Дело тут не в примитивном навешивании ярлыков "хороший"-"плохой", а в банальной эксплуатации. Согласен с @ElVibrio , повёлся на причастность к чему-то таинственному и великому, а по итогу стал ровно таким же винтиком в чьей-то системе, только ещё и тратишь невосполнимое время своей жизни на чьи-то амбиции, без какой либо компенсации.
Люди, которые ценят жизнь, и свою и чужую, и обладают хоть какой-то эмпатией, не будут таким образом действовать. Больше похоже на скаут-движение одарённых чуваков с шизоидным растройством личности, без конкретных целей, погрузивщихся с головой в частные задачки повышенной сложности.
Нагрузка на колени идет только при проблемах с лишним весом, ослабленных мышцах спины и ног, а также при проблемах с плоскостопием (решается стельками). Ходить человеку необходимо.
Можно ли не анализировать траекторию, а просто ограничиться порогом по амплитуде координат x и y? Ну или анализировать спектр изменения координат x и y. Появилась какая-то чуждая частота, или колебательный процесс, врубаем аварию. А чем преимущество именно анализа траектории и выявления стохастического характера изменения координат?
А вот это интересно. В чем принципиальная разница, выявлять аварийную ситуацию по частоте и амплитуде шума, не анализируя траекторию? Допустим, появляется какая-то нежелательная частота, определенной амплитуды, отрубаем турбину при определенном пороге.
Или здесь есть какая-то принципиальная разница, не знаю, к примеру: траектории определенных параметров, от времени, могут раньше предупредить о том что начался какой-то стохастический процесс, который может раньше предупредить об опасности, чем если мы уже постфактум обнаружим увеличение амплитуды до недопустимых пределов?...
А если серьёзно, с чисто технической стороны, это может быть применимо для настройки реальных объектов? Какой мне интерес, каким образом многотонную турбину разнесёт, и по какой траектории лопатки будут пронзать пространство, наматывая на себя рабочих, если моя цель как настройщика, по известным уже принципам заложить запас устойчивости, и обеспечить робастность системы к изменяющимся параметрам?
Или это чисто фундаментальная работа, цель которой подступиться к серьёзному изучению неустойчивых объектов, а также возможность создавать всё более изощрённые генераторы случайных чисел?
Можно пойти от обратного, и увеличив резистор в затворной цепи sic мосфета замедлить время включения и запирания. Да, увеличатся динамические потери в ключах (потери во время нахождения ключа в полуоткрытом/полузакрытом состоянии), но таким образом будет согласованы ключ и диод. Тут конечно вопрос как по итогу получится, возможно замедлить ключи придётся на столько, что динамические потери увеличатся в разы, но я бы поэкспериментировал всё равно. И избавились бы от демпфирующих цепей на диоде, меньше элементов - больше надёжность.
P. S. Посмотрел в профиле у вас статью про замедление sic мосфетов. Очень интересно. Конечно оперировать со значениями в сотни ом чревато... И что, действительно ограничение затворного тока существенно не влияет на динамику ключа? Необходимо прямо в десятки раз увеличивать сопротивление в затворных цепях? А если использовать между микросхемой драйвера и затвором биполярные транзисторы, и пробовать управлять током?
Выпрямительные диоды не подбирали по быстродействию? Ведь SiCи очень быстродействующие ключи, и в пору им нужны и диоды. Выбросы - похожи на стандартную проблему несогласованности ключа и диода, когда L*di/dt имеет достаточно высокую добавку, из-за того, что ключ закрывается быстрее, чем открывается диод.
Да, он. Калибруется? Да калибруется, и таким образом и происходит компенсация. А можно еще фильтрами в регуляторе дополнительными побороть, произведя предварительную идентификацию. А можно это сделать чисто при помощи железа, при помощи оптимизации машины. В чем вопрос то? Это один из вариантов решения задачи.
29 бит углового разрешения с частотой 100 кГц
А вот это уже интересно. Если с 29 битами я соглашусь, то простите на чем вы собираетесь замыкать контур скорости и позиционный контур с такой частотой? Учитывая то, что вам на 32 битах нужно будет молотить регулятор, а в точных применениях это минимум 3-4 порядок фильтра.
По опыту, на TMS320F28379D, задачка векторного управления асинхронником с наблюдателями потока, компенсацией нагревания ротора и прочими вкусностями (типичная задача для приводчика) занимает от 20 мкС, и это со всеми оптимизациями включенными на максимум. Вам не кажется, что про 100 кГц это вы как-то чрезмерно загнули?
