Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Пути реализации алгоритма векторного управления и состояние дел в ПО MusCB

Содержание

Цели презентацииПрезентовать пути реализации ВУ в ПО MusCB для сустава робота и состояние дел в существующей системе;2 Презентовать проблемы при реализации ВУ BLDC;3 Получить обратную связь по предложенным путям решения;4 Согласовать этапность работ по данному направлению.
Пути реализации алгоритма векторного управления и состояние дел в ПО MusCB Разработали:СК7 Цели презентацииПрезентовать пути реализации ВУ в ПО MusCB для сустава	робота и состояние Пути реализации ВУ в ПО MusCB1 Подключение алгоритма ВУ ВД используемого нашей Пути реализации ВУ в ПО MusCBВыбор типа ВУ( датчиковое и бездатчиковое):В связи Функциональная схема датчикового ВУИтого, для реализации предложенной схемы необходимо: - Измерительная система; Измерительная системаРеализовано для ВУ:Измерение токов;Ud;В рамках разработки ПО были проведены следующие эксперименты:1 Канал измерения токов В данный момент шумы в канале измерения тока составляют Задержки в измерительных трактахИзмерения показали что задержки в измерительных трактах MusCB составляют Варианты решений проблемы задержек в каналах измеренияУменьшение сопротивления резистора в цепи RC-фильтра Варианты решений проблемы задержек в каналах измеренияРисунок 3 - БылоРисунок 4 - Стало Измерение параметров двигателяНа основе электрических параметров строится наблюдатель положения ротора, производится расчет Датчик положения ротораДатчик Cos/Sin KMZ60.Реализовано:-Опрос датчика, обработка информации.Проблема:Датчик позволяет определить положение ротора Раздача задания для PWMВ связи с тем что наша библиотека базируется для Особенности двигателя BLDCСуществующие алгоритмы рассчитаны на вентильный двигатель с синусоидальной формой противо Этапы разработки:1) Стартуем с нулевой скорости. Точность отработки задания - 5% (цифру Проверка ВУ ВД На втором этапе разработки(качественное управление моментом) возникает необходимость в www.triolcorp.ruСпасибо за внимание! РоссияФакс: +7 (495) 662-57-79 (доб.116); Тел.: +7 (495) 662-57-79;пр.
Слайды презентации

Слайд 2 Цели презентации
Презентовать пути реализации ВУ в ПО MusCB

Цели презентацииПрезентовать пути реализации ВУ в ПО MusCB для сустава	робота и

для сустава
робота и состояние дел в существующей системе;
2 Презентовать проблемы

при реализации ВУ BLDC;
3 Получить обратную связь по предложенным путям решения;
4 Согласовать этапность работ по данному направлению.

Слайд 3 Пути реализации ВУ в ПО MusCB
1 Подключение алгоритма

Пути реализации ВУ в ПО MusCB1 Подключение алгоритма ВУ ВД используемого

ВУ ВД используемого нашей компанией(алгоритмы Сикалова);
2 Использование предоставляемых библиотек

от ST ;
3 Найти открытые проекты по векторному управлению для BLDC двигателя.

Предлагается идти по первому пути. Так как:
- Есть инструкция по подключению и опыт успешного применения разработанных алгоритмов;
- Алгоритмы ВУ ВД уже подключены в проект MusCB(в связи с тем что они не совсем адаптированы к используемому семейству микроконтроллеров, не были использованы в алгоритмах работы ПО MusCB. Проект собирается без ошибок ) ;
- Библиотеки предоставляемые ST являются закрытыми(затрудняет понимание процесса управления и потребует дополнительного времени для изучение как их использовать!)
- В данный момент открытые проекты не найдены.


Слайд 4 Пути реализации ВУ в ПО MusCB
Выбор типа ВУ(

Пути реализации ВУ в ПО MusCBВыбор типа ВУ( датчиковое и бездатчиковое):В

датчиковое и бездатчиковое):
В связи с необходимостью точно управлять суставами

робота, было принято решение использовать датчиковое ВУ , так как это позволит обеспечить наиболее точное управление моментом и скоростью ротора на малых частотах. Бездатчиковое ВУ плохо обеспечивает управление скорости на частотах близких к нулевой. Датчик по определению положения ротора включен в состав сустава.




