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Thema: PID Regler Problem

  1. #1
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    Hallo Leute,

    wir sind gerade dabei den Hardwareregler eines Flurförderfahrzeugs gegen einen Softwareregler auszutauschen. Jedoch gelingt uns das nicht so ohne weiteres.

    Zur Anlage: Im Boden sind Leitdrähte verlegt, jeder Leitdraht hat seine eigene Frequenz und wird mit 30mA Strom gespeist. Das FTF wird mittels Lenkantenne entlang des Leitdrahtes geführt.

    Hier die Beschreibung bzw. auch eine vereinfachte Skizze, wie das System aufgebaut ist.

    http://www.goetting.biz/ftp/de/produ...att_R03_TD.pdf

    Bisher ist eine Vorgängerversion dieser Lenkantenne an dem Hardwareregler angeschlossen. Die "alte" Lenkantenne besitzt keinen Schaltausgang für "Leitdraht vorhanden" und die Frequenzauswahl konnte nicht an der Antenne eingestellt werden, sondern erfolgt im Hardwareregler. Soweit so gut.

    Die neue Version der Antenne hat folgende Anschlüsse:
    24V
    0V
    Differenzspannung (Analogwert von 0-10V)
    Summenspannung (Analogwert von 0-10V)
    Schaltausgang Detektor (Dieser Ausgang liefert 1, wenn 20mA Summenspannung überschritten wird, --> Leitdraht vorhanden)

    F1-F3 (über die Bits F1-F3 wird über ein Bitmuster festgelegt, welche Frequenz gewählt werden soll)

    Der Ausgang der Antenne Differenzspannung und Summenspannung ist jeweils an einem Eingang der Analogkarte angeschlossen.

    Als CPU ist die 314IFM im Einsatz. Der Softwareregler FB41 haben wir im OB35 aufgerufen und beschaltet. Als Cycletime sind 20ms eingestellt, ebenso wird auch der OB35 jede 20ms aufgerufen (eingestellt in der Hardwarekonfiguration).

    Der FB41 ist folgendermaßen beschaltet:
    PVPER_ON=TRUE
    P_SEL=TRUE
    Cycle=t#20ms
    SP_INT=0.0 (Ist die Antenne genau parallel zum Leitdraht, gibt der Ausgang 0V aus, deswegen 0.0)
    PV_PER=PEW 320 (Differenzspannung)
    GAIN=0.5
    LMN_HLM=100.0
    LMN_LLM=-100.0
    LMN_PER=PAW336 (Analogausgang 0-10V für den Umrichter)

    Das FTF wird auf der geraden relativ schön geregelt. Jedoch in einigen Kurven, wird nicht schnell genug nachgeregelt und verliert dadurch den Leitdraht.

    Stell ich nun den P-Anteil rauf, fängt er sofort an zu schwingen. Der Wert 0.5 ist soweit schon ok, fast kein Schwingen, aber eben nur auf der Geraden und in einigen weit gezogenen Kurven. Stell ich weniger ein, gehts dann in keiner einzigen Kurven mehr

    Die grundlegende Frage ist es nun, ob es an irgendwelchen Einstellungen fehlt oder ob der Softwareregler nicht schnell genug reagiert. Ich bin am verzweifeln.

    Hat jemand von euch einen Tipp??

    Gruß
    Michael
    Geändert von S7_Mich (03.01.2007 um 18:11 Uhr)
    Zitieren Zitieren PID Regler Problem  

  2. #2
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    hallo,

    wenn die Regelstrecke bei Erhöhung des P-Teils überschwingt würde ich in erster Linie den P-Teil so lassen und einen I-Teil hinzufügen.

    Such mal im Forum nach PID Regelungen.

    mfg mst

  3. #3
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    Hallo Michael,

    Zitat Zitat von S7_Mich Beitrag anzeigen
    ..Die grundlegende Frage ist es nun, ob es an irgendwelchen Einstellungen fehlt oder ob der Softwareregler nicht schnell genug reagiert...
    Interessante Sache. Ich denke schon dass es mit einer Softwareregelung machbar ist, falls das Fahrzeug nicht mit 80km/h über den Hof rast. Du wirst mit allen Parametern etwas experimentieren müssen. Ein kleines bisschen I-Anteil, um das Lenkrad ruhig zu halten, und ein bisschen D-Anteil, um bei Richtungsänderung schnell genug reagieren zu können. Den P-Anteil würde ich erst einmal mal so lassen wie du ihn ermittelt hast.


    Gruß, Onkel
    Es gibt viel mehr Leute, die freiwillig aufgeben, als solche, die echt scheitern.
    Henry Ford

  4. #4
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    Könnte es sein, das die Steilheit der Differenzspannung etwas zu stark eingestellt ist? Aus der Kennlinie ist ersichtlich, das bei starken Abweichung von der Soll-Lage (eben in starken Kurven -> Leitdraht nicht mehr unter Sensor) die Differenzspannung wieder weniger wird, statt mehr -> dann kriegt der Regler natürlich ein Problem, weil ihm ein falscher Istwert vorgetäuscht wird.

    Mein Tip: Datenlogger anklemmen (oder Werte SW/IW/Stellgröße in DB schreiben) und mal angucken.

