Động cơ đáp ứng khác nhau với PWM tần số cao


8

Chúng tôi đang chế tạo một robot bóng đá cơ sở và chúng tôi có động cơ tuyệt vời từ Maxon. Đặt bộ hẹn giờ PWM thành tần số thấp (khoảng 39kHz hoặc 156 kHz), robot hoạt động như mong đợi. Nhưng điều này tạo ra một số vấn đề.

  1. Nó đặt một dòng điện nặng vào pin (khoảng 1,5A cho 3 động cơ quá cao).
  2. Dòng điện cao khiến các trình điều khiển động cơ của chúng tôi (L6203) nóng lên rất nhanh và thậm chí các bộ tản nhiệt sẽ không giúp được họ.
  3. Các động cơ tạo ra một âm thanh tồi tệ như họ đang la hét và điều này là không bình thường.

Ngược lại khi tôi định cấu hình bộ hẹn giờ ở tần số cao (chẳng hạn như 1250 kHz hoặc 10000 kHz), dòng điện giảm xuống 0,2A là lý tưởng và âm thanh giảm xuống. Nhưng điều này gây ra một vấn đề là 3 động cơ của chúng ta khi được thiết lập để chạy ở tốc độ cao nhất (PWM được đặt thành 255) không chạy cùng một vòng / phút. giống như một trong số chúng chạy chậm hơn các loại khác khiến robot chuyển sang một mặt cụ thể và do đó các chức năng xử lý của chúng tôi không hoạt động chính xác.

Hỏi ai đó anh ta nói với tôi rằng các trình điều khiển không phản ứng giống nhau với tần số, do đó dẫn đến tốc độ khác nhau và vì ở tần số thấp, sự khác biệt rất nhỏ, tôi sẽ không nhận thấy điều đó nhưng ở tần số cao hơn, sự khác biệt trở nên lớn hơn và đáng chú ý.

Vì vậy, có bất kỳ giải pháp cho vấn đề này? hoặc tôi nên tiếp tục sử dụng tần số thấp?

PS: Tôi đang sử dụng ATMEGA16 làm bộ điều khiển chính với tinh thể ngoài 10 mHz.


Để chúng tôi rõ ràng, tất cả các trình điều khiển giống hệt nhau?
Joe Baker

Vâng, tất cả các trình điều khiển đều giống hệt nhau ..
Miro Markaravanes

Có một tần số cắt cụ thể mà nó có vấn đề? Ngoài ra, bạn có quyền truy cập vào một bộ phân tích logic không?
Joe Baker

Tôi không biết có tần số cắt hay không ... Tuy nhiên, tôi đoán là tinh thể 10mHz không thể tạo ra đồng hồ cần thiết cho 3 động cơ. Điều đó thậm chí có thể? bạn có ý nghĩa gì bởi máy phân tích logic? tuy nhiên tôi sở hữu một máy hiện sóng.
Miro Markaravanes

Rất nghi ngờ đó là tinh thể. Máy phân tích logic là một loại phạm vi đặc biệt (hoặc đôi khi là mô-đun addon cho phạm vi hiện có). Tôi đã từng xử lý một vấn đề jitter trong các tín hiệu PWM khiến cho các servo bị rung. Chúng tôi đã sử dụng một Salae ( saleae.com/logic ) để lấy một mẫu lớn (~ 10k xung) của các xung ở độ rộng nhất định và đo độ biến động bằng cách tính độ lệch chuẩn của độ rộng của tập mẫu. Có thể bạn có thể sử dụng phạm vi của mình để tìm kiếm các vấn đề tương tự, nhưng có khả năng bạn không thể lấy một mẫu đủ lớn cùng một lúc để tính toán stdev.
Joe Baker

Câu trả lời:


3

Mặc dù tôi không biết cách khắc phục nguyên nhân gốc rễ của vấn đề, nhưng cách khắc phục là sử dụng phản hồi vòng kín. Nếu bạn có thể đo tốc độ của từng bánh xe (ví dụ: với bộ mã hóa), bạn có thể sử dụng thuật toán giống như PID để điều chỉnh tốc độ của bánh xe để robot đi thẳng.

La bàn hoặc con quay hồi chuyển cũng sẽ phù hợp cho nhiệm vụ này.


Tôi đã sử dụng một la bàn và PID cho các chức năng quay trở lại của mình để đưa robot đi đúng hướng đến mục tiêu của đối thủ. Tuy nhiên, câu trả lời của bạn sẽ có hiệu quả nhưng tôi sẽ cần giải quyết vấn đề thay vì chỉ giảm tốc độ cho đến khi robot đi thẳng. Thx
Miro Markaravanes

@MiroMarkarian - Vấn đề là nếu bạn có một vòng lặp PID cho mỗi động cơ, thì chúng không phản hồi khác nhau vì vòng lặp PID sẽ điều chỉnh đầu ra PWM cho mỗi động cơ để bộ mã hóa trên bánh xe theo dõi tốc độ & vị trí mong muốn .
Gian hàng Mark

0

Hai vấn đề về phần cứng,

a) Chip mất thời gian để bật và tắt. Làm nóng nhiều hơn trong khi ở giữa và tắt. Vì vậy, không có điểm để sử dụng tần số quá cao. Nói chung, tối đa 10, 15 hoặc 20KHz, ngoài phạm vi tai người là đủ.

Xem chi tiết (giải thích hiệu ứng tần số với ví dụ về 20 chip của nhiều công ty) (đặc biệt là các mặt hàng có tần số siêu âm 20KHz) trong http://www.pololu.com/c Ab / 11 / Brushed-dc-motor-dvers

b) Cuộn dây động cơ có độ tự cảm. Tần số quá cao làm giảm lưu lượng dòng điện, mô-men xoắn thấp, RPM thấp.

Rõ ràng, 0,5A mỗi động cơ dường như trong phạm vi bình thường. Có khả năng, ở mức 6, 7.2 hoặc 12 volt, một vài watt đến 10 watt cho mỗi động cơ để chuyển động robot nhanh.

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.