Слайд 5 Функциональная схема датчикового ВУ
Итого, для реализации предложенной схемы

Функциональная схема датчикового ВУИтого, для реализации предложенной схемы необходимо: - Измерительная

необходимо: - Измерительная система;
Параметры двигателя;
Контур ОС для определения

положения ротора;
Адаптация библиотеки для использования в ПО MusCB.

Слайд 6 Измерительная система
Реализовано для ВУ:
Измерение токов;
Ud;

В рамках разработки ПО

Измерительная системаРеализовано для ВУ:Измерение токов;Ud;В рамках разработки ПО были проведены следующие

были проведены следующие эксперименты:
1 Измерены шумы в каналах измерения

токов
2 Измерены задержки в измерительных трактах MusCB





Слайд 7 Канал измерения токов
В данный момент шумы в

Канал измерения токов В данный момент шумы в канале измерения тока

канале измерения тока составляют ±6 отчетов АЦП в состоянии

покоя. По опыту разработки ВУ в АТ24,АК06 ВУ работает устойчива при шумах в каналах АЦП 3-4 отсчета.

Пути решения проблемы:
- Пересчитать фильтры в схеме или доработать схему другим способами.


Слайд 8 Задержки в измерительных трактах

Измерения показали что задержки в

Задержки в измерительных трактахИзмерения показали что задержки в измерительных трактах MusCB

измерительных трактах MusCB составляют 30 мкс. По опыту полученному

при внедрении ВУ в ПО АК06, данные задержки не могут обеспечить работу алгоритма ВУ.
Необходимое задержки должны составлять не более 6 – 10 мкс. Данные задержки допустимы при вращении на частоте до 200 Гц(станция ВУ АК06), поскольку выбранный двигатель BLDC допускает работу на частотах до 1000 Гц, возможно допустимое время задержек должно быть меньше.


Слайд 9 Варианты решений проблемы задержек в каналах измерения

Уменьшение сопротивления

Варианты решений проблемы задержек в каналах измеренияУменьшение сопротивления резистора в цепи

резистора в цепи RC-фильтра канала измерения.
Проведён эксперимент, в ходе

которого сопротивление резистора в RC-цепи уменьшено в 2 раза – до 50 Ом. В результате удалось добиться задержки в канале около 6 мкс – было 30 мкс (рисунок 1 – было, рисунок 2 – стало). При этом шум в канале составил 7-8 отчётов АЦП (рисунок 4) – был 5-6 отчётов (рисунок 3).
Преимущества:
- минимум времени и ресурсов.
Недостатки:
увеличиваем уровень шумов в канале;
возможно потребуется ещё уменьшить задержки – можем не уложиться по шумам.
2) Изменение топологии блока MusCB
Преимущества:
устраняем все известные на данный момент ошибки/недоработки: убираем дополнительный навесной монтаж на плату, меняем разъёмы на более надёжные.
Недостатки:
- нет понимания на сколько это позволит уменьшить величину шумов и задержек в каналах;
большие финансовые и временные затраты (цена 12 изготовленных блоков MusCB – 912 $ (76 за шт.)).

Рисунок 1

Рисунок 2


Слайд 10 Варианты решений проблемы задержек в каналах измерения

Рисунок 3

Варианты решений проблемы задержек в каналах измеренияРисунок 3 - БылоРисунок 4 - Стало

- Было
Рисунок 4 - Стало


Слайд 11 Измерение параметров двигателя
На основе электрических параметров строится наблюдатель

Измерение параметров двигателяНа основе электрических параметров строится наблюдатель положения ротора, производится

положения ротора, производится расчет коэффициентов регуляторов и функциональных блоков

Векторного управления.
Для ВУ ВД необходимы такие параметры двигателя:
Lsd - (Индуктивность статора по оси D)
Lsq - (Индуктивность статора по оси Q)
PsiR = 450mt (Магнитный поток ротора)
Lm - (Индуктивность намагничивания (Гн))
Rs = 0,065 мОм (Сопротивление статора (Ом))
Rr - (Сопротивление ротора (Ом))


Проблема: 1) Необходимо определить индуктивность намагничивания и сопротивление ротора.
Нет уверенности в идентичности параметров китайских двигателей
Пути решения:
1)Создать стенд для измерения параметров BLDC двигателя и произвести измерение всех имеющихся двигателей;
2) При достаточной повторяемости параметров использовать их в ВУ. При больших расхождениях: - реализовать вписывание параметров двигателя через систему параметров;
- реализовать алгоритм автоопределения параметров двигателя из библиотеки ВУ.


