chopin1998 发表于 2009-9-14 23:19:11

上图 一款高性能步进电机驱动 售价1000多人民币

dsp控制， 10mA电流控制精度， 最大51200细分， 电机运行即使设置为低细分度甚至整步时， 仍然非常非常非常……非常平稳， 没有丝毫抖动。

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_18/ourdev_481013.JPG
(原文件名:IMG_4523.JPG)

showgu 发表于 2009-9-15 12:20:27

从板子上没看出特别之处。

chopin1998 发表于 2009-9-15 12:52:23

程序是关键

armok 发表于 2009-9-15 13:05:04

honami520 发表于 2009-9-15 13:10:03

51200细分，太强悍了，怎么能够细分这么多次啊！

chopin1998 发表于 2009-9-15 13:13:42

不是网络 是串口
RJ11的应该

是细分51200步/转

avrpicarm 发表于 2009-9-15 13:36:40

51200/200=256,最高256细分吗？

armok 发表于 2009-9-15 13:45:35

chopin1998 发表于 2009-9-15 13:53:32

没有实物怎么拍出来的？
呵呵

厂家是这个（非广告）
http://www.moons.com.cn
据说是美国的一个团队做了一年多做出来的。


我正在研究这个驱动器， 用FPGA来做一个超越它的。

flyingfish 发表于 2009-9-15 13:57:44

有这价格，还不如直接作侍服了呢

chopin1998 发表于 2009-9-15 13:59:35

我的基于fpga的驱动器， 目前使用的是8位ADC， 受限于分辨率， 也只能256微步驱动， 装上10位ADC立刻能达到1000微步以上。

不过目前理论知识有限， 仍然是纯开环控制， 还不知道怎么更好得利用ADC， 读电流反馈， 做一定的闭环控制。

avrpicarm 发表于 2009-9-15 13:59:59

既然用了DSP和通讯接口，
可以初步判断，
这个驱动器之所以能卖1000多块，
主要是用DSP做了一些运动控制功能，
相当于集合了一个简单的运动控制卡和一个步进电机驱动器，
通过通讯接口来配置驱动器和发送命令，
比如 可通过串口指定，加减速曲线类型，走多少步，初速度，加速度，最高速度等，

chopin1998 发表于 2009-9-15 14:02:16

不光如此，

电机的运动过程中的多个电参数也能实时控制

chopin1998 发表于 2009-9-15 14:03:21

说明一下， 我发这个帖子， 并不是给厂家做广告的。

只是和大家分享一下， 喜欢研究步进电机驱动的同志发言， 不喜欢的看过就算了。

chopin1998 发表于 2009-9-15 14:14:48

我稍微研究了以下它的布线

Fresscale的dsp
ST的MOSFET搭的双H桥
一些和通讯、隔离有关的器件

上面有三片运放

   有一片是普通的358， 用来检测外部模拟信号的(该驱动器通过配置， 可以使用外部模拟输入控制电机速度)
   一片是当作电压比较器， 并做“或”方式的判断， 用来检测4对外部H半桥的低位感流电阻， 做过流保护
   另外一片， 是5.1Mhz的双运放, R2R, 获取两对全桥上的低位感流电阻的电压。 通过这个运放获得的数据是最重要的， DSP的主要价值在于处理这俩信号。

avrpicarm 发表于 2009-9-15 14:41:35

DSP的PWM一般都带死区发生器的，所以控制H桥比较方便，
用DSP的AD固定时间高速采集反馈电流，PWM输出控制，构成闭环，
这样DSP直接参与最底层的斩波恒流控制，
控制参数范围很大，可以任意调节
软件非常灵活，当然调试难度也很大

楼主继续研究，最好用示波器截些关键部位的波形图片上来，
如果工具不够多，把板子寄给老莫测下，
把研究成果发上来，大家一起讨论下，如果有必要，搞个开源活动，
我们试制下，

chopin1998 发表于 2009-9-15 15:05:45

确实是带有防死区的。

不过要说灵活性， FPGA比DSP又强大得多了。


由于板子是4层的， 直接分析走线很难， 所以我拆了一些器件（主要是感流电阻）。 所以目前不能run……
不过之前看过， 大概一年前了。 波形很奇怪， 和L298/ L6227/ L6228等这些典型的驱动器出来的不太一样。

我可能需要找一些理论上的资料， 继续研究。


我有一个60Mhz的泰克数字示波器， 看这个东东的波形， 应该足够。

TRINAMIC 发表于 2009-9-15 21:16:54

细分256啊现在国内的驱动器就有做到512的,看下下面的的集成了步进马达的控制器+驱动器+编码器细分是1024"S"正弦波驱动,有这2个技术保证运行更加平滑,呵呵

