Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC-Motor über Gegen-EMK-Spannung regeln

Suche auch gerade nach Schaltungen.

Kennt jemand die alte Schaltung aus Elektor  hier?
Hat die schon mal jemand ausprobiert?
Die Wärmeverluste bei einem Analog-Regler wären mir egal.
Läuft ja nicht im Dauerbetrieb.

Sonst müsste ich das mal auf dem Steckbrett testen.
Ist nur unschön wenn man den Leistungsteil dann fliegend
verdrahten muss, um das Steckboard zu schonen.

Bei der Schaltung erkenne ich keine Regelung auf die Tachospannung des 
Motors. Es scheint eher eine Schaltung zu sein, die die Motorspannung 
bei Lastzunahme erhöht. Sprich, leicht negativer Widerstand am 
Schaltungsausgang...

Danke Günni, das Prinzip ist mir bekannt. Hat aber nichts mit der 
Messung oder Regelung der EMK zu tun. Die von Thomas genannte Schaltung 
ist praktisch nur ein Spannungsregler, der zusätzlich diese leichte 
Spannungsüberhöhung hat, sobald der Strom steigt.
"EMK-Regler" ist an dieser Stelle einfach falsch. Man könnte sogar nur 
einen einstellbaren Widerstand als Last anschließen, der Regler würde 
das nicht mal bemerken, oder nicht mehr arbeiten. Weil er keine Ahnung 
von der EMK des Motors hat. Die Schaltung kompensiert allein die von dir 
schon beschriebenen negativen Eigenschaften eines realen Motors.
Das wollte ich Thomas nur verdeutlichen.

Olaf schrieb:
> Hier noch mal meine Schaltung.

Ganz schön umfangreich für nur 12V und 660Hz...
Aber immerhin mal was Analoges.

Wo liegt denn der Vorteil, sowohl IxR, als auch EMK zu regeln?

Olaf schrieb:
> Wieso nur?

Na weil man den Regler sonst vielleicht auch für andere Motoren hätte 
nutzen können?
Zu hohe Frequenzen gibt es für DC-Motoren eigentlich kaum. Z.B. 20KHz 
verträgt praktisch jeder. Und 660Hz sind vom Ton her wirklich laut. Dann 
doch lieber nur 100Hz oder so. Kommt natürlich auf deinen Motor an, ob 
er bei so niedriger Frequenz nicht schon in die Sättigung kommt.
Wobei ich hier erstmal von der Taktfrequenz für den Motor rede. Bei dir 
sind die 660Hz ja gleichzeitig auch die Frequenz für die Messpausen. Das 
ist hingegen ziemlich hoch. Damit ein Motor während so kurzer Zeit schon 
seine Tachospannung preisgibt, muss der Motor eisenlos gewesen sein. 
Insbesondere unter Belastung steigt natürlich die Zeit, während der in 
der Messpause erstmal die Induktion abgebaut werden muss.

Olaf schrieb:
> Ich glaube man bekommt sonst einen immer groesseren Drehzahlfehler mit
> steigender Last auf dem Motor.

Genau das soll ja schon der EMK-Regler verhindern ;-)


Die Fragen waren übrigens nicht als Kritik gemeint. Bin ja überrascht, 
wenn hier jemand mal was real macht, und dann sogar noch analog! Meist 
wird doch nur noch was gekauft, weil sie es gar nicht mehr anders 
können...

Günni, wie ein Widerstand eine Spannung sein soll, musst du bitte noch 
mal erläutern. Und wie eine Regelung etwas regeln soll, ohne diesen Wert 
zu messen, bitte auch ;-)
Natürlich stellt sich auch bei dieser Technik eine laststabile Drehzahl, 
und damit auch EMK ein. Aber der Regler macht dennoch nicht mehr, als 
eine Ausgangsspannung zu erhöhen, sobald mehr Strom gezogen wird.
Nicht umsonst werden diese Schaltungen IxR-Regler genannt.

Olaf schrieb:
> Also ich hab das schon mit PWM gemacht, messe also in der Pause.
> Das Signal das ich da Messe wird aber gefiltert weil man bei sowas ja
> immer irgendeinen Schmutz auf der Leitung hat. Also wird im Prinzip
> durch den Filter ueber die Pause eine art Mittelwert gebildet. Ich
> wuerde auch sagen das die genaue Groesse des Wertes eher egal ist
> solange ein Zusammenhang zur Drehzahl besteht, also ein regelbares
> System gebaut wird.

Ich muß da noch mal darauf zurückkommen.
Meinst Du eine analoge oder eine digital Filterung?
Wenn man da einfach nur eine RC-Kombi vor den ADC-Eingang des PIC setzt 
ist es eigentlich nicht möglich, eine optimale Wertekombi zu finden. 
Wenn der Schmutz, die peaks, die Welligkeit gefiltert werden soll, wird 
über die gesamte Zeitdauer gefiltert, also letztlich über die RC-Kombi 
"integriert", geglättet. Damitz geht auch die volle Pulsspannung und die 
Gegeninduktion in die Messung ein und verfälscht jedenfalls für die 
erste Zeit nach dem Auftreten der Gegen-EMK den Meßwert - bei einer 
wirklich effektiven Glättung/Filterung kann man bei niedriger 
Geschwindigkeit und damit niedriger gegen-EMK-Spannung diese tatsächlich 
erst nach einiger Zeit messen, wenn überhaupt, so daß zumindest die 
Effektivität der Regelung massiv darunter leidet.
Möglicherweise läßt sich dies dadurch umgehen, daß man im Ergebnis 
ähnlich einem s&h den Kondensator erst mit Masse verbindet, wenn die 
Gegeninduktion vorüber ist und die erste (langsam ansteigenden) 
Gegen-EMK-Spannung gemessen wird. Sofern das funktioniert erfordert dies 
aber einen weiteren freien uC-Ausgang. D.h. analog gefiltert wird nur 
während des Auftretens der Gegen-EMK-Spannung. Aber auch da stellt sich 
die Frage, nach welcher Zeit oder für welche Zeitdauer man den Wert 
messen möchte, denn natürlich "entwickelt" sich die Spannung am 
ADC-Eingang während der Zeitdauer der Gegen-EMK-Spannung.
Wie sieht die Alternative einer digitalen Filterung aus? Leider habe ich 
davon überhaupt keine Ahnung. Eine "simple" Durchschnittswertermittlung 
ist es doch wohl nicht, zumal dies in so einem PIC o.ä. doch ziemlich 
viel Rechenleistung und -zeit erfordert ...

Also das mit der EMK, das funktioniert sehr gut, wir hatten 24V Motoren 
bis zu 50A in Rollstühlen auf die Art gesteuert, es war zwar eine 
brücke, aber eigentlich nicht anders, was wir gemacht haben ist während 
der Taktfase die Endstufen durchgeschaltet und gleichzeitig das EMK 
messsignal unterdrückt, das so gewonnene signal haben wir leicht 
gefiltert mit einem simplen R/C Tiefpass um die induktionsspitzen durch 
das takten , eventuelles bürstenfeuer und die überlappung wegzukriegen.
Damit erreichten wir sowohl bei positiver wie negativer belastung des 
Motors bis an die Leistungsgrenze die Drehzahl auf 4% konstant zu 
halten.
Das war wichtig weil die Kurven via zwei motoren gemacht wurden. Für 
eine Kurve muss ja eine Seite abgebremst und die andere beschleunigt 
werden.
Damals wurde halt alles Analog gelösst ;)
Die EMK wurde ausserdem nicht nur gemessen sondern gleich zum 
rekuperieren gebraucht via die Freilaufdioden, pass also auf wenn die 
Drehzahl runterdrehst wird dein Netzteil extrem freudig reagieren 
solltest du eine H-Brücke benutzen, wenn nur normales takten mit einem 
Transistor passiert da nicht viel ;)

ps, nochwas zu dem thema .. wir haben mit 18,5khz gearbeitet  und wie 
damals halt die einzige möglichkeit mit BUW48 Später dann BUT72  mit 
IRFP12P08  als Treiber

noch nen gedanke .. uc3524 macht pwm mit links und hat sogar noch soll 
ist wert vergleich drinn und strombegrenzungslogik

Olaf schrieb:
>> Also das mit der EMK, das funktioniert sehr gut, wir hatten 24V Motoren
>> bis zu 50A in Rollstühlen auf die Art gesteuert, es war zwar eine
>
> Was mich mal interessieren wuerde, konnten ihr den Motor da von 0 an
> regeln? Meine Erfahrung war ja das ich eine gewisse Mindestdrehzahl
> brauchte damit das funktioniert.
>
> Olaf

klar muss es ja, wie will man sonnst bei stehendem rollstuhl leichte 
bewegungen damit machen ?
das was du vermutlich meinst wegen den 0-100 % ist das vergewaltigen 
eines 555 . aber wenns was werden soll vetraut man das einem PWM 
generator an der genau dazu konstruirt wurde, der macht von 0-100% ohne 
klimmzüge
man muss fairerweise sagen das mit kleinen motoren es nicht so gut 
klappte, aber ab 50W motoren ist es stabil und verhält sich wie 
theoretisch vermutet.
der Innenwiderstand muss schon klein genug sein das die EMK selbst bei 
kleinen drehzahlen nicht vom takten hingemacht wird
am besten lief es mit Minimotor Bauweise, dein Faulhaber weiss ich 
nicht, haben wir schlicht nicht angeschaut weils den nicht in Kilowatt 
varianten gab und auch konstruktionstechnisch für Probleme gesorgt 
hätte. der abtrieb musste ja 3:1 übersetzt werden, sind ja nur 8km/h 
erlaubt und soll an einer 20% rampe noch steuerbar sein.
nochwas wir haben den rotor mit 4er bündeln gewickelt, wegen der hohen 
Frequenz und der daraus steigenden ohmschen Verluste durch den 
Skinneffekt. Das hat aber nur am Wirkungsgrad eine änderung gegeben, er 
wurde auch merklich weniger warm.

verstehe, nun gut ich habe mir einen bohrständer und einen 24V 775 motor 
bestellt und werde vermutlich genau das bauen was du auch im sinn 
hattest damals,  ich mag schlicht nicht mit ner bohrmaschine bohren die 
10000rpm drauf hat ohne je nachdem zu reduzieren.
Es scheint auch keine fertigen Printbohrmaschinen mehr zu geben, früher 
war das Standard in jedem Werkzeug Laden, heute will man mir nen 50cm 
hohen Ständer mit einem akku schrauber andrehen.
einer woltle mir einen ständer andrehen da hatte ich die Hilti 
reingekriegt, 56mm aufnahme: und riesig, der preis war auch sehr riesig.
Stell mal vor Leiterplatten bohren mit sowas .. geht nur mit Gehörschutz
ja da könne ich auch Gewinde und Kronenbohrer verwenden.. ach ne :D
was soll ich mit einem Kronenborer auf meinen Leiterplatten ?

noch wegen der EMK und tiefen drehzahlen, die EMK ist 100% proportional 
zur drehzal und wnen die 0.1% ist ist auch die EMK auf dem wert, 
Vorrausgesetzt ohne elektrische Last
ausnutzen zur energierückgewinnung geht naturlich nicht bis kurz vor dem 
stillstand
aber messen des leerlauf schon

Man kann mit der (laststabilen) Drehzahl problemlos bis nahe null 
runter. Es geht ja nicht um einen sensorlosen EC-Motor...