Слайд 12 Датчик положения ротора
Датчик Cos/Sin KMZ60.
Реализовано:
-Опрос датчика, обработка информации.
Проблема:
Датчик

Датчик положения ротораДатчик Cos/Sin KMZ60.Реализовано:-Опрос датчика, обработка информации.Проблема:Датчик позволяет определить положение

позволяет определить положение ротора с точностью до 180

ͦ.
Вычисление положения ротора по сигналам от этого датчика не реализовано в существующих алгоритмах ВУ, так как ранее такой датчик не использовался.

Выдержка из Datasheet:
Due to the physical constrains of the MR technology explained in chapter 1.1.2 the KMZ60 has a valid measurement range of 180°. Therefore the BLDC application areas for the KMZ60 are motors with an even number of pole pairs.

В связи с ограничениями  MR технологии, которая используется в KMZ60, датчик имеет допустимый диапазон измерения 180 °.
Поэтому области применения KMZ60 для вентильных двигателей с четным числом пар полюсов.


У нашего двигателя 7 пар полюсов. Пути решения проблемы: - Срочно подобрать и закупить другой датчик;
- Перейти на алгоритмы бездатчикового ВУ;
- Для первых экспериментов попытаться реализовать работу с существующем датчиком.


Слайд 13 Раздача задания для PWM
В связи с тем что

Раздача задания для PWMВ связи с тем что наша библиотека базируется

наша библиотека базируется для микроконтроллеров от TI, возможна переработка

драйвера PWM и блока SVGEN.
Задача обозримая и понятная.


Слайд 14 Особенности двигателя BLDC

Существующие алгоритмы рассчитаны на вентильный двигатель

Особенности двигателя BLDCСуществующие алгоритмы рассчитаны на вентильный двигатель с синусоидальной формой

с синусоидальной формой противо - ЭДС. Двигатель BLDC имеет

трапецеидальнyю форму противо - ЭДС. По мнению ведущих специалистов компании это не является проблемой для использования существующих алгоритмов.

Слайд 15 Этапы разработки:
1) Стартуем с нулевой скорости. Точность отработки

Этапы разработки:1) Стартуем с нулевой скорости. Точность отработки задания - 5%

задания - 5% (цифру можно обсуждать). На первом этапе

адаптируем библиотеки ВУ под проект, меряем параметры одного двигателя и запускаем . Срок - 1,5 недели 2)  Обеспечение качественного управление моментом с проверкой полученных результатов на стенде. Дорабатываем каналы измерения. Решаем проблему с датчиком. Проводим исследования параметров двигателя. Срок – 15 сентября 2015. 3)  Выдерживаются все требования по отработке задания. Еще до конца не осознаны. Сможем сформировать после выполнения 1 этапа, во время отработки второго. 

Слайд 16 Проверка ВУ ВД
На втором этапе разработки(качественное управление

Проверка ВУ ВД На втором этапе разработки(качественное управление моментом) возникает необходимость

моментом) возникает необходимость в стенде для проверки ВУ.


Структурная схема

стенда

BGC 3.1 Brushless Gimbal Controller

Заказана плата BGC 3.1 Brushless Gimbal Controller(с эталонным управлением) для данного стенда, которая также поможет ответить на вопрос «Управляем ли BLDC двигатель на низких частотах?» Стоимость : 12 единиц, Срок поставки 17.08

Требуется также проработать и возможно закупить датчик измерения скорости и момента на валу двигателя, обеспечивающий измерение скорости и момента в необходимых диапазонах, обороты от 0 до 9000 об/мин. Требования по моменту пока не ясны.


  • Имя файла: puti-realizatsii-algoritma-vektornogo-upravleniya-i-sostoyanie-del-v-po-muscb.pptx
  • Количество просмотров: 94
  • Количество скачиваний: 0