Hallo Henner,
Ich arbeite mit Nachdruck daran einen repräsentativen Teil meiner Messungen mit EMK Simulation herauszunehmen, damit klarer wird von was ich spreche.
Zitat
Deine Ueberlegungen bezueglich mechanischer Zeitkonstante und Beschleunigung stimmen nur, wenn der Regler volle Spannung an den Motor anlegt.
In unserem Fall gilt folgendes:
Der Motor wird mit einer PWM betrieben, die etwa 14 bis 15V Spannung hat. Da die PWM-Freq. höher als 20kHz ist, ist das für den Motor so, als ob wärend des "Impuls-Bursts" eine Spannung abhängig vom Integral über die Einzelimpulse für eine gewisse Länge anliegt. So lang bis eben die nächste Messpause kommt. Die Spannung, aus Sicht des Motors, ist bei ganz kurzen Impulsen unter 10us (wegen der "langen" Impulspausen) nur noch theor. 1 bis 4V mit denen sich dann ein anderer Strom ergibt. Für diesen Bereich gilt die mechanische Anlaufzeitkonstante aus dem Datenbaltt aber nichtmehr!!! Mit der Du aber argumentiert hast, nicht ich, das desshalb keine höhere Abtastung nötig sei, weil der Motor immer mit bspw. 60ms verzögerung reagiert. Das war ja gerade der Aufhänger deiner Argumentation. 
Die gilt nur für die Nenndrehzahl bezogen auf die Nennspannung!!!
edit: Das war falsch, sie glit natürlich für alle Spannungen, sofern diese vom Motor umgesetzt werden können!
Das die nicht immer gelten kann, kann man sich ganz leicht an der unteren Drehzahlgrenze überlegen. Wenn ich eine sehr niedrige Spannung anlege (die für die langsamst mögliche Drehzahl), würde der Motor 60ms brauchen um auf 63% Drehzahl zu kommen?!?! Wenn die Spannug für den Motor nicht zu niedrig ist (also so, dass er sich nicht garnicht dreht), dann dauert es keine 60ms bis er sich dreht. Also gilt das so nicht. Die Zeit, die für deine Argumentation die richtige wäre, ist die Zeit, wie lange der Motor braucht, um elek. Leistung in mechanische zu wandeln. Also eigentlich wie viel el. Energie min. hineingesteckt werden muss, damit diese in mechanische gewandelt wird. Das ist aber nicht die mechanische Anlaufzeitkonstante!
Warum? Weil sich die Energie, die der Motor aufnimmt aus VAs ergibt. Die aufgenommen Energie wächst also mit der Zeit an was bei der mechanischen Anlaufzeit dann eine Energie ergibt, die hineingesteckt werden muss, bis 63% der Nenndrehzahl erreicht sind. Daraus kannst du aber keine Aussage treffen, wie klein das kleinste Energiepaket sein muss, damit der Motor dieses noch in mech. Energie wandeln kann, sondern nur wie groß das Energiepaket sein muss, um 63% der Enddrehzahl zu errichen. Also in unserem Beispiel für die Nennspannung bezogen 12V * ~0.077A * 0.06s = 55.44 ; mWs!
Nehmen wir jetzt die 7mV als Motorspannung (korrespondierende Drehzahl laut kn im Datenblatt = 10U/min), dann ergibt sich: 0.007V * 0.011A * 0.06s = 0.00462 mWs;
Wir können also aus den Angaben nicht wissen, wie groß die kleinste Energiemenge für den Motor sein muss, damit er diese noch in mech. Energie wandel kann. Weiterhin sieht man, dass wir desshalb auch die 60ms nicht für alle energetischen Bereiche des Motors annehmen können. Weil: Nehmen wir mal an die 10U/min wären die "Grenzdrehzahl" (begrenzt durch Reibung etc.). Dann wären aber mit der Argumentation der mechan. Anlaufzeitkonstante auch 63% von 10U/min also 6.3U/min möglich und die 10U/min wäre garnicht die "Grenzdrehzahl"! Diese "Schraube" lässt sich beliebig weiter nach unten Drehen und der Motor dreht sich mit 63% von 1/1000 U/min 
usw.!
Also nochmal: Was du für deine Argumentation wissen müsstest, wäre die kleinste Energiemänge die der Motor in mechanische wandeln kann.
