Progetto asse elettrico

Ciao a tutti,
sto progettando un asse elettrico, come prima piattaforma hardware penso di utilizzare la freedom II di Mauro, poi come motori, all'inizio dei semplici motorini elettrici monofase, poi pensavo di passare a questi .
Ma ho già incontrato degli intoppi, più che altro dovuti alla trasposizione della teoria ad un algoritmo.

La teoria dice, che preso un master, i motori slave seguono il master, in sicronismo di velocità oppure in sincronismo di spazio. Finché si tratta di sincronismo di velocità non è un problema grosso, nel senso che, avendo i 2 ponti H, uno per motore, do il riferimento di velocità al primo (motore master) e lo stesso riferimento al secondo (motore slave) cambiando velocità del master lo slave segue. I problemi sorgono quando devo eseguire il sincronismo in spazio o di fase. Dando per scontato che ho la posizione di entrambi i motori, per mezzo di un encoder posto sull'asse rotativo, devo fare in modo che il mio slave segua il mio master. ora qui inizia il mio problema, finchè il master gira io conosco la sua posizione e la sua velocità, parto da uno stato iniziale di motori fermi ed in sincronismo, quindi tutti e due in posizione di zero. Quando inizio a far muovere, il master mi cambia la posizine, per cui do lo stesso riferimento allo slave, ma non è detto che abbia manttenuto la stessa posizione, cioè se il master si trova a 15° lo slave, avendo quel po' di riardo, si potrebbe trovare a 13°, quindi devo accellerare lo slave fino a che raggiunge la posizione del master e quindi riportare la velocità alla velocità del master, ma potrei aver superato la posizione del master, quindi dovrei rallentare ed entrerei in un loop, con lo slave che non si muove in modo lineare, ma ha un ripple attorno alla velocità del master. Quindi ho pensato di usare un PID come regolatore e qui iniziano le carenze, di trasposizione della teoria in un algoritmo. Per la parte Proporzionale nessun problema, è l'errore in ingresso al PID moltiplicato per un certo guadagno, ma per la parte Integrale e Derivativa, ci sono un po' di problemi, c'è qualcuno che ha qualche esempio da cui prendere spunto? o mi può aiutare a colmare le mie lacune?

grazie

Salve Luca,

ammetto che non ho seguito tutti i passi della spiegazione della tua applicazione.
Usare e comprendere a pieno il PID e la teoria dietro non e' banale.

Nel sito di Guido Ottaviani trovi degli esempi e in particolare dei link ad ulteriori documenti utili.

Esempio PID

Saluti,

Mauro

ah, Guido Ottaviani, all'inizio della mia avventura in elettronica, ho letto molti dei suoi scritti

per quanto riguarda il PID, la teoria non è banale, "la formuletta" del PID è semplice, ma la teoria per ricavarla tutt'altra storia... comunque il link di Ottaviani molto interessante, grazie.

per quanto riguarda la teoria dell'asse elettrico, un asse elettrico è utilizzato principalmente in macchine da stampa o rotocalco, quindi c'è uno svolgitore ed un avvolgitore, in mezzo c'è la macchina da stampa. l'asse lettrico è utilizzato per la gestione di tutti gli assi rotativi, quindi un master che coordina il tutto, poi ogni slave segue, il materiale tra svolgitore e avvolgitore deve essere in tiro, cioè sempre in tensione, in modo che i colori della macchina non perdano il registro, e quindi si sfasino. Per cui ogni asse è sfasato di qualcosina in più per avere il giusto "tiro" tra un colore e l'altro, questa tecnica è utilizzata principalmente nelle macchine a rotocalco, che in passato per avere il giusto tiro, si utilizzavano dei cilindri di diametro poco più grande del precedente, qundi alla stessa velocità di rotazione si aveva il cilindro che aveva velocità periferica di poco maggiore. Oggi con gli assi indipendenti, il tutto è regolato dall'asse elettrico, quindi un master e gli slave per mezzo di un rapporto di riduzione hanno velocità di poco differenti, sempre un po' più grande....
Per capire meglio faccio un esempio di un avvolgitore, quindi l'asse in questione, deve tenere in tensione il materiale, altrimenti il materiale avvolto prenseterà delle grinze o peggio scampana. Quindi al variare del diametro è necessario variare il tiro, da qui si capisce che all'aumentare del diametro la velocità periferica deve diminuire in modo da mantenere il tiro costante. Da precisare che poco prima dell'asse avvolgitore ci sarà un ballerino in modo che il tiro sia sempre costante e per cui sarà necessario un PID che mi regola la velocità dell'avvolgitore in funzione del PID.
Dopo di che un asse elettrico può essere fatto sincronizzando in velocità, come in tutti gli esempi fatti qui sopra, per cui per mezzo di una scalibrazione (fatto operando un variazione dei rapporti elettronici che gestiscono gli assi), oppure sincronizzando in spazio, questo tipo di sincronizzazione è utilizzato per scopi come camme elettroniche, e qui ci si può sincronizzare in assoluto o in relativo, la differenza sta che lo/gli slave segue il master in modo assoluto cioè se il master è a zero anche lo slave è a zero e segue pari pari il master, mentre in relativo lo slave segue sempre il master ma se il master è a zero, lo slave non è detto che sia a zero e potrebbe essere a 20° e segue il master partendo da questa posizione emantenendo lo sfasamento.

spero che tu abbia capito qualcosa di più, perché la teoria a monte, è tanta, non molto complessa, ma tanta e quindi quello che ho scritto è tutto, ma non sono entrato nel dettaglio delle varie applicazioni, altrimenti.....

Ciao Luca,

ora ho capito, sei stato molto chiaro.
Attento pero' che il PID non ti risolve il problema se come variabili in ingresso metti solo la velocita' dei singoli motori.
Se uno dei due motori parte in ritardo e la corda si allenta, anche se mantieni le stesse velocita' per i due motori non riesci a recuperare la tensione.
Dovendo controllare la tensione dovresti controllare la velocita' in funzione di della tensione.

Saluti

mauro

esatto, hai perfettamente ragione, infatti per il controllo della tensione di solito si utilizza un ballerino oppure delle celle di carico, che fanno da retroazione, e l'errore che entra nel PID è dato dalla differenza della tensione impostata e quella misurata, l'uscita del PID è la componente che va sommata alla velocità dell'asse....
comunque grazie dei link molto utili ed ho confermato un idea che avevo