Тема: Украинский GOTO (Прочитано 79784 раз)

Boboshkin_Pavel

Ну, можно сказать, что с постановкой задачи частично определились: Схема должна быть серьёзная, с аппаратным ШИМ-ом и микрошагом. Теперьнадо определиться с диапазоном амплитуды токов в обмотках двигателей.

Цитувати

Цитувати
прежде чем делать схему, нужно знать параметры двигателей, которыми нужно управлять
при нашей действительности - нереально. :-/

Это почему? ШД далают и в Украине, вт например: http://www.delta-krok.com/stpmotor.htm
Есть и фирмы, торгующие импортными движками, правда продавцы там ничего не могут сказать о том, как их двигатели работают в микрошаге.

Цитувати

Что касается предыдущей идеи - заточить схему под конкретный движок, тем самым сделать ее дешевле - я считаю, что "дешевле" не значит "лучше". Пример : двигатель можно завращать без контроля тока, и с контролем тока (в обмотке). Первое - значительно дешевле. Но схема будет потреблять в целом больше электроэнергии. Это не сразу очевидно при проектировании, зато весьма заметно на практике...

Я представляю, что будет, если вращать двигатель без контроля тока. Максимальный ток в обмотке не может быть больше U/R где U-напряжение на обмотке, а R-её сопротивление. Отсюда критерии для выбора двигателя и напряжения питания силовой части. Такой схемы, назовем её "бюджетным вариантом", вполне достаточно для часового ведения монтировки и гидирования. Такая схема не позволит разгонять двигатель до больших скоростей, но большие скорости не всегда нужны.

Большие скорости -это прежде всего для GOTO. Точная отработка микрошагов - для PEC (коррекции периодики) и ради уменьшения передаточного числа промежуточного редуктора. Всё зависит от поставленной цели.

IUnknown*

Позвольте вставить несколько пятикопеечных монет в обсуждение.
С одной стороны :
одного лишь сопротивления обмотки (по пост. току) и предельного тока обмотки - мало. Желательно также знать индуктивность обмотки - для оценки скорости нарастания/спада тока, чтобы правиьно установить опорную частоту ШИМ; предельно допустимое напряжение на обмотке - для уменьшения времени нарастания/спада тока. Эта величина (время нарастания) является определяющей для выбора дискретности (микро)шага, она задает компромисс между желаемым и целесообразным.
С другой стороны :
я считаю, что бюджетный вариант привода должен быть построен на двигателе постоянного тока. Пример - в одном из не очень старых "S&T" есть фото привода полярной оси телескопа NexStar. Вы не поверите : там стоит малюсенький DC-моторчик и пластмассовый зубчатый редуктор прямо на ось. Вот это - бюджетно! А аппаратный ШИМ и микрошаг сильно повышают стоимость как железа, так и софта. Так, на любой дешевый флешевый Атмел найдется более дешевый нефлешевый, возможно, без компараторов и ШИМ на борту.
Теперь для Yvk : параметры двигателя возможно определить, имея под рукой осциллограф, мультиметр и блок наподобие того, что на стр.3 этой темы. При наличии хорошего датчика угла поворота удастся также получить график неравномерности микрошагов. (только не надо спрашивать, где взять датчик - я сам не знаю пока иных мест, кроме радиорынка).
Вообще, я чувствую, что нам надо объединять усилия. Русские знают : одна голова - хорошо, а три - лучше ;-))

