lc.i1, r: F. E. Alex Knechten en Peter Rommers

DE OPZET VAN EEN DIGITALE MOTORBESTURING

/lC.I1,

r: F. E.

Alex Knechten en Peter Rommers WPB~0026

DE OPZET VAN EEN DIGITALE MOTORBESTURING

in opdracht van: Technische Den Dolech afdeling: vakgroep:

Hogeschool Eindhoven 2 Eindhoven Werktuigbouwkunde Produktie-technologie en Bedrijfsmechanisatie laboratorium: Fysische Bewerkingen

begeleider: ir. C.J. Heuvelman schoolmentor: ir. A.M. Oosterbaan door: Alex Knechten en Peter Rommers, studenten aan de H.T.S. te Eindhoven, afdeling Elektrotechniek Eindhoven, 24 mei 1983

SAMENVATTING

pag.

1

SAMENVATTING De opdracht die wij gekregen hebben bestaat uit het opbouwen van een microprocessor gestuurde motor, die uiteindelijk gebruikt wordt voor flexibele automatisering. Dit houdt in dat de motorregeling op zoveel mogelijk plaatsen ingezet moet kunnen worden. Voor de T.R., waar al verschillende systemen digitaal gestuurd worden, is het een project dat de aanwezige kennis van deze regelingen verder zal uitbouwen. Uiteindelijk hopen we dat de opgedane ervaringen ten goede komen aan geintresseerden uit het bedrijfsleven. Ret hart van de schakeling is de motor-tacho combinatie, die bij elke omwenteling van de motor 1000 pulsen afgeeft. Deze pulsen worden omgezet tot 4000 pulsen m.b.v. een vermenigvuldiger. Dit signaal wordt naar een teller gevoerd die de positie van de as bijhoud en de draaisnelheid door gedurende een bepaalde tijd de pulsen te tellen en vast te houden in een latch. De signalen die hiervoor nodig zijn worden via een programma met de microcomputer gerealiseerd. Om de totale overbrenging van het systeem te bepalen is het noodzakelijk geweest om de tijdconstanten te bepalen van de elementen in de regelkring. Gebleken is dat alleen de tijdconstante van de motor-tacho combinatie invloed heeft op de overbrenging. Deze tijdconstante is gemeten door een blokspanning via een versterker op de motor te plaatsen en de responsie van de open lus via een DAC te bepalen. Gedurende het onderzoek is het verschil bepaald tussen de motor-tacho combinatie met een starre en een flexibele koppeling. Gebleken is dat de combinatie met de flexibele koppeling een kleinere tijdconstante heeft dan de combinatie met starre koppeling. Uiteidelijk is de regelkring gesloten en is de motor te regelen door een zich nog in de ontwikkelingsfase bevindende P.I.D.-regelaar. Ret is dan de bedoeling dat de bekende karakteristiek van de motor geoptimaliseerd wordt. Dit houdt in dat een nauwkeurig gedefinieerde aanloop- en remkarakteristiek verkregen wordt.

SAMENVATTING

2

Het is te verwachten dat de software-regelaar te traag is t.o.V. de door ons gebruikte I-8085 microprocessor. Hierdoor dient een hardware vermenigvuldiger te worden toegepast. Verder is het zo dat het project zich nog in een beginstadium bevindt en er dus nog een aantal problemen te overwinnen zijn. Echter de toekomst van dit project mag door de huidige toenemende vraag naar automatisering met vertrouwen tegemoet gezien worden.

pag. 3

VOORWOORD

VOORWOORD Als afsluiting van de H.T.S. hebben wij onze afstudeeropdracht verricht op de afdeling Werktuigbouwkunde van de Technische Hogeschool in Eindhoven. Deze afdeling is onderverdeeld in een viertal vakgroepen, waaronder de vakgroep Werktuigbouwkunde Produktietechnologie en Bedrijfsmechanisatie (W.P.B.). De opdracht is uitgevoerd in het laboratorium voor fysische bewerkingen, behorende bij de vakgroep W.P.B .. Onze opdracht was het maken van een door een microcomputer geregelde motor-tacho combinatie. Dit hebben wij gerealiseerd met een Servalco motor en een gekoppelde optische incrementele tacho. De besturing van deze eenheid wordt verzorgd door een op de 8085gebaseerde microcomputer van Intel. De input van het systeem is een gewenste snelheid. De output de geregelde snelheid en positie. De uiteindelijke positionering van de as dient een nauwkeurigheid van 0,1 graad te bezitten. Om deze eis te realiseren dient het systeem een regelaar en een snelheidsregeling te bevatten. Doordat uiteindelijk een variabele belasting geregeld moet kunnen worden is een maximale stroombegrenzing en een variabele vermogensregeling noodzakelijk. Verder bestond de opdracht uit het bouwen van een regelaar, het maken van een interface en een externe teller voor de tacho. De stuurversterker was reeds aanwezig. Het uiteindelijke doel van de opdracht is het kennis nemen van de problemen bij flexibele automatisering. Flexibel automatiseren houdt in dat er gezocht wordt naar een systeem dat toepasbaar is in een zo groat mogelijk gebied. Ons systeem kan worden toegepast bij het positioneren van een werkstuk of machine. We denken hierbij aan de besturing van een robotarm. We hebben gedurende deze periode erg prettig mogen samenwerken met iedereen in het laboratorium. We willen hen hiervoor hartelijk danken. Vooral de heren ir. C.J. Heuvelman en G.J. Theuws bedanken we voor de uitstekende begeleiding. Ook bedanken we de heer ir. A.M. Oosterbaan r die als schoolmentor optrad.

\

INHOUDSOPGAVE

pag.

4

INHOUDSOPGAVE SAMENVATTING

1

VOORWOORD

3

INHOUDSOPGAVE

4

INLEIDING

6

1.

1.1 De verantwoording van het verslag 1.2 Het verslag in vogelvlucht 2.

DE OPZET VAN DE REGELING 2.1 De motor-tacho combinatie 2.2 De vermenigvuldiger 2.3 De tellers 2.3.1 De positieteller 2.3.2 De snelheidsteller 2.4 De Digitaal Analoog Convertor CD.A.C.) 2.5 De voeding 2.6 De versterkers

3.

4. 5.

DE MICROCOMPUTER

8 8 10 13 13 14 16 17 17 19

3.1 De microcomputer-print

19

3.2 Het werken met de microcomputer

23

DE SOFTWARE HET BEPALEN VAN DE SYSTEEMEIGENSCHAPPEN EN DE REGELAAR 5.1 Het bepalen van de systeemeigenschappen 5.1.1 Het gedrag van de motor 5.1.2 Bepaling van de tijdconstante van de 5.2 5.3

5.4 5.5

6.

6 7

24 28 28 28 29

open Ius met een flexibele en een starre koppeling De invloed van het traagheidsmoment op de ..... 31 tijdconstante Het bepalen vam de dynamische overdracht 33 m.b.v. Fast Fourier Transform Hct sluiten van de regellu5 50 De P.I.D.-regelaar 52

CONCLUSIES

LITERATUURLIJST

56

58

INHOUDSOPGAVE

BIJLAGEN

pag.

5

60

Bijlage A De motor en

impulsgever

60

Bijlage B De

vermenigvuldiger

65

Bijlage C De

tellers

68

Bijlage D De

D.A.C

71

Bijlage E De

voeding

74

Bijlage F De

E.W.M.C

75

Bijlage

aansluitgegevens

82

G

De

paq.

INLEIDING

1.

6

INLEIDING

1.1 De verantwoording van het verslag Gedurende de afstudeerperiode hebben wij gewerkt op het laboratorium voor fysische bewerkingen van de T.R.Eindhoven, afdeling Werktuigbouwkunde. Ret was onze taak om een begin te maken met de ontwikkeling van een computergestuurde servoregeling. De opdracht was vooral gegeven om op een wetenschappelijke manier de toepassingsmogelijkheden van deze regeling te onderzoeken. Om altijd een mogelijkheid te hebben snel iets te wijzigen is het een zaak de regeling zo flexibel mogelijk op te zetten. Zo zijn bijvoorbeeld twee servomotoren met impulsgevers aanwezig en is de versterker dubbel uitgevoerd om uiteindelijk een beweging in twee richtingen mogelijk te maken. Met deze twee motoren en impulsgevers is het mogelijk de systeemeigenschappen van een motor met flexibele koppeling en met starre koppeling te meten. De opdracht is in aIle details gezamelijk uitgevoerd waardoor we allebei het hele systeem kennen. Terwille van de verdediging van het verslag hebben we de stof onderverdeeld, waarbij A. Knechten de hoofdstukken 1 en 2 voor zijn rekening neemt en P. Rommers de resterende hoofdstukken. In het laatste hoofdstuk is een software PD-regelaar voor de snelheid opgenomen die voor het grootste gedeelte is gemaakt door B. Cordewener. Deze TR-student studeert af op deze regelaar, de basis van ons regelsysteem. Uiteindelijk dient aan het systeem nog een PID-regelaar voor de positieregeling te worden toegevoegd. De I-actie is nodig omdat de positieregeling de fijnregeling t.o.V. de snelheidsregeling is. Schematisch kan de regeling worden weergegeven zoals in figuur 1 is opgetekend. motor /

D.A.C./

belasling

tacho

verst.

8

~ vergelijken

[ en

~

8

regelen micro-compuler

fig 1: regeling.

I snelheid I I

I

m.b.v.

De

~

16

ver~~nig-I vuldiger

I

eerste

plaals

I I

blokschematische

opzet

van

de

INLEIDING

pag.

7

Na het opgeven van de instelbare waarde van de positie wordt, afhankelijk van de belasting aan de as van de motor en de systeemeigenschappen een snelheid en positie via een computergestuurde regelaar teruggekoppeld. Hierdoor wordt een zo gunstig mogelijke regelaar verkregen. Het was onze opdracht om de binnenste Ius en de positieteller te realiseren. 1.2 Ret verslag in vogelvlucht In hoofdstuk 2 wordt de door ons ontwikkelde hardware bestaande uit een DAC, een vermenigvuldiger en een snelheids- en positieteller beschreven. Tevens worden de overige onderdelen (versterkers en motor-tacho combinatie) beschreven. In hoofdstuk 3 wordt de voor dit systeem onontbeerlijke microcomputer in grove lijnen behandeld. De door ons ontwikkeide software wordt in hoofdstuk 4 behandeld. In hoofdstuk 5 worden de eigenschappen van het systeem bepaald en wordt de software van de PD-regelaar beschreven. Tenslotte worden in hoofdstuk 6 de conclusies en adviezen die zijn ontstaan gedurende deze afstudeerperiode uiteen gezet.

pag.

DE OPZET VAN DE REGELING

2.

8


In figuur 2 is met een blokschema de onderlinge samenhang tussen de motor-tacho combinatie, de vermenigvuldiger, de tellers, de D.A.C. en de versterker weergegeven.

Xo

fig.

2:

Het blokschema van de regeling.

In de volgende paragrafen onderdelen behandeld.

worden

de

afzonderlijke

2.1 De motor-tacho combinatie De motor-tacho combinatie bestaat uit een servomotor TM 530 van S.E.A. en een impulsgever DG 60 van Stegmann. De motor verschilt t.o.V. andere motoren wat betreft de ligging van de wikkelingen. Normaal zijn de wikkelingen in de lengterichting van de as gewikkeld. Echter bij deze motor liggen de wikkelingen aan be ide zijden van een ronde "rotorschijf" die loodrecht op de as staat en tussen de stator draait. Een voordeel van deze relatief kleine motor is dat er een grote stroom kan lopen, waardoor dus een groot koppel mogelijk is. Het meest belangrijke voordeel is dat de motor door de geringe massa van de rotor bijna geen traagheid heeft, wat belangrijk is voor de systeemeigenschappen.

De servomotor is gekoppeld met een uit twee kanalen bestaande optische impulsgever. De koppeling vindt plaats via een flexibele koppeling (stukje persslang) of een vaste koppeling. Deze verschillende koppelingen zijn nodig om te bepalen of de gebruikte koppeling van invloed is op de systeemeigenschappen. In hoofdstuk 5 wordt

paq.


9

uitvoerig ingegaan op de bepaling van deze eigenschappen. De optische impulsgever heeft tot taak de ronddraaiende beweging van de motor om te zetten in een van het toerental afhankelijke electrische telpuls. Het aantal pulsen is een maat voor de verdraaiing van de as van de motor. De optische impulsgever bestaat in grote lijnen uit een lichtgevende zender, een ontvanger met lichtgevoelige fototransistor, een schijf met 1000 opgedampte lijnen, een masker en de nodige electronica. Schematisch kan de impulsgever worden weergegeven als aangegeven in figuur 3.

I I { ~

I

K

K

1

3:

r-

\-J

-,.......

