Как искать проблему в системе с обратной связью?

[sergey zhukov]

Как вы обычно ищете пролемы в системе с обратными связями? Вот у меня проблема: механизм под управлением ПИД-регулятора, входящий в агрегат, колеблется (да и другие части агрегата тоже колеблются, все связано). Непонятно, в чем дело. Либо это помехи в контуре, либо регулятор возбуждается, либо модуль управления просто неисправен, либо проблемы с механикой, либо дело вообще в другой составной части агрегата, а этот механизм просто болтается вместе со всем остальным. Причем я ничего не могу настраивать в рабочем режиме, настройка регулятора в это время недоступна. Нужно все останавливать, менять настройки и снова запускать. А это все очень долго.

Как тут обычно делают? Разрывают обратную связь? Или меняют все подряд?

[realeugene]

Никогда не имел дела с настройкой регуляторов больших агрегатов. Просто как идея. Подключиться и записать сигналы одновременно в разных точках контура не получится? Ставить диагноз в слепую довольно сложно. Ну и смотреть на форму колебаний, ища причину.

-- 14.12.2025, 15:54 --

sergey zhukov в сообщении #1712493 писал(а):

Разрывают обратную связь?

Если агрегат без обратной связи не улетит в космос - хорошая идея. Подавая на вход небольшие управляющие воздействия можно оценить насколько хорошо агрегат их отрабатывает.

Но если есть возможность заменить всё подряд - это может оказаться проще, чем искать причину.

[sergey zhukov]

realeugene
Записать можно. Но все равно трудно понять, что не так, даже если все кривые перед глазами.

[realeugene]

sergey zhukov в сообщении #1712496 писал(а):

Но все равно трудно понять, что не так, даже если все кривые перед глазами.

Если кривые перед глазами - то можно посмотреть, насколько выходная реакция каждого компонента на его вход соответствует ожидаемой. У вас же есть собственное понимание этого контура? Его модель в голове?

[amon]

sergey zhukov в сообщении #1712493 писал(а):

механизм под управлением ПИД-регулятора, входящий в агрегат, колеблется

Такое обычно случается, если время реакции регулятора (электрическое) оказывается много меньше времени реакции управляемого агрегата (обычно, механического). Где-то на входе регулятора должен стоять интегратор. Я бы начал с него. Если в нем высох конденсатор, то эффект будет именно такой.

[Alex-Yu]

Измерьте характеристику (частотную, а лучше импульсную (или переходную)) разомкнутой петли обратной связи. А дальше стандартные критерии устойчивости. Кстати, можно частями, измерять отдельные части системы (для поиска где проблема). Но критерий устойчивости все равно ко всей разомкнутой петле.

[realeugene]

amon в сообщении #1712499 писал(а):

Если в нем высох конденсатор, то эффект будет именно такой.

Разумно. Не зная ничего ни про объект, ни про контроллер, но зная, что это ремонт ранее работавшей системы, а не разработка новой системы с нуля, рациональнее всего предположить именно высохший электролит.

[GraNiNi]

realeugene в сообщении #1712535 писал(а):

высохший электролит

Отклонение от темы.

(Оффтоп)

Высохший электролит - заблуждение которое транслируется уже много десятилетий.
Электролит не высыхает - там другая причина.

Очень давно специально изучал этот вопрос. Разобрал около десятка электролитов, которые потеряли емкость.
Причина - коррозия контактов - токосъемников в месте их крепления к свернутым в рулон алюминиевым лентам конденсатора с образованием рыхлых продуктов коррозии. Как результат - рост контактного сопротивления, разрушение контакта с резким уменьшением площади контакта до их полного обрыва.

[sergey zhukov]

GraNiNi

(Оффтоп)

Да почему же сразу заблуждение? Жидкий электролит в электролитических конденсаторах есть, для работы конденсатора он необходим, высохнуть он очень даже может. Понятно, что и другие проблемы бывают.

