Sterownik serwo DC na STM32F4 / HIP4081A

ursus_arctos · Post napisał: **ursus_arctos** » 10 lis 2012, 20:59

@markcomp:
Prąd hamowania w krokowcu to nie jest aż taki problem. W silniku DC - to zupełnie inna historia

Z drugiej strony, kompletne zahamowanie mojego serwa trwa chyba 0.1s (prąd 12A), więc prądy hamowania będą miały znaczenie chyba tylko przy frezowaniu otworów Φ4 frezem Φ3.

[ Dodano: 2012-11-10, 20:58 ]
PWM (na razie w 1 stronę) przetestowany

Sterowanie slow decay, okres 30kHz, wypełnienie od 0 do 100% - hula przepięknie.
Teraz muszę skrobnąć "pająka" z wire-and, aby móc puszczać PWM na wybraną "nogę" mostka H z jednego timera (obecnie jest na sztywno połączony z jedną z odnóg).

[ Dodano: 2012-11-10, 21:13 ]
Heh, powyżej pewnego przyśpieszenia mam problem - silnik żre tyle prądu, że elektronika sterująca się wyłącza O_o. W sumie, zasilacz mam na 7A, silnik na rozruch może wziąć 12A.
Chyba muszę dać większy kondensator dla sterowania...

piotr_olbrysz · Post napisał: **piotr_olbrysz** » 10 lis 2012, 21:27

ursus_arctos pisze:Heh, powyżej pewnego przyśpieszenia mam problem - silnik żre tyle prądu, że elektronika sterująca się wyłącza O_o. W sumie, zasilacz mam na 7A, silnik na rozruch może wziąć 12A.

Zadam głupie pytanie, bo jeszce w ręku nie miałem silnika Servo DC. Czy to jest zwykły silnik komutatorowy?.
Jak rozumię robi kolega prztwornicę DC/DC na HIP + mostek czyli zasilacz o zmiennej polaryzacji dający napięcie ?? i prąd na rozruchu 12A.

jarekk · Post napisał: **jarekk** » 10 lis 2012, 21:40

piotr_olbrysz pisze:Zadam głupie pytanie, bo jeszce w ręku nie miałem silnika Servo DC. Czy to jest zwykły silnik komutatorowy?.

Serwo DC to zwykły silnik komutatorowy.

Sterowanie polega na (zazwyczaj) na podaniu PWM'a 50% - dla stanu spoczynku ( 50% czasu kierunek +, 50% -). Silnik ze względu na swoją bezwładność mechaniczną nie zareaguje, działa trochę jak układ całkujący prąd. Dla 50% wychodzi średnia 0.

Każda inna wartość da już obrót osi.

Sterownie takie jest dużo prostsze niż krokowca (przynajmniej w teorii), poza czasem martwym na tranzystorach chyba nie ma potrzeby bawić się slow/fast decay.

Sterownik krokowca może bez problemu steorwać serwem DC ( wykorzystuje jeden mostek H), trzeba dodać tylko układ RC na wyjści mostka ( komutator zawsze trochę iskrzy)

markcomp77 · Post napisał: **markcomp77** » 10 lis 2012, 21:45

ursus_arctos pisze:Prąd hamowania w krokowcu to nie jest aż taki problem.

ale jednak... prąd hamowania w krokowcu może być wyższy niż prąd sterujący... nawet znacznie
a ilość prądu - może być dość podobne (w sensie subiektywnym) do tego co daje silnik DC... jeden i drugi silnik, po prostu staje się prądnicą podczas hamowania...
różnica będzie w sposobie sterowania -- ale to już na poziomie kontrolera ruchu.... w krokowcu hamować trzeba tak, aby nie było "poślizgu", a w serwie można poślizg skorygować

wniosek... prąd hamowania krokowca może być duży... ale poprawna kontrola ruchu w otwartej pętli MUSI ograniczać się do bezpiecznej deakceleracji -- czyli prąd hamowania przy poprawnym sterowaniu będzie "bezpieczny"... ale przy ESTOPIE lub sterowaniu start/stopowym... prąd hamowania będzie mniej "bezpieczny"

piotr_olbrysz · Post napisał: **piotr_olbrysz** » 10 lis 2012, 21:58

markcomp77 pisze:ale jednak... prąd hamowania w krokowcu może być wyższy niż prąd sterujący... nawet znacznie

No to już prawie wiem o co chodzi, czyli jak rozpędzimy taki silnik, to przy awarii sterowania, Estop, silnik działa jak prądnica i cała enargia ładuje nam kondensator.
W przykładzie kolegi mamy 12A, 0.1s kondensator ?? dam 1000uF to otrzymamy skok napięcia u= I*dT/C= 12*0.1/0.001 = 1200V, no moze 10x mniej bo c=10mF.
To jednak dałbym coś co przypomina diodę zenera ale może spokojne zeżreć te ampery ( w zasadzie to bym się pokusił na wyliczenie energii którą muszę wytracić np. na oporniku). W takich przypadkach daję TL431 MOSFET na 60A i opornik przez który popłynie ten prąd.

