Optimierung Der Motor-Regelung Per Ansteuerungsalgorithmus - ZIMO MS450 Betriebsanleitung

Seite 22
CV Bezeichnung Bereich
#29 0 - 63
Grundeinstellungen
Freie (28-Punkt-)
#67
Geschwindigkeits-Kennlinie
......
0 - 255
wenn CV #29, Bit 4 = 1
#94
#66 Geschwindigkeitstrimmung 0 - 127
#95 nach Richtung 0 - 127
CV #57 – der Referenz-Spannungswert für die Motor-Regelung
CV #57
legt jenen Spannungswert fest, auf den sich die Regelung beziehen soll. D.h.: Wenn z.B.
14V (also Wert "140") einprogrammiert wird, versucht der Decoder immer, den gemäß Reglerstellung
gewünschten Bruchteil dieser Spannung an die Motorklemmen zu bringen - unabhängig von der aktu-
ellen Schienenspannung. Damit bleibt die Geschwindigkeit konstant, auch wenn die Schienenspan-
nung schwankt, vorausgesetzt diese (genauer: die im Decoder gleichgerichtete und verarbeitete
Schienenspannung, also um ca. 2 V weniger) sinkt nicht unter die absolute Referenz.

Durch den Default-Wert „0" in CV #57 wird die „relative Referenz" gewählt, d.h. die automatische Anglei-
chung der Referenz an die aktuelle Fahrspannung. Dies ist jedoch nur zweckmäßig, wenn eine stabili-
sierte Schienenspannung vorliegt, und der elektrische Widerstand entlang der Schiene klein gehalten
wird. Eine solche stabilisierte Fahrspannung haben alle ZIMO Systeme (auch ältere), aber nicht alle
Fremdsysteme, insbesondere nicht solche, die relativ billig sind (waren) und vor dem Jahr 2005 gebaut
wurden. In den letzteren Fällen sollte also CV #57 passend (nicht „0") gesetzt werden.

CV #57 kann auch als Alternative zu CV #5 (Maximalgeschwindigkeit) verwendet werden; dies hat den
Vorteil, dass weiterhin fast die volle Auflösung (bis zu 255 interne Fahrstufen) zur Verfügung steht.
CV Bezeichnung Bereich
0,
#57 Regelungsreferenz
100 - 255
Default Beschreibung
Bit 0 - Richtungsverhalten
0 = normal, 1 = umgekehrt
Bit 1 - Fahrstufensystem (Anzahl Fahrstufen)
0 = 14 Fahrstufen, 1 = 28/128 Fahrstufen
Bit 2 - Automatische Umschaltung auf Analogbetrieb
0 = aus, 1 = eingeschaltet
14 =
Bit 3 - RailCom („bi-directional communication")
0000 1110
0 = ausgeschaltet 1 = eingeschaltet
also Bit 4 = 0
Bit 4 - Auswahl der Geschwindigkeitskennlinie
(Dreipunkt-
Kennlinie) 0 = Dreipunkt-Kennlinie laut CV #2, #5, #6
1 = 28-Punkt-Kennlinie laut CV #67 ... #94
Bit 5 - Auswahl der Fahrzeugadresse (DCC)
0 = „Kleine" Adresse laut CV #1
1 = „Große") Adresse laut CVs #17+#18
Interne Fahrstufen (jeweils 1 ... 255)
für jede der 28 externen Fahrstufen.
*)
*) Die Default-28-Punkt-Kennlinie ist ebenfalls ge-
krümmt, mit Betonung auf die Langsam-Fahrstufen.
0 Multiplikation der Fahrstufe mit "n/128" (n = Trimmwert)
0 bei Vorwärtsfahrt (CV #66) bzw. Rückwärtsfahrt (#95).
Default Beschreibung
Absolute Motoransteuerungs-Spannung in Zehntel-
Volt, die bei voller Fahrt (höchste Fahrregler-Stellung)
am Motor anliegen soll. Sinnvoller (gut funktionieren-
der) Bereich 10 bis 24 V (also 100 - 240), und niedri-
ger als die zu erwartende Fahrspannung.
0
BEISPIEL: Fremdsystem mit Schienenspannung im
Leerlauf 22 V, bei voller Belastung aber nur 16 V:
zweckmäßige Einstellung daher CV #57 = 140 - 150
CV #57 = 0: in diesem Fall erfolgt automatische An-
passung an die Schienenspannung (relative Refe-
renz); nur bei stabilisierter Fahrspannung sinnvoll.
MS-SOUND-Decoder MS440 bis MS990

