Magnetizma sorularim.

[Dede]

Bide Close Loop modeli war ama elimde yok.

 

[hakan8470]

Bu cihazin cikisini mv cinsinden olcum yapan Multimetreye baglasam, Akim prob u gibi kullanabilir miyim? Onun icin yapilmamis elbette ama muadil isi yapan cihazlarin 3 te 1 fiyatina bu. Yani AC, DC ve Pulsed diyor.

Yani osiloskop a da baglanip bir akim probu gibi kullanilabilir mi? O zaman muadillerin fiyatinin 20 de birine gelir nerdeyse,, off

 

[Dede]

Bu cihazin cikisini mv cinsinden olcum yapan Multimetreye baglasam, Akim prob u gibi kullanabilir miyim? Onun icin yapilmamis elbette ama muadil isi yapan cihazlarin 3 te 1 fiyatina bu. Yani AC, DC ve Pulsed diyor.

Yani osiloskop a da baglanip bir akim probu gibi kullanilabilir mi? O zaman muadillerin fiyatinin 20 de birine gelir nerdeyse,, off

Biraz pahalı bir akım probu olur ama sonuçta kullanımı zor (Her seferinde kabloyu içinden geçirmen gerekir.) ve Hem AC hem DC ölçüm yapabilen bir proba sahip olmuş olacaksın.
600 amper epeyce büyük bir değer. 50 Amperlik olanlarla daha rahat ölçebilirsin düşük akımları.

Ayrıca Flex (Rogowski Coil) bir akım probu daha çok işine yarayacaktır.

 

[Mikro Step]

Adim adim ilerliyorum.

 

[Mikro Step]

PID kontrol duzenegi ve dogrudan pozisyon geribesleme yaparak voice coil duzenegimin pozisyonunu kontrol edebiliyorum. (Akim kontrolu yok)

Ancak soyle bir sikintim var. Sensorum 5um pozisyon degisimlerine duyarli. Haliyle 5um hata ile pozisyonu kontrol altinda tutmak istiyorum.

Ref pozisyon girisime sinyal uyguladigimda duzenek sifir hata ile hedefe oturuyor. Burda sorun yok fakat, hedefe oturmus duzenegi parmagimla ittigimde mecburen bir hata oluyor ve duzenek tekrardan bu hatayi sifirliyor. Fakat duzenegi durtmemle hatanin sifirlanmasi arasinda mecburen bir zaman geciyor ve bu zaman araliginda hata 5um nin cok ustune cikmis oluyor.

Aslinda bu durum normal. PID kontrol ancak hata olursa islem yapabilir.

Eger ben +/- 5um hata ile kontrol yapmak istiyorsam bu durumda sensorumun atiyorum 0.05um pozisyon degisimine duyarli olsun ki parmagimla durttugumde olusan hata daha 5um sinirina yaklasmadan PID kontroller tepki verip hatayi sifirlasin.

Yani demek istedigim eger ben 5um duyarli sensor kullaniyorsam hic bir zaman hata 5um yi asmasin seklinde bir talebim olmamali. Kriteri dusurmeli 50um yada 500um hataya razi olmaliyim sorunucuna variyorum.

Bu sorunu cozmek icin PID parametrelerinde mesela kazanci artirirsam sistem derhal osilasyona gidiyor.

Servo cevrim surem 122uS ve bu degeri simdilik dusurmek istemiyorum.

Soyle bir iddiada bulunuyorum. Bir servo sistemde istenen max hata X, ise kullanilacak sensorun cozunurlugu en az 10X hatta yapilabiliyorsa 100X olmalidir.

Tezim dogrumu yanlis mi bunu destekleyen yada karsi cikan dokuman var mi?

 

[Mikro Step]

Akilli bidik tezimi dogruluyor. Fakat bu vatandas cok kolay manuple edilebiliyor.

