Počet publikácií BadContor Engine. Zlý DC Motor. AVR492: Riadenie motorového motora DC medveďa s AT90PWM3

Motory v multi-motorových vozidlách sú dva typy: kolektor a neklesktor. Ich hlavným rozdielom je, že vinutia zberača motora sú umiestnené na rotore (otáčajúci sa časti) a v neklátore - v statore. Bez toho, aby ste sa dostali do detailov, povedzme, že baseballový motor je vhodnejší ako zberateľ, pretože väčšina spĺňa požiadavky pred ním. Tento článok sa preto bude diskutovať v tomto type motorov. Podrobne o rozdiele medzi baseballovými a kolektorovými motormi môžete prečítať.

Napriek tomu, že BC-motory sa začali aplikovať relatívne nedávno, samotná myšlienka ich zariadenia sa už dlho objavila. Avšak vznik tranzistorových kľúčov a výkonných neodymových magnetov umožnilo komerčné použitie.

BC zariadenia - motory

Konštrukcia breofónneho motora sa skladá z rotora, na ktorom sú magnety a stator upevnený, na ktorých sú umiestnené vinutia. Tým, že interpretácia týchto komponentov, BC motory sú rozdelené do Inrunner a Outrunner.

V multických systémoch sa schéma prednej energie častejšie používa, pretože vám umožní získať najväčší rotačný moment.

Pros a CONS BC - motory

Pros:

• Zjednodušený dizajn motora vylúčením z jej kolektora.
• Vyššia účinnosť.
• Dobré chladenie
• BC Motory môžu pracovať vo vode! Nezabudnite však kvôli vode mechanické časti Motor môže tvoriť hrdzu a po chvíli sa zlomí. Aby sa predišlo takýmto situáciám, odporúča sa ovládať motory s mazaním odpudzujúcim vodou.
• Najmenšie rádiopomehi

Minusy:

Zo minesov je možné poznamenať len nemožno používať tieto motory bez ESC (regulátory otáčania otáčania). To trochu komplikuje dizajn a robí BC motory drahšie kolektor. Ak je však zložitosť dizajnu prioritným parametrom, potom existujú BC motory so zabudovanými regulátormi rýchlosti.

Ako si vybrať motory pre Copter?

Pri výbere neclectorových motorov, predovšetkým by sa mala venovať pozornosť týmto charakteristikám:

• Maximálny prúd - táto charakteristika ukazuje, ktorý maximálny prúd môže vydržať motora vinutím v krátkom časovom období. Ak prekročíte tento čas, výstup motora je nevyhnutný. Tento parameter tiež ovplyvňuje výber ESC.
• Maximálne napätie - ako aj maximálny prúd, ukazuje, ktoré napätie môže byť predložené na krátku dobu.
• KV - počet otáčok motora na volt. Vzhľadom k tomu, že tento indikátor priamo závisí od zaťaženia hriadeľa motora, je indikovaný pre prípad, keď nie je zaťaženie.
• Odolnosť - závisí od odporu Efektívny motor. Preto je rezistencia menej - tým lepšie.

V tomto článku by sme chceli povedať, ako sme vytvorili elektrický motor od nuly: od vzhľadu myšlienky a prvý prototyp na plnohodnotný motor, ktorý prešiel všetky testy. Ak sa vám tento článok zobrazí zaujímavé, sme samostatne podrobní, rozprávame o najzaujímavejších štádiách našej práce.

Na obrázku zľava doprava: rotor, stator, čiastočná montáž motora, motorová zostava

Úvod

Dnes, vďaka vývoju modernej elektroniky a vzniku silných magnetov na základe kovov vzácnych zemín, je možné vytvoriť viac ako kedykoľvek predtým, a v rovnakom čase kompaktné a ľahké "Necector" elektromotory. Zároveň, kvôli jednoduchosti jeho dizajnu, sú najspoľahlivejšie medzi stále vytvorené elektromotory. O vytvorení takéhoto motora a bude prerokovaný v tomto článku.