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_18/ourdev_481262.gif
(原文件名:2.gif)


http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_18/ourdev_481261.gif
(原文件名:1.gif)

chopin1998 发表于 2009-9-15 21:38:04

楼上， 你要是能介绍下你们所谓专利技术的原理， 我感谢你，

要是单纯的对比或者推销你们的芯片， 你还是开一个新帖子吧。

Friendz 发表于 2009-9-15 22:22:33

圆形加12个管脚那个是啥部件？ 科普一下吧。

armok 发表于 2009-9-16 00:05:35

chopin1998 发表于 2009-9-16 00:35:03

【19楼】 Friendz

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        圆形加12个管脚那个是啥部件？ 科普一下吧

哪个东东？

xlsmt 发表于 2009-9-16 13:28:39

这个驱动器确实不错啊，我在用这个开发东西，可以不用运动控制卡，用rs232，rs485，can 通信，可以组成网络。

chopin1998 发表于 2009-9-16 13:45:10

终于见到知音……

你们有对它的操作原理做过分析吗？

TRINAMIC 发表于 2009-9-16 14:44:20

为作一个搞技术的是不会排斥接受新鲜事物的,呵呵.了解业内高端的技术无可厚非.

楼主:您可否解释下256细分如何做到"电机运行即使设置为低细分度甚至整步时， 仍然非常非常非常……非常平稳， 没有丝毫抖动"
细分斩波是减少步进电机共振的关键技术(并非唯一和电机本身参数也有关系),国内许多驱动器的细分数都做到512了.

我所说的两点技术其实最终的目的都是力争达到驱动器输出的电流波形尽量平滑
主要用到的是TMC457这个高性能运动性片因为这个芯片输出的12位的相序分配功能保证了高细分
波形发生器所提供的S型正弦曲线.

点击此处下载 ourdev_481493.pdf(文件大小:1.24M) (原文件名:tmc457_datasheet.pdf)

chopin1998 发表于 2009-9-16 14:52:55

我并没有排斥新事务， 只是我已经说了这个帖子的目的， 你可以回头看看。
了解业内高端的技术…… 你们的产品我不是没见识过， 是不错， 但是也不用自己给自己封上个“业内高端技术”的封号吧？


目前我也正在研究。


你每次只是发器件文档， 里面又只是很含糊得说了一些技术名词。 并非真正的技术原理介绍。

yanghai-M 发表于 2009-9-16 15:10:56

我感觉莫老大不应该如此处理啊,大伙明显看出来有个人感情_色彩在里面啦,呵呵.
楼主的一个"一款高性能步进电机驱动 售价1000多人民币"赤裸裸的广告词而且没有什么字里行间没有丁点技术含量,256的细分数"电机运行即使设置为低细分度甚至整步时， 仍然非常非常非常……非常平稳， 没有丝毫抖动"甚至有点忽悠大家的成分.楼主莫介意偶也实话实说.
    TRINAMIC所推荐的其实不光光是干巴巴的产品,其实这些产品已经打破常规的设计思路,许多技术真的是第一次见到.
国内越来越多的人已经开始关注这款芯片了,我之前看过哈工大机器人研究所和江西理工大学的老师都相继在(伺服控制技术)(电子系统设计)等刊物发表文章介绍这个芯片.
   TRINAMIC能来这里我们应该欢迎让他更多介绍芯片技术方面的知识.因为这个芯片的确和我们见过的有很多优点．

armok 发表于 2009-9-16 15:18:09

chopin1998 发表于 2009-9-16 15:22:21

如此， 我以后有了好东西， 还是不要发上来了。 免得大家说我广告。

armok 发表于 2009-9-16 15:29:33

xlsmt 发表于 2009-9-16 15:59:15

这个产品在欧美很都很广泛使用了，做机械手运动控制，驱动器有自带限位，原点，输入，输出I/O，可以把把固定运动参数写进驱动器，独立运行，也可以通过PC编程控制，不需要运动控制卡就可以，运行是很平稳，可以接编码器做闭环控制。这2个产品应该很接近，就是不知道价格怎么样？我目前在用瑞士的一款驱动器，也和这个 差不多，也用过楼主所说的驱动器，（这个知道价格）。TRINAMIC的刚接触，看他们的参数好像都很接近，就是不知道价格怎么样！好像他们的产品很很齐全，德国的东西可能价格不会很便宜，楼主所说的驱动器毕竟是在上海做的。

chopin1998 发表于 2009-9-16 16:10:29

看来是真的知道的。
没错， 厂家是上海的， 研发团队是美国的。


Trinamic我们也接触过， 东西还行， 不过没有来及详细测试就被要走了， 那阵子也怪我们太忙。

不过我现在需要的是收集各方面资料， 用fpga自己实现高性能步进电机驱动。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_18/ourdev_481514.JPG
(原文件名:_MG_4419.JPG)