Roger S. schrieb:
> man muss fairerweise sagen das mit kleinen motoren es nicht so gut
> klappte, aber ab 50W motoren ist es stabil und verhält sich wie
> theoretisch vermutet.

Das hat vor allem mit der Anzahl der Kollektorsegmente zu tun. Kleine, 
und vor allem billige Motoren haben nur z.B. 3 Segmente und 2 Magnete, 
bei denen sieht die Tachospannung generell aus, wie Kraut und Rüben...
Man kann selbst solche Motoren unterm Strich sehr langsam laufen lassen, 
aber von einem runden Lauf kann dann keine Rede mehr sein.

das war eigentlich egal an was es bei den kleinen motoren happert, sie 
taugen einfach nicht, wie du sagst unwucht, zu kleiner kollektor für nen 
saubern bürstenkontakt, Eisen beim pulsen zu schnell in der sättigung .. 
usw
aber egal es ging um die Technik mit der EMK messereim halt einfach mal 
nen Motor mit 20% tastverhältnis speisen und mit dem Oszi die Spannung 
am Motor ansehen.
Einen FET und Freilaufdiode diode mittels  10V rechteck aus dem Geni auf 
das Gate reicht dafür
Dann mal Motor abbremsen oder antreiben und auf die Puls pausen Spannung 
achten dies sollte in einem grossen frequenzbereich annähernd gleich 
sein.
ohne tacho oder strommessung (was eher kritisch ist und je nach motor 
und temperatur gerne mal aus dem ruder läuft) lässt sich die drehzahl 
recht gut konstant halten ohne viel Aufwand.
Aber wie auch immer, es war mein Vorschlag und meine Erfahrung die ich 
mitteilen wollte

das proxxon ding hab ich auch gesehen, das kann man aber ned ernst 
nehmen darum hab ich das auch gleich wieder aus den gedanken verbannt

Wie schön, daß der Fred exhumiert wurde ... ;-)
Darf ich als Initiator auf meine Ausgangsfrage zurückkehren und auf mein 
erstes post verweisen? Nachdem wir uns einig sind, daß es eine 
Drehzahlregelung über die Gegen-EMK-Spannung gibt und dies auch 
funktioniert und man dies analog und digital machen kann (bei mir ist es 
digital) ist die Hoffnung wiedererwacht, vielleicht doch noch eine 
Antwort meine Fragen zu erhalten.

Danke für den link aber das hilft in Bezug auf meine Fragen nicht 
weiter.
Bei mir geht es auch nur um "Motörchen", aber das Prinzip ist ja gleich. 
Und diese Fragen stellen sich doch jedem, der einen DC-Motor irgendwie 
pulsartig betreibt (PPM, PWM) und in den Pulspausen die 
Gegegn-EMK-Spannung mißt/auswertet. Aber in keiner Publikation oder 
Erklärung zu dieser Art der Regelung bzw. Drehzahlerfassung/auswertung, 
die ich gelesen habe, finde ich etwas zu diesen Fragen.

oh man da hab ich was losgetreten...

aber trotzdem schön das wieder Leben in die Bude kommt
Wir sollten öfters tiefsinnige Diskussionen zu unserem Hobby/Beruf 
abhalten. etwas positives kommt immer bei raus.

Roger schrieb:
> Noch eine anmerkung wegen dem messzeitpunkt  der einize "störer" ist der
> Positive Puls, in der PWM Lücke messen das ganze mit RC filtern und gut
> ist.

Nein, es gibt etliche Störer. In der Pause muss zunächst der Strom der 
Motorinduktivität abgebaut werden. Erst dann kann man überhaupt was 
messen. Bei einem hochwertigen Motor wird anschließend recht sauber die 
Tachospannung ausgegeben, und zwar (fast) gleichbleibend bis zum 
nächsten Ansteuerpuls. Bei billigen Motoren schwankt selbst die reine 
Tachospannung wild hin und her. Gemischt mit weiteren Schwankungen durch 
unsaubere Kommutierung.


Mark K. schrieb:
> Aber in keiner Publikation oder
> Erklärung zu dieser Art der Regelung bzw. Drehzahlerfassung/auswertung,
> die ich gelesen habe, finde ich etwas zu diesen Fragen.

Natürlich nicht, weil das meist nur reine Theorie ist. Der Verfasser hat 
selten eine reale Platine in Händen gehalten, geschweige denn, selbst 
entwickelt.

Mark K. schrieb:
> Wie und wann mißt man am besten die Gegen-EMK-Spannung bei variabler
> Frequenz bzw. d/c und Drehzahl?

Der ideale Messzeitpunkt ist so kurz wie möglich vorm neuen 
Ansteuerpuls. Und zwar deshalb, weil man die Pause ja kurz halten will, 
aber dennoch der Induktivität genug Zeit geben muss, den Strom 
abzubauen. Diese Selbstinduktionszeit wird sehr lang, wenn der 
Motorstrom steigt. Also man ist in der Realität schon froh, nicht trotz 
der maximal späten Messung doch noch in den Bereich der Selbstinduktion 
zu rutschen.
Du hättest für diese Frage übrigens nur MaWins Link gleich ganz oben 
ansehen müssen, dort wird es erwähnt.

Framulestigo schrieb:
> Wenn Du einen Testaufbau mit zusätzlichem Tachogenerator machst

Ja, wenn man nicht selbst weiter denkt...schlage mich auch (theoretisch) 
mit den sogenannten Modelleisenbahn-Lokdecodern herum, die seit geraumer 
Zeit mit "Lastgeregelt" beworben werden. Leider kann ich bei den 
(beiden) Dekodern, die ich habe, Harwaremäßig nicht sehen, dass da ein 
Signal zur Regelung gewonnen wird. "Früher" hat man versucht, die 
Motordrehzahl einfach zu stellen (und hat gehofft, dass der Motor bei 
moderater Last = Steigung nicht wesentlich einbricht. Und so ein 
Testaufbau mit Tacho. wird mein nächstes Projekt...
Gruß Rainer

Rainer V. schrieb:
> Ja, wenn man nicht selbst weiter denkt...schlage mich auch (theoretisch)
> mit den sogenannten Modelleisenbahn-Lokdecodern herum, die seit geraumer
> Zeit mit "Lastgeregelt" beworben werden.

Darum geht es auch in meinem Projekt.

> Leider kann ich bei den
> (beiden) Dekodern, die ich habe, Harwaremäßig nicht sehen, dass da ein
> Signal zur Regelung gewonnen wird. "Früher" hat man versucht, die
> Motordrehzahl einfach zu stellen (und hat gehofft, dass der Motor bei

Ich beschäftige mich seit fast 20 Jahren passiv wie aktiv (mit teils 
seeeeeehr langen Pausen, bspw. habe ich aktuell schon mehr als ein Jahr 
nichts mehr daran fummeln können) damit und von ASIC-Lösungen wie sie 
Märklin verwendet (hat) abgesehen funktionieren die eigentlich mehr oder 
minder nach dem gleichen Prinzip, mal mehr, mal weniger aufwendig. M.E. 
ist seit vielen Jahren state of the art, daß ein "Generalzyklus" mit 60 
bis 120 Hz läuft mit einem festen d/c, wobei während dessen Pause die 
Gegen-EMK-Spannung gemessen wird und während des Pulses wird eine 
vergleichsweise hochfrequente PWM von 10 ... > 30 kHz mit einem d/c auf 
Grundlage der vorherigen Messung(en) ausgegeben. Dann wird angeblich 
auch der Strom moduliert und was weiß ich noch alles - schon längere 
Zeit sind die etablierten Produkte so gut, daß man als Privatier oder 
Hobbyist allein schon hinsichtlich der Motoransteuerung nicht auch nur 
mehr in die Nähe kommen kann, von dem Gesamtprodukt nicht zu reden.

Mark K. schrieb:
> schon längere
> Zeit sind die etablierten Produkte so gut, daß man als Privatier oder
> Hobbyist allein schon hinsichtlich der Motoransteuerung nicht auch nur
> mehr in die Nähe kommen kann, von dem Gesamtprodukt nicht zu reden.

Ja, das denke ich auch und so ein Dekoder ist ja auch zu 
bezahlen...trotzdem hat man ja bei einem Bürstenmotor nicht viele 
"Schrauben", an denen man drehen kann. Drehgeber mal ausgeschlossen. 
Aber zum Messen wäre der gerade richtig. Und wenn ich mich recht 
erinnere, dann gab es rein analoge Schaltungen, die mit Gegen-EMK 
gearbeitet haben. Das würde man sich heute aber nicht mehr antun, denke 
ich...
Viel Spass und Erfolg! Rainer

@ Rainer V. : Hast pm
Rainer V. schrieb:
> Ja, das denke ich auch und so ein Dekoder ist ja auch zu
> bezahlen...trotzdem hat man ja bei einem Bürstenmotor nicht viele

Wirtschaftlich lohnt sich eine Eigenentwicklung nicht wirklich. Selbst 
wenn man dutzende von Loks digitalisieren möchte ...