Motorový popis

Prvý takýto motor bol vytlačený pomocou US 3D tlačiarne ako experiment. Namiesto špeciálnych dosiek elektrickej ocele, pre teleso rotora a jadro statora, na ktoré bola medená cievka navinutá, použili sme obvyklý plast. Na rotora boli upevnené neodymové obdĺžnikovým neodymovým magnetom. Samozrejme, takýto motor nebol schopný vydávať maximálny výkon. To však stačilo, že motor by sa točil až do 20k otáčok, po ktorom sa plast nemohol stáť a rotor motora bol roztrhnutý a magnety kričali okolo. Tento experiment nám odporúča vytvoriť plnohodnotný motor.

Niekoľko prvých prototypov

Rotor nového motora, vyrobili sme z jedného neodymového magnetu vo forme valca. Epoxidový magnet bol prilepený k hriadeľu nabrúsenému z inštrumentálnej ocele na experimentálnej výrobe.

Stator sme vyrezali laser zo sady transformátorových dosiek s hrúbkou 0,5 mm. Každá doska bola potom dôkladne pokrytá lakom a potom bol hotový stator prilepený z približne 50 platní. Laco Plates boli zakryté, aby sa zabránilo uzavretiu medzi nimi a eliminovali stratu energie na Foucaultových prúdoch, ktoré by mohli vzniknúť v statore.

Bývanie motora bolo vyrobené z dvoch hliníkových častí vo forme nádoby. Stator je pevne v hliníkovom prípade a susedí so stenami. Takýto dizajn poskytuje dobré chladenie Motor.

Charakteristické meranie

Hlavným prvkom stojana je ťažký náklad vo forme podložky. Počas meraní sa motor otočí toto zaťaženie a výstupný výkon a moment motora sa vypočítajú pozdĺž uhlovej rýchlosti a zrýchlenia.

Ak chcete merať rýchlosť rotácie nákladu, používa na hriadeľ a magnetický digitálny senzor A3144 na základe efektu haly. Samozrejme, bolo by možné merať rýchlosť impulzov priamo z vinutia motora, pretože tento motor je synchrónne. Avšak, možnosť snímača je spoľahlivejšia a bude fungovať aj na veľmi malých otáčkach, na ktorých budú pulzy nečitateľné.

Okrem revolúcií je naša kabína schopná merať niekoľko ďalších dôležitých parametrov:

• aktuálny prúd (až 30A) pomocou aktuálneho senzora založeného na efektu ACS712 HALL;
• napájacie napätie. Meria sa priamo cez mikrokontrolér ADC, cez delič napätia;
• teplota vo vnútri / mimo motora. Teplota sa meria polovodičovým tepelným odporom;

V dôsledku toho môže naša stánok merať tieto motorové charakteristiky počas ľubovoľného momentu:

• terajšia konzumácia;
• spotrebované napätia;
• spotreba energie;
• výstupný výkon;
• obrat hriadeľa;
• moment na hriadeli;
• napájanie do tepla;
• teplota vo vnútri motora.

Výsledky testu

Potom bol naše motor už testovaný. Samozrejme, že bol schopný ukázať najlepšiu efektivitu (65% oproti 45%) a súčasne väčší bod (1200 oproti 250 g na cm) ako obvyklý motor. Meranie teploty tiež vyrobené pekné výsledkyPočas testovania motor nebol zahriatím o 80 stupňov.

Momentálne však meranie ešte nie je konečné. Nemohli sme merať motor v celom rozsahu otáčok kvôli limitu napájania. Bude tiež potrebné porovnať náš motor s podobnými motormi konkurentov a otestovať ho "v boji", uvedenie pretekov rádio-riadený stroj A vykonávať v súťažiach.

Charakteristické rysy:

• Všeobecné informácie
• Používa výkonový riaditeľ Power Cascade
• Vzorový programový kód

Úvod

Tieto pokyny aplikácie sú opísané v týchto odporúčaniach aplikácie, ako implementovať riadiacu jednotku na ovládanie ovládacieho motora DC (BKEPT) s použitím senzora polohy na báze AVR Microcontroller AT90PWM3.

Vysoko výkonný mikrokontroller AVR CORE, ktorý obsahuje výkonové cascade regulátor, umožňuje implementovať regulátor na ovládanie vysokorýchlostného motora DC regulátora.

Tento dokument poskytuje krátky opis princípu prevádzky jednotného elektrického motora DC a v detailoch je v režime dotykovej kontroly, a tiež popisuje popis koncepcia Referenčný vývoj ATAVRMC100, ktorý je založený na týchto odporúčaniach žiadosti.

