bldc මෝටර් පාලකයක් සහ PID ඇල්ගොරිතමයක් එකට භාවිතා කිරීමෙන් ඔබට බුරුසු රහිත dc මෝටරයක වේගය පාලනය කළ හැකිය. මෙම සැකසුම මඟින් පාලක ප්රතිදානය වහාම වෙනස් කිරීමට ඔබට උපකාරී වේ. එය වටා ඇති දේවල් වෙනස් වුවද, එය ඔබේ බුරුසු රහිත dc මෝටරය ඔබට අවශ්ය වේගයෙන් තබා ගනී. මෙය ක්රියාත්මක වීමට ඔබට දෘඩාංග සහ මෘදුකාංග යන දෙකම අවශ්ය වේ.
bldc මෝටර් පාලකවල PID වේග පාලනය භාවිතා කිරීමෙන් ඒවා වඩා හොඳින් ක්රියා කරන ආකාරය පහත වගුවේ දැක්වේ:
කාර්ය සාධන අංශය | විස්තර |
|---|---|
වේග නියාමනය | දේවල් බාධා කරන විට වේගය ස්ථාවරව තබා ගනී. |
නැඟුම් කාලය | මෝටරය නිවැරදි වේගයට වේගයෙන් ළඟා වීමට සලස්වයි. |
ඕවර්ෂූට් | මෝටරය නියමිත වේගය ඉක්මවා යාම වළක්වයි. |
ස්ථාවර-තත්ව දෝෂය | දිගු කාලයක් නිවැරදි වේගය ලබා දෙයි. |
යතුරු රැගෙන යාම
දේවල් වෙනස් වුවද, PID ඇල්ගොරිතමයක් BLDC මෝටර් පාලකයකට වේගය ස්ථාවරව තබා ගැනීමට උපකාරී වේ. හොඳ දෘඩාංග, සංවේදක සහ ස්ථිරාංග සියල්ල එක්ව ක්රියා කර වේගය හොඳින් පාලනය කරයි. ඔබ PID සැකසුම් ප්රවේශමෙන් සුසර කළහොත්, මෝටරයට නිවැරදි වේගයට වේගයෙන් ළඟා විය හැකිය. එය ඕනෑවට වඩා දුර නොයන්නේ හෝ සෙලවෙන්නේ නැත. විවිධ බර සහ වේගයන් සමඟ ඔබේ පාලකය පරීක්ෂා කිරීම ඔබට ගැටළු ඉක්මනින් සොයා ගැනීමට උපකාරී වේ. මෙය මෝටරය වඩා හොඳින් ක්රියා කරයි. නිවැරදි මෝටරය, පාලකය සහ ප්රතිපෝෂණ ක්රමය තෝරා ගැනීමෙන් ශක්තිය ඉතිරි වේ. එය ඔබේ පද්ධතිය හොඳින් ක්රියා කර දිගු කල් පවතිනු ඇත.
BLDC මෝටර් පාලක සහ PID මූලික කරුණු
මෝටර් ව්යුහය
බුරුසු රහිත DC මෝටරයකට සරල සැලසුමක් ඇත. රෝටරයේ ස්ථිර චුම්බක ඇත. ස්ටේටරය වංගු රඳවා තබා ගනී. මෙම සැලසුමට බුරුසු අවශ්ය නොවේ. අනෙකුත් මෝටර වල බුරුසු ගෙවී යයි. bldc මෝටර පාලකය ස්ටේටරයට සම්බන්ධ වේ. එය ධාරාව ගලා යන ආකාරය පාලනය කරයි. පහත වගුවේ මෝටරයේ ප්රධාන කොටස් පෙන්වයි:
පරාමිතිය / සමීකරණය | විස්තර |
|---|---|
ස්ටේටරයේ විෂ්කම්භය (Ds) | ස්ටේටරයේ ප්රධාන ප්රමාණය |
කට්ට හරස්කඩ (S_enc) | ස්ටේටරයේ ප්රමාණය සහ තව් ගණන මත පදනම්ව, වංගු සඳහා ප්රදේශය |
කට්ට පිරවුම් සාධකය (k_r) | කට්ටයෙන් කොපමණ ප්රමාණයක් සන්නායකයකින් පිරී තිබේද? |
තව් ගණන (N_e) | ස්ටේටරයේ මුළු කට්ට |
පසුපස EMF (E) | රොටරයේ චලනය මගින් නිර්මාණය වන වෝල්ටීයතාවය |
මෝටර් කාර්යක්ෂමතාව (η) | ප්රතිදාන බලයට ප්රතිදාන අනුපාතය |
මෝටරය වඩා හොඳින් ක්රියා කිරීමට bldc මෝටර් පාලකයක් මෙම විශේෂාංග භාවිතා කරයි. එය මෝටරය දිගු කාලයක් පැවතීමටද උපකාරී වේ.
ඉලෙක්ට්රොනික හුවමාරුව
BLDC මෝටර සඳහා බුරුසු අවශ්ය නොවේ. පාලකය ඒ වෙනුවට ඉලෙක්ට්රොනික සංක්රමණය භාවිතා කරයි. එය ට්රාන්සිස්ටර සමඟ ස්ටේටර් එතුම් වල ධාරාව මාරු කරයි. පාලකය සංවේදක සමඟ රොටරයේ පිහිටීම පරීක්ෂා කරයි. මේවා හෝල්-ආචරණ සංවේදක හෝ භ්රමණ කේතක විය හැකිය. සමහර පාලකයන් සංවේදක භාවිතා නොකරයි. රොටරයේ පිහිටීම සොයා ගැනීමට ඔවුන් EMF නැවත මනිනු ලබයි. මෙය ඔබට වේගය සහ දිශාව ඉතා හොඳින් පාලනය කිරීමට ඉඩ සලසයි.
