Kontrole izolacije sheme koristeći iCoupler tehnologiju
Robotski aplikacije zahtijevaju preciznu kontrolu motora koji pokreću mnogih za zglobove. Sustav kontrole mora znati pozicioniranje pozicije raznih robota i regulacioni osigurati siguran i pouzdan rad. Da bi bio učinkovit, trebate znati više o gibanje rotora u kućište motora u više dubine.
Bez informacija o kut rotora (jednostavan slajd pod visokim opterećenjima), elektronika kontroler može pružiti previše struje, što je jednostavno izgubiti od topline. Kako bi se osjetiti mjesto i stanje rotora, važna varijabla algoritma kontrole je trenutna razina namotaja motora. Konceptualno, to je niskobudžetna varijabla koja je lako pratiti jer samo uključuje pružanje veza s motora na upravljačkoj pločici. Međutim, postoje mnogi faktori koje treba uzeti u obzir kako bi se osiguralo da je točno što je više moguće. Pogreške mogu dovesti do netočne otkrivanje lokacije i povećane nepotrebne potrošnje energije.
Najčešće korišteni tekući senzora u motoričke kontrole su otporničkim, Hall efekt senzori i Strujni transformatori. Potonje dvije uređaji pružaju izolaciji, koji, dok je povećanje ukupne troškove, je važno kada se bave velike snage. Šant otpornik sklopovi su obično ograničena na mjerenje struje 50A ili manje, ali imaju prednost imaju najviše linearnost odgovor u senzor-type uređaji i niže troškove. Ovi uređaji su pogodni za mjerenje AC i DC.
Precizne i osjetljive rezultate može se postići spojke šant otpornik za delta-sigma modulatora. Trokutasti sastavni uzorkovanja i tehnike filtriranja pomoći suzbiti prijelazne buke efekte i podrška iznad 12-bitnu rezoluciju. Texas Instruments' ADS1203 je delta-sigma modulator za instrumentaciju aplikacija uključujući motoričke kontrole. Ovaj uređaj je jedan kanal, drugog reda delta-sigma modulator za visoke razlučivosti analogno-digitalni pretvorbe iz DC na 39kHz. Izlaz za ovaj pretvornik je niz brojeva 1 i 0 čije vrijeme prosjek je proporcionalna analogni ulazni napon. Ključna prednost korištenja filtrirani delta-sigma modulator signal je da izvor buke kvantizacije i prijelazne buke izvora može se pretvoriti u visoke frekvencije, što olakšava filtriranje kroz niskopropusnim filter.
Koristeći modulator umjesto potpuno analogno-digitalni pretvarač, dizajneri možete prilagoditi digitalnog filtriranja performanse najbolje ispuniti zahtjeve kontrole. To uključuje strogu sinkronizacije s tranzistor promjena događaja u H-most sklop koji napajanje motora sama. Filtar se može implementirati pomoću Digitalni signalni procesor (DSP), mikrokontrolera ili polja programirljiva vrata polja (sustavu), ovisno o ciljevima cijene i performansi. Korištenjem prilagođenog filtra je bolje odabrati između tranzijentni odziv i završno uzorkovanje rješenje. Višu stopu uzorkovanjem rezultira preciznosti, ali rezultati u donjem vrijednost ažurirati mjera - smanjenje uzorkovanjem smanjuje rezoluciju ali pruža veću stopu osvježavanja.
U smislu obrade podataka, je usporedba s tradicionalnim successive aproksimacija (SAR) analogno-digitalni pretvarač. Pomoću pretvornika SAR uzorkovanja može biti izvedena uz pomoć uzorka i čekanje spoja, koji omogućuje sustav dizajner čvrsto kontrolirati vrijeme uzorkovanja trenutak. S druge strane, trokutasti sastavni pretvorbe koristi kontinuirana uzorkovanja proces, tako da uzorkovani vrijednost je definirana okidač vremena. Isto tako, uzorkovani vrijednost u ovom trenutku je ponderirani prosjek skupa vrijednosti 1-bitni uzorak koji možda obuhvaćaju vrijednost ove točke u vrijeme predstavljeno uzorkovani vrijednost.
Filtriranje 1-bitni bitstream i izdvaja ga na niže stope multi-bitstream uzorak vrijednost može biti u dvije različite faze. Vrlo čest pristup je da koristite SINC filtar koji obavlja i poslove u jednu fazu. Treći red, poznatiji kao sinc3, trenutno je najčešći odabir za ove aplikacije.
Filter je u velikoj mjeri ponderirani zbroj uzorkovani vrijednost prozora koji daje više težine uzorkovanih vrijednosti u središtu slijed, a daje manje težine uzorkovanih vrijednosti na početku i na kraju niza. S obzirom na utjecaj prebacivanje komponente snage tranzistora u mjerne struje, ovaj efekt treba uzeti u obzir, inače algoritam povratne informacije će biti pogođeni rubova i slično.
