Transcript מידול מערכת
מערכת שליטה בדו-גימבל סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 דרישות מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול המערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש המודל בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד דרישות תכן אנו מניחים שדרישות דיוק הן להצביע על המדבקה העגולה על התקרה ולא לסטוט .קוטר המדבקה בערך 2ס"מ. בכדי לחשב את השגיאה המותרת נניח שמרחק מהשולחן לתקרה הוא 2מטר .לכן 0.005 rad 0.2 deg 0.01 m 2 m sin תרגום שגיאת מצב מתמיד במושגי פיסקלים בתמונה לשגיאת זווית גימבל פיקסלים25X25 •גודל גלאי 10° = )Field Of View( FOV• : •שגיאת עקיבה נדרשת epix 0.5 pix : •תירגום לזוויות גימבל 10 deg rad IFOV 7000 25 pix pix err IFOV e pix rad 7000 0.5 pix 3500 rad 0.2 deg pix סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 דרישות מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול המערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש המודל בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד Gimbals Angels commands סביבת העבודה Power Amplifier X2 Vcom Motor #2 Plant A/D Potentiometer #2 Measurement Potentiometer #1 Measurement Vcom Motor #1 D/A PC מבנה הPlant- • ה Plant-הוא מערכת דו-גימבל 2 :צירים אורתוגונליים ,אשר כל אחד מהם מחובר למנוע .DC • את המנועים אנו מפעילים בעזרת DSPACEששולט על מגברי הספק ( PWMאו מגבר לינארי). • אמצעי המשוב שלנו הוא מד זווית אבסולוטי (פוטנציומטר) .את קריאת הפוטנציומטרים אנו דוגמים גם כן ע"י DSPACEבאמצעות A/D סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול המערכת השלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד אמצעי משוב • אמצעי המשוב שנבחר הינו פוטנציומטר. • פוטנציומטר הינו מדיד אבסולוטי. • הרצנו את מנוע על ריק (ללא עומס) ומדדנו את התוצאות Original Measurement • בגרף הראשון ניתן לראות את המדידה הגולמית 0 45 40 35 100 50 45 40 35 30 0.05 • הגרף שלישי הינו גרף המהירות שגם שם דאגנו לסנן את הנגזרת כך שהיא תהיה יחסית חלקה 0 45 40 35 30 20 25 ]Time [sec 15 10 5 0 -0.05 ]Velocity [rad/sec 20 25 ]Time [sec Velocity 15 10 5 0 0 ]Position [rad • בגרף השני ניתן לראות את אותה המדידה לאחר ביצוע סינון וחיבור קצוות 20 25 30 ]Time [sec Filtered Measurement 15 10 5 0 -10 ]Position [rad 10 אמצעי משוב -המשך תופעה מעניינת שנתקלנו בה הינה קפיצה של קריאת הפוטנציומטר כאשר הוא משלים את סיבוב ( .)360⁰ישנן מספר דגימות במעבר שלכאורה לא היו אמורות להיווצר .כפי שניתן לראות בגרף : Original Measurement 36.63 36.625 36.615 36.62 ]Time [sec 36.61 31 30.5 0.018 0.017 0.016 ]Position [rad 36.63 36.625 36.615 36.62 ]Time [sec Velocity 36.61 31.5 ]Velocity [rad/sec 36.63 36.625 36.615 36.62 ]Time [sec Filtered Measurement 36.61 ]Position [rad 6 4 2 0 הבנת התופעה דורש הסבר על אופן פעולת הפוטנציומטר הסבר התופעה תפוקת הפוטנציומטר היא המתח היחסי בין ההדקים Wל,A- לכן משוואת הפוטנציומטר הינה: RWA RWA VBA . RWA RWB RAB VWA VBA כלומר במצב אידאלי (נגד אחיד) היינו יכולים לרשום את הנוסחה הקודמת גם כך (כאשר αהיא הזווית של המחוג): VWA VAB . 