Broj publikacija Badcontor motor. Loš DC motor. AVR492: Kontrola motora s motorom DC medvjeda s AT90PWM3

Motori u višestrukim motornim vozilima su dva tipa: kolektor i neklekt. Njihova glavna razlika je u tome što se namota kolektora motora nalaze na rotoru (rotirajuće dio), au neklektu - u statoru. Bez ulaska u pojedinosti, recimo da je bejzbol motor poželjniji za sakupljač jer većina zadovoljava zahtjeve koji se stavljaju ispred njega. Stoga će ovaj članak raspravljati u ovoj vrsti motora. U detalje o razlici između bejzbol i kolekcionarskih motora, možete čitati u.

Unatoč činjenici da su se BC-motori počeli primjenjivati \u200b\u200brelativno nedavno, vrlo je ideja njihovog uređaja već dugo pojavio. Međutim, pojava tranzistorskih ključeva i moćnih neodimijskih magneta omogućio je komercijalnoj uporabi.

Bc uređaj - motori

Dizajn Uncolette motora sastoji se od rotora na kojem se magneti i stator fiksiraju na kojima se nalaze namota. Samo tumačenje tih komponenti, motori Bc podijeljeni su na Inyrunner i outrunner.

U multi-motornim sustavima se češće koristi prevelerna shema, jer vam omogućuje da dobijete najveći rotacijski trenutak.

Pro i kontra BC - motori

Pros:

• Pojednostavljeni dizajn motora isključenjem iz svog kolektora.
• Veća učinkovitost.
• Dobro hlađenje
• BC motori mogu raditi u vodi! Međutim, nemojte to zaboraviti zbog vode mehanički dijelovi Motor može stvoriti hrđu i to će se prekinuti nakon nekog vremena. Da bi se izbjegle takve situacije, preporuča se rukovanje motorima s podmazivanjem od odbijanja vode.
• Najmanji radiopomehi

Minusi:

Od minusa, moguće je napomenuti samo nemogućnost korištenja tih motora bez ESC-a (rotacijski kontroleri brzine). To donekle komplicira dizajn i čini BC motore skuplji kolekcionar. Međutim, ako je složenost dizajna prioritetni parametar, onda postoje BC motori s ugrađenim kontrolorima brzine.

Kako odabrati motore za kopričnica?

Prilikom odabira motora neclektona, prije svega, pozornost treba posvetiti sljedećim karakteristikama:

• Maksimalna struja - ova karakteristika pokazuje da maksimalna struja može izdržati namota motora u kratkom vremenskom razdoblju. Ako pretežite ovaj put, utičnica motora je neizbježna. Također, ovaj parametar utječe na izbor ESC-a.
• Maksimalni napon - kao i maksimalna struja, pokazuje koji se napon može poslati na kratko vrijeme.
• KV - broj brzina motora po voltu. Budući da ovaj pokazatelj izravno ovisi o opterećenju na vratilu motora, označena je za slučaj kada ne postoji opterećenje.
• Otpor - ovisi o otporu Motor za učinkovitost, Stoga je otpor manje - to bolje.

U ovom članku, želimo reći o tome kako smo stvorili električni motor od nule: od izgleda ideje i prvog prototipa do punopravnog motora koji je prošao sve testove. Ako vam se ovaj članak čini zanimljivim, zasebno smo detaljni, mi ćemo reći o najviše zainteresiranih faza našeg rada.

Na slici s lijeva na desno: rotor, stator, djelomična montaža motora, motorna montaža

Uvod

Danas, zahvaljujući razvoju moderne elektronike i pojave moćnih magneta na temelju rijetkih metala, moguće je stvoriti više nego ikad, a istovremeno kompaktni i lagani "neclector" elektromotore. U isto vrijeme, zbog jednostavnosti njegovog dizajna, oni su najpouzdaniji među stvorenim električnim motorima. O stvaranju takvog motora i raspravljat će se u ovom članku.

