hallo mal wieder.

Nach geraumer Zeit mal eine Zusammenfassung. --> So wie ich sie verstanden habe. <---
Alle hier aufgeführten Punkte habe ich aus den Beiträgen von waste und Manf und können somit jederzeit in diesem Thread nachvollzogen werden. (Bis auf meine Tippfehler)
Mein Anliegen war es, die von waste erstellte Ausarbeitung für genau meinen Asuro nachzurechnen.

Für die einzelnen Punkte habe ich folgende Schreibweise gewählt:
Beitragszeile: Seite im Thread; Autor; Datum Uhrzeit; Thema
Inhaltszeile : Kürzel aus folgender Legende; laufende Nummer [laufende Nummer(n), die zur Berechnung der aktuellen Zeile benutzt wurde(n)]

Legende der Kürzel:
MA = Messen mit Asuro
EH = Ermittelbar aus Handbuch
RE = REchnung mit bekannten werten
WI = WIssen (erfahrung von waste)
MM = Messen mit zusätzlichem Messgerät
VO = VOrgabe von waste
AB = ABleitung aus messergebnissen
?? = unbekannte verwendung/berechnung
?R = unbekannte Rechnung (waste nutzt einen simulator)
P1 = Programm: Liniensensor Übertragungsmaß
P2 = Programm: Beschleunigungsmessung beide Motoren
P3 = Programm: Beschleunigungsmessung ein Motor
K1 = Konstante: 255 -> Maximalwert für Mortorspeed
K2 = Konstante: 0,1050 Meter -> Radabstand Asuro
K3 = Konstante: 0,0525 Meter -> halber Radabstand Asuro
K4 = Konstante: 170 g -> normales Gewicht vom Asuro

