איר קענט קאָנטראָלירן די גיכקייט פון אַ ברושלעסס דק מאָטאָר דורך ניצן אַ בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער און אַ פּיד אַלגעריטם צוזאַמען. די סעטאַפּ העלפֿט איר טוישן די קאָנטראָללער רעזולטאַט גלייך. עס האַלט דיין ברושלעסס דק מאָטאָר ביי דער גיכקייט וואָס איר ווילט, אפילו אויב זאכן אַרום אים טוישן זיך. איר דאַרפֿט ביידע האַרדווער און ווייכווארג כּדי דאָס זאָל אַרבעטן.
די טאבעלע אונטן ווייזט ווי אזוי ניצן PID גיכקייט קאנטראל אין BLDC מאטאר קאנטראלערס מאכט זיי ארבעטן בעסער:
פאָרשטעלונג אַספּעקט | באַשרייַבונג |
|---|---|
ספּיד רעגולירן | האַלט די גיכקייט קאָנסטאַנט ווען זאַכן שטערן עס. |
שטיי צייט | מאכט אז דער מאטאר זאל דערגרייכן די ריכטיגע גיכקייט שנעלער. |
אָווערשאָאָט | שטעלט אפ דעם מאָטאָר פון גיין צו שנעל איבער די איינגעשטעלטע גיכקייט. |
סטאַביל-שטאַט טעות | גיט ריכטיקע גיכקייט פֿאַר אַ לאַנגע צייט. |
שליסל נעמען
א PID אַלגעריטם העלפֿט אַ BLDC מאָטאָר קאָנטראָללער האַלטן די גיכקייט סטאַביל, אפילו אויב זאַכן טוישן זיך. גוטע האַרדווער, סענסאָרן און פירמווער אַרבעטן אַלע צוזאַמען צו קאָנטראָלירן די גיכקייט גוט. אויב איר שטעלט די PID סעטטינגס קערפאַלי, קען דער מאָטאָר דערגרייכן די ריכטיקע גיכקייט שנעל. ער וועט נישט גיין צו ווייט אָדער וואַקלען. טעסטן אייער קאָנטראָללער מיט פֿאַרשידענע לאָודז און גיכקייטן העלפֿט אייך געפֿינען פּראָבלעמען פֿרי. דאָס מאַכט אויך דעם מאָטאָר אַרבעטן בעסער. אויסקלייבן דעם ריכטיקן מאָטאָר, קאָנטראָללער און פֿידבעק מעטאָד שפּאָרט ענערגיע. עס מאַכט אויך אייער סיסטעם אַרבעטן גוט און האַלטן לענגער.
BLDC מאָטאָר קאָנטראָולערס און PID באַסיקס
מאָטאָר סטרוקטור
א ברושלעסער גלייכשטראָם מאָטאָר האט א פשוטן דיזיין. דער ראָטאָר האט שטענדיקע מאַגנעטן. דער סטאַטאָר האַלט די ווינדינגס. דער דיזיין דאַרף נישט קיין ברושעס. ברושעס ווערן אויסגענוצט אין אַנדערע מאָטאָרן. דער בלעדסי מאָטאָר קאָנטראָללער פאַרבינדט זיך צום סטאַטאָר. ער קאָנטראָלירט ווי דער קראַנט פליסט. די טאַבעלע אונטן ווייזט די שליסל טיילן פון דעם מאָטאָר:
פּאַראַמעטער / גלייכונג | באַשרייַבונג |
|---|---|
סטאַטאָר דיאַמעטער (Ds) | הויפּט גרייס פון די סטאַטאָר |
שפּאַלט קראָס-סעקשאַן (S_enc) | שטח פֿאַר ווינדינגס, באַזירט אויף סטאַטאָר גרייס און שפּאַלט צייל |
שפּאַלט פֿיל פאַקטאָר (k_r) | וויפיל פון דעם שפּאַלט איז אָנגעפילט מיט אַ קאַנדאַקטאָר |
נומער פון סלאָץ (N_e) | גאַנץ סלאָץ אין די סטאַטאָר |
צוריק EMF (E) | וואָולטאַזש באשאפן דורך די ראָוטאָר ס באַוועגונג |
מאָטאָר עפעקטיווקייט (η) | פאַרהעלטעניש פון אַרויסגאַנג צו אַרייַנגאַנג מאַכט |
א בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער ניצט די פֿעיִטשערס צו מאַכן דעם מאָטאָר אַרבעטן בעסער. עס העלפֿט אויך דעם מאָטאָר האַלטן לענגער.