Mesela akilli bidik diyor ki

Optik hizalama sistemlerinde, milimetre altı hassasiyet gerektiğinde, kullanılan sensörlerin çözünürlüğü nanometre seviyesinde olmalıdır.

Gel de inan.

 

[taydin]

Fakat duzenegi durtmemle hatanin sifirlanmasi arasinda mecburen bir zaman geciyor ve bu zaman araliginda hata 5um nin cok ustune cikmis oluyor.

Eğer PID hataya bakıyorsa, hata 5 μm nin altına inene kadar PID iş yapması lazım. Neden dürttükten sonra hata daha fazla oluyor anlamadım. Acaba şöyle birşey olabilir mi? Hata belli bir değerin altına inince PID yeterince akım veremiyor ve düzenek de hareket edemiyor ...

 

[taydin]

İleri seviye konularda bıdığa kesinlikle güvenmemek lazım. Çoğu zaman işkembeden sallıyor.

 

[Mikro Step]

Eğer PID hataya bakıyorsa, hata 5 μm nin altına inene kadar PID iş yapması lazım. Neden dürttükten sonra hata daha fazla oluyor anlamadım. Acaba şöyle birşey olabilir mi? Hata belli bir değerin altına inince PID yeterince akım veremiyor ve düzenek de hareket edemiyor ...

Cunku olaylar su sekilde gelisiyor. Hata cok kucuk iken oransal kazanin cok fazla etkisi olmuyor ve integral etki devreye giriyor. Cunku DC kazanc integral etkiden dolayi cok yuksek.

Sistemi durttugumuz anin oncesinde aktuator, sifir hata ile beklemekteyken PID kontrol integral etki ile konumu sabitleyecek min akimi aktuatore basmis oluyor. Bu o kadar sinirda bir akim ki akimi kisarsa aktuator geri kayacak, akimi biraz artirirsa aktuator ileri kayacak. (Cok dik bir yokusta araci calisir halde ve viteste iken frene basmadan gaz/debreyaj ayari yaparak araci milim kimildatmadan bekletmenin benzeri bir durum)

Akim bu denli dengelenmis iken parmakla sistemi itelersek o anki akim degeri, bu kuvveti yenemiyor ve aktuator kaciriyor hata olusuyor ve bu hata KP, KI ile duzeltilmeye calisiliyor.

Yani PIDnin konumu duzeltebilmek icin oncelikle hatanin olusmasi lazim.

Sorun burada.

Haliyle sensor cozunurlugu cok cok fazla artirilirsa fakat arzulanan cozunurluk sensor cozunurlugunun cok ustunde (daha kotu) secilirse ancak o zaman sensor hatayi algiladiginda olusan hata bizim istedigimiz hatanin cok altinda olacagi icin PID kontrol duzenegi tepki vermeye baslayacak ve hata bizim sinirlarimiza ulasamadan olay ortpas edilecek.

Tabiki burada sorun sensor cozunurlugu ne kadar artirilirsa maliyet te o kadar artiyor. Ustelik cozunurlugun artmasi sinyalin gurultu icinde kaybolmasi riskini de getiriyor.

 

[Mikro Step]

Ya da soyle bir yorum mu yapmaliyiz?

Bozucu illaki referans giristen gelmek zorunda degil, bizzat acturatorun hareketli aksamina disaridan bir kuvvet olarak da girebilir. Bu durumda;

Bir sistemin birim genlikli basamak cevabina karsilik sistemin oturmasi Ts sure icinde oluyor ve bu sure zarfinda M asimi olusuyorsa;

duzenege birim genlikli basamaga esdeger bozucu sinyal girdiginde sistem Ts zaman icinde M asimi yapmaya mecburdur bunun altina inmeyi aklindan bile gecirme.

Eger hic asim yapmayacak sekilde sistem kurgularsak bu durumda Ts cok buyuyecektir. Bozucu geldiginde olusan hata Ts sureden daha once sifirlanamaz bu esnada olusan hata ne ise ona razi olmak zorundasin.

