Tìm người làm bài tập thực hành: Bộ ĐK PID động cơ DC

[bluepine]

Chào mọi người,
tiếp thu ý kiến của anh F, bọn tớ sẽ thêm phần đế maika để mô hình chắc chắn hơn, thẩm mỹ hơn.
À, tớ vừa sưu tầm được một sơ đồ mạch động lực điều khiển động cơ servo dùng cầu H, mời các bạn cùng tham khảo và cho ý kiến nhé, so với sơ đồ của anh F thì mạch này có một số điểm khác sau:
- Mạch dùng FET để làm khoá điện tử vì đáp ứng tần số của FET cao hơn tranitor (minh nghĩ thế).
- Các cổng NAND của IC 74LS00 giữ cho hai tín hiệu thuận (FOR) và ngược (REV) khoá chéo lẫn nhau nhằm tránh hiện tượng trùng dẫn của hai cặp FET. tại mỗi thời điểm chỉ có một cặp FET được dẫn mà thôi.
- Các diod Zener bảo vệ cực cổng của FET.
mến.

[bluepine]

À quên nữa, mấy cái tải của bọn em làm bằng sắt đó anh F, sơn màu đỏ lên cho đẹp thôi.
mến

[hoanf]

Hi chào buổi tối

Bọn mình cũng xin chia sẻ luôn quá trình tiến hành làm mô hình cho các bạn quan tâm.

Trước tiên bọn mình đến tiệm của anh Falleaf chỉ bữa trước mua động cơ (ở đó có 2 cái và tụi mình đã mua một cái, cái kia cũng xịn kô biết giờ còn ở đó kô ).
Kế đến tụi mình đi mua cục sắt làm tải. Cái này mua trên đường Tạ UYÊN (hỏi chợ sắt chỗ nào người ta chỉ cho, bọn mình mua 8K một kg).
Hihi sau đó tất nhiên là việc tìm một tiêm tiện để tiện cục tải và làm đế động cơ. Bọn mình làm việc này trên tiệm ở đường Vĩnh Viễn (đoạn cắt với Nguyễn Tiểu La mất 50K). Giai đoạn này cũng nên mua các phụ kiện như ốc vít, bulong ... trước vì đến đó thường là họ kô có.
Còn về phần meka đang kiếm chỗ.Hi vọng mai kiếm được và sẽ nói cho mọi người và đưa luôn phần giá cả.

Nói chung chỗ chúng mình mua khá gần Nhật Tảo. Các bạn có thể đi một buổi là mua đủ các đồ cần thiết (chỉ mất thời gian đi mua động cơ thôi )

Hi vọng người nào có kinh nghiêm hoặc có chỗ nào hay hơn thì đưa lên cho mọi người tham khảo.

Chúc ngủ ngon
hoanf

[sphinx]

Nguyên văn bởi bluepine

Chào mọi người,
À, tớ vừa sưu tầm được một sơ đồ mạch động lực điều khiển động cơ servo dùng cầu H, mời các bạn cùng tham khảo và cho ý kiến nhé, so với sơ đồ của anh F thì mạch này có một số điểm khác sau:
- Mạch dùng FET để làm khoá điện tử vì đáp ứng tần số của FET cao hơn tranitor (minh nghĩ thế).
- Các cổng NAND của IC 74LS00 giữ cho hai tín hiệu thuận (FOR) và ngược (REV) khoá chéo lẫn nhau nhằm tránh hiện tượng trùng dẫn của hai cặp FET. tại mỗi thời điểm chỉ có một cặp FET được dẫn mà thôi.
- Các diod Zener bảo vệ cực cổng của FET.
mến.

Thứ nhất: Cái mạch này chỉ băm được ở tối đa 5kHz, vì các cách ly quang thông thường có độ trễ lớn (P521 và 4N35), và tất nhiên ở tần số này thì cũng không thể băm đủ 8 bít. Còn muốn băm 16bit thì không có hi vọng gì ở cái mạch này.

Thứ hai: Ở tần số tương đối cao mạch trên vẫn bị trùng dẫn do không có phần điều khiển dead-time.

Thứ ba: giờ mới nhìn thấy, Rg=3k3 là quá lớn--> tần số đóng mở sẽ nhỏ (tại sao thì xem trong giáo trình điện tử công suất).