I I

ICReg 5V

Vr"'

-

. Sep

, E(]

~VI~

sCp

,E(]

,. V2[>

I

21 i

fig.

Us (1\-J

-

itf r-fB:

r--

f-

Schematische weergave van de pulsgever.

Het doorlaten of tegenhouden van het licht wordt bepaald door de positie van de ronddraaiende schijf (met 1000 opgedampte lijnen) t.o.v. een masker. Dit masker beslaat niet de breedte van 1 lijnstukje, maar een klein gedeelte van de schijf omdat anders de intensiteit van het licht niet genoeg varieert om te worden gedetekteerd door de fototransistor. Zie figuur 4.

;:;a:FIi'~--BI.nd. ,../

JC Sch.,b.

b.w.g"ch

fig 4: masker.

De schijf met 1000 opgedampte lijnen en

het


pag.

10

Om de draairichting van de motor te kunnen bepalen is een tweede signaal dat 90 graden lS verschoven noodzakelijk. Dit wordt verkregen door een tweede masker zo te plaatsen dat als het ene masker licht doorlaat het andere even later (overeenkomstig met 90 graden) licht doorlaat. In bijlage A Zl]n de specificaties en de schema's van de impulsgever en motor gegeven. Als op de fototransistor licht valt worden via transistoren, Schmitt-triggers en buffers de uitgangssignalen K1 en K2 verkregen. Dit zijn blokgolven die onderling 90 graden verschoven ZlJn, wat gerealiseerd wordt door de opstelling van de maskers. Verder dient de duty-cycle precies 50 procent te zijn, want anders ontstaan er problemen door het wegvallen van pulsen. De afregeling van de duty-cycle is mogelijk door het regelen van de potentiometers van 470 ohm. Hierdoor wordt de stroom door de lichtgevende dioden ingesteld. Met de potentiometer van 1k ohm is de duty-cycle van beide uitgangen tegelijkertijd af te regelen. De impulsgever heeft 1000 opgedampte lijnen, waarmee 360 graden / 1000 pulsen = 0,36 graad per puls te realiseren is. Dit is niet voldoende om de gewenste nauwkeurigheid van 0,1 graad per puls te bereiken. Deze eis wordt gerealiseerd m.b.v. de vermenigvuldiger. 2.2 De vermenigvuldiger Om de vereiste nauwkeurigheid van 0,1 graad per puls te verkrijgen is het nodig de nauwkeurigheid van de positionering met een factor 4 te vergroten. Door de signalen K1 en K2 te inverteren ontstaan er in totaal 4 bloksignalen die onderling 90 graden verschoven zijn. Door op elke neergaande flank van deze signalen een smalle puls te realiseren is de vergroting van de nauwkeurigheid mogelijk. Echter er moet ook rekening mee worden gehouden dat er een omhoogtellende (C-up) en een omlaagtellende (C-down) telpuls gemaakt moet worden, om de draairichting van de motor te kunnen detekteren. De schakeling die wij ontworpen hebben voor het verkrijgen van een smalle puls op elke neergaande flank


pag.

11

van K1, Kl, K2 en K2 is getekend in figuur 5.

4

120pF fig.

5:

40W

De schakeling rond de exclusive-or

poort.

De schakeling rond de exclusive-or poort (HEF-4030) is net als alle zelfgebouwde electronica in HEF-logica uitgevoerd. Het voordeel hiervan is het geringe opgenomen vermogen. Het ingangssignaal van de schakeling in figuur 5 wordt gebufferd met een HEF-4050 omdat zo storingen worden voorkomen. Het uitgangssignaal van de buffer gaat enerzijds naar de integrator en anderzijds naar een inverter (HEF-4069). In figuur 6 is het verloop van de signalen m.b.t. de exclusive-or schakeling aangegeven. Een ander aspect aan het gebruik van deze buffer is dat deze geschikt is ingangsniveau's te converteren van maximaal 15 V tot 5 V. Dit Ie was nodig omdat de pulsgever een voedingsspanning nodig heeft tussen 9 V en 24 V. Bij de door ons gebruikte voedingsspanning van 15 V levert de pulsgever uitgangspulsen van 13,5 V, waardoor de genoemde conversie noodzakelijk is. K1

e~cl·or

uilgang

inv.rter uilgang

•

T

fig. 6: Het verloop van exclusive-or schakeling.

.. de

signalen

m.b.t.

de


pag.

12

Na de gebufferde neergaande flank van het ingangssignaal wordt via een inverter een logische "1" op de exclusive-or geplaatst, terwijl de andere ingang nog steeds op "0" is gedefinieerd. Door de integrator neemt de spanning op deze ingang toe. Als het schakelniveau wordt bereikt (bij HEF-logica 50 procent van de voedingsspanning) ziet de exclusive-or twee logisch hoge niveau's. Dit betekent dat de uitgang weer hoog wordt, na aanvankelijk laag te zijn geweest. De diode is gebruikt om de integrator aIleen op een neergaande flank te laten reageren. De tijdsduur van het laag zijn van de uitgang van de exclusive-or poort is te regelen door de integratietijd van de integrator te veranderen. Via een inverter wordt uiteindelijk een smalle positieve puIs met een breedte, afhankelijk van het toerental van de motor afgegeven. De pulsbreedte bedraagt 2usec. bij een toerental van 3000 omw./min.. Op deze wijze is op elke neergaande flank van ieder ingangssignaal een smalle telpuls gemaakt. am de draairichting van de motor te bepalen dienen de telpulsen te worden vergeleken met de ingangssignalen. In figuur 7 is duidelijk zichtbaar dat het afhangt van de draairichting van de motor of eerst K1 of K2 hoog wordt. Dit is het gevolg van de faseverschuiving van 90 graden t.O.V. elkaar.

A

B

1--.._.....t::L..-4-

fig. 7: De ingangssignalen.

--IlL--_ _

c

vergelijking \

van

telpulsen

met


pag.

13

Het vergelijken wordt gedaan met AND-poorten (HEF-4081). De totale schakeling met lay-outs is gegeven in bijlage B. De uiteindelijke telpuls (C-up of C-down) wordt gerealiseerd door de 4 smalle uitgangspulsen via een NOR-poort (HEF-4002) samen te voegen. Het gevolg hiervan is dat als de ene uitgang telt de andere uitgang op een hoog niveau ligt, wat noodzakelijk is voor de ingang van de tellers. De vergelijking voor C-up luidt: A.K2 + B.K1 + C.K2 + D.K1

= C-up

De vergelijking voor C-down luidt: A.K2 + B.K1 + C.K2 + D.K1

=

C-down

2.3 De tellers Via de vermenigvuldiger wordt een C-up en een C-down verkregen. Deze signalen worden gebruikt om een positieteller en een snelheidsteller bij te houden. 2.3.1 De positieteller De positieteller is vrij eenvoudig van opzet omdat het door ons gebruikte IC (de HEF-40193) aIle gewenste eigenschappen bezit. Het is mogelijk om met dit IC zowel up als down te tellen, de teller kan uitgebreid worden met telkens 4-bit door het in cascade schakelen van deze IC's en de uitgangen zijn binair. De HEF-40193 heeft de mogelijkheid om gepreset te worden, maar hiervan hebben wij in onze schakeling geen gebruik gemaakt. Voor de positieteller ZlJn 4 HEF-40193 IC's in cascade geschakeld, waardoor een 16-bit positieteller ontstaat. De teller is nog uit te breiden tot 17-bit door de uitgangscarry of -borrow te gebruiken. We hebben gekozen voor een 16-bit teller om een redelijk groot meetbereik te realiseren. Met de klokpulsen C-up en C-down hebben we een oplossend vermogen van 360 graden / 4000 pulsen ; 0,09 graad per puIs gerealiseerd. Voor een 8-bit teller zou dat betekenen dat de teller een maximaal bereik heeft van 255 * 0,09 ~ 23 graden. Dit is voor onze toepassing onvoldoende. Met een 16-bit teller is een bereik mogelijk van 65535 * 0,09 ~ 5900 graden, wat overeenkomt met ongeveer 16 omwentelingen. Dit is ruim voldoende voor onze toepassing. Verder verwachten we dat de huidige 8-bit processor (l8085) te langzaam is, waardoor in een later stadium een 16-bit processor kan


pag.

14

worden gebruikt. In deze 16-bit processor zijn de waardecombinaties van de 16-bit teller eenvoudig te verwerken, terwijl het ook met de huidige 8-bit processor mogelijk is. 2.3.2 De snelheidsteller Het begrip snelheidsteller is verkeerd gebruikt omdat een snelheid niet te tellen is. In feite wordt de positieverandering gedurende een bepaalde tijd bekeken. Het is dus een integrerende positieteller. Bij kleine sampletijden is een 8-bits teller voor de snelheid nauwkeurig genoeg. Dit heeft tot gevolg dat er slechts 2 HEF-40193 IC's nodig zijn. In bijlage C is het schema van zowel de positie- als de snelheidsteller weergegeven. De 8 binaire uitgangen van de teller worden naar een latch gevoerd (HEF-4508). De snelheidsteller heeft twee ingangssignalen nodig, nl een load-signaal voor de latch en een reset-signaal voor de tellers. Het reset-signaal zet de tellers op nul en het load-signaal laadt de inhoud van tellers na een bepaalde sampletijd in de latch, die deze inhoud gedurende een sampleperiode vasthoudt. De maximale frequentie van de C-down of C-up puls is 200 kHz. Dit is bepaald door het maximale toerental van de motor (50 omw./sec.), het aantal opgedampte lijntjes op de schijf (1000) en de vermenigvuldigingsfactor (4). De freguentie is dan 50 * 1000 * 4 = 200 kHz. Bij een 8-bit teller voor de snelheid en bij het detekteren van een positieve en een negatieve snelheid voor de draairichting van de motor (1 bit) zijn nog 7 bit, dus 128 waardecombinaties mogelijk. Dit geeft een maximale sampletijd van 128 / 200.000 = 0,64 msec.. We hebben voor een sampletijd van 0/5 msec. gekozen. De loaden resetpuls (zie figuur 8) hebben we in eerste instantie hardwarematig en in een later stadium softwarematig gemaakt.

load

~

26u

fig.

8:

reset

500u

De loaden reset puIs.


pag.

15

In eerste instantie hebben we een oscillator rondom een NAND-Schmitt-trigger gemaakt. De uitgangsfrequentie is in te stellen via het R.C.-netwerk. De door ons ingestelde puIs is de al genoemde 200 kHz wat overeenkomt met een periodetijd van 5 usec.. Om een load-, pauze- en dan een reset te genereren is gebruik gemaakt van een 100-teller door twee decimale tellers (HEF-4017) in cascade te schakelen. Via een AND-functie worden zo de load-, reseten preset signalen verkregen. Het presetsignaal is nodig om een two-complement compensatie van SOH voor de DAC te realiseren. Het schema van deze schakeling is gegeven in figuur 9.

8

15

16

14t--.....-o

4017

4049 3 r. . .t

2t-+---------I

11 loed

12

--_

13t----------..I

.....

l~nR1

fig 9: De realisatie van presetpulsen d.m.v. hardware.

de

load-,

reset-

en

Het genereren van het loaden resetsignaal op bovenstaande manier is een mogelijkheid die we in eerste instantie prefereerden. Echter we hebben een microcomputer tot onze beschikking waarmee we een software-oplossing gerealiseerd hebben. Uiteindelijk is gebleken dat de software-oplossing eenvoudiger is en tevens eenvoudig te wijzigen. Het programma voor het genereren van de pulsen is beschreven in hoofdstuk 4.

pag.


16

2.4 De Digitaal Analooq Convertor CD.A.C.) De digitale uitgangen van de 8-bit snelheidsteller moeten worden omgezet in een analoge spanning tussen +10 V en -10 V voor het voeden van de motor. Dit is gedaan d.m.v. de AD DAC-08-E. Het schema met de bijbehorende lay-outs zijn gegeven in bijlage D. De belangrijkste eigenschappen gegeven in de volgende tabel: gebruikstemperatuur: dissipatie:

de

DAC

zijn

0 tot +70 graad Celsius

500 mW

settling time: I-ref output:

van

85 nsec.

bij I-ref

=

2 mA

5 mA

logic input level " 1 "

)

+2,0 V

logic input level "0"

< +0,8 V

voedingsspanning V-cc

+4,5 tot +18 V

voedingsspanning V-ee

-4,5 tot -18 V

Het is een vervanger voor de industrieele DAC-08. Op vrij eenvoudige manier kan men de volgende spanningen uit de DAC verkrij~en met stappen van 80 mY. schaal pos. volle pos. volle nul schaal nul schaal nul schaal neg. volle neg. volle

b7 b6 schaal 1 schaal-lsb1 +lsb 1 1 -lsb 0 schaal+lsbO schaal 0

b5 b4 1 1 1 1 1 1 o 0 0 o 0 0 1 1 1 o 0 0 o 0 0

b3 b2 1 1 1 1 1 1 000 000 1 1 1 000 000

b1 bO 1 0 1 0 1 1 0

u-uit +10,00 V +9,92 V +0, 16 V +0,08 V 0,00 V -9,84 V -9,92 V

De uitgang van de DAC heeft een hoge impedantie en moet gebufferd worden met een versterker, geschakeld als spanningsvolger. Dit is gedaan met de AM-452. De gewenste uitgangsspanning van +10 V tot -10 V kan worden ingesteld m.b.v. de terugkoppelweerstand. De offset wordt ingesteld door aIle digitale ingangen logisch "0" te maken (0,0 tot +0,8 V) en daarna de offset te regelen tot negatieve volle schaaluitslag. Voor de gain instelling moeten aIle digitale ingangen "1" worden gemaakt (+2,0 tot +5,5 V) en daarna de gain ingesteld worden tot positieve volle schaaluitslag.

pag.


