Làm cách nào để phát hiện nếu động cơ DC trên robot bắt đầu hỏng?


13

Những đặc điểm nào tôi có thể tìm kiếm có thể là dấu hiệu cảnh báo sớm đáng tin cậy rằng động cơ DC trên robot của tôi, giả sử một động cơ được sử dụng cho ổ đĩa, có thể bị hỏng? Tôi đang tìm kiếm một câu trả lời liên quan đến các cảm biến thay vì kiểm tra thủ công, do đó, một mạch có thể được xây dựng để cảnh báo về một sự cố tiềm ẩn trước khi nó xảy ra.

Tôi có một vài ý tưởng như tăng tốc độ vẽ hoặc giảm tốc độ quay hiện tại, nhưng tôi muốn bảo vệ chống lại các cảnh báo sai gây ra bởi hao mòn hợp lý hoặc chỉ là robot vật lộn trên địa hình khó khăn.

Rõ ràng một hệ thống như vậy sẽ không bao giờ được đánh lừa, nhưng có bất kỳ điểm nào tôi có thể tìm ra?

Câu trả lời:


10

Có hai điều quan trọng để tìm kiếm từ quan điểm hệ thống kiểm soát. Đầu tiên là bình phương trung bình gốc của mô-men xoắn được áp dụng và thứ hai là lỗi sau khi di chuyển.

Mô-men xoắn trung bình vuông (RMS)

Khi các động cơ xuống cấp theo thời gian, chúng đòi hỏi nhiều mô-men xoắn hơn để áp dụng cho cùng một gia tốc, vì vậy nếu bạn đã điều chỉnh vòng lặp PID của mình cho một động cơ mới, tổn thất thấp thì khi nó già đi, và tổn thất tăng lên, động cơ sẽ trôi đi. . Tại một số điểm, động cơ sẽ bị mòn đến mức bạn sẽ không thể điều chỉnh các tham số PID để cung cấp cho bạn hiệu suất bạn cần. Trước khi điều này xảy ra mặc dù bạn có thể đã bắt đầu vấp phải giới hạn mô-men xoắn trong bộ điều khiển chuyển động của mình (ví dụ, nó có thể không cho phép toque 100% trong hơn một số ms nhất định).

Vấn đề với việc chỉ nhìn vào mô-men xoắn là nó có thể khó theo dõi. Nhìn vào giá trị tối đa sẽ không cho bạn biết gì vì nhiều tình huống có thể gây ra mô-men xoắn 100% trong thời gian ngắn, đặc biệt là với bộ điều khiển PID được điều chỉnh mạnh mẽ.

Vì nó liên tục thay đổi, việc thiết lập giám sát có thể dễ dàng quá khoan dung (dẫn đến phủ định sai ) hoặc quá nghiêm ngặt (dẫn đến kết quả dương tính giả ). Đây là lý do tại sao bạn có thể muốn một cái gì đó gần hơn với RMS của mô-men xoắn mà bạn theo dõi trong một thời gian dài và xem xét các xu hướng.

Trong môi trường được kiểm soát nhiệt độ, nhiệt độ động cơ (như user65 gợi ý ) là một xấp xỉ khá tốt về mức sử dụng năng lượng RMS trong một hằng số thời gian dài. Nếu nhiệt độ môi trường không được kiểm soát, điều này khó khăn hơn, vì nhiệt độ tuyệt đối khác nhau có thể sẽ yêu cầu các ngưỡng khác nhau về nhiệt độ trên các kích hoạt môi trường xung quanh cho động cơ bị mòn.

Lỗi sau

Một công cụ khác để tìm kiếm các động cơ bị lỗi là lỗi tối đa sau khi di chuyển. Đây là sự khác biệt tối đa giữa nơi mà động cơ được cho là và nơi nó thực sự ở bất kỳ thời điểm nào trong quá trình di chuyển. Đó là một giá trị duy nhất cho toàn bộ di chuyển và là thứ mà nhiều bộ điều khiển chuyển động theo dõi để sử dụng riêng. Trong thực tế, nhiều người có giới hạn mềm về lỗi và lỗi tối đa sau nếu bạn vượt quá chúng.

Một lần nữa, việc vấp một lỗi theo dõi tối đa có thể chỉ là một dấu hiệu cho thấy bạn chỉ cần điều chỉnh lại vòng lặp PID của mình, nhưng tần suất bạn cần điều chỉnh lại PID của bạn và khó khăn trong việc đạt được hiệu suất mong muốn của bạn có thể là công cụ có giá trị khi xác định khi nào một động cơ đang đi đến cuối cuộc đời của nó.


7

Nhiệt độ là một con số rất đơn giản để đo lường và là sự kết hợp tốt của tất cả các yếu tố khác vì một động cơ suy yếu sẽ được điều khiển mạnh hơn.

Nói chung một động cơ sắp hỏng sẽ nóng hơn đáng kể so với các động cơ còn lại.


Nếu trong môi trường được kiểm soát nhiệt độ, nhiệt độ động cơ là một xấp xỉ khá tốt của việc sử dụng năng lượng RMS trong một hằng số thời gian dài.
Gian hàng Mark
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.