DC modur rheoli pWM modur yn seiliedig ar 80C196KC a L298N
Defnyddir moduron DC yn eang mewn amrywiol feysydd oherwydd eu perfformiad rheoleiddio cyflymder ardderchog, torc cychwyn mawr a gallu gorlwytho cryf. Yn y blynyddoedd diwethaf, mae strwythur a dulliau rheoli moduron DC wedi cael newidiadau mawr. Gyda'r cyfrifiadur sy'n dod i mewn i'r maes rheoli ac ymddangosiad cydrannau pŵer electronig pŵer newydd, mae rheoliad cyflymder PWM (pulsewidthmodulaTIon) wedi dod yn ffordd newydd o reoleiddio cyflymder modur DC. Ac oherwydd yr amlder newid uchel, gweithrediad sefydlog ar gyflymder isel, perfformiad deinamig rhagorol, effeithlonrwydd uchel, ac ati, caiff ei ddefnyddio'n helaeth yn rheoliad cyflymder modur DC.
2, yn seiliedig ar egwyddor weithio system rheoli cyflymder PWM
Mae modiwleiddiad PWM neu lled pwls yn cyfeirio at y defnydd o nodweddion newid trawsyrwyr pŵer uchel i addasu cyflenwad pŵer DC foltedd sefydlog, troi ymlaen ac i ffwrdd ar amlder penodol, a newid hyd yr amserau ar ac oddi mewn mewn cylch fel angen. Mae cyflymder y modur yn cael ei reoli trwy newid cylch dyletswydd y foltedd ar ymgorffori modur servo DC i newid maint y foltedd cyfartalog. Felly, cyfeirir ato'n aml fel dyfais gyrru switsh.
Mae newid y cylch dyletswydd fel arfer yn cynnwys dau ddull: PWM a PFM (pulsefrequencymodulaion). PWM yw newid y lled ar-bwls, a elwir yn addasiad amledd sefydlog. Mae PFM yn led cyson ar-bwls. Mae'r cylch dyletswydd yn cael ei newid trwy newid yr amlder newid. Gan fod y resonance mecanyddol ar amlder penodol yn aml yn achosi dirgryniad a phedlo'r system, defnyddir PWM wrth reoli modur DC. Y dull rheoli yn bennaf.
3. Dylunio caledwedd o system reoli yn seiliedig ar 80C196KC a L298N
Mae'r system rheoli cyflymder modur DC sy'n seiliedig ar 80C196KC a L298N yn cynnwys system isafswm MCU, trawsnewidydd R / D, cylched amplifier pŵer PWM, cylched trosi A / D a D / A, a chylched rhyngwyneb gorchymyn derbyn. Mae'r system isafswm o'r micro-gyfrifiadur sglodyn yn mabwysiadu'r cylched rhyngwyneb ehangu allanol 80C196KC un-sglodion 16-bit, a ddefnyddir yn bennaf i wireddu swyddogaethau caffael data, cynhyrchu signal PWM, ac ati.
3.1. Cyflwyniad i Gylchdaith Integredig Pŵer L298N
Er mwyn gwella effeithlonrwydd y system a lleihau'r defnydd o bŵer, mae'r cylched gyrru amsugno pŵer yn defnyddio cylched integredig L298N yn seiliedig ar ddull modiwleiddio lled pwls pont-B deubegynol. Mae L298N yn fwyhadur pŵer modiwleiddio lled pwls perfformiad uchel a gynhyrchir gan SGS, sydd â nodweddion maint bach a gallu gyrru cryf. Mae'n cynnwys dau yrrwr pont uchel-foltedd uchel-bont H-uchel. Gall yrru bont gyfan y modur mewn un sglod a gall yrru moduron hyd at 46V ac islaw 2A.
3.2, cylched caledwedd system rheoli modur DC
Gall L298N yrru dau modur DC. Oherwydd bod y system rheoli cyflymder yn strwythur echelin sengl, er mwyn gwneud defnydd llawn o gapasiti llwyth y cylched amplifier pŵer, gall y system gychwyn gyda'r cyflymder a'r brêc uchaf gyda'r cyflymiad mwyaf posibl. Defnyddir yr allbwn ochr yn ochr â'r modur rheoli DC. Fel y dangosir yn Ffigwr 4, mae'r terfynellau mewnbwn IN1 ac IN3 wedi'u cysylltu ochr yn ochr, mae IN2 ac IN4 wedi'u cysylltu ochr yn ochr, mae'r terfynellau allbwn OUT1 ac OUT3 wedi'u cysylltu ochr yn ochr, ac mae OUT2 ac OUT4 wedi'u cysylltu ochr yn ochr â dau ben y modur yn ôl eu trefn. Rheolir y derfynell alluogi gan borthladd allbwn HSO1 cyflymder y microcomputer sglodion sengl.
