Kontwòl izolasyon kontwòl motè lè l sèvi avèk teknoloji iCoupler
Aplikasyon robot mande pou kontwòl egzak nan motè yo ki kondwi jwenti machin anpil. Sistèm kontwòl la bezwen konnen pozisyon yo pwezante nan bra yo robo divès kalite ak actuators asire operasyon an sekirite ak serye. Pou yo kapab efikas, ou bezwen konnen plis sou mouvman an rotor nan lojman an motè nan plis pwofondè.
San yo pa enfòmasyon sou ang lan rotor (fasil glise anba charj segondè), kontwolè elektwonik la pouvwa bay twòp aktyèl, ki se tou senpleman gaspiye pa chalè. Yo nan lòd yo sans pozisyon an ak rotor eta a, yon varyab enpòtan nan algorithm nan kontwòl se nivo aktyèl la nan likidasyon yo motè. Konsèpsyon, sa a se yon varyab ki ba pri ki fasil pou kontwole paske li sèlman enplike nan bay yon lyen soti nan motè a nan sikwi kontwòl la. Sepandan, gen anpil faktè ki bezwen konsidere kòm asire ke siyal la se kòm egzat ke posib. Erè ka lakòz deteksyon kòrèk nan kote ak ogmante konsomasyon enèji nesesè.
Pi souvan itilize detèktè aktyèl yo nan kontwòl motè yo se rezistans Shunt, detèktè efè Hall ak transformateur aktyèl. Lèt de aparèy yo bay izolasyon, ki, pandan y ap ogmante pri an jeneral, se enpòtan lè fè fas ak gwo pouvwa. Shunt rezèvwa sikui yo tipikman limite a kouran mezire nan 50A oswa mwens, men gen avantaj la nan gen linear ki pi wo a repons nan aparèy Capteur-kalite ak pri pi ba yo. Aparèy sa yo tou apwopriye pou mezi AC ak DC.
Rezilta egzat ak sansib yo ka reyalize pa konbine rezistans a chant delta-sigma modulateur la. Triyangilè echantiyon entegral ak teknik filtraj ede siprime efè briyan ak sipò byen pi wo a 12-bit rezolisyon. Texas Instruments 'ADS1203 se yon modulator delta-sigma ki fèt pou aplikasyon pou enstriman ki gen ladan kontwòl motè. Aparèy sa a se yon sèl-chanèl, dezyèm-lòd delta-sigma modulateur ki fèt pou segondè-rezolisyon analòg-a-dijital konvèsyon soti nan DC a 39kHz. Pwodiksyon an nan sa a konvètisè se yon seri de nimewo 1 ak 0 ki gen mwayèn tan pwopòsyonèl ak vòltaj la opinyon analòg. Yon avantaj kle pou itilize yon filtè delta-sigma modilator se ke sous la bri quantum ak sous la bri pasajè ka konvèti nan frekans segondè, ki fè li pi fasil yo filtre soti nan filtre a ba-pase.
Lè l sèvi avèk yon modulateur olye pou yo yon konvètisè konplè analòg-a-dijital, konsèpteur ka ajiste pèfòmans nan dijital filtre yo pi byen satisfè kondisyon kontwòl motè. Sa a gen ladan senkronizasyon strik ak evènman transistor transfòme nan sikwi a H-pon ki bay pouvwa a motè nan tèt li. Filtre a menm kapab aplike lè l sèvi avèk yon siyal dijital processeur (DSP), mikrokontroleur, oswa jaden etalaj pòt pwogramasyonèl (FPGA), depann sou pri ak objektif pèfòmans. Lè l sèvi avèk yon filtre koutim, li pi bon yo chwazi ant repons lan pasajè ak final rezolisyon an echantiyon. Yon pousantaj ki pi wo oversampling rezilta nan pi wo presizyon, men rezilta nan yon pousantaj aktyalizasyon pi ba valè - diminye oversampling diminye rezolisyon, men li bay yon pousantaj rafrechi pi wo.
An tèm de pwosesis done, gen yon konparezon ak yon apwoksimatif tradisyonèl siksesif (SAR) analog-a-dijital konvètisè. Lè l sèvi avèk yon konvètisè SAR, ka pran echantiyon avèk èd nan yon kous echantiyon-ak-kenbe, ki pèmèt designer nan sistèm nan byen kontwole tan an nan moman an pran echantiyon. Nan lòt men an, konvèsyon an triyangilè entegral itilize yon pwosesis echantiyon kontinyèl, se konsa valè a echantiyon pa gen okenn tan deklanche deklanche. Kontrèman, valè a echantiyon nan pwen sa a nan tan se yon mwayèn filaplon nan yon seri de echantiyon echantiyon 1-bit ki ka span valè pwen sa a nan tan reprezante pa valè sa a echantiyon.
Filtraj yon bit-1-ti jan ak ekstrè li nan yon pousantaj pi ba milti-bitstream echantiyon ka fè nan de diferan faz. Yon apwòch trè komen se yo sèvi ak yon SINC filtre ki fè tou de travay nan yon sèl faz. Dèt la twazyèm, souvan refere yo kòm sinc3, se kounye a chwa ki pi komen pou aplikasyon sa yo.
Filtè a se lajman yon sòm weighted nan yon fenèt valè echantiyon ki bay plis pwa nan valè yo echantiyon nan sant la nan sekans lan, pandan y ap bay mwens pwa nan valè yo echantiyon nan kòmansman ak nan fen sekans lan. Nan wè enfliyans nan eleman nan oblije chanje nan tranzistò pouvwa a nan aktyèl la mezi, efè sa a bezwen yo dwe konsidere, otreman algorithm la fidbak yo pral afekte pa alyas ak renmen an.