IUnknown*

Да, кстати, о скоростях и о периодике. "Хорошо спроектированная схема + правильный двигатель" позволят выжать из двигателя максимум скорости при заданном моменте. Только надо правильно подобрать частоту chopper (прошу прощения, плохо знаю термины по-русски) и выбрать верный режим - микрошаг на малых скоростях, полушаг в районе резонансной частоты, полный шаг на высоких скоростях.
А периодику устранить сложно в принципе. Да, я знаю о PEC, знаю, как её настраивать, и вручную, и с помощью ПЗС. Могу сказать, что передаточное число дополнительного редуктора на периодику главного прямо не влияет, а влияет на лишь величину "мертвого хода" при реверсе, и только. Пример - привод часового ведения АЗТ-8, там двухступенчатый червячный редуктор. Вы знаете, что периодическая ошибка есть на любом червячном редукторе. Так вот, при длительных выдержках на снимках хорошо видно, как звезда качается с амплитудой до 10 сек.дуги. Если заодно смещать телескоп по склонению, получается кривая синусоида, на которой совсем не заметно следов дополнительного червячного редуктора (если они и есть, то тонут в атмосферном дрожании). Вывод - стоит подумать о промежуточном редукторе, между главной червячной передачей и валом двигателя.

LifeIsGood

В чем проблема подбора параметров под конкретный движок? Менять надо будет только 2 токозадающих резистора. Не велика беда. А на счет того, что промежуточный деруктор не влияет на периодику. Еще как влияет! Особенно это сильно заметно в старых Э-Ку6, ХЕК5. В них стоят редукторы от китайских будильников

А вот схема и программа управления полностью законченного ГоТу
http://martin-cibulski.de/atm/mount_controller_4/index.htm

IUnknown*

О, это интересно. Промежуточный редуктор вносит периодическую ошибку... какой величины, в угловой мере? И, что даже важнее, на какой частоте? Вы говорите, это заметно на "хеках". Позвольте спросить, как именно это заметили?
Хорошим ответом на этот вопрос я расценивал бы фразу типа "на частоте 40Гц, амплитуда 15 сек.дуги". А плохим ответом - "я фотографировал без гидирования, и звезды поползли".
Далее. То, что редукторы "от будильников", само по себе не страшно. Повторюсь, в NexStar используются пластмассовые шестерни, и ничего, многих устраивает. Таким образом, внешний вид - обманчив...

IUnknown*

Я внимательно изучил (как мог, по фотографии) плату Павла Бобошкина для двух двигателей, ту, где стоят 4 шт. L6202. Меня заинтересовал один хитрый вопрос о микрошаге, и то, как Павел его реализует в железе. Прикинул схему, не нашел токозадающих резисторов. Изучил еще одну плату, ту, где две мощных микросхемы. Резисторов тоже не заметил (может, плохо смотрел?)
А хитрый вопрос требует предыстории. Рассмотрим идеальный биполярный двигатель. Когда вы управляете им "в микрошаге", вы фактически пытаетесь установить ротор двигателя в заданную промежуточную позицию. Достигаете этого путем регулировки тока в двух обмотках сразу, и суммарное магнитное поле от этих обмоток удерживает ротор в заданной позиции.
Ток регулируется, к примеру, с помощью управляемого "опорным" напряжением компаратора, который по достижении заданного тока отключает силовые транзистор(ы) выходного каскада. В таком случае для достижения плавности вращения ротора "опорные" напряжения можно задать как синус и косинус некоего угла, который растет от 0 до 90° в течение выполнения полного шага.
Если ток регулировать ШИМом, то синус и косинус задают скважность, по-иному, соотношение времени, когда на обмотку подается ток, и времени, когда омотка обесточена.
В обеих вариантах управления, каждая обмотка какое-то время включена, какое-то время выключена. А теперь - внимание, вопрос : как вы выключаете обмотку? Напомню, двигатель биполярный, и силовая часть - мостовая, 4 транзистора. Когда вы выключаете обмотку, вы выключаете все 2 включенных транзистора? Или только один, неважно, верхний или нижний?
Не буду забегать вперед, и объяснять, почему возник этот вопрос. Скажу лишь, что случай униполярного двигателя принципиально не отличается от биполярного.