පරීක්ෂණවලින් පෙනී යන්නේ ඉලෙක්ට්රොනික සංක්රමණය ඉතා හොඳ වේග පාලනයක් ලබා දෙන බවයි. මෙම ක්රමය භාවිතා කරන මාදිලි සැබෑ මෝටර් වේගයන්ට හරියටම ගැලපේ. ආරම්භ කිරීමේදී, නැවැත්වීමේදී හෝ ඝෝෂාකාරී ස්ථානවල පවා මෙය සත්ය වේ. මෙයින් පෙනී යන්නේ bldc මෝටර් පාලකයන්ට දැඩි පාලන කාර්යයන් කළ හැකි බවයි.
PID වේග පාලනය
මෝටරයේ වේගය ස්ථාවරව තබා ගැනීමට, ඔබ pid ඇල්ගොරිතමයක් භාවිතා කරයි. පාලකය වේගය පරීක්ෂා කර එය ඔබේ ඉලක්කයට සංසන්දනය කරයි. ඕනෑම වෙනසක් නිවැරදි කිරීමට එය ප්රතිදානය වෙනස් කරයි. මෙම සංවෘත-ලූප් පාලනය මෝටරය නිවැරදි වේගයේ තබා ගනී. බර වෙනස් වුවද එය ක්රියා කරයි. අධ්යයනවලින් පෙනී යන්නේ උසස් පාලකයන් නැගීමේ කාලය 28% කින් කෙටි කරන බවයි. ඔවුන් නිරාකරණ කාලය 35% කින් කෙටි කරයි. ඕවර්ෂූට් කිරීම 22% අඩුය. ස්ථාවර-තත්ව දෝෂය 0.3% තරම් අඩු විය හැකි බවයි. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ඔබේ bldc මෝටර් පාලකය බොහෝ භාවිතයන් සඳහා වේගවත් සහ ස්ථාවර වේග පාලනයක් ලබා දෙන බවයි.
වේග පාලනය සඳහා සංරචක
මෝටර් වර්ග
ඔබට තෝරා ගත හැකි විවිධ බුරුසු රහිත dc මෝටර තිබේ. ඒ සෑම එකක්ම විශේෂ ලක්ෂණ ඇත. මෙම විශේෂාංග bldc මෝටර පාලකය ක්රියා කරන ආකාරය වෙනස් කරයි. බොහෝ bldc මෝටර අදියර තුනක් භාවිතා කරයි. එතුම් තරු හෝ ඩෙල්ටා හැඩයෙන් විය හැකිය. ඔරියන්ටල් මෝටර් වැනි තරු-වයර් සහිත මෝටර ඉතා කාර්යක්ෂම වේ. ඒවා වේගය හොඳින් පාලනය කරයි. මෙම මෝටරවලට 5159 lb-in දක්වා ව්යවර්ථයක් ලබා දිය හැකිය. ඒවායේ බලය 15 W සිට 400 W දක්වා පරාසයක පවතී. නිවැරදි මෝටරය තෝරා ගැනීම ඔබේ පාලකය වේගය ස්ථාවරව තබා ගැනීමට උපකාරී වේ. එය ශක්තියද ඉතිරි කරයි.
පාලක දෘඩාංග
bldc මෝටර් පාලක දෘඩාංග ඔබේ පද්ධතියේ ප්රධාන කොටසයි. වේගය සැකසීම සඳහා ඔබ ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් හෝ PWM භාවිතා කරයි. පාලකය වෝල්ටීයතා ස්පන්දන කොපමණ කාලයක් පවතින්නේද යන්න වෙනස් කරයි. ස්ටේටරය තුළ ඇති හෝල් ආචරණ සංවේදක මඟින් රොටර් කොතැනද යන්න පෙන්වයි. මෙය පාලකයට නියම වේලාවට අදියර මාරු කිරීමට උපකාරී වේ. මෙම සැකසුම සමඟ ඔබට බල රිලේ අවශ්ය නොවේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ එය ක්රියාත්මකව තබා ගැනීමට අඩු කාර්යයක් බවයි. දෘඩාංග මඟින් ඔබට වැඩසටහන්ගත කළ හැකි පාලක වෙත සම්බන්ධ වීමට ඉඩ සලසයි. මෙම සැලසුම පද්ධතිය කාර්යක්ෂම හා විශ්වාසදායක කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, BMU ශ්රේණි 200 W මෝටරය සහ පාලකය 86% කාර්යක්ෂමතාවයට ළඟා වේ. ඒවා IE4 ප්රමිතීන් ද සපුරාලයි.