17

2.5 De voedinq Ret schema van de voeding is gegeven in bijlage E. De voeding is voorzien van een reseten noodstopschakeling voor de beveiliging. De ventilator is toegepast om de versterkers geforceerd te kunnen koelen. De voeding bestaat uit twee in driehoek-ster geschakelde transformatoren van 380 V naar 10,7 V. Het schijnbaar vermogen bedraagt 460 VA. In ons geval zijn twee transformatoren noodzakelijk omdat de versterkers een positieve en een negatieve spanning van 24 V nodig hebben. De driehoek-ster transformatie heeft in ons geval verder geen functie. De wisselspanningen van de transformatoren worden gelijkgericht via een tweetal driefasendiodebruggen die dubbelzijdig afvlakken. De gebruikte diodes zijn de BDY 22 en BDY 23. Ret verschil tussen deze diodes is de bevestiging op de koelplaat wat met de anode of de kathode van de diode kan gebeuren. Er ontstaat dan een gemeenschappelijke anode- of kathode schakeling. Na afvlakking d.m.v. condensatoren ontstaat een gelijkspanning met een kleine rimpel (0,25 V) die niet van invloed is op de uitgang van de versterker. 2.6 De versterkers Voor de aansturing van vermogensversterkers gebruikt eigenschappen:

de met

servomotor zijn de volgende

Voedingsspanningen: + en - 24 V Closed loop gain:

~

1,3 x (spanning)

Maximale uitgangsspanning: + en - 17 V Maximale uitgangsstroom: + en - 30 A Bandbreedte klein signaal: 120 kHz Bandbreedte vol vermogen: 75 kHz Dynamisch gedrag:

nagenoeg eerste orde systeem

Ingang: semi differentiaal Rejectie factor bij 50 Hz:

> 100

Er wordt gebruik gemaakt van twee versterkers om een


pag.

18

aansturing voor een X- en een Y- richting te kunnen verwezenlijken. Omdat de vermogensversterkers reeds aanwezig waren, vallen ze buiten het concept van dit verslag.

DE MICROCOMPUTER

3.

paq.

19

DE MICROCOMPUTER

Voor de besturing is gebruik gemaakt van een ter beschikking staande 8-bit microcomputer. Het schema is gegeven in 3 figuren in bijlage F, te weten: Schematic block diagram

fig.

1

fig.

2a:

C.P.U.

fig.

2b:

Memory

fig.

2c:

Serial I/O, timer, interrupt controller

fig.

2d:

Parallel I/O

fig.

2e:

Keyboard/display

fig.

3

Keyboard/display board

:

:

3.1 De microcomputer-print De gebruikte microcomputer-print is een op INTEL-componenten gebaseerde single board computer (S.B.C.) die op de THE is ontwikkeld. Dit is gedaan door de afdeling Electrotechniek in opdracht van, en in samenwerking met de afdeling Werktuigbouwkunde. De afkorting die op de THE gebruikt wordt voor deze microcomputer is E.W.M.C. wat staat voor Electrotechniek Werktuigbouwkunde Microcomputer. De S.B.C. gegeven door figuur 1 in bijlage F bestaat uit de volgende belangrijkste onderdelen: 8085-microprocessor (C.P.U.) geheugen IC's 2716 of 2732 (EPROM) geheugen IC's 8185 (RAM) serial I/O interface, twee maal 8251 parallel I/O interface, twee maal 8255

DE MICROCOMPUTER

pag.

20

programmeerbare timer 8253 programmeerbare interrupt controller 8259 keyboard/display controller 8279 De INTEL B085-microprocessor is een 8-bit C.P.D .. De instructieset is bijna volledig (de BOB5 bezit extra RIM en SIM instructies) uitwisselbaar met de BOBO-microprocessor. Het voordeel van de 8085 t.o.v. de 80BO is de hogere systeemsnelheid. De 80B5 heeft 5 interrupt ingangen: INTR, RST5.5, RST6.5, RST7.5, en TRAP. De laatste vier zijn via jumpers op de interrupt matrix verbonden. De INTR-ingang is een interrupt afkomstig van de interrupt controller (8259). De adreslijnen worden gebruikt voor de selectie van een geheugenplaats of I/O interface, die memory-mapped is georganiseerd. Bij deze processor is een standaard kristal-oscillator met een frequentie van 6,144 MHz als klok gebruikt. Het geheugen van de microcomputer bestaat uit RAM en ROM. Het RAM-gedeelte heeft een capaciteit van 8k-bytes en is opgebouwd uit acht 8185-IC's. Het ROM-gedeelte bevat twee 2716 (in totaal 4k-bytes) of twee 2732-IC's (in totaal 8k-bytes). De verschillende capaciteiten zijn beschikbaar door een aantal jumpers op het board te veranderen. De selectie van zowel het RAMals ROM-gedeelte vindt plaats door Chip-Select lijnen (CS) en Read/Write lijnen (R/W). Om het RAM-, ROM- en I/O-gedeelte op de juiste manier te selecteren worden bit A14 en A13 van het adres gebruikt. Het selecteren gebeurt dan als voIgt: A14

o o 1 1

A13

o 1

o 1

groep-selectie ROM RAM Input-Output niet gebruikt

Binnen de ROM-adresruimte wordt bit A12 gebruikt om een van de twee 2732 IC's te selecteren, terwijl bit A11 gebruikt wordt om een van de twee 2716 IC's te selecteren waarbij CSO en CS1 op nul actief zijn. De 8 RAM IC's van elk 1k geheugen (8185) worden geselecteerd met bit A12, A11 en A10 die tesamen acht mogelijkheden vormen. UiteindeIijk ontstaat dan voor het geheugengedeelte onderstaande memory-map.

DE MICROCOMPUTER

pag.

21

geheugen 2716-0

adres 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1111 1111

0000 07FF

0000 1000 0000 0000 0000 1111 1111 1111

0800 OFFF

2716-1

0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111

0000 OFFF

2732-0

0001 0000 0000 0000 0001 1111 1111 1111

1000 1FFF

2732-1

0010 0000 0000 0000 0010 0011 1111 1111

2000 23FF

8185-0

0010 0100 0000 0000 0010 0111 1111 1111

2400 27FF

8185-1

0010 1000 0000 0000 0010 1011 1111 1111

2800 2BFF

8185-2

0010 1101 0000 0000 00 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2COO 3FFF

8185-3 tot 7

Voor de communicatie met terminal en PR1ME wordt gebruik gemaakt van twee seriele I/O-poorten (8251). Met jumpers is het mogelijk om de gewenste transmissiesnelheid te kiezen. Deze frequentie is afgeleid van de timer (8253) die drie programmeerbare uitgangen heeft. Een snelle manier om gegevens uit te wisselen is mogelijk door parallelle I/O toe te passen, wat mogelijk is via twee parallelle I/O-poorten (8255). De interrupt-controller (8259) zorgt voor het oplossen van prioriteitsproblemen van interrupts en biedt aan de microcomputer het adres van de interrupt routine aan. Bij ontvangst van een interrupt onderbreekt de processor zijn programma en werkt de betreffende interrupt routine af. Hierna keert de processor weer terug naar de plaats in het programma waar hij werd onderbroken. De keyboard-display controller geeft de mogelijkheid tot het verbinden van het keyboard/display board. Dit board zorgt dat met simpele commando's en data's de computer getest kan worden op zijn resultaten. \

DE MICROCOMPUTER

pag.

De volledige adressen van de genoemde delen zijn volgt:

nu

22 als

4000 -Data 4001 -Status, Control

8251 - 0

4010 -Data 4011 -Status, Control

8251 - 1

4020 4021 4022 4023

-Poort A -Poort B -Poort C -Control

( 1) (2 ) (3) word

8255 - 0

4030 4031 4032 4033

-Poort A -Poort B -Poort C -Control

(4) (5) (6) word

8255 - 1

8259

4040 4041 4050 4051 4052 4053

8253

-Counter 0 -Counter 1 -Counter 2 -Mode

4060 -Data 8279 4061 -Command, Status Door de Centraal Technische Dienst (C.T.D.) is een printje ontwikkeld met 6 DIP-schwitches, dat op eenvoudige wijze op de E.W.M.C.-print gemonteerd kan worden. Dit is een bootstrap schakeling die zorgt voor het opstarten van de microprocessor. De schakelaars hebben de volgende betekenis: schakelaar open: bit=O schakelaar dicht: bit=1 b5 b4 b3 b2 b1 bO 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

1

0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1

0 0 0 0 1 0 1 0 1

0 1

0 0 0 1

0 0 1

0 1 0

initialisatie monitor user 1 user 2 user 2

baud rate KO=K1 KO=K1 KO=K1 KO=4*K1

extern extern extern extern 9600 4800 2400 1200 600 300 110

DE MICROCOMPUTER

De verhouding 4:1 de PR1ME.

~s

pag.

noodzakelijk om te communiceren

23

met

3.2 Het werken met de microcomputer Het geheugen heeft maximaal 8k-bytes in EPROM en ook 8k-bytes in RAM. Het is mogelijk om in EPROM het gehele regelprogramma op te nemen en de variabelen in RAM te plaatsen. Hierdoor kan de machine zonder lange opstart procedures gebruikt worden. Tijdens de testfase bevatten de EPROM's cen "monitor"-programma, dat eenvoudige communicatie met de microcomputer mogelijk maakt. Met deze "monitor" kan de inhoud van geheugenplaatsen gelezen en gewijzigd worden, kunnen programma's ingelezen en gestart worden. De twee seriele communicatie-kanalen worden gebruikt voor het aansluiten van een gebruikers terminal (beeldscherm met toetsenbord) en voor communicatie met de PR1ME. De PR1ME is de minicomputer van de afdeling Werktuigbouwkunde van de THE. Op deze minicomputer staat een programma ter beschikking voor het ontwikkelen van machinetaal programma's en voor het simuleren van de ontwikkelde software (8085 Assembler en Simulator). De met dit programma (MICROSIM) ontwikkelde software wordt dan in RAM geladen via het tweede seriele communicatie-kanaal. praktijk Indien de aldus ontwikkelde en in de geteste software voldoet, kan deze in EPROM geplaatst worden en staat altijd ter beschikking van de gebruiker. Hiervoor wordt een INTEL MDS 236 ontwikkelsysteem gebruikt.

DE SOFTWARE

4.

paq.

24

DE SOFTWARE

Met de microcomputer is het mogelijk om op vrij eenvoudige W1]Ze een programma te maken voor het genereren van de loaden resetsignalen die nodig zijn voor de bepaling van de snelheid van de motor. Voorafgaand aan de generering van de pulsen is een initialisatie van de verschillende onderdelen van de microcomputer nodig. De pulsen zijn gegeven in figuur 8 op pagina14. Het initialiseren van de timer, poorten en interrupt controller wordt gedaan in het programma TIM. In de timer (8253) wordt gebruik gemaakt van counter Odie geinitialiseerd moet worden in mode 3, waardoor een blokvormig signaal ontstaat. De initialisatie wordt gerealiseerd door het hexadecimale getal 36 te sturen naar TIMCNT.IOSEG + 3, wat gelijk is aan adres 4053. De periodetijd die geprogrammeerd moet worden is 26 usec. groter dan de gekozen 500 usec., omdat het genereren van de loaden resetpuls 26 usec. duurt (t set-up). De timer heeft een frequentie van 1,536 MHz, wat een kwart is van de frequentie van de microprocessor. Om een periodetijd van 526 usec. te maken is het nodig om de klokfrequentie te delen door het decimale getal 808. Dit getal is als voIgt berekend: 1,536 EE+6 * 526 EE-6 = 808. In totaal moeten er 6 poorten geinitialiseerd worden. Dit Z1]n de poorten 1 tim 6 van de twee 8255 IC's. Van IC 8255-0 worden poort 1 en poort2 als uitgang geprogrammeerd en poort 3 als uitgang voor bit 4 tim 7 en als ingang voor bit 0 tim 3. Dit wordt gedaan door het hexadecimale getal 81. IC 8255-1 wordt helemaal als ingang geprogrammeerd door het hexadecimale getal 9B. Op de poorten komen nu de volgende signalen.