2 V 2 WA VAB אם הנגד יהיה 360⁰רציף ,אנו למעשה מקצרים את מתח האספקה שלנו ולכן חייב להיות פתח (קטן ככל שיהיה) ,שיאפשר את פעולת המדיד. הסבר תופעה -המשך על מנת שהמחוג לא יצביע על אזור "מת" (יהיה תלוי באוויר) ואז תהיה התנגדות אינסופית ,קיים המנגנון הבא: • בתוך הפוטנציומטר קיימת בליטה קטנה שגורמת למחוג להתכופף. • המחוג נמצא במגע מתמיד :לפני הקפיצה במגע עם צד אחד של המוליך ,ורגע אחרי הקפיצה ,עם הצד השני. • בזמן הקפיצה אין מגע פיזי בין המחוג למוליך המעגלי ונוצר אפקט קיבולי :מתח. סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול המערכת השלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד Vcc PWM - מעגל מגבר ההספק Vs_5 10KΩ Vcc 100Ω Opto-Coupler K4N26 M2 Vdirection M1 Motor )*( M Vcc Vs_5 M3 M4 10KΩ Inverter M5 Opto-Coupler K4N26 Vcc Vspeed 4.7KΩ Analog Ground 100Ω Digital Ground Vcc אופן השליטה על הכיוון 10KΩ Vcc M2 Vs_5 100Ω '0' M1 0 M )*( Vcc Vs_5 M3 M4 M5 Vcc 10KΩ Vcc 4.7KΩ 100Ω Vcc אופן השליטה על הכיוון 10KΩ Vcc M2 Vs_5 100Ω '1' M1 Vcc M )*( Vcc Vs_5 M3 M4 M5 0 10KΩ Vcc 4.7KΩ 100Ω Vcc אופן השליטה על המהירות 10KΩ Vcc M2 Vs_5 100Ω '0' M1 0 M )*( Vcc Vs_5 M3 M4 M5 Vcc Vcc Vcc 4.7KΩ 10KΩ 100Ω '1' Vcc אופן השליטה על המהירות 10KΩ Vcc M2 Vs_5 100Ω '0' M1 0 M )*( Vcc Vs_5 M3 M4 0 M5 Vcc Vcc 4.7KΩ 10KΩ 100Ω '0' פעולת המעגל • • • • הפרדת אדמות הממומשת ע"י ,Opto-Couplerמגנה על הרכיבים הדיגיטליים מפני זרמים חזקים המתפתחים בדרגות ההספק. הכניסות Vspeedו Vdirection-הן כניסות דיגיטליות היוצאות מה- .DSPACE Vspeedהוא סיגנל – PWMגל ריבועי בעל תדר ומופע קבועים, ו Duty Cycle-משתנה בזמן בהתאם למאמץ הבקרה. דרגת ההספק היא מעגל H-Bridgeהבנוי מn-Channel 2- MOSFETו .p-Channel MOSFET 2-אידיאלית ,בכל רגע נתון רק אחד מבין זוג ה-FET-ים בעמודה מוליך .מעשית, בהחלפת כיוון קיימים פרקי זמן שבהם יש "קצר בעמודה" הגורם לחימום הרכיבים. סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול המערכת השלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד רקע תאורטי • ציר הסיבוב אינו סיר סימטריה :• פיתחנו את המשוואות המערכת 1 2 d Tm J eq Texcentric Tload Texcentric m g d sin 3 Vm Vs VBEMF 4 5 VBEMF ke 6 Vm R d T Tm Tmotor 7 T I kt I 1 2 7 d d Tmotor 8 T J eq m g d sin Tload d Ttotal 9 Vs ke d kt J eq m g d sin Ttotal R רקע תאורטי -המשך נגדיר את משתני המצב של המערכת: x1 x2 u V s 10 ונציג את המשוואה ( )9במשתנים החדשים: u x2 ke d kt J eq x2 m g d sin x1 Ttotal R 11 המשך- רקע תאורטי :נרשום את משוואות המצב 12 x1 x2 d m g d sin x1 Ttotal u x2 ke x2 