වේග ප්රතිපෝෂණ සංවේදක
මෝටරය නිවැරදි වේගයකින් තබා ගැනීමට ඔබට හොඳ ප්රතිපෝෂණ අවශ්ය වේ. බොහෝ පද්ධති හෝල් සංවේදක හෝ භ්රමණ කේතක භාවිතා කරයි. මෙම සංවේදක රොටරයේ පිහිටීම නිරීක්ෂණය කරයි. ඒවා පාලකයට වේගය ඉක්මනින් වෙනස් කිරීමට උපකාරී වේ. සමහර පද්ධති සංවේදක රහිත පාලනය භාවිතා කරයි. පසුපස EMF පරීක්ෂා කිරීමෙන් හෝ නිරීක්ෂකයින් භාවිතා කිරීමෙන් ඔවුන් රොටරයේ පිහිටීම අනුමාන කරයි. බර වේගයෙන් වෙනස් වුවද, සංවේදක රහිත ක්රම හොඳින් ක්රියාත්මක වන බව පර්යේෂණවලින් පෙනී යයි. විස්තීරණ රාජ්ය ඔබ්සර්වර් වැනි නිරීක්ෂකයින් ගැටළු අවහිර කිරීමට උපකාරී වේ. ඔවුන් වේග අනුමාන වඩාත් නිවැරදි කරයි. මෙය බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී ඔබේ වේග පාලකය වඩා හොඳින් ක්රියා කරයි.
සංවේදක රහිත හඳුනාගැනීම ඉහළ සහ අඩු වේගයකින් ක්රියා කරයි.
දියුණු නිරීක්ෂකයින් අවධි ප්රමාදය සහ අධිනිශ්චය අඩු කරයි.
හොඳ ප්රතිපෝෂණ මඟින් පද්ධතියට සියලු වර්ගවල බර හැසිරවීමට උපකාරී වේ.
ස්ථිරාංග අවශ්යතා
ඔබ ඔබේ පාලකයේ ස්ථිරාංග ක්රමලේඛනය කළ යුතුය. එය සියලුම පාලන කාර්යයන් හසුරුවයි. ස්ථිරාංග සංවේදක හෝ සංවේදක රහිත ඇස්තමේන්තුකරුවන්ගෙන් ලැබෙන ප්රතිපෝෂණ කියවයි. එය ක්රියාත්මක කරන්නේ PID ඇල්ගොරිතමය වේගය ස්ථාවරව තබා ගැනීමට. ඩිජිටල් සංඥා සකසනයන් හෝ DSPs, පාලකයට දේවල් වේගයෙන් පරීක්ෂා කිරීමට උපකාරී වේ. ඔවුන් ඉක්මන් ගණිතය ද කරයි. මෙය ඔබේ පාලකයට වෙනස්කම් වලට වේගයෙන් ප්රතිචාර දැක්වීමට ඉඩ සලසයි. ස්ථිරාංග PWM සංඥා ද පාලනය කරයි. අවශ්ය විටෙක එය රාජකාරි චක්රය වෙනස් කරයි. හොඳ ස්ථිරාංග ඔබේ පාලකය සහ මෝටරය හොඳින් එකට වැඩ කිරීමට උපකාරී වේ. එය ඔබට අවශ්ය තැන වේගය තබා ගනී.
ඉඟිය: සෑම විටම ඔබේ ස්ථිරාංගය විවිධ පැටවීම් සහ වේග සමඟ පරීක්ෂා කරන්න. මෙය ඔබට ගැටළු සොයා ගැනීමට සහ ඔබේ වේග පාලකය වඩා හොඳ කිරීමට උපකාරී වේ.
සංරචකය/ක්රමය | වේග පාලනයේ විස්තරය සහ කාර්යභාරය | සහායක විස්තර සහ ප්රතිලාභ |
|---|---|---|
භ්රමක ස්ථාන සංවේදක (ශාලා සංවේදක, සංකේතක) | මෙම සංවේදක මඟින් අදියර සංක්රමණය සඳහා රොටරය ඇති ස්ථානය පෙන්වයි. ඒවාට වැඩි පිරිවැයක් දැරීමට, ඉඩක් ලබා ගැනීමට සහ සවි කිරීමට අපහසු විය හැකිය. | ඒවා භාවිතා කිරීමෙන් පද්ධතිය අඩු විශ්වසනීය හා විශාල විය හැකිය. ඒවා මිල ද ඉහළ නංවයි. |
සංවේදක රහිත පාලන ශිල්පීය ක්රම | මේවා රෝටර් පිහිටීම සහ වේගය අනුමාන කිරීමට පසුපස-EMF සහ නිරීක්ෂකයින් භාවිතා කරයි. භෞතික සංවේදක අවශ්ය නොවේ. | ඒවා පිරිවැය සහ ප්රමාණය අඩු කරයි. ඒවා පද්ධතිය වඩාත් විශ්වාසදායක කරයි. බර බොහෝ වෙනස් නොවන්නේ නම් ඒවා හොඳින් ක්රියා කරයි. |
පසුපස-EMF සංවේදනය | මෙය බලගන්වා නොමැති අදියරක පසුපස-EMF පරීක්ෂා කරයි. එය සංක්රමණ අනුපිළිවෙල සොයා ගැනීමට උපකාරී වේ. එය ලාභදායී නමුත් අඩු වේගයකින් හොඳින් ක්රියා නොකරයි. | ඔබට විවෘත-ලූප් ආරම්භයක් අවශ්යයි. පසුපස-EMF නොමැති නිසා අඩු වේග දුෂ්කර වේ. |
