Controlador para un motor de CC sin escobillas (con ESC)

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Tengo uno de esos motores BLDC que se usan en cuadricópteros y también un ESC para controlarlo. Le doy una señal PWM y emite la condición necesaria para que el motor gire (señal de CA).

La primera pregunta es: creo que la salida del ESC en relación con su entrada no es lineal. En otras palabras, multiplicar el ancho del pulso de entrada por 2 no aumentará la velocidad del motor en un factor de dos. Estoy en lo correcto?

La segunda pregunta se basa en la primera: en caso de que sea un sistema no lineal, ¿cómo puedo usar un PID para controlarlo? Supongamos que quiero construir un controlador (PID) en el que ofrezco una velocidad angular específica y los motores alcancen esta velocidad angular lo más rápido posible con un sobreimpulso bajo o ninguno. La entrada a este sistema será algo así como un valor de RPM y la salida será otro valor de RPM (algún sensor de velocidad acoplado al motor). Pero en algún lugar dentro del circuito de control se debe colocar una ganancia K que convierta el valor de RPM a un valor de voltaje o PWM. Si esta relación no es lineal, ¿cómo puede hacerse esto?

    
pregunta Felipe_Ribas

2 respuestas

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Si la relación no lineal se mantiene para una amplia variedad de condiciones, podría crear una función de mapeo que elimine la no linealidad. El único problema sería si la función no es monotónica (es decir, tiene un buzamiento). Por supuesto, siempre puede aplicar el PID y experimentar con valores de parámetros. A menos que el sistema tenga un comportamiento MUY malo, es probable que encuentre un resultado que le guste.

TL; DR Deja de preocuparte y solo inténtalo

    
respondido por el Daniel
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La mayoría de los ESC modelo RC tienen una respuesta de aceleración lineal. Específicamente, la entrada del acelerador se traduce linealmente a una relación PWM. Si su ESC está diseñado para dar una respuesta no lineal, entonces su manual de instrucciones debería indicarle.

el control PWM lineal produce un voltaje lineal efectivo y rpm sin carga, sin embargo, bajo carga, la velocidad disminuirá debido a la pérdida de voltaje en la resistencia del devanado del motor. Si la carga no es lineal (por ejemplo, una hélice), la linealidad se verá afectada y es posible que deba ajustar la sintonización PID para compensar.

La mayoría de los ESC desaceleran deliberadamente la velocidad de respuesta del acelerador para filtrar las fallas y reducir el aumento de corriente bajo una fuerte aceleración. Una forma de mejorar la velocidad de respuesta es aumentar la frecuencia de pulso de entrada. La velocidad estándar es 50Hz, pero muchos ESC pueden manejar hasta 400Hz. Algunos ESC pueden ser re-flasheado con firmware de terceros para una respuesta aún más rápida, e incluso puede comprar ESC's que han sido pre-flasheados para usar con cuadricópteros.

    
respondido por el Bruce Abbott

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