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Searcher

Stand der Dinge

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nach einigem Probieren hat der Quadenc nun einen Stand erreicht, mit dem ich jetzt hoffentlich etwas gezielter auf eine bessere Drehzahlregelung losgehen kann.

Bis jetzt gab es da verschiedene Probleme:

1. Zum Messen vom Ansprechverhalten und Beschleunigung wollte ich Meßdaten im EEPROM speichern und anschließend auswerten. Also Meßprogramm gemacht, daß zB 8000 mal pro Sekunde eine Variable hochzählt. Ein Qadratursignalausgang des zB linken Encoders auf INT0 Eingang gelegt. Bei einem zB falling edge Interrupt den Variablenwert im EEPROM speichern und später mit BASCOM IDE auslesen und in EXCEL weiterverarbeiten.

Der ATtiny24hat dazu zuwenig Speicher. Also mit einem über I2C ansprechbaren externen EEPROM (natürlich recycelten 24C08 ) erfolgreiche Versuche gestartet bis ich leider feststellen mußte, daß die Software I2C Übertragung und vor allem die Speicherzeit des 24C08 mit 5ms viel zu langsam ist.

Nun tut es ein provisorischer Meßaufbau mit noch vorhandenem ATtiny45 auf dem Sockel vom ATtiny24. Wie schon beim Linienfolger "TT" Meßwerte im SRAM zwischenspeichern und nach Ende der Meßfahrt in den internen EEPROM übertragen. Da schaffe ich dann ca. einhundert Zwei-Byte-Meßwerte aufzunehmen.

2. Leider waren die ersten Messungen total unplausibel und die daraus erzeugten Grafiken wirklich nicht schön anzuschauen.

Ursache lag wohl in den unterschiedlichen Hysteresen der IO Pins der beiden µCs. Während sie beim Tiny24 bei meiner VCC bei mindestens 0,35V liegt (und damit getestet als gut befunden wurde), ist sie beim Tiny45 nur bei 0,2V.

Also zwischen Encoderausgang und Tiny45 Eingang noch ein Schmitttrigger (TC4093) zwischengeschaltet und schon waren die aus den Meßdaten erzeugten Grafiken viel angenehmer anzuschauen

3. Die Beschleunigungskurve des linken Motors zeigte keinen kontinuierlichen Verlauf sondern einen Einbruch der Geschwindigkeitserhöhung mit nachfolgender überhöhter Beschleunigung.

Ursachenforschung auf der mechanischen Seite führte zum Austausch eines mir vorher schon verdächtigen, weil etwas eierndem, großen Zahnrades. Natürlich sind mir dabei die eingeklebten Messinglager ausgebrochen weil die Zahnräder doch recht stramm auf der Achse sitzen. OK, muß also doch vorsichtiger sein... Bei folgender Reparatur gleich das vorher ausgebaute eiernde Zahnrad wieder eingebaut - kein guter Tag. Aber Übung macht den Meister. Der folgende Austausch gegen ein anderes Zahnrad verlief dann ohne Zwischenfälle und hat sich gelohnt.

Die Beschleunigungskurven beider Motoren sind zwar unterschiedlich aber ohne Auffälligkeiten - soweit ich das beurteilen kann.

4. Zur Beschleunigungsmessung werden beide Motore mit gleichem PWM Tastverhältnis von 0 auf 66% gleichzeitig geschaltet. Dabei zeigte der Quadenc eine deutliche Rechtskurve, die auch in den Meßkurven sichtbar ist

Die nun halbwegs verläßlichen und plausiblen Messungen von verschiedenen Versuchen brachten mich zur Überzeugung, daß eine Motorselektion sinnvoll wäre.

Jetzt sind die beiden RF-300CH gegen MDN3BC3DRA ausgetauscht. Die beiden zeigen auch kein 100 prozentiges übereinstimmendes Verhalten ist aber schon viel befriedigender. Der etwas stärkere Motor ist wieder auf der linken Seite gelandet. Mit 65% PWM Tastverhältnis auf der linken Seite gegenüber 66% auf der rechten beschleunigt der Quadenc nun wenigstens optisch gerade allerdings...

5. ... habe ich ein relativ gutes reproduzierbares Geradeausbeschleunigungsverhalten außer der Tastverhältnisanpassung nur auf ebenem, waagerechten Untergrund UND kleiner Veränderung des Abstandes eines Rades zum Mittelpunkt des Fahrgestells durch Verschiebung auf der Achse hinbekommen.

Nur durch Tastverhältnisanpassung gab es unvorhersagbar neben geradeaus auch Abweichungen nach links oder rechts. Durch die Radverschiebung ist es nicht ideal, hat sich aber sehr stark verbessert und ist zu gebrauchen.

So richtig klar ist mir das nicht und vermute höchst laienhaft Folgendes:

Durch irgendwelche momentanen mechanischen oder elektro-magnetischen Einflüsse (Reibwiderstände, Motorbürstenwiderstände, ...) beginnt aus dem Stillstand heraus ein Rad früher als das andere zu drehen. Aufgrund der Konstruktion des Fahrgestells wird dadurch ein Drehmoment auf die andere Seite ausgeübt. Möchte der andere Motor nun anfahren, muß er dieses Drehmoment (außer der Trägheit des Vehikels) auch noch überwinden und hat es schwerer in die Gänge zu kommen. Der erste läuft schon und kann seinen Vorsprung durch Annäherung an seine optimale Drehzahl halten und vielleicht sogar ausbauen. Durch Veränderung des Abstandes des Rades zum Mittelpunkt wird die aufzubringende Kraft der anderen Seite zur Überwindung dieses Drehmoments (und auch des Trägheitsmoments) beeinflußt.

Möglicherweise tritt der Effekt bei mir wegen der geringen Untersetztung von 15:1 des Getriebes deutlich zutage.


Wie weit sich die Fummeleien zum Anfahrverhalten im Hinblick auf Drehzahlregelung noch lohnen werden - keine Ahnung. Denke jedoch, daß eine solidere, abgeklärte Grundlage besser ist als eine schwammige und gut, daß man so einen EEPROM nicht wie früher die EPROMS mit UV-Licht löschen muß

Gruß
Searcher

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Kategorien
Projekte , Root , ATtiny44 , Drehzahlregelung

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