Opis motora

Prvi takav motor je ispisao 3D pisač kao eksperiment. Umjesto posebnih ploča električnog čelika, za tijelo rotora i jezgre statora, na koje je bio namotan bakar, koristili smo uobičajenu plastiku. Neodimij pravokutni neodimij magneti su pričvršćeni na rotoru. Naravno, takav motor nije bio sposoban za izdavanje maksimalne snage. Međutim, to je bilo dovoljno da se motor okreće do 20K okretaja, nakon čega plastika nije mogla stajati, a rotor motora je bio ripped, a magneti su plakali okolo. Ovaj se eksperiment savjetuje da stvorimo punopravni motor.

Nekoliko prvih prototipova

Rotor novog motora napravili smo od jednog neodimij magneta u obliku cilindra. Epoksidni magnet je zalijepljen na osovinu izoštren od instrumentalnog čelika na eksperimentalnoj proizvodnji.

Stator koji smo izrezali lasera iz skupa transformatorskih ploča s debljinom od 0,5 mm. Svaka ploča je zatim temeljito prekrivena lakom, a zatim je gotov stator lijepljen od oko 50 ploča. Laco Plone su bile pokrivene kako bi se izbjeglo zatvaranje između njih i eliminirati gubitak energije na strujama foucaulta koje se mogu pojaviti u statoru.

Kućište motora izrađene su od dva aluminijska dijela u obliku spremnika. Stator je čvrsto u slučaju aluminija i uz zidove. Takav dizajn pruža dobro hlađenje Motor.

Karakteristično mjerenje

Glavni element postolja je težak teret u obliku perilice. Tijekom mjerenja motor okreće ovo opterećenje i izlaznu snagu i trenutak motora izračunavaju se duž kutne brzine i ubrzanja.

Za mjerenje brzine rotacije tereta koristi par magneta na vratilu i magnetskom digitalnom senzoru A3144 na temelju efekta hodnika. Naravno, bilo bi moguće mjeriti brzinu impulsa izravno iz namota motora, jer ovaj motor je sinkroni. Međutim, opcija sa senzorom je pouzdanija i radit će čak i na vrlo malim revolucijama, na kojima će impulsi biti nečitljivi.

Osim revolucija, naša se kabina može mjeriti nekoliko važnijih parametara:

• struja struje (do 30A) korištenjem struje senzora na temelju učinka ACS712 Hall;
• napon napajanja. Mjeri se izravno kroz mikrokontroler ADC, kroz razdjelnika napona;
• temperatura unutar / izvan motora. Temperatura se mjeri toplinskom otpornošću poluvodiča;

Kao rezultat toga, naš kabina može izmjeriti sljedeće karakteristike motora tijekom proizvoljnog trenutka:

• trenutna potrošnja;
• potrošen napon;
• potrošnja energije;
• izlazna snaga;
• promet osovine;
• trenutak na vratilu;
• moć koja teče u toplinu;
• temperatura unutar motora.

Rezultati ispitivanja

Zatim je naš motor već bio testiran. Naravno, bio je u mogućnosti pokazati najbolju učinkovitost (65% u odnosu na 45%) i istovremeno je veća točka (1200 u odnosu na 250 g po cm) od uobičajenog motora. Mjerenje temperature također je napravljeno dovoljno lijepi rezultati, Tijekom testiranja motor nije zagrijao 80 stupnjeva.

Ali u ovom trenutku mjerenje još nije konačno. Motor ne možemo izmjeriti u cijelom rasponu revolucija zbog granice napajanja. Također će biti potrebno usporediti naš motor sa sličnim motorima natjecatelja i testirati ga "u borbi", stavljajući na utrke radio-kontrolirani stroj I nastupite na natjecanjima.

Prepoznatljive značajke:

• Opće informacije
• Koristi kontroler kaskadnog napajanja
• Uzorak programskog koda

Uvod

Ovaj program primjene opisane su u ovim aplikacijskim preporukama, kako implementirati kontrolnu jedinicu za kontrolu upravljačkog motora DC-a (BKEPT) pomoću osjetnika položaja na temelju AVR mikrokontrolera AT90PWM3.

