DC mótor PWM stjórna tækni byggt á 80C196KC og L298N

DC mótor PWM stjórna tækni byggt á 80C196KC og L298N

DC mótorar eru víða notaðir á ýmsum sviðum vegna framúrskarandi hraðastýringu þeirra, stórt upphafshraða og sterkar ofhleðsluhæfingar. Á undanförnum árum hafa uppbyggingar- og stjórnunaraðferðir DC mótorar gengist undir miklar breytingar. Með tölvunni sem kemur inn í stjórnarsvæðið og tilkomu nýrra orku rafeindabúnaðar hefur PWM (pulsewidthmodulaTIon) hraðastjórnun orðið ný leið fyrir DC mótorhraðastjórnun. Og vegna mikils skipta tíðni, stöðug rekstur á lágum hraða, framúrskarandi dynamic árangur, mikil afköst, o.fl., það er mikið notað í DC mótorhraða reglugerð.

2, byggt á vinnubrögðum PWM hraðastýringarkerfisins

PWM eða púlsbreiddamótun vísar til notkunar á rofaeiginleikum háspennufyrirtækja til að móta fasta spennu DC aflgjafa, kveikja og slökkva á föstum tíðni og breyta lengd tímanum til og frá í hringrás sem þörf. Hraði hreyfilsins er stjórnað með því að breyta vinnsluspennu spennunnar á armature DC servomotorsins til að breyta umfangi meðalspenna. Þess vegna er það oft nefnt rofa tæki.

Breyting á skylda hringrás hefur yfirleitt tvær stillingar: PWM og PFM (púlsfrekwencymodulaion). PWM er með því að breyta púlsbreiddinni, sem er þekktur sem föstfaltastilling. PFM er fastur púlsbreiddur. Skyldahringurinn er breytt með því að breyta rofatíðni. Þar sem vélrænni ómun við tiltekna tíðni veldur oft titringi og hylja kerfisins, er PWM notað í stjórn DC mótorans. Eftirlitstækið er aðallega.

3. Vélbúnaður hönnun stjórnkerfis byggt á 80C196KC og L298N

Hraðastýringarkerfi DC-mótorsins, byggt á 80C196KC og L298N, samanstendur af MCU lágmarkskerfinu, R / D breytir, PWM aflmælirrásir, A / D og D / A umskiptakerfi og móttökuskiptahringrás. Lágmarkskerfi einfalt örgjörva samþykkir 16-bita einfalda 80C196KC ytri stækkunargluggann sem aðallega er notaður til að átta sig á gagnaöflun, PWM-merki kynslóð o.fl.

3.1. Inngangur að Power Integrated Circuit L298N

Til að auka skilvirkni kerfisins og draga úr orkunotkun, notar rafmagnsstyrjari akstursrásin samþætt hringrás L298N byggt á tvíhverfa H-brú púlsbreidd mótunaraðferð. L298N er afkastamikill aflgjafi sem myndast með hágæða púlsbreiddarmagn, framleiddur af SGS, sem hefur einkenni lítillar stærð og sterka aksturshæfileika. Það inniheldur tvær H-brú háspennu og hár-núverandi brú ökumenn. Það getur keyrt alla brú í mótoranum í einum flís og hægt að aka mótorum upp í 46V og undir 2A.

3.2, DC mótor stjórnkerfi vélbúnaður hringrás

L298N getur keyrt tvær DC mótorar. Vegna þess að hraðastýringarkerfið er einása uppbygging, til að nýta afkastagetu á aflmæliskerfinu fullkomlega, getur kerfið byrjað með hámarki hröðun og bremsu með hámarks hröðun. Framleiðslain er notuð samhliða stýrðu DC mótornum. Eins og sýnt er á mynd 4 eru inntaksskermarnir IN1 og IN3 tengdir samhliða, IN2 og IN4 tengdir samhliða, úttaksklemmur OUT1 og OUT3 eru tengdir samhliða og OUT2 og OUT4 eru tengdir samhliða báðum endunum mótor í sömu röð. Virkjunarstöðin er stjórnað af háhraða úttakshöfninni HSO1 í smáflíssminni tölvunni.

