Guten Abend Henner,
Das sind doch schon mal gute, brauchbare Vorschläge.
Ich habe mir auch gedacht, deinen Test mit der unbefestigten Preiserfigur als Anschauungsbeispiel für ruckfreies, langsames Beschleunigen und Abbremsen zu benutzen. Damit theoretische Werte für den Anwender ein besseres Gesamtbild abgeben.

Zitat

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(fast) volle Zustimmung. Drei Anmerkungen:
1. Fuer viele Anwender ist der Hauptgrund der Lastregelung nicht ganz klar. Es geht hier nicht in erster Linie darum, gleiche Geschwindigkeit bei wechselnden Lastverhaeltnissen (Bergauf/ab) zu bekommen. Die Lastregelung soll den Motor bei geringen Drehzahlen "rund" laufen lassen, um Anfahren/Bremsen moeglichst ruckfrei zu machen. Manche Decoder schwaechen die Lastregelung bei hoeherer Geschwindigkeit oder unterdruecken sie ganz.

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Volle Zustimmung! Da ich schon MobaMotoren mit PWM-Frequ. > 10 kHz getestet habe, ist klar, dass die Motoren ohne eine Regelung granicht langsam fahren könnten. Die kommen dann gerade mal auf ~1/3 der Nenndrehzahl runter.
Ganz zu schweigen von dem von dir erwähnten Gleichlauf, den die ohne Regelung bei niedrigen Drehzahlen garnicht hinbekommen.

Zitat

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2. Der Energiespeicher ist nicht dazu da, schmutzige Schienen/Schleifer zu kaschieren. Der Kontakt Lokrad/Schiene wird nie absolut 100%ig sein. Selbst beim Vorbild (vereiste Oberleitung) kommt es zu Stoerungen. Wer natuerlich mit 200km/h ueber ein "Zahnstangengleis" brettert, braucht sowas nicht.

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Also ich habe Kondensatoren hauptsächlich wegen der Plastikherzen bei alten Weichen und Kontaktproblemen zw. Rad-Schleifer-Schiene bei Fahrten über Weichenstraßen aber auch wegen kleineren Schmutzstellen verbaut.
Das dabei der fehlende Kontakt oder die Schmutzstelle kaschiert wird ist halt die Folge.

Zitat

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3. Um das Verhalten bei Kontaktstoerungen zu studieren, wuerde ich folgende Tests vorschlagen:
a) Mit einem genuegend langen Stueck Papier eine Schiene abdecken (Lenz braucht so weit ich das sehe mindestens Kontakt zu einer Schiene, sonst wird Entgleisung gemeldet und die Lok stoppt sofort). Die Lok sollte dann noch mit der gesetzten Geschwindigkeit weiter fahren, bis der Timeout sie abbremst.

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Also mir hat man das am Messestand von Lenz mit einem A5? Papier über beide Schienenstränge vorgeführt.
Dabei wurde die Lok komplett auf das Papier gefahren, angehalten, dann die Fahrrichtung geändert und wieder herunter gefahren. Das geht natürlich nur, wenn entsprechende Energiepuffer verbaut sind.
Am Messestand war das eine Spur 1 Rangierlok, wenn ich mich recht erinnere.

Zitat

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Wer natuerlich mit 200km/h ueber ein "Zahnstangengleis" brettert, braucht sowas nicht.

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Ist solch unsachliche Polemik zielführend? Ich glaube nicht - und Hermann hatte gerade erst darum gebeten, von Polemik abzusehen...

Guten Abend Hermann,

Du hast Dir ein großes Projekt vorgenommen, meine Hochachtung!
Dir traue ich zu, das ganze wirklich objektiv durchzuführen, daher biete ich Dir gerne auch meine Mithilfe an!

Zu einem Vergleich der Dekoder: einen solchen habe ich bereits angefangen, aber noch nicht zu Ende gebracht. Dort werde ich den für 2009 bei einer Modellbahnzeitschrift geplanten, aber nicht realisierten Artikel nach und nach einpflegen. Basis waren verschiedene Dekoder für das selbe Getriebe. Damit lassen sich die Resultate deutlich besser vergleichen.

Was die Einstellung der Regelung betrifft, so existiert hier im Forum auch eine Artikelserie, in der die Selbsteinmesfunktion des Lopi4 mit den tatsächlich später genutzten Einstellungn verglichen werden. Anfang viel besucht, doch zu wenig Beteiligung, um wirklich umfassend zu informieren.
Ferner: wer die Hintergründe verstanden hat, kann die Regelung teilweise erheblich besser einstellen. Eine Anleitung existiert hier ebenfalls im Forum einschließlich der Hintergrundinformationen. Zum Leidwesen der Firmenbasher ausgerechnet von ihrem Lieblingsopfer.