> "Schrauben", an denen man drehen kann. Drehgeber mal ausgeschlossen.
> Aber zum Messen wäre der gerade richtig. Und wenn ich mich recht

Ich habe den Gedanken, die alten Reihenschlußmotoren zu regeln, noch 
immer nicht gänzlich aufgegeben. Aber über die Gegen-EMK-Spannung geht 
es nicht (auch wenn man mit Tricks an diese kommt), das ganze würde viel 
zu niederfrequent werden. Gerade diese Motoren bieten aber die 
Möglichkeit, auf den Rotor eine Tacho/Stroboscheibe anzubringen, dessen 
Drehzahl über einen Reflex-Sensor ausgewertet wird. Und damit hat man 
einen sauberen Input für die Regelung, die überdies eine kontinuierliche 
Messung erlaubt. Jetzt braucht man nur noch das know-how, einen Regler 
zu programmieren ...

> erinnere, dann gab es rein analoge Schaltungen, die mit Gegen-EMK
> gearbeitet haben. Das würde man sich heute aber nicht mehr antun, denke
> ich...

Ja, in dem Bereich war es der alte c90/6090-Dekoder von Märklin. (Über) 
20 Jahre her ... Den Schaltplan gibt es auch noch im Netz ...

Uwe S. schrieb:
> Roger schrieb:
>> Noch eine anmerkung wegen dem messzeitpunkt  der einize "störer" ist der
>> Positive Puls, in der PWM Lücke messen das ganze mit RC filtern und gut
>> ist.
> Nein, es gibt etliche Störer. In der Pause muss zunächst der Strom der
> Motorinduktivität abgebaut werden. Erst dann kann man überhaupt was
> messen.

So ist es. Die Gegeninduktionsspannung geht tief in den negativen 
Bereich und erst wenn diese vorüber ist hat das Messen überhaupt Sinn. 
Und dann steigt sie auch erst langsam an, was eben zu meiner Frage 
führt: (Ab) Wann messe ich? Bzw. (ab) Wann soll gefiltert werden? Oder 
ist das Wumpe weil es, wenn es immer / unter allen Lastbedingungen 
gleich ist, im Verhältnis zu demselben Ergebnis führt?

> Bei einem hochwertigen Motor wird anschließend recht sauber die
> Tachospannung ausgegeben, und zwar (fast) gleichbleibend bis zum
> nächsten Ansteuerpuls.

"Gleichbleibend" sicherlich nicht bezogen auf die Höhe der Spannung - 
denn diese ist ja geschwindigkeits- und damit lastabhängig.

> Bei billigen Motoren schwankt selbst die reine
> Tachospannung wild hin und her. Gemischt mit weiteren Schwankungen durch
> unsaubere Kommutierung.

Genau so ist es. Wie angedeutet geht es hier um Modellbahn und da sind 
die Motörchen oft weder besonders hochwertig noch einheitlich und die 
Umgebung ist versaut durch vielerlei Störungen durch Kontaktprobleme und 
die zig. kHz des Digitalsignals der MoBa-Steuerung.

Eigentlich bei allen Motörchen, ob drei- oder fünfpolig/keulig, schwankt 
das Ausgangssignal starkt, teils periodisch, teils auch eher 
willkürlich, und zwar selbst bei gleichbleibender Drehzahl. Garniert 
wird das mit positiven oder negativen Spikes, die - würde zu diesem 
Zeitpunkt gemessen - die Messung krass verfälschen. Hinzu kommt, daß wie 
oben erwähnt nach dem Puls erst mal die negative Induktionsspannung 
erscheint und im Anschluß die eigentliche Gegen-EMK-Spannung auch nicht 
schlagartig kommt sondern anwächst. Wann sie "voll" da ist läßt sich 
aufgrund deren "natürlicher" Schwankung ohnehin nicht genau sagen. Hinzu 
kommt in meinem Fall, daß die Regelung etwas "speziell" ist. Sie beruht 
auf einer festen Pulsdauer (die ggfs. auch eine PWM mit einigen kHz und 
mit variablem d/c sein kann) und variablen Pausen - während der Pause 
wird die Gegen-EMK-Spannung ausgewertet und sie endet erst dann, wenn 
die Elektronik meint, daß die Gegen-EMK-Spannung zu niedrig geworden 
ist. ich kann also nicht einfach am Ende der Pause messen - denn die 
Dauer der Pause richtet sich ja nach der Messung. Und Dauermessen und 
Durchschnittswerte errechnen geht auch nicht, da der PIC während der 
Pause jede Menge andere Dinge erledigen muß und diese Rechnererei läßt 
sich nicht, wie die Messung als solche, an integrierte Hardware 
delegieren. Hinzu kommt, daß sich die Drehzahl natürlich auch auf die 
Welligkeit/Kurvenform der Gegen-EMK-Spannung und auch die Dauer der 
negativen Induktionsspannung auswirkt.
Bei all diesen "Variablen" frage ich mich also, wann und auf welche 
Weise ich die Gegen-EMK-Spannung am besten messe, um insgesamt 
betrachtet das brauchbarste Ergebnis, eine möglichst gleichmäßige 
Regelung ohne Ruckeln, Zucken, Sprünge zu erhalten. Oder ist die 
Wahrheit gar, daß es völlig egal ist, sofern nur der Zeitpunkt - z.B. 
1ms nachdem die Spannung 0V erreicht hat - immer gleich ist und der Rest 
sich ohnehin egalisiert.
Mit einer Hardware-Filterung - ohnehin eine eigene Frage - läßt sich das 
sicher entproblematisieren. Üblicherweise gelangt hier die 
Gegen-EMK-Spannung über eine simple RC-Kombi - z.B. 10k/10n - zum PIC. 
Um die Welligkeit der Gegen-EMK-Spannung zu glätten reicht das natürlich 
nicht. Größere Werte verfälschen aber, weil dann sowohl der Puls als 
auch die negative Induktiosspannung zu stark Einfluß nimmt. Dann wäre 
eine Messung erst relativ, viel zu lange Zeit nach dem Puls möglich, 
d.h. die kürzeste Pausendauer recht lang. Was zur Folge hat, daß die 
Maximalgeschwindigkeit zu sehr reduziert wird. Und die Regelung 
ineffektiv wird. Das könnte in meiner Vorstellung ähnlich wie ein S&H, 
wie auch schon angesprochen, etwas gelöst werden - indem die RC-Kombi 
durch Anschalten des C an Masse erst eine gewisse Zeit, nachdem die 
Gegen-EMK-Spannung die Null-Linie erreicht hat, aktiviert wird. Was aber 
noch einen PIC-Ausgang erfordert, den ich nicht habe, also ein größerer 
PIC. Dadurch wird die Platine aber zu groß. Also eher eine nur 
theoretische Lösung.
>
> Mark K. schrieb:
>> Wie und wann mißt man am besten die Gegen-EMK-Spannung bei variabler
>> Frequenz bzw. d/c und Drehzahl?
> Der ideale Messzeitpunkt ist so kurz wie möglich vorm neuen
> Ansteuerpuls. Und zwar deshalb, weil man die Pause ja kurz halten will,

Ja, bei der herkömmlichen Weise der Regelung, mit fester Pausendauer und 
einem "richtigen" PID-Regler, wenn man genau weiß, wieviel Zeit man zum 
Messen hat. Bei festem Puls und variabler Pause, deren Dauer vom 
Lastzustand abhängt, hilft das nicht.

> Du hättest für diese Frage übrigens nur MaWins Link gleich ganz oben
> ansehen müssen, dort wird es erwähnt.

Hilft, wie gesagt, hier nichts. Und beantwortet übrigens auch in einem 
solchen Fall nicht wirklich die Frage. Denn auch bei der üblichen 
Regelung mit fester Pausendauer und PWM-Puls mit veränderlichem d/c ist 
die Gegen-EMK-Spannung wellig, hat Spikes usw. Selbst wenn man immer nur 
sozusagen einen Takt vor dem Ende der Pause messen würde wäre das 
Ergebnis eher zufällig.

Also ich komme mal zur Frage zurück. Auch wenn das vielleicht schon 
nicht mehr gebraucht wird, da das schon einige Zeit zurück liegt.

Ich habe so einen Regler mal aufgebaut. Das funktioniert prima. 
Zumindest für die Einschränkung, dass man nicht bis auf 0rpm runter 
kommt.
Ich hatte als Testmotor einen 600 DC-Motor aus dem Modellbau Bereich.
Der hat sich von etwa 2000rpm bis 20000rpm prima regeln lassen.
Das sollte auch für eine Bohrmaschine sein, daher braucht das nicht 
ultragenau sein.

Betrieben wird der Motor über PWM und in den Pulspausen wird gemessen.
Der erste Puls, der als Störer auf der Leitung ist, den kann man einfach 
abwarten. Der ist nicht so lange. Und danach liegt die EMK schön an.
Gemessen direkt über Spannungsteiler, differentiell an den ADC des µC.
Da war auch nicht so viel Filterei drin. Ganz normal, RC-Glied hat 
gereicht.
Die Drehzahl-Spannungskennlinie habe ich einmal gemessen und fix 
abgelegt.
Fertig war es.

Ich lade heute Abend mal Schaltplan und Code hoch.

Grüße, Jens

Hier noch die Daten

Grüße, Jens

Jens W. schrieb:
> Ich hatte als Testmotor einen 600 DC-Motor aus dem Modellbau Bereich.
> Der hat sich von etwa 2000rpm bis 20000rpm prima regeln lassen.
> Das sollte auch für eine Bohrmaschine sein, daher braucht das nicht
> ultragenau sein.

Ultragenau muß es hier auch nicht sein, aber um mal einen Eindruck zu 
geben: Die Regelung muß bis herunter in den einstelligen Drehzahlbereich 
gehen. Bei hohen Drehzahlen wäre eine Regelung nicht wirklich 
erforderlich. Es gibt ein paar sehr wenige Modelle mit einer derart 
günstigen Getriebeauslegung, daß als Minimaldrehzahl einige zig Hz 
ausreichen. Ich habe bzw. das krude US-Modell einer US-Diesel-Rangierlok 
mit einer absolut kruden Motor-Getriebekonstruktion, die ungeregelt mit 
PWM betrieben ausreichend gleichmäßig läuft. Aber das ist die 
(unrühmliche) Ausnahme, dafür macht die Geräusche ...
Aber die Regel ist, daß für eine annähernd vorbildgerechte 
Minimalgeschwindigkeit die Motordrehzahl deutlich einstellig ist. Und 
wenn man sich dann auf dem Skop die Gegen-EMK-Spannung anschaut, dann 
sieht man eigentlich nichts. Da sind wir im mV-Bereich ....