තෙවන හාර්මොනික් වෝල්ටීයතා ඒකාබද්ධ කිරීම | මෙය රොටර් ප්රවාහ පිහිටීම අනුමාන කිරීමට පසුපස-EMF හි තුන්වන හාර්මොනික් භාවිතා කරයි. පෙරහන් ප්රමාදයන් එයට එතරම් බලපෑමක් නොකරන අතර බොහෝ වේගවලින් ක්රියා කරයි. | එය ඉහළ කාර්ය සාධනයක් ලබා දෙන අතර අඩු වේගයකින් මෝටරය හොඳින් ආරම්භ කිරීමට උපකාරී වේ. |
ඩිජිටල් සිග්නල් ප්රොසෙසර (DSPs) | DSPs සංවේදක රහිත පාලනය සඳහා උසස් පාලන ඇල්ගොරිතම ක්රියාත්මක කරයි. ඔවුන්ට ඉතා වේගයෙන් දේවල් පරීක්ෂා කර ගණනය කළ හැකිය. | ඒවා සාමාන්ය සංවේදක පාදක ධාවක වලට වඩා පද්ධතිය හොඳින් ක්රියා කරයි. ගණිතය භාවිතා කිරීමෙන් සංවේදක සඳහා ඇති අවශ්යතාවය ඔවුන්ට ඉවත් කළ හැකිය. |
ස්ලයිඩින්-ප්රකාර නිරීක්ෂකය (SMO) | SMO රොටරයේ පිහිටීම සහ වේගය අනුමාන කරයි. එය රේඛීය නොවන බව සහ පරාමිතීන්හි වෙනස්වීම් හේතුවෙන් ඇතිවන ගැටළු නිරාකරණය කරයි. එය අඩු වේගයන්හිදී උපකාරී වේ. | එයට ස්ටේටර ප්රතිරෝධය සහ වේගය තනිවම අනුමාන කළ හැකිය. එය පද්ධතිය ස්ථාවරව තබා ගන්නා අතර අනුමාන නිවැරදි බව සහතික කරයි. |
නිරීක්ෂකයින් (ආකෘති පාදක ක්රම) | නිරීක්ෂකයින් ඔබට මැනිය නොහැකි දේවල් අනුමාන කරයි, රෝටර් පිහිටීම සහ වේගය වැනි. ඔවුන් පද්ධති ආදාන සහ ප්රතිදාන භාවිතා කරයි. මෙය සංවෘත-ලූප පාලනයට උපකාරී වේ. | ඒවා ඔබට මැනීමට අපහසු දේවල් අනුමාන කිරීමට ඉඩ සලසයි. ඒවා පාලනය වඩාත් නිවැරදි හා විශ්වාසදායක කරයි. සංවේදක රහිත පාලනය සඳහා ඒවා අවශ්ය වේ. |
ස්ටේටර් ප්රතිරෝධක ඇස්තමේන්තුව | හොඳ අඩු වේග වැඩ සඳහා මෙය වැදගත් වේ. එය ඔබට ස්ටේටර් ප්රවාහය සහ වේගය කොතරම් හොඳින් අනුමාන කළ හැකිද යන්නට බලපායි. | SMO සහ අධි-ස්ථායිතා න්යාය භාවිතා කරන ඇල්ගොරිතම මඟින් පරාමිතීන්හි වෙනස්කම් වලට එරෙහිව පද්ධතිය ශක්තිමත් කරයි. |
BLDC මෝටර් පාලකයේ PID ක්රියාත්මක කිරීම
දෘඩාංග සැකසුම
පළමුව, bldc මෝටර් පාලකය සඳහා ඔබේ දෘඩාංග සූදානම් කරන්න. හොඳ බුරුසු රහිත dc මෝටරයක් සහ ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් භාවිතා කරන පාලකයක් තෝරන්න. bldc පාලනය කිරීමට PIC MCU වැනි 8-bit ක්ෂුද්ර පාලකයක් භාවිතා කරන්න. පාලකය මෝටර් එතුම් වලට සම්බන්ධ කරන්න. බල සැපයුම ඔබේ මෝටරයේ අවශ්යතාවලට ගැලපෙන බවට වග බලා ගන්න. ප්රතිපෝෂණ සඳහා හෝල් සංවේදක හෝ කේතක වැනි සංවේදක මෝටරයට අමුණන්න.
පාලකයේ ප්රතිදානය මෝටර් අදියරවලට සම්බන්ධ කරන්න. බලය මාරු කිරීමට ට්රාන්සිස්ටර හෝ MOSFET භාවිතා කරන්න. මෝටරයට යවන වෝල්ටීයතාවය පාලනය කිරීමට pwm සංඥා සකසන්න. වේගය සකස් කිරීමට pwm රාජකාරි චක්ර වෙනස් කරන්න. ආදාන, ප්රතිදාන සහ දෝෂ සංඥා පරීක්ෂා කිරීමට දෝලනයක් හෝ දත්ත ලොගරයක් භාවිතා කරන්න. මෙය ඔබේ දෘඩාංග හොඳින් ක්රියා කරනවාදැයි බැලීමට ඔබට උපකාරී වේ.
ඉඟිය: ඔබේ දෘඩාංග විවිධ බර සමඟ උත්සාහ කරන්න. හොඳම සැකසුම සොයා ගැනීමට සාධක නිර්මාණය වැනි අත්හදා බැලීම් සැලසුම් ක්රම භාවිතා කරන්න. ANOVA වැනි සංඛ්යානමය මෙවලම් ඔබේ පාලකයේ ක්රියාකාරිත්වයට වඩාත්ම වැදගත් සාධක මොනවාදැයි බැලීමට ඔබට උපකාරී වේ.
