Settare PID da risposta al gradino

[tino20]

Hai calcolato il momento di inerzia delle masse rotanti?
Ci sono ingranaggi ? , giochi, elasticità ?

Non l'ho calcolato, si c'è un motoriduttore e e il carico è una barra con una certa elasticità.

[MarcoD]

Purtroppo, non so aiutarti; comprendo che posso apparire poco simpatico, ma nel tuo diagramma del post 9, capisco poco: manca la scala della ascissa da 0 a 3500 secondi, e l'ordinata
da 80 a 240 gradi radianti millimetri ?
Il transitorio pare assestarsi nei primi 100 dei 3500.
Quanto è il periodo della oscillazione?
La scala non è ottimale per osservare il solo transitorio.
Se filtrassi numericamente (filtro passa basso) i dati del segnale riducendo l'oscillazione ricaveresti l'andamento del transitorio?
Quanto è la pendenza della rampa ? di li ricavi la velocità ?
Se la velocità è costante sei in saturazione o in linearità ?

Forse stai lavorando su un progetto riservato di cui non vuoi diffondere i valori.
Di asservimenti ne so qualcosa , ma poco e sicuramente mooolto meno di SandroCalligaro.
Saranno 70 anni che vengono progettati controlli di posizione..forse un libro di testo con problemi numerici affrontati si trova.

Nel lavoro di tesi, è la prima volta che uno è lasciato solo a brancolare affrontando i problemi reali.

[tino20]

Purtroppo, non so aiutarti; comprendo che posso apparire poco simpatico, ma nel tuo diagramma del post 9, capisco poco: manca la scala della ascissa da 0 a 3500 secondi, e l'ordinata
da 80 a 240 gradi radianti millimetri ?
Il transitorio pare assestarsi nei primi 100 dei 3500.
Quanto è il periodo della oscillazione?
La scala non è ottimale per osservare il solo transitorio.
Se filtrassi numericamente (filtro passa basso) i dati del segnale riducendo l'oscillazione ricaveresti l'andamento del transitorio?
Quanto è la pendenza della rampa ? di li ricavi la velocità ?
Se la velocità è costante sei in saturazione o in linearità ?

Forse stai lavorando su un progetto riservato di cui non vuoi diffondere i valori.
Di asservimenti ne so qualcosa , ma poco e sicuramente mooolto meno di SandroCalligaro.
Saranno 70 anni che vengono progettati controlli di posizione..forse un libro di testo con problemi numerici affrontati si trova.

Nel lavoro di tesi, è la prima volta che uno è lasciato solo a brancolare affrontando i problemi reali.

Il diagramma è uno zoom, non quello completo ed effettivamente non ho messo le unità di misura che sarebbero millisecondi e RPM. Comunque nessun problema ci ancherebbe!

[SandroCalligaro]

Come modello ipotizzo che la coppia erogata del motore sia proporzionale alla corrente applicata/assorbita,
che dipende istantaneamente direttamente dalla diffrenza fra tensione di armatura e tensione controelettomotrice.

Non direi "istantaneamente", perché c'è di mezzo l'induttanza, anche se nell'approssimazione al primo ordine si trascura il suo effetto.

[MarcoD]

Mie osservazioni per diletto poco costruttive sul problema.
Analizzando il grafico del post 9,
osservo
8 oscillazioni persistenti fra 160 e 200 RPM ogni 500 ms ossia 40 ms per ciclo

velocità media 180 RPM >> 3 giri/secondo >> 330 ms per giro

330 / 40 = 8 cicli per giro

Il transitorio da 80 a 200 RPM sembra durare meno di 100 ms, quasi senza overshoot
supponendo 200 corrisp al 100 % il transitorio va dal 40 % al 100 % ossia un gradino del 60%,
magari una parte del percorso lo fa in saturazione.
Deve essere un motore potentissimo oppure piccolissimo
come il posizionatore della testina di un lettore DVD.

Ma il L298H controlla i motore in velocità ? non mi pare
Arduino riesce a realizzare un controllo di velocità ? campionando ogni millisecondo ? Direi moolto a fatica.


Ho scritto statement corretti ? Cosa ne dite ?

[SandroCalligaro]

tino20, ci sono troppe incognite... come al solito in questi casi (non sei solo tu ad avere questo atteggiamento reticente, che non riesco a spiegarmi).

Era stato chiesto uno schema a blocchi, mentre ci hai dato solo una descrizione di poche righe.
È vero che qualcuno (ad esempio Manzoni) è riuscito a fare delle cartoline con le parole, ma lo ha fatto, se non altro, usandone molte di più.

Forse è sfuggito a me, ma non sappiamo con certezza il tempo di campionamento (usi un interrupt?), la risoluzione dell'encoder e come viene letto, le dimensioni del motore e tante altre cose. Non sappiamo nemmeno come è implementato il PID, se può essere andato in overflow, se ci sono problemi di formato numerico...

Non sappiamo (oppure è sfuggito a me) qual era il gradino applicato al riferimento, nella risposta postata...

Io posterei due schemi a blocchi: uno di principio, con indicazione delle varie caratteristiche dei blocchi (tempi di campionamento, risoluzione della misura, limiti, ecc.), ed uno che provi a mostrare la dinamica equivalente a tempo continuo, con qualche approssimazione.
Sul secondo possiamo aiutarti, se serve.
Se ti sembra uno sforzo eccessivo, ricordati che dovrai (o sarebbe bene che dovessi) inserire uno schema simile nella tesi..

Poi, magari, se invii anche la risposta competa, specificando bene stimolo e modalità di controllo (velocità? E com'è tarato il regolatore, rispetto al caso del controllo di posizione?). Se serve, puoi mettere anche lo zoom...
Nell'ottica della tesi, una figura fatta bene, con etichette degli assi, unità di misura, griglia ecc. potrebbe anche scapparci.

[dimaios]

Per la maggior parte dei motori DC, infatti, se si ipotizza un carico con inerzia ed attrito lineare con la velocità (tipo , dove e sono .....

Il problema è che il modello non è quello perché come carico è stata inserita una barra non rigida per cui la cosa si complica non poco.
Per fare dei test iniziali deve sostituire il carico con uno non oscillante ( es. un volano ).

Se hai il carico oscillante ottieni un sistema a fase minima che fa qualcosa di poco intuitivo. Infatti quando il rotore accelera nella direzione della velocità la punta tende ad andare all'indietro, ovvero ruota dalla parte opposta, almeno negli istanti iniziali.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Questo comportamento non è semplicemente modellabile e ti conviene farlo in una fase successiva.
Riportati in una condizione semplice con rotore rigido.
Inoltre ti avverto già da ora che il PID non è assolutamente il controllore ideale per controllare sistemi flessibili.
Una dinamica del genere deve essere controllata con un controllore model-based molto più complesso.
Se riuscirai a controllare in posizione una barra flessibile con un PID otterrai sempre e comunque una soluzione sub-ottima.