In Bezug auf die Langsamfahrt und deren physikalische Grenzen habe ich, bevor ich weitere Ausführungen publiziere, zwei Fragen an Dich:
die Rückmeldung über den Bewegungszustand des DC-Motors erfolgt über die Generatorspannung des weiterdrehenden Motors. Damit die digitale Verarbeitung erfolgen kann, muss das Signal durch einen AD-Wandler bearbeitet werden. Habe ich Dich damals richtig verstanden, dass dieser AD-Wandler 4 bzw. 8 bit Tiefe hat?
Die zweite Frage dazu: die Referenzspannung ist dann der Wert, der duch 2^4 bzw. 2^8 dividiert wird?

Als Referenzen möchte ich hier angeben:
Lopi 4 Einmessfunktion vs. tatsächliche Einstellung
UB 76200 Einstellprozedur adaptierbar auf alle Dekoder!


mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

@Hermann:
Lenz behauptet, zwischen "schlechtem Kontakt" und "Entgleisen" unterscheiden zu koennen. Ich hatte das so interpretiert, dass ab einer gewissen unteren Schwelle des Signals "Entgleisen" detektiert wird. Wenn Lenz auch den "schlechten Kontakt" auf beiden Seiten verkraften kann, sollte man die beiden Tests (Fahren bis zum Timeout und Abbremsen/Wiederanfahren) mit Papier auf beiden Seiten ausfuehren.
@Erich:
Ich hoere speziell aus dieser Ecke immer wieder, dass ein Energiespeicher unnoetig ist und nur die wirklichen Probleme kaschiert. Bei extrem langsamer Rangierfahrt wird es aber auch hier auf Weichenstrassen zum Stocken kommen. Dass ich nicht nur weise Sprueche von mir gebe, sondern mich mit vorbildgetreuem Modellbau/Fahreigenschaften schon lange beschaeftige, kannst Du hier sehen viewtopic.php?f=50&t=145389
@Stephan:
Wenn Du Dir den Sourcecode meines Eigenbau-Decoders ansiehst (Link weiter oben), wirst Du sehen, dass ich (und vermutlich die meisten Decoderhersteller) einen 8bit Wandler verwende. Bei manchen Prozessoren kann man den Messbereich (sprich Referenzspannung) umschalten, sodass bei langsamer Fahrt eine hoehere Aufloesung erzielt wird. Viele Mikroprozessoren haben heute 12bit Wandler, sodass das Problem nicht mehr so kritisch ist. Die Referenzspannung fuer den AD Wandler laesst sich ueblicherweise auf die Betriebsspannung, bzw. eine intern einstellbare Spannung setzen, je nach Prozessortyp.
Regards

Guten Abend Stephan-Alexander,

Zitat von SAH im Beitrag Motorsteuerung bei DCC-Decodern

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Du hast Dir ein großes Projekt vorgenommen, meine Hochachtung!
Dir traue ich zu, das ganze wirklich objektiv durchzuführen, daher biete ich Dir gerne auch meine Mithilfe an!

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Zitat von SAH im Beitrag Motorsteuerung bei DCC-Decodern

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...
Basis waren verschiedene Dekoder für das selbe Getriebe. Damit lassen sich die Resultate deutlich besser vergleichen.

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Zitat von SAH im Beitrag Motorsteuerung bei DCC-Decodern

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Was die Einstellung der Regelung betrifft, so existiert hier im Forum auch eine Artikelserie, in der die Selbsteinmesfunktion des Lopi4 mit den tatsächlich später genutzten Einstellungn verglichen werden. Anfang viel besucht, doch zu wenig Beteiligung, um wirklich umfassend zu informieren.
Ferner: wer die Hintergründe verstanden hat, kann die Regelung teilweise erheblich besser einstellen. Eine Anleitung existiert hier ebenfalls im Forum einschließlich der Hintergrundinformationen. Zum Leidwesen der Firmenbasher ausgerechnet von ihrem Lieblingsopfer.

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Zitat von SAH im Beitrag Motorsteuerung bei DCC-Decodern

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In Bezug auf die Langsamfahrt und deren physikalische Grenzen habe ich, bevor ich weitere Ausführungen publiziere, zwei Fragen an Dich:
die Rückmeldung über den Bewegungszustand des DC-Motors erfolgt über die Generatorspannung des weiterdrehenden Motors. Damit die digitale Verarbeitung erfolgen kann, muss das Signal durch einen AD-Wandler bearbeitet werden.

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Zitat

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Habe ich Dich damals richtig verstanden, dass dieser AD-Wandler 4 bzw. 8 bit Tiefe hat?