А уж тем более что конкретно для телескопного применения, 1 кГц за глаза хватает, там просто нет на столько быстрых процессов, чтобы полоса пропускания системы управления была на столько большой.
Вот в том то все и дело что не все равно какой двигатель. И 2^13 и 2^15 квантов не достаточно для того чтобы двигаться с среднеквадратической ошибкой 0.3 угл. секунды на скорости слежения 2 градуса за секнуду.
Вы говорите о статике, когда вы стоите в месте. Чтобы ОПРЕДЕЛИТЬ положение с точностью до угловых секунд, действительно достаточно датчика с 3-4 млн дискрет, у которого точность будет в пределах 0.5 угловых секунд. Но то что вы определяете положение так, далего не значит, что с помощью привода вы сможете двигаться с такой точностью на скорости 2 градуса/c а уж тем более со скоростью угловые секунды/секунду. Там начинает "играть" сама механика, ее резонансы, жесткости, а также нюансы конструкции самого двигателя - зубцовые пульсации, и так далее. Для того чтобы выгребать эти эффекты, нужен датчик на порядок, а то и в раз 20-30 точнее, чем желаемая результирующая точность слежения.
Так что давайте разделять точность датчика, и точность позиционирования мехатронной системы в целом - двигателя+механика, тем более на режимах с постоянной скоростью, а не стояния в точке.
Этот угол часто делается на статоре, так называемый скос пазов, который как раз несёт цель приближения распределения магнито-движущей силы к синусоидальной форме. И делается проще, просто потому-что выполняется за счёт смещения листов стали относительно друг друга. Но это всё равно не решит проблему "прилипания" как ниже выразились магнита к зубцу машины. Полностью избавиться от этого эффекта можно только, если избавить от сердечника.
Где написано, что двигатель собираются в таком виде ставить в конечное опорно-поворотное устройство? Это опытный образец, в котором цель была экспериментально пощупать разработки бесколлекторного двигателя со статором без железа, с магнитной системой халбаха. А также разработать технологические подходы решения задачи сборки магнитной системы.
По поводу системы ниже, 0.8 угл секунд это погрешность датчика, или его дискрета? Какой тип двигателя? Что 400 баксов стоило?
А по поводу системы которая выше, ротор размещается на валу опу, статор на неподвижной части.
О каких перекосах вы говорите? Радиальное биение? Каким образом оно влияет на угловое положение статора относительно ротора? Никак. А что касается нежесткости монтировки опу, которая на таких точностях ведёт себя как пружина, это всё аппроксимируется и закладывается в матаппарат регулятора. Тоже известная вещь.
Как правило, для подобных систем для скоростей слежения <= 2 градусов /с среднеквадратическая ошибка меньше 0.3 угловых секунд. Амплитуда ошибки по углу - меньше секунды. На таких точностях не то что люфты редуктора, а уже весьма становится важным и компенсация зубцовых пульсаций. Про ветровую нагрузку, и компенсацию резонансов монтировки я уже и молчу.
Фиговенькое у вас представление о телескопах. Точнее очень неполное. Этак уровня 30-40 летней давности. Ну либо работали с такими телескопами, что поделать.
Вот пример системы с прямым приводом. И это далеко не единственный пример. Про датчик вы всё правильно сказали, но только редуктор вам не позволит достичь таких точностей, о которых говорите. Либо он должен иметь космическую сложность - разрезные подпружиненные шестерни, другие системы выбирающие люфт. А дальше возникают проблемы, что с этим уже придётся бороться весьма сложным мат-аппаратом. Борьба с зубцовыми пульсациями это та ещё задачка, а про люфты я вообще молчу.
Читайте внимательно. Телескопное применение, там точности порядка как раз угловых секунд и меньше.
Китайские аутраннеры, если речь идёт о маршевых двигателях для винтов - двигатели с железом. Легче они как раз по той же причине, в машине где обмотка без железа - вы сразу теряете в крутящем моменте.
А для точного применения, принципиально выжать из машины у которой нет железа в статоре (соответственно и нет зубцовых пульсаций) максимальный момент. Отсюда и ухищрения и эксперименты с магнитной системой.
