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

[razzortec]

Les photos du PCB, certains composants ont souffert

Pour JCB, la capa C15 est soudé en dessous, idem pour la capa C31 de 47uF (diminution de l'offset)

Le montage

Avec un gros plan, sur U5 et U6 cad le TIV

[J-C.B]

En mettent des volt dans REW, j'arrive à un peu plus de 100 mV à 30Hz
Dans MC12 , en laissant Ain=1, je suis à 2.4 V à 30Hz, pour que les images soientt comparable en valeurs, j'ai mis AIN=0.04 et des poussières

Donc très forte probabilité d'un problème sur l'étage Tar. Il n'y a aucune raison de modifier le niveau d'entrée (1v crête) pour tenter de les comparer. Afin de s'en assurer il suffit de voir si les niveaux Omar et Ocar sont OK.
Je réitère ma requête, concernant l'envoi des fichiers schémas et tracé Kicad.

[razzortec]

Fichiers envoyés, en réfléchissant tout haut, faut d'abord que je vérifie la calibration de la carte son

[J-C.B]

Fichiers reçus. Je les consulterai demain. Merci.

[christube]

Bonjour et Bonne année,

je me suis un peu repenché sur les experiences que j'avais commencé sur l'asservissement comme expliqué un peu avant sur ce post.

Tout d'abord je suis repartis du circuit qui fonctionne trés bien à partir de l'acceleromètre collé à la membrane et j'ai changé et essayé un peu d'autres circuits correcteur sur la chaine direct. A la base j'avais mis qu'un réseau intégrateur à base d'ampli op qui fonctionne déjà trés bien mais j'ai envis d'une part :

- de repousser le point d'instabilité afin d'avoir encore plus de gain en boucle ouvert ce qui est important pour la reduction de la disto du HP.
- de gagné un peu en bande passante vers le haut car la fréquence de coupure haute du systême bouclé est pas trés haute ( 100 ou 120 hz de mémoire )

Donc j'ai cablé sur ma carte à essais un réseaux PID parralèlle à avec potentionmètre ajustable sur chaques cellules pour modifier en temps reel les parramètres de P, I, et D ( P étant une liaison direct, I l'intégrateur avec une Fc limite vers 10 hz , et D un dérivateur avec une limite à 1KHz )

Bon aprés essais je trouve que c'est surtout la cellule "intégrateur" qui est vraiment efficace.

j'ai essayé ensuite un correcteur : " intégrateur + phase avance " là c'est intérresant car je reduis l'éccart de phase entre la sortie du systême bouclé et la consigne.

Je vous montre celà sur le graphe ci dessous :

Donc vous pouvez voir un digramme de bode mesuré au niveau du capteur avec:
- en bleu la réponse du hp sans asservissement.
- en vert la consigne ( qui est filtré en passe haut à 20 Hz avec un LR 2e ordre )
- en Jaune la réponse avec le correcteur Intégrateur seul.
- en Rose la réponce avec le correcteur intégrateur + avance de phase.

Donc une nette amélioration dans le haut du systême.

ensuite je suis passé à l'asservissement via le courant absorbé par le HP.
( suivre message suivant )

[christube]

Donc pour suivre: aprés réflexion, dessin d'un schéma et cablage sur la carte à essais des composants pour ce servir cette fois ci du courant du hp pour asservir..

J'ai du faire la modélisation de l'impédance du HP pour faire un circuit qui ne prendre que le courant généré par la force electromotrice du hp. Courant qui est à l'image de la vitesse de la membrane et en passant dans un cirtcuit " dérivateur " j'ai une tension à l'image de l'acceleration.

Voici le schéma que j'ai fait avec les dernières valeurs de composants que j'ai essayé:


Bon et donc cette fois ci j'ai pris le courage de " bouclé le systême" et monter le gain de la chaine direct tout en regardant ce qu'il se passe sur la réponse amplitude / fréquence du HP.

ça fonctionne mais c'est pas " ouf "
- j'ai pas vraiement une baisse de la disto, et pire j'ai une intermodule qui apparait vers les 8 kHz ceci parce lorsque la membrane ce déplace son impédance de l'inductance du HP est modulé et ça mon réseaux correcteur ne le fait pas .