Jens W. schrieb:
> Hier noch die Daten

RarZillaFreeUnrar sagt corrupt oder passwortgeschützt.

ergänzend zur Schaltung des TO, hier ein weiterer Bauvorschlag aus dem 
"Fachmagazin" ...

Mark K. schrieb:
> Die Gegeninduktionsspannung geht tief in den negativen
> Bereich und erst wenn diese vorüber ist hat das Messen überhaupt Sinn.
> Und dann steigt sie auch erst langsam an

Nein, nach Abbau der Selbstinduktion steigt die Spannung praktisch 
sofort auf die Tachospannung an. Und verharrt dort praktisch 
gleichbleibend bis zum nächsten Ansteuerpuls. Natürlich sehr leicht 
abnehmend, da der Motor ja nur eine begrenzte Schwungmasse hat.
Alles was du sonst noch während dieser Phase siehst, liegt am billigen 
(oder gar entstörten?) Motor...

Mark K. schrieb:
> während der Pause
> wird die Gegen-EMK-Spannung ausgewertet und sie endet erst dann, wenn
> die Elektronik meint, daß die Gegen-EMK-Spannung zu niedrig geworden
> ist.

Nein, die Pausenlänge richtet sich nicht danach, ob die Tachospannung zu 
niedrig geworden ist. Sie hat eine Mindestlänge, um die 
Gegeninduktionszeit abwarten zu können. Und sie kann natürlich bis 100% 
lang werden, wenn die Motordrehzahl bis auf null heruntergeregelt werden 
soll.
Du brauchst für Motor X und Betriebsspannung Y aber eine PWM-Frequenz Z, 
damit der Motor überhaupt erstmal gestellt werden kann, ohne daß er 
sättigt, bzw. hohe Pulsströme aufnimmt. Das ist eine andere (höhere) 
Frequenz, als sein mechanischer Schwung in Zusammenspiel mit der 
Belastung als Minimum vorgibt.
Wobei ich dazu inzwischen wenig sagen kann, solch einfache Steuerungen 
habe ich früher mal gebaut. Man macht das eh mit z.B. 20KHz und 
entsprechenden Pulspaketen. So wird das alles leiser, und man bekommt 
mehr Möglichkeiten, weil das mit der drohenden Sättigung generell vom 
Tisch ist...

Mark K. schrieb:
> Üblicherweise gelangt hier die
> Gegen-EMK-Spannung über eine simple RC-Kombi - z.B. 10k/10n - zum PIC.
> Um die Welligkeit der Gegen-EMK-Spannung zu glätten reicht das natürlich
> nicht. Größere Werte verfälschen aber, weil dann sowohl der Puls als
> auch die negative Induktiosspannung zu stark Einfluß nimmt.

Also einen kleinen Mosfet, der die Messspannung synchron zum 
Leistungsschalter abschaltet, wirst du je nach Betriebsspannung 
brauchen.
Habe gerade mal eine alte Platine (ohne Schaltplan) überflogen, dort 
ging es per BSS123 und RC-Glied. Also wurde dauerhaft während der Pause 
gemessen, wobei sogar die Gegeninduktionsspannung mit einbezogen wurde. 
Die Schaltung regelte aus dem Gedächtnis heraus trotzdem hervorragend, 
auch bei sehr niedrigen Drehzahlen. Auf Pulspakete bin ich später aus 
Lautstärke-Gründen umgestiegen, und hier messe ich tatsächlich am Ende 
der (unveränderlichen) Pause. Das reicht normalerweise.
Und egal von welcher Schaltung ich rede, war das nie nur irgendwelcher 
simpler 12V-Kram, sondern z.B. 12-60V. Noch dazu rein analog, da null 
Ahnung vom Programmieren. Und es sollten unterschiedlichste Motoren mit 
diversen Spannungen und Leistungen angeschlossen werden können. Bei 
deiner Kleinspannung/Kleinleistung, und auch noch µC, geht das alles 
doch viel einfacher. Ich denke, du solltest einfach mal was bauen, zuvor 
weniger negative Theorien beachten ;-)

Mark K. schrieb:
> um mal einen Eindruck zu
> geben: Die Regelung muß bis herunter in den einstelligen Drehzahlbereich
> gehen.

Sagt einem wenig, wenn man nicht weiß, wie schnell der Getriebemotor 
maximal werden kann...
Also meine (rein analogen) Schaltungen gehen bei vernünftigen Motoren 
bis etwa 1/100 Nenndrehzahl runter.

Das wird jetzt sehr lang - holt was zu knabbern.

Das geht hier in die falsche Richtung.
Meine Fragen gehen von der Regelung aus, wie ich sie nun einmal im PIC 
implementiert habe, nicht auf die Art der (vermutlich besseren) 
Regelung, wie sie (vermutlich nicht nur in diesem Bereich) üblich ist 
und wie ich sie in meinem post vom 12.04.2021 16:12 kurz skizziert habe. 
Da hat es auch keinen Sinn, mit zu empfehlen, das zu ändern - das kann 
ich nicht. Weder habe ich das gelernt noch sonstwie Ahnung von 
Regelungstechnik, ich kann keinen PID-Regler konstruieren und noch viel 
weniger in einem PIC nachbilden. Und außerdem ist das ganze Programm um 
die gewählte Art der Regelung herum gestrickt und ist mit der 
hauptsächlichen Arbeit des Programms, die Steuerbefehle der 
Digitalsteuerung zu dekodieren, so eng verzahnt, daß ich im Ergebnis 
alles neu programmieren müßte, was ich auch nicht kann - und zwar, weil 
ich das Programm nicht entwickelt habe sondern nur fortführe.
Es ist vielleicht auch sinnvoll, sich dabei einmal die Technik der 
Modellbahnloks vor Augen zu führen, um die es hier geht. Das sind keine 
Getriebemotoren, das sind jedenfalls in diesem Bereich teils sehr 
"primitive" 3- und 5polige DC-Motoren, die meist wirklich als 
Minimaldrehzahl wenige Hz, in aller Regel, einstellig, bringen müssen, 
so unglücklich die ganze Kombination auch ist.

Und was die langsam ansteigende Gegen-EMK-Spannung (ich kürze sie ab 
jetzt mit GES ab) betrifft: Dies entspricht meinen Beobachtungen auf dem 
Speicherskop. Die GES erscheint nach dem Ende der negativen 
Induktionsspannung nicht plötzlich in "voller Höhe". Aber egal.

Um das vorhandene Regelungsprinzip zu erläutern:
Das alles geht zur auf Ende der 90er Jahre. Märklin brachte für ihre 
Digitalsteuerung den ersten Dekoder mit Motorregelung (Lasteregelung 
genannt) heraus, den sog. 6090- bzw. c90-Dekoder.
Den Schaltplan kann man z.B. hier
http://www.web-hgh.de/images/decoder/spl/spl_6090-701-13.jpg
sehen.
Erst mal verwirrend, daher zur Erläuterung:

Bis dahin gab es nur Dekoder ohne Regelung, aufgebaut um ein ASIC, in 
diesem Fall den 701.13. Der dekodierte das Digitalsignal (wurde der 
Gleisspannung aufgeprägt, Grundlage waren die FB-ICs von Motorola 145026 
etc. und deren Protokoll, daher wurde das als Motorala-Format bzw. 
-System bezeichnet) und steuerte den Märklin-typischen Reihenschlußmotor 
(RSM) über zwei richtungsabhängige PWM-OC-Ausgänge sowie die 
Lichtfunktion. Wer diese RSM nicht kennt: Zwei gegenläufig gewickelte 
Statorspulen waren an einer Seite verbunden, dort an einen Pol des 
damals noch 3poligen Rotors geschaltet, dessen anderer Pol an Plus hing. 
Die anderen Statoranschlüsse waren an die Drains zweier MOSFETs 
geschaltet, die mit der richtungsabhängigen PWM des Dekoder-ICs (hier 
701.13) angesteuert wurde. Das alles ist historisch bedingt, weil 
Märklin seit jeher im analogen Betrieb Wechselspannung verwendet hat; 
ich will das hier nicht weiter ausführen.
Mit diesem 6090-Dekoder wurde der sog. Hochleistungsantrieb oder -motor 
eingeführt, ein sehr kräftiger DC-Motor in Märklin-üblicher "offener" 
Bauform.

Im Schaltplan sieht man sofort das ASIC 701.13 (dessen erforderliche 
Peripheriebeschaltung darüber, links und direkt darunter interessiert 
hier nicht). Die beiden Motor-PWM-Ausgänge (Typ OC) sind Pin 9 und 10. 
Diese führen zum einen auf ein Flip-Flop aus IC5/6, das den Zweck hat, 
über T6/7 die low-side-MOSFET-Treiber der Motor-H-Brücke aus IC4/T1/T2 
(bitte bedenkt: Das stammt aus den 90ern) richtungsabhängig 
durchzuschalten. Zum anderen werden sie über R20/21 zusammengeführt und 
über IC2B, R36-P1 und C1 wird die PWM in eine Steuerspannung für die 
Regelung bzw. die eigentliche Motoransteuerung konvertiert und über R14 
zum Komparator IC2C geführt (im übernächsten Absatz geht es dort 
weiter). Zugleich wird mit dem Trimmer R36-P1 und C1 ein einstellbares 
Delay für die Anfahrbeschleunigung und Bremsverzögerung realisiert. T5 
dient dazu, daß bei einem Fahrtrichtungswechsel sofort gestoppt wird: 
Der 701.13 gibt an Pin4 (ebenfalls Typ OC) bei einem 
Fahrtrichtungswechsel einen kurzen Puls aus, der T5 durchschaltet und so 
C1 entlädt.

Die eigentliche Regelung spielt sich darunter ab, bei IC3B und IC2A, 2C 
und 2D, wobei die 4 OPs von IC2, ein LM339, OC-Ausgänge haben:
Vom Motor - genauer gesagt vom Rotor, rechts oben - wird über zwei 
Enstörspulen die GES über R1/R2 zusammen- und an den ni-Eingang von IC3B 
geführt. Dieser OP fungiert in der Beschaltung mit V13/C4/R37-P2 als 
eine Art S&H/Spitzenwert-Gleichrichter/Filter. Ihr werdet die Funktion 
sicherlich exakter erklären können. Über den Trimmer R37-P2 läßt sich 
primär die Höchstgeschwindigkeit einstellen (das Motorola-Format 
erlaubte nur 14 Fahrtstufen, bei den ungeregelten Dekodern waren meist 
nur die Hälfte wirklich nutzbar, da sich die Loks meist erst ab FS3 oder 
4 bewegten und meist ab um FS12 herum nicht-maßstabsgerecht zu schnell 
fuhren); zugleich verändert dies aber auch die Mindestgeschwindigkeit 
und die Effektivität der Regelung. Das Ergebnis ist also die GES als 
Ist-Größe der Drehzahl/Geschwindigkeit.