-

Poort 1

bit 0

Poort 2

bit 0 - 7

vrij

Poort 3

bit 0 - 3

carry I borrow

Poort 3

bit 4 - 7

load / reset

Poort 4

bit 0 - 7

snelheid in

Poort 5

bit 0 - 7

positie in

Poort 6

bit 0 - 7

positie in

7

snelheid uit

pE SOFTWARE

pag.

25

De poorten die als uitgangen zijn geinitialiseerd moeten worden gebufferd door een 74LS08, terwijl de poorten die als ingang z~Jn geinitialiseerd van een pull-up weerstand moeten worden voorzien. Dit moet gebeuren op de plaatsen A26 tim A37 van figuur 2d in bijlage F. De pull-up weerstanden zorgen ervoor dat de ingangen altijd gedefinieerd blijven. Als laatste dient de interrupt-controller nog geinitialiseerd te worden. Dit wordt gedaan door het hexadecimale getal FE te sturen naar de interrupt-controller. Van de interrupt-controller wordt zo aIleen interrupt 0 toegelaten. In het programma wordt dit getal geschreven als OFEH omdat voor de computer een hexadecimaal getal nooit met een letter mag beginnen. Uiteindelijk komt het programma in een loop waar wordt gewacht op deze interrupt. Het programma TIM wordt gegeven op pagina 26. Wordt nu een interrupt ontvangen, dan kan worden begonnen aan de subroutine INT die is weergegeven op pagina 27. Het sprongadres van deze subroutine is 3C2A. Op de stack wordt nu de programmatellerstand bewaard. De loaden resetpulsen worden gegenereerd op poort 3 van de 8255-0. De loadpuls komt op pin 24 en de resetpuls op pin 22 van connector o. Een load wordt gemaakt door bit 4 een te maken en een resetpuls door bit 5 een te maken. Op deze manier wordt een load en reset gemaakt door de hexadecimale getallen 10 en 20. Om de snelheid geschikt te maken om aan de DAC te worden toegevoerd moet er softwarematig 80H bij de ingangssnelheid opgeteld worden. Zodoende veranderen de ingangswaardecombinaties van 0 tot 255 in -128 tot +127, wat het gewenste spanningsbereik voor de motor oplevert. De oorspronkelijke digitale ingangswaarden worden omgezet in een zevental combinaties voor de snelheid en een bit (bit 8) voor de draairichting van de motor te bepalen. De uitgangssnelheid komt uit poort 1 van connector O. Deze poort heeft adres 4020. Op dit adres kan men via de monitor nu een snelheid substitueren met het commando >S 4020 FF om de motor met 50 omw/sec. te laten draaien. Met het commando >S 4020 00 kan men de motor met de zelfde snelheid de andere richting op laten draaien. Met het hexadecimale getal 80 zal de motor tot stilstand komen. Deze twee programma's moeten nu tesamen met de benodigde adressen uit de STACK en de subroutine IOSEG in

pag.

DE SOFTWARE

26

RAM geladen worden. Het laden gebeurt met het commando TIM,INT, (STACK), (IOSEG). Na het laden van het *BIN programma kan deze gestart worden door >G 3COO, het startadres van ons programma. In een later stadium zullen deze programma's ingebouwd kunnen worden in de software van de regelaar. Met dit programma en de gebouwde electronica kunnen nu de systeemeigenschappen van de open lus bestaande uit versterker, DAC, motor-tacho combinatie, tellers en vermenigvuldiger worden bepaald.

100 200 300 400 500 600

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800

J

***** *******.Jt******* *iHS ****** *** *********************

• FUNCTION: TIM • INPUT: NONE i OUTPUT: NONE iDESTROYS: NOTHING iCALLS: NOTHING iDESCRIPTION: TIM INITIALIZES THE TIMER. AND INTERRUPT CONTROLLER

i*****************************************************

CONTRO CONTRl

1900

2000 2100 2200 2300

2400 2500 2600 2700

2800 2900 3000 3100

I/O PORTS

LOOP:

EGU EGU ORG MVI STA LXI MOV STA MOV STA MVI STA MVI STA LXI SHLD LX!MVI NOP .JMP RET

81H 9BH 3COOH A.36H TIMCNT. IOSEG+3

i STARTADRES iCOUNTER 0 VAN 8253 IN MODE 3

H.80a iPERIODETI.JD VAN 526 uSEe. A.L TIMCNT. IOSEG A.B TIMCNT. IOSEG A.CONTRO i INITIALISATIE POORTEN 0 PARCOC. IOSEG A.CONTRl ; INITIALISATIE POORTEN 1 PARCIC. IOSEQ H. INT. INT iSPRONGADRES VOOR INTERRUPT 0 IOAD.STACK+l -. H. INTCON. ICEEG+l ~.OFEH i INTERRUPT 0 WORDT GEBRUIKT

LOOP

DE SOFTWARE

100 200 300

400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800

pag.

27

i****************************************************** **** FUNCTION: INT iINPUT: SPEED IN iOUTPUT: SPEED OUT iCALLS: NOTHING iDESTROYS: NOTHING iDESCRIPTION: THIS PROGRAM GENERAlES LOAD AND RESET PULSES

i

i****************************************************** ****

LOAD PAUSE RESET EOI INT:

EGU EGU EGU EGU MVI STA MVI STA !"tV I STA MVI STA LDA ADI STA !"tV I STA EI REl

lOB OOH 20H 20H A,LOAD PARC02. IOSEG A,PAUSE PARC02. IOSEG A,RESET PARC02. IOSEG A,PAUSE PARC02 IOSEG PARC10. IOSEG 80H PARCOO. IOSEG A,EOI .INTCON. IOSEG

iLOAD SIGN OP PIN 24 VAN POORT OC

.

iRESET SIGN OP PIN 22 VAN POORT OC iSNELHEID IN OP POORT lA iSNELHEID UIT OP POORT OA

pag.

BEPALEN SYST. EIGENSCH. EN REGELAAR

5. HET BEPALEN REGELAAR

VAN

DE

SYSTEEMEIGENSCHAPPEN

EN

28

DE

5.1 Het bepalen van de systeemeigenschappen Om de eigenschappen van het totale systeem met zowel een flexibele als starre koppeling te bepalen is het belangrijk van te voren iets te weten over de eigenschappen van de motor. 5.1.1 Het gedrag van de motor De eigenschappen van de motor z~Jn gegeven in bijlage A. Voor het afgegeven koppel van de motor geldt de volgende vergelijking:

= M.Is.Ir = k.Ir Hierin is: Ir = rotorstroom,

T = het

draaimoment. Tevens geldt volgende spanningsvergelijking:

Is

= statorstroom en M voor de motor de

w.Is.M = w.k = Ua - Ir.R Dit kan geschreven worden als:

T

=

(Ua.k)/R -

(w.k~)/R

Deze formule geeft de statische motorvergelijking die bepaald kan worden uit figuur 10. Tevens is de grafische voorstelling van deze formule gegeven.

T

w

fig. 10: De schematische voorstelling van de motor en de grafische voorstelling van de statische motorvergelijking.

pag.


29

Het dynamische gedrag van de motor kan bekeken worden door het afgegeven koppel T te leveren aan een traagheid J. De vergelijking luidt:

T

=

J.w•

Dit ingevuld in de statische vergelijking geeft:

• w.k + {w.J.R)/k = Ua Deze lineaire differentiaalvergelijking van de eerste orde is eenvoudig op te lossen. De oplossing van de gereduceerde D.V. luidt: w

= wO

exp[ -tit] waarbij[= (J.R)/k

Als Ua een sprongfunctie is, dan wordt oplossing: w = Ua/k uit:

(

1 -

de

algemene

exp[ -tit])

Het vervangingsschema van de motor ziet er als voigt

To' Ua.k R

J

I...---.J.--...l----il

fig.

11:

I-

Het vervangingsschema van de motor.

We kunnen uit dit alles concluderen dat de motor beschouwen is als een eerste-orde systeem.

5.1.2 Bepaling van de tiidconstante van de open met een flexibele en een starre koppeling

te

Ius

De bepaling van deze tijdconstanten is noodzakelijk om in een later stadium een bekende 't' in het regelprogramma in te kunnen voeren, zodat de karakteristiek van de motor-tacho combinatie wordt verbeterd. De koppeling tussen de motor en de pulsgever is van groot belang voor een juiste en snelle verwerking van de snelheid en positie van de as, waardoor een onderzoek gerechtvaardigd is.


paq.

30

De versterker heeft een grote bandbreedte, waardoor de tijdconstante van dit nagenoeg eerste orde systeem geen invloed heeft. Het element dat nog enige invloed heeft op de tijdconstante is de pulsgever, die door de massa-traagheid van de as de totale tijdconstante zal vergroten. We verwachten dat de tijdconstante van de combinatie met starre koppeling kleiner zal zijn dan die van de combinatie met flexibele koppeling, omdat de eerstgenoemde een kleinere massa aan de as heeft en dus sneller op toeren zal zijn. Uit dit alles mogen we aannemen dat de totale tijdconstante van de open Ius de tijdconstante van de motor-tacho combinatie is. De totale tijdconstante van de open Ius (dus van de ingang van de versterker tot en met uitgang van de DAC) wordt bepaald door een blokspanning op de ingang van de versterker te zetten en de responsie van deze blokspanning op de uitgang van de DAC te meten met een oscilloscoop. De frequentie van de blokspanning is kleiner dan 5 Hz. omdat anders de motor niet zijn maximale toerental bereikt, waardoor de uitgangsspanning van DAC niet de maximale waarde van de blokspanning kan bereiken. Het spanningsniveau van de blokgolf moet zich tussen 0 en +10 V bevinden, omdat deze waarden overeenkomen met het aan laten lopen van de motor naar het maximale toerental van 3000 omw./min .. Tijdens het onderzoek is de schijf met 1000 opgedampte lijnen van de combinatie met starre koppeling defect geraakt en vervangen door een nieuwe schijf. Echter de kwaliteit van deze nieuwe schijf is wat minder dan de oorspronkelijke schijf. Bij eventueel optredende gebreken in een later stadium van het project moet men dan ook rekening houden met de kwaliteit van deze schijf. De tijdconstante is bepaaid door een raaklijn te trekken langs de kromme en bij het snijpunt van deze raaklijn met de stapfunctie de tijd af te lezen. Op deze manier is voor de combinatie met starre koppeling een tijdconstante gevonden van 26 msec. en voor de combinatie met flexibele koppeling van 23 msec. gevonden. Uit deze metingen blijkt dat het verwachte verschil tussen de flexibele en starre koppeling niet aanwezig is. Kortom een tegenstelling tussen wat blijkt en wat we verwachten.

pag.


31

SPRONG 10 V

- - - - - -

-

-

- -

- -

- -

-

/ /

,/ /

/

/ /.

o

"

/

-1- - ; r

/

1/

)

,

,/ I /

"/ "

~ t

-

-

-

I

- - -

-

----------

flexibel

I

/

/

"

" :%

10

20

30

T1JD (msec)

fig. 12: De tijdconstante van flexibele en starre koppeling.

de

combinatie

met

'Het blijkt zelfs dat de combinatie met de flexibele een kleinere tijdconstante heeft dan de ,/combinatie met de starre koppeling. De verklaring hiervoor is te vinden in het feit dat bij het aanlopen van de combinatie met flexibele koppeling het stukje persslang kan torderen. Dit heeft tot gevolg dat de aanloop van de combinatie in het begin iets langzamer is, maar met een steilere flank zal toenemen. ~ppeling

5.2 De invloed tijdconstante

van

het

traagheismoment

op

de

Om een verandering van het traagheidsmoment te realiseren is een massa in de vorm van een schijf op de as aangebracht. De traagheid van de motor is opgegeven als 260 gr.cm2. Als experiment willen we de totale massatraagheid een factor 4 vergroten. De traagheid van een schijf is gegeven door de formule: Jschijf

=

O,5.m.r~

pag.


32

waarbij m = de massa van de schijf en r = de straal van de schijf. Door een schijf van messing Cp= 8,5 gr./cm3) te maken volgens de afmetingen van figuur 13 ontstaat de gewenste massatraagheid. De flens op de schijf is noodzakelijk om de schijf via een spie op de as te monteren.

1

3

+-1-----+-

l_60~J MATEN IN

fig.

13:

60

MM

~

Da

De afmetingen van de schijf.