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Also soweit ich weiß, nutzen die meisten ein ADC-Modul mit 10bit tiefe.

Zitat

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Die zweite Frage dazu: die Referenzspannung ist dann der Wert, der duch 2^4 bzw. 2^8 dividiert wird?

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Korrekt. Man kann so eine Referenzspannung von extern wählen (Input Pin der MCU) oder als VDD oder manche liefern auch intern ein Register, wo man bestimmte Ref.Spannungen abgreifen kann. Bsp.: Bei einem 10bit ADC und einer Uref von 1024 mV kann man also Spannungen bis ~ 1V mit einer Genauigkeit von 1mV auflösen.
Man kann sogar mit einer adaptiven ADref.-Spannung dann praktisch aus einer AD-Auflösung von 10Bit eine effektive Auflösung von ~20Bit erzeugen.

edit: Habe jetzt erst gesehen, dass Henner das schon beantwortet hatte. Doppelt hält besser

Wobei meistens die Generatorspannung noch um einen Faktor 2 geteilt wird, um mit einem Analogeingangspin fuer Vorwaerts/Ruckwaerts auskommen zu koennen (siehe mein Brueckenschaltbild).
Regards

Zitat

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Wobei meistens die Generatorspannung noch um einen Faktor 2 geteilt wird, um mit einem Analogeingangspin fuer Vorwaerts/Ruckwaerts auskommen zu koennen (siehe mein Brueckenschaltbild).
Regards

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Hallo Henner,
Das stimmt, das gibt es. Der "C"Decoder nutzt allerdings 2 getrennte eingänge mit der Begründung, das Motoren sich in vor und Rückwärtslauf unterscheiden.
Das war aber ein nützliche Anmerkung, die ich auch noch in die Bewertungs/Unterscheidungstabelle aufnehmen muss.

Zitat

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Das stimmt, das gibt es. Der "C"Decoder nutzt allerdings 2 getrennte eingänge mit der Begründung, das ..Motoren sich in vor und Rückwärtslauf unterscheiden.
Das war aber ein nützliche Anmerkung, die ich auch noch in die Bewertungs/Unterscheidungstabelle aufnehmen muss.

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Wobei diese Unterscheidung natuerlich auch in der Software gemacht werden kann. Der AD Wandler "weiss nicht, was er misst".
Regards

Zitat

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Wobei diese Unterscheidung natuerlich auch in der Software gemacht werden kann. Der AD Wandler "weiss nicht, was er misst".

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Dazu muss es aber die Software wissen, und man müsste da auch einstellbare Werte vorsehen. Wahrscheinlich wollte man sich den Programmplatz und zusätzlichen Einstellungen sparen. Bei dem "C" Decoder wird das bestimmt der Grund sein, da man sowieso schon so viele Einstellungsparameter für die Regelung hat...
Warum einige andere auch 2 Eingänge nutzen weiß ich auch nicht, ich vermute aber ähnliche Gründe.

Wenn der Decoder in der einen Richtung andere Werte (z.b. niedrigere) misst als in Vorwärtsrichtung, würde, da für vorwärts und rückwärts die gleichen Soll-Werte gelten, der Decoder den Motor schneller regeln. Um so etwas zu verhindern braucht man dann eben wieder zusätzliche Einstellungsparameter...

Aber auf die Qualität hat das ja keinen Einfluss, höchstens auf den Einstellungskomfort.

Hallo Hermann,
tut mir leid, aber da kann ich Dir nicht folgen. Der Decoder "weiss" ja, ob er in Vorwaerts oder Rueckwaerts ist, da er die Bruecke ansteuern muss. Ob er nun den AD-Wert je nach Richtung von zwei verschiedenen Pins liest oder nur von einem und dann in zwei verschiedenen Registern speichert, ist schnuppe. Eine etwa nachfolgende Bearbeitung/Entscheidung ist in beiden Faellen gleich!
Regards

Hallo Henner,

Zitat

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tut mir leid, aber da kann ich Dir nicht folgen. Der Decoder "weiss" ja, ob er in Vorwaerts oder Rueckwaerts ist, da er die Bruecke ansteuern muss. Ob er nun den AD-Wert je nach Richtung von zwei verschiedenen Pins liest oder nur von einem und dann in zwei verschiedenen Registern speichert, ist schnuppe. Eine etwa nachfolgende Bearbeitung/Entscheidung ist in beiden Faellen gleich!

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Ja, das ist schon alles richtig, aber der durch 2 dividierte Wert muss doch nicht (ist meist nicht) der gleiche Wert sein, den der ADC misst, wenn er eine Leitung einzeln misst?!? Oder mache ich da jetzt einen Denkfehler?
Eine Division durch 2 setzt doch eine Symmetrie voraus, die meistens nicht vorhanden ist oder?