- Si je regarde la tension image de l'accelération sur le scope ( tension en sortie du dérivateur / entrante dans le pole - du comparateur ) elle semble se rapprocher de la consigne lorsque que je monte le gain de la chaine direct, mais si je compars la mesure de cette tension avec une mesure faite avec le son qui sort vraiment du HP il y a des eccarts :


- en vert : la consigne
- en bleu : la mesure avec l'acceleromètre sur la membrane
- en jaune : la tension image de l'acceleration de la membrane ( repert sur le schema )

et bien c'est pas gagné l'asservissement avec cette méthode...

[christube]

J'ai oublié de dire: avec l'asservissement avec acceleromètre sur la membrane, l'accelèrometre doit être possitionné de façon avec avoir le moins de 'pic" sur la réponce en fréquence et les pic le plus haut possible en fréquence.

Ensuite dans le réseaux correcteur c'est en ajoutant en plus du réseau " intégrateur + Avance de phase " un filtre rejecteur donc la fréquence rejeté est celle qui " accroche " lorque que je monte trop le gain. De cette façon j'ai pus atteindre un gain en boucle ouvert bien grand et une baisse de la disto produit par le HP de 30 dB..

[J-C.B]

Bonjour,
Razzortec et moi avons décidé d'exploiter la trêve des confiseurs pour des raisons familiales communes.
Je n'ai pas décelé d'anomalie dans le tracé. Ce qui ne signifie pas que j'ai tout vu. L'objectif est donc de reproduire au plus près, entre les points d'entrées et Ina, les transferts prévus. Puis vérifier que la tension de sortie de l'ampli, (en lui appliquant en entrée un signal indépendant de Ina et calibré de telle sorte que l'amplificateur ne sature pas à la fréquence d'accord du couple HP+boite), est le reflet de la courbe Z(F) du HP+boite. Cette mesure d'impédance étant réalisée avec la résistance de saisie de courant. Bon courage à Razzortec.

Christube,
Si cela peut t'aider:
https://delapucealoreille.over-blog.com/2019/03/asservissement-en-pression-d-un-hp-electrodynamique.type-cfbv.html
Dans lequel tu découvriras qu'asservir en accélération ne signifie pas asservir en pression. Cela est dû au fait que l'impédance de rayonnement, n'est pas une masse pure. La conversion vitesse -> accélération n'est donc pas suffisante. La pression délivrée est le produit du flux de vitesse ( débit d'air) par l'impédance acoustique de rayonnement. Par=Zar.Sd.v

Meilleurs vœux, à tous.

[christube]

Cepandant la mesure obtenu avec l'accéleromtre collé sur la membrane donne une réponse amplitude /fréquence identique à une mesure faite avec un micro omni au moins dans le grave, les petites différences que j'ai noté c'est qu'il apparait sur la mesure avec le micro des interferences du local surtout si le HP est proche des paroies. De même que les mesures de disto sont trés proches entre le micro et le piezo collé. Dans mes experiences faites ou je comparais l'asservissement au moyen du piezo et du micro j'avais des reslutas trés comparable.

J'ai commencé aussi à utiliser le caisson de grave assrvi par micro pour faire du "bass-trap" electronique : je mets le caisson dans un angle de la piéce là où la pression sonore est élevés dans les basses et dans lequel les modes stationnaire se formes. Le caisson est allumé mais ne reçois aucun signal puis dans la piéce j'envois du grave avec un autre HP, je peux alors noté une baisse de niveau proche du micro du systême asservi mais ce n'est pas suffisant, j'ai un peu éloigné le micro du hp et rajouté du gain en boucle ouvert et là l'effet de bass trap commence à se sentir. Pour bien faire il faudrais ajouter plusieur hp de grands diamétres et sur plusieur angles de la piéce pour voir l'impact sur la réponse modal de la piéce..

Pour revenir à l'asservissement : n'est t'il pas plus simple et efficace d'asservir dans le grave avec un acceleromètre? voir carrement le micro? au moins je pars d'une mesure depuis la grandeur physique final et pas par une serie de circuits qui modélisent..