Visokih performansi mikrokontroler AVR jezgra, koja sadrži kontroler napajanja, omogućuje vam da implementirate kontroler za upravljanje motorom velike brzine H.

Ovaj dokument daje kratak opis načela djelovanja jedinstvenog električnog motora DC-a, au detaljima postoji kontrola BECPE u dodiru i također opisuje opis koncept Referentni razvoj ATVRMC100, koji se temelji na ovim preporukama za prijavu.

Također je raspravljalo o implementaciji softvera pomoću upravljačkog kruga koji se temelje na softveru na temelju PID kontrolera. Za kontrolu procesa prebacivanja, upotrijebi se upotreba samo osjetnika položaja na temelju efekta hodnika.

Princip rada

Opseg bkept se neprestano povećava, koji je povezan s brojem njihovih prednosti:

1. Odsutnost kolektorskog čvora, koji pojednostavljuje ili čak isključuje održavanje.
2. Generacija više niska razina Akustična i električna buka u usporedbi s univerzalnim razvodniku DC motora.
3. Sposobnost rada u opasnim okruženjima (s zapaljivim proizvodima).
4. Dobar omjer značajki žarulje i moć ...

Motori ovog tipa karakteriziraju mala inercija rotora, jer Namotavanje se nalaze na statoru. Prebacivanje se kontrolira elektronikom. Trenuci prebacivanja definirani su bilo prema informacijama s osjetila položaja ili mjerenjem obrnutog E.D., generiranim namotima.

Prilikom rada pomoću BKEPT senzora, to je obično od tri glavna dijela: stator, rotor i senzori linije.

Stator klasičnog trofaznog BKEPT-a sadrži tri namota. U mnogim motorima, namotavanje se podijeli u nekoliko dijelova, što smanjuje pulsiranje valjanja.

Slika 1 prikazuje strujni krug Zamjena statora. Sastoji se od tri namotaja, od kojih svaki sadrži tri uzastopna elemenata koja su uključena: induktivnost, otpornost i reverz E.d.S.

Slika 1. Shema zamjene električnih statora (tri faze, tri namota)

Rotor bkepta se sastoji od paran broj stalnih magneta. Količina magnetskih stupova u rotoru također utječe na veličinu rotacije i koraka valjanja. Što je veći broj polova, manji je veličina rotacijskog koraka i manje valjanja zamah. Stalni magneti mogu se koristiti s 1..5 pari stupova. U nekim slučajevima, broj parova polova se povećava na 8 (slika 2).

Slika 2. Stator i rotor trofaznih, tri vijuga

Namotati su ugrađene stacionarne, a magnet se okreće. Rotor bkepta karakterizira lakše težine u odnosu na rotor običnog univerzalnog DC motora, koji se nalazi na rotoru.

Senzor dvorane

Da biste procijenili položaj rotora, ugrađeni su tri dvorane senzori u kućište motora. Senzori su instalirani pod kutom od 120 ° u odnosu na drugu. Korištenje podataka senzora moguće je izvesti 6 različitih prekidača.

Faze za prebacivanje ovise o stanju dvoranskih senzora.

Opskrbu napona napajanja na mijenjanju namota nakon mijenjanja stanja izlaza senzora hodnika. Uz ispravno izvršavanje sinkroniziranog prebacivanja, zakretni moment ostaje približan i visok.

Slika 3. Signali senzora dvorane u procesu rotacije

Prebacivanje faza

Kako bismo pojednostavili opis rada trofaznog BKEPT-a, smatramo samo svoju verziju s tri namota. Kao što je ranije prikazano, faza prebacivanja ovisi o izlaznim vrijednostima senzora hodnika. Uz ispravnu opskrbu napona na namotanju motora, pokreće se magnetsko polje i pokreće se rotacija. Najčešći I. jednostavan način Kontrola prekidača koja se koristi za upravljanje BKEPT-om je shema isključivanja kada namotanje ili provodi struju ili ne. U jednom trenutku, samo dva namota može se oduzeti, a treći ostaje isključen. Povezivanje namota na napajanje Uzrokuje električnu struju. Ova metoda se zove trapezoidna komutaciju ili blok prebacivanje.