Hermann,
da machst Du einen Denkfehler. Solange die beiden Widerstaende in dem Spannungsteiler identisch sind, bekommst Du die gleiche Spannung bei gleicher EMK fuer Vorwaerts/Rueckwaerts. Und selbst wenn sie um 1% differieren, wird die Geschwindigkeit Vorwaerts/Rueckwaerts ebenfalls um 1% variieren. Ich zweifle, dass das jemand merkt. Der Vorteil der 1-Pin Schaltung ist, dass halt nur ein Pin gebraucht wird, waehrend der Nachteil ein um den Faktor 2 kleineres Signal ist. Dafuer ist mit dieser Schaltung prinzipiell auch gleich ein RC Glied integriert.
Wenn unterschiedliche Behandlung fuer die beiden Richtungen gefordert ist, ist der Aufwand identisch.
Ich wuerde dieses Detail allerdings nicht in die Tabelle aufnehmen, da es fuer die Funktion unerheblich ist.
Regards

Zitat

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da machst Du einen Denkfehler. Solange die beiden Widerstaende in dem Spannungsteiler identisch sind, bekommst Du die gleiche Spannung bei gleicher EMK fuer Vorwaerts/Rueckwaerts. Und selbst wenn sie um 1% differieren, wird die Geschwindigkeit Vorwaerts/Rueckwaerts ebenfalls um 1% variieren. Ich zweifle, dass das jemand merkt. Der Vorteil der 1-Pin Schaltung ist, dass halt nur ein Pin gebraucht wird, waehrend der Nachteil ein um den Faktor 2 kleineres Signal ist. Dafuer ist mit dieser Schaltung prinzipiell auch gleich ein RC Glied integriert.

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Ja, da habe ich mich dann wohl getäuscht, is auch schon spät hier (ich werde aber noch mal darüber nachdenken)
Der Nachteil des kleineren Signals ist natürlich relativ. Ist die tatsächliche AD-Auflösung groß genug, ist das gar kein Nachteil.
Klar durch den Spannungsteiler, ist das mit dem RC-Filter im Prinzip auch gleich erledigt...

Ob ich das mit in die Tabelle aufnehme überlege ich mir noch. Ich hatte ja auch schon geschrieben, dass es keinen qualitativen Unterschied macht.

Hallo Henner,

Zitat von md95129 im Beitrag Motorsteuerung bei DCC-Decodern

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@Erich:
Ich hoere speziell aus dieser Ecke immer wieder, dass ein Energiespeicher unnoetig ist und nur die wirklichen Probleme kaschiert. Bei extrem langsamer Rangierfahrt wird es aber auch hier auf Weichenstrassen zum Stocken kommen.

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[quote="Erich Müller" post_id=1686738 time=1494328203 user_id=26147]
Hallo Henner,

..Das höre ich mindestens genau so oft, wenn nicht öfter, von den Verfechtern gefräster Schwungmassen. Man solle doch nicht das "echte, wahre, gute" (oder auch: ordentliche Ingenieursarbeit) durch eine elektronische Krücke ersetzen.

..Und mir scheint es sinnvoll, einen Glockenankermotor nicht mit einer Schwungmasse zu belasten, für die er prinzipiell nicht gemacht ist. Ebenso, keine Schnecke direkt auf die Motorwelle zu pressen, sondern ein Zahnradpaar zwischen Motor- und Schneckenwelle. Aber das ist ein anderes Thema.
[/quote]
Siehst Du, jetzt kommen wir uns deutlich naeher. Es wird wahrscheinlich in dem langen Thread untergegangen sein, aber ich hatte seit Jahrzehnten Schwungmassen verbaut. Diese habe ich jetzt alle entfernt und durch Gold-Caps ersetzt. Der Grund:
Wie Du sagst, belastet die Schwungmasse unnoetig den Glockenankermotor und verschlechtert sein Regelverhalten. In der Vergangenheit war die Schwungmasse die einzige Moeglichkeit, "seidenweiches" Fahren zu erreichen. Moderne Decoder erzielen das gleiche Ergebnis auf elektronischem Wege und in Verbindung mit einem Energiespeicher auch ein ruckfreies Fahren bei sehr geringer Drehzahl. Gerade in diesem Bereich ist die Schwungmasse an ihrer physikalischen Grenze.
In allen Bereichen der Technik hat die Elektronik die Mechanik zurueckgedraengt, da sie flexibler und praeziser ist. Also keinesfalls eine "Kruecke".
Und zum wiederholten Male:
Ein Decoder mit Lastregelung und Energiespeicher ist kein Ersatz fuer hakelnde Getriebe und ungepflegte Gleise.
Mit der Schneckenwelle gebe ich Dir auch recht, allerdings ist das leider manchmal eine Platzfrage.
Regards

