Nanotec PD4-E Technisches Handbuch Seite 41

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
auf "1" steht).
3202
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-v22xx gilt das neue Schema für die Reglerstruktur .
Die alten Regelparameter (Objekt 3210
aktiviert. Das in den Firmware-Versionen FIR-v19xx bis FIR-v21xx verwendete Objekt 320E
entfällt, ggf. gespeicherte Werte werden automatisch in die neuen Objekte übertragen. Nanotec
empfiehlt, für neue Applikationen die neuen Regelparameter zu verwenden.
Um die neuen Parameter zu verwenden, setzen Sie 3212
umgerechnet und in die neuen Objekte 321A
speichern (siehe Objekte speichern ).
Jeder Regler besteht aus einem Proportional-Anteil mit dem Verstärkungsfaktor K
Anteil mit der Integrierzeit T
nächsten Regler ist) wird jeweils durch die maximale Geschwindigkeit (Positionsregler), den maximalen Strom
(Geschwindigkeitsregler) oder das maximale PWM-Signal (Stromregler) limitiert.
Objekt
321A :01
h h
321A :02
h h
:03
321A
h h
Version: 1.6.0 / FIR-v2213
) sind im Auslieferungszustand aus Kompatibilitätsgründen
h
. Die Stellgröße (das Ausgangssignal des Reglers, das die Vorgabe für den
i
Name
Stromregler
Proportional Gain Kp for Iq
Stromregler
Integrator Time Ti for Iq
Stromregler
h
HINWEIS
:04 auf "1" . Die alten Werte werden
h h
bis 321E eingetragen. Sie müssen alle Objekte
h h
Einheit
[mV/A]
[µs]
[mV/A]
auf "1" steht
h
und einem Integral-
p
Beschreibung
Proportional-Anteil
momentbildende
Komponente
Integrierzeit
momentbildenden
Komponente
Proportional-Anteil
feldbildende Komponente
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