Kaskada snage koja se sastoji od 3 poluletara koristi se za kontrolu BKEPT-a. Shema kaskade snage prikazana je na slici 4.

Slika 4. Kaskada napajanja

Prema vrijednostima senzora dvorane, određuje se koje tipke moraju biti zatvorene.

Tablica 1. Prebacivanje tipki u smjeru kazaljke na satu

U motorima s nekoliko polja, električna rotacija ne odgovara mehaničkoj rotaciji. Na primjer, u četiri polivous BKEPT-a, četiri ciklusa električnih rotacije odgovaraju jednoj mehaničkoj rotaciji.

Snaga i brzina motora ovisi o snazi \u200b\u200bmagnetskog polja. Možete podesiti brzinu rotacije i okretati motor promjenom struje kroz namotu. Najčešći način kontrole struje kroz namotu je srednja struja. Da biste to učinili, koristite modulaciju lanitude-impulsa (PWM), čiji radni ciklus određuje prosječnu vrijednost napona na namotima, te, dakle, prosječnu trenutnu vrijednost i, kao rezultat, brzina rotacije. Brzina se može podesiti na frekvencijama od 20 do 60 kHz.

Rotirajuće polje trofaznih, tri vijugavog BKEPT-a prikazano je na slici 5.

Slika 5. Prebacivanje koraka i rotirajuće polje

Proces prebacivanja stvara rotirajuće polje. Na fazi 1 faza A, povezuje se na pozitivnu pušku sabirnice SW1 ključa, faza B je spojen na čest s tipkom SW4, a faza C ostaje nepovezana. Faze A i B su stvorili dva vektorska magnetska toka (prikazana crvena i plava strelica, odnosno), a zbroj tih dva vektora daje vektor magnetskog toka statora (zelena strelica). Nakon toga rotor pokušava slijediti magnetsku tok. Čim rotor dosegne određeni položaj u kojem se stanje dvorane se senzori mijenja iz vrijednosti "010" na "011", izvodi se prebacivanje namota motora: faza u ostaju nerazumna i faza C je spojen na ukupno. To dovodi do stvaranja novog vektora magnetskog toka statora (stupanj 2).

Ako slijedite shemu prebacivanja prikazana na slici 3 i u tablici 1, dobivamo šest različitih vektora magnetskog toka koji odgovara šest koraka za uključivanje. Šest koraka odgovara jednom prometu rotora.

Starter je postavio ATVRMC100

Dijagram kruga prikazan je na slikama 21, 22, 23 i 24 na kraju dokumenta.

Program sadrži krug kontrole brzine s PID regulatorom. Takav regulator se sastoji od tri veze, od kojih je svaki od njih karakteriziran vlastitim omjerom prijenosa: KP, KI i KD.

KP je koeficijent prijenosa proporcionalne veze, Ki je koeficijent prijenosa integracijske veze i kD - koeficijent prijenosa razlikovne veze. Odstupanje određene brzine od stvarnog (na slici 6 naziva se "nedostajući" signal ") obrađuje svaki od linkova. Rezultat tih operacija se presavija i hrani motoru kako bi se dobila željena brzina rotacije (vidi sliku 6).

Slika 6. Strukturna PID regulatorna shema

Koeficijent CP-a utječe na trajanje procesa prijelaza, koeficijentski KI omogućuje vam da suzbite statičke pogreške, a CD se posebno koristi za stabilizaciju položaja (pogledajte opis upravljačkog kruga u softverskom arhivu za promjenu koeficijenata) ,

Opis hardvera

Kao što je prikazano na slici 7, mikrokontroler sadrži 3 kontrolera kaskadnog napajanja (PSC). Svaki PSC može se smatrati modulatorom lanitude-impulsa (PWM) s dva izlazna signala. Da bi se izbjegla pojava kroz struju, PSC podržava mogućnost kontrole latentnosti moći tipki za napajanje (vidi dokumentaciju za AT90PWM3 za detaljnije proučavanje operacije PSC-a, kao i sliku 9).