Tiež diskutovalo o implementácii softvéru s riadiacim obvodom implementovaným softvérom na základe regulátora PID. Na kontrolu procesu spínania sa predpokladá použitie iba polohových senzorov na základe efektu haly.

Princíp činnosti

Rozsah boket neustále sa zvyšuje, čo je spojené s množstvom ich výhod:

1. Absencia uzla zberateľa, ktorý zjednodušuje alebo dokonca vylučuje údržbu.
2. Viac nízky level Akustický a elektrický šum v porovnaní s univerzálnymi potrubnými DC motormi.
3. Schopnosť pracovať v nebezpečných prostrediach (s horľavými výrobkami).
4. Dobrý pomer charakteristík a napájania žiaroviek ...

Motory tohto typu sú charakterizované malou zotrvačnosťou rotora, pretože Navíjanie sa nachádza na stači. Prepínanie je riadené elektronikou. Momenty spínania sú definované buď podľa informácií z pozícií snímačov, alebo meraním reverznej E.D., generované vinutiami.

Pri prevádzke pomocou snímačov BKEPT je zvyčajne z troch hlavných častí: statora, rotora a linkových snímačov.

Stator klasickej trojfázovej bokept obsahuje tri vinutia. V mnohých motoroch sú vinutia rozdelené do niekoľkých častí, čo znižuje pulzácie valcovania.

Obrázok 1 ukazuje elektrický obvod Substitúcie statora. Pozostáva z troch vinutí, z ktorých každý obsahuje tri po sebe idúce prvky zahrnuté: indukčnosť, odpor a reverzné e.d.

Obrázok 1. Elektrická náhradná schéma statora (tri fázy, tri vinutia)

Rotor BKEPT pozostáva z rovného počtu permanentných magnetov. Množstvo magnetických pólov v rotore tiež ovplyvňuje veľkosť rotácie a valcovania hybnosti. Čím väčší je počet pólov, tým menšia veľkosť kroku otáčania a menej hybnosti. Trvalé magnety môžu byť použité s 1..5 pármi pólov. V niektorých prípadoch sa počet párov pólov zvyšuje na 8 (obrázok 2).

Obrázok 2. Stator a rotor trojfázovej, trojnásobnej boke

Vinutia sú inštalované stacionárne a magnet sa otáča. Rotor BKEPT je charakterizovaný ľahšou hmotnosťou vzhľadom na rotor obyčajného univerzálneho jednosmerného motora, ktorý sa nachádza na rotore.

Halový senzor

Ak chcete odhadnúť polohu rotora, tri halové snímače sú zapustené do puzdra motora. Senzory sú inštalované v uhle 120 ° vo vzťahu k sebe navzájom. Použitie údajov snímača je možné vykonať 6 rôznych spínačov.

Spínacie fázy závisia od stavu halových senzorov.

Dodávka napájacích napätí na navíjanie zmien po zmene stavov výstupov snímača haly. Pri správnom vykonávaní synchronizovaného spínania zostane krútiaci moment približne konštantný a vysoký.

Obrázok 3. Hall Sensor signály v procese otáčania

Spínacie fázy

Aby sme zjednodušili opis práce trojfázovej bokept, považujeme len svoju verziu s tromi vinutiami. Ako už bolo uvedené, spínacia fáza závisí od výstupných hodnôt senzorov haly. So správnou prívodom napätia na vinutí motora sa vytvorí magnetické pole a otáča sa otáča. Najbežnejšie I. jednoduchý spôsob Ovládanie prepínača použité na ovládanie BKEPT je zapínanie schémy zapnutia zapnutia, keď navíjanie vyberie buď prúd alebo nie. V jednom okamihu je možné zabaviť len dve vinutia a tretia je odpojená. Pripojovacie vinutie do elektrickej zbernice spôsobuje elektrický prúd. Táto metóda sa nazýva trapézová komutácia alebo spínanie blokov.

Na kontrolu bkeptu sa používa elektrická kaskáda pozostávajúca z 3 pol litre. Schéma výkonovej kaskády je znázornená na obrázku 4.

Obrázok 4. Power Cascade

Podľa hodnôt snímačov haly sa určí, ktoré kľúče musia byť zatvorené.