LifeIsGood

Цитата: IUnknown* від 14 Травня 2006, 16:40:18

О, это интересно. Промежуточный редуктор вносит периодическую ошибку... какой величины, в угловой мере? И, что даже важнее, на какой частоте? Вы говорите, это заметно на "хеках". Позвольте спросить, как именно это заметили?
Хорошим ответом на этот вопрос я расценивал бы фразу типа "на частоте 40Гц, амплитуда 15 сек.дуги". А плохим ответом - "я фотографировал без гидирования, и звезды поползли".
Далее. То, что редукторы "от будильников", само по себе не страшно. Повторюсь, в NexStar используются пластмассовые шестерни, и ничего, многих устраивает. Таким образом, внешний вид - обманчив...

Вот например периодика ХЕК5

А вот она же после замены редуктора на более качественный от Conrad.de

А вот монтировку с периодикой в 40 Гц и амплитудой 15 секунд - сразу выбрасывайте

Если измерения, конечно не были сделаны при езде на автомобиле по брусчатке

Неизвестный товарисч, ну хватит уже проверять наши знания. Мы же не на экземене, а вы не экзаменатор, чтобы нас оценивать.

И меня, как практика, интересует, в первую очередь, то, что "звезда уползла за 30 сек или за 12 минут подвижки 0", и это совсем не значит, что это ответ "плохой". Он вполне достаточный для тех, кого интересует результат, а не теоретически верные выкладки.

Boboshkin_Pavel

Цитата: IUnknown* від 14 Травня 2006, 17:18:58

Я внимательно изучил (как мог, по фотографии) плату Павла Бобошкина для двух двигателей, ту, где стоят 4 шт. L6202. Меня заинтересовал один хитрый вопрос о микрошаге, и то, как Павел его реализует в железе. Прикинул схему, не нашел токозадающих резисторов. Изучил еще одну плату, ту, где две мощных микросхемы. Резисторов тоже не заметил (может, плохо смотрел?)

В первой из упомянутых, токоизмерительных резисторов нет. На счет второй - не ясно, о какой именно идет разговор. Надо бы номер сообщения указать и номер страницы темы. Если та, что в ответе №23, то там есть эти резисторы.

Цитувати

А хитрый вопрос требует предыстории. Рассмотрим идеальный биполярный двигатель. Когда вы управляете им "в микрошаге", вы фактически пытаетесь установить ротор двигателя в заданную промежуточную позицию. Достигаете этого путем регулировки тока в двух обмотках сразу, и суммарное магнитное поле от этих обмоток удерживает ротор в заданной позиции.
Ток регулируется, к примеру, с помощью управляемого "опорным" напряжением компаратора, который по достижении заданного тока отключает силовые транзистор(ы) выходного каскада. В таком случае для достижения плавности вращения ротора "опорные" напряжения можно задать как синус и косинус некоего угла, который растет от 0 до 90° в течение выполнения полного шага.
Если ток регулировать ШИМом, то синус и косинус задают скважность, по-иному, соотношение времени, когда на обмотку подается ток, и времени, когда омотка обесточена.
В обеих вариантах управления, каждая обмотка какое-то время включена, какое-то время выключена. А теперь - внимание, вопрос : как вы выключаете обмотку? Напомню, двигатель биполярный, и силовая часть - мостовая, 4 транзистора. Когда вы выключаете обмотку, вы выключаете все 2 включенных транзистора? Или только один, неважно, верхний или нижний?

Используется так называемый метод Fast decay (быстрый спад), тоесть выключаются оба транзистора.
А в чем подвох?

Цитувати

Не буду забегать вперед, и объяснять, почему возник этот вопрос. Скажу лишь, что случай униполярного двигателя принципиально не отличается от биполярного.

И в самом деле, как экзаменатор. Какая то игра в кошки-мышки.

IUnknown*

Братцы, я не прав!

Прошу прощения за резкий тон. Я никого не хочу задеть, не ставлю под сомнение ничьи знания, напротив - преследую цель заполнить пробелы у себя. Я на форуме недавно, опыта в электронном общении мало. Чувствую, что "перегнул палку", и постараюсь исправиться.