À mà thông thường các ông làm robot ở BKHN dùng 74HC00 chứ không dùng 74LS00

[bluepine]

chào mọi người, cảm ơn ý kiến của bác sphinx, mình sẽ thay con 74HC00, còn phần opto có bác nào có giải pháp vừa cách li mạch công suất với mạch điều khiển vừa đảm bảo đáp ứng tần số cao không.
mến

[nguyenducthuan]

Hay quá các bác ơi!Em cũng muốn tham gia vào đề tài này,vì thấy ý tương này cũng đc .Chắc chắn là có nhiều thú vị rất mong su hỗ trợ từ diễn đàn

[sphinx]

Nguyên văn bởi bluepine

chào mọi người, cảm ơn ý kiến của bác sphinx, mình sẽ thay con 74HC00, còn phần opto có bác nào có giải pháp vừa cách li mạch công suất với mạch điều khiển vừa đảm bảo đáp ứng tần số cao không.
mến

Nếu muốn nhanh thì tất nhiên là không thể dùng cách ly thông thường. Loại cách ly tốc độ cao thì chắc là hiếm lắm

Tại sao ta cần sử dụng cách ly quang?? Không dùng có sao không???
Câu trả lời là chẳng sao cả
Cách ly quang chỉ nên sử dụng khi bạn muốn mạch điều khiển và phần công suất dùng riêng nguồn.

- Để điều khiển cầu H có thể sử dụng chíp điều khiển nửa cầu chuyên dụng họ IR như IR2103, IR2110.... Loại này được bán với giá ~20k. Khi đó cầu H hoàn toàn là n-MOSFET. (với các loại FET công suất lớn thì điều khiển kiểu này là lựa chọn duy nhất vì khó tìm được p-MOSFET công suất lớn).

- Ngoài ra ta có thể sử dụng cầu H hỗn hợp n-p với mạch điều khiển ngoài. Vấn đề quan trọng nhất của mạch này là làm sao để đóng mở FET nhanh và tránh được hiện tượng trùng dẫn khi băm xung ở tần số cao. Hãy tham khảo mạch điều khiển servo của một ông Nhật dưới đây(Cái hình hơi to)

Chú ý khối điều khiển dead-time và mạch mồi FET nhá
Mạch mồi FET đã được kiểm chứng, kết quả đo đạc rất tốt ở tần số đến 50kHz
http://elm-chan.org/works/smc/smc.png

[falleaf]

Nguyên văn bởi nguyenducthuan

Hay quá các bác ơi!Em cũng muốn tham gia vào đề tài này,vì thấy ý tương này cũng đc .Chắc chắn là có nhiều thú vị rất mong su hỗ trợ từ diễn đàn

Bạn hoàn toàn có thể tham gia, và hãy đọc lại từ những luồng đầu tiên, và bắt đầu thiết kế mô hình nhé.

Chúc vui

[scentoflove]

Sau 3 ngày chiến đấu với encoder cuối cùng mới có được động cơ TRE (tamagawa) để tham gia
Type 1981N56E8
Encoder 1000xung
Rated voltage 32V, rated curent 4.5A.
datasheet đã up ở trên

Mấy cục tải thì em củng đã làm rồi kích thước 50*50*30 mm, làm bằng sắt.
Hình ảnh thì mọi người cho khất tới chủ nhật sẽ up lên (ko thể online 2 ngày buồn quá hic hic)

Về vấn đề opto em coi datasheet thi con P521 (datasheet LP521) thì reponse rise time là 4us và reponse fall time là 3us -> tần số cao nhất là 140Khz ko hiểu sao mọi người lại nói ko đáp ứng kịp (thực tế em đã đk vị trí 1 động cơ 396 xung 100W dùng opto p521 trong mạch FET_Relay tần số PWM là 19.53KHz thì vẩn đáp ứng tốt)

Nghiêm 79/H4 Âu Cơ P14 Q11 Tp HCM. Nếu đươc thì anh F gửi cho em con LMD18245 thay cho gửi PIC (kiếm con này mấy ngày rồi mà ko có)

[falleaf]

Nguyên văn bởi scentoflove

Nghiêm 79/H4 Âu Cơ P14 Q11 Tp HCM. Nếu đươc thì anh F gửi cho em con LMD18245 thay cho gửi PIC (kiếm con này mấy ngày rồi mà ko có)

Anh không có con này. Em thử liên hệ batbatdieu để mua, hoặc liên hệ với anh BA, anh BA có mấy con điều khiển động cơ hoặc sẽ giới thiệu cho em vài con.

Chúc vui

[namqn]

Nguyên văn bởi scentoflove

Về vấn đề opto em coi datasheet thi con P521 (datasheet LP521) thì reponse rise time là 4us và reponse fall time là 3us -> tần số cao nhất là 140Khz ko hiểu sao mọi người lại nói ko đáp ứng kịp (thực tế em đã đk vị trí 1 động cơ 396 xung 100W dùng opto p521 trong mạch FET_Relay tần số PWM là 19.53KHz thì vẩn đáp ứng tốt)

Không tính vậy được đâu em, vì chưa tính thời gian trễ vào (cũng khoảng vài us cho ton và toff). Nếu tính theo kiểu của em thì tín hiệu 140 kHz đó đâu có điều rộng được, vì chỉ vừa đủ thời gian lên và xuống, làm gì có thời gian ở mức cao nhiều để mà điều chỉnh. Thực tế nếu chỉ dùng 20 kHz (chu kỳ bằng 50 us) thì chúng ta cũng nên có tổng thời gian trễ và lên/xuống không lớn hơn 10 us, như vậy cũng đã mất đi 20% khoảng điều chỉnh khả dĩ.