עלעקטראָנישע קאָמוטאַציאָן
BLDC מאָטאָרן דאַרפֿן נישט קיין ברושעס. דער קאָנטראָללער ניצט עלעקטראָנישע קאָמוטאַציע אַנשטאָט. ער בײַט דעם קראַנט אין די סטאַטאָר ווינדינגס מיט טראַנזיסטאָרן. דער קאָנטראָללער קאָנטראָלירט די ראָוטאָר'ס פּאָזיציע מיט סענסאָרן. דאָס קענען זײַן האַל-עפֿעקט סענסאָרן אָדער ראָטאַרי ענקאָדערס. עטלעכע קאָנטראָללערס ניצן נישט קיין סענסאָרן. זיי מעסטן צוריק EMF צו געפֿינען די ראָוטאָר'ס פּאָזיציע. דאָס לאָזט אײַך קאָנטראָלירן די גיכקייט און ריכטונג זייער גוט.
טעסטס ווייזן אז עלעקטראנישע קאמוטאציע גיט זייער גוטע גיכקייט קאנטראל. מאדעלן וואס ניצן דעם מעטאד גלייכן כמעט פונקטליך די עכטע מאטאר גיכקייטן. דאס איז אמת אפילו ווען מען סטארט, שטעלט זיך אפ, אדער אין גערוישפולע ערטער. דאס ווייזט אז בל.די.סי. מאטאר קאנטראלערס קענען טון שווערע קאנטראל דזשאבס.
PID ספּיד קאָנטראָל
כדי צו האַלטן די מאָטאָר גיכקייט סטאַביל, ניצט מען אַ פּיד אַלגעריטם. דער קאָנטראָללער קאָנטראָלירט די גיכקייט און פאַרגלייכט עס מיט אייער ציל. עס ענדערט די רעזולטאַט צו פאַרריכטן יעדן חילוק. די פארמאכטע-לופּ קאָנטראָל האַלט דעם מאָטאָר ביי דער ריכטיקער גיכקייט. עס אַרבעט אפילו אויב די לאָוד ענדערט זיך. שטודיעס ווייַזן אַז אַוואַנסירטע קאָנטראָללערס מאַכן די אויפשטייג צייט 28% קירצער. זיי מאַכן די סעטאַלינג צייט 35% קירצער. אָוווערשוט איז 22% ווייניקער. סטאַביל-סטעיט טעות קען זיין אַזוי נידעריק ווי 0.3%. דאָס מיינט אַז אייער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער גיט שנעלע און סטאַבילע גיכקייט קאָנטראָל פֿאַר פילע נוצן.
קאָמפּאָנענטן פֿאַר גיכקייט קאָנטראָל
מאָטאָר טייפּס
עס זענען דא פארשידענע בראשלעס גלייכשטראָם מאָטאָרן וואָס איר קענט אויסקלייבן. יעדער איינער האט ספּעציעלע פֿעיִקייטן. די פֿעיִקייטן ענדערן ווי דער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער אַרבעט. רובֿ בלדק מאָטאָרן נוצן דריי פאַזעס. די ווינדינגס קענען זיין אין אַ שטערן אָדער דעלטאַ פאָרעם. שטערן-ווייערד מאָטאָרן, ווי אָריענטאַל מאָטאָרס, זענען זייער עפעקטיוו. זיי קאָנטראָלירן אויך גיכקייט גוט. די מאָטאָרן קענען געבן ביז 5159 לב-אין פון טאָרק. זייער מאַכט ריינדזשאַז פון 15 וואט ביז 400 וואט. אויסקלייבן דעם ריכטיקן מאָטאָר העלפֿט דיין קאָנטראָללער האַלטן די גיכקייט קאָנסטאַנט. עס שפּאָרט אויך ענערגיע.
קאָנטראָללער ייַזנוואַרג
די bldc מאָטאָר קאָנטראָללער האַרדווער איז דער הויפּט טייל פון דיין סיסטעם. איר ניצט פּולס-ברייט מאָדולאַציע, אדער PWM, צו שטעלן די גיכקייט. דער קאָנטראָללער ענדערט ווי לאַנג די וואָולטידזש פּולסן דויערן. האַלל עפֿעקט סענסאָרן אינעווייניק דעם סטאַטאָר ווייַזן וווּ דער ראָוטאָר איז. דאָס העלפֿט דעם קאָנטראָללער באַשטימען פֿאַזעס אין דער ריכטיקער צייט. איר דאַרפֿט נישט קיין מאַכט רעלייז מיט דעם סעטאַפּ. דאָס מיינט ווייניקער אַרבעט צו האַלטן עס אין גאַנג. די האַרדווער לאָזט איר פאַרבינדן צו פּראָגראַמירבאַרע קאָנטראָללערס. דעם פּלאַן מאַכט די סיסטעם עפֿעקטיוו און פאַרלאָזלעך. למשל, דער BMU סעריע 200 W מאָטאָר און קאָנטראָללער דערגרייכן 86% עפֿעקטיווקייט. זיי טרעפֿן אויך IE4 סטאַנדאַרדן.