Repons lan enpilsyon nan filtè a sinc3 se simetrik ak kontribisyon nan valè echantiyon an anvan valè echantiyon sant lan, ak valè echantiyon sant la se menm bagay la kòm valè echantiyon an apre li. Eleman nan chanjman nan aktyèl la tou se simetrik ansanm pwen an mwayèn aktyèl: se konsa ke sòm total la nan eleman yo oblije chanje zewo. Si sant la nan fenèt la pran echantiyon ap adapte ak batman kè pemisyon an PWM itilize kondwi H-pon an, yo ka aktyèl la faz pèmèt yo dwe mezire san aliasing, men yo dwe pran swen pou asire ke valè echantiyon yo byen aliyen lè lekti done soti nan filtè a. Filtraj enpoze yon reta pou ke echantiyon pwodiksyon filtre nan filtre a ap soti nan plizyè peryòd tan anvan lè yo itilize PWM batman kè a. Sa a gen yon enpak siyifikatif sou orè pwogram orè konpare ak mezi SAR ki baze sou kounye a.
Nan ka SAR, PWM batman an senkyèm ka deklanche analòg la nan konvètisè dijital fè yon seri de konvèsyon. Lè done yo prepare pou bouk kontwòl la, sistèm lan jenere yon entèwonp ak kòmanse egzekite bouk la kontwòl. Sa yo echantiyon valè yo kontinyèlman pwodwi pa itilize yon modulator delta-sigma ak filtre, men valè echantiyon enpòtan pou mezi faz aktyèl yo pare apre yon reta fiks. Timè oswa kontè yo ta dwe itilize jenere yon entèwonp lè yon siyal PWM senkan prezan. Reta nan konte echantiyon valè se aktyèlman mwatye nan repons lan enpilsyon sinc3.
Nan yon sistèm kontwòl tipik, efè a zewo-lòd kenbe nan revèy la PWM se pi plis pase mwatye nan repons lan enpilsyon, se konsa filtè a SINC pa siyifikativman afekte tan an riban. Pa itilize yon modulator delta-sigma ak yon filtre koutim, itilizatè a ka lib chanje SINC reta nan filtre jwenn rezolisyon valè echantiyon. Sa a fleksibilite se yon avantaj gwo lè desine algoritm kontwòl motè. Anjeneral kèk pati nan algorithm la yo sansib a reta men mwens sansib a presizyon nan fidbak la. Rès la nan algorithm la yo itilize nan konjonksyon avèk pi ba dinamik ak benefis nan presizyon, men se mwens sansib a reta.
Konsidere yon pwopòsyonèl kontwolè entegral (PI) algorithm. P pati a ak eleman mwen ka sèvi ak menm siyal la fidbak. Sepandan, chemen P a ak chemen an mwen ka separe epi siyal la fidbak yo ka konbine avèk diferan kalite fonksyon filtraj. Nan kontwolè PI, se eleman P itilize sitou pou siprime efè chanjman rapid chay ak vitès. Se poutèt sa, li bezwen pou kapab reponn a chanjman rapid nan nivo siyal. Eleman nan mwen konsantre sou pèfòmans eta fiks epi li pi konsantre sou presizyon mezi. Se poutèt sa, eleman nan P ka benefisye de yon rezolisyon ki ba, vit aktyalizasyon to aktyèl aktyèl fidbak, sa vle di filtre sinc3 a gen yon pousantaj ki ba oversampling ak desimasyon. Eleman nan mwen pral benefisye de yon pousantaj pi wo oversampling epi yo ka kenbe tèt ak ogmantasyon an ki kapab lakòz nan to aktyalizasyon.
Li enpòtan pou sonje ke lè w ap itilize yon modulator delta-sigma nan yon sistèm ki jere gwo charj, yon lòt faktè pou konsidere se izolasyon. Yon opsyon se sèvi ak sèlman anplifikatè a izolasyon epi sèvi ak yon modilator ki pa izole pou konvèsyon analòg-a-dijital, oswa mete yon optokouplè ant pwodiksyon an nan modulateur a ak opinyon nan aparèy la pou filtraj dijital. Altènativman, yo ka chwazi yon modilatè delta-sigma izole. Lè l sèvi avèk yon modilatè izole, yo ka elimine sikwi pwoteksyon an analogueur pou elimine paske filtè dijital la kapab konfigire tou pou elimine efè sou-jou.
AD7403 la bay nan AnalogDevices, yon egzanp sa a. Pa aplike yon modulator dezyèm-lòd, aparèy sa a pèmèt pou seleksyon fleksib nan espesifikasyon koulis epi li bay plis pase 14 Bits nan Bits enpòtan ak yon pousantaj kouran pwodiksyon de 20 Megaèrts. Pa itilize yon filtè ki apwopriye dijital, aparèy la reyalize yon rapò siyal-a-bri nan 88dB nan 78,100 echantiyon / dezyèm fwa. Sa a konplo izolasyon itilize teknoloji iCoupler konpayi an, ak konpayi an reklamasyon ke li depase pèfòmans nan yon aranjman optokouplè tipik.
Avèk adisyon nan karakteristik tankou izolasyon ak pèfòmans nan ogmante filtraj nan mikrokontroleur ak aparèy lojik pwogramasyon, konsèpteur ka kontinye optimize kontwòl motè pou aplikasyon pou Robotics.
Si ou vle achte yon motè aparèy medikal, tanpri peye atansyon sou Precision Medical Motors.