Thân,

[mechatronic]

Hay quá, bọn em cũng đã làm một cái điều khiển động cơ này, nhưng ko làm phần đế (lười quá ). Xin mạo muội đưa trước cho các bác xem mô hình (bọn em quay lại bằng điện thoại - có 4 M thôi à )
http://haminhtranhanh.googlepages.com/21062006036.mp4
Còn đây là cái giao diện chương trình:
http://haminhtranhanh.googlepages.com/giaodien.JPG
Cái này bọn em làm rồi mang đi báo cáo, nhưng cái động cơ encoder lởm, nên em mang về định làm tiếp cho ok hoàn toàn thì thôi. Em sẽ làm lại cái mô hình giống mấy bác (cho em xem cái mẫu với) và xem lại phần giao tiếp (lúc đúng lúc ko - nếu may mà đúng thì nó sẽ vẽ cái đồ thị rất đẹp - phần này dùng để kiểm tra mình điều khiển có đúng ko). Hy vọng trong 2 tuần tới sẽ sớm đưa lên cho các bác.
Động viên em cái xem nào

[sphinx]

Nguyên văn bởi scentoflove

Về vấn đề opto em coi datasheet thi con P521 (datasheet LP521) thì reponse rise time là 4us và reponse fall time là 3us -> tần số cao nhất là 140Khz ko hiểu sao mọi người lại nói ko đáp ứng kịp (thực tế em đã đk vị trí 1 động cơ 396 xung 100W dùng opto p521 trong mạch FET_Relay tần số PWM là 19.53KHz thì vẩn đáp ứng tốt)

Tốt hở
Đo xung bằng Oscilo chưa? Thử đo xem nếu băm ở 20k thì xung ra phía sau con opto có dạng gì nhá

PWM ở 20k, nếu băm 8 bít thì con opto cần đáp ứng được tần số 20kHzx256, bằng bao nhiêu ý nhỉ

[scentoflove]

Nguyên văn bởi sphinx

Tốt hở
Đo xung bằng Oscilo chưa? Thử đo xem nếu băm ở 20k thì xung ra phía sau con opto có dạng gì nhá

PWM ở 20k, nếu băm 8 bít thì con opto cần đáp ứng được tần số 20kHzx256, bằng bao nhiêu ý nhỉ

Ko hiểu sao lại có cách tính lạ thế 20KHz*256. Giả sử PWM 20KHz, 8 bit thì khi mức cao (duty) là 1/256 thì sau đó là mức thấp 255/256. Làm sao có thể tính theo công thức 20KHz*256 được (như vậy khác nào coi PWM thành xung vuông). PIC có PWm 10bit theo cách tính trên thì con opto xài được phải là 20Mhz (chưa kể 18f4331 độ phân giải 12bit) để kiếm được con opto như vậy thôi thà chịu sai số (ko có gì là hoàn hảo) -> xài LMD18245 thôi (có điều khiển dòng nhưng lại ko có hảng buồn )

Nếu có sai số thì giống như anh namqn nói khi duty ở 1 khoản nhỏ hơn 20% thì PWM sẽ bị sai về áp trung bình ngõ ra (duty <20% thì do đáp ứng opto nên =20% do đó áp trung bình là 20%).

Em ko có oscilo để đo nhưng thực tế em đã làm với mạch FET_Relay cho PWM tăng từ 0-1023 (10bit) thi thực tế động cơ vẫn đáp ứng khác nhau từ chậm cho tới nhanh dần.

Sau đây là số liệu em có được từ thực tế
PWM 0-25: động cơ ko quay
PWM 25-40:động cơ bắt đầu quay 1 cách khó khăn sau đó smooth dần
PWm 40-100: động cơ quay nhanh dần
0-100 chỉ khoản 10% PWM nhưng động cơ đáp ứng được. Em chỉ dựa vào thực tế đã làm qua để nói (lý thuyết đâu biết gì đâu toàn học mấy anh trên diễn đàn thôi )

Anh F cho em hỏi cái này trước đậy em làm đk vị trí ko tải nên ko để ý tới đk dòng qua động cơ chỉ quan tâm PWM. Em muốn làm đk với tải thay đổi thì có những cách nào (em chỉ biết là đk dòng qua động cơ -> nhắc là nhớ tới 18245 )

Hình up lên là minh họa PWM

[scentoflove]

Biết ai ko mechatronic, he he làm interface xấu quá. Interface nè

dao động liên tục

dao động tắt dần

vọt lố

vọt lố sau đó tiến tới set point


Cái nét cuối đồ thị là do soft thêm vào ko phải đáp ứng động cơ. làm cho mình xài nên mọi người đừng chê nha buồn lắm đó.

Ko biết cách phóng to ra (75% nhung nó vẫn cứ chọn 50%)