Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzÄżenia
Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzÄżenia Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzÄżenia
o rozmiarze maksymalnie 250 punktów. Symbolicznie na rysunku przedstawione jest to w postaciinterfejsu RS-232 i układu komunikacji szeregowej SCI. Uchyb regulacji podawany jest naregulator PD, zgodnie z modelem teoretycznym. Dobór nastaw regulatora dyskutowany będziew następnym rozdziale.Na rysunku 41 znajdują się również bloki, które nie wchodzą bezpośrednio w żadną z pętliregulacji ale są równie ważne w punktu widzenia kontroli siłownika. Pierwszy, to blok komutacji,sterowany przez czujniki Halla, ustalający stan linii DIR oraz decydujący który z sygnałówP W M jest w danej chwili aktywny. Drugi, to blok dekodera kwadraturowego dostarczającegoinformacji o pozycji wyjścia siłownika. Sygnały wejściowe tego bloku pochodzą z enkoderaoptycznego. Informacja o pozycji wyjścia siłownika potrzebna jest przede wszystkim w badaniachnad modelem siłownika oraz, z pewnością, w większości układów, w których siłownikmoże być zastosowany.4.4 Sterowanie silnikiem BLDC - komutacjaSilnik bezkomutatorowy prądu stałego (BLDC), tak jak wcześniej wspomniano, wymaga dopracy komutatora elektronicznego. Stator silnika BLDC składa się z trzech uzwojeń połączonychw gwiazdę lub trójkąt. Rotor silnika zawiera magnesy stałe rozmieszczone na jego powierzchni.Zadaniem komutatora jest zasilanie odpowiednich uzwojeń silnika w zależności od położeniajego wału. Pozycję wału określa zestaw trzech czujników Halla, potrafiących rozróżnić 6 pozycji.Rysunek 42: Algorytm komutacji silnika BLDCZgodnie z dokumentacją firmy MAXON [13], algorytm komutacji w formie przebiegów czasowychprzedstawiony jest na rysunku 42. Można go zapisać w postaci tablicy komutacji –tablica 5.Do zasilania poszczególnych uzwojeń silnika użyto trzech półmostków mocy sterowanychsygnałem DIR i EN. Dla przypomnienia, stan wysoki na linii DIR, powoduje podłączeniewybranego uzwojenia do plusa zasilania. Stan niski powoduje podłączenie uzwojenia do masy37
Hall 1 Hall 2 Hall 3 W1 W2 W31 0 1 - + NC1 0 0 - NC +1 1 0 NC - +0 1 0 + - NC0 1 1 + NC -0 0 1 NC + -Tabela 5: Tablica komutacji silnika BLDCzasilania. Logiczna jedynka na linii EN powoduje ustawienie wyjścia półmostka w stan wysokiejimpedancji.Rysunek 43 przedstawia opis uzwojeń oraz napięć zasilania silnika. Dla przypomnienia, kierunekstrzałki oznacza napięcie o wyższym potencjale, np napięcie U 1−2 będzie dodatnie wtedy,gdy uzwojenie W2 będzie podłączone do plusa zasilania zaś uzwojenie W1 do masy.Rysunek 43: Opis uzwojeń oraz napięć zasilania silnikaZastosowany mikrokontroler 56F8323 posiada kilka funkcji ułatwiających i usprawniającychsterowanie wszelkiego typu silnikami, w tym BLDC. W siłowniku zostały wykorzystane dwie znich: maskowanie dowolnego sygnału PWM oraz zadanie wartości wypełnienia dla wszystkichkanałów przez zapis wyłącznie jednego rejestru kanału 0. Pierwsza z funkcji pozwala łatwo włączaći wyłączać sygnały sterujące poszczególnymi półmostkami. W innych mikrokontrolerach,chcąc wyłączyć kanał PWM należałoby wpisać do jego rejestru wypełnienia wartość zero. Takierozwiązanie byłoby niekorzystne z punktu widzenia układ regulacji ponieważ wartości wypełnieniaustala regulator prądu. Druga z funkcji pozwala szybko zmieniać wartość wypełnieniasygnału generowanego przez każdy kanał modułu PWM. Zapis wyłącznie jednego rejestru odpowiedzialnegoza wypełnienie w kanale 0 powoduje ustawienie rejestrów pozostałych kanałówna tę samą wartość. Opisane funkcje mikrokontrolera są łatwo dostępne dzięki zastosowaniubeanu o nazwie PWMMC. Metoda PWMC1 Mask obsługuję funkcję maskowania dowolnegokanału. Funkcja automatycznego zapisu rejestrów wypełnienia wybiera się z menu beanu.38
- Page 1: Politechnika WrocławskaWydział El
- Page 4 and 5: Spis treści1 Wstęp 51.1 Cel i zak
- Page 6 and 7: 44 Widok stanowiska badawczego (1)
- Page 8 and 9: 1 WstępWiększość komercyjnych a
- Page 10 and 11: Znając działająca siłę, moment
- Page 12 and 13: 2.3 Model matematycznyRysunek 3 pok
- Page 14 and 15: Rysunek 4: Model części energetyc
- Page 16 and 17: Równanie swobodnie poruszającej s
- Page 18 and 19: 14. Czujnik siły.15. Podstawa.16.