සංවේදක ඒකාබද්ධ කිරීම
ඔබේ bldc මෝටර් පාලකයේ සංවේදක වැදගත් වේ. හෝල් සංවේදක සහ කේතක මඟින් ඔබට රොටරයේ පිහිටීම සහ වේගය කියයි. පසුපස EMF වෙතින් පිහිටීම අනුමාන කරන සංවේදක රහිත ක්රම ද ඔබට භාවිතා කළ හැකිය. ඔබේ සංවේදක පාලකයේ ආදාන අල්ෙපෙනතිවලට සම්බන්ධ කරන්න. වයර් තද වී ඇති බවත් සංවේදක නිවැරදිව සකසා ඇති බවත් සහතික කර ගන්න.
පහත සඳහන් දේවල් දෙස බැලීමෙන් ඔබේ සංවේදක කොතරම් හොඳින් ක්රියා කරනවාද යන්න ඔබට පරීක්ෂා කළ හැකිය:
මෙට්රික් | විස්තර |
|---|---|
සාමාන්ය ප්රවේගය (V) | ඔබේ මෝටරයේ මධ්යන්ය වේගය පෙන්වයි. |
සාමාන්ය ත්වරණය (A) | වේගය කොතරම් ඉක්මනින් වෙනස් වේද යන්න ඔබට කියයි. |
සාමාන්ය ගමන් පථ අපගමනය (D) | ඔබේ මෝටරය ඉලක්ක වේගය කෙතරම් සමීපව අනුගමනය කරනවාද යන්න මනිනු ලබයි. |
ගමන් පථයේ අහඹු සිදුවීම (C) | සැබෑ සහ ඉලක්ක වේග කොතරම් ගැළපෙනවාද යන්න පෙන්වයි. |
ගමන් පථයේ ඡේදනය වන ප්රදේශය (S) | කාලයත් සමඟ ඔබේ මෝටරය නියමිත වේගය කෙතරම් හොඳින් නිරීක්ෂණය කරන්නේද යන්න පරීක්ෂා කරයි. |
ඔබ යන්ත්ර ඉගෙනුම් ආකෘති භාවිතා කරන්නේ නම්, ඔබට මෙම විශේෂාංග වලින් මෝටර් ක්රියාකාරීත්ව ලකුණු අනුමාන කළ හැකිය. මෙය ඔබට හොඳ සහ ස්ථාවර වේග ප්රතිපෝෂණ ලබා ගැනීමට උපකාරී වේ.
සටහන: ශබ්දය සඳහා ඔබේ සංවේදක සංඥා සැමවිටම පරීක්ෂා කරන්න. නිවැරදිව සකසා නොමැති නරක වයර් හෝ සංවේදක ඔබේ වේග පාලකයේ දෝෂ ඇති කළ හැකිය.
PID ඇල්ගොරිතම
pid ඇල්ගොරිතමයක් ඔබේ bldc මෝටර් පාලකයට වේගය ස්ථාවරව තබා ගැනීමට උපකාරී වේ. පාලකය සංවේදක වලින් සැබෑ වේගය කියවා එය ඔබේ සැකසුමට එරෙහිව පරීක්ෂා කරයි. එය දෝෂය සොයාගෙන කොටස් තුනක් භාවිතා කරයි: සමානුපාතික, අනුකලිත සහ ව්යුත්පන්න. සමානුපාතික කොටස වත්මන් දෝෂයට ප්රතික්රියා කරයි. අනුකලිත කොටස අතීත දෝෂ එකතු කරයි. ව්යුත්පන්න කොටස අනාගත දෝෂ අනුමාන කරයි.
ඔබේ පාලකයේ ස්ථිරාංගයේ pid ඇල්ගොරිතමය මේ ආකාරයට ලිවිය හැකිය:
error = setpoint - actual_speed;
integral += error;
output = Kp * error + Ki * integral + Kd * (error - last_error);
last_error = error;
බොහෝ bldc මෝටර් පාලක භාවිතා කරන්නේ සමානුපාතික සහ අනුකලිත කොටස් පමණි. ව්යුත්පන්න කොටස මඟින් පද්ධතිය සෙලවීමට සැලැස්විය හැකිය, විශේෂයෙන් ශබ්දයක් තිබේ නම්. හොඳම ප්රතිඵල ලබා ගැනීම සඳහා ඔබට Kp සහ Ki අගයන් වෙනස් කළ හැකිය. කුඩා සංඛ්යා වලින් ආරම්භ කර අධි ශබ්දයක් හෝ අස්ථාවරත්වයක් සඳහා බලා සිටින අතරතුර ඒවා ඉහළ නංවන්න.
මේ දේවල් දෙස බැලීමෙන් ඔබේ pid එක කොතරම් හොඳින් ක්රියා කරනවාද යන්න ඔබට පරීක්ෂා කළ හැකිය:
නැඟුම් කාලය
කාලය තීරණය කිරීම
ඕවර්ෂූට්
ස්ථාවර තත්ත්ව දෝෂය
එය කෙතරම් හොඳින් ක්රියාත්මක වේදැයි බැලීමට ඔබට Integral Time Square Error (ITSE) හෝ Integral Absolute Error (IAE) වැනි දෝෂ මත පදනම් වූ නීති භාවිතා කළ හැකිය. සමහර ඉංජිනේරුවන් වඩා හොඳ ප්රතිඵල සඳහා pid සැකසුම් සුසර කිරීමට ජානමය ඇල්ගොරිතම හෝ අංශු රංචු ප්රශස්තිකරණය වැනි විශේෂ ඇල්ගොරිතම භාවිතා කරයි.