Guten Abend Henner und Hermann,

zuerst danke für Eure Ausführungen! Im folgenden nun etwas detailliertere Gedanken meinerseits:
Ich beginne mit der Prämisse Referenzspannung 16V (Märklinsystem) und ein 8bit ADC.
Im Fall der festen Referenzspannung kann der Dekoder "nur" in 62,5mV Schritten auflösen (16V/2^8 = 16V/256 = 1/16). In wieweit dies einwandfreies Fahren ermöglicht erfordert eine zusätzliche Überlegung. Dazu wähle ich einen "SFCM". Dieser Motor hat eine durchschnittliche Drehzahl von 9000rpm bei 12V; bei 16V sind es 12000rpm (lineare Kennlinie approximiert).12000rpm bei 16V entspricht 750 rpm/V oder 1,33 mV/rpm. Die von mir in meinen Bewertungkriterien [1] benutzte Mindestgeschwindigkeit geht von 1Hz (=60rpm) Läuferdrehzahl aus. Bei den Modellen sind dies oft Getriebe- und Treibradabhängig zwischen 0,6 und 1,4 km/h. Langsamer geht es mit obiger Rahmenbedingung nicht. Die von Euch genannten 12rpm können damit erst recht nicht ereicht werden, auch nicht mit einem 10bit ADC.
Anders bei der adaptiven Regelung (sofern ich das richtig verstanden habe): die Referenz von hier 16V wird je nach Fahrstufe geteilt, bevor der ADC daraus losgelassen wird: kleinste Fahrstufe mit einem Tastgrad von 1/16 und wird landen bei 3,75rpm (bzw. 0,0375 bis 0,0875 km/h). Damit sind langsame Fahrten möglich. Nun habt ihr beide ein "zu langsames Fahren" als nicht für dauerhaften Betrieb sinnvoll genannt. In einer von mir gestarteten Umfrage [2] folgen dieser These 2/3 der Teilnehmer. Dies bedeutet jedoch, dass ein 8, maximal ein 10bit ADC in Verbindung mit einer adaptiven Regelung ausreicht; eine größere Auflösung wird nicht benötigt.

Referenzen:
[1] Bewertungsgrundlagen Technik Schaltfläche Konstruktion
[2] Mindestgeschwindigkeit im Rangierbetrieb Umfrage zum Rangiertempo.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo Alexander,
zunaechst mal sind Deine Ueberlegungen richtig. Allerdings ist mir unklar, wie bei einem AC Motor die GegenEMK erzeugt werden soll. Bei diesen Motoren wird das Statormagnetfeld durch den durchfliessenden Strom erzeugt. Wenn der Motor abgeschaltet wird, bricht auch dieses Magnetfeld zusammen und es kann keine Spannung generiert werden. Ich weiss nicht, ob der Decoder in diesem Fall nur den Anker abschaltet oder die Restremanenz ausgenutzt wird. Vielleicht weiss jemand dazu Bescheid.
Bei Gleichstrommotoren mit Permanentmagnet ist dies einfach, da das Statormagnetfeld bestehen bleibt. Daher kann man dort ohne Probleme die EMK messen.
Jetzt muss ich leider etwas weiter ausholen:
Ein idealer Gleichstrommotor ohne Innenwiderstand hat eine Drehzahl, die praktisch nur von der angelegten Spannung abhaengt. Bei Belastung zieht er beliebig viel Strom, aber er haelt die Drehzahl. Ein "normaler" Motor hat einen Innenwiderstand an dem bei hoeherer Belastung die Spannung und damit die Drehzahl absinkt. Dies macht sich besonders im Grenzbereich kleiner Spannungen bemerkbar. Es hat Versuche gegeben, eine Regelung zu bauen, die den Innenwiderstand kompensiert, aber das hat sich nicht bewaehrt.
Fuer den praktischen Betrieb bedeutet das, dass man bei hoeheren Drehzahlen die Regelung abschwaechen/ausschalten kann, weil die Drehzahlaenderung bei Belastungsaenderung nicht mehr so sichtbar ist.. Damit wird auch der Messbereich des AD-Wandlers kleiner. Ausserdem ist normalerweise die EMK Spannung kleiner als die Betriebsspannung (warum, habe ich mir noch nicht ueberlegt) sodass dort auch noch ein Spielraum fuer den AD bleibt. Zudem haben die meisten modernen (Billig-)Mikroprozessoren inzwischen 12bit Wandler, die das Problem weiter entschaerfen.
Aber Du hast recht, eine Umschaltung der Referenzspannung in Abhaengigkeit von der Fahrstufe ist immer noch eine Moeglichkeit, den Wertebereich des Wandlers zu erweitern. Uebrigens ist das keine adaptive Regelung. Eine solche aendert die Regelparameter dynamisch z.B. durch einen "Lernprozess".
Regards