Tabuľka 1. Prepínanie tlačidiel v smere hodinových ručičiek

V motoroch s niekoľkými poliami, elektrická rotácia nezodpovedá mechanickému otáčaniu. Napríklad v štyroch polyvóznych bokeroch, štyri elektrické rotácie cykly zodpovedajú jednej mechanickej rotácii.

Výkon a rýchlosť motora závisí od výkonu magnetického poľa. Môžete nastaviť rýchlosť otáčania a otáčať motora zmenou prúdu cez vinutie. Najbežnejší spôsob kontroly prúdu cez vinutie je stredný prúd. Ak to chcete urobiť, použite moduláciu zemepisnej šírky (PWM), ktorého prevádzkový cyklus, z ktorého určuje priemernú hodnotu napätia na vinutia, a preto priemerná hodnota prúdu a v dôsledku toho rýchlosť otáčania. Rýchlosť je možné nastaviť na frekvenciách od 20 do 60 kHz.

Otočné pole trojfázové, trojnásobné boketria je znázornené na obrázku 5.

Obrázok 5. Prepínanie krokov a rotujúce pole

Spínací proces vytvorí rotujúce pole. Na etape 1 fáze A sa pripája k pozitívnej podávacej zbernici kľúča SW1, fáza B je pripojená k spoločnému tlačidlu SW4 a fáza C zostáva neprimeraná. Fázy A a B sú vytvorené dva vektorové magnetické tok (znázornené červenými a modrými šípkami) a súčet týchto dvoch vektorov dáva vektor magnetického prúdu statora (zelená šípka). Potom sa rotor pokúša sledovať magnetický prúd. Akonáhle rotor dosiahne určitú polohu, v ktorej sa stav snímačov haly zmení z hodnoty "010" na "011", prepínanie vinutí motora sa uskutočňuje zodpovedajúcim spôsobom: fáza v unsasal a fáza C je pripojený na celkovú úplnú. To vedie k tvorbe nového vektora magnetického prúdu statora (stupeň 2).

Ak budete postupovať podľa schémy spínania zobrazeného na obrázku 3 av tabuľke 1, získame šesť rôznych magnetických vektorov toku, čo zodpovedá šesť krokov spínania. Šesť krokov zodpovedá jednému obratu rotora.

Starter Set ATAVRMC100

Diagram obvodu je uvedený na obrázkoch 21, 22, 23 a 24 na konci dokumentu.

Program obsahuje obvod otáčok s PID regulátora. Takýto regulátor pozostáva z troch väzieb, z ktorých každý je charakterizovaný svojím vlastným prevodovým pomerom: KP, KI a KD.

KP je prenosový koeficient proporcionálneho odkazu, KI je prenosový koeficient integračného odkazu a KD - koeficient prenosu diferencovaného odkazu. Odchýlka špecifikovanej rýchlosti zo skutočného (na obrázku 6 sa nazýva "chýbajúci" signál ") je spracovaný každým z odkazov. Výsledok týchto operácií je zložený a privádzaný do motora, aby sa dosiahla požadovaná rýchlosť otáčania (pozri obrázok 6).

Obrázok 6. Štrukturálna schéma regulátora PID

Koeficient CP ovplyvňuje trvanie prechodného procesu, koeficient KI umožňuje potlačiť statické chyby a CD sa používa, najmä na stabilizáciu polohy (pozri popis ovládacieho obvodu v softvérovom archíve pre zmenu koeficientov) .

Popis hardvéru

Ako je znázornené na obrázku 7, mikrokontrolér obsahuje 3 napájacie kaskádové regulátory (PSC). Každý PSC možno považovať za modulátor zemepisnej šírky (PWM) s dvoma výstupnými signálmi. Aby sa zabránilo výskytu prúdu, PSC podporuje schopnosť kontrolovať latenciu výkonu napájacích tlačidiel (pozri dokumentáciu pre AT90PWM3 pre podrobnejšiu štúdiu operácie PSC, ako aj Obrázku 9).

Núdzový vstup (over_current, preťaženie prúdu) je spojené s PSCIN. Núdzový vstup umožňuje mikrokontroléri vypnúť všetky výstupy PSC.