[GraNiNi]

sergey zhukov

(Оффтоп)

sergey zhukov в сообщении #1712578 писал(а):

Жидкий электролит в электролитических конденсаторах есть, для работы конденсатора он необходим, высохнуть он очень даже может

Там электролит - как глицерин - он практически не испаряется и высохнуть не может.

[realeugene]

GraNiNi в сообщении #1712571 писал(а):

Электролит не высыхает - там другая причина.

Сейчас наверное уже да: химическая коррозия, ускоряющаяся при повышенных температурах, из-за которой конденсаторы с предельной температурой 105 градусов гораздо дольше служат, чем 85-градусные. Но древние К50 герметизировались не резинкой, а какой-то твёрдой эпоксидкой. У них иногда отслаивался аллюминиевый колпачёк, и внутри через некоторое время бумага становилась сухой.

[GraNiNi]

realeugene в сообщении #1712586 писал(а):

Но древние К50

(Оффтоп)

Вот именно их я и разбирал.

В качестве жидких электролита в конденсаторах используются высококипящие неиспаряющиеся жидкости: глицерин, гликоли, лактоны и пр. в которых для создания электропроводности растворены некоторые соли. Для повышения электропроводности и растворяющей способности к ним добавляют несколько процентов воды. Вот эта вода и является коррозионным агентом, разрушающим алюминиевые контакты. При этом выделяется газообразный водород, который приводит к вздутию корпусов.

Эта вода может расходоваться и испаряться. Емкость от этого конечно упадет, но не критично.
Когда емкость конденсатора падает с сотен микрофарад до десятков и сотен пикофарад - это внутренний обрыв - проверено неоднократно и высыхание здесь ни при чем.

Совсем недавно заменял конденсатор в мониторе.
Из номинала в 470 мкф он показывал емкость 270 pF.
Разобрал - причина та же - обрыв.

[realeugene]

GraNiNi в сообщении #1712592 писал(а):

Вот именно их я и разбирал.

Воспоминания из детства - сухая бумажка в конденсаторе с отвалившейся крышкой.

[Serg53]

sergey zhukov в сообщении #1712493 писал(а):

Непонятно, в чем дело. Либо это помехи в контуре, либо регулятор возбуждается, либо модуль управления просто неисправен, либо проблемы с механикой, либо дело вообще в другой составной части агрегата

Нарушение баланса фаз и амплитуд сигналов в системе управления может зависеть от большого количества различных факторов и причин. Это могут быть и механические и электрические дефекты или износы частей оборудования, в том числе в проводах (особенно гибких, деформируемых), в изоляции проводов, в пайках, контактах разъёмов, переключателей, замыкания сигналов и много других причин. Если в контуре управления используется цифровая вычислительная техника, то возможны и неконтролируемые нарушения программных алгоритмов. Можно сказать заскоки электронных мозгов или искусственного интеллекта.

-- 26.12.2025, 16:07 --

realeugene в сообщении #1712535 писал(а):

рациональнее всего предположить именно высохший электролит

В моём радиолюбительском арсенале имеются ещё оксидные конденсаторы, изготовленные в нашей стране в 60-х годах прошлого века, которые сохранили свою номинальную ёмкость и незначительное внутреннее сопротивление. Короткое замыкание заряженного конденсатора вызывает отчётливую искру без внутреннего его повреждения. Однако, оксидные конденсаторы, изготовленные в странах СНГ в 90-х годах, теряли кондицию в пределах полугода. Мне пришлось заменить много таких конденсаторов. Основной причиной их отказов было окисное разрушение выводов конденсатора в местах контакта с обкладками.

[realeugene]

Serg53 в сообщении #1713360 писал(а):

Однако, оксидные конденсаторы, изготовленные в странах СНГ в 90-х годах, теряли кондицию в пределах полугода.

В 90-е уже было достаточно японцев и китайцев, чтобы не связываться с советским наследием.