Guten Abend Henner,

die Ergebnisse des SFCM habe ich lediglich als Anschauungsbeispiel genommen (zufällig überschneiden sich hier die Werte des Reihenschlussmotors mit denen des HAMO/DC-Motors). Nur mit Hilfe des Lastregeladapters kann man normale Regelung mit Reihenschlussmotor erzielen.
Dass die Umlaufspannung (=EMK) kleiner als die angelegte Spannung erkennt man an der Drehzahlgleichung:
n = konst*(U-RI) im Motorbetrieb, n=konst*(U+RI) im Generatorbetrieb, der RI-Term macht den Unterschied.
Zum Begriff "adaptive Regelung" bedanke ich mich für Deine Aufklärung!

12bit ADC bedeute dann wohl, dass nochmals Faktor 16 bessere Ergebnisse erzielbar sind; also auf der "sicheren Seite".

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo Alexander,
entschuldige, dass ich erst jetzt Deine geniale Schaltung zum Aufrechterhalten des Statormagnetfeldes gesehen habe. Da im DCC Betrieb ja im Prinzip immer die gleiche Spannung (nach Gleichrichtung) anliegt, ist auch deas Feld immer konstant. Hut ab vor dieser Loesung! Zu Deinen Gleichungen: Im Generatorbetrieb sollte RI keine Rolle spielen, da ja hochohmig gemessen wird und I praktisch "0" ist.
Regards

Hallo,
@ Stephan-Alexander:
Deine Ausführungen sind korrekt. Du kannst dich vielleicht erinnern, dass ich vor kurzem das Problem des Langsamfahrens in "wie Langsam ist Langsam" mit dem Märklin DDCM1 hatte? Ich kam zunächst par tout nicht auf die Drehzahlen von Markus (Marky) von ~12 Ankerumdrehungen / min.
Mein Versäumniss, weil ich übersehen hatte, dass ich aus versehen, die adaptive AD-Referenzspannung deaktiviert hatte. Mit aktivierter adapt. AD-Uref kam ich dann sogar auf ~7,5 Ankerumdrehungen / min.
(siehe Video https://www.youtube.com/watch?v=TQwpvpSlDJI ).

Da aus der Energieerhaltung, aus der die von dir gennente Gleichung zur Drehzahl ja herkommt, gilt, dass die EMK eines Motors nur einem Bruchteil der Motorspannung entspricht und weil (wie Henner beschrieben hat) die Regelung bei höheren Drehzahlen abgeschwächt/abgeschlten werden kann, genügt es wenn ein ADC max. ~5V auflösen können muss.
(Entsprechender Spannungsteiler vorausgesetzt)
Befindet sich der Motor in dem höheren Drehzahlbreich, wo er bspw. ohne Last eine EMK von 6V erzeugt, kann durch eine Last die Drehzahl und damit die EMK um 1V absinken, bis die Regelung überhaupt das Arbeiten anfängt. Vorher bleibt der ADC halt dauernd auf "Sättingung" und es gibt für die Regelung kein Soll-Ist-Delta.
Man muss nur hardwaremäßig darauf achten, dass einem die Schutzdiode im Analog-Eingang der MCU nicht schießt! (wiederum: Konfektionierung des Spannungsteilers)

Dann noch ein Wort zur adaptiven Regelung.
Das nachjustieren der AD-Uref abhängig von dem aktuell gemessenen AD-Wert und der daraus folgeneden Anpassung der Regelparameter, ebenso wie das nachjustieren der Abtastrate und Messpause abhängig vom aktuellen Regelungswert, ist eine adaptive Regelung. Da die Regelparameter selbst dem Einfluss der Regelung unterliegen. (Ich denke Henner hat das auch so gemeint, hoffe ich )
Die AD-Uref nicht adaptiv zu ändern, wäre, wenn diese einfach ab der FSx umgeschaltet werden würde, egal welchen EMK-Wert der Motor gerade liefert. Das kann ich mir aber nicht vorstellen, dass das ein Decoder macht. Wäre irgendwie "blödsinnig".

Zitat

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Ausserdem ist normalerweise die EMK Spannung kleiner als die Betriebsspannung (warum, habe ich mir noch nicht ueberlegt) sodass dort auch noch ein Spielraum fuer den AD bleibt.

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Naja, wäre es anders, hätten wir den idealen Generator (perpetuum mobile). Bei dem die Energie die durch Drehmoment erzeugt, dann wieder in einen baugleichen Generator geschickt, in diesem wieder die gleiche Drehzahl erzeugt usw. (Übertragungsverluste vernachlässigt )

Zitat

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Zudem haben die meisten modernen (Billig-)Mikroprozessoren inzwischen 12bit Wandler, die das Problem weiter entschaerfen.