Obrázok 7. Implementácia hardvéru

Ak chcete merať prúd, môžu sa použiť dve diferenciálne kanály s programovateľnou kaskádou zosilňovača (KU \u003d 5, 10, 20 alebo 40). Po výbere koeficientu zisku je potrebné vyzdvihnúť nominálny rezný odpor na najúplnejšie pokrytie rozsahu konverzie.

Signál over_current je tvorený externým komparátorom. Prahové napätie komparátora sa môže nastaviť pomocou interného DAC.

Prepínanie fáz sa musí vykonávať v súlade s hodnotou na výstupoch snímačov haly. DH_A, DH_B a DH_C sú spojené so vstupmi zdrojov vonkajších prerušovaní alebo na tri interné komparátory. Komparátory vytvárajú rovnaký typ prerušení ako externé prerušenia. Obrázok 8 ukazuje, ako sa I / O porty používajú v štartovacej súprave.

Obrázok 8. Používanie portov mikrokontrolérov I / O (SO32 puzdro)

VMot (VDV) a VMot_half (1/2 VDV) sa implementujú, ale nepoužívajú. Môžu byť použité na získanie informácií o napájacom napätí.

Výstupy H_X a L_X sa používajú na ovládanie napájacieho mosta. Ako je uvedené vyššie, závisia od výkonu Power Cascade (PSC), ktorý generuje signály PWM. V tejto aplikácii sa odporúča používať režim riadenia v strede (pozri obrázok 9), keď sa register OCR0RA používa na synchronizáciu spustenia transformácie ADC na meranie prúdu.

Obrázok 9. Oscilogramy pSCN0 a PSCN1 signálov v režime vyrovnania úrovne

• Čas vr. 0 \u003d 2 * OCRNSA * 1 / FCLKPSC
• Čas vr. 1 \u003d 2 * (OCRNRB - OCRNSB + 1) * 1 / FCLKPSC
• PSC \u003d 2 * (OCRNRB + 1) * 1 / FCLKPSC

Pozastavenie mimo obrany medzi PSCN0 a PSCN1:

• | OCRNSB - OCRNSA | * 1 / FCLKPSC

Blok PSC je aktivovaný signálmi CLKPSC.

Jedna z dvoch metód je možné použiť na podávanie signálov PWM v elektrickej kaskáde. Prvým je použitie signálov PWM do horných a dolných častí napájacieho kaskády a druhý - v aplikácii Signals PWM len na horné časti.

Popis softvér

Atmel vyvinula knižnice na správu BKEPT. Prvým krokom ich používania je konfigurácia a inicializácia mikrokontroléra.

Konfigurácia a inicializácia mikrokontroléra

Na to použite funkciu MC_INIT_MOTOR (). Spôsobí, že funkcia inicializácie hardvérovej a softvérovej časti, ako aj inicializuje všetky parametre motora (smer otáčania, rýchlosti a zastavenia motora).

Štruktúra štruktúry softvéru

Po konfigurácii a inicializácii mikrokontroléra môže byť motor spustený motor. Na kontrolu motora je potrebných iba niekoľko funkcií. Všetky funkcie sú definované v MC_LIB.H:

VOID MC_MOTOR_RUN (VOID) - Používa sa na spustenie motora. Funkcia stabilizačného obvodu sa nazýva na inštaláciu pracovného cyklu PWM. Potom sa vykoná prvá spínacia fáza. BOOL MC_MOTOR_IS_RINNING (VOID) - Určenie stavu motora. Ak "1", motor funguje, ak je "0", motor sa zastaví. VOID MC_MOTOR_STOP (VOID) - Používa sa na zastavenie motora. VOID MC_SET_MOTOR_SPEED (U8 Rýchlosť) - Inštalácia užívateľsky definovanej rýchlosti. U8 MC_GET_MOTOR_SPEED (VOID) - Vracia zadanú rýchlosť používateľa. VOID MC_SET_MOTOR_DIRECTION (smer U8) - Nastavenie smeru otáčania "CW" (v smere hodinových ručičiek) alebo "CCW" (proti smeru hodinových ručičiek). U8 MC_GET_MOTOR_DIRECTION (VOID) - Vráti aktuálny smer otáčania motora. U8 MC_SET_MOTOR_MEASURED_SPEED_SPEED (U8 SEARY_SPEED) - Uloženie nameranej rýchlosti v premennej meranej. U8 MC_GET_MOTOR_MEASURED_SPEED (VOID) - Vracia nameranú rýchlosť. Void Mc_set_close_LOOP (VOID) VOID MC_SET_OPEN_LOOP (VOID) - Konfigurácia stabilizačného obvodu: uzavretá slučka alebo otvorené (pozri obrázok 13).