גיכקייט צוריקקער סענסארן
איר דאַרפֿט גוטע פֿידבעק צו האַלטן דעם מאָטאָר בײַ דער ריכטיקער גיכקייט. פֿיל סיסטעמען ניצן האַל סענסאָרן אָדער ראָטאַרי ענקאָדערס. די סענסאָרן טראַקן די ראָטאָר'ס פּאָזיציע. זיי העלפֿן דעם קאָנטראָללער שנעל ענדערן גיכקייט. עטלעכע סיסטעמען ניצן סענסאָרלאָזע קאָנטראָל. זיי טרעפֿן די ראָטאָר'ס פּאָזיציע דורך קאָנטראָלירן צוריק-EMF אָדער ניצן אָבסערוואַטאָרן. פֿאָרשונג ווײַזט אַז סענסאָרלאָזע מעטאָדן אַרבעטן גוט, אפילו אויב די לאַסט ענדערט זיך שנעל. אָבסערוואַטאָרן ווי דער עקסטענדעד סטעיט אָבסערווער העלפֿן בלאָקירן פּראָבלעמען. זיי מאַכן אויך גיכקייט טרעפֿונגען מער פּינקטלעך. דאָס מאַכט אײַער גיכקייט קאָנטראָללער אַרבעטן בעסער אין פֿיל סיטואַציעס.
סענסאָרלאָזע דעטעקשאַן אַרבעט ביי הויכע און נידעריקע גיכקייטן.
אַוואַנסירטע אָבסערוואַטאָרן נידעריקערן פאַזע פאַרהאַלטונג און אָוווערשוט.
גוטע צוריקקער העלפט דעם סיסטעם שעפּן אַלע מינים לאָודז.
פירמווער באדערפענישן
איר מוזט פּראָגראַמירן די פירמווער אין אייער קאָנטראָללער. עס האַנדלט מיט אַלע קאָנטראָל דזשאַבס. די פירמווער לייענט באַמערקונגען פון סענסאָרן אָדער סענסאָרלאָזע עסטימאַטאָרן. עס לויפט דעם PID אַלגערידאַם צו האַלטן די גיכקייט סטאַביל. דיגיטאַל סיגנאַל פּראַסעסערז, אָדער DSPs, העלפֿן דעם קאָנטראָללער קאָנטראָלירן זאכן שנעל. זיי טוען אויך שנעלע מאַטעמאַטיק. דאָס לאָזט אייער קאָנטראָללער רעאַגירן שנעל צו ענדערונגען. די פירמווער קאָנטראָלירט אויך PWM סיגנאַלן. עס ענדערט דעם דוטי ציקל ווען נייטיק. גוטע פירמווער העלפֿט אייער קאָנטראָללער און מאָטאָר אַרבעטן גוט צוזאַמען. עס האַלט די גיכקייט וואו איר ווילט עס.
עצה: שטענדיק פּרובירן דיין פירמווער מיט פֿאַרשידענע לאָודז און גיכקייטן. דאָס העלפֿט דיר געפֿינען פּראָבלעמען און פֿאַרבעסערן דיין גיכקייט קאָנטראָללער.
קאָמפּאָנענט/מעטאָד | באַשרייַבונג און ראָלע אין גיכקייט קאָנטראָל | שטיצנדיקע דעטאלן און בענעפיטן |
|---|---|---|
ראָטאָר פּאָזיציע סענסאָרן (האַל סענסאָרן, ענקאָדערס) | די סענסארן ווייזן וואו דער ראָטאָר איז פֿאַר פֿאַזע קאָמוטאַציע. זיי קענען קאָסטן מער, נעמען פּלאַץ, און זיין שווער צו מאָנטירן. | זיי ניצן קען מאכן די סיסטעם ווייניגער פארלעסלעך און גרעסער. זיי הייבן אויך דעם פרייז. |
סענסאָרלאָזע קאָנטראָל טעקניקס | די ניצן צוריק-עלעקטרישע קראַפט (Back-EMF) און אָבסערוואַטאָרן צו טרעפן די פּאָזיציע און גיכקייט פון די ראָטאָר. קיין פיזישע סענסאָרן זענען נישט נויטיק. | זיי נידעריקערן קאָסטן און גרייס. זיי מאַכן אויך די סיסטעם מער פאַרלעסלעך. זיי אַרבעטן גוט אויב די לאַסט ענדערט זיך נישט פיל. |
צוריק-EMF סענסינג | דאָס קאָנטראָלירט די צוריק-EMF פון אַ פאַזע וואָס איז נישט געשטיצט. עס העלפֿט געפֿינען די קאָמוטאַציע סדר. עס איז ביליק אָבער אַרבעט נישט גוט ביי נידעריקע גיכקייטן. | איר דאַרפט אָפֿן-לופּ אָנשטאַרטן. נידעריקע גיכקייטן זענען שווער ווייל עס איז נישטאָ קיין צוריק-עלעקטראָמאָטאָרישע פֿלוס (Back-EMF). |
