es in DE nennt, geladen werden kann, ohne den Stecker irgendwo einzupluggen.

Schönes Wochenende

Jasmin N. schrieb:

ich beschäftige mich gerade mit der Positionsregelung eines Elektromotors.

"akademisch" in Form von irgendwelchen theoretischen Konzepten, oder "praktisch"?

Positions- Was genau soll denn mit der "Position" geregelt werden? Ein Motor ist etwas rotierendes. Er kann z.B. einen Roboter-Arm mittels mechanischer Umsetzung "rotatorisch" in "translatorisch" an eine bestimmte Position verfahren. Wass passiert, wenn diese Position erreicht wird? Wir dann erwartet, dass der Motor oder die daran hängende Mechanik genau in dieser Position verbleibt? Wie ist das sichergestellt?

Regelung "Regelung" bedeutet, dass ein Sollwert mit einem Istwert verglichen wird, und solange verfahren wird, bist der Istwert erreicht wird. Gibt es keinen Istwert, dann ist es eine "Steuerung". Was genau ist also dein Positions-Istwert-Aufnehmer?

Zur Regelung gehört auch noch die Frage, mit welcher Beschleunigungs- bzw. Abbremsungs-Geschwindigkeit verfahren werden soll. Gegebenenfalls darf z.B. nicht aus einer "vollen Bewegung" heraus plötzlich "die Bremse" betätigt werden, weil es sonst irgendwas beschädigt, z.B. ein Getriebe.

--> beschreibe besser das "Problem", und nicht die vermeintliche "Lösung".

Eine "einfache" Positionsregelung funktioniert nur unter sehr begrenzten Umständen.

1. Man kann einen Motor nicht beliebig hoch bestromen.
2. Je nach angetriebenem Trägheitsmoment kann ein Motor nicht beliebig schnell abbremsen.

Also benötigt man einen Stromregelkreis um den Motor nicht zu überlasten Also benötigt man einen Geschwindigkeits-regelkreis um rechtzeitig die Anfahrgeschwindigkeit herunterzusetzen. Eine Kleinstmotor mit einem Schneckengetriebe ohne Last kann man auch mit nur einem "Einfachregelkreis" betreiben.

Einen Servo-Motor der einen schweren Robotarm zügig bewegt nicht.

Katrin I. schrieb:

Udo S. schrieb:

um rechtzeitig die Anfahrgeschwindigkeit herunterzusetzen.

die Bschleunigung ist das, was geregelt werden muss.

Da wird man aber auch die Position benötigen, oder wenigstens die Drehzahl (besser beides) und dann eine Beschleunigung berechnen müssen.