Asservissement d'un HP: initiation aux Cfbv, et Cfbi

[razzortec]

Jean-Claude, les dernieres mesures que je t'ai envoyé, mardi , c'est à dire mesure sur la borne HP+, avec la sortie de la carte son directe sur INA

HP+.png (35.52 Kio) Vu 563 fois

[razzortec]

Je ne l'ai pas, donc d'où vient ce graphe, s'il te plait ?

J'ai retrouvé le courbe de J-C.B

C'est la meme que celle posté plus haut.

Mais sur la courbe de J-C.B la phase est zoomé, et brut de coffrage, aucun lissage, la voici

Le meme fichier REW, avec un lissage et avec des valeurs de phase

Et les courbes théoriques provenant du logiciel de simulation avec des valeurs

[Esscobar]

Tes courbes sont très bien, et cohérentes avec ce que l'on peut mesurer quotidiennement sur un HP monté en clos avec les paramètres T&S que le constructeur indique .

Je pense que WinISD ou VituixCAD doivent approchés cela.

Les courbes théoriques issu du simulateur sont assez ressemblantes, mais l'amplitude change. Donc je vois vraiment pas ce qui est problématique à part l'asservissement en lui-même qui présente un problème et demanderait une expertise plus aboutie .

[razzortec]

[razzortec]

Jean-Claude

Regarde voir au niveau des valeurs du HP sur MC12,pour LE , tu mets la valeur à 1k, 10 k ?

En faisant des tests plus LE baisse , plus les courbes mesurées et ceux de la simu se rapprochent.

D'autre part pour les paramètres T/S ,notamment pour LE entre les valeurs de Lymp et REW, moi je m'embrouille.

Bonne soirée

[J-C.B]

Il s'agit d'une rétroaction en courant. La valeur de Le au même titre les variations de Re suite aux variations thermiques n'influent pas sur l'élaboration du système. Par contre, TIV doit être le reflet de l'impédance motionnelle (à un facteur k constant près), sachant que cette dernière est le reflet de l'ensemble des éléments mécaniques et acoustiques du HP. D'où l'importance de les connaitre au mieux. D'où la nécessité aussi d'interpréter le plus finement les relevés possibles et entre autre les diagrammes de magnitude et de phase de la réponse et de l'impédance du HP.
La solution réside dans la comparaison entre chacun des transferts, hors le filtre d'entrée limiteur du Xmax, et celles précédemment citées. Non pas pour imposer ceux de la modélisation, mais pour les adapter.
Tout cela est destiné à conserver les avantages de l'amplification en courant: pas de compression thermique ( Re(T°C), et suppression des effets (limitation de bande, effets du Le(x) et des pertes dans le noyau) de l'impédance purement électrique du HP. Le revers étant la précision d'évaluation des éléments qui intéressent la partie mécano acoustique du HP.

Ma phrase, conditionnelle à une affirmation de Dagda a eu une portée que je n'attendais pas.

[Esscobar]

Bonjour Razzortec,

Juste pour savoir, qu'est-ce que tu rentres techniquement parlant au niveau du schéma électrique par rapport à tes paramètres ?

Comment est définit la consigne (la bande passante que tu désires appliquer au HP) ?

Je me dis que effectivement le circuit d'asservissement doit "connaitre" la courbe l'impédance, pour que justement à une fréquence précise donnée, l'ampli délivre le bon courant qui va donner le déplacement attendu (déplacement répondant à la consigne). Et cette impédance est connue par justement l'information de retour que transmet le HP lorsqu'il est lui-même soumis à une excitation, non ?

Sommes-nous d'accord avec ce postulat de départ ?

[christube]

Jean Claude je me fesais une remarque en regardant mon schéma, si on regarde le chemin du signal en boucle fermé on voit qui passe par un dérivateur puis un intégrateur en serie, je me dit alors qu'au final le signal revient à ce qui était en dehort des constantes de temps de l'intégrateur qui limite le fonction intégrale vers le infra basse et celui du dérivateur qui limite vers le haut. Je peux donc faire une boucle en direct alors cepandant le signal de consigne ne sera plus intégré si je fait ça.

En fait je vois dans votre schema que la boucle n'a pas de correcteur, à part la capacité sur une des branche de l'ampli op de mesure..

La contre réaction de votre schéma semble à priori positive à moins qu'un courant traversant le hp ou la resistance de mesure s'oppose, je n'arrive pas à capter..

[razzortec]

Bonjour Razzortec,

Juste pour savoir, qu'est-ce que tu rentres techniquement parlant au niveau du schéma électrique par rapport à tes paramètres ?

Comment est définit la consigne (la bande passante que tu désires appliquer au HP) ?
:

Salut
La base de travail est le fichier de simulation MC12, dans ce fichier on retrouve plusieurs onglets
-onglet circuit entrée/ TAR/TIV
-onglet ampli avec la résistance de pied
-onglet HP avec les caractériques du HP, de la boite et bien d'autres choses que je maitrise pas, un aperçu

HP MC12.PNG (12.62 Kio) Vu 467 fois

-onglet équivalent HP, idem, que je ne maitrise pas

Le schéma du PCB que j'au publié 3 pages plus haut découle des 2 premiers onglets

Et la question que je posais à J-C.B, quelle est la valeur du paramètre LE ?