דריטע האַרמאָניק וואָולטידזש אינטעגראַציע | דאָס ניצט די דריטע האַרמאָניק פון צוריק-EMF צו טרעפן ראָטאָר פלאַקס פּאָזיציע. עס איז נישט אַזוי אַפעקטירט דורך פילטערינג פאַרהאַלטונגען און אַרבעט ביי פילע גיכקייטן. | עס גיט הויכע פאָרשטעלונג און העלפט דעם מאָטאָר אָנצינדן גוט ביי נידעריקע גיכקייטן. |
דיגיטאַלע סיגנאַל פּראַסעסערז (DSPs) | די-עס-פי'ס לויפן פארגעשריטענע קאנטראל אלגאריטמען פאר סענסארלאזע קאנטראל. זיי קענען קאנטראלירן און אויסרעכענען זאכן זייער שנעל. | זיי מאַכן די סיסטעם אַרבעטן בעסער ווי רעגולערע סענסאָר-באַזירטע דרייווז. זיי קענען אַוועקנעמען די נויט פֿאַר סענסאָרן דורך ניצן מאַטעמאַטיק. |
גליטשנדיק-מאָד אָבסערווער (SMO) | SMO טרעפט ראָטאָר פּאָזיציע און גיכקייט. עס פיקסט פּראָבלעמען פון ניט-לינעאַריטעטן און ענדערונגען אין פּאַראַמעטערס. עס העלפֿט ביי נידעריקע גיכקייטן. | עס קען אליין טרעפן סטאַטאָר קעגנשטעל און גיכקייט. עס האַלט די סיסטעם סטאַביל און מאַכט זיכער אַז די טרעפן זענען ריכטיק. |
באַאָבאַכטער (מאָדעל-באַזירטע מעטאָדן) | באַאָבאַכטער טרעפן זאַכן וואָס איר קענט נישט מעסטן, ווי ראָטאָר פּאָזיציע און גיכקייט. זיי נוצן סיסטעם אינפוטס און אַוטפּוטס. דאָס העלפֿט מיט פֿאַרמאַכט-לופּ קאָנטראָל. | זיי לאָזן אייך טרעפן שווער-צו-מעסטן זאכן. זיי מאַכן קאָנטראָל מער פּינקטלעך און פאַרלעסלעך. זיי זענען נייטיק פֿאַר סענסאָרלאָז קאָנטראָל. |
סטאַטאָר קעגנשטעל שאַצונג | דאָס איז וויכטיק פֿאַר גוטע נידעריק-גיך אַרבעט. עס אַפעקטירט ווי גוט איר קענט טרעפן סטאַטאָר פלאַקס און גיך. | אַלגעריטמען וואָס נוצן SMO און היפּער-סטאַביליטעט טעאָריע מאַכן די סיסטעם שטאַרקער קעגן ענדערונגען אין פּאַראַמעטערס. |
אימפלעמענטירן PID אין BLDC מאָטאָר קאָנטראָללער
ייַזנוואַרג סעטאַפּ
ערשטנס, מאַכט אייער האַרדווער גרייט פֿאַר די בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער. קלייבט אַ גוטן ברושלעסס דק מאָטאָר און אַ קאָנטראָללער וואָס ניצט פּולס-ברייט מאָדולאַציע. ניצט אַ 8-ביט מיקראָקאָנטראָללער, ווי אַ PIC MCU, צו קאָנטראָלירן די בלדק. פֿאַרבינדט דעם קאָנטראָללער צו די מאָטאָר ווינדינגס. מאַכט זיכער אַז די מאַכט צושטעל פּאַסט צו די באדערפענישן פון אייער מאָטאָר. פֿאַרבינדט סענסאָרן, ווי האַל סענסאָרן אָדער ענקאָדערס, צו דעם מאָטאָר פֿאַר פֿידבעק.
פֿאַרבינדט דעם קאָנטראָללער'ס אַרויסגאַנג צו די מאָטאָר פֿאַזעס. ניצט טראַנזיסטאָרן אָדער MOSFETs צו באַשטימען די מאַכט. שטעלט אויף PWM סיגנאַלן צו קאָנטראָלירן די וואָולטאַזש געשיקט צום מאָטאָר. טוישט די PWM דוטי ציקלען צו סטרויערן די גיכקייט. ניצט אַן אָסילאָסקאָפּ אָדער דאַטן לאָגער צו קאָנטראָלירן די אַרייַנגאַנג, אַרויסגאַנג און טעות סיגנאַלן. דאָס העלפֿט אײַך זען צי אײַער האַרדווער אַרבעט גוט.