Не проще. Да и не сложнее. С точки зрения управления, по большому счету всё равно, сколько фаз у двигателя. Всё равно по классике переходят к обобщенному вектору тока. Всё что вы выиграете - это 2 сэкономленных силовых ключа в инверторе. Но тут же проиграете по току, т.к. при меньшем количестве фаз, нужно для такой же мощности и напряжения формировать бОльшие токи. А трехфазная система является по сути стандартом, которому уже 100 лет в обед.
Точность в первую очередь определяется датчиком положения, а не драйвером (преобразователем). Датчиков тока 12-битных хватит за глаза. Т. Е. Драйвер как таковой - который формирует шим напряжение на двигателе, и производит предварительную обработку датчиков тока не сильно сложный получается.
А вот что является немаловажным, вторым по важности после датчика является алгоритм регулятора, которым вы будете выгребать всякие бяки, которые вносит механика конечного устройства. И уже здесь есть нюансы - далеко не каждый промышленный инвертор, либо микроконтроллер позволит вам подключить 25+ разрядный датчик, и молотить с достаточной частотой дискретизации в реальном времени регуляторы 4-5 порядка. ПИД регулятором, настроенным на коленке в высокоточных применениях очень редко мощной обойтись.
Речь идёт, я так подозреваю, о скорости холостого хода. Она определяется частотой вращения поля и количеством пар полюсов. Никто не мешает вращать этот двигатель со скоростью хоть угловые секунды/секунду. Здесь эта характеристика скорее относится к чисто механическим параметрам (на этой скорости двигатель не разорвёт, магниты не отклеятся) и параметрами стенда, на котором характеристики подтверждали.
Уровень LCOE не то же самое что и цена на электроэнергию. Цена на электроэнергию зависит еще и от уровня спроса на нее, как минимум. А спрос на электроэнергию последние 20 лет только растет.
Понимаете какая штука, вот это «не сильно сложнее» было кратно оправдано к примеру в прошлом веке, при применении гироскопов в качестве инерциальных навигационных систем, прежде всего на море. Сейчас же, с появлением волоконно-оптических гироскопов и мемс технологий, этого всего стараются избегать.
Любая «не сильно сложная» конструкторская идея, дальше многократно усложняется технологиями изготовления, сборки и в результате просто не покажет нужного экономического эффекта…
Дело тут не в примитивном навешивании ярлыков "хороший"-"плохой", а в банальной эксплуатации. Согласен с @ElVibrio , повёлся на причастность к чему-то таинственному и великому, а по итогу стал ровно таким же винтиком в чьей-то системе, только ещё и тратишь невосполнимое время своей жизни на чьи-то амбиции, без какой либо компенсации.
Люди, которые ценят жизнь, и свою и чужую, и обладают хоть какой-то эмпатией, не будут таким образом действовать. Больше похоже на скаут-движение одарённых чуваков с шизоидным растройством личности, без конкретных целей, погрузивщихся с головой в частные задачки повышенной сложности.
Нагрузка на колени идет только при проблемах с лишним весом, ослабленных мышцах спины и ног, а также при проблемах с плоскостопием (решается стельками). Ходить человеку необходимо.
Можно ли не анализировать траекторию, а просто ограничиться порогом по амплитуде координат x и y? Ну или анализировать спектр изменения координат x и y. Появилась какая-то чуждая частота, или колебательный процесс, врубаем аварию. А чем преимущество именно анализа траектории и выявления стохастического характера изменения координат?
А вот это интересно. В чем принципиальная разница, выявлять аварийную ситуацию по частоте и амплитуде шума, не анализируя траекторию? Допустим, появляется какая-то нежелательная частота, определенной амплитуды, отрубаем турбину при определенном пороге.
Или здесь есть какая-то принципиальная разница, не знаю, к примеру: траектории определенных параметров, от времени, могут раньше предупредить о том что начался какой-то стохастический процесс, который может раньше предупредить об опасности, чем если мы уже постфактум обнаружим увеличение амплитуды до недопустимых пределов?...
Hidden text
Что-то из ереси, во славу богов хаоса
А если серьёзно, с чисто технической стороны, это может быть применимо для настройки реальных объектов? Какой мне интерес, каким образом многотонную турбину разнесёт, и по какой траектории лопатки будут пронзать пространство, наматывая на себя рабочих, если моя цель как настройщика, по известным уже принципам заложить запас устойчивости, и обеспечить робастность системы к изменяющимся параметрам?
