Umrechnung Winkel in Spannung bzw. Drehmoment

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo
habe folgendes Problem:
ich habe einen Motor, der eine Solltrajektorie nachfahren soll. Nun bin ich dabei, die Regelstrecke zu identifizieren.
ich schicke also ein Signal in meinen PWM Verstärker (ich betreibe diesen im torque mode), mein Motor dreht mit dem vorgegebenen Drehmoment und mein Encoder sendet mir Impulse. Das Senden und Lesen von Signalen geschieht bei mir über eine A/D-Wandler Karte und Simulink.
Um einen Regelkreis zu erstellen, brauche ich u.a. einen Rückführzweig. DAs einzige was ich vom Motor erhalte, sind die Impulse des Encoders. Diese Impulse kann ich nun in einen Winkel umrechnen.
Und nun zu meiner Frage:
ich schicke eine Spannung in meinen Motor und was ich zurückbekomme, ist eine Winkel. Ich kann aber nicht Winkel von Spannung subtrahieren. Welchen umrechnungsfaktor benötige ich noch, um vom Winkel zu der Spannung für das Drehmoment zu kommen?

(Hoffentlich nicht zu kompliziert erklärt)

#2

Hallo,

es ist kompliziert: das Ganze soll wohl eine Lageregelung sein. Die Bezeichnung ist etwas missverständlich, die meisten LR regeln nicht eine statische Lage, sondern eine Lage abhängig von der Zeit, also eine Bewegung, bei 2 oder 3 Achsen also einen Weg. Das ist die Grundlage aller Werkzeugmaschinen.

Der Winkel (oder Zählschritte dazu) gibt ja indirekt die Lage an, wenn z.B. eine Achse über eine Spindel angetrieben wird, entspricht ein Winkelschritt einer bestimmten Bewegung, man muss nur den Umrechnungsfaktor bestimmen.

Lageregler bestehen i.d.R. aus 2 oder mehr ineinander geschachtelten Regelkreisen:

  1. Regelung der Lage: Rückführung ist zurückgelegter Weg, Ausgabe ist ein Sollwert für die Motordrehzahl (0 wenn Ziel erreicht).

  2. Regelung der Drehzahl: die Drehzahl lässt sich aus den Winkelschritten ableiten (Schritte/sec), Ausgabe ist ein Sollwert für den Motorstrom.

  3. Regelung des Motorstroms: meistens Hardware, die PWM erledigt das direkt.

Der Encoder des Motors wird also 2fach verwendet: Schritte/sec ergeben die Drehzahl, Schritte aufaddiert ergeben die Lage. Das ist typisch für mehrstufige Lageregler, man kann aber auch für Lage und Geschwindigkeit verschiedene Sensoren verwenden, z.B. eine Tachogenerator für die Drehzahl - dann muss man aber die Lage anderweitig erfassen.

Gruss Reinhard

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#3

Hallo

Das Senden und Lesen von Signalen geschieht bei mir über eine
A/D-Wandler Karte und Simulink.

O.T.: das interessiert mich. Welche Karte ist das, was für Treiber braucht man dafür und was braucht man außer Matlab/Simulin noch?

Und nun zu meiner Frage:
ich schicke eine Spannung in meinen Motor und was ich
zurückbekomme, ist eine Winkel. Ich kann aber nicht Winkel von
Spannung subtrahieren. Welchen umrechnungsfaktor benötige ich
noch, um vom Winkel zu der Spannung für das Drehmoment zu
kommen?

Die Spannung ergibt ja nur ein Tastverhältnis für die PWM. Da die Last und die Motorkennlinie nicht bekannt ist, kann man aus der Bewegung des Motors und damit der Winkelinformation keine Rückschlüsse auf das Drehmoment ziehen.
Was genau soll denn überhaupt geregelt werden - die Position, die Drehzahl oder die Kraft?
Gruß
loderunner