 

[Mikro Step]

Akilli bidiga asagidaki soruyu sorabilirmisiniz?

Bir servo sistemde sensor cozunurlugunun ne olmasi gerektigi nasil hesaplanir

Ben kendilerini yeterince manuple ettim beklenen dogrulugun 10 kati daha da iyisi 100 kati olmasi gerektigine ikna oldu.

Bakalim size nasil cevap verecek?

 

[hakan8470]

Bir servo sistemde sensör çözünürlüğünün ne olması gerektiğini hesaplamak için şu adımları takip edebilirsiniz:

1. Sistemin Genel Gereksinimlerini Belirleyin:
   • Pozisyon Hassasiyeti: Sistemin hangi pozisyonda durması gerektiğini ne kadar hassas bir şekilde belirlemesi gerektiğini belirleyin. Bu, genellikle mikrometre veya milimetre gibi birimlerle ifade edilir.
   • Hız ve İvme: Sistem hangi hız ve ivme değerlerinde çalışacak? Bu, sensörün tepkime süresini ve güncelleme hızını etkileyebilir.
2. İstenen Çözünürlüğü Hesaplayın:
   • Pozisyon Hatası: İstenen pozisyon hassasiyetini belirleyin. Örneğin, sisteminizin ±0.1 mm hassasiyetle çalışması gerektiğini varsayalım.
   • Mekanik Yapı ve Dişli Oranı: Sistemde dişli oranları veya başka mekanik dönüşüm oranları varsa, bu oranları göz önünde bulundurun. Örneğin, bir dönme hareketini lineer harekete dönüştüren bir dişli sistemi kullanıyorsanız, bu oranlar sensör çözünürlüğünü etkiler.
3. Sensör Çözünürlüğü Gereksinimini Hesaplayın:
   • Lineer Hareket İçin: Sensörün algılayabileceği en küçük hareket mesafesi hesaplanır. Örneğin, sistemin her 1 mm hareketi için sensör 1000 adım algılayabiliyorsa, çözünürlük 1/1000 mm = 0.001 mm olur.
   • Açısal Hareket İçin: Eğer sensör açısal hareketi ölçüyorsa, açısal çözünürlüğü belirleyin. Örneğin, 1 dereceyi 1000 adımda ölçebilen bir enkoder için açısal çözünürlük 1/1000 derece olur.

Örnek Hesaplama​

Varsayalım ki bir servo motor sisteminde 0.1 mm hassasiyetle pozisyon kontrolü yapmak istiyoruz. Ayrıca sistemde 1:5 oranında bir dişli kutusu olduğunu düşünelim.

1. Pozisyon Hassasiyeti: ±0.1 mm
2. Dişli Oranı: 1:5 (motorun 1 turu, sistemin 5 mm hareketine karşılık gelir)
3. Hassasiyet Gereksinimi: Motorun 1 turunda 5 mm hareket oluşuyorsa, 0.1 mm hassasiyet için motorun bir turunda 50 adım (5 mm / 0.1 mm) gereklidir.

Motorun bir turunu 360 derece olarak düşünürsek, her bir adımda motorun 360/50 = 7.2 derece hareket etmesi gerekir. Yani motor enkoderi 7.2 derecelik adımlarla çalışmalıdır.

Daha Karmaşık Sistemler İçin​

Daha karmaşık sistemlerde, özellikle çok eksenli robotik kollar veya CNC makineleri gibi, aynı adımları izleyerek fakat her ekseni ayrı ayrı değerlendirmek gerekecektir. Ayrıca, sistemin dinamik performansını etkileyen faktörler de (örneğin, titreşim, yük değişimleri) göz önünde bulundurulmalıdır.
Bu hesaplamalar sonucunda elde edilen çözünürlük değeri, uygun sensör veya enkoder seçimi için bir başlangıç noktası sağlar. Örneğin, 7.2 derecelik bir çözünürlük yeterliyse, bu çözünürlüğe sahip veya daha yüksek çözünürlükte bir enkoder seçilebilir.

