Регулятор оборотов бензогенератора

[Хробак Злої Брехні]

Тобто банальний найпростіший карбюратор, дросельна заслонка керується відцентровим регулятором, все решта вторинне. Нам потрібно організувати закономірність подачі газу таку ж, як і для бензину -- від розрідження. Просто редуктор, який підтримує на вході форсунки нульовий тиск, ніякої електроніки. Пішло розрідження -- компенсуємо подачею газу.

чі ви "рахуєте проти вітру ?"...

В камері з жиклером, як там вона називається...



Від положення заслонки теж цікаво, але чим його сікти -- потенціоиетр -- ненадійно і зайве тертя, інкрементний енкодер -- треба прив'язку перед пуском робити, абсолютний енкодер з кодом Грея -- габарити, і, відповідно, вібростійкість, ємнісний -- заллє маслом і попливе хз куди, сельсин -- велике і інерційна маса зайва...
А десь мені траплялися мікросхемки -- магнітні енкодери -- оце воно...

⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.

 

[Soir]

Запускаємо лічильник на якомусь мегагерці...

Спасибо, я в курсе, как измеряется период. На самом деле не все так просто.

В целях улучшения разводки просьба:

Хорошо, сделаю.
Пока у меня по-прежнему остались вопросы по работе шагового двигателя. Воспроизвел Вашу схему в Proteus для наглядности. Такое переключение обмоток правильное? Если во время стабилизации установить на всех выходах 0, куда дернется двигатель по первому импульсу? Как МК будет знать, что кран открыт/закрыт полностью, чтобы не поломать?

3. Выходы на драйвер шаговика назначить на выв. 4,5,6,7.

Вывод 6 (RA4) в выходном ключе не имеет верхнего плеча. То есть на его выходе может быть или 0 или третье состояние. Это должно быть учтено при разработке схемы. Или (что будет правильнее) взять другой вывод, а этот лучше использовать под кнопку.

2. Подключить кнопку MINUS к выв.15 (В)

Вывод 15 не подходит для такого подключения кнопки. Или на отдельный вывод, или на другой сегмент.

 

[variaevg]

Такое переключение обмоток правильное? Если во время стабилизации установить на всех выходах 0, куда дернется двигатель по первому импульсу? Как МК будет знать, что кран открыт/закрыт полностью, чтобы не поломать?

На скринах последовательность импульсов в одну или другую сторону.
В принципе неважно в какую. Всегда можно перекинуть обмотки для правильного направления.
На полное открытие крана есть ограничение - число О.
В закрытое положение число импульсов n списываем до 0, но даже если и упрется ничего не сломает, будет пропускать шаги да и двигатель без газа заглохнет и питание отключится.

Вывод 6 (RA4) в выходном ключе не имеет верхнего плеча. То есть на его выходе может быть или 0 или третье состояние. Это должно быть учтено при разработке схемы. Или (что будет правильнее) взять другой вывод, а этот лучше использовать под кнопку. Вывод 15 не подходит для такого подключения кнопки. Или на отдельный вывод, или на другой сегмент.

Тогда если можно так:
- Шаговиг на 11,12,13,14.
- INT на 4
- MINUS на 25

 

[Soir]

На скринах последовательность импульсов в одну или другую сторону.
В принципе неважно в какую. Всегда можно перекинуть обмотки для правильного направления.

Перекинуть можно, можно и в Proteus переключить выводы осциллографа, чтобы было нагляднее. Правильны ли комбинации состояния выводов?

На полное открытие крана есть ограничение - число О.

Программно понятно, но программный 0 может не совпасть с физическим 0 крана. Более того, в процессе эксплуатации может смещаться или сбиваться.

Тогда если можно так:
- Шаговиг на 11,12,13,14.
- INT на 4
- MINUS на 25

INT должен остаться на 11.

 

[variaevg]

А если:
-Шаговик - 7,12,13,14
- INT-11

Правильны ли комбинации состояния выводов?

Последовательность как на скринах.
Обмотки со средним выводом.
Если смотреть по схеме подключение обмоток сверху вниз:
начало - конец начало - конец
1 - я 2 - я

Программно понятно, но программный 0 может не совпасть с физическим 0 крана. Более того, в процессе эксплуатации может смещаться или сбиваться.

Включение питания происходит при закрытом кране и число n обнуляется.
Если в процессе работы и собъется на несколько единиц то это не повлияет на точность регулировки, просто будет не совсем достоверная
информация на индикаторе в режиме №2.

