Bagaimana saya bisa mengoptimalkan parameter kontrol untuk motor stepper?

Sebagai robot industri, saya menghabiskan sebagian besar waktu saya bekerja dengan robot dan mesin yang menggunakan motor DC brushless atau motor linier, jadi saya punya banyak pengalaman menyetel parameter PID untuk motor-motor itu.

Sekarang saya pindah untuk melakukan robotika hobi menggunakan motor stepper (saya sedang membangun RepRap pertama saya ), saya bertanya-tanya apa yang harus saya lakukan secara berbeda.

Jelas tanpa umpan balik pembuat enkode saya harus lebih konservatif dalam permintaan ke motor, memastikan bahwa saya selalu menyimpan dalam amplop dari apa yang mungkin, tetapi bagaimana cara mengetahui apakah penyetelan saya optimal, sub optimal atau (kasus terburuk) sedikit tidak stabil?

Jelas untuk beban yang diberikan (dalam kasus saya kepala extruder) saya perlu menghasilkan kereta pulsa langkah yang menyebabkan percepatan dan kecepatan yang diminta motor yang dapat mengatasinya, tanpa langkah yang hilang.

Pikiran pertama saya adalah melakukan beberapa urutan pengujian, misalnya:

Motor rumah tepatnya pada sensor rumah itu.
Pindah $C$ beberapa langkah menjauh dari rumah perlahan.
Pindah $M$ beberapa langkah dari rumah dengan profil gerakan konservatif.
Pindah $N$ langkah-langkah dengan profil percepatan / kecepatan uji.
Pindah $N$ langkah mundur ke awal langkah uji dengan profil langkah konservatif.
Pindah $M$ langkah kembali ke rumah dengan profil langkah konservatif.
Pindah $C$ melangkah mundur ke sensor rumah secara perlahan, memverifikasi bahwa sensor dipicu pada posisi yang benar.
Ulangi untuk berbagai $N$ , $M$ , profil akselerasi / kecepatan & muat.

Ini seharusnya dapat mendeteksi langkah-langkah yang terlewat dalam gerakan profil uji, namun sepertinya ruang yang sangat besar untuk diuji, jadi saya ingin tahu teknik apa yang telah dikembangkan untuk mengoptimalkan parameter kontrol motor stepper.

control stepper-motor tuning

— Mark Booth
sumber

Dalam Dunia RepRap, Diagnosisnya adalah cetakannya tampak buruk. Itu adalah deteksi langkah-langkah yang terlewat, sejauh yang saya tahu. Tapi saya pikir arus yang digunakan oleh stepper dapat digunakan sebagai umpan balik jika stepper mampu melakukan gerakan. Tetapi belum pernah mendengar seseorang benar-benar melakukan itu.

— Lars Pötter

(Topik-topik ini semakin populer minggu ini. Pasti karena artikel pistol itu.) Cara terbaik / termudah adalah dengan melakukan cetakan tes seperti Tes Penyiksaan thingiverse.com/thing:33902

"Matematika" cara untuk melakukan ini adalah untuk menghasilkan kurva kecepatan / torsi untuk stepper Anda pada tegangan yang diberikan, dan menentukan kekuatan maksimum yang akan diterapkan pada objek yang bergerak (dalam hal ini, kekuatan terbesar kemungkinan akan percepatan).

Perhatikan bahwa sebagian besar printer 3d hobi sangat tipis sehingga pembengkokan bingkai di bawah akselerasi akan merusak kualitas cetak jauh sebelum Anda mulai langkah yang hilang. Dalam hal ini, Anda bisa memodelkan defleksi frame di bawah beban.

Dalam pengalaman saya, 90% langkah yang terlewat disebabkan oleh masalah mekanis atau perangkat lunak seperti ikatan kapak atau pulsa yang terlewat. Coba gerakkan semuanya dengan tangan untuk memeriksa apakah semuanya lancar.

Kecepatan dan akselerasi yang terlalu agresif harus terlihat (dan terdengar) pada printer 3d jauh sebelum steppers stall.

Umumnya satu langkah yang terlewat juga akan menyebabkan langkah berikutnya juga terlewatkan (karena motor sekarang harus bekerja lebih keras untuk mengejar ketinggalan) dan Anda mendapatkan beberapa detik suara bukannya gerak.

— pengguna65
sumber