Die Spannung vom Rotor (sowohl Puslspannung als auch GES) gelangt über 
R8 auf den i-Eingang des als Komparator geschalteten OP IC2C, wobei über 
R6/R7/R9 eine offset-Spannung hinzuaddiert wird. Auf den ni-Eingang des 
OP wird über R14 die aus der PWM des 701.13 gewonnene Steuerspannung 
geführt. Die genaue Funktion von C2 könnt ihr ebenfalls sicherlich 
erklären.

Der Ausgang von IC2C triggert das aus IC2D gebildete Monoflop - das ist 
der fixe Motorpuls, mit dem der Motor angetrieben wird. Über R11 gelangt 
der Puls zu den PNP-high-side-Treibern (FZT705) der Motor-H-Brücke bzw. 
deren Treiber-T6/T7. Die Funktion von IC2A weiß ich leider nicht mehr; 
er soll lediglich in einer besonderen Betriebssituation den Motor 
stoppen, spielt jedenfalls für die Regelung als solche keine Rolle.

Die Funktionsweise ist also sehr simpel: Gibt man "Gas", sagen wir mal 
FS7, was sehr grob einem d/c von 50% entspricht, erscheint also an einem 
der Motor-PWM-Ausgänge des 701.13 eine PWM, wird der korrespondierende 
low-side-FET durchgeschaltet und über IC2B eine Steuerspannung erzeugt. 
Diese wird durch den Komparator IC2C mit der GES verglichen. Ist die 
Steuerspannung - wie in diesem Moment - größer, so geht der Ausgang von 
IC2B auf "High" und triggert sozusagen das Monoflop IC2D. Der über IC2D 
erzeugte Puls - soweit ich mich erinnere ist seine Länge ca. 5ms - 
schaltet den korrespondierenden PNP-high-side-Treiber und der Rotor 
bekommt einen Schubs. Durch diesen Puls kommt zugleich über IC3B die 
volle Betriebsspannung an den ni-Eingang des Komparators IC2B. Der kippt 
dann logischerweise auf 0V, denn die Steuerspannung an seinem i-Eingang 
ist ja in jedem Fall niedriger.
Jetzt ist der Puls beendet, die Spannung nach IC3B an C4 sinkt auf das 
Niveau der GES, die natürlich nach diesem ersten Schubs (Puls) praktisch 
Null ist. Sobald das Niveau der Steuerspannung am ni-Eingang 
unterschritten ist kippt IC2C wieder auf "High" und löst über IC2D den 
nächsten Puls von (wie gesagt soweit ich mich erinnere) 5ms aus.
Das Spiel wiederholt sich einige Male und es ensteht ein Puls-Cluster 
aus 5ms-Pulsen mit der Mindestpause dazwischen, die vermutlich (ich mag 
mich irren) hauptsächlich durch die Beschaltung von IC2C bestimmt wird.
Endlich ist die Lok schnell genug. Nach IC3B, an C4, sinkt die Spannung 
nach dem Ende des Pulses und dem Ende der Gegeninduktionsspannung zwar 
auf das Niveau der GES. Diese ist aber endlich höher als die 
Steuerspannung. Der Ausgang des Komparators IC2C bleibt also auf 0V und 
es wird kein neuer Puls erzeugt. Es tritt also eine Pause ein. Diese 
dauert solange, bis die Geschwindigkeit soweit abnimmt, daß die nach wie 
vor via IC3B zugeführte GES an C4 unter das Niveau der Steuerspannung 
fällt. Dann kippt IC2C wieder auf "High" und über IC2D wird erneut ein 
Puls von 5ms ausgelöst. Natürlich reicht der eine kurze Puls nicht aus, 
um die Drehzahl ausreichend zu erhöhen. D.h. die GES ist nach dem Puls 
immer noch zu niedrig. Nach der Mindestpause wird also der nächste Puls 
ausgelöst. Es folgt also ein weiterer Pulscluster, dessen Dauer von der 
aktuellen Belastung abhängt.

Und so zeigt es sich auch auf dem Skop: Eine Folge von Pulsclustern, 
bestehen aus 5ms-Pulsen getrennt durch die Mindestpause, mit variiender 
Länge (bzw. Zahl von Pulsen), manchmal auch ein einzelner Puls oder ein 
sehr kurzer Cluster, jeweils getrennt von langen Pausen 
unterschiedlicher Länge, die mit zunehmender Last kürzer werden, bis 
unter der höchsten Last durchgehend 5ms-Pulse mit Mindestpause zu sehen 
sind.

Damals, das war um die Jahrtausendwende, gab es jedenfalls im 
Amateur-Hobby-Bereich nicht viel mehr als den 16F84 und das war damals 
schon eine tolle Sache. Um diesen herum wurde dieser DIY-Dekoder, auf 
den das alles zurückgeht, entwickelt, wobei im Mittelpunkt natürlich die 
Dekodierung des Digitalsignals stand und natürlich ohne Regelung, als 
deutlich besseren Ersatz für die damaligen nicht geregelten 
Märklin-Dekoder. Der damalige Programmierer und Entwickler entschied 
sich vermutlich aus damals guten Gründen dafür, die PWM-Erzeugung mit 
der Signaldekodierung zu verbinden, und das ist bis heute so geblieben. 
Als der nicht geregelte Dekoder gut lief dachte man eine Version mit 
Regelung (und vieles andere). Da an einen "richtigen" PID-Regler mit 
festem Takt und variabler PWM, wie oben skizziert und später die Regel, 
aus vielen Gründen nicht zu denken war, entstand der Gedanke, dieses 
Regelungsprinzip des 6090-Dekoders zu übernehmen, und zwar natürlich 
nicht mit der externen Beschaltung um IC3B und IC2C sondern alles im 
PIC, was sich auch gut mit der Struktur des Programm vertrugt. Das 
führte über all die Jahre und vielen Pausen/Auszeiten über mehrere 
programmierende Beteiligte zum gegenwärtigen Zustand.

Der vorherige Programmierer hatte sich mit einem simplen Komparator 
begnügt und die Folgen dieses wenig differenzierenden Ansatzes durch 
eine großzügig dimensionierte R-Trimmer/C-Kombi vor dem 
GES-Signaleingang glattgebügelt. Dies hatte naturgemäß eine wenig 
effektive Regelung zur Folge, was ihm aber genügte. Ich sehe das anders 
und habe mich bemüht, die Möglichkeiten der Digitaltechnik an dieser 
Stelle zu nutzen, wobei ich aber durch die enge Verzahnung von 
Motorsteuerung mit Signaldekodierung (was sehr zeitkritisch ist) 
gehandicapt bin, das Konzept aber wie gesagt mangels weitergehender 
Kompetenz beibehalten muß. Das Ergebnis ist zwar recht ordentlich, aber 
das gegenwärtig verbliebene Problem ist, daß manche Motoren/Modelle in 
manchen Betriebszuständen unruhig in dem Sinne laufen, daß sie 
"unmotiviert" einen Sprung machen. D.h. es wird zu "unrecht" ein 
Pulscluster ausgelöst. Auf dem Speicherskop ist dies deutlich zu sehen, 
wobei in diesen Situationen eine unverhältnismäßig lang erscheinende 
Pause vorausgeht. Was ja auch einleuchtet: Bei "zu" langen Pausen sinkt 
die Geschwindigkeit - wir reden hier vom sehr niedrigen 
Geschwindigkeitsbereich - so weit ab, daß lange Cluster zur 
Beschleunigung erforderlich sind, usw.

Aber egal, im Nebel zu stochern ist nicht sinnvoll, ich möchte erst mal 
mögliche Fehler durch ein suboptimales Meßverfahren ausschalten. Daher 
meine Fragen im Ausgangspost, auf die ich ausdrücklich verweisen möchte. 
Denn leider sind die Motoren höchst unterschiedlich und deren "output" 
ist ebenfalls von sehr unterschiedlicher Qualität. Bei vielen Motoren 
ist deutlich zu sehen, daß häufig genug nach dem Ende der negativen 
Induktiosspannung für einige Zeit überhaupt keine GES auftritt. Andere 
verhalten sich so, wie sie es theoretisch sollen - da kommt zuverlässig 
nach der negativen Induktionsspannung die GES. Wäre dies die Regel, dann 
wäre es wenig problematisch.

Grundsätzlich lassen sich die kleinen Modellbahnmotoren schon sehr 
ordentlich regeln. Die 6090-Elektronik war natürlich für den 6090-Motor, 
den sog, Hochleistungsantrieb, ausgelegt, und wollte man damit die 
verschiedenen, auf DC umgebaute RSM von Märklin betreiben (dafür gab es 
einige DIY-Methoden), dann war das Ergebnis nicht zwingend perfekt, von 
dem "kernigen" Klang der 6090-Regelung (war halt vergleichsweise 
niederfrequent) nicht zu reden. Später hat Märklin die Regelung in ASISC 
integrieren lassen, das war einerseits besser, andererseits konnte man 
nichts mehr dran herumdrehen. Aber schon ab Mitte der 2000er regelten 
die kommerziellen uC-Dekoder der meisten Anbieter sehr ordentlich bis 
perfekt und wenn man die Geduld der aufwendigen Einstellung und 
Parametrisierung aufbringt bekommt man heute damit jeden Motor zum guten 
Laufen. Aber etwas Fertiges zu kaufen ist natürlich keine Lösung, dann 
könnte man das Forum zumachen, zumal hier ... aber egal, das warum 
spielt keine Rolle.
Ich vermute, ich könnte die verbliebenen Probleme lösen, wenn ich die 
GES nicht über eine einfache RC-Kombi dem PIC zuführe sondern die 
Beschaltung um IC3B einfüge.

:-))
Das Mauseklavier gehört längst der Vergangenheit an. Zumal das bei 
Märklin nur für die Adreßeinstellung zuständig war. Es gab wohl auch mal 
Dekoder von Drittanbietern, bei denen das Delay oder so darüber 
eingestellt wurde, aber "unser" Dekoder war seit jeher 
ontrack-programmierbar und das ist m.W. seit vielen Jahren überall 
Standard.