 

[Soir]

А если:

Так вроде все подходит, по ходу написания прошивки может будут какие-то изменения.

Включение питания происходит при закрытом кране и число n обнуляется.

Да, но в каком положении в это время находится кран? Он гарантировано закрыт? Если допустим, произошло некорректное отключение (заглох и обесточил сам себя). Да и как глушить, чтобы сохранять работоспособность электроники до последнего? Аккумулятор, бесперебойник...?
---
Переназначил выводы, перезалил.
Ну, за одно и прошивку чуть-чуть... Теперь она измеряет частоту и при нажатии на кнопки PLUS/MINUS выводит импульсы на двигатель.

 

[variaevg]

Да, но в каком положении в это время находится кран? Он гарантировано закрыт? Если допустим, произошло некорректное отключение (заглох и обесточил сам себя). Да и как глушить, чтобы сохранять работоспособность электроники до последнего? Аккумулятор, бесперебойник...?

Блок питания сетевой импульсный с входным напряжением 100-240в.
Двигатель останавливается не мгновенно, поэтому кран должен успеть закрыться. Если не успеет, то можно дозакрыть руками.

 

[Soir]

Руками, так руками...
Смотрите схему.
Алгоритм с первой страницы остается в силе? Потом переделывать не буду.

 

[variaevg]

Да в силе.
За исключением того, что STEP и DIR становятся внутренними сигналами.
Сигнал STEP на счетчик импульсов?

 

[Soir]

Сигнал STEP на счетчик импульсов?

Он тоже не нужен.
---
Все равно меня беспокоит управление обмотками двигателя. Посмотрите еще раз. Снова перезалил. Посмотрите режимы при коротком нажатии на кнопки PLUS/MINUS, то есть, один шаг. Он будет правильно выполнен двигателем?
Включил кнопку MODE, по короткому нажатию выводится положение клапана. Сейчас пока один шаг, это 0,1 сек.
Не могу что-то сообразить, как управлять кнопками положением крана, если скорость работы кнопок одна, и не меняется, а скорость вращения другая и может меняться. Если в ручном режиме делать один шаг двигателя = одной обработке кнопок, то это может оказаться медленным процессом...
Ладно, еще подумаю...

 

[variaevg]

Не могу что-то сообразить, как управлять кнопками положением крана, если скорость работы кнопок одна, и не меняется, а скорость вращения другая и может меняться. Если в ручном режиме делать один шаг двигателя = одной обработке кнопок, то это может оказаться медленным процессом...

В ручном режиме заданный в настройках параметр h не участвует.
Частота импульсов на шаговике такая же как и заданная Вами для для кнопок при удержании.
С короткими нажатиями на кнопку ситуация не однозначная. Картина невнятная. Предлагаю отказаться от этого режима, в нем нет острой необходимости.
Поменял на осциллографе местами метки OUT_B и OUT_C сразу стала привычная картинка, как на скринах.
В ручном режиме кнопками PLUS и MINUS направление вращения меняется
правильно и MODE переключает индикацию.

 

[Jonhson]

А нахрена весь этот фарш!?
Уже давно есть генераторы, работающие на газу. Обычно, на пропане, но есть и на двух типах газа. регулировка - механическая.
По поводу ввода газа - уже давно все отработано и решено. Посмотрите, как работают системы на машинах с карбюраторами! Там чиста по всосу и регулируется. Ибо количество требуемого газа- есть линейня функция от количества воздуха.
В общем, проще пойти и купить газовый генератор в сборе. Благо разница - тыщенки полторы в плюс. Стоимость разработки - явно будет, ну скажем так, не меньше...

Ну второе. Хотите особой стабильности на выходе - не изобретайте велосипед! Уже давно все изобретено. Есть инверторные генераторы. Кстати, еще и с бустерным аккумом работать умеют! Сперва от аккума питаются, а когда он сидится - уже запускают ДВС.

 

[Soir]

Частота импульсов на шаговике такая же как и заданная Вами для для кнопок при удержании.