J R kt J eq eq 13 x1 x2 d m g d sin x1 Ttotal k e kt kt x2 u x2 J eq R J eq R J eq x coefficient u coefficient nonlinear part סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול המערכת השלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול המערכת השלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד מידול המערכת • שיערכנו את Ktב"שיטת לוינגר" ,כלומר השתמשנו בנוסחה הבאה כאשר ניתקנו בבת אחת את מתח ההספקה: VBEMF Volt sec Kt rad • את ההתנגדות מדדנו עם אוהמטר (עשינו מיצוע). • את האנרציה קיבלנו בשיטת החבטה. • השוונו את הסימולציה עם מדידות מהdSpace - Voltage[V] 1 0.5 0 9 X: 9.843 Y: 0.3691 X: 9.552 Y: 0.7793 9.2 9.4 9.6 Angular velocity [rad/sec] 9.8 10 9.2 9.4 9.6 Kt [V*sec/rad] 9.8 10 9.2 9.4 9.8 10 1000 0 -1000 9 0.2 0 -0.2 9 9.6 סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת המבוקרת וסביבת העבודה אמצעי המשוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול המערכת השלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד מידול המערכת המלאה • אחרי שידענו את ההתנגדות ואת Ktשל המנוע ,השוני היחיד במערכת השלמה היה האינרציה (העמדנו את המערכת בניצב לשולחן – כלומר ביטלנו את חוסר אקסצנטיות) • כדי לא להסתבך עם חישוב פרמטרים מסובכים בנינו GUIשבעזרתו ניתן היה להשוות את התוצאות של הסימולציה לתוצאות האמיתיות. • השיטה הוכיחה את עצמה וקבלנו התאמה לא רעה: מידול המערכת המלאה • אחרי שהיו בידינו כל הנתונים למעט חוסר אקסצנטריות לא התקשנו יתר על המידה למצוא את הפרמטרים החסרים. • ניתן לראות את ההתאמה: סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד מימוש מודל המערכת בSIMULINK- סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד לינריזציית מצב : משוואות המצב שלנו הינן כדלקמן,כזכור 13 x1 x2 d m g d sin x1 Ttotal ke kt kt x2 J R x2 J R u J eq eq eq 14 z1 x1 z2 x2 R R d u v m g d sin x1 Ttotal kt kt :לינראריזצית מצב המשך- לינריזציית מצב :המערכת החדשה שמתקבלת לאחר לינאריזציית מצב הינה 15 z1 z2 d d m g d sin z1 Ttotal R m g d sin z1 Ttotal k e kt kt z2 J R z2 J R v k J eq eq eq t z1 z2 k k kt z2 e t z2 v J R J R eq eq :ובצורה של בלוקים סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד חוג מהירות • • • • תכן הבקרה התבסס על שיטת חוגים עוקבים ,כאשר החוג הפנימי הוא חוג מהירות יחסית והחיצוני הוא חוג מצב .שימוש בחוג מהירות פנימי שקול לשימוש בבקר .PD חוג המהירות אינו משפיע על שגיאת המצב המתמיד כי אינו מעביר תדרי .DC חוג המהירות משפר את הריסון .למשל כאשר חוצים את הזווית הרצויה ,השגיאה של חוג המצב היא 0אבל שגיאת חוג המהירות אינה 0ומבוצע תיקון. גזירת הפוטנציומטר מכניסה רעש בתדרים גבוהים ,לכן הוכנס קוטב רחוק .