 

[hakan8470]

Buna guven olmaz abi ben diyim, en son senin sorunu sormustum buna.

 

[Mikro Step]

Zaten soruyu benim istedigim acidan ele almamis. Neyse ben sensorun istenen dogrulugun en az 10 kati daha yuksek cozunurlukte olmasi gerektigine inanmak istiyorum. Hatta bu bile yetersiz mumkunse 100 kati yuksek cozunurluk gerekiyor. Mesela 1mm hata ile konumlama yapmak istiyorsak ve bozuculardan etkilenmek istemiyorsak 10um cozunurlukte cetvele ihtiyacimiz var.

Aksi halde istenen dogruluktan bir iki adim daha fazla hata olduktan sonra bunu sifirlamaya calismak anlamsiz.

Mesela iki ornek vereyim.

Lazer pointerin isigini 1mm artimlarla duvarda yurutmek istiyorsam bu durumda sensorumun 1mm yada 0.5mm cozunurlukte olmasi yeterli.

Fakat kayis kasnakla tahrik edilen bir duzenekte freze cakisi ile dalma yaparak 1mm araliklarla delikler deleceksem bu durumda freze cakisi kesme savurma tablayi savurmak ister bu durumda sensorumun 0.1 hatta 0.01 mm cozunurlukte olmasi lazim. Aksi halde deliklerim arasindaki mesafe 1mm den daha fazla hata ile delinir hem de deliklerin daireselligi bozulur.

Oteki turlu 1mm cozunurlukteki sistem 1mm hata yaptiginda bu hata sifirlanmak ister. 0.1mm cozunurluklu sistem 0.1mm hata yapsa bile bu duzeltilmeye calisilir 1mm hataya hic ulasilamaz.

 

[deneyci]

Soyle bir iddiada bulunuyorum. Bir servo sistemde istenen max hata X, ise kullanilacak sensorun cozunurlugu en az 10X hatta yapilabiliyorsa 100X olmalidir.

Tezim dogrumu yanlis mi bunu destekleyen yada karsi cikan dokuman var mi?

Ölçme ile ilgili bir ders kitabında 10 kat olayı vardı.
Ama kitabın adı aklıma gelmiyor.
Ölçme çizgilerinin kalınlığı ile ilgiliydi.
Çizgi kalınlığı ölçme aletinin ölçtüğü en küçük ölçünün onda biri kadar olması isteniyordu.
Çizgi kalınlığı küçültülemiyorsa dişliler, eğik düzlem, vida, vb yöntemler ile hareket miktarı 10 kat arttırılıyordu.

 

[Mikro Step]

Kitabin adi vs ile ilgili ipucu varsa iyi olur.

 

[deneyci]

Kitabin adi vs ile ilgili ipucu varsa iyi olur.

Ders kitabını bulamadım. 1988 yılı MEB basımıydı.

İnternette aradım. Eski bir kuralmış. "gage maker's rule"( gösterge yapıcı kuralı)
Şimdi onu 4/1 e çıkarmışlar.

In 1950 a U.S. Military Standard, MIL-STD-120 Gage Inspection, was released. This standard stated that when parts werebeing measured that the accuracy tolerances of the measuring equipment should not exceed 10% of the tolerances of theparts being checked. This rule is often called the 10:1 rule or the Gagemaker’s Rule. For calibration of measuring equipment,MIL-STD-120 stated that the accuracy of the measurement standards used for calibration should not exceed 20% of thetolerances of the measuring equipment being calibrated. Both of these rules have transformed over the years into what isoften called the TAR, or test accuracy ratio, and the past requirements of 10:1 or 5:1 are now typically stated as a 4:1requirement, or 25% of tolerance.
https://www.mitutoyo.com/webfoo/wp-content/uploads/15005A.pdf