Obrázok 10. Konfigurácia AT90PWM3

Obrázok 11. Štruktúra softvéru

Obrázok 11 zobrazuje štyri premenné MC_RUN_STOP (START / STOP), MC_DIRECTION (smer), MC_CMD_Speed \u200b\u200b(špecifikovaná rýchlosť) a mc_Measurd_speed (meraná rýchlosť). Sú to hlavné softvérové \u200b\u200bpremenné, prístup, ktorým môže vykonať predtým opísané používateľské funkcie.

Implementácia softvéru je možné zobraziť ako čierna skrinka s názvom "Management motora" (Obrázok 12) a viac vstupov (MC_RUN_STOP, MC_DIRECTIONACTION, MC_CMD_SPEED, MC_MEASURD_SPEED) a výstupy (všetky riadiace signály Power Bridge).

Obrázok 12. Základné softvérové \u200b\u200bpremenné

Väčšina funkcií je k dispozícii v mc_drv.h. Iba niektoré z nich závisia od typu motora. Funkcie možno rozdeliť do štyroch hlavných tried:

• Inicializácia hardvéru
VOID MC_INIT_HW (VOID); Inicializácia hardvéru je plne implementovaná v tejto funkcii. Tu sú inicializované porty, prerušenia, časovače a regulátory výkonovej kaskády.

Void mc_init_sw (prázdno); Používa na inicializáciu softvéru. Umožňuje všetky prerušenia.

Void Mc_init_port (Void); Inicializácia portu I / O nastavením cez registre DDRX, ktoré závery fungujú ako vstup, a ktorý výstup, rovnako ako indikácia, ktoré vstupy je potrebné umožniť pult-up rezistory (prostredníctvom registra PORTX).

Void Mc_init_PWM (prázdno); Táto funkcia spustí PLG a nastaví všetky psc registre do svojho pôvodného stavu.

Void Mc_init_it (Void); Upravte túto funkciu, aby ste vyriešili alebo zakazovali typy prerušenia.

Void PSC0_Init (nepodpísaný Int DT0, nepodpísaný int OT0, nepodpísaný int DT1, nepodpísaný INT IT1); Void PSC1_Init (nepodpísaný int DT0, nepodpísaný int OT0, nepodpísaný int DT1, nepodpísaný int Int OT1); Void PSC2_Init (nepodpísaný Int DT0, nepodpísaný int OT0, nepodpísaný int DT1, nepodpísaný int OT1); PSCX_INIT Umožňuje užívateľovi vybrať konfiguráciu výkonového kaskádového ovládača (PSC) mikrokontroléra.

• Spínacie funkcie U8 MC_GET_HALL (VOID); Čítanie stavu halových snímačov zodpovedajúcich šiestim spínaným krokom (HS_001, HS_010, HS_011, HS_100, HS_101, HS_110).

  Prerušiť VOID MC_HALL_A (VOID); _InterRup Vid Mc_HALL_B (VOID); _InterRupte VOUNK MC_HALL_C (VOID); Tieto funkcie sa vykonávajú, ak sa zistí externé prerušenie (zmena výstupu snímačov haly). Umožňujú prepínať fázy a vypočítať rýchlosť.

  VOID MC_DUTY_CYLE (U8 ÚROVEŇ); Táto funkcia nastaví prevádzkový cyklus PWM v súlade s konfiguráciou PSC.

  Void Mc_switch_CommuTiation (U8 Pozícia); Prepínanie fáz sa vykonáva v súlade s hodnotou na výstupoch snímačov haly a len vtedy, ak používateľ spustí motor.

• Konfigurácia časovej konverzie Void Mc_config_sampling_period (prázdnota); Inicializácia časovača 1 pre generáciu prerušenia každých 250 μs. _interRupTip Vid Launch_sampling_period (prázdno); Po aktivácii 250 ul prerušení nastaví vlajku. Môže byť použitý na kontrolu času konverzie.
• Void ocenenie Void Mc_config_time_ESTIMACTION_SPEED (VOID); Timer konfigurácie 0 na vykonanie funkcie výpočtu rýchlosti.