צורת הגוזר : 300s H differentiator s s 300 סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד חוג מיקום -המשך כמו שראינו ,לאחר לינרזציית מצב קבלנו את המערכת ההבאה: J eq R kt k k ss e t J R eq Vs G s נתחיל מחישוב של ההגבר האופטימאלי (עם מקדמי בטחון): 1.4 R Td ,eq 0.9 Kt ess K controller כאשר Tהינו מומנט הפרעה המקסימלי .את המומנט ניתן לחשב כך: d ,eq N m Vstick Kt 2.37 V 0.3017 A 0.1932 N m R 3.7 Td ,eq חוג מיקום -המשך לכן ההגבר הנדרש הינו: 147.67 1.4 R Td ,eq 0.9 Kt ess Kcontroller ניתן עוד מקדם בטיחות ונקבל: K controller 200 חוג מיקום מסנן מקדים ע"מ להקטין את תגובת יתר הוספנו מסנן מקדים: a sa H prefilter כאשר aשונה בין 2המנועים ( 9ו 15-בהתאמה). השוני נובע בעיקר מהבדל במשקל שמולם מתמודדות שתי המערכות. חוג מיקום – הגבר משתנה • המטרה הייתה לבנות בקר פשוט ככל שניתן ,אבל עדיין שיהיה לנו מעניין בפרוייקט - לכן לא הלכנו בדרכים סטנדרטיות • ראינו ששילוב של חוג מהירות עם בקר הגבר נותן תוצאות סבירות ,אך הבעיה התעוררה עבור פקודות גדולות – תגובת יתר הייתה גדולה • החלטנו לעשות בקר הגבר משתנה ,כלומר הגבר "גדול" עבור שגיאות קטנות והגבר "קטן" עבור שגיאות גדולות ,שמחליק את התגובה. • יכולנו להרשות את זה לעצמנו כי גם כך עבור 2ההגברים האלה היינו מגיעים לרווית המגברים (אם לא השתמשנו ב)PWM- • הגדרנו קריטריון קרבה – גודל השגיאה יחד עם תנאי על מהירות נמוכה (למנוע מצב שבו מערכת "חולפת" מעל היעד במהירות גבוהה ואנו משנים את ההגבר ברגע זה). חוג מיקום – הגבר משתנה לוגיקה הסופית נראית כך: כאשר את ההגבר ה"קטן" קבלנו אחרי שורה של ניסוים. בקר -סיכום לסיכום ,בקר שלנו מורכב משלושה חוגים עוקבים: • לינאריזציית מצב • חוג מהירות • חוג מיקום – חוג הגבר משתנה דיאגרמת בלוקים של הבקר נראית כך: סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד Motor 1 26.2 Position [deg] 26.1 X: 28.44 Y: 26 26 1 ציר • זמן התכנסות (כניסה לשרוול של שניות0.28 מעלה) הינו0.4 שניות0.12לפקודה גדולה ו לפקודה קטנה X: 28.47 Y: 25.93 25.9 25.8 28.42 28.44 28.46 28.48 28.5 28.52 28.54 28.56 5 25 X: 23.18 Y: 22.56 4 X: 16.42 Y: 19.63 15 Voltage [Volt] Position [deg] 20 10 5 0 -5 X: 23.06 Y: 23 X: 16.14 Y: 20 28.6 • שגיאת מצב מתמיד הינה בערך מעלה0.2 Motor 1 30 28.58 3 2 Motor 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 20.4 1 28.42 28.44 28.46 28.48 28.5 28.52 Time [sec] Voltage [Volt] 10 28.54 5 28.56 Position [deg] 20.2 0 15 28.58 X: 20.42 Y: 20 28.6 20 X: 20.43 Y: 19.78 19.8 0 19.6 -5 20.39 -10 -15 0 5 10 15 20 25 Time [sec] 30 35 40 45 4.5 20.4 20.41 20.42 20.43 20.44 20.45 סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד Motor 2 2 ציר 23.8 23.6 Position [deg] 23.4 23.2 X: 17.96 Y: 23.09 X: 17.9 Y: 23 23 22.8 22.6 22.4 22.2 17.85 17.9 17.95 18 18.05 18.1 18.15 18.2 18.25 • זמן התכנסות (כניסה לשרוול של שניות0.33 מעלה) הינו0.4 שניות0.09לפקודה גדולה ו לפקודה קטנה 18.3 18.35 • שגיאת מצב מתמיד הינה בערך מעלה0.13 4 3.5 Motor 2 30 25 Position [deg] 20 X: 4.533 Y: 19.72 