Optimierung der Motor-Regelung per Ansteuerungsalgorithmus

Das Fahrverhalten, insbesondere das Langsamfahren (das möglichst ruckelfrei sein soll), kann durch
folgende Paramter beeinflusst werden:
CV #9 – Motoransteuerungsfrequenz und EMK-Abtastrate
Die Pulsweitenmodulation des Motors erfolgt hochfrequent (typ 20 kHz, also oberhalb des für mensch-
liche Ohren wahrnehmbaren Frequenzbandes). Dies ist im Vergleich zur Niederfrequenzansteuerung
(bis in die 1990er-Jahre üblich, meistens um 100 Hz) geräuscharm und motorschonend.
BEMERKUNG: Höhere Frequenzen als 20 kHz haben laut Motorherstellern keinen Vorteil, führen allerdings
unvermeidbarer Weise zu (wenn auch nur geringfügig) mehr Verlustwärme im Decoder. Daher ist die Option
auf eine 40 kHz neuen Decodern nicht mehr vorgesehen.
Die Motoransteuerung wird jedoch bei Hochfrequenz periodisch „niederfrequent" (50 bis 200 Mal/sec)
und in geringem Maße hörbar unterbrochen, um durch Messung der "Gegen-EMK" (vom Motor zu-
rückinduzierte „Generatorspannung") die Ist-Geschwindigkeit festzustellen. Je häufiger diese „Messlü-
cke" stattfindet (EMK-Abtastrate), desto besser ist es für die Regelung, aber es entsteht auch mehr
Geräusch, wahrzunehmen als Antriebsgeräusch. Standardmäßig variiert die Abtastrate automatisch
zwischen 200 Hz (bei Langsamfahrt) und 50 Hz (bei Maximalfahrt).
Die CV #9 bietet die Möglichkeit, sowohl die Abtastrate (Zehner-Stelle) als auch die Länge der Mess-
lücke (Einer-Stelle) individuell zu beeinflussen; Default-Wert 55 bedeutet mittlere Einstellung.
CV #56 bzw. CVs #147, #148, #149 – Die PID-Regelung
Durch die Gewichtung der Proportional-Intergral-Differential-Werte kann das Regelverhalten auf
Motortyp, Fahrzeuggewicht, usw. abgestimmt werden. In der Praxis kann meistens auf die Ände-
rung des Differential-Wertes verzichtet werden.
Die CV #56 bietet die Möglichkeit, sowohl den Proportionalwert (Zehner-Stelle) als auch den Integral-
Wert (Einer-Stelle) auf individuell gewählte Werte einzustellen; Default-Wert 55 bedeutet eine mittlere
Einstellung für beide Parameter. Die CV # 56 existiert in den MS-Decodern eigentlich nur aus Gründen
der Kompatibilität mit den MX-Decodern; die feiner abgestufte Einstellung wird durch die neuen CVs
#147, #148, #149 ermöglicht:
Die CVs #147, #148, #149 passen sich automatisch bei Modifikation der CV #56 an, umgekehrt NICHT.
CV Bezeichnung Bereich Default Beschreibung
55
Hochfre-
Motoransteuerungs-
quenz,
periode
mittlere
bzw. -frequenz
Hoch-
Abtast-
frequenz,
und
rate.
mittlere
EMK-Abtast-
Abtast-
Algorithmus
#9 01 - 99 rate
(Abtastrate,
Messlücke)
Hochfre-
quenz mit
modifizier-
Total PWM period
ter Abtast-
rate
= 55 : Defaultmäßige Motoransteuerung mit Hochfre-
quenz (20 kHz), mittlerer Abtastrate der Motor-EMK-
Messung, die von 200 (Langsamfahrt) bis 50 Hz variiert,
und mittlerer EMK-Messlücke.
= 0: gleichbedeutend mit 0 (wird automatisch umgesetzt)
55
<> 55 und <> 0 : Modifikation der Standardeinstellung,
jeweils getrennt nach Zehnerstelle (für Abtastrate)
und Einerstelle (Messlücke).
Zehnerstelle 1 - 4: Abtastrate niedriger gegenüber
defaultmäßiger (weniger Antriebsgeräusch!)
Zehnerstelle 6 - 9: Abtastrate höher als default-
mäßige (eine Maßnahme gegen Ruckeln!)
Einerstelle 1 - 4: EMK-Messlücke kürzer als
defaultmäßig (gut bei Faulhaber, Maxxon, ..
weniger Antriebsgeräusch, mehr Leistung)
Einerstelle 5 - 9: EMK-Messlücke länger als
defaultmäßig (ev. nötig bei Rund-Motor o.ä.)