OK, auf geht's

<table><tr><td width="100" colspan="2">S1 waste</td><td align=left>18.08.2005 22:52 Beschleunigung</td></tr><tr><td>MA</td><td>1 [P1]</td><td>Übertragungsmaß Liniensensor (Abstand von Mitte) 14/mm</td></tr><tr><td>EH</td><td>2</td><td>Verzögerung AD-Wandler 1,6ms</td></tr><tr><td>MA</td><td>3 [P2]</td><td>Beschleunigung ca. 130ms (1*tau)</td></tr><tr><td>MA</td><td>4</td><td>Vmax ca. 0,51 m/s</td></tr><tr><td>RE</td><td>5 [4|K1]</td><td>Verhältniss PWM-Wert zur Geschwindigkeit PWM/v = 0,51/255 = 0,002m/s</td></tr><tr><td>WI</td><td>6</td><td>Trägheitsmoment Motor 1,12gcm^2;</td></tr><tr><td>MM</td><td>7</td><td>Fahrzeugmasse (bei waste) 240g</td></tr><tr><td>RE</td><td>8 [6]</td><td>Motorträgheit in äquivalenter Masse 2*190g</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S2 Manf</td><td>19.08.2005 21:47 Trägheitsmoment GEMESSEN mit Kleiderbügel</td></tr><tr><td>MM</td><td>9</td><td>Trägheit Achsmittelpunkt 200 micro-Kgm^2;</td></tr><tr><td>MM</td><td>10</td><td>Trägheit um ein Rad 668 micro-Kgm^2;</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S2 waste</td><td>20.08.2005 00:41 Massenberechnung</td></tr><tr><td>RE</td><td>11 [10|K2]</td><td>äquivalente Masse; Drehung um ein Rad m=I/r^2; 668 micro /0,105^2=60g</td></tr><tr><td>RE</td><td>12 [9|K3]</td><td>äquivalente Masse; Drehung um Achsmitte m=I/r^2; 200 micro /0,0525^2=72g</td></tr><tr><td>MM</td><td>13 [7|K4]</td><td>geändertes Gewicht bei wastes Asuro 240g (waste Asuro) / 170g (std. Asuro)</td></tr><tr><td>RE</td><td>14 [11|13]</td><td>äquivalente Masse (Rad) waste 60g * 240g/170g = 85g</td></tr><tr><td>RE</td><td>15 [12|13]</td><td>äquivalente Masse (Achsmitte) waste 72g * 240g/170g = 102g</td></tr><tr><td>?R</td><td>16 [8|14]</td><td> " plus Motorträgheit = 310g</td></tr><tr><td>RE</td><td>17 [8|15]</td><td> " plus Motorträgheit = 292g</td></tr><tr><td>MA</td><td>18 [P3]</td><td>Beschleunigung um nur ein Rad ca. 100ms</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S2 waste</td><td>20.08.2005 19:38 Analyse Frequenzbereich / Bodediagramme</td></tr><tr><td>VO</td><td>19</td><td>v-soll = 0,4m/s</td></tr><tr><td>AB</td><td>20 [1]</td><td>Arbeitsbereich der Reglung = 15mm</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S3 waste</td><td>21.08.2005 17:03 Regler- und Simulationsmodel</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Hier wiederholt waste das Regler- und das Simulationsmodel als Bild</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S3 waste</td><td>22.08.2005 19:06 Reglerstabilität</td></tr><tr><td>AB</td><td>21 [5]</td><td>Antrieb statisch = 0,002m/s</td></tr><tr><td>AB</td><td>22 [3]</td><td>Steigung PT1-Block = 0,0027m/s</td></tr><tr><td>AB</td><td>23 [5|18]</td><td>Zeit PT1-Block = 120ms (kleinstes Trägheitsmeoment drehen)</td></tr><tr><td>VO</td><td>24</td><td>Intergrator 1s</td></tr><tr><td>??</td><td>25</td><td>Sensor Hebenwirkung = 17/103 = 0,75</td></tr><tr><td>AB</td><td>26 [1]</td><td>Sensor Empfindlichkeit = 14/mm</td></tr><tr><td>AB</td><td>27 [2]</td><td>Totzeit AD-Wandler = 1,6ms</td></tr><tr><td>?R</td><td>28</td><td>P-Anteil auf 1 ergibt: Amplitidenrand = 25dB (Stabilitätsgrenzen)</td></tr><tr><td>?R</td><td>29</td><td>P-Anteil auf 1 ergibt: Phasenrand = 27Grad (Stabilitätsgrenzen)</td></tr><tr><td>AB</td><td>30 [23]</td><td>Hier folgt eine Erlärung von waste:</td></tr><tr><td></td><td></td><td>P-Anteil auf 18 -> entspricht 18dB -> dadurch Phasenerhöhung</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Grund: Integrator mit Phasendrehung -90Grad -> PT1-Zeitkonstante 120ms</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Grenzfrequenz folgt zu 1,3Hz, da Phase um 45Grad gedreht ist (Verstanden?)</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S3 waste</td><td>22.08.2005 20:18 Reglerstabilität Teil 2</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Um das Problem der Phasendrehung im PT1-Block zu beheben muss im Regler</td></tr><tr><td></td><td></td><td>das 'Gegenteil' inplementiert werden. -> Differenzierglied (D-Anteil)</td></tr><tr><td>AB</td><td>31 [23]</td><td>D-Anteil wird somit zu 120ms gesetzt.</td></tr><tr><td>SI</td><td>32</td><td>Hierdurch geht der Phasenrand auf 85Grad hoch.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Somit kann der P-Anteil erhöht werden.</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S3 waste</td><td>23.08.2005 20:57 Weitere Überlegungen</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Der D-Anteil bewirk einen 'Vorhalt' um die Motorverzögerung auszugleichen.</td></tr><tr><td>WI</td><td>33 [28|29]</td><td>Der P-Anteil wird um den Faktor 3 erhöht. P-Anteil = 1*3=3</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Die Simulation ergibt ein besseres Einschwingverhalten um den Faktor 3.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Hier muss aber noch optimiert werden, da der Asuro sonst eine Ansteuer-</td></tr><tr><td></td><td></td><td>spannung von 100 Volt liefern müsste.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Wird die Ansteuerspannung auf 5V begrenzt, zeigt die Simulation ein Überschwingen.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Dies wird hauptsächlich durch die freilaufenden Asuro-Motoren ausgelöst.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>FAZIT: Hardware + Ansteuerung bergen Probleme in der Reglung.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>LÖSUNG: Der D-Anteil steuert immer VOLL aus -> Beschleunigung, also kein Leerlauf.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Der andere Motor kann mit BREAK bzw. RWD schnell verzögert werden.</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr><tr><td width="100" colspan="2">S3 waste</td><td>25.08.2005 23:25 Umsetzung der Bodediagramme in Kp, Ki und Kd</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Die Sprungantwort wurde optimiert.</td></tr><tr><td></td><td></td><td>D-Anteil zurückgenommen -> besseres Einschwingen</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Wegen 'Freilauf' im PWM-Bremsbereich durch zusätzlichen I-Anteil verbessert,</td></tr><tr><td></td><td></td><td>da D-Anteil nicht ausreicht.</td></tr><tr><td>RE</td><td>34 [1|33]</td> <td>D-Anteil=3 kann PWM nur um 3*60=180 ändern. (60=max.Wert aus Kennlinie Sensor)</td></tr><tr><td></td><td></td><td>--> Ableitung aus dem Bodediagram (links, abfallende grüne Kurve bis ca. 1HZ)</td></tr><tr><td></td><td></td><td>--> Parameterdefinition:</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Kp = Verstärkung P-Anteil</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Ki = 1/Ti mit Ti=Zeitkonstante Integrator</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Kd = Td mit Td=Zeitkonstante Differenzierglied</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td>Bild 'regler_bode.gif' von waste stellt die P,I und D-Anteile dar</td></tr><tr><td></td><td></td><td>wobei die 0-dB-Durchgänge für I und D relevant sind.</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>SI</td><td>35</td><td>D = rote Kurve -> 0,712 Hz (fd)</td></tr><tr><td>SI</td><td>36 [35]</td><td>--> Kd = Td = 1/(2*PI*fd) = 0,225</td></tr><tr><td>SI</td><td>37</td><td>I = hellblaue Kurve -> 1,59 Hz (fi)</td></tr>
<tr><td>SI</td><td>38 [37]</td><td>--> Ki = 1/Ti = 2*PI*fi = 10</td></tr><tr><td>SI</td><td>39</td><td>P = violette Kurve</td></tr><tr><td>SI</td><td>40 [33]</td><td>--> Kp = 3</td></tr><tr><td colspan="3"></td></tr></table>

So, dass sind die von mir gefundenen Werte und Rechenschritte.
Fragen werden folgen, aber ich möchte erst auf Reaktionen warten. Vor allem auf Korrekturen meiner Ausfertigung.

Viele Grüße von Sternthaler