Optimierung Der Motor-Regelung - ZIMO MX615 Betriebsanleitung

Seite 18 Nicht-Sound-Decoder MX600 bis MX638,

Optimierung der Motor-Regelung

Das Fahrverhalten, insbesondere das Langsamfahren (das möglichst ruckelfrei sein soll), kann vor
allem durch folgende CVs beeinflusst werden:
CV #9 – Motoransteuerungsfrequenz und EMK-Abtastrate
Die Pulsweitenmodulation des Motors kann nieder- oder hochfrequent erfolgen. Die Niederfrequenz
(30 bis 159 Hz) ist nur mehr in einigen Fällen von sehr alten Motoren (z.B. Allstrom-Typen ohne Per-
manentmagnet) zweckmäßig, Hochfrequenz (Default, 20 kHz bzw. 40 kHz laut CV #112) ist hinge-
gen geräuscharm und motorschonend.
Die Motoransteuerung wird jedoch auch bei Hochfrequenz periodisch unterbrochen (50 bis 200
Mal/sec), um durch Messung der "Gegen-EMK" (vom Motor zurückinduzierte Spannung) die Ist-Ge-
schwindigkeit zu messen. Je häufiger diese „Messlücke" stattfindet (EMK-Abtastrate), desto besser
ist es für die Regelung, aber es entstehen auch umso mehr Energie-Verlust und Antriebsgeräusch.
Standardmäßig variiert diese 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) auf individuell gewählte Werte einzustellen; Default-Wert 55 bedeutet mittlere
Einstellung.
CV #56 – Die PID-Regelung
I
P
Durch die Gewichtung der roportional- ntergral-
tortyp, Fahrzeuggewicht, usw. abgestimmt werden. In der Praxis kann auf die Änderung des Differen-
tial-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.
CV Bezeichnung Bereich Default Beschreibung
Motoransteuerungs-
01 - 99
periode
Hoch-fre-
bzw. -frequenz
Hoch-
quenz mit
frequenz,
modifizier-
und
mittlere
ter Abtast-
EMK-Abtast-
#9
Abtast-
rate
Algorithmus
(Abtastrate,
Messlücke)
255-176
Nieder-
Total PWM period
frequenz
CV #57 = 0: in diesem Fall erfolgt automatische Anpassung
an die Schienenspannung (relative Referenz); nur bei stabi-
lisierter Fahrspannung sinnvoll.
D
ifferential-Werte kann das Regelverhalten auf Mo-
= 55: Defaultmäßige Motoransteuerung mit Hochfre-
quenz (20 / 40 kHz), mittlerer Abtastrate der Motor-EMK-
Messung, die automatisch von 200 (Langsamfahrt) bis
50 Hz variiert, und mittlerer EMK-Messlücke.
<> 55: Modifikation der automatischen Optimierung,
jeweils getrennt nach Zehnerstelle (für Abtastrate)
55
und Einerstelle (Messlücke).
Zehnerstelle 1 - 4: Abtastrate begrenzt gegenüber
defaultmäßiger (weniger Antriebsgeräusch!)
Zehnerstelle 6 - 9: Abtastrate höher als default-
mäßige (eine Maßnahme gegen Ruckeln!)
rate
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.)
Typische Versuchsreihen bei Ruckel-Problem:
CV #9 = 55 (default) → 83, 85, 87, ...
CV #9 = 55 (default) → 44, 33, 22, ...
= 255 - 176: Niederfrequenz (nur für alte Motoren!) –
SOUND
-Decoder MX640 bis MX660
Spezielle ZIMO
#112 0 - 255
Konfigurationsbits
P- und I- Wert
01 - 199
#56
der
modifizierte
mittlere
Einstellung
EMK-Lastausgleichsre-
Einstellung
gelung
EMK – Messlücke
#147 0 - 255
erweiterter Bereich
Empfehlungen für Optimierungsversuch (falls Default-Einstellungen nicht befriedigend sind):
Fahrzeug, Antriebsart CV #9 CV #56
„Normale" (moderne) Roco Lok = 95 = 33
Typische N-Spur Loks = 95 = 55
Fleischmann „Rundmotor" = 89 = 91
Kleine Faulhaber (Maxxon, u.ä.) = 51 = 133
= 11 = 111
„Große" Faulhaber (ab Spur 0)
Periode nach Formel "(131+ mantisse*4)*2exp". Bit 0-4 ist "man-
tisse", Bit 5-7 ist "exp". Motorfrequenz ist Reziprokwert-Periode.
Beispielswerte: CV #9 = 255: Motorfrequenz 30 Hz,
CV #9 = 208: Motorfrequenz 80 Hz,
CV #9 = 192: Motorfrequenz 120 Hz.
Bit 0 = sollwertabhängige (0) oder lastabhängige Ge-
räuschkennlinie (1), Kennlinie in CV#137-#139 definiert.
Bit 1 = 0: Normales Quittungsverfahren.
= 1: Hochfrequenz-Hochstromimpulse
Bit 2 = 0: Zugnummernimpulse ausgeschaltet
= 1: ZIMO Zugnummernimpulse aktiv
0 Bit 3 = 0: 12-Funktions-Modus
= 1: 8-Funktions-Modus
Bit 4 = 0: kein Pulskettenempfang
= 1: Pulskettenempfang (für alte LGB System)
Bit 5 = 0: Motoransteuerung mit 20 kHz
= 1: ... mit 40 kHz
Bit 6 = 0: normal (siehe auch CV #29)
= 1: „Märklin-Bremsmodus"
= 55: Defaultmäßige Motoransteuerung
durch mittlere PID-Parameter.
= 0 - 99: modifizierte Einstellungen für „normale"
Motoren (Bühler, etc.)
= 100 - 199: modifizierte Einstellungen für Glocken-
anker-Motoren (Faulhaber, Maxxon, usw.)
55
Zehnerstelle 1 - 4: Proportional-Wert der PID-Regelung
reduziert gegenüber Default-Einstellung
PID
Zehnerstelle 6 - 9: Proportional-Wert der PID-Regelung
erhöht gegenüber Default-Einstellung
Einerstelle 1 - 4: Integral-Wert der PID-Regelung
reduziert gegenüber Default-Einstellung
Einerstelle 6 - 9: Integral-Wert der PID-Regelung
erhöht gegenüber Default-Einstellung
Typische Versuchsreihe bei Ruckel-Problem:
CV #56 = 55 (default) → 33, 77, 73, 71, ..
Brauchbarer Anfangswert zum Testen: 20
Für Fleischmann Motoren
0
Zur Vermeidung des Ruckelns (von Bocksprüngen); bei
zu großem Wert kann aber Regelung schlechter werden.
Wert langsam erhöhen, bis das Ruckeln weg ist.
Bemerkungen
das bedeutet: hohe Abtastrate bei kleiner Belastung; Re-
duktion bei höherer Last, damit kein Leistungsverlust.
auch zu empfehlen: CV #2 = 12, CV #147 = 60
ab SW-Version 31: CV #145 = 2
(ACHTUNG: oft sinnvoll - Entstörbauteile entfernen!)
Je stärker der Motor, desto schwächer wird die Regelung
eingestellt, um Überschwingen zu vermeiden; der Integ-
ralanteil sorgt trotzdem für volle Ausreglung.