  VOID MC_ESTIMATION_SPEED (VOID); Táto funkcia vypočíta rýchlosť motora na základe princípu merania periódy pulzov snímača vložiek.

  Prerušiť VOXT OVFL_TIMER (VOID); Ak dôjde k prerušeniu, zvyšuje sa prírastok 8-bitovej premennej pre implementáciu 16-bitového časovača pomocou 8-bitového časovača.

• Aktuálne meranie _interrupt void adc_eoc (prázdno); Funkcia ADC_EOC sa vykonáva ihneď po konverzii zosilňovača na inštaláciu vlajky, ktorú môže byť používateľ použitý.

  Void Mc_init_Current_Measure (prázdno); Táto funkcia inicializuje zosilňovač 1 pre meranie prúdu.

  U8 mc_get_current (prázdno); Ak je konverzia dokončená, prečítajte si aktuálnu hodnotu.

  Bool mc_conversion_is_finished (prázdno); Označuje ukončenie konverzie.

  VOID MC_ACK_EOC (VOID); Obnovte príznak ukončenia konverzie.

• Detekcia prúdového preťaženia Void Mc_set_over_Current (U8 Úroveň); Nastavuje prah na určenie aktuálneho preťaženia. Ako prahová hodnota, existuje výstup z DAC spojeného s externým komparátorom.

Stabilizačný obvod sa volí pomocou dvoch funkcií: Otvorte (MC_SET_OPEN_LOOP ()) alebo uzavretý okruh (MC_SET_CLOSE_LOOP ()). Obrázok 13 zobrazuje stabilizačný obvod implementovaný softvérom.

Obrázok 13. Stabilizačný obvod

Uzavretý okruh je obvod stabilizácie rýchlosti na báze pID-regulátora.

Ako je uvedené vyššie, koeficient KP sa používa na stabilizáciu času odozvy motora. Spočiatku nastavte KI a KD rovný 0. Ak chcete získať požadovaný čas odozvy motora, musíte vybrať hodnotu KP.

• Ak je čas odozvy príliš malý, potom zvýšite CP.
• Ak je čas odozvy rýchla, ale nie stabilná, potom znížte CP.

Obrázok 14. Nastavenie KP

Parameter KI sa používa na potlačenie statickej chyby. Nechajte CP koeficient nezmenený a nastaviť parameter KI.

• Ak sa chyba líši od nuly, potom zvýšite KI.
• Ak je potlačenie chyby predchádzať oscilujúci proces, potom znížte KI.

Obrázok 15. Vlastné

Obrázky 14 a 15 ukazujú príklady výberu správnych parametrov regulátora KP \u003d 1, Ki \u003d 0,5 a KD \u003d 0.

Nastavenie parametra CD:

• Ak je rýchlosť nízka, zvýšite CD.
• S nestabilitou CD je potrebné znížiť.

Ďalším základným parametrom je čas konverzie. Musí byť zvolený, pokiaľ ide o systém reagovania systému. Čas konverzie musí byť najmenej dvakrát nižší ako čas odozvy systému (podľa pravidla COTELNIKOV).

Ak chcete konfigurovať čas konverzie, sú uvedené dve funkcie (diskutované vyššie).

Ich výsledok sa zobrazuje v globálnej premennej G_TICK, ktorá je inštalovaná každých 250 μs. S touto premennou je možné konfigurovať čas konverzie.

Použitie CPU a pamäte

Všetky merania sa vykonávajú pri frekvencii generátora 8 MHz. Závisia od typu motora (počet párov pólov). Pri používaní motora s 5 pármi pólov je frekvencia signálu na výstupe halového senzora 5-krát nižšia ako otáčky motora.

Všetky výsledky zobrazené na obrázku 16 sa získali s použitím trojfázovej bokept s piatimi pármi pólov a maximálnou frekvenciou otáčania 14000 rpm.

Obrázok 16. Použitie rýchlosti mikrokontroléra

V najhoršom prípade je hladina zaťaženia mikrokontroléru približne 18% s transformačným časom 80 ms a rýchlosť otáčania 14000 ot / min.