LifeIsGood : ответ более чем убедительный. Спасибо! Судя по приведенным графикам, в оригинале в Хек5 действительно стоит ужасный редуктор. Догадываюсь, многие владельцы Хеков хотели бы исправить положение... Подскажите, какое передаточное число у этого редуктора? И, может быть, уже есть тема, в которой Хек5 подробно обсуждали? А еще, интересно бы посмотреть аналогичный график для упомянутого NexStar. Телескоп-то не китайский (или я ошибаюсь?)

Павел : мой вопрос по выключению обмотки возник, когда я попытался сам реализовать микрошаг. Изначально-то моя схема не была к этому полностью готова, я использовал Slow Decay с ИМС L6506. Натолкнулся на то, что кривая тока в обмотке совсем не похожа на синус, а именно, искажена во втором квадранте. Понял, что микрошаг в этой схеме не получится.
Позже я узнал о контроллерах тока "смешанного типа" фирмы Allegro, подтвердил свои догадки. И вот теперь, увидев Ваши схемы и услышав, что Вы уже реализовали микрошаг, решил поинтересоваться, как именно Вам это удалось. Вторую схему (ответ №23) рассмотреть полностью не получилось, видимо, токоизм. резисторы находятся под радиатором. Кстати, силовые ИМС, случайно, не L298?
Интересно узнать, не смотрели ли Вы кривую тока при микрошаге, насколько она близка к синусу?

LifeIsGood

Да ничего страшного

У всех бывает

Вот тут:
http://www.astrosurf.com/demeautis/ep/pe.htm
Есть данные по многим монтировках. В том числе приведены данные фурье анализа, чтобы можно было оценить частотное распределение периодики.

На счет NexStar ничего не скажу, но наличие пластиковых шестеренок не является чем-то решающим в периодике. Главное их качество. Проблема пластика - в более быстром износе по сравнению с металлом. Кроме NexStar пластиковые шестерни используются в LX200 GPS.

Boboshkin_Pavel

Цитата: IUnknown* від 15 Травня 2006, 23:49:43

Вторую схему (ответ №23) рассмотреть полностью не получилось, видимо, токоизм. резисторы находятся под радиатором.

Они там на самом видном месте. Красненькие.

Цитувати

Кстати, силовые ИМС, случайно, не L298?

Они.

Цитувати

Интересно узнать, не смотрели ли Вы кривую тока при микрошаге,

Смотрел.

Цитувати

..насколько она близка к синусу?

Весьма близка, так как используется аппаратный ШИМ, управляемый от ЦАП. Слабым местом является двигатель. Испытывал ДШИ200 - жуткая гадость (с точки зрения микрошага).

Цитувати

..Натолкнулся на то, что кривая тока в обмотке совсем не похожа на синус, а именно, искажена во втором квадранте.

Во всех режимах нарастание тока обеспечивается напряжением U (питания) (падением напряжения на открытых полупроводниках пренебригаем)
Спад тока:
- в режиме fast (decay) : -U
- в режиме slow: 0 вольт
- в режиме mixed: в квадрантах 1 и 3 - как slow, в квадрантах 2 и 4 - как fast.
Получается, (ИМХО), что в режимах slow и mixed имеет место асимметрия скоростей изменения тока.
Пи использовании аппаратного ШИМ эта асимметрия значения не имеет, но позволяет несколько уменьшить частоту ШИМ.

Свою схему, в которой нет токоизмерительных резисторов, пока, осциллографом не смотрел.

Boboshkin_Pavel

Цитата: LifeIsGood від 11 Травня 2006, 09:31:27

В чем проблема подбора параметров под конкретный движок? Менять надо будет только 2 токозадающих резистора. Не велика беда.

Это если схема настоящая, с аппаратным ШИМ, а не упрощенная - с программным. Даже в случае сложной схемы - а что, если микросхема рассчитана, например, на 0.75 ампер, а двигателю надо больше?