Mae'r microcomputer sglodion sengl 80C196KC yn rhoi signal PWM yn ôl y ddolen sefyllfa a'r canlyniad gweithrediad dolen cyflymder. Mae'r signal PWM yn allbwn yn uniongyrchol i'r derfynell IN1 (IN3), ac mae un sianel yn cael ei wrthdroi i'r IN2 (IN4) drwy'r 7406. Pan fydd cymhareb ddyletswydd signal analog PWM yn 50%. Ychwanegir y folteddau cadarnhaol a negyddol ar ddau ben y modur am yr un pryd. Mae'r modur mewn cyflwr o ficro-ysgwyd yn y sefyllfa hon, hynny yw, yn y wladwriaeth "goleuo pŵer". Pan fydd y gymhareb ddyletswydd yn fwy na 50%, mae'r foltedd signal OUTA yn fwy na OUTB, ac mae'r modur yn cylchdroi ymlaen, fel arall Yn gwrthdroi. Felly, mae angen sythu polaredd allbwn pob cyswllt er mwyn ffurfio adborth negyddol a chwblhau rheolaeth dolen gaeedig. Drwy newid cylch dyletswydd PWM i reoli'r cyflymder modur, gellir newid y llywio modur hefyd, ac mae'r dull rheoli yn syml a dibynadwy. Yn ogystal, oherwydd bod y modur o'r math coil trydan, mae'r grym electromotrol yn ôl yn cael ei ffurfio pan fydd y modur yn sydyn yn atal ac yn gwrthdroi yn sydyn. Er mwyn sicrhau gweithrediad arferol sglod gyrrwr L298N, ychwanegir dau bâr o barhad rhwng y terfynellau allbwn OUTA, ALLAN a'r modur DC. Mae'r diodo llif yn llithro'r presennol i gadarnhaol neu ddaear y cyflenwad pŵer i atal yr heddlu electromotrol yn ôl rhag niweidio'r L298N.
3.3, gwrth-ymyrraeth a dylunio cydweddoldeb electromagnetig
Pan fydd y modur yn cael ei yrru, mae newid yr elfen newid prif bŵer yn gyflym yn achosi cyfradd fawr o newid y pŵer presennol a foltedd, sydd nid yn unig yn effeithio ar y gylched gyrru ond hefyd yn mynd i'r cylched rheoli drwy'r ffynhonnell bŵer a'r ddaear. Yn ogystal, pan fydd y modur yn dechrau brecio, caiff foltedd traws ei gynhyrchu ar newid sydyn mewn llwyth, ac mae ei amledd hefyd yn uwch na'r foltedd cyflenwad pŵer, ac mae'r ymyl blaen yn serth ac mae'r band amlder yn eang, a'r cylched rheoli yn cael ei fewnbynnu trwy ffynhonnell pŵer DC. Felly, mae dyluniad gwrth-jamio a chydweddoldeb electromagnetig hefyd yn hanfodol. Mae'r system yn mabwysiadu mesurau megis tonnau gwastad, deburring, a darian.
Y ton gwastad bresennol: Gan fod egni ar unwaith y switsh PWM yn gymharol fawr, defnyddir y hidlydd RC i'w hidlo ar ddiwedd allbwn y amplifwr pŵer PWM. Drwy ddewis gwrthrychau priodol a gwerthoedd cynhwysiant, caiff y cytoneg amlder uchel eu hatal yn effeithiol, ac mae foltedd brig yr ymgyrch pŵer PWM yn cael ei amsugno. Ymyrraeth llai;
Deburring: Mae'r system yn cynyddu'r cynhwysydd hidlo yn y pen cyflenwad pŵer. Defnyddir y cynwysorau mawr a bach ochr yn ochr. Mae'r cynhwysydd mawr yn ysgwyddo datgysylltu, hidlo a glanhau'r signal amledd isel yn ail. Mae'r cynhwysydd bach yn dileu'r parasitig amlder ac uchel yn y rhwydwaith cylched. Cyplysu, gan leihau byrri sbig yn effeithiol;
Rhowch: Mae'r cebl gyrru modur wedi'i darlunio'n ddwbl ac mae'r gwifrau wedi'u gwahanu oddi wrth geblau eraill gymaint ag y bo modd.
4, gweithrediad meddalwedd system reoli
Mae'r system reolaeth yn mabwysiadu'r cyfuniad o dolen gaeaf a chyflymder, a chymerir y dull rheoli sefyllfa fel enghraifft i gyflwyno'r dull gweithredu meddalwedd. Seilir rheolaeth y sefyllfa ar yr algorithm rheoli PI clasurol, mae'r paramedrau cymesur ac annatod yn cael eu symleiddio, a chyflwynir y rheolaeth DP segmentu. Hynny yw, mae'r gwall cyfrifo wedi'i rannu, ac mae'r addasiad yn cael ei berfformio gan wahanol baramedrau cymesur ac annatod o fewn pob ystod o wallau. Sicrhau bod y system yn rhedeg yn fwy llyfn ac yn styffwrdd.
Dangosir y siart llif gweithredu meddalwedd penodol yn Ffigur 5, hynny yw, ar ôl derbyn y gorchymyn ongl a roddir, yn gyntaf cyfrifwch y wybodaeth am y sefyllfa a samplir a'r gwahaniaeth ongl a roddwyd, ac yna rhannwch y gwahaniaeth i rannau cyfartal, sy'n cyfateb i set o bermedrau ym mhob segment. Mae Kp1 a ki1 yn cymryd rhan yn y rheolaeth cyfryngu, yn cyfrifo allbwn y rheolaeth DP ac wedyn ei drawsnewid yn allbwn gwerth cyfatebol PWM.
5, y casgliad
Yn seiliedig ar system rheoli PWM modur DC 80C196KC a L298N, mae'r signal PWM yn cael ei gynhyrchu gan y micro-gyfrifiadur sglodion i gylched integredig pŵer L298N. Defnyddir y rheolaeth segmentu PI glasurol i wireddu rheolaeth y modur. Mae ganddi nodweddion cylched syml a rheolaeth gyfleus. Mae'r canlyniadau profion rhedeg yn dangos bod y system yn gweithio'n ddibynadwy ac yn ddibynadwy, yn cwrdd â gofynion y swyddogaeth rheoleiddio cyflymder, ac mae wedi cael ei gymhwyso'n llwyddiannus mewn cynhyrchion lluosog aer.