En sachant que LYMP me donne ceci

REW ceci

Pour la bande passante: dans mon utilisation personnelle la bande passante sera 150-1500 Hz

Mais pour le test de la version proto, nous ne nous sommes pas imposé de limite

[J-C.B]

Comment est définit la consigne (la bande passante que tu désires appliquer au HP) ?

La consigne, correspond au signal d'entrée.
La bande reproduite au plus haut niveau d'excitation, par les limites mécaniques (Xmax) et électriques (Pmax) du HP ainsi que la tension Vsat) de saturation de l'ampli.

Et cette impédance est connue par justement l'information de retour que transmet le HP lorsqu'il est lui-même soumis à une excitation, non ?

En dehors des pression sur ses faces, le HP ne peut de lui même transmettre aucune autre information. C'est un capteur ou pseudo-capteur qui s'en occupe.
Les infos transmises sont liées à un vecteur du déplacement choisi. Les plus fréquents étant l'accélération(g) et la vitesse(v), rarement le déplacement (X). Elles sont ensuite traitées pour les traduire en pression sachant que la pression délivrée par le HP est égale au produit du débit d'air (flux de vitesse=Sd.v) par l'impédance de rayonnement acoustique Zar soit Par=Sd.v.Zar si le vecteur mécanique choisit est la vitesse.
Or v=dX/dt =p.X et g=dv/dt=p.v => v=g/p dans laquelle p est un opérateur p=d/dt = j.w pour un signal sinus.
Par substitution la pression reproduite est donc:
Par= Sd.p.X.Zar pour le déplacement ou,
Par=Sd.v.Zar pour la vitesse ou encore
Par=Sd.g.Zar/p pour l'accélération.
La surface radiante "Sd" est supposée constante et l'impédance acoustique de rayonnement "Zar" apparait dans les trois relations.
Reste à trouver la fonctions de transfert:
Par/X, Par/v, Par/g qui correspondent au traitement du vecteur choisi et l'appliquer dans la boucle de contrôle.
En bossant les servomécanismes, on se rend compte qu'il est possible de placer le transfert lié à Zar à l'extérieur de la boucle sous sa forme inverse (1/Zar=Yar). De la même manière, pour un ampli à transconductance, l'ampli étant supposé avoir une bande très large, on peut considérer que la tension aux bornes de la résistance de saisie du courant est égale à la tension d'entrée de l'ampli. Ce qui permet de boucler en amont de l'amplification.

[J-C.B]

Christube,

je vois dans votre schema que la boucle n'a pas de correcteur

Si, comme indiqué plus haut, mais mal attribué, il existe un réseau intégro-différentiateur dont le gain correspond à la partie proportionnelle dans l'étage qui opère la différence entre signal de consigne et de retour.
La capa dont tu perles en fait partie.

[christube]

Si je comprends bien ma différence que j'ai entre la courbe de pression en sortie et celle du pont peut être compensé en ajoutant une sort d'EQ dans le signal de consigne, aprés tout oui compenser une attenuation en dessous de 63Hz pourquoi pas.

J'ai un autre soucis: si en augmentant le gain de l'amplificateur je vois bien la courbe en sortie du pont de mesure se rapprocher de la consigne, je n'ai pas vraiment de baisse de disto produit par le HP avec le systême bouclé, alors qu'avec l'asservissement avec le piezo sur la membrane ou le micro j'ai plus de 20 db de reduction de la disto harmonique.

[J-C.B]

Razzortec,
Oups.

quelle est la valeur du paramètre LE ?

elle est indiquée "Le" dans la fenètre d'entrée des paramètres et vaut 0.290mH soit 290µH. La semi inductance, représentant les pertes dans le noyau, est omise pour les raisons antérieurement évoquées.

Christube,
La sortie du pont (hors correction) est supposée te donner une tension proportionnelle à la vitesse de déplacement.
Une telle topologie nécessite un gain d'ampli en boucle ouverte important. Si ce n'est pas le cas, la limitation de la réponse dans le bas du spectre en patit. La limitation à 63Hz peut en être la cause.
Ton PID est une cascade, dont les effets sont multiplicatifs, alors qu'un PID de base nécessite une sommation. Il faut le lire P+I+D dans lequel P peut être mis en facteur et devenir P.(1+I/P+D/P). Tout cela est bien expliqué dans https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9gulateur_PID

[christube]

Pour le gain de l'ampli je le monte progressivement une fois le montage allumé juste qu'au debut de l'instabilité je suis à 30 dB en tensions.

Le correcteur PID c'était au départ de mes experiences et bien sur avec les 3 éléments en parallèles c'était pour experimenter avec les 3 réglages possible en temps reel, actuellement mon correcteur est juste un Intégrateur avec en " phase avance " en cascade. Je n'ais trouvé que l'usage de l'intégrateur dans le PID. J'ai fait également un correcteur avec l'intégrateur + phase avance + notch filter et avec ça je pouvais avoir plus de 35 dB de gain en tension. De quoi bien reduire la disto du HP avec l'accelèromètre.

[razzortec]

Bonjour J-C.B

Pour la suite , on fait comment , avec mon HP ''d'occasion'' ?