Robotický pohybový systém zahŕňa nielen motor, ale aj tri hlavné funkčné moduly.
1. Regulátor v reálnom čase, ktorý sa správa v nasledujúcich troch formách.
rýchly počítačový procesor na všeobecné účely, firmvér na riadenie pohybu;
Aplikácia na DSP, DSP pre kontrolu;
Určený okruh obvodu regulátora s pevnými a zabudovanými algoritmami.
2. Jedna alebo viac kaskádovitých vrstiev pohonu, ktoré odoberajú spodnú vrstvu signálu z výstupu regulátora a následne vysielajú vysoké napätie / prúd požadované na riadenie spínania elektroniky.
3. MOSFET (alebo iné spínacie zariadenie, ako napríklad IGBT alebo bipolárny tranzistor), ktoré riadia prúd prúdiaci na vinutie motora.
Výber konkrétneho MOSFET závisí predovšetkým od prúdu a napätia, ktoré vyžaduje motor a vinutie. Po určení modelu MOSFET sa vyberie ovládač. Výber vodiča MOSFET je určený ratingom MOSFET; niekedy môže byť v závislosti od veľkosti MOSFET potrebná séria ovládačov na zvýšenie výkonu.
3 problémy, s ktorými sa môžete stretnúť pri výbere regulátora
Výber modelu kontrolóra je tiež veľmi strategický a vyžaduje si rozhodnutie pred výberom konkrétneho dodávateľa a modelu. Existuje veľa kompromisov pri výbere použitia univerzálneho procesora na riadenie motora, FPGA s vysokým výpočtovým výkonom alebo vyhradeného obvodu riadiaceho obvodu (zvyčajne od konkrétneho dodávateľa kontroly motora). Návrhári musia zvážiť faktory vrátane:
Aký druh algoritmu riadenia zložitosti potrebujete a koľko I / O portov?
Kto poskytuje kontrolný algoritmus a kód: Je to dodávateľ IC, partner tretej strany alebo nezávislý vývojár tretej strany? Ako potvrdzujú a overujú výkon motora a jeho aplikácií?
Koľko užívateľských programovacích zručností potrebujete? Dokonca aj dedikovaný regulátor, ktorý nevyžaduje programovanie, bude vyžadovať, aby používateľ zvolil režim algoritmu a režim riadenia uzavretého okruhu.
(poloha, rýchlosť alebo zrýchlenie) a niektoré prevádzkové parametre.
Majú motory a aplikácie jedinečné vlastnosti? Ak je odpoveď áno, potom by bolo lepšie vybrať programovateľnú IC. Naopak, ak nemusíte modifikovať algoritmus, v tomto prípade by bolo lepšie vybrať špeciálny IC s hardwired, hardened algoritmus ako plne programovateľný IC.
Je riadiaca jednotka potrebná na podporu viacerých typov motorov? Dokonca aj v rovnakom type, má regulátor len v tomto modeli podporovať určitú veľkosť motora, alebo podporuje niekoľko veľkostí?
Akú úroveň technickej podpory poskytuje dodávateľ? Aké sú praktické praktické skúsenosti s vývojom motorov? Budú poskytovať špecifickú referenčnú konštrukciu, ktorá bola postavená a overená vrátane obvodu rozhrania medzi ovládacím IC a ovládačom MOSFET?
Existujú nejaké regulačné otázky, ktoré vyžadujú pozornosť? Schválené hodnotenie energetickej účinnosti
(Mnoho motorových aplikácií musí teraz spĺňať rôzne "ekologické" environmentálne požiadavky). Ak áno, dodávateľ porozumie týmto problémom a ich komponenty a algoritmy spĺňajú tieto požiadavky?
4 vývojové kity zobrazujú výkonnosť ovládača a rozhrania
Pre mnohých inžinierov je zlúčenie všetkých častí - vrátane riadiacich prvkov, ovládačov, MOSFET atď. So zosilnenými alebo nezávislými algoritmami - úlohou, ktorá vyžaduje, aby viaceré oddelenia spolupracovali, a to, že nechcú "začať od začiatku". úloha. Z tohto dôvodu mnohí dodávatelia ponúkajú hodnotiace dosky alebo dokonca kompletné súpravy, ktoré obsahujú riadiace jednotky, napríklad algoritmy, ovládače a MOSFET. Napríklad trojfázová bezsenzorová súprava PMSM FreescaleMTRCKPPNZVM128 používa na ovládanie trojfázových motorov BLDC alebo PMSM bezsenzorovú riadiacu techniku motora. Súprava je navrhnutá na podporu rýchleho prototypu a vyhodnocovania pomocou spätného EMF prostredníctvom integrovaného modulu ADC s mikrokontrolérom. Okrem toho môže byť táto zostava (s mikrokontrolérom MC9S12ZVML12) konfigurovaná tak, aby vyhodnotila prevádzku senzorov Hall alebo resolverov na základe hodnotenia snímača.
Vďaka pokroku technológie, a to aj prostredníctvom lepšej implementácie ovládania a snímania motora, sa vytvoria nové príležitosti a budúcnosť robotov je taktiež pôsobivá. Otáčky v kľúčových oblastiach, akými sú snímanie, ovládanie a motory, budú naďalej ovplyvňovať revolúciu v oblasti robotiky.