עצה: פרובירט אייער האַרדווער מיט פֿאַרשידענע לאָודז. ניצט עקספּערימענט פּלאַן מעטאָדן, ווי פאַקטאָריאַל פּלאַן, צו געפֿינען די בעסטע סעטאַפּ. סטאַטיסטישע מכשירים ווי ANOVA העלפֿן אייך זען וועלכע פֿאַקטאָרן זענען וויכטיקסט פֿאַר אייער קאָנטראָללער'ס פאָרשטעלונג.
סענסאָר ינטעגראַטיאָן
סענסארן זענען וויכטיג אין אייער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער. האַל סענסארן און ענקאָדערס זאָגן אייך די ראָוטאָר'ס פּאָזיציע און גיכקייט. איר קענט אויך נוצן סענסאָרלאָזע וועגן וואָס טרעפן פּאָזיציע פון צוריק EMF. פאַרבינדט אייערע סענסארן צו די קאָנטראָללער'ס אַרייַנגאַנג פּינס. מאַכט זיכער אַז די דראָטן זענען פעסט און די סענסארן זענען ריכטיק אויפגעשטעלט.
איר קענט קאָנטראָלירן ווי גוט אייערע סענסאָרן אַרבעטן דורך קוקן אויף די זאַכן:
מעטריק | באַשרייַבונג |
|---|---|
דורכשניטלעכע גיכקייט (V) | ווײַזט די דורכשניטלעכע גיכקייט פון אײַער מאָטאָר. |
דורכשניטלעכע אַקסעלעראַציע (A) | זאגט אייך ווי שנעל די גיכקייט ענדערט זיך. |
דורכשניטלעכע טראַיעקטאָריע אָפּנייגונג (D) | מעסט ווי נאָענט דיין מאָטאָר גייט נאָך דער ציל גיכקייט. |
טראַיעקטאָריע קאָינסידענס (C) | ווײַזט ווי שטאַרק די פאַקטישע און ציל גיכקייטן שטימען איבער. |
דורכשניטנדיקע שטח פון טראַיעקטאָריע (S) | קאָנטראָלירט ווי גוט דיין מאָטאָר טראַקט די באַשטימטע גיכקייט איבער צייט. |
אויב איר ניצט מאַשין לערנען מאָדעלן, קענט איר טרעפן מאָטאָר פונקציע סקאָרז פון די פֿעיִקייטן. דאָס העלפֿט איר באַקומען גוטע און קאָנסטאַנטע גיכקייט באַמערקונגען.
באַמערקונג: שטענדיק קאָנטראָלירן אייערע סענסאָר סיגנאַלן פֿאַר ראַש. שלעכטע דראָטן אָדער סענסאָרן וואָס זענען נישט ריכטיק אײַנגעשטעלט קענען פאַראורזאַכן ערראָרס אין אייער גיכקייט קאָנטראָללער.
PID אַלגערידאַם
א פּיד אַלגעריטם העלפֿט אײַער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער האַלטן די גיכקייט קאָנסטאַנט. דער קאָנטראָללער לייענט די עכטע גיכקייט פֿון די סענסאָרן און קאָנטראָלירט עס קעגן אײַער סעטפּוינט. ער געפינט דעם טעות און ניצט דרײַ טיילן: פּראָפּאָרציאָנעל, אינטעגראַל, און דעריוואַטיוו. דער פּראָפּאָרציאָנעלער טייל רעאַגירט אויף דעם איצטיקן טעות. דער אינטעגראַל טייל רעכנט צוזאַמען פֿאַרגאַנגענע טעותים. דער דעריוואַטיוו טייל טרעפֿט צוקונפֿטיקע טעותים.
איר קענט שרייבן דעם פּיד אַלגעריטם אין אייער קאָנטראָללער'ס פירמווער אַזוי:
error = setpoint - actual_speed;
integral += error;
output = Kp * error + Ki * integral + Kd * (error - last_error);
last_error = error;
פילע בלדק מאָטאָר קאָנטראָולערס ניצן נאָר די פּראָפּאָרציאָנעלע און אינטעגראַלע טיילן. דער דעריוואַטיווער טייל קען מאַכן די סיסטעם ציטערן, ספּעציעל אויב עס איז דאָ ראַש. איר קענט ענדערן די Kp און Ki ווערטן צו באַקומען די בעסטע רעזולטאַטן. אָנהייבן מיט קליינע נומערן און העכערן זיי בשעת איר וואַכט אויף אָוווערשוט אָדער ינסטאַביליטי.