Ein flís örgjörvi 80C196KC gefur PWM merki í samræmi við stöðu lykkju og hraða lykkju rekstur niðurstöðu. PWM-merkiið er beint gefið út í IN1 (IN3) flugstöðina og einn rás er snúið inn í IN2 (IN4) í gegnum 7406. Þegar vakthlutfall PWM hliðstæða merki er 50%. Jákvæð og neikvæð spenna í báðum endum hreyfilsins er bætt við á sama tíma. Mótorinn er í örbylgjumástandi í þessari stöðu, það er í "máttarsmitun" ástandinu. Þegar vakthlutfallið er meira en 50% er merki spenna OUTA stærra en OUTB, og mótorinn snúist áfram, annars afturábak. Þess vegna er nauðsynlegt að rétta út framleiðslulotuna af hverri hlekk til að mynda neikvæð viðbrögð og ljúka lokuðu lykkju. Með því að breyta PWM skylda hringrásinni til að stjórna mótorhraða er einnig hægt að breyta mótorstýringunni og stýribúnaðurinn er einföld og áreiðanlegur. Þar að auki, vegna þess að mótorinn er af rafspólustegundinni, myndast rafstýringarkrafturinn þegar mótorinn stöðvast skyndilega og snýr aftur skyndilega. Til að tryggja eðlilega notkun L298N ökumannsflísarinnar er bætt við tveimur pörum af framhaldi milli úttaksklemmanna OUTA, OUTB og DC mótorinn. Rennsli díóða skerpa strauminn við jákvæða eða jörðina af aflgjafanum til að koma í veg fyrir að rafmagnsstyrkur baki skaði L298N.

3.3, andstæðingur-truflun og rafsegulsviðssamhæfi hönnun

Þegar hreyfillinn er ekinn, veldur hraður rofi á aflgjafarhreyfibúnaði miklum breytingum á aflgjafa og spennu, sem hefur ekki aðeins áhrif á akstursrásina heldur einnig inn í stjórnrásina í gegnum aflgjafinn og jörðina. Þar að auki, þegar mótorinn byrjar að hemla, myndast tímabundin spenna við skyndilega breytingu á álagi og amplitude þess er einnig hærra en aflgjafans spennu og framhliðin er bratt og tíðnisviðið er breitt og stjórnrásin er inntak í gegnum DC aflgjafinn. Þess vegna er hönnun gegn jamming og rafsegulsviðssamhæfi einnig mikilvæg. Kerfið samþykkir ráðstafanir eins og núverandi íbúðbylgju, aflmælingar og skjöldur.

Núverandi íbúðbylgja: Þar sem tafarlaus orka PWM-rofans er tiltölulega stór er RC-sían notuð til að sía við framleiðsla enda PWM aflmælisins. Með því að velja viðeigandi viðnám og rýmdarmörk, eru háhraðahreyfingarnar í raun bælaðir og hámarks spennan í PWM aflmælinum frásogast. Minni truflun;

Afköst: Kerfið eykur síuþéttnina við aflgjafaendann. Stór og lítil þétta eru notuð samhliða. Stór þétti öxl að aftengja, sía og jafna lágmark tíðni skipta merki. Lítil þéttleiki útilokar miðlungs- og hátíðni sníkjudýr í netkerfinu. Tenging, í raun að draga úr spike burrs;

Skjöldur: Vélknúinn snúru er tvöfaldur varin og vírin eru aðskilin frá öðrum snúrum eins mikið og mögulegt er.

4, eftirlitskerfi hugbúnaður framkvæmd

Stýrikerfið samþykkir samsetningu hraða og stöðu lokaðrar lykkju og staðstjórnunaraðferðin er notuð sem dæmi til að kynna hugbúnaðarleiðbeiningaraðferðina. Stöðustýringin byggist á klassískri PI-stjórnunarreikniritinu, hlutfallsleg og samþætt breytur eru einfaldaðar og skipting PI-stýringarinnar er kynnt. Það er reiknað villa er hluti og aðlögunin er gerð með mismunandi hlutfallslegum og heildstæðum breytum innan hvers villa. Gakktu úr skugga um að kerfið rennur sléttari og stöðugt.

Sérstakt hugbúnaðarframleiðslu flæðitafla er sýnt á mynd 5, það er, eftir að hafa fengið tiltekna hornskipunina, reiknar fyrst sýnatökustaðaupplýsingar og gefinn hornarmunur og skiptir síðan muninum inn í n jafna hluta sem samsvarar settum stika í hverjum flokki. Kp1 og ki1 taka þátt í miðlunarstýringunni, reikna út framleiðsluna á PI-stýringunni og þá breyta henni í samsvarandi PWM-gildi framleiðsla.

5, niðurstaðan

Byggt á PWM stýrikerfi DC-stýrisins 80C196KC og L298N, er PWM-merkiið myndað af einföldum örgjörvanum í raforkukerfið L298N. Klassískt PI-skiptingarstýringin er notuð til að átta sig á stjórn á hreyflinum. Það hefur einkenni einfalda hringrás og þægilegan stjórn. Prófunarprófanirnar sýna að kerfið starfar stöðugt og áreiðanlega, uppfyllir kröfur um hraðastjórnun og hefur verið notað með góðum árangri í mörgum flugumferðum.