- Page 20 and 21: Rysunek 15: Widok czujnika siłyRys
- Page 22 and 23: Widok silnika przedstawiony jest na
- Page 24 and 25: Rysunek 22: Płytka sterownika - st
- Page 26 and 27: cechuje się dużą szybkością dz
- Page 28 and 29: • układ czuwający COP (ang. Com
- Page 30 and 31: Złącze Z6 umożliwia połączenie
- Page 32 and 33: 14000 obr , dlatego częstotliwoś
- Page 34 and 35: 3.2.3 ZasilaczDo zasilania całośc
- Page 36 and 37: • narzędzie zarządzające budow
- Page 38 and 39: Rysunek 38: Diagram głównej pętl
- Page 42 and 43: ENMASKbit 15-11 10 9 8 7 - 6 5 4 3
- Page 44 and 45: • K p — wzmocnienie części pr
- Page 46 and 47: 5 Interfejs użytkownika - dostępn
- Page 48 and 49: 3. Naciśnij ENTER.4. Czekaj na nap
- Page 50 and 51: 40009003500800Odczyt z czujnika3000
- Page 52 and 53: pokonanie których potrzebny jest p
- Page 54 and 55: nień wyliczonych tą metodą ukła
- Page 56 and 57: napędowy. Ze względu na to że ni
- Page 58 and 59: DodatekRysunek 60: Rysunek złożen
- Page 60 and 61: Rysunek 62: Tylnia ściana efektora
- Page 62 and 63: Rysunek 65: Przednia ściana siłow
- Page 64 and 65: Rysunek 69: Główna prowadnica si
o rozmiarze maksymalnie 250 punktów. Symbolicznie na rysunku przedstawione jest to w postaciinterfejsu RS-232 i układu komunikacji szeregowej SCI. Uchyb regulacji podawany jest naregulator PD, zgodnie z modelem teoretycznym. Dobór nastaw regulatora dyskutowany będziew następnym rozdziale.Na rysunku 41 znajdują się również bloki, które nie wchodzą bezpośrednio w żadną z pętliregulacji ale są równie ważne w punktu widzenia kontroli siłownika. Pierwszy, to blok komutacji,sterowany przez czujniki Halla, ustalający stan linii DIR oraz decydujący który z sygnałówP W M jest w danej chwili aktywny. Drugi, to blok dekodera kwadraturowego dostarczającegoinformacji o pozycji wyjścia siłownika. Sygnały wejściowe tego bloku pochodzą z enkoderaoptycznego. Informacja o pozycji wyjścia siłownika potrzebna jest przede wszystkim w badaniachnad modelem siłownika oraz, z pewnością, w większości układów, w których siłownikmoże być zastosowany.4.4 <strong>Sterowanie</strong> silnikiem BLDC - komutacjaSilnik bezkomutatorowy prądu stałego (BLDC), tak jak wcześniej wspomniano, wymaga dopracy komutatora elektronicznego. Stator silnika BLDC składa się z trzech uzwojeń połączonychw gwiazdę lub trójkąt. Rotor silnika zawiera magnesy stałe rozmieszczone na jego powierzchni.Zadaniem komutatora jest zasilanie odpowiednich uzwojeń silnika w zależności od położeniajego wału. Pozycję wału określa zestaw trzech czujników Halla, potrafiących rozróżnić 6 pozycji.Rysunek 42: Algorytm komutacji silnika BLDCZgodnie z dokumentacją firmy MAXON [13], algorytm komutacji w formie przebiegów czasowychprzedstawiony jest na rysunku 42. Można go zapisać w postaci tablicy komutacji –tablica 5.Do zasilania poszczególnych uzwojeń silnika użyto trzech półmostków mocy sterowanychsygnałem DIR i EN. Dla przypomnienia, stan wysoki na linii DIR, powoduje podłączeniewybranego uzwojenia do plusa zasilania. Stan niski powoduje podłączenie uzwojenia do masy37
Change language