Eine Frage über Kaskadenregelung von Elektromotor

[mabaosheng]

den text soll ich löschen.

[mabaosheng]

ja, ich habe 2 schaltungen gefunden. eine ist ein Teilstreckenbeobachter, die andere ist ein Vollständigbeobachter. der letzte hat einige Vorteile gegen der erste. der Teilstreckenbeobachter benutzt die aus dem Lagesignal differenzierte Geschwindigkeit, diese Geschwindigkeit hat schon einen halben abtastschritt zeitverzögerung. der vollständigbeobachter benutzt dagegen das direkt von lagemesssystem erfasste lagesignal und hat keine zeitverzögerung.

jetzt habe ich sie schon etwa besser verstanden. ich benutze lieber den vollständigbeobachter und dann mache damit die simulation.
Vielen Dank!

P.S.: über das Offset habe ich einmal mit Regelkreis mit Ferraris-Sensor ohne Beobachter, einmal mit beobachter versucht. du hast völlig recht. wenn ich ein ganz kleines sprungssignal eingebe(oder ich gebe gar keine einggangssignal), dann wird der drifteffekt viel verdeutlicher. das geschwindigkeitssignal ohne beobachter läuft langsam oder schnell(je nach dem, wie stark das Offset ist und wie viel das einggangssignal ist) von dem sollsignal weg. im gegensatz dazu läuft das geschwindigkeitssignal mit beobachter zu das sollgeschwindigkeitssignal. es ist nur die differenz dazwischen ist sehr gering.

[mabaosheng]

hab vergessen, vor dem Drift-kompensationsbeobachter muss das gemessene Beschleunigungssignal mit einem A/D Wandler digitalisiert werden. hier brauche ich die Diskretisierungsstufe und die Quantisierungsstufe.

[waste]

Ah, jetzt verstehe ich die Digitalisierungsglieder, weil du den Beobachter digital ausführen willst. Aber warum sitzt dann der Ferraris-Sensor nach der Digitalisierung? Oder ist der Block "TF_Ferraris" nur ein Glättungsfilter.

Waste

[mabaosheng]

Ah, jetzt verstehe ich die Digitalisierungsglieder, weil du den Beobachter digital ausführen willst. Aber warum sitzt dann der Ferraris-Sensor nach der Digitalisierung? Oder ist der Block "TF_Ferraris" nur ein Glättungsfilter.

Waste

Hm...eigentlich, ich weiß auch nicht so genau, wie ich den Beobachter ausführen soll, digital oder analog. Wovon ist diese ausführungsart abhängig, ist sie von den arten der zugeführten Beschleunigungs- und Lagesignalen abhängig? das Lagesignal wird mit einem linearmessstab gemessen. Es ist digital. So soll das beschleunigungssignal auch digital(dann sind die beiden eingangssignale des beobachters alle digital)? Oder ist es egal, kann das beschleunigungssignal auch analog sein(dann sind die eingangssignale des beobachters gemischt mit digital und analog)?

Für den ersten Fall soll dann der Aufbau meiner Messsysteme noch ein bisschen geändert werden. Das Lagesignal soll nach dem Quantizer von s_ist vor der PT1 transfer function ableiten(hier ist das PT1 Glied nur für glättung?(wegen des fogenden kontinuierlichen differenziation?) ). Die Digitalisierungsglieder platziere ich nach der Summationsglied vor dem beobachter. Dann wird das beschleunigungssignal richtig digitalisiert, oder?
Für den zweiten Fall lasse ich digitalisierungsglieder einfach weg.
(Ich habe in diesen Tagen viel Zeit gebraut, um die Kenntnisse über beobachter zu verstehen, aber hab doch noch viel nicht so gut verstanden. )

[waste]

Nun, beide Ausführungen des Beobachters (digital und analog) sind möglich.
Allerdings ist die analoge Simulation einfacher, denn beim digitalen Beobachter sollte man korrekterweise auch mit z-Transformierten rechnen. Ich würde also an deiner Stelle die analoge Ausführung wählen. Ich hoffe aber nicht, dass du das auch noch in Hardware umsetzen musst.

Waste

[mabaosheng]

Nun, beide Ausführungen des Beobachters (digital und analog) sind möglich.
Allerdings ist die analoge Simulation einfacher, denn beim digitalen Beobachter sollte man korrekterweise auch mit z-Transformierten rechnen. Ich würde also an deiner Stelle die analoge Ausführung wählen. Ich hoffe aber nicht, dass du das auch noch in Hardware umsetzen musst.

Waste

du hast recht. übrigens, ist meine schaltung für einen vollständigbeobachter in "bilddatei2" und das einfügen richtig? dabei benutzt der beobachter a(Ferr) aus beschleunigungssensor und s_ist aus direktes lagemesssystem. d.h., a(Ferr) ist analog und s_ist ist digital. kann die beiden Signale einfach so zu meinem beobachter führen?

wenn sie kein problem mehr hat, dann nehme ich sie.

[waste]

Ja, das geht so.

Falls der Beobachter dann digital realisiert wird, kannst du es später immer noch ändern. So ist es jedenfalls einfacher.

Waste

[mabaosheng]

Hallo, Waste,
hab bis jetzt die Regelkreisstrukturen von 3 teilen bestimmt. sie sind die traditionelle kaskadenregelung(die geschwindigkeit aus lage differenziert), die geschwindigkeitsregelung auf basis eines ferraris-sensors(die geschwindigkeit aus beschleunigung integriert), die kombinierte geschwndigkeitsregelung auf basis des positionsmesssystems und des ferraris-sensors(nämlich einen beobachter).

danach sollen die 3 Fälle miteinander verglichen werden, um eine abschätzung der eingflussfaktoren zu geben, durch frequenzgang, quantsierungseffekte u.s.w. für den ersten Fall gibt es im regelkreis für die quantisierung des lagesignals eine quantisierungsstufe. Sie hat eine parameter, quantization interval. ich vermute, um die quantisierungseffekte zu untersuchen, kann ich diesen parameter ändern und überprüfe, welche einfluß er hat auf den regelkreis und auch auf den Kv-Faktor. Bin ich soweit richtig? das gilt für den ersten fall, für die anderen 2 Fälle hast du noch dafür was schöne vorschläge, damit ich die einflüße untersuchen kann?

[waste]

Normalerweise ist die Quantisierung durch die Vorgabe der Hardware schon festgelegt. Aber vielleicht ist sie bei dir noch nicht festgelegt, dann kannst du noch mit der Quantisierung spielen und so die optimale Auflösung für den Linearmessstab finden.

Was ist bei dir der Kv-Faktor?

Im 2. Fall würde ich die Drift untersuchen.
Im 3.Fall sollte keine Drift mehr vorhanden sein. Dafür gibt es aber im Beobachter ein paar Freiheitsgrade, die man untersuchen sollte. So kann man mit den Konstanten g1 und g2 die Filterwirkung einstellen, also wie stark sich die Quantisierung auf die Regelung auswirkt.

Mich würde noch interessieren, wie du die Diskretisierung beim Lagesignal ausgeführt hast. Im Signalflussplan ist da nur eine Blackbox zu sehen. Wie sieht das Innere aus?

Waste