Ulaz u slučaju nužde (over_Current, Trenutna preopterećenja) povezana je s Pspin. Ulaz u slučaju opasnosti omogućuje mikrokontroleru da onemogući sve PSC izlaza.

Slika 7. Provedba hardvera

Za mjerenje struje, mogu se koristiti dva diferencijalna kanala s programiranim kaskadom pojačala (KU \u003d 5, 10, 20 ili 40). Nakon odabira koeficijenta dobitka, potrebno je pokupiti nominalni otpornik za sunčanje za najpotpunije pokrivenost raspona pretvorbe.

Over_current signal formira vanjski usporednik. Napon praga komparatora može se podesiti pomoću internog DAC-a.

Prebacivanje faza mora se provesti u skladu s vrijednosti na izlaza dvorane senzora. DH_A, DH_B i DH_C su spojeni na ulaze izvora vanjskih prekida ili na tri unutarnja komparatora. Komparatori generiraju isti tip prekida kao vanjski prekide. Slika 8 prikazuje kako se I / O portovi koriste u početnom skupu.

Slika 8. Korištenje mikrokontrolera I / O portova (SO32 kućišta)

Vmot (VDV) i vmot_half (1/2 VDV) se provode, ali ne koriste se. Mogu se koristiti za dobivanje informacija o naponu napajanja.

Izlazi H_X i L_X koriste se za kontrolu mosta napajanja. Kao što je gore spomenuto, oni ovise o kontroloru kaskadnog napajanja (PSC), koji generira PWM signale. U ovoj prijavi preporučuje se korištenje načina upravljanja u središtu (vidi sliku 9) kada se OCR0RA Register koristi za sinkronizaciju lansiranja transformacije ADC-a za mjerenje struje.

Slika 9. Oscilogrami PSCN0 i PSCN1 signali u načinu poravnanja razine

• Vrijeme uklj. 0 \u003d 2 * OCRNSA * 1 / FCLKPSC
• Vrijeme uklj. 1 \u003d 2 * (OCRNRB - OCRNSB + 1) * 1 / FCLKPPSC
• Psc \u003d 2 * (ocrnrb + 1) * 1 / fclkpsc

Pauza bez obrane između PSCN0 i PSCN1:

• | OCRNSB - OCRNSA | * 1 / fclkpsc

PSC blok je označen ClkPSC signali.

Jedna od dvije metode može se koristiti za hranjenje PWM signala u kaskadi napajanja. Prvi je primjena PWM signala na gornji i donji dijelovi kaskade snage, a drugi - u PWM signali aplikacija samo na gornje dijelove.

Opis softver

Atmel je razvio knjižnice za upravljanje BKEPT-om. Prvi korak njihove uporabe je konfiguracija i inicijalizacija mikrokontrolera.

Konfiguracija i inicijalizacija mikrokontrolera

Da biste to učinili, koristite funkciju MC_Init_motor (). To uzrokuje funkciju inicijalizacije hardvera i softvera, kao i inicijalizira sve parametre motora (smjer rotacije, brzine i zaustavljanja).

Struktura strukture softvera

Nakon konfiguracije i inicijalizacije mikrokontrolera može se pokrenuti motor. Trebalo je samo nekoliko funkcija za kontrolu motora. Sve funkcije su definirane u MC_LIB.H:

Void mc_motor_run (praznina) - koristi se za pokretanje motora. Funkcija kruga stabilizacije naziva se instalirati radni ciklus PWM. Nakon toga se izvodi prva faza prebacivanja. Bool Mc_motor_is_running (praznina) - Određivanje statusa motora. Ako je "1", motor radi ako je "0", motor je zaustavljen. Void mc_motor_stop (praznina) - koristi se za zaustavljanje motora. Void mc_set_motor_speed (brzina U8) - ugradnja korisnički definirane brzine. U8 mc_get_motor_speed (praznina) - vraća brzinu određene korisnike. Void Mc_set_motor_Direction (U8 smjer) - Postavljanje smjera rotacije "CW" (u smjeru kazaljke na satu) ili "CCW" (suprotno od smjera kazaljke na satu). U8 MC_Get_motor_Direction (praznina) - vraća trenutni smjer vrtnje motora. U8 mc_set_motor_measered_speed (U8 izmjerene_speed) - Spremanje izmjerene brzine u izmjerenoj promjenjivoj varijabilu. U8 mc_get_motor_measered_speed (praznina) - vraća izmjerenu brzinu. Void mc_set_close_loop (void) void mc_set_open_loop (void) - stabilizacija krug konfiguracije: zatvorena petlja ili otvoriti (vidi sliku 13).