De berekening van de voIgt:

massatraagheid

loopt

nu

als

Jschijf = Ja + Jb -Jc

waarbij: m. = 1(. • r a2- .d1·f mb = ~ . r'o2. .d2.~ me = '\\. . r e2. .d3.p

= = =

168,2 gram 24,0 gram 6,8 gram

Hieruit voIgt dat: Jschijf

=

768,5 gr.cm2

Als nu de tijdconstante van de motor en schijf op eenzelfde manier als in de voorgaande paragraaf wordt bepaaId, dan bIijkt deze voor de starre koppeling 77 msec. te bedragen en voor de flexibele koppeling 50 msec. Czie figuur 14)

paq.


33

omdat de Deze tijdconstanten zijn aannemelijk, de verhoudingen van de gevonden tijdconstanten en Uit dit alles massatraagheden ongeveer gelijk Zl]n. blijkt dat de metingen met de oscilloscoop betrouwbaar zijn.

SPRONG

10 V -

-

-

-- -

-

-- --- -

-:1' - - - - - - -;;;(- - - -~-:.-::-;:-~...-_-/

/ //

/ /

: Ilexibel'

",/

,""

/

""

""

I

I I

,I

/. ~

#

I

I I

I I I I

o

20

40

60

fig. 14: De tijdconstante van starre koppeling flexibele en massatraagheid.

80

TIJD (msec,)

de en

combinatie met verhoogde

5.3 Het bepalen van de dynamische overdracht m.b.v. Fourier Transform

Fast

Naast het meten van de responsie met de oscilloscoop bestaat ook de mogelijkheid om de overdracht van het systeem te bepalen m.b.v. een op Fast Fourier Transform gebaseerde analyser. In onze toepassing wordt de analyser gebruikt om de overdracht van de vaste en flexibele koppeling in de open Ius te bepalen. Hiervoor wordt aan de ingang van de versterker een gedefinieerd ruissignaal van 4 Vtt gesuperponeerd op een gelijkspanning van resp. +5, 0 en -5 V. Dit wordt gerealiseerd d.m.v. een optelschakeling m.b.v. een opamp. De gelijkspanning met de daarop gesuperponeerde rUlS is nodig om eventuele borstelweerstand van de motor te elimineren. Het signaal doorloopt de totale open Ius van versterker tot en met de DAC, waarna het wordt toegevoerd aan de ingang van een op Fast Fourier Transform (F.F.T.) gebaseerde analyser.


pag.

34

Het voert te ver am aIle metingen en procedures te behandelen die nodig zijn am de uiteindelijke bodediagrammen te verkrijgen. Met deze metingen kunnen we de door ons gevonden resultaten vergelijken. De bodediagrammen zijn gegeven op volgende pagina's. Ze zijn als voIgt genummerd: nummer

aard koppeling

R#s 4 R#s 5 R#s 6 R#s 7 R#s 8 R#s 9 R#s 10 R#s 1 1 R#s 12

flexibel zander J " " " " " " " " " " flexibel met J " " " "

0 0 +5 +5 -5 -5 -5 +5 0

star zander J " " " " star met J " "

0 +5 -5 0 +5 -5

R#s R#s R#s R#s R#s R#s

13 14 15 16 17

18

II

U= V V

V V

V V V V V V V V

V V

V


TRANS 0.0

LGMAG 08

-40.000 TRANS

lae. 00

4

R'.

100

'A.

~-----

-- -

. -"

--

... "

35

EXPAND

..........

-

I

100. 00 III R'.

I

PHASE

100

IA.

I

I

I

1

i

\

lee. 00

10. 000

LG HZ

\\

-180. 00

I

4

I

TRANS

pag.

I

li·--v..

·,~~

\I \I Ii

II II Ii

"II '!

10. 000

LG HZ

III

R'.

5

5. 0000 RI.

5

IA.

100

IA.

100

EXPAND

0.0

LGMAG DB

-40. 000 TRANS 180.00

._----

100. 00

LG HZ

'""'~

PHASE \

"',,\j~

"",....

.".

-180.1210 5.0000

LG HZ

100.1210

pag.


TRANS 1m. _

36

EXPAND 7 'A_ 100 R' . --,.0:;:-------------------------,

LGMAG DB

-ss. -

-Ir-------~--~-----__,--~-----I

100.90 m

TRANS

RI.

7

180. 00 .,-

PHASE

-180. 00

-

'A_

1m. 000

109

'""""'==============__-------,

...Ir-------........ --...----------r--~-----I ' I ' I LG HZ

100. 00 m

TRANS

LG HZ

1m. 000 --..::::

R'.

1m. 000

'A.

6

100

EXPAND

LGMAG DB

-ss. 000 .........----.,..----r-------~--~----.-..~ S. 0000

TRANS

LG HZ

R'.

6 'A. 190 180.09~---------------------___,

PHASE

-180. mJ .........----.,..----r---------r---~-------I

s. 0000

LG HZ

.....,

37

pag.


TRANS ilAi 100 EXPAND Ria 9 18. 800 --.ol:'-------------------------,

LGMAG DB

TRANS Rila EXPAND 8 ilAa 100 18. ---ro::::-------------------------,

LGMAG DB

-30. 000 ~-----r---_._-----___,r__-_'"T-.L..o.'~~~ TRANS 180. 00 --,...

5.0000 Rila

LG HZ 8

100. 00 ilAa

100 ~

/

PHASE

/

-188. 00 --'------r----.-------___,r__-_'"T-----~

LG HZ

100. 00

pag.


TRANS

Ria

1S

'Aa

IBB

38

EXPAND

1"-088_------------------------,

LGMAG DB

-3L088 1BB. m1

TRANS 188. BB

PHASE

LG HZ

1ft

Ria

lS

ULBBB 'A,

Im1

-

:V

~M;~1li

-

-

-lea. m1

10. 880....,...;:

LGMAG DB

Ria

I

LG HZ

108. BB ..

TRANS

•

I

11

10. m1B

'A,

lm1

EXPAND

---,

pag.


TRANS

RI.

12

IA.

168

39

EXPAND

8.0

LGMAG DB

-4ra. 088

-'r--------r---..,.----------.,r------r-----I

um. S8

18. eee

LG HZ

III

TRANS RI. 12 'A, 180 188. Be ....,-----i"'==::;---=-r-....,...~'.l:::::;-""=t-~~:-:.""':v.:::~::=-:- .rv-""-."..,,-....- - - - - ,

PHASE

\

/1 \

.

\

\

\ / \\\

-188. 88

-ir-_ _........

UJ8.. 80

II

I I

J

\

I I

II

II•

.

\iI

-

1

Ii

\I \i !

I j

I

Ii1/ ill

.,..-I.-.l.-_-r-'=L~J _ - - . .li!

LG HZ

...,-_ _.,..-_ _----'

18. 080

pag.


XI 17.285

TRANS

40

Y.-12.852 Ria

f#AI

4

108

EXPAND

8.0

LGMAG DB

-40. 800 O - + - - - - - - - - - r - - - . . . . . - - - - - - - - , - - - - - , . - - " - - -......

lE. 00

X.18.222 TRANS

LGHZ

III

Y:-22.847 Rft

f#A.

12

100

EXPAND

8.8

LGMAG DB

-40. 000

o-+--------p----..,.---------,---r--....l-...... LG HZ I

pag.


41

XI 6. 5450

Y:-1.7866 EXPAND R#t 7 18. _ _- - - - - - - - - - - - - - - - . . . . . . , - - - - - - . . ,

TRANS

LGMAG DB

-30. _

-+--

1&80

.,--_--.........-

LG HZ

III

XI 1.9111

TRANS

--r-.....L.-_...--_ _---'

YI -2. 8384

RII

11

fl.A.

100

EXPAND

18. 0 8 8 - - r - - - - - - - - - - - -........- - - - - - - - - - - .

LGMAG DB

-30. 008

.....l,--------..--_ ___.--........- - - - . - - - - - r - - - , - - - - J 108. 00

III

LG HZ

pag.


42

Y, -2. 2844

X, 6. 8129

fJlu

1.

EXPAND

TRANS 18. fJ80

....-,r--------------------r-------.

-31. _

-lr--------r---..,.....--------.-~___r---.......I

RIt

9

LG HZ

100.08 •

X: 2. 1484

TRANS

1L08S-r-

18.808

Y. -3. 5978

flu

,.--

100

EXPAND

---,

LGMAG DB

-38. S00 -+-------....,.---~--....l------.--__r-----1

LG HZ

pag.


TRANS

Rill

,,...

13

43

EXPAND

1al

18.000

LGMAG DB

-38. 800

-

:V -

I

188. 00

TRANS

.....

~

Rill

I

LG HZ

III

18. 8a1

fl.A.

13

188

180. 00

PHASE

-180. 08 -+------.,.-----,r-------~--_r_-----I

LG HZ

pag.


TRANS

R#t

14

TRANS

R#t

15

UL_.....,.;:"

US. 80Z --..::

EXPAND

*A.

100

EXPAND

44

---,

---,

LGMAG DB -30. mm -+------~-___.------__r_--_.___------I 1. . 00

TRANS

LG HZ

at

R#t

UL008

15

*A. 1821 180. 00~---------------------__r

PHASE

//------\--------

-188. 88 -+---------y----,----------,,------r------'

188.88

at

LG HZ

18. 800

pag.


TRANS

11. mm....,..

RIa

EXPAND

16

45

---.

LGMAG

DB

-30._ 108. 88

RIJ

TRANS

18. 80S

LG HZ

lit

fAa

16

188

180. III

-

PHASE

-188. III

-

-:-----

..............

-

, 10a. 08

lit

-

,

I

LG HZ

I

18. aBS

pag.


TRANS

18. 808...,.....

RIa

46

EXPAND

17

~

-3Lmm 100. 80

LG HZ

II

Ria

TRANS

'A,

17

la.mm

um

188. 8B

PHASE

-un 08

.~ -

I

188. 80

•

I

I

LGHZ

II

HLSOO

TRANS

lA, 180 Ria 18 EXPAND 1a._~----------------------~

LGMAG DB

LG HZ

,At

100

I

I

LG HZ

I

18.000


Y: -12. 101 13

X: 13.240

TRANS

pag.

Ria

47

EXPAND

10. iJ00--r----------------------r-----,

-30. 8mJ -Ir-------....------....-------.,----r-.....J.-----l

100- 00

X: 5. 1758

TRANS

LG HZ

II

Ria

Y: -14.166 16

"A.

100

EXPAND

10. mm ----r------------------r---------,

LGMAG DB

-30. 000 -+-------.,...-----.,...-------+---,-------1

um.00

1ft

LG HZ

10.003


pag.

48

X.6. ~~16 Y:-2.727~ EXPAND Ria 14 flAa 1BB TRANS is.. - ~----------------..,..-oooo:---"-----r

LGMAG DB

-31. moo -+-------.,.-------,r---------,--'----r-----

LG HZ

um.BB •

x. 1. 836~ TRANS lO'_'"""T""

Y:-2.7371 Ria

17

.......-

EXPAND

----,

L~

-38. mm ~-------r--~r__-.....I-.---__r_--~-----J 100.00

IIf

LG HZ

pag .


. YI ':'2. 6067

XIS. 7012

TRANS 10. -

RIt

f.1u

15

um

49

EXPAND

--r-----------------,--------,

LGMo1f

. -30. mm -lr-------.,.....--......------..,......J-----r------l lim. 88

XI 2. 0642

TRANS

LG HZ

II

Ya -3.0193

RIt

18

IA.

108

EXPAND

18. mm --r----------------r-------------,

LGMAG DB

-3S. 080 -+-------,.----....,-----J,-----r----r--------I lim. 00

II

LG HZ

UL300


pag.

50

Uit de bodediagrammen op pagina 40, 41 , 42 en 47, 48, 49 is direct de tijdconstante van de verschillende massatraagheden te koppelingen met de verschillende Ze zien er als volgt uit: bepalen. t = 1/2.'1(. f

pag. aard koppeling

freq. 3dB-punt

40 flexibel zonder J 40 flexibel met J

17,285 Hz 18,222 Hz

9,21 msec. 8,73 msec.


6,5450 Hz 1,9111 Hz

24,3 msec. 83,3 msec.


6,8129 Hz 2,1484 Hz

23,4 msec. 74, 1 msec.

47 star zonder J 47 star met J

13,240 Hz 5,1758 Hz

12,0 msec. 30, 1 msec.


6,0016 Hz 1,8360 Hz

26,5 msec. 86,7 msec.


5,7012 Hz 2,0642 Hz

27,9 msec. 77, 1 msec.