איר קענט קאָנטראָלירן ווי גוט אייער פּיד אַרבעט דורך קוקן אויף די זאַכן:
שטיי צייט
סעטאַלינג צייט
אָווערשאָאָט
סטאַביל-שטאַט טעות
איר קענט אויך נוצן טעות-באזירטע כּללים ווי אינטעגראל צייט קוואדראט טעות (ITSE) אדער אינטעגראל אבסאלוטע טעות (IAE) צו זען ווי גוט עס ארבעט. עטלעכע אינזשענירן נוצן ספּעציעלע אַלגעריטמען, ווי גענעטישער אַלגעריטם אדער פּאַרטיקל סוואָרם אָפּטימיזאַציע, צו טונען די פּיד סעטטינגס פֿאַר בעסערע רעזולטאַטן.
עצה: אויב אייער קאנטראלער האט צו פיל איבערשוץ אדער שאקלען, פרובירט צו נידעריגער מאכן די Kp אדער אויסלעשן דעם דעריוואטיוון טייל.
טונינג פּאַראַמעטערס
טונינג אייער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער איז וויכטיג פֿאַר גוטע גיכקייט קאָנטראָל. אָנהייבן מיט אויסקלייבן ערשטע ווערטן פֿאַר Kp און Ki. למשל, איר קענט פּרובירן Kp=5 און Ki=7. לאָזט לויפן דעם מאָטאָר און זעט ווי שנעל ער קומט צו דער איינגעשטעלטער גיכקייט. אויב ער איז פּאַמעלעך, הייבט אויף Kp. אויב איר זעט ציטערניש, נידעריגערט Kp אדער Ki.
איר קענט ניצן דאַטן פֿון ענקאָדערס אָדער טאַטשאָמעטערס צו קאָנטראָלירן אייערע רעזולטאַטן. פּרוּווט פֿאַרשידענע ווערטן און שרײַבט אַראָפּ וואָס פּאַסירט. ניצט פאָרשטעלונג סקאָרס ווי IAE, ITAE, ITSE און ISE צו פֿאַרגלײַכן סעטטינגס. די סקאָרס העלפֿן אײַך געפֿינען די בעסטע טונינג פֿאַר אײַער גיכקייט קאָנטראָללער.
איר קענט אויך נוצן מאטעמאטישע גלייכונגען פאר דריימאָמענט, ווינקל-געשווינדיקייט, און קראַנט צו מאָדעלירן אייער ברושלעסס גלייכשטראָם מאָטאָר. דאָס לאָזט אייך פּרובירן ענדערונגען אין טונינג און זען ווי זיי ווירקן אויף גיכקייט קאָנטראָל.
עצה: שטענדיק פּרובירן דיין טונינג מיט עכטע האַרדווער. סימולאַציעס העלפֿן, אָבער עכטע טעסץ געפֿינען פּראָבלעמען וואָס איר קענט פֿאַרפעלן.
טעסטינג און טראָובלעשאָאָטינג
טעסטן אייער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער העלפט אייך געפֿינען און פאַרריכטן פּראָבלעמען. ניצט סענסאָרן און דאַטן לאָגערס צו רעקאָרדירן אינפוט, אַוטפּוט און טעות סיגנאַלן. זוכט אויס פּראָבלעמען, ווי אַקטואַטאָר סאַטוראַציע, אינטעגראַל ווינדאַפּ, אָדער ראַש סענסיטיוויטי.
דאָ איז אַ טאַבעלע פֿון געוויינטלעכע פּראָבלעמען און וואָס צו קאָנטראָלירן:
קאַטעגאָריע | באַשרייַבונג / ציל |
|---|---|
טעות סיגנאַלז | זוכט פֿאַר גרויסע אָדער וואַקסנדיקע טעותים צווישן סעטפּוינט און פאַקטישער גיכקייט. |
אַקטואַטאָר סאַטוראַציע | קאָנטראָלירט צי דער קאָנטראָללער רעזולטאַט דערגרייכט זיין מאַקסימום אָדער מינימום. |
אינטעגראלע ווינדאַפּ | היט אייך פאר א לאנגזאמע רעאקציע אדער איבערשוס געפֿארזאַכט דורך צו פֿיל אינטעגראַל אַקציע. |
ראַש סענסיטיוויטי | זעט אויב הויך-פרעקווענץ ראַש מאכט דעם קאָנטראָללער נישט סטאַביל. |
פאָרורטייל | זוכט נאָך סטאַביל-שטאַט טעותים וואָס פֿאַרשווינדן נישט. |
ניט-לינעאַריטי | באַמערקט אויב די סיסטעם פירט זיך אַנדערש אויף ביי פֿאַרשידענע גיכקייטן אָדער לאָודז. |
סענסאָר קאַליבראַטיאָן | זייט זיכער אז די סענסארן געבן גענויע מעסטונגען. |
אַקטואַטאָר געזונט | באַשטעטיקן אַז דער מאָטאָר רעאַגירט צו קאָנטראָללער באַפֿעלן. |
פידבעק שלייף אָרנטלעכקייט | זיכער מאַכן אַז די פֿידבעק סיגנאַלן שטימען מיט דעם פאַקטישן צושטאַנד פֿון דער סיסטעם. |
פּיד פּאַראַמעטער טונינג | איבערקוקט אייערע Kp, Ki, און Kd ווערטן פאר סטאביליטעט און פערפארמאנס. |
אויב איר זעט פראבלעמען, טוישט אייער טונינג אדער קאנטראלירט אייער הארדווער. מאכט זיכער אז אייערע PWM סיגנאלן און דיוטי סייקל זענען ריכטיג. טעסט אייער קאנטראלער מיט פארשידענע לאודס און ספידס צו מאכן זיכער אז עס ארבעט אין אלע סיטואציעס.