Slika 10. AT90PWM3 konfiguracija

Slika 11. Struktura softvera

Slika 11 prikazuje četiri varijable MC_RUN_STOP (Start / Stop), MC_Direction (smjer), MC_CMD_Speed \u200b\u200b(određena brzina) i MC_MEAURD_Speed \u200b\u200b(izmjerena brzina). Oni su glavne softverske varijable, pristup kojima se mogu izvesti prethodno opisane korisničke funkcije.

Provedba softvera može se promatrati kao crna kutija s imenom "Management motora" (Slika 12) i višestrukim ulazima (MC_RUN_STOP, MC_Direction, MC_CMD_Speed, MC_MEAURD_SPEED) i izlazi (svi signali kontrole mosta).

Slika 12. Osnovne varijable softvera

Većina značajki dostupna je u Mc_drv.h. Samo neki od njih ovise o vrsti motora. Funkcije se mogu podijeliti u četiri glavna klasa:

• Inicijalizacija hardvera
void mc_init_hw (praznina); Inicijalizacija hardvera u potpunosti se primjenjuje u ovoj funkciji. Ovdje su inicijalizirane portove, prekide, brojači i kontroleri kaskade moći.

Void mc_init_s (praznina); Koristi se za inicijalizaciju softvera. Omogućuje svim prekidima.

Void mc_init_port (praznina); Inicijalizacija I / O luke postavljanjem putem DDRX registara, koji zaključci funkcioniraju kao ulaz, a koji izlaz, kao i navodeći koji se ulazi potrebno je nužno omogućiti pull-up otpornika (kroz portx registar).

Void mc_init_pwm (praznina); Ova značajka započinje PLG i postavlja sve PSC registara u prvobitno stanje.

Void mc_init_it (praznina); Izmijenite ovu značajku za rješavanje ili zabraniti prekide.

Void PSC0_Init (nepotpisani INT DT0, nepotpisani INT0, nepotpisani INT DT1, nepotpisani INT1); Void psc1_init (nepotpisani INT DT0, nepotpisani INT0, nepotpisani int dt1, nepotpisani INT1); Void psc2_init (nepotredbi int dt0, nepotpisani INT0, nepotpisani INT DT1, nepotpisani INT1); PSCX_init omogućuje korisniku da odabere konfiguraciju kontrolera napajanja (PSC) mikrokontrolera.

• Funkcije prebacivanja U8 mc_get_hall (praznina); Čitanje stanja dvoranskih senzora koji odgovara šest koraka prebacivanja (HS_001, HS_010, HS_011, HS_100, HS_101, HS_110).

  Prekid void mc_hall_a (praznina); _Interrupt void mc_hall_b (praznina); _Interrupt void mc_hall_c (praznina); Ove funkcije se izvršavaju ako se otkrije vanjski prekid (mijenjanje izlaza senzora hodnika). Oni vam omogućuju da prebacite faze i izračunajte brzinu.

  Void mc_duty_cycle (razina U8); Ova funkcija postavlja operativni ciklus PWM u skladu s konfiguracijom PSC.

  Void mc_switch_commution (položaj U8); Prebacivanje faza se provodi u skladu s vrijednosti na izlaza dvorane senzora i samo ako korisnik pokrene motor.

• Konfiguracija vremenske konverzije void mc_config_sampling_period (praznina); Timer 1 inicijalizacija za izradu prekida svakih 250 μs. _interrupt void lansir_sampling_period (praznina); Nakon aktiviranja 250 ul prekida postavlja zastavu. Može se koristiti za kontrolu vremena pretvorbe.
• Void vrednovanje void mc_config_time_statimation_Speed \u200b\u200b(praznina); Konfiguracijski timera 0 za izvršavanje funkcije izračuna brzine.