Opgemerkt kan worden dat uit de metingen op pagina 40 en 47 vrij moeilijk een tijdconstante bepaald kan worden. De waarden die bij deze pagina's staan zijn dan ook vrij onbetrouwbaar. Uit de gegevens blijkt geen noemenswaardig verschil met de door ons gemeten tijdconstanten. Met deze gevonden waarden kennen we de overdracht van de open lus met de verschillende koppelingen en massatraagheden. We kunnen de open lus benaderen als zijnde een eerste-orde systeem met bovengenoemde tijdconstanten. 5.4 Het sluiten van de regellus Nu kan de regellus gesloten worden en kan er een regelaar ingevoerd worden. Zo ontstaat de binnenste lus van de regelkring gegeven door figuur 2 op pagina 8. Hierin moet Hrb een PD-regelaar worden. Om de regellus te kunnen testen is een tweede DAC gebouwd. Het testen wordt uitgevoerd volgens het blokschema in figuur 15. De regellus kan getest worden door het aanbieden van een stap op de eerste DAC en de responsie van het systeem te meten op de tweede DAC.

pag.


uCOMP

51

DAC

SNELH. TELLER DAC

fig. regelaar.

15:

De

U~t

regellus

voor

het

testen

van

de

We verwachten dat onder invloed van de PD-regelaar de nu bekende karakteristiek van de motor-tacho combinatie een beter verloop zal verkrijgen. Dit moet dan vooral bij het aanlopen en afremmen van de motor gebeuren. Helaas was het door tijdgebrek niet meer mogelijk om de resultaten van dit onderdeel van het onderzoek in het verslag op te nemen. In de laatste paragraaf van dit hoofdstuk zal nog enige aandacht worden geschonken aan het programma van de te gebruiken PID-regelaar.

pag.


52

5.5 De P.I.D.-regelaar Voor het realiseren van een geregeld proces dient een element te worden aangebracht, dat de geregelde grootheid meet. Een ander element dient verder dusdanig op het systeem in te grijpen dat de gewenste waarde zo goed mogelijk wordt gehandhaafd. Men noemt dat element de regelaar. Het meetprobleem is in feite steeds direct gekoppeld aan het regelprobleem, vandaar ook de veel gebruikte vakaanduiding meet- en regeltecniek. Het vergelijken van de gewenste waarde met de gemeten waarde van het proces wordt terugkoppelen genoemd, de weg waarlangs dit geschiedt, zie figuur 16, terugkoppeling. Door de terugkoppeling wordt een zogenaamde automatische regelkring gevormd. Is een terugkoppeling aanwezig dan spreekt men van regelen, zonder terugkoppeling is er sprake van sturen. GEWENSTE WAARDE

c I----~ REGELAAR

t-----:;lI PROCES

GEREGElOE GROOTHEIO

1-----,----::::--

TERUGKOPPEllNG

fig.

16 :

Een automatische regelkring.

Het regelen kan discreet gebeuren door de regelaar om een bepaalde tijd (de sampletijd) de geregelde grootheid te laten meten. Deze berekent dan een correctie die in het proces kan worden ingevoerd of aan de operator kan worden medegedeeld. Omdat het uitgangssignaal gedigitaliseerd kan worden, kan het berekenen van de correctie gebeuren door een microcomputer. Er is een programma beschikbaar dat in eerste instantie is gemaakt door A. Bertens en dat door B. Cordewener toepasbaar is gemaakt voor onze opdracht, dat deze correctie kan berekenen. Dit programma is een P.I.D.-regelaar waaruit verschillende regelaars te combineren zijn. De uit te rekenen correctie is als voIgt te schrijven: T

C = K .

yeT) + 1/tijY(t).dt + td.(dY/dt)t=T o

of in een discrete vorm:


paq.

53

V'

C

=

K.

Y(nT) + 1/tiltS.(Y(jT)+Y(jT-T»/2 +

td.(Y(nT)-Y(nT-T»/2

i-'

hierin is: K

=

proportionele regelconstante,

ti

=

integratietijd,

td

=

differentiatietijd,

ts

=

sampletijd,

n

=

aantal stappen dat genomen is.

Ret programma berekent C, waarbij K,ti, td en ts door de gebruiker worden bepaald. Rierbij dient te worden opgemerkt dat ts ~1/10.t is, waarbij t de meest dominante tijdconstante van het proces is. Ret programma dat de naam Regel heeft, benodigd een aantal subroutines. Dit zijn: CMPBD Vergelijkt de registers B en C met D en E. Als B,C = D,E dan wordt de zero-flag geset, als B,C < D,E wordt de carry-flag geset. WISSBD Verwisselt registers B en C met D en E. vaak nodig bij het aftrekken van twee getallen.

Dit

is

SET Zet carry op adres adr.-set als dij ADDBD een carry is opgetereden. ADDBD Telt registers B en C op bij D en E. Als bij de optelling een carry optreedt komt die op adres adr.-set. SUBBO Trekt de registers D en E af van B en C. Ret resultaat komt in B,C. Voorwaarde is dat B,C >= O,E. AOOEC Telt registers B en C op bij 0 en E volgens de 1-complement methode. Ret resultaat komt in registers 0 en E. Als een carry optreedt staat die op adres adr.-set. SUBBEC Trekt registers D en E af van B en C. Ret resultaat komt in 0 en E en de werking geschiedt volgens de 1-complement methode. VERM Vermenigvuldigd registers Ben C met 0 en E. Ret reslltaat komt in D en E. Als het resultaat te groat wordt worden de voorste bits weggelaten.


pag.

54

Het MOD Voert de deling B,C/D,E uit als B,C < D,E. registers H en L worden resultaat komt in D en E, bewaard. DIVMOD Berekent de deling van B,C/D,E. DIV Deelt de registers B,C door D,E. Ais er een rest overblijft wordt MOD opgeroepen. Het resultaat komt in registers B,C en D,E. MULECO Registerpaar B,C wordt vermenigvuldigd met registerpaar D,E. De data staat in 1-complement notatie. In het programma Regel zijn drie acties mogelijk, namelijk de P-actie, de I-actie en de D-actie. Van deze drie acties zijn subroutines gemaakt, die in Regel worden opgeroepen indien de regelaar de desbetreffende actie bevat. De actie wordt uitgevoerd als de tijdconstante niet nul is. Regel ziet er als voIgt uit:


pag.

55

y

Flowchart van het programma Regel. De I-actie wordt ondernomen met subroutine INTEGR. Op adres INTH, INTL verwacht de I-actie de waarde van twee maal de integratietijd. Dit is gedaan om slechts eenmaal te hoeven delen. INTEGR doet een integratiestap volgens de regel van SIMSON. De P-actie wordt ondernomen m.b.v. de subroutine PROPOR. De D-actie maakt gebruik van de subroutine DIFFER.

CONCLUSIES

6.

pag.

56

CONCLUSIES

is Het grootste gedeelte van het afstudeerwerk besteed aan het ontwerpen en het bouwen van een zo flexibel mogelijk besturingssysteem. Hiervoor is een een besturing rond een Single Board begin gemaakt met Computer. Met deze Single Board Computer is het mogelijk op vrij eenvoudige wijze het besturingssysteem op te zetten en eventueel uit te breiden. Er is een P.I.D.-regelaar aanwezig die te gebruiken is in ons besturingssysteem. De regelaar die in deze eerste opzet gebruikt moet worden is een PD-regelaar. Echter is de rekentijd die deze regelaar nodig heeft vrij groot. De gehele regelactie moet ondernomen zijn binnen een tijdsbestek van 0,5 msec.. Wij hebben aIleen gebruik kunnen maken van de P-actie omdat aIleen deze actie binnen dit tijdsbestek paste. Wil men ook de D-actie toe kunnen passen dan zou men gebruik kunnen maken van een aparte rekenchip. Hiervoor is een Dual 80/20 microprocessor opgezet met een rekeneenheid. De gebruikte pulsgever vertoont nogal wat jitter op de flanken van de signalen K1 en K2. Dit kan a.a. het gevolg zijn van een onregelmatig lopen van de motor of het onscherp zijn van de opgedampte lijnen. Het is ook mogelijk dat de schijf excentrisch op de as gemonteerd is waardoor de opgedampte lijnen niet precies voor het masker vallen. Als gevolg van uitzetting van materialen door temperatuursverhoging heeft het schijfje het masker geraakt, waardoor de opgedampte lijnen zijn beschadigd. Om toch de metingen te kunnen verrichten is een nieuwe schijf gebruikt die niet zo nauwkeurig is als de oorspronkelijke schijf. Deze problemen hebben tot gevolg dat er een onnauwkeurigheid ontstaat bij hogere toerentallen. Een andere mogelijke oorzaak van deze onnauwkeurigheid kan het gebruik van de pulsgever zijn bij een toerental van de motor waarbij de uitgangsfrequentie niet gegarandeerd wordt. Op de TH bestaat de mogelijkheid om schijfjes van een betere kwaliteit te maken. We adviseren de toekomstige studenten die aan dit project doorwerken de mogelijkheden van deze verbeterde schijfjes na te trekken. Verder kunnen de pulsgevers met elkaar vergeleken worden door ze op een as tegelijkertijd te monteren. Hierdoor worden de verschillen tussen de

CONCLUSIES

pag.

57

motoren geelimineerd. De DAC vertoont een asymmetrische storing op de uitgang. Na het testen van de DAC afzonderlijk is gebleken dat deze storing niet te wijten is aan de DAC zelf. Wel is gemeten dat de voedingsspanning van de motor bij linksom draaien 350 mV variatie over 10 V bezit, terwijl dit bij rechtsom draaien slechts 150 rnV bedraagt. Naar de oorzaak van dit verschil zou nog gezocht kunnen worden. Het is interessant om tijdconstanten zich gedragen ternperatuursomstandigheden.

te bepalen hoe de onder verschillende

LITERATUURLIJST

pag.

LITERATUURLIJST Program Development System INTEL 8080/8085 Reference manual for PR1ME host computers The Runoff reference section 1 maart 1980 Component data catalog INTEL januari 1981 Numeriek bestuurde tekenmachine Rapportnummer 314 H.W.P. v.d. Schoot en B.W.J. Spits juni 1973 Digitale rekenmachines Dictaatnummer 5.529 ir. M.P.J. Stevens en ir. B. Veldstra voorjaar 1978 Orientatie produktietechniek A en B Deel 5. Inleiding microcomputers Dictaatnurnrner 4.513 ir. C.J. Heuvelman De PID-regelaar Verslag I-1 stage A.T. Bertens januari 1982 Digital integrated circuits LOCMOS HE4000B family october 1980 Practicum handleiding microcomputers voor W. ir. C.J. Heuvelman Inleiding tot de regeltechniek ir. J. Arends en ir. F. Reimert en ir. J.J. Schrage 1e druk: 1981

58

LITERATUURLIJST

Polytechnisch Tijdschrift Werktuigbouw 35 - 1980 nummers 1, 2 en 3.

pag.

59

Bijlage A

II C ]J

pag. 60

De motor en impulsgever

FICHE TECHNICilUE

m

) C

D m

< m 2 -t

m

3:

D

-t

m

C '--

]J

-3:ra -3: 'D

]J

fill

UJ

)

X

m 3:I

m

TM 530 CARACTERISTIQUES HOMINALES

Couple utile maxi permanent 0 3.000 t/mn 3,500 kgl cm Couple maximum de pointe 14,400 kg/cm Courant maximum permanent 8A Courant de poinfe pendant 0,530 A Vitesse nomina Ie 3000 tr/mn Tension moyenne"o la vitesse nominale 0 vide 16 V Puissance utile a 10 vitesse nominale 100 W Resistances aux bornes (balais + induit) 0,7 n Taux de regulation 0,290 tr/mn/gr/cm CARACTERISTIQUES DE BASE

F .E.M.

s..V

a 1.000 t/mn

TM' ·5 U9 Q~~;~~::::u:~~:x;mum

490 gr/cm 330 gr/ cm 2 44.000 rodl sec 2 < 10 ms < 200 gr/cm

(3cR)

nte de temps mecanlque Couple de frottement Self induction Couple d'amortissement a 100 tr/mn (courant de Foucault)

< 100 It H < 6 gr/cm 1,8 kg

POIDS

m

I ~l GEHI£UR~ j :..; ~ [A U

I r. It 1< leT VLLD e. i. II: 0 TTL: :~ 0 .\ H • 2 T;':L. 11.29.12

"'.q 1"', CNAL, 92 PUTEAUX FRANCE -

TEL: 506-43-54, 506-22-35 .

,.~

~~~!: .. ~:'_~\,;.;.<.'-:. 'iStt~ _. . . ~ ,/" ,"

Bijlage A

pag. 61


/

~~~.'.~130.'_~!'

·;i~·~~:~~~;js.~~~~~~~{~~~~~i .i 3. Fa c4l1i'oppui S perpe'l'ldicuIClire" A Clve.C. '~I+tQf\~cie, O,Ql.!"/1II .. J~"' ....l.al • -.n bout lI~o,bre 11 10".'nV~ PfWr.~~.",",."" ptaI-,

~lU"

I•• devx s e n . '

.

. .

