Valutare Prestazioni Azionamento: Come Fare?

[bit]

Salve a tutti, studiando i sistemi di posizionamento reazionati mi è sorta una curiosità.

Supponiamo di avere a disposizione un motore con il relativo driver ad anello aperto, con ad esempio un ingresso analogico che faccia da riferimento di velocità. Le caratteristiche dinamiche del motore e del driver non sono conosciute.

Supponiamo di voler realizzare con esso un sistema reazionato, in posizione o in velocità, aggiungendo un blocco regolatore (PID o altro) e un opportuno trasduttore (encoder o tachimetrica) che chiudano l'anello del sistema. Il blocco di regolazione e il trasduttore possono essere realizzati o scelti come meglio si crede.

Se conosco le prestazioni che voglio dal sistema reazionato (in posizione o in velocità), come faccio a valutare se il gruppo motore + driver esistente mi permette di realizzare il sistema ad anello chiuso desiderato semplicemente aggiungendo il blocco regolatore?

La teoria dei sistemi reazionati mi permetterebbe facilmente di determinare le prestazioni del sistema, premettendomi di ottimizzare il blocco regolatore, ma ciò richiede la conoscenza della caratteristica in frequenza del gruppo motore + driver che, nel caso di sistemi esistenti, di solito non esiste.

Senza dover lavorare a tentativi, istallando un regolatore che poi non si riesce a tarare e volendo capire come si effettua l'ottimizzazione dei sistema (quindi senza usare regolatori con funzioni di autotuning, sempre che esistano), come si può reffettuare una valutazione a priori del sistema che si andrà a realizzare? Esistono delle prove o delle misure che permettano di valutare le prestazioni del motore e del driver che si ha a disposizione?

Capisco la domanda complessa, ma non mi sto riferendo ad un caso in particolare di cui posso dare dei dati precisi, è solo una curiosità che mi è venuta in mente.

Grazie e ciao a tutti!

[Livio Orsini]

Esistono delle prove o delle misure che permettano di valutare le prestazioni del motore e del driver che si ha a disposizione?

Sicuramente si!

Però...C'è sempre un però.

In linea generale il sistema è semplice. Supponi di avere un azionamento elettrico composto da un motore pilotato da un regolatore-amplificatore; non importa sia un azionamento in c.c. o in c.a.

Basta eccitare l'azionamento con un gradino di riferimento di velocità, in genere si applica un gradino apri al 10% del riferimento massimo, ed osservare l'uscita sul trasdutore di velocità. L'analisi del transitorio d'uscita fornisce tutti i dati relativi alle prestazioni dell'azionamento con quella parametrizzazione e con quel carico.

Questo test, tra l'altro costituisce una delle basi degli algoritmi di autotunig degli azionamenti.

Puoi eseguire le prove e le misure con solo anello di corrente, o corrente + velocità, oppure posizione,velocità e corrente.

Però, per uno studio delle prestazioni a tavolino, è più efficace analizzare teoricamente l'azionamento su cui si vuol lavorare.

TI faccio un esempio classico. Supponi di avere un azionamento in c.c. con convertitore a SCR alimentato da rete a 50Hz - 3phi.

Un primo dato limite è che il valore di corrente fornito al motore non potrà avere tempi di risposta minori 6,666ms perchè è legato alla frequenza. Se il motore fosse pilotato da un chopper questo valore potrebbe essere inferiore e limitato soprattutto dal valore dell'induttanza di armatura

[bit]

Uhmm... sembra abbastanza semplice.

Pensavo che per ricavare la caratteristica di un sistema si dovesse eccitarlo con un segnale sinusoidale di frequenza variabile e analizzare modulo e fase della risposta, ma questo sistema sembra più semplice.

Che procedura si deve utilizzare per ricavare dalla risposta al gradino la funzione di trasferimento in frequenza del sistema?

Suppongo che si debba effettuare la trasformata della risposta, dividendo poi per la trasformata del gradino (1/S) ricavando la fdt nel dominio S, che permette poi di effettuare tutte le valutazioni del caso.

Come si fa però a ricavare la trasformata di un segnale nel tempo se non si conosce il suo modello matematico? Esistono degli altgoritmi o dei programmi particolari?

Grazie dei chiarimenti, comincio a capire qualcosa.

Ciao!

[Livio Orsini]

Il modello che puoi usare è abbastanza semplice. Se guardi un po' tra le librerie di simulink e/o di altri come, ad esempio, microchip ne trovi parecchi.

[bit]

Grazie della segnalazione, mi metto subito alla ricerca.

Ciao!