Prvý odhad môže byť vykonaný pre rýchlejší motor a pridaním aktuálnej stabilizačnej funkcie. Realizácia funkcie MC_REGUAL_LOOP () je medzi 45 a 55MSC (je potrebné vziať do úvahy čas konverzie TSP približne 7 μs). Na posúdenie bolo vybraté na posúdenie s aktuálnou dobou odozvy približne 2-3 ms, päť párov pólov a maximálnu frekvenciu otáčania približne 2-3 ms.

Maximálne otáčky motora je približne 50 000 otáčok za minútu. Ak rotor používa 5 párov pólov, výsledná frekvencia na výstupe snímačov haly sa rovná (50 000 ot / 60) * 5 \u003d 4167 Hz. Funkcia MC_ESTIMATION_SPEED () začína každým rastúcou prednou časťou snímača haly A, t.j. Každých 240 ISS s trvanie výkonu 31 μs.

Funkcia MC_switch_CommuTiation () závisí od prevádzky snímačov haly. Vykonáva sa, keď sa vyskytnú fronty na výstupe jednej z troch halových snímačov (zvýšenie alebo padajúce predné), teda v jednom období impulzov na produkte snímača haly sa vytvára šesť prerušení a výsledná frekvencia Funkčný hovor je 240/6 μs \u003d 40 μs.

Nakoniec, čas konverzie stabilizačného obvodu by mal byť najmenej dvakrát menší ako čas odozvy motora (približne 1 ms).

Výsledky sú uvedené na obrázku 17.

Obrázok 17. Posúdenie zaťaženia mikrokontroléra

V tomto prípade je hladina zaťaženia mikrokontroléra približne 61%.

Všetky merania sa uskutočnili pomocou rovnakého softvéru. Komunikačné zdroje sa nepoužívajú (WAPP, LIN ...).

Za takýchto podmienok sa používa nasledujúca kapacita pamäte:

• 3175 Programové pamäťové bajty (38,7% z celkovej pamäte Flash).
• 285 Dátové pamäte Bytes (55,7% z celkového objemu statického RAM).

Konfigurácia a používanie ATAVRMC100

Obrázok 18 predstavuje kompletný diagram rôznych prevádzkových režimov štartovacieho súboru ATAVRMC100.

Obrázok 18. Účel I / O portov mikrokontroléra a komunikačných režimov

Prevádzkový režim

Podporované sú dva rôzne spôsoby prevádzky. Nastavte prepojky JP1, JP2 a JP3 v súlade s obrázkom 19 vyberte jeden z týchto režimov. V týchto pokynoch aplikácie sa používa iba režim pomocou senzorov. Úplný popis Hardvér je uvedený v užívateľskej príručke pre Set ATAVRMC100.

Obrázok 19. Zvoľte Riadiaci režim pomocou senzorov

Obrázok 19 zobrazuje zdrojové nastavenia jumperov, ktoré spĺňajú používanie softvéru spojeného s týmito pokynmi na aplikáciu.

Program, ktorý sa dodáva s doskou ATAVRMC100, podporuje dva spôsoby prevádzky:

• spustenie motora maximálna rýchlosť bez externých komponentov.
• nastavenie otáčok motora pomocou jedného externého potenciometra.

Obrázok 20. Pripojenie potenciometra

Záver

V týchto odporúčaniach pre použitie, hardvérové \u200b\u200ba softvérové \u200b\u200briešenie pre riadenie riadiacej jednotky DC je prezentovaná s použitím senzorov. Okrem tohto dokumentu je plný zdrojový kód k dispozícii na prevzatie.

Programová knižnica zahŕňa štartovanie a ovládanie rýchlosti akéhokoľvek btómy so zabudovanými senzormi.

Schematický diagram obsahuje minimálne externé komponenty potrebné na kontrolu bokept so zabudovanými senzormi.

Schopnosti CPU a pamäť mikrokontroléra AT90PWM3 umožnia vývojárovi rozšíriť funkčné riešenie.

Obrázok 21. Koncepcia elektrického obvodu (časť 1)

Obrázok 22. Koncept Elektrický diagram (časť 2)

Obrázok 23. Koncepcia elektrického obvodu (časť 3)

Obrázok 24. Koncepcia elektrického diagramu (časť 4)

Dokumentácia:

Fantastická renovácia bytov a opravárenských chatiek pre veľké peniaze.