15 3 2.5 X: 17.11 Y: 22.65 X: 5.336 Y: 20.01 Voltage [Volt] X: 4.172 Y: 20 X: 17.02 Y: 23 10 5 X: 17.94 Y: 22.94 2 Motor 2 1.5 0 20.1 1 0 5 10 0.5 15 17.85 20 17.9 25 17.95 30 18 35 18.05 40 18.1 Time [sec] 15 Voltage [Volt] 10 5 18.15 18.2 20.05 18.25 Position [deg] -5 18.3 X: 5.331 Y: 20 18.35 20 19.95 X: 5.337 Y: 19.87 19.9 0 19.85 -5 19.8 -10 5.31 -15 0 5 10 15 20 Time [sec] 25 30 35 40 5.315 5.32 5.325 5.33 5.335 5.34 5.345 סדר הדברים .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 מבנה המערכת אמצעי משוב מגברי PWM רקע תאורטי מידול מערכת .1מידול מנוע בודד .2מידול מערכת שלמה .3מימוש בSIMULINK- תכנון בקר .1בקר לא לינארי – לינארזציית מצב .2חוג מהירות .3חוג מיקום – הגבר משתנה. בדיקות ביצועים .1מנוע 1 .2מנוע 2 2 .3מנועים ביחד שני הצירים 3 וולט והגבלת זרם ל12חשוב לציין שאת כל הבדיקות עשינו באמצעות מגבר עם הגבלת מתח ל אמפר Motor 1 X: 4.696 -10 Y: -15 -20 Command Position X: 17.11 Y: 4.2 0 0 X: 5.001 Y: -14.65 10 20 30 40 50 Motor 2 בהגדלה X: 24.82 Y: 4.981 4.5 4 25 25.1 25.2 25.3 25.4 25.5 15 Command Position X: 4.914 Y: 14.45 0 X: 25.03 Y: 14.15 10 X: 24.72 Y: 13.6 Command Position 5 0 -5 24.6 24.7 -10 24.8 24.9 Motor 2 Voltage [Volt] Voltage [Volt] Command Position 5 24.6 24.7 60 20 X: 4.696 10 Y: 14.7 Motor 1 X: 24.72 Y: 5.2 Position [deg] Position [deg] 10 0 10 20 30 Time [sec] 40 50 60 24.8 24.9 25 25.1 25.2 Time [sec] 25.3 25.4 25.5 חסרונות • הגבלת תדר דגימה של dSPACEגרמה אילוץ תדר PWM קטן שגרם לרעידות בהפעלה. • אמצעי משוב רועש בסדר גודל על הדיוק הנדרש – דבר שהקשה מאוד. •מגברי PWMשמתחממים מאוד בתנאי העבודה הנדרשים. סיכום אז מה עשינו? • בנינו מערכת דו-גימבל ,כולל מגברים ,אמצעי משוב וממשקים בין כל החלקים. • מידלנו את המערכת מאפס – כלומר ,לא ידענו כלום עליה לפניי. pix • בנינו בקר המשלב בתוכו 3בקרים ומסנן מקדים: • לינאריזציית מצב • חוג מהירות • חוג מיקום – חוג הגבר משתנה • הגענו לביצועים סבירים למדי אפילו עם המגברים הנמצאים במעבדה – דבר שיכול להקל על העבודה של קבוצות הבואות אחרינו רעינות להמשך • להעביר את הבקר ל FPGA-או לקונטרולר אחר – הבקר שבנינו לא דורש הרבה משאבים. • לבנות עוקב אמיתי – לשלב לדוגמא מצלמה ולבנות מערכת שיודעת לשמור על ההצבעה כאשר גימבל נמצא בתנועה. • אם עוברים לבקר חיצוני (לא )dSpaceאז אפשר לשפר את הביצועים ע"י הזרמת זרמים גדולים יותר ,כזכור אנחנו בנינו בקר ביעבוד גם כך וגם כך. תודות • רצינו להודות לקובי על הטיפים החשובים שהוא נתן ,על הזמן שישב איתנו על ה PWM-ועל האישור להשתמש במחסנים האינסופיים שלו שבו אפשר למצוא טובין מכל סוג שהוא. • לאורלי המלכה שישבה איתנו שעות על גבי שעות ולימדה 2כמעט מהנדסי חשמל דברים שבאמת קשורים לחשמל. • ליגאל ,המנחה שלנו ,שנתן את הכוון של פעם שהתחפרנו בבוץ של "חוסר אידאליות" ותמך בנו אפילו כאשר התוצאות היו מזעזעות.