ඉඟිය: ඔබේ පාලකයේ අධික අධි කම්පන හෝ සෙලවීම් තිබේ නම්, Kp අඩු කිරීමට හෝ ව්යුත්පන්න කොටස අක්රිය කිරීමට උත්සාහ කරන්න.
සුසර කිරීමේ පරාමිතීන්
හොඳ වේග පාලනයක් සඳහා ඔබේ bldc මෝටර් පාලකය සුසර කිරීම වැදගත් වේ. Kp සහ Ki සඳහා පළමු අගයන් තෝරා ගැනීමෙන් ආරම්භ කරන්න. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබට Kp=5 සහ Ki=7 උත්සාහ කළ හැකිය. මෝටරය ධාවනය කර එය නියමිත වේගයට කෙතරම් වේගයෙන් ළඟා වේදැයි බලන්න. එය මන්දගාමී නම්, Kp වැඩි කරන්න. ඔබ සෙලවීම දුටුවහොත්, Kp හෝ Ki අඩු කරන්න.
ඔබේ ප්රතිඵල පරීක්ෂා කිරීමට ඔබට කේතක හෝ ටැකෝමීටර වලින් දත්ත භාවිතා කළ හැකිය. විවිධ අගයන් උත්සාහ කර සිදුවන්නේ කුමක්දැයි ලියා තබන්න. සැකසුම් සංසන්දනය කිරීමට IAE, ITAE, ITSE, සහ ISE වැනි කාර්ය සාධන ලකුණු භාවිතා කරන්න. මෙම ලකුණු ඔබේ වේග පාලකය සඳහා හොඳම සුසර කිරීම සොයා ගැනීමට ඔබට උපකාරී වේ.
ඔබේ බුරුසු රහිත DC මෝටරය ආකෘතිකරණය කිරීම සඳහා ඔබට ව්යවර්ථය, කෝණික ප්රවේගය සහ ධාරාව සඳහා ගණිත සමීකරණ භාවිතා කළ හැකිය. මෙය ඔබට සුසර කිරීමේ වෙනස්කම් පරීක්ෂා කිරීමට සහ ඒවා වේග පාලනයට බලපාන්නේ කෙසේදැයි බැලීමට ඉඩ සලසයි.
ඉඟිය: සැමවිටම සැබෑ දෘඪාංග සමඟ ඔබේ සුසර කිරීම පරීක්ෂා කරන්න. සමාකරණ උපකාරී වේ, නමුත් සැබෑ පරීක්ෂණ මඟින් ඔබට මග හැරිය හැකි ගැටළු සොයා ගනී.
පරීක්ෂා කිරීම සහ දෝශ නිරාකරණය
ඔබේ bldc මෝටර් පාලකය පරීක්ෂා කිරීම ගැටළු සොයා ගැනීමට සහ විසඳීමට ඔබට උපකාරී වේ. ආදාන, ප්රතිදාන සහ දෝෂ සංඥා වාර්තා කිරීමට සංවේදක සහ දත්ත ලොගර් භාවිතා කරන්න. ක්රියාකරු සන්තෘප්තිය, අනුකලිත වංගු කිරීම හෝ ශබ්ද සංවේදීතාව වැනි ගැටළු සඳහා බලා සිටින්න.
මෙන්න පොදු ගැටළු සහ පරීක්ෂා කළ යුතු දේ පිළිබඳ වගුවක්:
වර්ගය | විස්තරය / අරමුණ |
|---|---|
දෝෂ සංඥා | නියම කිරීමේ ලක්ෂ්යය සහ සත්ය වේගය අතර විශාල හෝ වර්ධනය වන දෝෂ සොයන්න. |
ක්රියාකරු සන්තෘප්තිය | පාලක ප්රතිදානය උපරිමයට හෝ අවමයට ළඟා වේදැයි පරීක්ෂා කරන්න. |
අනුකලිත වින්ඩප් | අධික ඒකාබද්ධ ක්රියාවක් නිසා ඇතිවන මන්දගාමී ප්රතිචාරය හෝ අධික ලෙස ක්රියා කිරීම ගැන විමසිල්ලෙන් සිටින්න. |
ශබ්ද සංවේදීතාව | අධි-සංඛ්යාත ශබ්දය පාලකය අස්ථායී කරයිදැයි බලන්න. |
බයස් | ඉවත් නොවන ස්ථාවර-තත්ව දෝෂ සොයා බලන්න. |
රේඛීය නොවන බව | පද්ධතිය විවිධ වේග හෝ බර පැටවීම් වලදී වෙනස් ලෙස හැසිරෙන්නේ දැයි බලන්න. |
සංවේදක ක්රමාංකනය | සංවේදක නිවැරදි කියවීම් ලබා දෙන බවට වග බලා ගන්න. |
ක්රියාකරු සෞඛ්යය | මෝටරය පාලක විධානවලට ප්රතිචාර දක්වන බව තහවුරු කරන්න. |
ප්රතිපෝෂණ ලූප අඛණ්ඩතාව | ප්රතිපෝෂණ සංඥා පද්ධතියේ සැබෑ තත්ත්වයට ගැළපෙන බව සහතික කර ගන්න. |
PID පරාමිති සුසර කිරීම | ස්ථාවරත්වය සහ කාර්ය සාධනය සඳහා ඔබේ Kp, Ki, සහ Kd අගයන් සමාලෝචනය කරන්න. |
ඔබට ගැටළු පෙනේ නම්, ඔබේ සුසර කිරීම වෙනස් කරන්න හෝ ඔබේ දෘඩාංග පරීක්ෂා කරන්න. ඔබේ pwm සංඥා සහ රාජකාරි චක්රය නිවැරදි බවට වග බලා ගන්න. සියලු අවස්ථාවන්හිදී එය ක්රියා කරන බවට වග බලා ගැනීම සඳහා විවිධ පැටවීම් සහ වේග සමඟ ඔබේ පාලකය පරීක්ෂා කරන්න.
