Stabilizace stejnosměr. motorku pomocí PWM a snímače otáček
Moderátor: Moderátoři
Jinak procesorem se to řídí poměrně jednoduše. Dost příkladů je na desku STM Blue Pill - signál se vezme z optické závory nebo enkodéru a převede se na otáčky, to se prožene PID nebo PI kontrolérem a přímo se vygeneruje pwm pro řízení tranzistoru.
Jo, ale ten signál z tacha musíš přivést na pin 2 TL494 (kladný výstup tachogenerátoru). Na pin 1 připojíš střed děliče, který na schémátku výše je přivedený na pin 2. Prostě ty vstupy přehodíš.
Kdysi jsem zkoušel regulátor s obousměrným kruhovým čítačem - referenční kmitočet posouval vpřed, impulsy ze snímače vzad, až se odečetlo vše, co se přičetlo a čítač pendloval mezi dvěma třemi sousedními stavy. Ale byl to opruz vyladit tak, aby regulátor nekmital a čítač nepřebíhal o moc impulsů při změně mechanického zatížení, tak jsem toho nakonec nechal. Nepotřeboval jsem, aby se mi najednou zbláznil regulátor, když to budu nejméně potřebovat.
Ještě bych se ale chtěl vrátit k teorii, protože bez pochopení toho, oč tu běží, asi nezvládnu nic zkonstruovat:
Zkusil jsem se ještě zamyslet nad vámi navrhovanou regulací pomocí rozdílového zesilovače. Chápal jsem to celou dobu tak, že ta regulační soustava bude neustále oscilovat mezi nulovou chybou a maximální chybou, byť velmi rychle.
Jenže jsem si neuvědomil, že ta regulační soustava je příliš pomalá než by takhle oscilovala. A díky tomu dojde k situaci, kdy než to stihne vyskočit do nulové chyby, už je tu povel k zpomalení, takže se to ustálí někde na půl cesty. A to celé se pak dá ještě poladit umělým zavedením dalšího zpomalení, nebo změny zesílení, aby se odstranila náchylnost ke kmitání..
Chápu to správně?
To mě právě dnes napadlo - že kdybych použil na místě chybového zesilovače komparátor, můžu výstup komparátoru zintegrovat RC článkem a získám řídicí napětí, po kterém jsem toužil. Ona vlastně i ta soustava vybavená chybovým zesilovačem se chová díky své zpomalené odezvě jako integrátor.
Pokud to chceš řešit analogově tak je potřeba se rozmyslet jestli budě snímat rychlost tachem nebo nějakou optickou závorou/enkodérem.
V druhém případě můžeš použít hotový obvod fázového závěsu 4046 a porovnávat signál z optické závory na hřídeli s nastaveným kmitočtem. Z výstupu fázového detektoru pak řídíš přímo střídu pwm na motor.
To dělá zrychlení o víc, než 4 %, a nijak to nerušilo, jen film trval kratší dobu (viz rozdílnou stopáž uváděnou pro kino a televizi).
Ale to je jedno, v této chvíli tam ještě nejsem a mě zajímalo, jestli ta moje teorie, že by při použití tvého čítačového způsobu detekce chyby, se dal prostou časovou integrací sledu těch chybových pulzů získat řídicí signál např. pro PWM budič?
Ale, jak to jednou budeš mít naskenované v editoru, tak to bude jen otázka zvládnutí jeho funkcí, například automatická synchronizace obrazu na rytmus zvuku, plynulé změny stopáže vcelku i po záběrech bez ohledu na vstupní snímkovou frekvenci, i exportu v libovolné nepůvodní snímkové frekvenci. Tyto funkce jsou k dispozici i v levném MovAvi editoru.
Tedy stav čítače musíš převést na analogový signál, který bude v ustáleném stavu kolísat kolem nějaké hodnoty (přičtu a zase odečtu impuls). Ta nemusí být zrovna uprostřed rozsahu, kdy by byla střída PWM 1:1.
Jenže musíš ošetřit stav, kdy by se sešel impuls referenční frekvence čítaný nahoru s impulsem ze snímače, který se má odečíst. A na tom jsem si nabil hubu.
V jednom případě jsem to obešel generátorem pilového průběhu nulovaným impulsem ze snímače: čím později, tím výše pila vylezla a nabila kondenzátor obvodu sample-and-hold na vyšší napětí, kterým regulátor ubral motoru. Na to není potřeba kdovíjak vysoká frekvence, u filmu úplně stačí tři čtyři impulsy na políčko.
Ale s dostatečnou přesností a stabilitou třeba v magnetofonu vyřešil otáčkoměr s analogovým výstupem (MKO s filtrem na výstupu) a tímto vyfiltrovaným napětím řízený regulátor. To jsem popisoval v tom starém článku.