Giảm tốc độ động cơ mà không gây nhiễu

Vì vậy, tôi đã xây dựng ba bot nhỏ cho đến nay.

Một chiếc có raspberry-pi, (động cơ 6V), một chiếc có arduino (động cơ 12V) và một chiếc khác có arduino nhưng một chiếc xe từ xa bị hack (động cơ 7ish, volt):

Vấn đề tôi gặp phải với tất cả những điều này là động cơ quay quá nhanh khiến chiếc xe chỉ va vào một cái gì đó trong vài giây. (Tôi có một ngôi nhà nhỏ)

Tôi đã cố gắng sử dụng PWM để kiểm soát tốc độ, nhưng ít hơn một chút so với toàn bộ ga (255), chúng bị kẹt và chúng không thể chịu được trọng lượng tôi đặt lên chúng.

Tôi có nên mua một trong những khung gầm này làm chậm động cơ và cung cấp cho nó mô-men xoắn với hộp số, hoặc tôi có thể làm gì khác không?

1. Hộp số có lẽ là đặt cược tốt nhất của bạn nếu bạn không bao giờ muốn đi nhanh.
2. Bạn có thể làm cho nó hoạt động tốt hơn nếu bạn cung cấp cho nó công suất xung (PWM theo cách, nhưng xung ở tốc độ đủ thấp để động cơ thực sự chạy và sau đó chậm lại mỗi lần. Xem Điều khiển động cơ trong sự hiện diện của ma sát và Backlash để biết chi tiết về kỹ thuật.
3. Bạn gần như chắc chắn có thể làm cho nó tốt hơn nếu bạn đặt một số loại điều khiển tốc độ vòng kín trên các động cơ. Bộ mã hóa là tốt nhất, nhưng bạn có thể làm những điều tuyệt vời bằng cách sử dụng cảm biến tốc độ back-EMF. Một trong những kỹ thuật này yêu cầu bạn phải làm việc với hệ thống vòng kín không tầm thường và cả hai sẽ không khắc phục được tất cả các vấn đề trừ khi bạn sử dụng hộp số (nhưng, với điều khiển tốc độ vòng kín, bạn có thể có tỷ lệ cao hơn nhiều của tốc độ từ trên xuống dưới trong khi vẫn giữ cho mọi thứ trơn tru).

Khi bạn điều khiển điện áp tới động cơ, bạn đang điều khiển dòng điện tới động cơ một cách hiệu quả liên quan đến mô-men xoắn (gia tốc). Việc "gây nhiễu" mà bạn nhận thấy về cơ bản là sự bất lực của động cơ để vượt qua ma sát.

Hãy suy nghĩ về PWM như bàn đạp ga trong xe của bạn, để đạt tốc độ không đổi, bạn có thể đẩy tất cả xuống, dần dần lùi lại khi bạn đạt được tốc độ mục tiêu và sau đó điều chỉnh nó để duy trì tốc độ đó.

Một động cơ DC được điều khiển ở một điện áp cố định sẽ mất mô-men xoắn vì nó đi nhanh hơn và nhanh hơn. Đó là lý do tại sao nó không tăng tốc đến vô cùng. Giảm tốc độ một cách hiệu quả sẽ hạn chế tốc độ tối đa bạn sẽ thấy ở đầu ra. Nó cung cấp cho bạn nhiều mô-men xoắn hơn ở đầu ra nhưng bạn đang giao dịch giảm tốc độ.

Như Tim lưu ý những gì bạn cần là một vòng điều khiển tốc độ khép kín chạy qua sao cho bạn đặt điểm đặt tốc độ và vòng lặp, rất nhanh, tăng tốc độ lên xuống của PWM để duy trì tốc độ. Để làm điều đó bạn cần một số cách đo tốc độ. Một khi bạn đã có điều đó, bạn có thể có được bằng bộ điều khiển PI tương đối đơn giản.

Bạn cần sử dụng thuật toán PID để điều khiển tốc độ của động cơ, theo cách đó bạn sẽ có thể khiến chúng quay chậm như bạn cần trong khi vẫn có được mô-men xoắn. Thuật toán PID cần đo tốc độ động cơ của bạn bằng cách nào đó, cách điển hình là đặt một số bộ mã hóa quang học vào các bánh xe, đây là điều bắt buộc đối với bất kỳ động cơ nào và ngoài việc cung cấp cho bạn tốc độ sẽ cho bạn ước tính rất tốt về vị trí, giúp điều hướng và thực hiện lần lượt.

Bạn có thể đánh cắp các mã hóa quang học từ một con chuột cũ, những con có bóng.