עצה: ניצט פארמאכטע-לופּ סימולאציעס פאר האַרדווער טעסטן. דאָס העלפט אייך געפֿינען פּראָבלעמען פרי און שפּאָרט צייט.
גיכקייט קאָנטראָללער עצות און טשאַלאַנדזשיז
קראַנט און וואָולטידזש
איר מוזט קאָנטראָלירן דעם קראַנט און וואָולטאַזש אין אייער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער. ניצן דעם אומרעכטן וואָולטאַזש קען אָפּשטעלן אָדער צעברעכן אייער בלדק מאָטאָר. די טאַבעלע אונטן ווייזט זיכערן וואָולטאַזש און טעמפּעראַטור פֿאַר אייער קאָנטראָללער:
אַרייַנגאַנג וואָולטאַזש (VDC) | אפעראציאנעלע רעזולטאטן |
|---|---|
קסנומקס - קסנומקס | נאָרמאַל אָפּעראַציע |
> = 42 | ענערגיע דאַמפּ טעות; מאָטאָר שטעלט זיך אָפּ און פֿרײַ-רירט ביז מאַכט ציקל |
טעמפּעראַטור (° C) | קראַנט לימיט נאַטור |
|---|---|
<קסנומקס | נאָרמאַל אָפּעראַציע |
קסנומקס - קסנומקס | קראַנט לימיטן סקאַלע אַראָפּ צו 40A ביי 90°C |
קסנומקס - קסנומקס | קראַנט לימיט לימיטעד ביי 40A |
> = 100 | מאָטאָר שטעלט זיך אָפּ; פֿרײַ־ראָדט ביז עס ווערט צוריקגעשטעלט |
איר זאָלט אויך שטעלן די לימיטן פון די סורדזש קראַנט. אויב די לימיט פון די סורדזש קראַנט איז העכער ווי נאָרמאַל, לאָזט אייער קאָנטראָללער פּאַסירן קורצע הויך-קראַנט אויסברוכן. דאָס העלפֿט אייער בלדק שעפּן שנעלע לאָוד ענדערונגען.
סוויטטשינג אָפטקייַט
סוויטשינג פרעקווענץ ענדערט ווי אייער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער אַרבעט. העכערן די סוויטשינג פרעקווענץ מאכט דעם קראַנט גלאַטער. דאָס העלפט אייער בלדק לויפן שטילער און גיט בעסער טאָרק. טעסץ ווייַזן העכערע סוויטשינג פרעקווענצן מאַכן קאָנטראָל באַנדווידט גרעסער. למשל, 8 kHz סוויטשינג קען העכערן באַנדווידט פון 400 Hz צו 1 kHz. איר באַקומען אַ שנעלערע רעאַקציע און בעסערע גיכקייט קאָנטראָל. אָבער אויב די פרעקווענץ איז צו הויך, קען אייער קאָנטראָללער ווערן הייסער.
שטעלע דעטעקשאַן
גוטע פאזיציע דעטעקציע איז וויכטיג פאר אייער בלדק מאָטאָר קאנטראלער. איר קענט ניצן פול סטעפּ, האַלב סטעפּ, אדער מיקראָסטעפּ. מיקראָסטעפּ גיט די בעסטע פּינקטלעכקייט אבער ווייניקער טאָרק. טשאַפּער דרייוו דרייווערס העלפן אייך קאָנטראָלירן דעם קראַנט בעסער. דאָס מאַכט אייער בלדק לויפן גלאַטער און העלפט מיט פאזיציע קאָנטראָל. אויב איר ניצט קראַנט-לימיטירנדיקע דרייווערס, קענט איר פארלירן עטלעכע פּינקטלעכקייט און עפעקטיווקייט.