Или это чисто фундаментальная работа, цель которой подступиться к серьёзному изучению неустойчивых объектов, а также возможность создавать всё более изощрённые генераторы случайных чисел?
Можно пойти от обратного, и увеличив резистор в затворной цепи sic мосфета замедлить время включения и запирания. Да, увеличатся динамические потери в ключах (потери во время нахождения ключа в полуоткрытом/полузакрытом состоянии), но таким образом будет согласованы ключ и диод. Тут конечно вопрос как по итогу получится, возможно замедлить ключи придётся на столько, что динамические потери увеличатся в разы, но я бы поэкспериментировал всё равно. И избавились бы от демпфирующих цепей на диоде, меньше элементов - больше надёжность.
P. S. Посмотрел в профиле у вас статью про замедление sic мосфетов. Очень интересно. Конечно оперировать со значениями в сотни ом чревато... И что, действительно ограничение затворного тока существенно не влияет на динамику ключа? Необходимо прямо в десятки раз увеличивать сопротивление в затворных цепях? А если использовать между микросхемой драйвера и затвором биполярные транзисторы, и пробовать управлять током?
Выпрямительные диоды не подбирали по быстродействию? Ведь SiCи очень быстродействующие ключи, и в пору им нужны и диоды. Выбросы - похожи на стандартную проблему несогласованности ключа и диода, когда L*di/dt имеет достаточно высокую добавку, из-за того, что ключ закрывается быстрее, чем открывается диод.
Да, он. Калибруется? Да калибруется, и таким образом и происходит компенсация. А можно еще фильтрами в регуляторе дополнительными побороть, произведя предварительную идентификацию. А можно это сделать чисто при помощи железа, при помощи оптимизации машины. В чем вопрос то? Это один из вариантов решения задачи.
А вот это уже интересно. Если с 29 битами я соглашусь, то простите на чем вы собираетесь замыкать контур скорости и позиционный контур с такой частотой? Учитывая то, что вам на 32 битах нужно будет молотить регулятор, а в точных применениях это минимум 3-4 порядок фильтра.
По опыту, на TMS320F28379D, задачка векторного управления асинхронником с наблюдателями потока, компенсацией нагревания ротора и прочими вкусностями (типичная задача для приводчика) занимает от 20 мкС, и это со всеми оптимизациями включенными на максимум. Вам не кажется, что про 100 кГц это вы как-то чрезмерно загнули?
А уж тем более что конкретно для телескопного применения, 1 кГц за глаза хватает, там просто нет на столько быстрых процессов, чтобы полоса пропускания системы управления была на столько большой.
Вот в том то все и дело что не все равно какой двигатель. И 2^13 и 2^15 квантов не достаточно для того чтобы двигаться с среднеквадратической ошибкой 0.3 угл. секунды на скорости слежения 2 градуса за секнуду.
Вы говорите о статике, когда вы стоите в месте. Чтобы ОПРЕДЕЛИТЬ положение с точностью до угловых секунд, действительно достаточно датчика с 3-4 млн дискрет, у которого точность будет в пределах 0.5 угловых секунд. Но то что вы определяете положение так, далего не значит, что с помощью привода вы сможете двигаться с такой точностью на скорости 2 градуса/c а уж тем более со скоростью угловые секунды/секунду. Там начинает "играть" сама механика, ее резонансы, жесткости, а также нюансы конструкции самого двигателя - зубцовые пульсации, и так далее. Для того чтобы выгребать эти эффекты, нужен датчик на порядок, а то и в раз 20-30 точнее, чем желаемая результирующая точность слежения.
Так что давайте разделять точность датчика, и точность позиционирования мехатронной системы в целом - двигателя+механика, тем более на режимах с постоянной скоростью, а не стояния в точке.
Этот угол часто делается на статоре, так называемый скос пазов, который как раз несёт цель приближения распределения магнито-движущей силы к синусоидальной форме. И делается проще, просто потому-что выполняется за счёт смещения листов стали относительно друг друга. Но это всё равно не решит проблему "прилипания" как ниже выразились магнита к зубцу машины. Полностью избавиться от этого эффекта можно только, если избавить от сердечника.
Где написано, что двигатель собираются в таком виде ставить в конечное опорно-поворотное устройство? Это опытный образец, в котором цель была экспериментально пощупать разработки бесколлекторного двигателя со статором без железа, с магнитной системой халбаха. А также разработать технологические подходы решения задачи сборки магнитной системы.