.J COURBES VITESSE·COUPLE A~---"'---"'T"'"---~----r----r--~

A

E

POUR TENSION DE 21 V POUR TENSION DE 12 V

4000

~k---!----+----+---+----+---....j

3000

1----+-fIIk----+----+-----I----+---~

E

16

20

22

pag. 62


Bijlage A

APPARATUUR 82-04

VOORRAAD VA 70 aerie

I-......-S_T_EC_M_jtN\l __

DG 60

Roterende irJcrementale impulsgevers zijn gevers welke een vast aantal impulsen per asomwenteling afgeven. Hechanisch kan elke asomwenteling van deze gevers vertaald worden in hoekgraden of via meetwielen, tandheugels en spindels in lineaire maten. Door een juiste keuze in het aantal uitgangBimpulsen per asomwenteling is het mogelijk een overeenkomst te vinden in b.v. hoekgraden met )60 uitgangsimp., of bij lineaire overbrengingen in cm's, DIDI'S en onderdelen van mm's. Een tandheugel met een tandwieltje waarbij 1 omw. = 100 mm en het aantal uitgangsimpulsen 1000 geeft dan een resolutie van 0,1 DIDI. Met een zgn. tweekanaa1systeem is het mogelijk bij heen en weer gaande beweging een daarachter geschakelde impulsteller open af te laten tellen. In de sektor digitale snelheidsmeting zijn deze impulsgevere uitermate geschikt voor rotatie- of doorvoersnelheden,terwijl de verhouding, slip en verschilmeting interessante magelijkheden zijn.

PRIJZ!X p.st.

sroep

-(2:'\

I

~

L.=..l2.

! 498,-- ! 488,-- 1 478,--

1--

Zowel de elektronische tellers cq positieaanwijzers ale de digitale snelheidsmeters zijn in het t s b - programma vertegenwoordigd. Aanpassingen cq uitbreidingen voor het integreren in bestaande installaties is nag een extra mogelijkheid van onze afdeling elektronika.

! 536,-- 1 525,-- J 515,--

II

(inkl. 6-po1ige kontrasteker)

nens 59X59x4 koppelingen

DIDI

SED14~

f

18,-- !

16,-- J 14,--

II:Jl,-- 1124,-- 1117,--

illpulsaantallen prijsgroep I (z.nulimp.)

.5O-l00-62.5-'i~~en 314 in TTL-ui"tv.

prijsgroep II (m.nulimp.)

1.50-)60-500, en 720 in TTL-uitv.

levering + prijs uit voorraad, tussentijdse verkoop voorbehouden, franko huis of grens, exXl. o.b. uitvoeringen met opties ca 10 weken. AFWIJKENDE UITVOERINGEN

zoals : hogere uitgangsfrequenties andere impul Faant. per )600 afdichting vlgs. IP 66 ex- of drukvaste uitvoering komplementaire uitgangen enz. enz. niet uit voorraad leverbaar

1D1pulsaant. op 1nterne Bchijf

50 50 of 100 1.50 50 of 100 1.50 )14

aet behulp v.e. externe falttor x4 x 2

x

x x

x

x

150

)14

J60 400

x x

.soo

x

625 628 720 1000

600

x x x

x

x

x

50 100

:PO x

x x x

rellul taat v. h. aant. lap. per &8Oa"ente11ng

200

x

150

625 )14 720 500 of 1000 625 )14 720 .soo of 1000 625 720 1000

--x

x

~

100 .soo

of geen falttor dU8 X 1

x x

x x

1250

1256 1440 2000

2.soo 2880 lj()()()

De motor en lmpuLsgever

Bijlage A

informat ie

technische

tJg.y.

u.,.)

oG60 MECHANISCH

:LEKTRONISCH

aftasUng signaaluitgang

GaAs I fototransistor blok (1 I 1)

nulimpuls nank8tijlheid

totempaaluitg. (npn-pnp). open kollektor bij m. ~ )600 elektr. (negatief) ,,1 )1sekonde tussen 9 en 24 volt de toelaatbare rimpel 10,r;

2-kanaals,

voed.ingBBpam1 •

90 0

versehoven

traagheidsmoment mech. toerental asbelasting koge11agers vibratie stoot bescherming

2,0 gcm2

max. 10.000 omw./min. 8 kg radia~ 10 kg 5 X 10 omwentelingen 10 g (5-500 Hz) axiaal

20 g I l l mS

volgens DIN-norm IP 4J

5 volt + " (m.) bij J].4 en 120 Imp/;PP 0,9 x voed.ingsspanning totempaaJ. 17 mA open ko11ektor 50 mA in 2-kanaalsuitv. 100 mA in 3-kanaaJ.suitv. 120 mA

~

Uitgang8n1veau uitgangabel. atroo-.opnaae uitgangafrequentie bij lap. aant. : ..

" ..

" ..

t I

"

"

I

AFMETINGEN

tot 200

10 kHz 20 kHz .. 1000 25 kHz van 1000 3.5 kHz 0-.5.5 OC toelaatbaar 6-polige staker

"

0Ilgev1ng8teap. aanaluiting

500

.

M

-;~

lJ1"

5 die

W

10 h7

120

~

JITGANG

rr::

-lIt' .0'

~It/

FL ENS

~"Z -- - - - - - - - ,Ir.

.Ir--

- - - ID

--"'T"'"-r-....:. u~

sa Itl til}

o

;'"11'*"·1 _.~.

;

OPT I E S \ANSLUITING

s~eciaal-uitvoeringen welke

niet

in voorraad typen voorkomen 6-pollflj8 staker

benuine;

pen nr.

1

bedrijfssp&nn. + .... volt

pen nr. pen nr. pen nr.

2

uitgang

pen nr. pen nr.

schijfindeling

K2

J

afsch81'llling

4

uitgang

K1

S

uitgang

Ko

6

O-volt

:

1 tim 100 120-127-163-200-240-244 250-254-)00-400-418-480 503-600-635-669-800-900 935

beschermnorm omgevingstemp. uitgangsfreq.

overeenkomstig DIN-norm IP 65 van -20 tot +70 0 C tot 100 kHz mogelijk

en veroer:

is:.ID elektronika bv

tel. westervoon 08303-4000 6931 EZ hel ambacht 18-20 . postbu.s 2265·6802 CG amhem I

aangesloten kabel via wartelingang i.p.v. steker ex- of drukvaste uitvoering interne elektronische faktor 1 of 2 richtingssignalen (behuizing ca mm lang) geinverteerde uitgangen.

B.i~ldge

A


Us

lJ..lq. 64

-"""T'"------.-----------------.;390

2k2

6,8u

01

10k

ITT ZIE 15

10k

02

ZENOGEOEELTE

10u

T 1--....---

K1

2k7

10 k

Us . . . . , . - - - - - - -.......

1k

K2

2~7

2N2222A

ONTVANGGEOEELTE

.. x verm

8 - 3-13

• . . I

-

, t

~,._;--.

---- -

,

•

-

••• • •• •••• •••••••• •••••• !

i -

•

,I . --. ._. .1. i .

._ . . . . .

SPORENZIJDE

..J

!

COMPONENTENZIJDE

Bijlage B

De vermenigvuldiger

Componentenlijst

IC's rC1

REF 4002

IC2 - IC3

REF 4081

(2x)

IC4 - rC5

REF 4069

(2x)

IC6

REF 4030

IC7

REF 4049

Ic8

REF 4050

Vieerstanden R1

tim R4

10 Kohm.

(4x)

Condensatoren

C1 tim C4

120 pF.

(4x)

G5 tim C12

100 nF.

(8x)

Dioden D1 tim ])4

1H914

(4x)

pag. 67

POSITIE

msb

Isb

Cup

tIl 1-'7

_8_9_..........0(5

•

:I

2

....--45

C _ .....8 _8--._1--4 ..

7

•

2

1----15

1--....., ..

1---1..

7

•

2

3

1--...-45

7

•

2

i

I--~ ..

6x 40193

~---15

5

..

:I 2

24

..

e

e e

13t--....., .. 7

10

M

1

3

2

•

7

12 7

, •••1

46

load

:I 2

4508 5

48

II

11

M

17

111

21

23

msb

ISb

SNELHEID

PJ TELLER

.• C

.

AK PR • 5 Y

IOnF

0'\

CO

TELLE"

r=:----. •

29 - 3 - 83

..

• ••., '. •I. • •- - - - - - -••-....... 14. __-

•~•a=============~.

•r•.. ••

• ...... L······ SPORENZIJDE

• •••

~

•

I

• III

L

Q") IJ)

COMPONENTENZIJDE

Bijlage C

De tellers

Componentenlijst

IC's IC 1 tim IC6

REF 40193

IC7

REF 4508

(6x)

Condensatoren C1 tim C7

100 nF.

(7x)

,pag. 70

r

•

~b

I

I

dac

l

14-3-83

&8-£-.r

0

~\2.

• •• ·•••••••••••• · .. .......---l

~

SPORENZIJOE

• •••••••••••• • •••••••••.--J ••

~

COMPONENTENZ IJOE

jll (D

•••••••• ••••••••

•••••••• ••••••••

OJ

1-'-

Bijlage D

De D.A.C .

. COffi-oohent enli 5st

IC's IC1

DAC 08 E

1C2

AM

452

Weerstanden R1 R2

potmeter 500 ohm

R3

" "

R4

1 Kohm

R5

1 Kohm

R6

5,6 Kohm

R7

5,6 Kohm

R8

3,3 Kohm

R9

1 Kohm

R10

2,2 Kohm

R11

1,2 Kohm

R12

1,2 Kohm

1000 or.JIl 25 Kohm

Condensatoren C1

100 nF.

C2

15 pF.

C3

4,7 pF.

C4 - C5

100 r..F.

Dioden D1

zener 1N4571

pag. 73

2a 0 Y - Tralo -24V

3801 10.7 Y

IN

R~2

5

8

a1

I

S~4

4

3

1o.000pF

a2

I

T~8

2 a3 8YY 22

OY

BYY 23

10.000f'F

BVY 22 +

24"

2

Yanl. I bY ko.ling

a-v y.r.t.rk.r

• N

-I-

VOEDING AK PR

i - -.........

_

~o~

)(.1 r-"

ROM 2716

TRAP

l r - - 'UT 7.5

e

RtoT

I.e

I r - 'An

'.ll

Ir-

v----

RAM 8185

or27~2

)(..t

A 1S .... A.

MIORESS 6US

INT"

AnD"eu

8282 LATCH

8085

,1,,2

roo TRAP

..... R~T 7.' ..... R&T 6.' if- R6T lUI

C5

f4-- 1!XT. INTER.

W- INTeR. 51, TroR ,1b 'R ~ INT." DIS

I--

.

~INTun

I--

LOGIC

8

AT- A o

IVa

CPU

ALE

au.

INTE".71

INTERRUl'T H"TRIK

RD WR

0, /

•

R/W

INT

8286

DATA BUS

,

DRIVE LOG. I - - BUS DRIVER

DRIVER

I

I

... 2

7

t'J

8 ...

:!

~CONTROL

..

I

CS CO NTROL

-..

C5

DATA

DATA

CS

82~5-0

•

.

ll./W

•

..

~INT

8

.

'R/w

DATA

CS

82~1-0

8255-1

~INT

,I

,v

.

R/W

~

DATA BU~

bll T

1)

f-olNT

... I

~INr

1l.C/Axe

(;5

DATA

825"-1IbClTaC

laD" T1II1

I

l

c...Td" INT

4Tx1llNT

~lh.IlINT

L.-.+blINT

.sOCK ETS

CS

DATA

,8253

tTR i

R/W

"ItO CTR1

CS INT"

~

DATA

R/W

82.59

INTIl

CS

DATA

8279

IRQ

I

INT

INT

R/W

..

I

..

INT

~

)

Ie

R/W

DRIVIR IJ>R IVIiR

I

. I

;)1

I

J2

J3

I

£,

I

J!5 ~IG"'"

I

SCHEMATIC BLOCK DIAGRAM

u

.

Xl A

A11

•

27

1 91

AU

I

A~

a1

Au A

JIt

Izu

o

ft 15

J AUIT 'N ~i

Uk r.,y

H ....

tO

t1 ASi-=A. ~

~@R~;5

RfAC'f ••

TRAP RST7.5

Ii

,,0:

g.O·

I,

•

•

I'•

, I

:' l

,

N N

""'.ID"'_"~O

.. r O Q O O O O Q O Q

Te~T POINTS

4

8262. 0,

rM

-y

04

°0

TA, lA,

c

""TA~

(7

-c TA,

•

is

.

r".

'" -.... TA. vTA o

OE ~ .

Vll V_ '!L till

it ,. I' H o~ A,A.A; ~A,A. .,V

~

• 17 I-

-v

O. is

~ A7

11

.... TA,

" ..

1 STB•

42

-::"

'NTA )ZA'

.u. .