Как вариант может быть, чтобы кнопками задавались не сами шаги, а задание. Затем программа уже с выбранной скоростью для двигателя будет подтягивать шаги к заданию. Кстати, 800 шагов в секунду, не слишком ли шустро? Сколько всего импульсов на один оборот и какое передаточное число редуктора (если есть) от двигателя до крана? Сколько витков рабочий ход крана? Будет ли успевать генератор реагировать на такие ускорения? У Вас есть какие-то практические наработки в этом вопросе? Просто так, на всякий случай, делать такие диапазоны и величины регулировки не хочется. Для 50 шагов в сек будут одни программные решения, а для 800 уже другие.

С короткими нажатиями на кнопку ситуация не однозначная. Картина невнятная. Предлагаю отказаться от этого режима, в нем нет острой необходимости.

От какого режима? ручного? Кнопки работают по обычному режиму, от чего тут отказаться? А как быть с автоматическим режимом? Если регулятор посчитает, что нужен один шаг - будет то же самое.
Это следствие установки выходов в 0. Если оставлять обмотки под напряжением, то все будет на своих местах.
Если провести испытания, может страхи напрасные...

 

[variaevg]

От какого режима? ручного? Кнопки работают по обычному режиму, от чего тут отказаться? А как быть с автоматическим режимом? Если регулятор посчитает, что нужен один шаг - будет то же самое.
Это следствие установки выходов в 0. Если оставлять обмотки под напряжением, то все будет на своих местах.
Если провести испытания, может страхи напрасные...

Хорошо пусть будет. Практика критерий истины.

Кстати, 800 шагов в секунду, не слишком ли шустро? Сколько всего импульсов на один оборот и какое передаточное число редуктора (если есть) от двигателя до крана? Сколько витков рабочий ход крана? Будет ли успевать генератор реагировать на такие ускорения? У Вас есть какие-то практические наработки в этом вопросе? Просто так, на всякий случай, делать такие диапазоны и величины регулировки не хочется. Для 50 шагов в сек будут одни программные решения, а для 800 уже другие.

1 оборот - 200 шагов.
Шаговик допускает до 1000, но это конечно много, ограничте как Вам удобнее, но хотя бы 300 - 400.
Кран еще не купил, только присмотрел. Резьбу штока пока не знаю.
Генератор никогда не будет успевать реагировать синхронно, он штука инерционная, в роли догоняющего. Поэтому я пришел к выводу, что необходимо ПИД- регулирование, чтобы кран открывался с опережением а двигатель к нему подтягивался.

Как вариант может быть, чтобы кнопками задавались не сами шаги, а задание. Затем программа уже с выбранной скоростью для двигателя будет подтягивать шаги к заданию.

Тут я недопонял замысла.

 

[Soir]

Тут я недопонял замысла.

Для наглядности сделал прошивку, в которой скорость шагов сделал 1Гц. Перезалил.
Смысл такой: Надо, например, сделать 20 шагов. Переходим в режим отображения шагов, нажимаем PLUS и, удерживая, устанавливаем 20. В данном случае скорость очень низкая, поэтому шаги будут постепенно увеличиваться, пока не достигнут задания, в данном примере - 20. То есть установка задания ведется со скоростью работы кнопок, а шаги будут расти уже со своей скоростью. Судя по Вашим данным, скорости шагов могут оказаться выше скорости работы кнопок, поэтому такой подход может и не имеет смысла. Недостаток его в том, если все-таки шаги будут идти медленнее, чему установка задания, то будет наблюдаться эффект "тормоза" - реакция будет замедленная, наверно так регулировать будет неудобно...
Ладно, попробуйте, раз уже написал...

 

[Хробак Злої Брехні]

Перепрошую, я тут пропонував міряти безпосередньо частоту вихідної напруги, але тепер подумалось -- при навантаженнях з тиристорнми регуляторами, або просто при сильному іскрінні в колекторних двигунах, та й взагалі можна купу шумних і нелінійних навантажень понавигадувати, -- можуть виникнути проблемки... Так що при розгляді цього варіанту слід подбати про фільтрацію.
.............
Паралельно ще подумалася банальна річ про можливість використання імпульсів з системи запалювання... Правда, частота ще менша...

 

[variaevg]

Для наглядности сделал прошивку, в которой скорость шагов сделал 1Гц. Перезалил.
Смысл такой: Надо, например, сделать 20 шагов. Переходим в режим отображения шагов, нажимаем PLUS и, удерживая, устанавливаем 20. В данном случае скорость очень низкая, поэтому шаги будут постепенно увеличиваться, пока не достигнут задания, в данном примере - 20. То есть установка задания ведется со скоростью работы кнопок, а шаги будут расти уже со своей скоростью. Судя по Вашим данным, скорости шагов могут оказаться выше скорости работы кнопок, поэтому такой подход может и не имеет смысла. Недостаток его в том, если все-таки шаги будут идти медленнее, чему установка задания, то будет наблюдаться эффект "тормоза" - реакция будет замедленная, наверно так регулировать будет неудобно...