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Für den Moba-Bereich wären sogar 6 Bit mit 3-Stufiger AD-Uref vollkommen ausreichend.

Zitat

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Aber Du hast recht, eine Umschaltung der Referenzspannung in Abhaengigkeit von der Fahrstufe ist immer noch eine Moeglichkeit, den Wertebereich des Wandlers zu erweitern. Uebrigens ist das keine adaptive Regelung. Eine solche aendert die Regelparameter dynamisch z.B. durch einen "Lernprozess".

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Dazu habe ich oben schon was geschrieben, ich denke, dass du das auch so gemeint hast. Eine "blinde" Umschaltung, einfach nur abhängig von der vom Steuergerät geschickten FS halte ich für "blödsinnig".

Hallo Stephan-Alexander,

Zitat

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Anders bei der adaptiven Regelung (sofern ich das richtig verstanden habe): die Referenz von hier 16V wird je nach Fahrstufe geteilt, bevor der ADC daraus losgelassen wird: kleinste Fahrstufe mit einem Tastgrad von 1/16 und wird landen bei 3,75rpm (bzw. 0,0375 bis 0,0875 km/h). Damit sind langsame Fahrten möglich.

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Der "C" Decoder löst bspw. zwischen 1mV bis 5mV je Bit (10bit ADC) die EMK auf, abhängig, in welchem EMK-Bereich sich der Motor gerade befindet. Da die EMK sowieso noch über einen Spannungsteiler mit Filterkondensator ( paar nF) geht, reicht der Bereich über alle FSen voll aus.
Eine Anmerkung noch zur AD-Uref:
Diese kann nicht beliebig klein gewählt werden. Ich kann also nicht einfach 1mV an einen Eingang der MCU legen und diese 1mV dann als AD-Uref benutzen, um eine AD-Wandlung mit 1/1000 mV Auflösung durch zu führen. Genaueres dazu findet man immer in den Datenblättern der Microcontorller.

Zitat

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Nun habt ihr beide ein "zu langsames Fahren" als nicht für dauerhaften Betrieb sinnvoll genannt. In einer von mir gestarteten Umfrage [2] folgen dieser These 2/3 der Teilnehmer. Dies bedeutet jedoch, dass ein 8, maximal ein 10bit ADC in Verbindung mit einer adaptiven Regelung ausreicht; eine größere Auflösung wird nicht benötigt.

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Das längere Dahinfahren ("Dahinkriechen") mit einer Geschwindigkeit unter 2 o. 3km/h ist nicht nur unrealistisch, sondern auch verschleißtechnisch für den Motor schlecht (lange Kommutierungsdauer -> Funkenbildung -> Verschleiß). Diese extrem langsamen Geschwindigkeiten von unter 1 ja sogar unter 0,1km/h geregelt fahren zu können, halte ich nur für das ruckfreie Anfahren und Bremsen für sinnvoll.
Ganz nebenbei ist diese Fähigkeit aber auch noch ein Zeichen dafür, wie fein die Übergänge der einzelnen FSen geregelt werden können. Dadurch lässt sich sehr realitätsnah fahren, Stichwort: "optische Simulation großer Masse"

Komplette Zustimmung. Diesmal stand ich mit der geringeren Generatorspannung auf dem Schlauch , obwohl ich gerade ueber den Unterschied zwischen idealem/realem Motor "doziert" hatte. Noch eine Frage zur Klaerung: Wenn ihr von Fahrstufe 1 sprecht, meint ihr dann 1 aus 14, 1 aus 28 oder 1 aus 127?
Regards

Hallo Henner,

Zitat

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...Noch eine Frage zur Klaerung: Wenn ihr von Fahrstufe 1 sprecht, meint ihr dann 1 aus 14, 1 aus 28 oder 1 aus 127?

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Da hast du mich jetzt erwischt. ops: Da bin ich leider nicht immer ganz konsequent und meine nicht immer das gleiche, wenn ich von der FS1 schreibe.

