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5 Generelle Konzepte
Die für die Betriebsart Closed Loop notwendige Rückführung der Regelgrößen kann mit verschiedenen
Technologien realisiert werden. Neben der physischen Rückführung mit Encoder oder Hall-Sensoren,
ist auch eine virtuelle Erfassung der Motorparameter durch eine softwarebasierte Modellberechnung
möglich. Physikalische Größen, wie Geschwindigkeit oder Gegen-EMK, können mit Hilfe eines sogenannten
"Beobachters" aus den Daten des Stromreglers rekonstruiert werden. Mit dieser Sensorless-Technologie
erhält man einen "virtuellen Drehgeber", der ab einer gewissen Minimalgeschwindigkeit die Positions- und
Drehzahlinformation mit der gleichen Präzision liefert wie ein realer optischer oder magnetischer Drehgeber.
Alle Steuerungen von Nanotec, welche die Betriebsart Closed Loop unterstützen, implementieren eine
feldorientierte Regelung mit einer sinuskommutierten Stromregelung. Die Schrittmotoren und BLDC-
Motoren werden also genauso geregelt wie ein Servomotor. Mit der Betriebsart Closed Loop können
Schrittwinkelfehler während der Fahrt kompensiert und Lastwinkelfehler innerhalb eines Vollschritts korrigiert
werden.
5.1.3.2 Reglerstruktur
Der Regler besteht aus drei kaskadierten PI-Reglern (proportional-integral): dem Stromregler
(Kommutierung), dem Geschwindigkeitsregler und dem Positionsregler.
Der Stromregler ist in allen Betriebsmodi aktiv. Der Geschwindigkeitsregler ebenso, mit der einzigen
Ausnahme der "Real Torque"-Modi (Drehmomentmodus ohne Drehzahl-Begrenzung, wenn das Bit 5 in
3202
auf "1" steht).
h
Der Positionsregler ist in folgenden Betriebsmodi aktiv:
■ Profile Position
■ Homing
■ Interpolated Position Mode
■ Cyclic Synchronous Position
■ Takt-Richtungs-Modus
■ Velocity/Profile Velocity/Cylic Synchronous Velocity, wenn das Bit 1 in 3202
Für Firmware-Versionen ab FIR-v19xx gilt das hier beschriebene neue Schema für die Reglerstruktur.
Die
alten
Regelparameter
Kompatibilitätsgründen
Regelparameter zu verwenden.
Um die neuen Parameter zu verwenden, müssen Sie 3210
(für den Open Loop) auf "0" setzen. Die alten Werte werden beim Einschalten der Steuerung
umgerechnet und in das neue Objekt 320E
speichern (siehe Objekte speichern).
Jeder Regler besteht aus einem Proportional-Anteil mit dem Verstärkungsfaktor K
Anteil mit der Nachstellzeit T
nächsten Regler ist) wird jeweils durch die maximale Geschwindigkeit (Positionsregler), den maximalen
Strom (Geschwindigkeitsregler) oder das maximale PWM-Signal (Stromregler) limitiert.
Die nachfolgenden Abbildungen zeigen die Struktur der drei kaskadierten Regler.
Version: 3.2.0 / FIR-v2139
HINWEIS
(Objekt
3210
aktiviert.
Nanotec
h
. Die Stellgröße (das Ausgangssignal des Reglers, das die Vorgabe für den
n
auf "1" steht
h
)
sind
im
Auslieferungszustand
h
empfiehlt,
für
neue
:07
(für den Closed Loop) bzw. 3210
h
h
bzw. 320F
eingetragen. Sie müssen beide Objekte
h
noch
aus
Applikationen
die
neuen
:09
h
und einem Integral-
p
39
h
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