Impulsni odziv sinc3 filtar je simetrični doprinosom vrijednost uzorka prije centar ogledne vrijednosti, a vrijednost uzorka centar je isto kao na primjer vrijednost. Prebacivanje komponenta struje je također simetrična uz prosjek trenutne točke: tako da je zbroj prebacivanje komponente je nula. Ako centar prozoru uzorkovanja je usklađen sa PWM sinkro impulsa vozili H-most, trenutne faze može mjeriti bez usvojeno ime, ali treba voditi računa kako bi se osiguralo da uzorak vrijednosti pravilno poravnati prilikom čitanja podataka iz filtra. Filtriranje nameće kašnjenja tako da uzorkovani vrijednost izlazni filtar će biti iz više prethodnih razdoblja kada se koristi PWM sinkro impulsa. To ima značajan utjecaj na softver plan rasporeda u odnosu na SAR-temeljen mjerenjima.
U slučaju SAR, PWM sinkro impulsa može izazvati analogno digitalni pretvarač za izvođenje niza pretvorbi. Kada podaci se priprema za kontrolu petlje, sustav generira prekid i počinje izvršavanje kontrole petlje. Ove ogledne vrijednosti kontinuirano generira koristeći delta-sigma modulator i filtar, ali važno ogledne vrijednosti za fazu mjerenjima su spremni nakon dugotrajne odgode. Vremena ili brojila treba koristiti da generira prekid kad PWM razine signala je prisutan. Kašnjenje u brojanju ogledne vrijednosti je zapravo pola sinc3 impulsni odziv.
U tipičnom kontrolu sustava, nula reda čekanja efekt PWM timer je mnogo više od polovice impulsni odziv, tako SINC filtar ne remeti značajno vrijeme petlja. Korištenjem delta-sigma modulator i prilagođeni filtar, korisnik slobodno možete mijenjati SINC filtar kašnjenja dobiti uzorkovani vrijednost razlučivosti. Ova fleksibilnost je velika prednost pri dizajniranju motora algoritmi. Obično neki dijelovi algoritma su osjetljivi na kašnjenje, ali manje osjetljiv na točnost povratne informacije. Ostatak algoritam se koristi u sprezi s nižim dinamiku i koristi od točnosti ali je manje osjetljiv na kašnjenje.
Uzeti u obzir proporcionalno integralni regulator (PI) algoritam. P dio i sam komponentu možete koristiti isti signal povratne informacije. Međutim, put do P a ja put mogu biti odvojeni i povratne informacije signala može se kombinirati s različitim vrstama filtriranja funkcije. U PI regulatora, P komponenta se uglavnom koristi za suzbijanje efekta brze promjene opterećenja i brzine. Stoga, to treba biti u mogućnosti odgovoriti na brze promjene u razinama signala. Ja komponenta fokusira na stanju dinamičke performanse i više usmjerena na točnost mjerenja. Stoga, P komponente mogu imati koristi od niske rezolucije, brzo ažurirati stopa trenutne povratne informacije signala, što znači da sinc3 filtar ima nisku stopu uzorkovanjem i desetkovanje. Ja komponenta će imati koristi od veće stope uzorkovanjem i može izdržati rezultirajući porast ažurirati mjera.
To je napomenuti da prilikom uporabe delta-sigma modulator sustav koji upravlja velikim opterećenjima, još jedan faktor za razmatranje je izolacija. Jedna mogućnost je da koristite samo izolacija pojačalo i sobe izoliran modulator za pretvorbu analognog u digitalni ili mjesto optokaplerski izlaz modulator i ulazni uređaj za digitalni filtriranje. Alternativno, izolirani delta-sigma modulator odabrati. Pomoću izolirane modulator analogni kod preopterećenja kruga zaštitnog kruga može biti eliminiran jer digitalnog filtra mogu se konfigurirati kako bi se uklonili učinci kod preopterećenja kruga.
U AD7403 daje AnalogDevices, na primjer. Uvođenjem drugog reda modulator, ovaj uređaj omogućava fleksibilan izbor šant specifikacije i pruža više od 14 bita značajna bita i izlazni tok stopu od 20 MHz. Korištenjem odgovarajuće digitalnog filtera, uređaj postiže omjerom signal-šum od 88dB u 78,100 uzoraka u sekundi. Ova shema izolacije koristi tvrtke iCoupler tehnologija i tvrtka tvrdi da nadmašuje performanse tipičnih optokaplerski aranžman.
Sa dodatkom mogućnosti kao što je izolacija i sve veći filtriranja performansi mikrokontrolera i programabilnim logičkim sklopovima, dizajneri mogu nastaviti optimizirati kontrole za robotski aplikacije.
Ako želite kupiti motor medicinskih uređaja, molimo vas obratite se preciznost medicinske motora.