ඉඟිය: දෘඪාංග පරීක්ෂණ වලට පෙර සංවෘත-ලූප් සමාකරණ භාවිතා කරන්න. මෙය ඔබට ගැටළු ඉක්මනින් සොයා ගැනීමට සහ කාලය ඉතිරි කිරීමට උපකාරී වේ.
වේග පාලක ඉඟි සහ අභියෝග
වත්මන් සහ වෝල්ටීයතාව
ඔබේ bldc මෝටර් පාලකයේ ධාරාව සහ වෝල්ටීයතාවය පරීක්ෂා කළ යුතුය. වැරදි වෝල්ටීයතාවයක් භාවිතා කිරීමෙන් ඔබේ bldc මෝටරය නැවැත්වීමට හෝ කැඩීමට හැකිය. පහත වගුවේ ඔබේ පාලකය සඳහා ආරක්ෂිත වෝල්ටීයතාවය සහ උෂ්ණත්වය පෙන්වයි:
ආදාන වෝල්ටීයතාවය (VDC) | මෙහෙයුම් ප්රතිඵලය |
|---|---|
8 - 30 | සාමාන්ය මෙහෙයුම් |
> = 42 | ශක්ති ඩම්ප් දෝෂය; බල චක්රය තෙක් මෝටරය නතර වී නිදහස් රෝද ධාවනය වේ. |
උෂ්ණත්වය (° C) | වත්මන් සීමා හැසිරීම |
|---|---|
<75 | සාමාන්ය මෙහෙයුම් |
75 - 90 | 40°C දී වත්මන් සීමාවන් 90A දක්වා අඩු වේ. |
90 - 100 | වත්මන් සීමාව 40A ට සීමා කර ඇත |
> = 100 | මෝටර් නතර වේ; නැවත සකසන තුරු නිදහස් රෝද |
ඔබ සර්ජ් ධාරා සීමාවන් ද සැකසිය යුතුය. සර්ජ් ධාරා සීමාව සාමාන්යයට වඩා වැඩි නම්, ඔබේ පාලකය කෙටි ඉහළ ධාරා පිපිරීම් ඇති කිරීමට ඉඩ දෙයි. මෙය ඔබේ bldc ඉක්මන් පැටවුම් වෙනස්කම් හැසිරවීමට උපකාරී වේ.
සංඛ්යාතය මාරු කිරීම
සංඛ්යාතය මාරු කිරීම ඔබේ bldc මෝටර් පාලකය ක්රියා කරන ආකාරය වෙනස් කරයි. මාරු කිරීමේ සංඛ්යාතය වැඩි කිරීම ධාරාව වඩාත් සුමට කරයි. මෙය ඔබේ bldc නිශ්ශබ්දව ක්රියාත්මක වීමට සහ වඩා හොඳ ව්යවර්ථයක් ලබා දීමට උපකාරී වේ. පරීක්ෂණවලින් පෙනී යන්නේ ඉහළ මාරු කිරීමේ සංඛ්යාත පාලන කලාප පළල විශාල කරන බවයි. උදාහරණයක් ලෙස, 8 kHz මාරු කිරීම කලාප පළල 400 Hz සිට 1 kHz දක්වා ඉහළ නැංවිය හැකිය. ඔබට වේගවත් ප්රතිචාරයක් සහ වඩා හොඳ වේග පාලනයක් ලැබේ. නමුත් සංඛ්යාතය ඉතා ඉහළ නම්, ඔබේ පාලකය උණුසුම් විය හැකිය.
ස්ථාන හඳුනාගැනීම
ඔබේ bldc මෝටර් පාලකය සඳහා හොඳ ස්ථාන හඳුනාගැනීම වැදගත් වේ. ඔබට සම්පූර්ණ පියවර, අර්ධ පියවර හෝ මයික්රොස්ටෙපින් භාවිතා කළ හැකිය. මයික්රොස්ටෙපින් හොඳම නිරවද්යතාවය ලබා දෙයි නමුත් අඩු ව්යවර්ථයක් ලබා දෙයි. චොපර් ධාවක ධාවක ඔබට ධාරාව වඩා හොඳින් පාලනය කිරීමට උපකාරී වේ. මෙය ඔබේ bldc ධාවනය වඩාත් සුමට කරන අතර ස්ථාන පාලනයට උපකාරී වේ. ඔබ ධාරාව සීමා කරන ධාවක භාවිතා කරන්නේ නම්, ඔබට යම් නිරවද්යතාවයක් සහ කාර්යක්ෂමතාවයක් අහිමි විය හැකිය.