[razzortec]

Bonjour à tous et meilleurs vœux

L'objectif est donc de reproduire au plus près, entre les points d'entrées et Ina, les transferts prévus. Puis vérifier que la tension de sortie de l'ampli, (en lui appliquant en entrée un signal indépendant de Ina et calibré de telle sorte que l'amplificateur ne sature pas à la fréquence d'accord du couple HP+boite), est le reflet de la courbe Z(F) du HP+boite. Cette mesure d'impédance étant réalisée avec la résistance de saisie de courant. Bon courage à Razzortec.
.

J-C.B peux tu apporter des explications

[J-C.B]

au moins dans le grave

C'est la zone ou l'impédance de rayonnement est purement massique, autrement dit en contrôle de masse (ou d'accélération).

n'est t'il pas plus simple et efficace d'asservir dans le grave avec un acceleromètre?

L'important est de contrôler l'un des vecteurs (Déplacement, vitesse, accélération) du mouvement.
Le reste en découle avec plus ou mois de facilité suivant le choix fait.

au moins je pars d'une mesure depuis la grandeur physique final et pas par une serie de circuits qui modélisent..

Si la grandeur finale n'est pas interprétée en fonction des éléments mis en mouvement et des vecteurs qu'ils contrôlent, je ne vois pas l'intérêt de se priver de cet élément d'approche et d'aide à l'interprétation, qu'est la modélisation.

[J-C.B]

Bonjour Razzortec,
Nous avons constaté que les courbes relevées au point Ina ne sont pas conformes à ce qu'elles doivent être. A priori, cela est du à l'étage Tiv qui vient en rétroaction sur le sommateur.
Cette partie peut être considérée comme indépendante et devrait donc approcher de très près les courbes simulées.
Le relevé du transfert à travers la réponse de l'ampli seul, bouclé en courant, chargé par le HP et sa boite permet de lever le doute, voir faire apparaitre des disparités de caractéristiques ou du modèle. Je veux dire par la que le dôme n'est pas pris en compte par le système et que mes tests ont toujours eu lieu sur des coax.

[razzortec]

Une mesure avec OFLtr qui va direct sur l'entrée + de OPA 134
La mesure en fin d'AM

[J-C.B]

Razzortec,
Plutôt directement du générateur vers l'entrée de l'ampli.
Merci

[christube]

J C B j'ai commencé à lire le lien de votre post, c'est trés interressant. Si les formules sont simples au départ elles deviennent moins évidentes pendans qu'elles passent à la "moulinette", perso je n'ais aucun mal avec les propriétés du pont diviseur de tension , lois d'ohms, lois de mailles et des noeux, fonction de transfèrert du 1e ordre, mais par contre dans tout ce qui est de " mouliner " avec tout ces équations ( developement, factorisation, etc ) j'ai besoin de me remetre "dans le bain"

j'en suis au 2 e chapitre jutement où j'ai besoin de comprendre ce qui ne va pas encore dans mon systême asservi créé.

J'ai une remarque cepandant : sur vos montages de pont ( maxwell, anderson ... ) la compensation de Zle du HP est juste une fonction du 1 er ordre mais l'impédance de Le du HP à une fonction quand même différente de celle du 1 er ordre.

Quand pensez vous du pont que j'ai fais sur mon circuit? en faite j'ai essayé de faire coincider la courbe d'impédance de la branche de compensation du pont avec celle du hp de manière à ne voir en sortie du pont la courbe de la fréqueunce de résonnace du HP. Bon ça tiens jusqu'a 4 /5 KHz et au délà les courbes diffèrent... Pour remedier à ce problême je limite la sortie du pont et du réseaux dérivateur ( appelé convertiseur Vitesse -Pression dans vos posts ) vers le haut, de toute manière c'est pour un HP de sub. Je constate que la limitation dans le haut n'est pas suffisante actuellement car j'ai un peu d'accroche vers 10 KHz surtout si le débattement de la membrane deviens important. Je pense donc à passer par un filtre passe bas avec un ordre plus élevè mais l'autre problême c'est les rotations de phase supplémentaires ajouté sur le signal mesuré ( ou sur le direct tout dépends où je place mon filtre passe bas ) vont probablement déstabiliser le systême, ou creer une fréquence d'accroche plus basse.

D'ailleur, l'accroche se produis souvent là où la phase en sortisdu systême bouclé passe par à 180 °, en faite la réaction negatif deviens positive. N'est ce pas une généralité sur l'asservissement ce constat?