  Void mc_statimation_speed (praznina); Ova funkcija izračunava brzinu motora na temelju načela mjerenja perioda impulsa senzora.

  Prekinuti void ovfl_timer (praznina); Ako se dogodi prekid, povećan je 8-bitni varijabla za implementaciju 16-bitnog timera pomoću 8-bitnog tajmera.

• Trenutno mjerenje _interrupt void ADC_EOC (praznina); ADC_EOC funkcija se izvodi odmah nakon pretvaranja pojačala da biste ugradili zastavu koju se korisnik može koristiti.

  Void mc_init_current_measure (praznina); Ova značajka inicijalizira pojačalo 1 za mjerenje struje.

  U8 mc_get_curter (praznina); Pročitajte trenutnu vrijednost ako je konverzija dovršena.

  Bool mc_conversion_is_finished (praznina); Označava završetak konverzije.

  Void mc_ack_eoc (praznina); Resetirajte zastavu završetka pretvorbe.

• Otkrivanje trenutnog preopterećenja void mc_set_over_current (razina U8); Postavlja prag za određivanje trenutnog preopterećenja. Kao prag, postoji izlaz DAC povezan s vanjskim komparatorom.

U krugu stabilizacije odabran je pomoću dvije funkcije: Otvoreno (mc_set_open_loop ()) ili zatvoreni krug (mc_set_close_loop ()). Slika 13 prikazuje softverski provedeni krug stabilizacije.

Slika 13. Stabilizacija krug

Zatvoreni krug je krug stabilizacije brzine na bazi PID regulatora.

Kao što je prikazano ranije, kp koeficijent se koristi za stabilizaciju vremena odgovora motora. U početku, postavite KI i KD jednako 0. Da biste dobili željeno vrijeme odgovora motora, morate odabrati vrijednost KP.

• Ako je vrijeme odziva premale, onda povećajte CP.
• Ako je vrijeme odziva brzo, ali ne i stabilno, zatim smanjite CP.

Slika 14. Postavljanje kp

Parametar KI koristi se za suzbijanje statičke pogreške. Ostavite CP koeficijent nepromijenjen i postavite parametar KI.

• Ako se pogreška razlikuje od nule, onda povećajte KI.
• Ako je potiskivanje pogreške prethodila oscilacijski proces, zatim smanjite KI.

Slika 15. Custom

Slike 14 i 15 prikazuje primjere odabira ispravnih parametara regulatora KP \u003d 1, KI \u003d 0,5 i kD \u003d 0.

Postavljanje parametra CD-a:

• Ako je brzina niska, povećajte CD.
• Uz nestabilnost CD-a, potrebno je smanjiti.

Još jedan bitni parametar je vrijeme pretvorbe. Mora se odabrati u pogledu vremena reagiranja sustava. Vrijeme konverzije mora biti najmanje dva puta manje od vremena odgovora sustava (prema pravilu Cotelnikov).

Da biste konfigurirali vrijeme pretvorbe, dostupne su dvije funkcije (raspravljeno gore).

Njihov rezultat prikazuje se u globalnoj varijabli G_TIck, koji je instaliran svakih 250 μs. S ovom varijablom moguće je konfigurirati vrijeme pretvorbe.

CPU i korištenje memorije

Sva mjerenja se izvode na frekvenciji generatora od 8 MHz. Oni također ovise o vrsti motora (broj pari stupova). Kada koristite motor s 5 pari stupova, frekvencija signala na izlazu senzora hodnika je 5 puta niža od brzine motora.

Svi rezultati prikazani na slici 16 dobiveni su pomoću trofaznog BKEPT-a s pet pari stupova i maksimalne frekvencije rotacije od 14000 okretaja u minuti.

Slika 16. Korištenje brzine mikrokontrolera

U najgorem slučaju, razina opterećenja mikrokontrolera je oko 18% s vremenom transformacije od 80 ms i rotacijske brzine od 14000 okr / min.