3. Part ToleranceHistorically, measurement uncertainty has been required to be less than the manufacturingtolerance by a fixed fraction of the tolerance. For example, the "gage maker's rule" calls for a10:1 [6], (today often employed using 4:1 [7]) ratio of part tolerance to measurement uncertainty.Part tolerance has a well defined meaning as the total amount by which a specific dimension is permitted to vary; the tolerance is the difference between the maximum and minimum limits [8].Until recently the measurement uncertainty has been assessed using many different methods suchas the direct arithmetic addition of errors, root sum of squares (RSS), use of partial derivatives,distribution analysis, or some combination of these or other methods [9].

https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/IR/nistir5170.pdf

Dijital ses, sesin yeniden üretimi için dijital sinyalleri ve darbe kod modülasyonunu (PCM) kullanır. Bu, analogtan dijitale dönüştürmeyi (ADC), dijitalden analoga dönüştürmeyi (DAC), depolamayı ve aktarmayı kullanır. 20 Hz ile 20KHz arasını kapsayan insan işitme aralığının tamamının kapsanması gerektiğinde genellikle 44.1KHz, 48KHz, 88.2KHz veya 96KHz örnekleme oranları kullanılır. İki katı frekans gerekliliği Nyquist teoremi'nin bir sonucudur.

https://tr.wikipedia.org/wiki/%C3%96rnekleme_(sinyal_i%C5%9Fleme)

Bu adam ise en az 2 katı fazla olmalı diyor.

 

[devreci]

Hocam bence sorun hız problemi yani pid in ne kadar aralıklarla yenilendiği , sensörün ne kadar sürede okuduğu yada parmağının ne kadar sürede ittirdiği.

Sensörün hassasiyetinin arttırman ile pid değerlerini artırman aynı şeydir .

Hız sonsuz olsaydı , mesela 10'da tutmak istiyoruz diyelim 5 --- 10 --- 15 5 ile 15 arasında gidip gelecekti yani hata 10birim , yani kısaca sensör hassayeti istenilenin yarısı olması yeterli.

pid süresi , ölçüm süresi , uygulanan kuvvetin süresi , bobinin induktansı , mosfetlerin tepki süresi , bobinin süren voltaj, vsvs bir sürü etken var. Bence fpga gerekebilir ve değişken driver voltajı.


Moral motivasyon amaçlı manyetic field türküsünü de buraya bırakıyorum

 

[Mikro Step]

Sensörün hassasiyetinin arttırman ile pid değerlerini artırman aynı şeydir .

Tabiki ayni sey degil.

x1 sensorun 1 birim araliginda x10 sensor, 0, 1, 2, 3...10 seklinde ara degerler verir.
Kp=10 icin

Sensor verisi 0 iken 5 birim kayma olsa Kp den dolayi 50 birim uretilir.

Halbuki bu 5 birim hata x1 sensorde hala 0 verir ve 50 kati gene sifirdir.

x10 sensorde hata daha benim sinirlarim icinde degisirken PID bunu duzeltmeye calisirken x1 sensor ancak hata olduktan sonra hatayi duzeltmeye calisir.

x1 sensorler calisirken Kp yi 10 kati almak sonucta gene ise yaramaz cunku gene ancak 1 birim hata oldugunda 100 gibi duzeltme degeri uretebilir.

 

[czorgormez]

teorik olarak 5um çözünürlükte ölçebiliyorsak sabit hata oranı +-2.5um olması gerekir. çünkü bu pencerenin içinde pid fonksiyona giden error 0 pid'nin yapacağı bir iş yok.

sadece şu var. pid negatif hatayı sıfırlarken gittiği yön ile pozitif hatayı sıfırlarken gittiği yön farklı olacağı için gene teoride orta noktada değil de sıfırladığı yöne yakın yerde olacak.

1um çöznürlükte ölçüm yapabliyor olsak sabit hata +-0.5 um olurdu. sonuçta ne kadar yüksek çöznürlükte ölçüm yapılırsa o kadar yüksek tekrarlanabilirlik elde ediliyor.