Die Energieaufnahme des Motors hängt von dem Integral über die Impulse in dem Zeitfenster ab (Vs) und ergibt sich dann aus dem Produkt mit dem vom Motor aufgenommenen Strom (->Energie [VAs]).
Zitat
Dann bekommst Du die von Dir errechneten Beschleunigungswerte. Ein vernuenftiger Regler macht sowas nur, wenn der Motor blockiert und partout nicht beschleunigen will. Ansonsten liegen weitaus niedrigere Spannungen an, mit entsprechend geringerer Beschleunigung (aber der gleichen Zeitkonstante).
Tut mir leid, aber das ist alles nicht korrekt, bzw. ich habe das auch nie anders behauptet 
Die PWM hat zunächst einmal immer die gleiche Spannung und die Regelung "regelt" über die Impulsbreite praktisch durch die Integration der Spannungsimpulse die Spannung, die dieser effektiv "bekommt" und darüber indirekt die Stromaufnahme des Motors. Da sind wir uns einig?
Ein Motor ist im Prinzip eine Induktivität, für die gilt: "Induktivitäten Ströme sich verspäten!" (Merkspruch aus der Schule... ) Die Spannung liegt quasi sofort an und über die "Dauer" wird "geregelt", wie viel Strom fließen darf! Das wiederum bestimmt die Energieaufnahme des Motors (siehe oben), woraus dessen Drehzahl/Drehmoment direktproportional resultiert. Hier denke ich ist auch alles klar?
Ich verstehe was du sagen willst, das ist auch irgendwo richtig, aber daraus dann zu schließen, dass für jede Spannung immer nach der mech. Anlaufzeitkonstante die 63% der zugehörigen Drehzahl vorliegen, ist einfach falsch. Ich habe das auch nicht behauptet und ich habe meine "Abschätzungen" in meinem früheren Post korrekterweise nur auf die mech. Anlaufzeitkonstante bezogen, wenn diese auch für den Motor wohl definiert ist.
Ich hoffe ich haben jetzt ausreichend über die Grundlagen erklärt und es sollte jetzt für jeden klar sein .
Auch wenn ich jetzt nicht auf den Einfluss der PWM-Frequ für diese Frage eingegangen bin und hier mit einer 20kHz PWM argumentiert habe. Bei z.B. 70 bis 100 kHz sieht das ganze nämlich wieder etwas anders aus, weil die Impulse da so kurz sind, dass der Motor (wie bei einem Schaltnetzteil) mit einstellbarer Gleichspannung betrieben wird.
Zitat
Dein Argument mit dem "grundlos" uebersteuernden Regler verstehe ich auch nicht ganz. Nehmen wir mal einfachheitshalber einen PI Rgeler an: Bei einer kleinen Regelabweichung wird der P-Anteil den Regler nicht voll aufreissen und der I-Anteil sollte nicht sofort anspringen.
Ein gut eingestellter PI(D) Regler schwingt praktisch nicht ueber;
Warte den Auszug aus meinen Messungen ab, dann denke ich, wird sich einiges klären (hoffentlich 
).
Ein P- und auch D-Regler führen immer zu Übersteuerungen! Die Antwort auf die Frage, wie gut ein Regler ist, steckt unter anderem in der Stärke der Übersteuerung und in der Dauer der Überschwinger.
Um diese Dinge bei einer Regelung einzudämmen, werden die Regler "perfekt" auf das System und dessen Arbeitsbereich eingestellt.
Das kann ein Decoder nie leisten!!!! Da fehlen dem Decoder (der Regelung) viel zu viele Infos: Alle möglichen elektro-mechanischen Eigenschaften des Motors, Eigenschaften über das Getriebe usw!
Aufgrund der vielfältigen Einsatzumgebungen (x verschiedene Loks mit x versch. Antrieben etc.) und der immensen Informationslücken, ist das Übersteuerungsverhalten dieser Regler nicht so zu optimieren, wie wir das bspw. in der Arbeit machen.
Bei uns, wird die Regelung und Hrdware speziell auf deren Einsatzgebiet erstellt und angepasst. Soetwas gibt es bei der MoBa nicht.
Es ist für den Motor so als ob! Natürlich liegt in Wahrheit die Spannung der PWM also 13 bis 15V an. Darum auch meine Bedenken zu deiner Aussage, meine Abschätzung seien unerheblich, weil diese nur für die Nennspannung gilt, diese aber nicht anläge.
ops: ...