විලාසිතා | නිරවද්යතාවයකින් | ටර්කි |
|---|---|---|
සම්පූර්ණ පියවර | අඩු | අධි |
අඩ පියවර | M | M |
මයික්රොස්ටෙපිං | අධි | අඩු |
ස්ථිරාංග ගැටළු
ෆර්ම්වෙයාර් ගැටළු නිසා ඔබේ bldc මෝටර් පාලකය අසාර්ථක විය හැක. සංඥා පරීක්ෂා කිරීමට ඔබ දෝලන දර්ශන වැනි මෙවලම් භාවිතා කළ යුතුය. වැරදි සොයා ගැනීමට මතකය සහ රෙජිස්ටර් දෙස බලන්න. තත්ය කාලීන හෝඩුවාවන් විශ්ලේෂණය මඟින් ඔබට කාල ගැටළු දැකීමට උපකාරී වේ. ස්වයංක්රීය පරීක්ෂණ මඟින් දෝෂ ඉක්මනින් සොයා ගනී. නරක ස්ථිරාංග නිසා සමහර සමාගම්වලට විශාල කරදර ඇති විය. උදාහරණයක් ලෙස, තොග පිටාර ගැලීම් සහ අසාර්ථක-සේප්පු නොමැති වීම නිසා ඔවුන්ට පාලනය අහිමි විය. සෑම විටම ඔබේ ස්ථිරාංග පරීක්ෂා කර ආරක්ෂිත කේතීකරණ නීති භාවිතා කරන්න.
පොදු උගුල්
ඔබේ bldc වේග පාලකය සුසර කිරීමේදී ඔබට පොදු ගැටළු වලට මුහුණ දීමට සිදු විය හැක. බොහෝ අය සැකසීමට අත්හදා බැලීම් සහ දෝෂ භාවිතා කරයි PID අගයන්. මෙය නරක පාලනයක් ලබා දිය හැකිය. ඔබේ පද්ධතිය වෙනස් වුවහොත් ස්ථාවර PID සැකසුම් හොඳින් ක්රියා නොකරයි. Ziegler-Nichols වැනි හියුරිස්ටික් ක්රම පහසු නමුත් සෑම විටම ශක්තිමත් නොවේ. අනුවර්තන PID සඳහා හොඳ ආකෘති අවශ්ය වේ, ඒවා ලබා ගැනීමට අපහසුය. කාර්ය සාධනය නැරඹීම සඳහා ඔබ මිනුම් පද්ධති විශ්ලේෂණය සහ පාලන ප්රස්ථාර භාවිතා කළ යුතුය. සෑම විටම දත්ත රැස් කරන්න, ඔබේ ක්රියාවලිය පරීක්ෂා කරන්න, සහ ඉගෙනීම දිගටම කරගෙන යන්න.
ඔබේ BLDC මෝටර් පාලකයේ PID වේග නියාමනය සැකසීමට, මෙම පියවර අනුගමනය කරන්න:
නිවැරදි පාලක දෘඩාංග තෝරන්න.
ප්රතිපෝෂණ සඳහා සංවේදක සම්බන්ධ කරන්න.
පාලකය PID ඇල්ගොරිතමයකින් ක්රමලේඛනය කරන්න.
හොඳම ප්රතිඵල සඳහා පාලකය සුසර කරන්න.
ඔබේ BLDC මෝටරයෙන් පාලකය පරීක්ෂා කරන්න.
ඉගෙන ගැනීම දිගටම කරගෙන යන්න, ඔබේ පාලකය සංකීර්ණ ගැටළු වලට මුහුණ දෙන්නේ නම් උදව් ඉල්ලන්න. ඔබට ස්ථාවර වේගයක් සහ විශ්වාසදායක පාලනයක් ලබා ගත හැකිය.
නිති අසන පැණ
මෝටර් පාලකවල PID යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ කුමක්ද?
PID යනු සමානුපාතික, අනුකලිත සහ ව්යුත්පන්න යන්නයි. මෙම කොටස් තුන ඔබේ BLDC මෝටරයේ වේගය පාලනය කිරීමට උපකාරී වේ. සෑම කොටසක්ම ඔබේ වේග පාලන පද්ධතියේ විවිධ ආකාරයේ දෝෂ නිවැරදි කරයි.
මගේ BLDC මෝටරය ඉලක්කගත වේගය ඉක්මවා යන්නේ ඇයි?
PID සැකසුම් ඉතා ඉහළ වූ විට ඔබේ මෝටරය ඉක්මවා යයි. සමානුපාතික (Kp) හෝ අනුකලිත (Ki) අගයන් අඩු කිරීමට උත්සාහ කරන්න. මෙය ඔබේ මෝටරයට වැඩි දුරක් නොගොස් ඉලක්කගත වේගයට ළඟා වීමට උපකාරී වේ.
සියලුම BLDC මෝටර සඳහා සංවේදක රහිත පාලනයක් භාවිතා කළ හැකිද?
බොහෝ BLDC මෝටර සඳහා සංවේදක රහිත පාලනය භාවිතා කළ හැකිය. එය මධ්යම සහ ඉහළ වේගවලදී හොඳින්ම ක්රියා කරයි. ඉතා අඩු වේගවලදී, සංවේදක රහිත ක්රම මගින් නිවැරදි රෝටර් පිහිටීම ලබා නොදිය හැකිය.
මගේ PID සුසර කිරීම නිවැරදි දැයි මා දැන ගන්නේ කෙසේද?
මෙම සලකුණු පරීක්ෂා කරන්න:
මෝටරය ඉක්මනින් නියමිත වේගයට ළඟා වේ.
අධික ලෙස වෙඩි තැබීම් ඉතා අල්ප හෝ නැත.
වේගය ස්ථාවරව පවතී.
ඔබ විශාල දෝෂ හෝ සෙලවීම් දුටුවහොත්, ඔබේ PID අගයන් සකසන්න.