Hi Mark, eine tolle Beschreibung und ich wünsche euch, dass ihr die 
Probleme mit der EMK in den Griff bekommt. Da klar ist, dass die 
Qualität der Regelung mit der "Ist-Größe" steht und fällt, wäre da auch 
mein erster Ansatzpunkt:

Mark K. schrieb:
> sondern die
> Beschaltung um IC3B

Zu den "unmotivierten" 5ms-Pulsfolgen sehe ich als Grund vielleicht die 
Komparatoreinstellung. Leider ist die aber nichts wert, wenn die Signale 
schlecht sind. Da hilft nur messen. Schlecht für den Erfolg des 
Gesamtprojekts halte ich, dass ihr nicht mehr in die Programmierung 
eingreifen könnt. Einfach ins Blaue geraten, wäre mir die angedeutete 
zeitliche Verquickung von Motorregelung und Signaldekodierung nicht 
geheuer. Wenn die Software ein Pulstelegramm erkannt und bearbeitet hat, 
kann sie, wenn nötig, regeln...sonst bleibt beim Motor so lange alles 
beim Alten. Zweiter Nachteil ist sicher, dass die Regelung rein analog 
erfolgt. Einlesen der EMK über einen ADC könnte die ganze 
Signalqualitätsbearbeitung möglicherweise entscheidend verbessern. Und 
da ihr bei Märklin H0 ja eigentlich genug Platz habt, wäre sogar 
denkbar, die Regelung mit einem zweiten Controller zu machen. Aber ich 
schweife jetzt ab...
Viel Erfolg und Gruß, Rainer

Roger schrieb:
> ich hab grade einen test mit einem kleinen 9v Motörchen aus einem
> Spielzeug gemacht, urteil: EMK sinvoll auswerten unmöglich.

Wie der TO schon angemerkt hat, ist heute zumindest diese Lastregelung 
bei allen käuflichen Lokdekodern vorhanden und funktioniert auch! Wie 
"minderwertig" nun einzelne Motoren auch sein mögen, mit einem "9V 
Motörchen" aus der Legokiste kann man sie bestimmt nicht vergleichen. 
Wenn ich eine Minitrix-Lok für 300€ kaufe, dann erwarte ich, dass die 
einwandfrei läuft! Der TO hat ja sicher ein anderes Problem. Warten 
wir's ab.
Gruß Rainer

Rainer V. schrieb:
> Der TO hat ja sicher ein anderes Problem.

Ja. Und ich denke, es ist nicht technischer, sondern ideeller Natur.
Seine Fragen wurden ihm jetzt mehrfach beantwortet, aber er bleibt 
skeptisch, bzw. weiß es immer besser.
Hub ab für seinen ganzen Einsatz für die Sache, aber mit so pedantischer 
Einstellung klappt das niemals real. Er scheint ja jedes Elektron 
erstmal infrage zu stellen, dabei ist das nun wirklich keine 
Raketenwissenschaft.
Da jetzt rausgekommen ist, daß er gar nichts bauen will/kann, frage ich 
mich, was die eigentliche Frage ist/war? Ich weiß es aktuell wirklich 
nicht, möglicherweise geht das in einer der Kurzgeschichten auf Seite 38 
hervor, und ich habe es überflogen, sorry...
Vielleicht hätte die Eingangsfrage besser gelautet: "Modelleisenbahner: 
Märklin Steuerung XYZ Revision 1.4 muss gemäß Schaltplan 7 an Komparator 
15 geändert werden. Habt ihr eine Idee?"
Dann hätten ich und viele andere nicht sinnlos Pulver verschießen 
müssen.

Mark K. schrieb:
> Bei vielen Motoren
> ist deutlich zu sehen, daß häufig genug nach dem Ende der negativen
> Induktiosspannung für einige Zeit überhaupt keine GES auftritt.

Dazu gibt es keine logische Erklärung, und es passt auch zu keinem von 
sicher 100 Motoren, die ich im Laufe von Jahren gemessen habe. Ein 
DC-Motor wird augenblicklich zum Tachogenerator, nachdem der Strom in 
seiner Induktivität abgebaut ist. Von minimalen Verzögerungen durch 
seine Windungskapazitäten mal abgesehen, deren Einfluss mehrere 
Größenordnungen unter den Zeiten liegen, mit denen man es hier zu tun 
hat.

Uwe S. schrieb:
> Ein
> DC-Motor wird augenblicklich zum Tachogenerator, nachdem der Strom in
> seiner Induktivität abgebaut ist

Ja und ich denke auch, dass der TO seine Probleme eben aus dem analogen 
Teil der Motorregelung bekommt, verbunden mit der "gegossenen" Software. 
In dieser Situation würde ich versuchen, die beiden Teile zu trennen. 
Also erst mal eine "nackte" analoge Mototregelung und wenn die läuft, 
dann kann man den Controller wieder dranfrickeln. Ist aber durchaus 
möglich, dass die analoge Regelung einfach scheitert. Insgesamt eine 
gewaltige Aufgabe, aber sicher nicht unlösbar. Wo ein Wille ist :-)
Gruß Rainer

Uwe S. schrieb:
> Ja. Und ich denke, es ist nicht technischer, sondern ideeller Natur.
> Seine Fragen wurden ihm jetzt mehrfach beantwortet, aber er bleibt
> skeptisch, bzw. weiß es immer besser.

Quatsch. Meine Fragen wurden eben nicht beantwortet.

> Hub ab für seinen ganzen Einsatz für die Sache, aber mit so pedantischer

Ja, in der Tat, ich finde es auch toll, daß ich nur deswegen meinen 
jahrzehntelangen Widerstand, PIC(uC-)-Programmierung zu erlernen, 
aufgegeben habe und das mittlerweile recht ordentlich beherrsche. Ist ja 
doch etwas ganz anderes als in 8088-Assembler zu aasen

> Einstellung klappt das niemals real. Er scheint ja jedes Elektron
> erstmal infrage zu stellen, dabei ist das nun wirklich keine
> Raketenwissenschaft.
> Da jetzt rausgekommen ist, daß er gar nichts bauen will/kann, frage ich
> mich, was die eigentliche Frage ist/war? Ich weiß es aktuell wirklich
> nicht, möglicherweise geht das in einer der Kurzgeschichten auf Seite 38
> hervor, und ich habe es überflogen, sorry...

Ja, das ist wirklich ein Problem, daß man kaum etwas (praktisch nichts) 
liest aber mitredet und meint, eine Meinung haben und eine Bewertung 
abgeben zu können.
Hättest Du gelesen, dann wüßtest Du, daß Du so was von daneben liegst 
... Ich wiederhole es nicht, ich frage mich aber immer wieder, warum man 
sich in einem traditionellen - gar Elektronik-bezogenen, also schon 
irgendwie wissenschaftlichen und daher textlastigen - Forum, in dem 
Texte nun mal im Mittelpunkt und Vordergrund stehen, beteiligt, 
andererseits aber anscheinend beim Lesen Schmerzen hat und dieses daher 
tunlichst vermeidet. Oder ist das eine Generationenfrage?

> Vielleicht hätte die Eingangsfrage besser gelautet: "Modelleisenbahner:
> Märklin Steuerung XYZ Revision 1.4 muss gemäß Schaltplan 7 an Komparator
> 15 geändert werden. Habt ihr eine Idee?"
> Dann hätten ich und viele andere nicht sinnlos Pulver verschießen
> müssen.

Ich muß leider konstatieren, daß Du zwar einiges geschrieben hast, zur 
Beantwortung meiner Fragen - und um diese geht es in diesem Fred - 
nichts beigetragen hast.

> Mark K. schrieb:
>> Bei vielen Motoren
>> ist deutlich zu sehen, daß häufig genug nach dem Ende der negativen
>> Induktiosspannung für einige Zeit überhaupt keine GES auftritt.
>
> Dazu gibt es keine logische Erklärung, und es passt auch zu keinem von
> sicher 100 Motoren, die ich im Laufe von Jahren gemessen habe. Ein
> DC-Motor wird augenblicklich zum Tachogenerator, nachdem der Strom in
> seiner Induktivität abgebaut ist. Von minimalen Verzögerungen durch
> seine Windungskapazitäten mal abgesehen, deren Einfluss mehrere
> Größenordnungen unter den Zeiten liegen, mit denen man es hier zu tun
> hat.

Rainer V. schrieb:

> Ja und ich denke auch, dass der TO seine Probleme eben aus dem analogen
> Teil der Motorregelung bekommt, verbunden mit der "gegossenen" Software.
> In dieser Situation würde ich versuchen, die beiden Teile zu trennen.
> Also erst mal eine "nackte" analoge Mototregelung und wenn die läuft,
> dann kann man den Controller wieder dranfrickeln. Ist aber durchaus
> möglich, dass die analoge Regelung einfach scheitert. Insgesamt eine
> gewaltige Aufgabe, aber sicher nicht unlösbar. Wo ein Wille ist :-)

Wie kommt ihr auf "analoge Regelung"? Ich habe doch ausdrücklich 
erklärt, daß wir "lediglich" das Prinzip der 6090-Regelung in ein 
PIC-Programm übernommen hatten, weil wir damals keine andere 
Möglichkeiten hatten und dies als die einfachste Lösung erschien (ohne 
allerdings - vor 20 Jahren - auf ein Speicherskop zugreifen zu können 
und zu wissen, wie die Spannungen und Signale wirklich aussehen).
"Analog" und "digital" sind hier ohnehin falsche Begriffe. Analog ist 
jede GES-Regelung, denn der Meßwert ist analog und ob er nun "draußen" 
mit einem Komparator "analog" ausgewertet wird oder "drinnen" nach 
Digitaliserung als binär dargestellter/verarbeiteter numerischer Wert 
ist insofern Wumpe.
"Digital" ist aber auch die alte diskreten 6090-Regelung mit OP, denn 
der Vergleich zwischen Ist und Soll führt zu einem digitalen, ja sogar 
einem binären Wert, nämlich Low oder High, Masse oder Plus, am Ausgang 
des OP IC2C und in weiterer Folge entweder zu einem Puls am Ausgang vom 
OP IC2D oder eben keinem Puls, also ebenfalls digital-binär. Im Grunde 
genommen ist diese Art der Regelung über die Pausendauer sogar noch 
"digitaler" bzw. "binärer" als die übliche bzw. klassische Regelung mit 
PID-Regler, da bei dieser u.a. auch die Größe der Differenz zwischen Ist 
und Soll in das Ergebnis einfließt, während hier auch bei der diskreten 
6090-Regelung nur eine kleiner/größer-Entscheidung mit einem Low oder 
High als Ergebnis erfolgt.