•• -

• • ., I, f).,ftl-

1 T

tE

NN N NN N

J

IZ.&5 AU 2Z6~

CLKOUT I-nltaUT OUT UC:"

~".

10........ YU U

««««< «< < < < «

.

ALE ~

INTI( UAt

.. ,

'11&'

7

Rar~ AD I.. AD 74' AD: i1 AD ii AD" 4S AD' 14 A r/. .t

11M---
.......

2Z85

RST.~~

A0

+IIV

ll)oD uU NN ......

A it n

RESET ,,.

+'V

1

Ot

8286

A8

81 8,8,8.8,8, &1 &. ,

ii'

,

iii

"';'

B

~TA.,

-0 TAD,

I

I

~TAD.

~TA~

I

I

I I

1 ~--4~~~aD2283

•

-TAD.

•

-TAD,

...roTAD.
•• V

,

A47!

wans, ~-----------CLK OUT

+5" '- -7TlII----:l-v.-.,

r

_.

I

~O~I.

.tv

.

UCit

°03ZD8

I

D,

4/1. ClK OUT uce

:

-CrADo

I

D,

I

b,

D.

••

De

~

A

•

D.

FIG.2 CPU- SHEfT'I

.... UDe

A.UDe

6

5

4

3

?

"

".

I:

~ A. 2716 ~ j)'L"- ~

r-

I 11.7

A.

~ A,

-0

~ A,

1 A,

~Aa 11. 4

r-;i A, cellae

-~,

A1

~ -:::

-

D· O·

.. ...... -::: 8'1~ ~

o

gi t:::: ~ -1

A2 Cf. )f SHO ~

Veil:

.~ MtlV

c 1Z 03

11. 7

1Z 03 A. A.

. At "4

A.. A4 1Z D3 A. 1Z~ 1ZD4

.

~ A..

A. A44 A4l) A. 1ZDlt AJ

I

B

-7 o A1 ' - - - Aa L-

"----iA

0 1

1----....------ C$ I%tJ1-0

$Zeit '

CS 821'1 -1 SIC'. CS itZC6 CS IU'-1 ~ZA6 ca 1209 UAG CS 12" $Z86

82~'-0

2 t 4 D

820'-1 L----QE 1 L..+----~la A16 cs ---,~ L---+-I-t-t-t-t,T L - ._ _

,

8279 UII

,

.

A

;

)

~

:>

TI1-0 ~H-q. 71 ~ t1-1 tS-t ' l • OPTIONAL

FIG.2 MIiMORY -

6

5

?

flHEeT Sl..

o

c

B

A -FIS.Z L

"tauNT 'tZN

SeRIA" I/O. T1I1E1l , IHTliRUPl' CDfffltCX.LU- SHEET 3

. . . ..,. PM

'U"'5

r., COUNT

.11

r .. ..

~

,

.. A

a:

I

I

~ O. D.: 4

,

O."

,-,:

•

•

• Dt

( 0

I ,

I 1

" D.

, 4-=.___

11

DO

I

I

III

I

elT 7· lIT 0

~

A28

I

I-"

0 •

t!:tV-. : --:-

Ai Ao

n:'" In:

I II I I

,.

• ~kC;:;;;o

r

~::

~ •

:....•

l ~: ..

snelheld ult

carry I borrow

In

PORT ~

74 LS 08

I

A29

~:!!2

•

I I I , I I I I

••

825~O , : A13

,...-J

PORT 1

10,-• ..,.,

1

D IIII-'

I

AZ6 1\27

I I I

alT 0

74 LS 08

74 LS 08

~·A

--,

UA2

4

..... -.,0 UA4

•

BIT 7

74 LS 08

BIT 0

A30

f

load I resel

•

I."""" UM

I

A ~1

c

..u"

PORT 2

74 LS 08

uil

ues

r~~~~~~~~~~~~~~~~B~I~T~7~

I~

vrlj

lila 1f·1/. IZ"" Do'TA CAl. ale. IRQ 15 -4/0

r---''i1~+t+-------r---,. __--fi~i2 f 0

I .J

I I

.1

J

L

. -

L

-, -, -

U~

A:"7

1

f

pO

A~~ .. _0 .

0:

III ~Do I

t

T "

0 .. _ D. _ D a Of

11 1 4Za6

R •

D.

L(

A~

::

-10, 0,

A~

•

lIT 0

Io\TA CA... U"4

I

PORT~

I

81T7

erro

A14 Cl ':

II Ao ~ .. f5ET RD

• Wi ~

GND

7.;1.

(0

~; R:

~

Vee '• elV

:

A~

A~ . A37

1

" ..,.. lOCKn,

....·'.,.0 "'If'" .,v

In

B

I

posilie

In

I

BIT 7

"7 ..0

snelhald

./N(; INIlICAT 31e1

T dPORT 6 8l5~-1 R '~~:::::::====j---t===~~

• A ....

t%"'"

R/NG INO/CAT.)ZA1

liT 0

I

PORT 5

posilla

in

A

I

elT 7 ~ALL ODD PIN NUMeERS J1,J2

FIG.! PARALUL

I/O

~"IET.

D ~------------------IRQ78 ~ZA4

c K'EYflOARD/ /DI~PlAY

B

Res.~TIN

A

o

C

FIG.2 KEY~RD/DISPLAY -

4

SHEET 5 A

TE&T IN REUT IN ~"----'

16\

• 2Yo Vee

1"' 1 ' K. K. &K.1 K, ~~ ~~3~

iO

IKo jK.

)

p~ .....

IJK'lK,

~1-

~ ~~

~

~

~~ ~Ko JJ ~.

READY

1Y1.

"5V

A50

7't1~6

~~ A8

16

1

26

C lot! 2C

IKe.

fo::

J B:'~

.111

~

18 ZG GND

~

A49

. . ::::=--

, ~

7

'j:.l "'"' ~

9

7404 .

~

7404

~

f-

74159

•

I_

...,-----,.

~.1 AB

-

20

'------'"

~:

1 +5

[jH

Vee

t

k

n ....

)1

l:r

A~

-l- a

I

74279

..,.,

I

0.

Ne

~ ~o

lt5

GND

lJ:l .....

] 2.2k

ItR 41!

..

•, " •e

+5V

.".2k. . :::=

40

1t

"1"'-I'

120 ohm

7

,

B B

I

BC160

·

··

...,

'

NAN 71A

.''"1 111 If7

C

o V£c

-~

+5v

'LH8

--=----

~V' 1\

8Z

Cl.R

_ _ +5V

ltQ A52

+sv

20\1

""'1/

74122

R. aT +t Cax,.

.r

"'*"

~

.

WAIT..

~1

It

~

i!:l!

o-::-l Q A~1

GNO l-L

1

~ ==

~

I.::

B

I

~

V'

'" ." "

I",

"'-

.......

n-.... v

==-

22 ohm 1 1 f\. ~ BC1150

FIG.~

KEVBOARD/DISPLAY BOARD

DC

Bijlaqe G

pag.

De aansluitqegevens

82

AANSLUITGEGEVENS connector J1 van E.W.M.C. 48 snelheid uit 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18

vrij vrij vrij vrij load puIs reset puIs vrij vrij

16 14 12 10

vrij vrij vrij vrij vrij vrij vrij vrij

8

6 4 2

.......... ..........

..........

.......... ..........

DAC 1 paars lsb 9 groen 1 1 oranje 13 bruin 15 wit 17 paars 19 groen 21 oranje rnsb 23

• .......... . . . .. ..

teller print 46 48

connector J2 van E.W.M.C. 48 snelheid in 46 44 42 40 38 36 34

..........

teller print paars Isb groen oranje bruin .......... wit .......... paars groen oranje rnsb

48 46 44 42 40 38 36 34

32 positie in 30 28 26 24 22 20 18

..........

bruin 16 wit 14 paars 12 groen 10 oranje 8 bruin 6 wit 4 paars rnsb 2

..........

..........

..........

\

Bijlage G

De aansluitgegevens

pag.

.........

groen lsb oranje bruin wit paars groen oranje bruin

16 14 12 10 8 6 4 2

......... ......... .......... ..........

.........

83

32 30 28 26 24 22 20 18

connector J3 van E.W.M.C. 4 transmitted data 6 received data 14 gnd

terminal rood-wit 2 geel 3 groen 7

connector J4 van E.W.M.C. 3 trans. sig. ele. timing 5 sec. rec. data 13 data terminal RDY

PR1ME groen 2 rood-wit 3 geel 7

voeding E.W.M.C. 1 2 3 4

oranje groen geel blauw

+5 V

+12 V -12 V

o

V

interrupts Reset Interrupt Timer interrupt

RST INT 6,5 INT 7,5

pulsgever rood geel blauw wit zwart

+15 V

gnd gnd K2 K1

verm. print a13 a12

Biilage G

De aansluitgegevens

page

84

vermenigvuldiger a1 a2 a7

as

a12 a13

gnd +5 V C-down C-up pulsgever K1 K2

tellerprint a1 a2 a8 a9

gnd +5 V C-down C-up

DAC 1 en DAC 2 a1 a2 a3

a4

gnd +15 V -15 V uitgang

o

0

2.

b

paq.

AANVULLING

1

AANVULLING

Er is gebleken dat bij een sampletijd van 500 usec. veel storing optreedt in de uitgangsspanning van de DAC. Dit is te wijten aan het doortellen van de teller gedurende het loaden van de latch. De storing is als voIgt opgelost: I I

14

;

I

.. :

I

'38.J.A5-CC .

I~;;:_~:v ·~/~:·:;:;{::.~"'<'~>I /.' ;·:;.~"::::I r-

I

U3----,------------",t,L,----I~---I

I

-------;:---i-:---'LL

.------q'--t---------..,jj~, I

~

I

.1

sa~p\Q...\-\jC:~ ~ 64D }Js~c

I

Het controle signaal is softwarematig gemaakt. Met deze signalen wordt nu de voIgt snelheidsteller als aangestuurd: ., 'bi4-

cu.r._-.

--l

bx

f OSH:A..
r------;

c~~-+----___l4o\ <3~

CoV\tK'o\ d~\'\~u.i~u~l'V\e"f"s

op

~.rVV\. 1'1'\\'\'\.

Met behulp van een stroboscoop is het toerental van de motor bij verschillende waardecombinaties gemeten.

pag.

AANVULLING

2

Ze zijn gegeven door de volgende tabel: 2800 omw/min 2430 2060 1700 1330 960 585 215

FF FO EO DO CO BO AO 90 80 70 60 50 40 30 20 10 00

o

-230 -585 -940 -1290 -1640 -1980 -2330 -2660 De waarde ngew. voigt te berekenen:

die ingevoerd moet

worden

2800 / 60

~

47 omw/sec.

2F + 80

= AF H

1700 / 60

~

28 omw/sec.

1C + 80

=

585 / 60

~10

omw/sec.

OA + 80

9C H

= 8A H

is

als

AANVULLING

pag.

3

Met behulp van het regelprogramma zijn de metingen verricht aan de gesloten lus. Het schema van de gesloten lus ziet er als volgt uit:

J),A.C. i

/\

EVJ.M.C

me:l

'V1.D. - "(~e\~~\'"'

/\/\ \.A 2 I..j

IOAoI ,~LL~\i<

~fes~t

\-\OTO'R..! T~C\-\o

"" ~

paq.

AANVULLING

4

Gebruik is gemaakt van het regelprogramma d.d. 3 juni 1983, met een proportionele actie 1, een integrerende actie 0 en een differentierende actie O. De metingen naar de stapresponsie bij verschillende ngew. zijn gedaan aan de motor met een flexibel gekoppelde tacho met en zonder massatraagheid.

~\t..,(,bJ" ~O~f~'\~ 2.OV\o\~ "'" ~~ ~\xoG~~' .' U

".

".

\

\

t

"

.

'.

\

\

"'

-

"

D

'f\ So 2.000

.,

....... ----.:....:.~~..:.:...:...:...:..

- - -- -- .. - ............................ ,

O'f'AW I

.

I

'MIn,

--

.........

.

.'.-----------,..-- - - - - - -

I,

~\e)(\ 'be.-\e \w~~e.\'\ ~l3 ~d W\~S~~~~\,~ot

....

......_.....

.,

.............. ........

•• ' 0 '

.. ~.:..:..;...----- -- - ---

\)-00

- ---

58s

... •

pag.

AANVULLING

5

Verder is bij een vaste ngew. de invloed van de P-actie bestudeerd. Deze metingen zijn gedaan aan de motor met flexibel gekoppelde tacho met verhoogde massatraagheid.

\k~\ be1- "o~~e\\V\~ M~

'Mo~5dU~'wz1:;l.

"

- - -

'1'... ~ --p~~

.........•

.'

... .,.--_ ..... _-----*"---_ .

-- --

~

--------

"P~ ~

lc.i1, r: F. E. Alex Knechten en Peter Rommers

Recommend Documents