markcomp77 · Post napisał: **markcomp77** » 10 lis 2012, 22:50

oczywiście zabezpieczenie nadnapięciowe... to jedno
ale mi chodziło o aspekt grubości ścieżek prądowych - powinny być... "ile się da".. bo tak naprawdę, nie wiadomo ile tam może czasem "iść"

ursus_arctos · Post napisał: **ursus_arctos** » 11 lis 2012, 11:58

Dokładnie wiadomo, ile tam może iść:
1. rozpędzamy silnik do max. prędkości i badamy napięcie
2. liczymy U/R... i to jest bezpieczne założenie
W silniku DC jest prościej: przy max predkości na pusto BEMF = U (napięcie zasilania). Przy nagłym odwróceniu polaryzacji zasilanania przy pełnej prędkości mamy I = 2U/R.... u mnie 22A (33V, silnik 3Ω)

Przepięcia raczej mi nie grożą szczególnie, bo silnik nie wytworzy napięcia wyższego niż zasilające przez żaden dłuższy czas (tylko tyle, ile wystarczy do "rozładowania" indukcyjności, a to się złapie w kondensator wejściowy).

Na razie mam następujące problemy:
1. Niewydolność zasilacza (max. 7A...) - shutdown przy dużych przyśpieszeniach.
2. Thermal shutdown 7805 - zasilam z niego płytkę STM32F4Discovery

Ale tutaj chyba po prostu dam radiator jakiś i problem z bańki.
Układ kręci już w 2 strony - fajnie to działa, nie powiem.

[ Dodano: 2012-11-11, 12:10 ]
Hmm.... a co sądzicie o takim rozwiązaniu:
Sterowanie "gołym" PWMem - bez żadnych pomiarów prądu itp, zawsze "slow decay" - prymitywne na maxa. Daje to 2 linie na silnik. Te linie (razem 6 lub 8 ) możnaby odizolować optycznie, a sam procesor i enkodery zasilić z USB.
Zalety:
1. Ochrona procesora
2. Łatwy E-stop (odcinamy zasilanie od części wykonawczej, ew. informując o tym fakcie procesor).
A jakieś wady ktoś widzi?

jarekk · Post napisał: **jarekk** » 11 lis 2012, 15:06

ursus_arctos pisze:terowanie "gołym" PWMem - bez żadnych pomiarów prądu itp, zawsze "slow decay" - prymitywne na maxa. Daje to 2 linie na silnik. Te linie (razem 6 lub 8 ) możnaby odizolować optycznie, a sam procesor i enkodery zasilić z USB.

Zalety:

1. Ochrona procesora

2. Łatwy E-stop (odcinamy zasilanie od części wykonawczej, ew. informując o tym fakcie procesor).

A jakieś wady ktoś widzi?

Tak działa UHU - i jakoś jest. Ale logiki z USB to bym na stałe nie zasilał.

ursus_arctos · Post napisał: **ursus_arctos** » 12 lis 2012, 11:58

Pierwsze koty za płoty - układ działa już jako serwo - na razie zwykły PID

Mam wrażenię, że czasem się ciut gubi, ale na razie daję mu max. przyśpieszenia, jakie ten silnik da radę pociągnąć - nie wiem, czy coś się mechanicznie nie przesuwa (enkoder na wale na przykład...) - bo silnik osiąga jakieś 1500rpm w 0.1s. Chyba otworzę enkoder i będę śledził jego położenie (dorysuje mu jakąś kreskę świadczącą o pozycji "0").

[ Dodano: 2012-11-12, 11:43 ]
Zdjęcia gotowej sekcji mocy:
Obrazek

[ Dodano: 2012-11-12, 12:58 ]
Ogólnie, brawa dla firmy Intersil - HIP4081A sprawuje się znakomicie - układ zimny, tranzystory zimne, nawet przy sterowaniu z wypełnieniem <1% przy 30kHz. Swoją drogą, w następnej wersji software'u raczej zrobię sterowanie z pomijaniem cykli poniżej 1µs wypełnienia.

piotr_olbrysz · Post napisał: **piotr_olbrysz** » 12 lis 2012, 15:06

ursus_arctos pisze:układ zimny, tranzystory zimne

Przy jakim średnim prądzie zasilania, powiedzmy za 5 minut.

Sterownik serwo DC na STM32F4 / HIP4081A

Pas zębaty - metraż - 16 AT10 stal. PU 1000 mm

Adapter przedłużka ER25-ER25

Sterownik serwo DC na STM32F4 / HIP4081A

Pas zębaty - metraż - 16 AT10 stal. PU 1000 mm

Adapter przedłużka ER25-ER25

Zaloguj się • Zarejestruj się

Połącz się z kontem sieci społecznościowej