Я имел ввиду другое.
Не устанавливаем задание.
Установка шагов ведется напрямую с кнопки.
Скорость шагов = скорости скорости работы кнопок в режиме удержания.
Назначенная Вами, наблюдаемая на индикаторе. Возможно потребуется её коррекция, но это уже потом.

Перепрошую, я тут пропонував міряти безпосередньо частоту вихідної напруги, але тепер подумалось -- при навантаженнях з тиристорнми регуляторами, або просто при сильному іскрінні в колекторних двигунах, та й взагалі можна купу шумних і нелінійних навантажень понавигадувати, -- можуть виникнути проблемки... Так що при розгляді цього варіанту слід подбати про фільтрацію.

Перед разработкой платы я перечитал весь интернет по поводу защиты от помех и прозрел, считая себя умным. На самом деле девайсу работать в условиях сильных помех. Все мыслимые меры попытался предусмотреть.
И вообще, теперь только полная защита.

 

[Soir]

Я имел ввиду другое.
Не устанавливаем задание.
Установка шагов ведется напрямую с кнопки.
Скорость шагов = скорости скорости работы кнопок в режиме удержания.
Назначенная Вами, наблюдаемая на индикаторе. Возможно потребуется её коррекция, но это уже потом.

Вы не поняли меня и не попробовали даже. Устанавливаемое задание лишь промежуточный буфер для согласования скоростей. Скорее всего он даже не был бы заметен. Ладно, забудем, возвращаться к нему не буду. Но должен заметить, что без него шаг в ручном режиме будет завершаться не по своему заданному времени, а при отпускании кнопки. То есть будут моменты, когда вместо полного импульса будет короткий всплеск, который возможно и не приведет к проворачиванию ротора, но программой будет посчитан. Посмотрите осциллограмму и поймете, о чем я.
Пока добавил в прошивку настроек, их запоминание, логики почти никакой, пока только создание каркаса программы. Перезалил.
Непонятно зачем коэффициент b, на какой такой случай?

 

[variaevg]

Непонятно зачем коэффициент b, на какой такой случай?

Коэффициент b введен на всякий случай. Датчик оборотов стоит в довольно горячем месте, а самая термостойкая оптопара которую я нашел до 100 град. Если будет глючить придется переходить на датчик Холла (до 150 град), а на них 60 импульсов на оборот вала не добиться, прут габариты диска с прорезями.
Например если получиться 15 разрывов на оборот, то b=4.

Устанавливаемое задание лишь промежуточный буфер для согласования скоростей. Скорее всего он даже не был бы заметен. Ладно, забудем, возвращаться к нему не буду. Но должен заметить, что без него шаг в ручном режиме будет завершаться не по своему заданному времени, а при отпускании кнопки. То есть будут моменты, когда вместо полного импульса будет короткий всплеск, который возможно и не приведет к проворачиванию ротора, но программой будет посчитан. Посмотрите осциллограмму и поймете, о чем я.

Я думаю, что +/- шаг-два в нашем прикладном случае не играют роли.
Этим можно смело пренебречь.

 

[Soir]

Если будет глючить придется переходить на датчик Холла

Да, читал в описании, но я не могу в прошивке учесть все "на всякий случай", это усложняет прошивку и создает путаницу.
У нас уже накопилось несколько вопросов по "железу". Скажите, а когда Вы будете готовы начать проводить испытания? В принципе, схему мы уже обсудили (силовая часть за Вами, тут я не помогу), прошивка уже имеет очертания, позволяющие произвести запуск и регулировку генератора в ручном режиме. Кстати, еще добавил обработку BLOCK и АР, работает установка времени измерения и забыл сказать, вход в настройки - удержание кнопки MODE.
Дальше "гнать" программу не вижу смысла, так как испытания, которые могут повлечь существенные изменения в прошивке, еще не скоро. Да и чем вспоминать потом, что где нужно изменить - так проще все заново переписать. Поэтому сейчас как раз время считать первый этап завершенным и приостановиться. Тестируйте хотя бы то, что есть в симуляторе.