Identificación del parámetro del motor de CC mediante microcontrolador

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He construido un controlador de motor de CC que mide la velocidad y la corriente (todavía no estoy seguro de los valores actuales) de un motor de CC de imán permanente. Planeo conectar diferentes motores PM DC. ¿Hay alguna forma de crear una rutina de software que identifique las características del motor y ajuste los parámetros del controlador (digamos un PID) de acuerdo con lo que es mejor para ese motor específico? Cuando hay suficiente carga, el motor tiende a disminuir la velocidad y eso es lo que quiero compensar.

¿Es estrictamente necesario usar MATLAB para identificar cada motor que planeo conectar? No tengo mucha experiencia en el diseño de controladores PID basados en microcontroladores. Apreciaria cualquier sugerencia.

    

2 respuestas

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El mejor diseño tendrá opciones de derivación de corriente para un consumo máximo de 100 mV a una corriente nominal de 10x, para representar la corriente de arranque, I = V / DCR de la bobina del motor. Derivaciones seleccionables en el < Puede ser necesario un rango de 1 ohmio para una amplia gama de motores que utilizan NFET en el lado bajo o si puede administrar un buen Diff Amp de bajo ruido con ganancia seleccionable a 5 V máx. Usando interruptores analógicos.

Luego, para medir las RPM para una velocidad precisa, necesita un sensor, ya sea un tacómetro o un PLL tipo II con un filtro de seguimiento para derivar los picos de RPM a un controlador de tacómetro de 1 disparo.

La carga máxima de Hp a la tensión nominal será de aprox. 82 a ideal 84% Sin carga máx. RPM clasificadas en kRPM / V.

El promedio de realimentación actual será su retroalimentación de torque y multiplicado por RPM da potencia mecánica. Por supuesto, las pérdidas son muchas TBD que determinan la eficiencia que requiere una comprensión de la energía cinética rotacional y cómo medirla, que no mencionó. Se puede usar una resistencia de derivación variable que utiliza un NFET PWM en un generador para cargar un motor, acoplado por una correa de 8 mm común en las tiendas mini CNC. La carga ficticia en derivación puede ser una bombilla halógena de resistencia adecuada al frío, de manera que el RdsOn del NFET es mucho más bajo para el funcionamiento en frío y está cerca de igualar la resistencia de potencia para brake o detener el generador por uC control con un ciclo de barrido de servicio.

Puedes ir simple o comprensivo en tu evaluación de motor. agregando un sensor de temperatura IC al motor, aislado térmicamente en el exterior.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Ya que @TonyEErocketscientist ya respondió la parte de prueba del motor, solo agregaré parte PID de tu pregunta.

  

¿Existe una manera de crear una rutina de software que identifique las características del motor y ajuste los parámetros del controlador (digamos un PID) de acuerdo con lo que es mejor para ese motor específico?

No, esto es no posible. Las características del motor tienen muy poco que ver con el control PID. Es la reacción de todo el sistema (a.k.a. Planta) y el comportamiento PID deseado (tiempo de respuesta, tiempo de estabilización, superación, etc.) lo que define los términos de control.

Hay algoritmos que pueden medir la respuesta del sistema real y ajustar el bucle de control. Sin embargo, el uso de estos algoritmos requiere que la planta sea controlable por un software fuera del circuito de control y que sea segura para ser manejada arbitrariamente (es decir, a menudo fuera de los límites operacionales normales). Además, podría requerirse el método controlable para la inyección de perturbaciones externas.

Todo lo anterior es la razón por la cual no hay dispositivos de un solo controlador para el mercado, AFAIK.

Dicho esto, algunos dispositivos, como los servos de hobby, pueden ajustarse para una amplia gama de condiciones operativas. Es posible que el circuito de control no sea óptimo para una aplicación específica, pero sería "suficientemente bueno" y, de hecho, estará estrechamente vinculado a las características específicas del motor. En este caso, el ajuste de PID se realiza en los tiempos de diseño y prueba y se arregla antes de que comience la producción final.

    
respondido por el Maple

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