In meinen Videos zur Langsamfahrt:
Ist die FS1 die, die ich einerseits vom Steuergerät als 1/28 (DCC) oder 1/31 (C-Digital) sende. Auf der anderen Seite habe ich natürlich decoder-intern den kleinstmöglichen PWM-Tastgrad (1/255) zugeordnet und auch meist einen niedrigen AD-Soll-Wert zw. 1 und 12 (1mV bis 12mV) für die Regelung bei FS1 (abhängig von Motor und ob mit Schwungmasse) bei dem "C" Decoder.
Bei den DCClern habe ich ebenfalls den kleinstmöglichen Tastgrad der PWM zugeordnet, also 1/255 (CV2 =1 bei 3-Punkt) (D&H: CV2 =0 | CV49 =1 o. 2 | CV48 =7).
Außerdem habe ich ebenfalls die Regel-Uref herunter gesetzt (Zimo: CV57 =40 bis 80) (ESU: CV53 =40 bis 120) (techn. bedingt bei D&H nicht vorhanden).
Also meine ich in dem Fall mit FS1 die kleinstmögliche Geschwindigkeitsstufe die ich der Steuergerät FS1 zuordnen kann, sodass die Lok noch fährt.

In anderen meiner Posts meine ich mit FS1 manchmal aber auch einfach die interne FS1, also einfach den kleinstmöglichen Tastgrad der PWM (1/Tastgrad).


Manchmal spreche ich auch von Geschwindigkeitsstufen, damit meine ich dann die tatsächlichen, physischen Fahrstufen, die der Decoder durch die Regelung erzeugen kann. Diese kann geschwindigkeitsmäßig dann auch zw. den Geschwindigkeiten von 2 PWM-Tastgraden sein.

Ich weiß, das ist eigentlich ziemlich blöd von mir, weil dadurch lauter Missverständnisse entstehen können und auch schon entstanden sind. ops:
Also bei Unklarheiten in meinen Posts einfach gerne nochmal nachfragen, was ich denn da bitte gemeint haben will...
Manchmal lässt sich das glücklicherweise auch durch den Kontext ableiten, um "welche" FS1 es gerade geht.

Guten Abend Henner und Hermann,

ein paar Gedanken möchte ich noch zu Diskussion beitragen:

@Henner: weiter oben hast Du über den Unterschied zwischen Generatorspannung und angelegter Spannung geschrieben. Aus der Drehzahlformel geht das Ausmaß0 dieses Unterschied dann hervor, wenn man Praxismessungen durchführt (das muss keine PWM sein, es reicht auch DC ). Ein paar Beispiele möchte ich hier anführen:
Bei einem Faulhabermotor kann man den Unterschied eher vernachlässigen: 17 Ohm * 23mA = ca 0,5V (FH1717-12S) ohne Getriebe, im Fall der BR 18.1 als 3411 sind es 35 mA bei 12V (ca. 0,6V). Das ist sehr wenig!
Im Fall des Modells Brawa 0303 (ex BR 232) komme ich auf 9,5Ohm * 0,108A = ca. 1V.
Beim GFN-Modell BR 55 (1155): 22,8 Ohm * 0,1A = ca. 2,3V
Und schließlich bei der E41 (3034.1 Märklin): 9,8 Ohm * 0,321A = 3,1V
Und diese genannten Werte sind Leerlaufwerte. Vielleicht eine doofe Frage: mit welcher CV kann man diesen Unterschied am ehesten ausbügeln, wenn überhaupt?

Zu Deiner Frage nach der Fahrstufe: ich spreche grundsätzlich von FS1/14 (wobei aufgrund der Verteilung dies oft identisch mit 1/28 ist, weil die Zwischenstufen nach oben verschoben sind).

@Hermann: mit Deiner Eischätzung einer dauerhaften v_min von 2-3 km/h liegst Du über den meisten v_min, die ich auf 1Hz veranschlagt habe (Vergleichswert zwischen den Modellen). Somit sind meine Überlegungen zur Auflösung des ADC hinfällig geworden; müsste andererseits von Dekodern jeglicher Art erreichtbar sein, oder?

Noch eine Frage zur adaptiven Regelung: wenn ich Eure Erklärungen richtig verstanden habe, werden die Regelparameter stets neu ermittelt und zur Steuerung des Motors angepasst? Im Fall des ESU wwerden damit wohl nur P und I (da der Lopi wohl "nur" ein PI und kein PID-Regler ist) ermittelt?
Ich greife Deine Frage von früher mal auf: wie?
Und erweitere diese: und wie geht das mit dem D-Anteil für einen PID-Regler?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Guten Abend,

Ich habe hier einmal den Link zur ersten Version meiner Tabelle:
https://www.docdroid.net/6afKsG9/decoder...ich-v1.pdf.html
So in etwa habe ich mir das vorgestellt, wobei noch einige Messwerte und die Beschreibeung der Regelung fehlen.
Fals ihr noch Vorschläge oder Kritik (schon zu diesem frühen Zeitpunkt) habt, haltet euch nicht zurück.
Bitte berichtigt mich auch, fals sich irgendwo Fehler eingeschlichen haben.

(Also wie schon erwähnt möchte ich die Motorsteuerungen vergleichen...)