Prva procjena može se izvršiti za brži motor i dodatkom trenutne funkcije stabilizacije. Vrijeme izvršavanja MC_REGULACULACIJE () Funkcije je između 45 i 55SC (potrebno je uzeti u obzir TSP vrijeme pretvorbe od oko 7 μs). BECPE je izabran za procjenu s trenutnim vremenom odziva od oko 2-3 ms, pet pari stupova i maksimalnu frekvenciju rotacije od oko 2-3 ms.

Maksimalna brzina motora je oko 50.000 rpm. Ako rotor koristi 5 pari stupova, rezultirajuća učestalost na izlazu senzora dvorane bit će jednaka (50.000 rpm / 60) * 5 \u003d 4167 Hz. Funkcija MC_statimation_Speed \u200b\u200b() počinje sa svakim povećanjem prednje strane dvorane osjetnika a, tj. Svakih 240 ISS s trajanjem izvršenja 31 μs.

Funkcija MC_Switch_commution () ovisi o radu dvorane senzora. Izvodi se kada se fronte pojave na izlazu jednog od triju dvorana senzora (povećanje ili padajuće fronte), tako da se u jednom razdoblju impulsa na izlazu dvorane senzoriraju, generiraju šest prekida, a dobivena učestalost Funkcijski poziv je 240/6 μs \u003d 40 μs.

Konačno, vrijeme pretvorbe stabilizacijskog kruga treba biti najmanje dva puta manje od vremena odziva motora (oko 1 ms).

Rezultati su prikazani na slici 17.

Slika 17. Procjena opterećenja mikrokontrolera

U tom slučaju, razina utovara mikrokontrolera je oko 61%.

Sva mjerenja provedena su korištenjem istog softvera. Komunikacijske resurse se ne koriste (Wapp, Lin ...).

U takvim uvjetima koristi se sljedeći kapacitet memorije:

• 3175 programska memorija (38,7% ukupne flash memorije).
• 285 memoriju podataka (55,7% ukupnog volumena statičkog RAM).

Konfiguracija i uporaba ATVRMC100

Slika 18 prikazuje kompletan dijagram različitih načina rada ATVRMC100 početnog skupa.

Slika 18. Svrha I / O portova mikrokontrolera i komunikacijskih načina

Način rada

Podržani su dva različita načina rada. Postavite skakače JP1, JP2 i JP3 u skladu sa Slika 19 za odabir jednog od ovih načina. U ovim smjernicama primjene koristi se samo način rada pomoću senzora. Potpun opis Hardver je dan u korisničkom priručniku za ATVRMC100 set.

Slika 19. Odaberite Način upravljanja pomoću senzora

Slika 19 prikazuje izvorne postavke skakača koji su u skladu s korištenjem softvera povezane s ovim smjernicama primjene.

Program koji dolazi s ATvrmC100 odborom podržava dva načina rada:

• pokretanje motora maksimalna brzina bez vanjskih komponenti.
• podešavanje brzine motora pomoću jednog vanjskog potenciometra.

Slika 20. Potenciometarska veza

Zaključak

U ovim preporukama za uporabu, hardversko i softversko rješenje za kontrolu upravljačke jedinice DC-a prikazana je pomoću senzora. Osim ovog dokumenta, puni izvorni kod dostupan je za preuzimanje.

Programska knjižnica uključuje pokretanje i kontrolu brzine bilo kojeg BOCCE s ugrađenim senzorima.

Shematski dijagram sadrži minimalne vanjske komponente potrebne za kontrolu BKEPT-a s ugrađenim senzorima.

Mogućnosti CPU-a i memorije mikrokontrolera AT90PWM3 omogućit će programeru da proširi funkcionalno rješenje.

Slika 21. Koncept Električni krug (1. dio)

Slika 22. Koncept Električni dijagram (2. dio)

Slika 23. Koncept Električni krug (3. dio)

Slika 24. Koncept Električni dijagram (4. dio)

Dokumentacija:

Fantastična obnova apartmana i popravak vikendice za veliki novac.