Zwar wird der eine oder andere nach diesen 20 Zeilen schon nicht mehr 
lesen, daher kann ich es mir eigentlich auch sparen, aber dennoch noch 
einmal: Die GES wird über den üblichen 2x10k Spannungenteiler und einen 
Filter-C gegen Masse, parallel dazu eine Schottky-Klemmdiode nach Masse, 
dem A/D-Eingang des PIC zugeführt.

Und "gegossen" ist die Software nur insofern, als ich die Grundstruktur 
faktisch nicht ändern kann und daher hinsichtlich der Möglichkeiten, die 
digitalisierte GES aufwendig zu filtern und zu verarbeiten, beschränkt 
bin. Die Betonung liegt bei "aufwendig", aufgrund der vorrangigen 
Dekodierung der Befehle der Digitalsteuerung ist nun mal nicht viel 
Zeit. Gleichwohl habe ich hier schon sehr viel Code reingepackt und dazu 
auch die Möglichkeiten, etwas am timing zu drehen, ausgeschöpft. Nur 
sind irgendwann eben die Grenzen erreicht.

Uwe S. schrieb:
> Mark K. schrieb:
>> Bei vielen Motoren
>> ist deutlich zu sehen, daß häufig genug nach dem Ende der negativen
>> Induktiosspannung für einige Zeit überhaupt keine GES auftritt.
> Dazu gibt es keine logische Erklärung, und es passt auch zu keinem von
> sicher 100 Motoren, die ich im Laufe von Jahren gemessen habe. Ein
> DC-Motor wird augenblicklich zum Tachogenerator, nachdem der Strom in
> seiner Induktivität abgebaut ist. Von minimalen Verzögerungen durch
> seine Windungskapazitäten mal abgesehen, deren Einfluss mehrere
> Größenordnungen unter den Zeiten liegen, mit denen man es hier zu tun
> hat.

Tja, und deswegen bin ich auch ratlos, zumal ich alles andere als ein 
Motorenexperte bin. Ich habe zwar keine hundert Motoren durchgemessen 
sondern nur etwa ein Dutzend, und dies auch beschränkt auf den 
Modellbahnbereich und auch erst dann, als und weil ich mir die fallweise 
auftretenden Probleme der Regelung aufgrund der mir natürlich bekannten 
Theorie (und dem einwandfreien Funktionieren mit anderen 
Motoren/Modellen) schlichtweg nicht erklären konnte.
Ich habe diese Spannungsverläufe aufgezeichnet und irgendwo archiviert, 
könnte sie also als Bild posten. Was aber vermutlich nicht viel helfen 
wird.
Es ist aber eine Tatsache, daß dieses Phänomen bei z.B. den fünfpoligen 
(schräggenuteten) Motoren, wie sie in vielen DC-Loks verwendet werden, 
nicht auftritt sondern - soweit ich mich erinnere ausschließlich - bei 
einigen, aber nicht allen, der "alten" (im Sinne von "traditionell") 
Märklin-Motoren.

Ich vergaß:

Rainer V. schrieb:
> Also erst mal eine "nackte" analoge Mototregelung und wenn die läuft,
> dann kann man den Controller wieder dranfrickeln. Ist aber durchaus

Auch das habe ich bereits mehrfach geschrieben, aber noch einmal:
Die Regelung hat schon relativ brauchbar funktioniert, als ich vor zwei 
Jahren das Projekt auch programmiertechnisch übernommen habe, wenn auch 
durch eine recht großzügig dimensionierte R-Trimmer/C-Kombi vor dem 
A/D-Eingang des PIC, was die Effektivität der Regelung für meinen 
Geschmack viel zu sehr beeinträchtigt hat. Könnte ich euch das Ergebnis 
nach meiner langwierigen Bitpfriemelei vorführen würdet ihr überrascht 
sein, wie gut das funktioniert und bei Vorführung der "richtigen" Loks 
fragen, wo denn hier ein Problem bestehe.
Also: Die Regelung funktioniert sowohl grundsätzlich als auch nach 
meinen Verbesserungen allgemein gut, nur gibt es in bestimmten 
Betriebs-/Lastzuständen und mit manchen Motoren das beschriebene 
Probleme der "Sprünge".

Sorry wenn ich dich da streckenweise falsch verstanden habe. Du hast 
also einen funktionierenden Regler, der bei einigen Motoren "Mist" 
macht. Das ist natürlich eine elende Situation, denn du müstest über 
längere Meßreihen definitiv herausfinden, was die Ursachen für diese 
Störung sind. Ich habe deshalb von analoger Regelung gesprochen, weil 
mir diese 5ms-Aussetzer eben als Störungsspikes vorkommen, die den 
Komarator eben falsch triggern. Natürlich kann ich damit völlig falsch 
liegen, zumal ich ja nicht weiß, was ihr im PIC alles mit dem Meßwert 
anstellt. Fehlersuche halte ich wie gesagt für einigermassen aufwändig, 
sodass ich fast geneigt wäre vorzuschlagen, die betroffenen Motoren 
einfach auszuwechseln. Trotzdem aber viel Erfofg weiterhin!
Gruß Rainer

Rainer V. schrieb:
>> sondern die
>> Beschaltung um IC3B
> Zu den "unmotivierten" 5ms-Pulsfolgen sehe ich als Grund vielleicht die
> Komparatoreinstellung. Leider ist die aber nichts wert, wenn die Signale
> schlecht sind. Da hilft nur messen. Schlecht für den Erfolg des

Noch einmal: Die alte 6090-Schaltung habe ich nur gepostet um zu 
erklären, wie wir auf dieses Prinzip der Regelung gekommen sind. Wir 
verwenden diese Schaltung natürlich NICHT (obwohl, wie geschrieben, mir 
manchmal der Gedanke kommt, ob es nicht helfen würde, den Teil um IC3B 
herum zur Signalformung vor den A/D-Eingang einzufügen). Die Regelung 
wird allein im PIC ausgeführt - die GES wird über den üblichen 
2x10k-Spannungsteiler an den A/D-Eingang des PIC geführt, dort liegt 
lediglich noch ein C und eine Schottly invertiert gegen Masse.

> eingreifen könnt. Einfach ins Blaue geraten, wäre mir die angedeutete
> zeitliche Verquickung von Motorregelung und Signaldekodierung nicht
> geheuer. Wenn die Software ein Pulstelegramm erkannt und bearbeitet hat,
> kann sie, wenn nötig, regeln...sonst bleibt beim Motor so lange alles
> beim Alten. Zweiter Nachteil ist sicher, dass die Regelung rein analog

Natürlich ist diese Lösung ex post betrachtet suboptimal. Und wäre ich 
in der Lage dies alles, vor allem die Signaldekodierung, eingeständig zu 
programmieren, würde ich das ganz anders strukturieren. Aber dann wäre 
ich sicher auch in der Lage, einen PID-Regler zu programmieren, und dann 
wäre es ohnehin eine ganz andere Situation.
Aber die Auswertung der GES wird durch die Signaldekodierung nicht 
beeinträchtigt. Das Gegenteil ist der Fall. Verbringt der PIC zuviel 
Zeit mit der GES-Auswertung (damit meine ich nicht die A/D-Wandlung als 
solche, das sind ja peanuts), Bildung von Durchschnittswerten, Detektion 
von "Ausreißern", zu langen Pausen und was ich mir sonst noch bei dem 
Versuch, die "Sprünge" im Ergebnis zu vermeiden, habe einfallen lassen, 
dann klappt die Signaldekodierung nicht mehr.
Außerdem ist die Regelung als solche gar nicht so zeitkritisch. Ob 
"sofort" oder erst im folgenden Zyklus - nach z.B. nach 5ms oder 10ms 
(die 5ms Puls betrafen nur die 6090-Schaltung und den dafür bestimmten 
Motor - ich verwende hier einstellbare Pulsdauern, je nach Fahrzeug und 
Motor, die überdies bei Bedarf/hoher Last auch verlängert werden) - 
nachgeregelt wird, spielt in der Praxis keine Rolle. Im Gegenteil. In 
einigen Betriebssituationen ist meine Regelung deutlich zu 
schnell/effektiv: Bei Verringerung der Fahrtstufe ist häufig ein 
deutlicher und störender Bremseffekt zu sehen und zu hören, d.h. 
regelungsbedingt erfolgt ein Pause, bis die niedrigere 
Sollgeschwindigkeit erreicht ist, so daß der Motor für einige zig oder 
hundert ms spannungslos ist. In der diskreten 6090-Schaltung wird dies 
"analog" (diesmal richtig ;-)) ausgebügelt; im PIC habe ich das noch 
nicht hinbekommen. Bei Erhöhung der Fahrtstufe gilt das entsprechend. 
Das hängt natürlich auch an der internen Auflösung der 
Geschwindigkeitsstufen und dem Umstand, daß sich dies nur im niedrigen 
Geschwindigkeitsbereich bemerkbar, wodurch sich die Auflösung noch 
weiter reduziert.
Daher habe ich bei zuviel Herumgerechne an der GES die Routinen in zwei 
oder drei Teile aufgespalten, so daß die Regelung erst mit vielleicht 10 
oder 150ms "Verspätung" reagiert - was völlig problemlos ist (hier wird 
ja kein AKW geregelt).

> erfolgt. Einlesen der EMK über einen ADC könnte die ganze
> Signalqualitätsbearbeitung möglicherweise entscheidend verbessern. Und
> da ihr bei Märklin H0 ja eigentlich genug Platz habt, wäre sogar
> denkbar, die Regelung mit einem zweiten Controller zu machen. Aber ich
> schweife jetzt ab...