מאָדע | פּינטלעכקייַט | טאָרק |
|---|---|---|
גאַנץ שריט | נידעריק | הויך |
האַלב שריט | מיטל | מיטל |
מיקראָסטעפּינג | הויך | נידעריק |
פירמוואַרע ישוז
פירמווער פּראָבלעמען קענען מאַכן אייער בלדק מאָטאָר קאָנטראָללער דורכפאַלן. איר זאָלט נוצן מכשירים ווי אָסילאָסקאָפּס צו קאָנטראָלירן סיגנאַלן. קוקט אויף זכּרון און רעגיסטערס צו געפֿינען טעותים. רעאַל-צייט טראַסע אַנאַליז העלפֿט איר זען טיימינג פּראָבלעמען. אויטאָמאַטישע טעסטינג געפינט באַגז פרי. עטלעכע קאָמפּאַניעס האָבן געהאַט גרויסע פּראָבלעמען צוליב שלעכטער פירמווער. למשל, סטעק אָוווערפלאָוז און פעלנדיקע דורכפֿאַל-סייף רולס האָבן זיי געמאַכט פֿאַרלירן קאָנטראָל. שטענדיק פּרובירן אייער פירמווער און נוצן זיכערע קאָדירונג כּללים.
פּראָסט פּיטפאַללס
איר קענט זיך טרעפן מיט געוויינטלעכע פראבלעמען ווען איר טונט אייער בלדק גיכקייט קאנטראלער. אסאך מענטשן ניצן פרובירן און טעותן צו שטעלן פּיד ווערטן . דאס קען געבן שלעכטע קאנטראל. פעסטע פּיד סעטינגס ארבעטן נישט גוט אויב אייער סיסטעם ענדערט זיך. היוריסטישע מעטאדן ווי זיגלער-ניקאלס זענען גרינג אבער נישט שטענדיג שטארק. אדאפטיוו פּיד דארף גוטע מאדעלן, וואס זענען שווער צו באקומען. איר זאלט ניצן מעסטונג סיסטעם אנאליז און קאנטראל טשאַרץ צו היטן די פערפארמאנס. זאמלט שטענדיג דאטן, קאנטראלירט אייער פראצעס, און לערן ווייטער.
צו שטעלן אויף PID גיכקייט רעגולאציע אין אייער BLDC מאָטאָר קאָנטראָללער, גייט נאך די סטעפס:
קלייַבט די ריכטיקע קאָנטראָללער האַרדווער.
פֿאַרבינדט סענסאָרן פֿאַר פֿידבעק.
פּראָגראַמירן דעם קאָנטראָללער מיט אַ PID אַלגעריטם.
טוען דעם קאָנטראָללער פֿאַר די בעסטע רעזולטאַטן.
טעסט דעם קאָנטראָללער מיט אייער BLDC מאָטאָר.
לערנט ווייטער און בעט הילף אויב אייער קאנטראלער האט קאמפליצירטע פראבלעמען. איר קענט דערגרייכן א שטענדיגע שנעלקייט און פארלעסלעכע קאנטראל.
FAQ
וואָס מיינט PID אין מאָטאָר קאָנטראָולערס?
PID שטייט פאר פראפארציאנעל, אינטעגראל, און דעריוואטיוו. די דריי טיילן העלפן אייך קאנטראלירן די שנעלקייט פון אייער BLDC מאטאר. יעדער טייל פאררעכט פארשידענע סארטן ערראָרס אין אייער שנעלקייט קאנטראל סיסטעם.
פארוואס שיסט מיין BLDC מאָטאָר איבער די ציל גיכקייט?
אייער מאָטאָר אָווערשיסט ווען די PID סעטטינגס זענען צו הויך. פּרוּווט צו נידעריקערן די פּראָפּאָרציאָנעלע (Kp) אָדער אינטעגראַלע (Ki) ווערטן. דאָס העלפֿט אייער מאָטאָר דערגרייכן די ציל גיכקייט אָן צו גיין צו ווייט.
קען איך ניצן סענסאָרלאָזע קאָנטראָל פֿאַר אַלע BLDC מאָטאָרן?
איר קענט ניצן סענסאָרלאָזע קאָנטראָל פֿאַר פילע BLDC מאָטאָרן. עס אַרבעט בעסטן ביי מיטל און הויכע גיכקייטן. ביי זייער נידעריקע גיכקייטן, קען סענסאָרלאָזע מעטאָדן נישט געבן אַ פּינקטלעכע ראָוטאָר פּאָזיציע.
ווי אזוי ווייס איך אויב מיין PID טונינג איז ריכטיג?
קוק די סימנים:
דער מאָטאָר דערגרייכט שנעל די איינגעשטעלטע גיכקייט.
עס איז קליין אדער קיין איבערשוס.
די שנעלקייט בלייבט שטענדיג.
אויב איר זעט גרויסע ערראָרס אָדער ציטערניש, אַדזשאַסטירט אייערע PID ווערטן.