Цитувати

А вот схема и программа управления полностью законченного ГоТу
http://martin-cibulski.de/atm/mount_controller_4/index.htm

Цибульски молодец. Написал библиотеку для плавающей точки с двойной точностью! (Одинарной точности и в самомделе, слегка не хватает.) Его решение заслуживает изучения. По моему, самое сложное в деле GOTO - это программа.

Владимир К.

Ребята, извините, если влез не в тему, просто вижу, что тут собрались знающие люди.
Помогите испытать мою МК систему управления приводом телескопа: www.XStar-GT.narod.ru.
С имеющейся у меня самодельной "монтировкой" я просто не могу провести всесторонние испытания.
Я был бы вам очень благодарен.

LifeIsGood

Владимир, а вы где территориально находитесь?
Для испытания вышего устройства, я думаю, хорошо подошла бы EQ5. У нее все на поверхности

Владимир К.

Живу в г.Стаханове, Луганской обл.
Сейчас использую свою систему с блоком управления моторами от Бартелса для униполярных шаговиков. На моей монтировке стоят два шаговика ДШИ 200-1-1, питание моторов = 5В. Хорошо бы на монтировке, на которой, будет испытываться мой пульт - например, EQ5, тоже стояли униполярные движки - чтоб не переделывать блок управления моторами. К сожалению, с EQ5 я не очень хорошо знаком.
Сейчас разрабатываю печатную плату для пульта, чтобы все это хозяйство имело аккуратный вид.
Дизайн пульта еще не разработан, поэтому на сайте приведен возможный внешний вид пульта. Скорее всего сделаю просто прямоугольный корпус - таких фигурных корпусов сходу не найдешь...

Грин

Может, как вариант, ипользовать подходящий корпус от калькулятора - клавиатура, место под дисплей всё же есть, а вариант дизайна и размера, ИМХО, не проблема?
Кстати, с удовольствием бы приобрёл бы укр.Гоуту, и корпус бы сам сделал, и кнопы развёл... Только пока в моей планирующейся монтировке ситуация с движками непонятная...

Vladimir Nebotov

Надо искать на радиорынках, у нас например полно коробочек под БП готовых и есть корпуса для пультов новые, можно выбрать на свой вкус.

Владимир К.

Цитата: Грин від 19 Травня 2006, 12:54:53

Может, как вариант, ипользовать подходящий корпус от калькулятора - клавиатура, место под дисплей всё же есть, а вариант дизайна и размера, ИМХО, не проблема?

Согласен. Только так.

IUnknown*

И снова здравствуйте!
Хотел прекратить свое участие в теме, но не дали. Поэтому выкладываю такую информацию.
Во всем мире приобрела популярность т.н. "схема Мела Бартелса". Я хорошо знаком с ней, знаю её достоинства и недостатки. Среди достоинств - простая и доступная схемотехника, всё управление сосредоточено в компьютере. Одним из недостатков считаю тот факт, что управляющая программа в оригинале расчитана на работу под DOS (если это не так - плиз, поправьте меня). Я не слыхал, чтобы кто-то адаптировал управляющую программу под Windows, особенно, её новые версии. Скажите мне, уважаемые мэтры, есть ли потребность в такой адаптации?
Для своих исследований я написал простенькую Windows-программу для управления шаговым двигателем. Потратив три дня на разработку, я достиг скромных результатов - мой ДШИ-200 (в униполярном подключении, без нагрузки) вращается со скоростью до 2 тысяч шагов/сек, при этом точность задания временных промежутков - порядка 1%, и это не предел. Если такая программа кому-нибудь интересна, я могу поделиться исходниками.
А ещё, этот код можно использовать для перевода управляющей программы Бартелса на Windows-платформу.

Владимир К.

Извини, друг, но Бартелс покорил и Windows...
Прога называется: ScopeII - теперь на серводвигателях.
http://www.bbastrodesigns.com/NewProductAnnouncement.html
http://www.bbastrodesigns.com/ScopeIIServo/ScopeIIServo.html

Новини:

Автор Тема: Украинский GOTO (Прочитано 79784 раз)

Vladimir Nebotov