Ich habe es schon so oft gesagt: Hier erfolgt alles im PIC und natürlich 
wird die GES über den A/D-Eingang des PIC erfaßt und digitalisiert. Wie 
kommst Du nur auf den Gedanken einer "analogen" - gemeint ist wohl: 
diskret aufgebauten - Regelung? Welchen Sinn sollte dann der PIC haben?
Außerdem geht es nicht nur um Märklin-Loks. Zwar ist in vielen älteren 
Loks vergleichsweise viel Platz. Aber viele neuere Loks sind ja schon 
als DC-Loks (Trix) konzipiert und haben nur Platz für Dekoder der 
üblichen Größe. Und ich habe deutlich mehr umgebaute DC-Loks als 
Märklin-Loks, muß also schon aus diesem Grund darauf achten, daß der 
Decoder möglichst klein ist - aber natürlich auch aus dem sportlichen 
Ehrgeiz, mit so wenig Bauteilen wie möglich auszukommen, zumal ich als 
Hobbyist nicht auch nur ansatzweise so klein und eng bestücken kann wie 
die kommerziellen Anbieter, deren Dekoder mittlerweile ja kaum noch zu 
reparieren sind, von der DIY-Herstellung der Platinen nicht zu reden.

Rainer V. schrieb:
> Störung sind. Ich habe deshalb von analoger Regelung gesprochen, weil
> mir diese 5ms-Aussetzer eben als Störungsspikes vorkommen, die den
> Komarator eben falsch triggern. Natürlich kann ich damit völlig falsch

Nein, so ist das nicht. Vom Fahrverhalten zeigt sich dieses "spinnen" in 
unmotivierten (also keinerlei Hemmnisse wie schwergängige 
Weichenfahrten, Gestängeklemmen, mechanische Motor-/Getriebeprobleme 
oä.) "Springen" in Fahrtrichtung. In dem aufgezeichneten Signal (am 
Motor bzw. Puslausgang des PIC) ist auffällig, daß dann, wenn die 
Lok/Motor aufgebockt laufend "ruckelt" (natürlich ist das nicht die 
konkrete Betriebssituation des "Springens", weil die Last durch eben das 
Fahren fehlt) meist recht und zu lange Pausen auftreten, die dann 
natürlich zu heftigen Pulsclustern führen, die zusammen das Ruckeln 
bewirken. Manchmal erscheinen auch zwischendurch, sozusagen "irregulär", 
einzelne Pulse oder kurze Pulscluster. Nicht bei jedem Motor. Ich habe 
das Problem der zu langen Pausen durch Limitierung der maximalen 
Pausendauer zwar etwas entschärfen können, aber das ist nur ein 
workaorund und nicht perfekt und kostet mit allem drumherum recht viel 
Rechenleistung und Zeit, greift nicht die Ursache an.
Ich vermute auch, daß jedenfalls ein Teil des Problems auf diesen 
"logisch nicht erklärbaren" Verhalten mancher Motoren, daß nach der 
negativen Induktionsspannung die GES nicht oder nur verspätet oder nur 
langsam oder nur viel zu gering kommt, beruht, möglicherweise aber auch 
auf einer suboptimalen Meßstrategie/-prozedur - und gerade darauf zielen 
meine konkreten Fragen in meinem initialen post. Es ist natürlich ein 
Unterschied, ob wie in der diskreten 6090-Schaltung nach dem Puls 
erstmal die volle Betriebsspannung am Eingang des Komparators anliegt, 
die dann bis auf das Niveau der tatsächlich entstehenden GES abfällt, 
oder ob nach dem Puls die dank Klemmdiode verbleibenden ca. -0,3V aus 
der Gegeninduktionsspannung (im übrigen bin ich nach wie vor nicht 
wirklich überzeugt, daß auch die Gegeninduktionsspannung bei einem 
großen negativen Pegel abrupt endet und dann ebenso abrupt die positive 
GES in voller Höhe erscheint) anliegen, diese auf 0V hochklettert und 
erst danach die GES - und nach meinen Beobachtungen über einen gewissen 
Zeitraum ansteigend - auftritt - wenn der Motor sich wie so wie 
beschrieben "irregulär" verhält. Und wenn sich außerdem die GES nicht 
schön gleichbleibend darstellt sondern extrem wellig und mit Spikes 
versehen - dann mag die Beschaltung um IC3B herum große Vorteile bringen 
und solche "Ausreißer" verhindern.

> liegen, zumal ich ja nicht weiß, was ihr im PIC alles mit dem Meßwert
> anstellt.

Ursprünglich nichts. Er wurde einfach mit dem Soll verglichen.
Ich habe dann erst mal so lange gewartet, bis überhaupt eine GES 
gemessen wurde und dann über die letzten 8 Zyklen aufaddiert und den 
Durchschnitt ermittelt (mit Bitschiebeoperationen geht das ja schnell) - 
ist natürlich kein richtiger Durchschnitt, aber das wäre viel zu 
aufwendig und zeitraubend. Ist halt keine Ressource für eine aufwendige 
"Bearbeitung" vorhanden.

> Fehlersuche halte ich wie gesagt für einigermassen aufwändig,

Das kannst Du laut sagen. Lebenszeitvernichtung.

> sodass ich fast geneigt wäre vorzuschlagen, die betroffenen Motoren
> einfach auszuwechseln. Trotzdem aber viel Erfofg weiterhin!

Aufgeben? Niemals. Naja, vielleicht niemals, aber Motorwechsel bei 
Märklin-Loks ist definitiv keine Option. Im schlimmsten Fall muß ich bei 
den besonders arg betroffenen Motoren eben, wenn auch widerstrebend, die 
GES hardwaremäßig "verbessern", wenn auch auf Kosten der Effektivität 
der Regelung, wenn es schon nicht möglich ist, die eigentliche Ursache 
zu finden und zu beseitigen. Aber der Vorteil der Regelung im PIC ist 
ja, daß man differenziert und gezielt Problem angehen kann und nicht 
grobschlächtig mit einer passenden R/C-Kombi alles wegbügelt.

Hallo zusammen,

ich befasse mich momentan mit dieser Thematik zur Regelung eines 
Roboters mit Differenzialsteuerung.
Die Messschaltung wurde um den Operationsverstärker LM358 realisiert. 
Die Ruhespannung am Messausgang liegt bei ca. 1,6V, sodass man die 
Drehzahl in beide Umdrehungsrichtungen bestimmen kann. Außerdem arbeitet 
die Schaltung mit 6V Versorgungsspannung, sodass der rail offset des 
Opamps kompensiert und der volle   Messbereich des ADCs ausgenutzt 
werden kann.
Zur Bestimmung der Sprungantwort wird alle 25ms in einer ISR gemessen. 
Zuerst werden die Enable Pins der zugehörigen Motortreiber (IFX007T) auf 
LOW gesetzt. Nachdem eine feste Zeit abgewartet wurde, bis sich die 
Gegen-EMK-Spannung aufgebaut hat, werden mehrere Messungen gemacht und 
der Median ermittelt. Zusätzlich wende ich auf die Messwerte noch einen 
Tiefpassfilter an.
Ich habe die Sprungantworten beider Motoren mit Scilab dargestellt und 
ein Skript geschrieben, welches das System als PT1- oder 
PT2-Übertragungsglied zur Bestimmung der Reglerparameter annähert.
Momentan verwende ich einen bandbegrenzten PI(-T1) Regler. Das ganze 
funktioniert stabil ab ca. 20% der maximalen Motordrehzahl.

Mark K. schrieb:
> Ich muß leider konstatieren, daß Du zwar einiges geschrieben hast, zur
> Beantwortung meiner Fragen - und um diese geht es in diesem Fred -
> nichts beigetragen hast.

Nein, überhaupt nichts, lediglich genau das, was du wissen wolltest.
Und Dinge, die du zuvor noch nicht mal bemerkt hattest. Wie denn auch, 
wenn du zeitlebens nur mit irgendwelchen Fertigsystemen hantiert hast? 
Genau DAS verursacht ja erst den ganzen sinnlosen Thread.
Also dann alles Gute, und viel Erfolg bei der Lösung deines Problems.

Uwe S. schrieb:
> Mark K. schrieb:
>> Ich muß leider konstatieren, daß Du zwar einiges geschrieben hast, zur
>> Beantwortung meiner Fragen - und um diese geht es in diesem Fred -
>> nichts beigetragen hast.
> Nein, überhaupt nichts, lediglich genau das, was du wissen wolltest.

Nein.

> Und Dinge, die du zuvor noch nicht mal bemerkt hattest. Wie denn auch,
> wenn du zeitlebens nur mit irgendwelchen Fertigsystemen hantiert hast?

Liest Du eigentlich überhaupt irgendetwas von dem, was hier geschrieben 
wird? Du phantasierst Dir schon wieder einiges zusammen .... erst 
behauptest Du, ich wollte nichts bauen, jetzt behauptest Du, ich hätte 
mein Leben lang nur mit irgendwelchen Fertigsystemen hantiert ... was 
soll das? Weder kennst Du mich noch weißt Du, was ich in den vergangenen 
fast 50 Jahren an Elektronik gebaut (und entwickelt) habe

> Genau DAS verursacht ja erst den ganzen sinnlosen Thread.

Nein, Leute mit Verbalabsonderungen wie Du.

Mark K. schrieb:
>> Nein, überhaupt nichts, lediglich genau das, was du wissen wolltest.
>
> Nein.

Doch:

Mark K. schrieb:
> daher möchte ich
> mal fragen. wie man bei einer im subj. genannten Regelung die
> Gegen-EMK-Spannung am besten mißt - zu welchem Zeitpunkt, über welche
> Zeit oder wie.

Genau das habe ich beantwortet. Bei hochfrequenten Pulspaketen misst man 
zum Ende der Pause. Bei einfachen Steuerungen, bei denen die Pause Teil 
der Pulsweite ist, misst man nach Entladen der Motorinduktivität die 
gesamte Pause über. Alles darüberhinaus ist eh Quatsch, weil man 
chaotische Tachospannungen ggf. nicht aufwerten kann.
Du als ganz offensichtlicher Theoretiker musst aber krampfhaft eine 
Wissenschaft draus machen. Da mach´ ich ab jetzt nicht mehr mit, zumal 
du eh nur auf Streit aus bist.
Was ich aber noch machen werde: den Thread alle Jubeljahre mal aus der 
Versenkung holen. Um mich nach dem Stand der Dinge zu erkundigen, und 
dir so dein Scheitern immer wieder vor Augen zu führen. Denn genau 
darauf läuft es hinaus, ich hatte ja schon gesagt, warum. Nur glaubst du 
ja auch das nicht, denn du bist/warst doch der große Entwickler vor dem 
Herrn...