По поводу системы ниже, 0.8 угл секунд это погрешность датчика, или его дискрета? Какой тип двигателя? Что 400 баксов стоило?
У каких "таких"? Который в посте?
А по поводу системы которая выше, ротор размещается на валу опу, статор на неподвижной части.
О каких перекосах вы говорите? Радиальное биение? Каким образом оно влияет на угловое положение статора относительно ротора? Никак. А что касается нежесткости монтировки опу, которая на таких точностях ведёт себя как пружина, это всё аппроксимируется и закладывается в матаппарат регулятора. Тоже известная вещь.
Как правило, для подобных систем для скоростей слежения <= 2 градусов /с среднеквадратическая ошибка меньше 0.3 угловых секунд. Амплитуда ошибки по углу - меньше секунды. На таких точностях не то что люфты редуктора, а уже весьма становится важным и компенсация зубцовых пульсаций. Про ветровую нагрузку, и компенсацию резонансов монтировки я уже и молчу.
Фиговенькое у вас представление о телескопах. Точнее очень неполное. Этак уровня 30-40 летней давности. Ну либо работали с такими телескопами, что поделать.
https://news.itmo.ru/ru/archive/archive2/news/4347/#:~:text=Квантово-оптическая система «Сажень-,в видимом диапазоне длин волн.
Вот пример системы с прямым приводом. И это далеко не единственный пример. Про датчик вы всё правильно сказали, но только редуктор вам не позволит достичь таких точностей, о которых говорите. Либо он должен иметь космическую сложность - разрезные подпружиненные шестерни, другие системы выбирающие люфт. А дальше возникают проблемы, что с этим уже придётся бороться весьма сложным мат-аппаратом. Борьба с зубцовыми пульсациями это та ещё задачка, а про люфты я вообще молчу.
Читайте внимательно. Телескопное применение, там точности порядка как раз угловых секунд и меньше.
Китайские аутраннеры, если речь идёт о маршевых двигателях для винтов - двигатели с железом. Легче они как раз по той же причине, в машине где обмотка без железа - вы сразу теряете в крутящем моменте.
А для точного применения, принципиально выжать из машины у которой нет железа в статоре (соответственно и нет зубцовых пульсаций) максимальный момент. Отсюда и ухищрения и эксперименты с магнитной системой.
Не проще. Да и не сложнее. С точки зрения управления, по большому счету всё равно, сколько фаз у двигателя. Всё равно по классике переходят к обобщенному вектору тока. Всё что вы выиграете - это 2 сэкономленных силовых ключа в инверторе. Но тут же проиграете по току, т.к. при меньшем количестве фаз, нужно для такой же мощности и напряжения формировать бОльшие токи. А трехфазная система является по сути стандартом, которому уже 100 лет в обед.
Точность в первую очередь определяется датчиком положения, а не драйвером (преобразователем). Датчиков тока 12-битных хватит за глаза. Т. Е. Драйвер как таковой - который формирует шим напряжение на двигателе, и производит предварительную обработку датчиков тока не сильно сложный получается.
А вот что является немаловажным, вторым по важности после датчика является алгоритм регулятора, которым вы будете выгребать всякие бяки, которые вносит механика конечного устройства. И уже здесь есть нюансы - далеко не каждый промышленный инвертор, либо микроконтроллер позволит вам подключить 25+ разрядный датчик, и молотить с достаточной частотой дискретизации в реальном времени регуляторы 4-5 порядка. ПИД регулятором, настроенным на коленке в высокоточных применениях очень редко мощной обойтись.
Речь идёт, я так подозреваю, о скорости холостого хода. Она определяется частотой вращения поля и количеством пар полюсов. Никто не мешает вращать этот двигатель со скоростью хоть угловые секунды/секунду. Здесь эта характеристика скорее относится к чисто механическим параметрам (на этой скорости двигатель не разорвёт, магниты не отклеятся) и параметрами стенда, на котором характеристики подтверждали.
Уровень LCOE не то же самое что и цена на электроэнергию. Цена на электроэнергию зависит еще и от уровня спроса на нее, как минимум. А спрос на электроэнергию последние 20 лет только растет.
Любая «не сильно сложная» конструкторская идея, дальше многократно усложняется технологиями изготовления, сборки и в результате просто не покажет нужного экономического эффекта…