Motorreglung

[HurleyShanabarger]

Hallo,

im Moment habe ich drei Gleichstrommotoren die mit je einem PWM-Modul über den gleichen Poti gesteuert werden. Mein Wunsch: die Motoren sollen alle mit der gleichen Drehzahl laufen - das klappt so natürlich nicht. Da ich was die ganzen Mikrocontroller angeht "neu" bin, wollte ich um Hilfe fragen.

Meine Anforderungen/Vorgaben

Drei Motoren (Gleichstrommotor mit Hallsensoren? (http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=70&products_id=164))
Gleiche Drehzahl der drei Motoren
Umschaltung zwischen zwei Drehzahlen und Feineinstellung (Offset)


Gibt es für die Ansteuerung etwas fertiges? Ich bin für Anregungen und Schuber in die richtige Richtung dankbar :)

Viele Grüße
Hurley

[ranke]

Etwas fertiges kenne ich nicht, allerdings kommen solche Aufgaben gelegentlich in industriell genutzten Antrieben vor.
Grundsätzlich kann man einen entsprechenden Regler auch selbst bauen. Alternativ kann man auch über andere Lösungen für das Problem nachdenken. Mit Schrittmotoren wäre eine Synchronisation z.B. leicht erreichbar. Du schreibst nichts über Deine Anwendung, das macht es schwierig, sinnvolle Antworten zu geben.

[HurleyShanabarger]

Danke für Deine Antwort. Ich glaube nicht, dass Schrittmotoren die richtige Wahl sind. Die drei Motoren werden dauerhaft laufen (Betriebsart S1) und eine konstante Belastung haben. Wichtig ist nur, dass die Motoren mit der gleichen Geschwindigkeit laufen...

[ranke]

Betriebsart S1 und konstante mechanische Last wären für Schrittmotoren geradezu ideal. Bei den verlinkten DC Motoren dürfte die Lebensdauer durch Abrieb der Bürsten begrenzt sein. Wenn die Lebensdauer 1000 h ist, musst Du alle 6 Wochen die Motoren tauschen.
Falls es trotzdem die DC Motoren sein sollen:
Prinzipielles Vorgehen wäre ein Sollwertzähler der regelmäßig inkrementiert wird (Häufigkeit entsprechend der gewünschten Drehzahl) und für jeden Motor einen Zähler der die Quadratursignale entsprechend dem Drehsinn zählt (3 Istwerte). Die Differenz der jeweiligen Istwerte zum Sollwert wäre dann die Grundlage für ein Regelsignal für den jeweiligen Motor.
Verwirklichen kann man so etwas mit praktisch jeder Plattform in der ein Mikroprozessor steckt, vom nackten Mikrocontroller oder PC oder Industriesteuerung. Wenn man unbedingt will, kann man es vermutlich auch als Handy-App programmieren. Im Zweifel würde ich mich mal bei den Industriesteuerungen (Siemens Logo o.ä.) umsehen wenn es das Budget und die sonstigen Rahmenbedingungen hergeben.

[RoboHolIC]

Wichtig ist nur, dass die Motoren mit der gleichen Geschwindigkeit laufen
Wirklich nur mit dergleichen Geschwindigkeit oder -wie ranke unterstellt- winkelsynchron?
Und was hat es mit dem Offset auf sich? Bezieht sich der auf die Nenndrehzahl oder auf feine gewollte Differenzen zwischen den Motoren?

[i_make_it]

Im Industriellen Einsatz gibt es schon solche Systeme.
http://de.wikipedia.org/wiki/Gantry-Antrieb

Man nennt das auch "elektronische Königswelle" oder "digitale Königswelle"
http://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%B6nigswelle#K.C3.B6nigswellen_im_Werkzeugmasc hinenbau

Es gibt eine Sollwertvorgabe und einen Leitantrieb, Alle weiteren Antriebe werden so geregelt, das sie möglichst synchon zum Leitantrieb laufen.
Das Grundkonzept wird bei den meisten Mobilrobotern mit der Odometrie und der Regelung für Gradeausfahrt realisiert.
Für einen kontinuierlichen Dauerbetrieb, sollten tatsächlich bürstenlose Motoren eingesetzt werden.
Stepper sind da für den Hobbybereich tatsächlich am einfachsten zu beschaffen und kostengünstigsten.
Um Regeln zu können, sind dann aber pro Motor noch je ein Encoder notwendig.

Mann kann so eine Regelung so aufbauen, das die Folgeantriebe unmittelbar dem Leitantrieb folgen oder auch mit weicheren Rampen und einer maximalen Abweichung.
Wenn z.B. auf einer Achse etwas ist das nicht so ruckartig beschleunigt und gebremst werden darf, dann bekommt der Antrieb eine flachere Rampe und dafür beschleunigt er über die Vorgabedrehzahl hinaus um im Bezug zum Leitantrieb die relative Nullposition wieder zu erreichen.

http://www.et-inf.fho-emden.de/~elmalab/mechatronik/download/Mechatronik_5.pdf

[RoboHolIC]

@i_make_it:

Man nennt das auch "elektronische Königswelle" oder "digitale Königswelle" . . .

Genau darauf wollte ich hinaus!

Aber lass doch den TO zur Erhellung seiner Aufgabenstellung beitragen.