    Viel Spaß!
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

    ...Wir sind Alle Zeitreisende. Die überwiegende Mehrzahl schafft allerdings täglich nur einen Tag.... (Jasper Fforde: "In einem andern Buch")

  5. #5
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    Zitat Zitat von mst Beitrag anzeigen
    wenn die Regelstrecke bei Erhöhung des P-Teils überschwingt würde ich in erster Linie den P-Teil so lassen und einen I-Teil hinzufügen.
    Hallo,

    das habe ich natürlich auch schon probiert. Ich weiss aber nicht, wie das zu verstehen ist, I-Anteil in Sekunden? Das FTF fährt max. 100cm/s, nicht in Kurven, da ist der Wert kleiner --> ca. 70cm/s. Ich bin der Meinung, der I-Anteil müßte ja irgendwas in ms sein, oder wie kann man sich das erklären. Genauso das mit dem D-Anteil. Wenn ich z. B. den P-Anteil auf 0.5 beibehalte, ist im Stillstand oder bei Fahrt kein Schwingen mehr zu erkennen. Allerdings bei Kurven zu träges Nachregeln. Nehm ich den I-Anteil dazu und stell ihn auf 0.5 Sekunden ein, schwingts am Anfang mehr und nach ca. 1 Sekunde dann nicht mehr. Allerdings beim D-Anteil hab ich noch keine Einstellungen gefunden, die passen würde.

    Wie geh ich da am besten vor.

    Gruß
    Michael

  6. #6
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    Zitat Zitat von PeterEF Beitrag anzeigen
    Könnte es sein, das die Steilheit der Differenzspannung etwas zu stark eingestellt ist? Aus der Kennlinie ist ersichtlich, das bei starken Abweichung von der Soll-Lage (eben in starken Kurven -> Leitdraht nicht mehr unter Sensor) die Differenzspannung wieder weniger wird, statt mehr -> dann kriegt der Regler natürlich ein Problem, weil ihm ein falscher Istwert vorgetäuscht wird.

    Mein Tip: Datenlogger anklemmen (oder Werte SW/IW/Stellgröße in DB schreiben) und mal angucken.

    Viel Spaß!
    Viel Spaß ist gut Könnte schon sein, das irgendwas mit der Differenzspannung nicht stimmt, da ja die Lenkantenne von Werk aus auf 35mA kalibiert ist und wir nur 25-30mA Leitstrom haben. Das ist natürlich auch die Frage, wie stellt man das richtig ein bzw. wo ist der Referenzpunkt.

    Aber Datenlogger (wir haben SPS-Analyzer) ist eine gute Idee, aber ich glaub nicht, das es daran liegt, fährt ja in nicht so engen Kurven auch einwandfrei.

    Vielen Dank an euch
    Gruß
    Michael

  7. #7
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    Hallo, hast du auch gute Reglereinstellung für die Kurven Fahrten gefunden.

    Wenn ja versuche den P/I/D Anteile Umzuschalten. Das kann aber auch nach hinten loss gehen und der Regelkreis beginnt an zu Schwingen
    Zitieren Zitieren PID egler Problem  

  8. #8
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    Servus Franz,

    bisher noch nicht, ich fahre immer mit den gleichen Einstellungen. Der vorher eingebaute Hardwareregler hatte auch nur "eine" Einstellung fürs Lenken. Müßte also mit einer Einstellung bzw. PID Werten auskommen. Wollte eh zuerst die PID-Werte aus dem Hardwareregler übernehmen, aber da komm ich nicht klar, weil dort Werte zwischen 1 und 255 eingetragen sind. Also nicht 1:1 umsetzbar.

    Gruß
    Michael

  9. #9
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    Hallo,

    ich weiß nicht genau, wie die Lenkung erfolgt, aber wahrscheinlich liegt hier eine Strecke ohne Ausgleich (I-Verhalten) vor. In diesem Fall kannst Du den I-Anteil des Reglers erstmal zu Null machen, PD reicht vorläufig völlig und zwei Parameter sind auch genug Unsicherheiten beim Probieren .
    Die üblichen Einstellregeln für Regler sind für Strecken mit Ausgleich gedacht und daher hier nicht verwendbar.

    Dann würd ich ein Meßgerät nehmen und die Differenzspannung messen und dann das Gerät um die Kurve fahren lassen (mit SPS-Analyzer kann ja schon fast nix mehr schief gehen). Evt. kann man nun schon erkennen, das ein wenig an RT1 gedreht werden sollte (Steilheit der Diff.-Sp.)?

    Nächster Schritt ist das Zeitverhalten: wie groß ist die Änderungsgeschwindigkeit der Differenzspannung beim Kurvenfahren -> hängt von der Geschwindigkeit des Gerätes und der Kurve ab, dann kann man abschätzen ob die 20ms auch für die schärfste Kurve ausreichen.

    Wie gesagt: Viel Spaß
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

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  10. #10
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    Servus Peter,

    hört sich gut an. Die Lenkung erfolgt über einen Drehkranz, der über einen Motor mit Planetengetriebe angetrieben wird.

    Ich werd das morgen mal testen. Aber du hast recht, es ist zum verzweifeln, wenn man nicht weiß an welcher "Schraube" gedreht werden muß.

    Vielen Dank
    Gruß
    Michael

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