Regolazione Pid Su 2 Assi

[litium69]

Ciao a tutti, premetto che sono nuovo del forum e che lo ritengo molto utile e interessante anche per chi ricerca nuove idee. BRAVI !!

Ora passo alla mia questione:

CPU utilizzata : S7_226

Stò realizzando un'automazione dove devo sollevare/abbassare una struttura rigida rettangolare a mezzo di 4 tiranti agganciati a motoriduttori pilotati da inverter con ingresso 0-10V.

Su questa struttura ( 15mt x 10 mt ) è inserito un trasduttore angolare a 2 assi ( X e Y ) ( BOLLA ELETTRONICA ) con uscita 4-20 mA che mi indica i gradi "fuori bolla" in entranbi gli assi cartesiani della struttura.

Mediante l'utilizzo di 4 PID gestisco le singole velocità inverter per bilanciare la salita/discesa della struttura cercando di mantenere il tutto a bolla.

Fin qui la descrizione teorica "penso" non faccia una piega.

Ora vi espongo il mio dubbio: cosa succede se "perdo la bolla su entrambi gli assi ?? Mi spiego meglio con un esempio: su un totale di 4 tiranti 3 sono svolti per 5 mt e uno per 5,5 mt. ( la struttura è inclinata su un angolo )

Secondo il vostro parere è corretto affrontare il problema secondo quanto esposto sopra oppure ritenete che ci sia una soluzione più elegante e magari meno macchinosa per affrontare il tutto??

Capisco che forse la domanda è un po contorta ma siccome è un progetto esecutivo vorrei capire da chi più preparato se è giusto procedere in questo senso o meglio cambiare strada prima che sia troppo tardi.

Grazie a chi mi vorrà rispondere.

Dario

[Livio Orsini]

In prima approssimazione io aggancerei tutti e 4 gli assi ad un master virtuale. Userei poi il segnale proveniente dal trasduttore per correggere l'eventuale disassamento, ovviamnete con una soglia di errore minimo, e per dare l'eventuale alalrme. Sono altresì convinto che se il sistema funziona a dovere l'inclinometro non dovrebbe intervenire.

Però le mie sono solo impressioni a distanza.

[busanela]

Mi spiego meglio con un esempio: su un totale di 4 tiranti 3 sono svolti per 5 mt e uno per 5,5 mt. ( la struttura è inclinata su un angolo )

Mi sembra improbabile che, con l'esempio descritto si possa dire che la struttura è inclinata su un angolo; lo sarebbe se i tiranti di 2 angoli opposti fossero di 5 mt, mentre gli altri due di 4,5 mt e 5,5 mt!

Comunque, tornando al problema, io farei cosi: se la bolla elettronica analogica da 4-20 mA è appunto in bolla, dovrebbe dare in uscita (fissando lo zero al centro) 12 mA, sia per un asse che per l'altro. In questo modo, non dovrebbe essere difficile calcolare come è messa la struttura: se entrambe le bolle elettroniche ti danno 12 mA sei allineato, se una sola ti dà per es. 14 mA sei inclinato a destra quindi abbasso a sinistra e alzo a destra, se dà 8 mA inclinato a sinistra e quindi abbasso a destra e alzo a sinistra.

Se entrambe le bolle sono spostate dal loro "zero" ( ho su entrambe un valore, per es., maggiore di 8 mA), ho entrambi i casi descritti precedentemente, quindi sarà il controllo di inclinazione laterale che agirà contemporraneamente sulle 2 inclinazioni a bilanciare l'equilibrio.

[litium69]

> " Mi sembra improbabile che, con l'esempio descritto si possa dire che la struttura è inclinata su un angolo; lo sarebbe se i tiranti di 2 angoli opposti fossero di 5 mt, mentre gli altri due di 4,5 mt e 5,5 mt! "

Si, hai ragione, essendo una struttura rigida può essere solo come dici tu.

La gestione software del PID mi è chiara e ben definita, non è questo il mio problema, sto cercando di valutare se sia necessario l'utilizzo di 4 PID ( uno per ogni gestione motore ) o se mi stò complicando solo la vita. Teoricamente potrebbero essere anche solo 2 a inseguimento, cioè, un motore per ogni asse a velocità fissa ed il secondo motore a inseguimento di bolla.

NDR: Tra l'altro questa soluzione mi è saltata in mente solo ora parlandone con voi, conferma che questo forum fa bene.

Mi interesserebbe piuttosto capire da Livio Orsini cosa intende per "agganciare 4 assi ad un master virtuale",non capisco se è una proposta di soluzione meccanica o software.

Grazie ancora.

Dario

[Livio Orsini]

Mi interesserebbe piuttosto capire da Livio Orsini cosa intende per "agganciare 4 assi ad un master virtuale",non capisco se è una proposta di soluzione meccanica o software.

Se metti due motori "liberi", cioè con il solo riferimento di velocità, e gli altri due agganciati ai primi corri il rischio non ipotetico di avere uno sbilanciamento tra i due "liberi" con conseguente inclinazione della piattaforma.

Se invece ti generi un master virtuale, software, a cui agganci tutti e 4 i motori non dovresti avere nessun scorrimento, a meno dei piccoli errori istantanei.

Se vuoi approfondire il concetto, non facilmete spiegabile in poche righe di un messaggio, leggi il mio tutorial sui controlli e regolazioni (lo trovi alla sezione diddattica); nel sesto capitolo viene affrontato anche questo sistema. C'è anche un esempio realizzato con S7216 (esempi allegati)

Modificato: 1 marzo 2007 da Livio Orsini
corretti errori di batitura

[walter.r]

Io invece vorrei capire i termini del problema.

Se hai un oggetto in piano, e lo sollevi con 4 motori che hanno la stessa velocità, l'oggetto rimane in piano.

L'errore di bolla dovrebbe essere molto limitato.

Qual'è la precisione che ti viene richiesta, a livello di bolla ??

Oppure l'oggetto non è in piano e tu lo devi livellare ??

A che velocità avviene tutto ciò ??

Potrebbero essere informazioni utili per "generare" dei suggerimenti.

In effetti l'idea di due motori a velocità uguale e fissa a altri due che correggono potrebbe essere buona.

La gestione è meno complicata e probabilmente più funzionale, dato che così facendo non si genera un errore "di secondo livello", ovvero "con un motore correggo un errore ma ne posso generare un altro che un altro motore dovrà correggere"......

Anche la considerazione di Livio in proposito però è corretta, quindi è forse meglio se dai qualche parametro in più.. :)