Как правильно управлять мотором?

[DropSoft]

На станке мотор ДПМ35 перемещает каретку. На валу мотора крыльчатка с опто-датчиком, две фазы, сдвинутые на 90 градусов. Этот сигнал приходит на Атмегу, которая через драйвер A3950 ШИМом управляет данным мотором. Задача разогнаться с заданным ускорением до нужной скорости, двигаться с постоянной скоростью, и затормозить с заданным ускорением в нужном месте с точностью плюс-минус четверть фазы датчика.

Вроде ничего сложного, разгоняться и стабилизировать скорость получается, а вот соблюсти точность остановки по заданной координате не получается. Либо чуть переезжает, затем возвращается, либо чуть не доезжает, почти останавливается, потом дотягивает на малой скорости.

Какой алгоритм управления должен быть для торможения? Всю голову изломал. Дело еще в том, что сила трения (или чего там) неравномерна по длине перемещения. То есть если двигаться на постоянной скорости и затем снять воздействие на мотор, расстояние, проезжаемое до остановки, может меняться раза в потрора, в зависимости от координаты останова.

То есть как математически найти величину воздействия (значение ШИМ и знак) на мотор, зная текущую координату, конечную координату и длительность последнего периода фазы оптодатчика?

[Alecsej]

S = V*V/(a*2);
S - путь до остановки
V - текущая скорость
а - ускорение

[DropSoft]

S = V*V/(a*2);
S - путь до остановки
V - текущая скорость
а - ускорение

Это все понятно. На этом основании (вычислив оставшийся S и зная a) вычисляется требуемая скорость. Точнее, для упрощения вычислений, не скорость, а обратная величина, требуемый период оптодатчика. А как на этом основании расчитать требуемое воздействие на мотор? Значение и знак ШИМ? Есть экспериментально снятая кривая зависимости ШИМ от установившейся скорости. Если тупо от знака разности периода расчетного и измеренного подавать максимальный ШИМ с соответствующим знаком, то каретка входит в колебательный процесс около точки останова.
UPD: если значение ШИМ подавать согласно снятой кривой (установившейся скорости от ШИМ), то на малых скоростях, при подъезде к конечной точке, каретка может остановиться, и этого воздействия недостатчно, чтобы сдвинуть ее.

[DropSoft]

Скорость линейно уменьшается (в идеале) при подходе к заданной точке. Поэтому с инерцией вроде все в порядке. Установленный драйвер - мост, у которого можно управлять полярностью (направление движения) и ШИМ (скважность) для регулировки скорости.

"PHASE and ENABLE input terminals are provided for use in
controlling the speed and direction of a DC motor with externally
applied PWM control signals."

Возможности задавать ток нет.

[Alecsej]

Задача сводится к стабилизации текущей скорости. То бишь a = M / I , где M сумма крутящих моментов действующих на привод, I момент инерции привода. М складывается из момента трения и момента двигателя, пропорционального ШИМ и обратно пропорционального скорости вращения.

[DropSoft]

Alecsej, а если поподробней, как можно экспериментально узнать момент инерции привода, момент трения?

lvadia, на картинке по горизонтали установившаяся скорость, мм/с, по вертикали - воздействие ШИМ 8 бит. Причем трогается с места иногда при ШИМ не менее 90-100.

А brake mode не особо помогает. Может и с ним перелететь (по инерции) границу. Тут как-то надо сочетать активное торможение с активным разгоном.

[DropSoft]

К сожалению, я не могу менять механику. Иначе сразу выкинул бы ДПМ35 и поставил шаговик. Надо программными средствами научиться управлять тем, что есть.

[Alecsej]

А момент трения по вашему графику можно посчитать, в идеале линия должна из нуля выходить. Его и надо компенсировать, при трогании еще и трение покоя.
А чтоб посчитать момент инерции необходимо знать время разгона от нуля до максимума при постоянном моменте.

[OlegNZH]

А момент трения по вашему графику можно посчитать, в идеале линия должна из нуля выходить. Его и надо компенсировать, при трогании еще и трение покоя.
А чтоб посчитать момент инерции необходимо знать время разгона от нуля до максимума при постоянном моменте.

Момент трения- может меняться , элементарно,и-за смазки.

[Alecsej]

Для этого и нужно управлять моментом, в зависимости от разницы текущей скорости и заданной.