目前有一个原型方案， 细分步数可以轻松达到ADC的极限分辨率， 不过仍然是开环控制水平。 所以抖动、 失步检测、 无位置传感器位置反馈都没有。
正在学习中。

楼上有啥米思路吗？

step 发表于 2009-9-16 16:20:08

所以抖动、 失步检测、 无位置传感器位置反馈都没有。
////////////////////////////////////////////////////////
呵呵,TRINAMIC之前介绍过好象StallGuard失速检测功能就能解决这个问题.
所以说还是欢迎一切好的产品,好的技术,有亮点的产品都能晒出来,

chopin1998 发表于 2009-9-16 16:25:48

stallGuard类似的功能， 很多厂家都有提供， 比如FreeScale

总体上来说， 我目前知道的分成两个技术类型：
一个是， 在电机中加霍尔传感器， 利用fpga高速处理
另一类， 则是通过电流反馈， 分析back_EMF， 做信号处理。

对于整步方式下的back_EMF应该很容易做到。 但是微步方式下， 我还不知道怎么做。

-------------

TRINAMIC之前介绍过好象StallGuard失速检测功能就能解决这个问题.
它们提供的文档， 我也有看过， 基本上是宣传和自有技术术语的堆砌。

我上传一些资料
点击此处下载 ourdev_481525.pdf(文件大小:153K) (原文件名:back-emf.pdf)
点击此处下载 ourdev_481526.pdf(文件大小:362K) (原文件名:freescale_an_stall_detect.pdf)
点击此处下载 ourdev_481527.pdf(文件大小:200K) (原文件名:method_for_detecinting_stall.pdf)
点击此处下载 ourdev_481528.pdf(文件大小:184K) (原文件名:stall_detection_circuit_method.pdf)

xlsmt 发表于 2009-9-16 16:28:12

你玩的是硬件开发！我可不会呀！我玩的是应用，和控制软件开发，只知道步进在国外是比较成熟方案，有很多成熟芯片可以选择，日本东芝，美国IMS，德国trinamic，SANKEN，等等。东芝好像有新的ic推出，外围元件比较少，很简单，也有用DSP开发的，比如雷赛，他们做的还不错，白山电机也是。瑞士的驱动器，可以看看http://www.technosoftmotion.com/products/OEM_PROD_PIM2403.htm，带编码器反馈的。

chopin1998 发表于 2009-9-16 16:32:00

楼上谦虚了。

我也是做软件的。

所以现在搞这个很头大， 不过很有挑战性。

step 发表于 2009-9-16 16:50:31

TRINAMIC的StallGuard是申请过专利的,不清楚是如何实现的,而且对外部的力控制的精度很高,看到在国外的拧瓶盖的机械手中用到StallGurad功能,类似于伺服中的力矩控制,可以设置不同的输出力

chopin1998 发表于 2009-9-16 16:53:21

AVR的I2C为什么不叫I2C接口， 而是叫TWI？


楼上的， 我也没说Trinamic的东东不好， 只是他们既然不愿意透露太多， 那么这个帖子里就不要进行横向对比了吧。

gzhuli 发表于 2009-9-16 17:35:30

I2C是Philips/NXP的商标，以前的公司为了避免法律问题，就搞了个另外的名字。
现在I2C已经没有授权费了，不过TWI还是被沿用下来。

chopin1998 发表于 2009-9-16 17:38:31

……

我知道的
我只是想告诉step， 所谓的专利是什么概念

gzhuli 发表于 2009-9-16 17:46:14

哦，呵呵，那支持LZ搞个StallDefender。 :)

ywl0409 发表于 2009-9-16 18:55:36

LZ好象还少了几个子板啊!
是没有购买还是没有拍照上传呢?

TRINAMIC 发表于 2009-9-16 20:17:49

Sorry,
关于StallGuard功能是由于电机本身是个感性器件所以在电机的旋转过程中自然会产生反电动势，在电机遇到阻力的时候反电动势电压自然会增加，其产生的信号会被具有StallGuard功能的TMC246，TMC249芯片读出，StallGuard可以被编程控制以达到我们所希望的电机堵转力矩.至于关于StallGuard功能下面这个网站主要就是介绍这个功能的,大家可以进去看看
http://www.linengineering.com/site/movies/StallGuard/InteractiveDemo.html

gyroscope 发表于 2009-9-16 21:15:07

既然电流控制是平滑运转的关键
那么使用两路霍尔电流传感器做检测，STM32做电流闭环控制
应该可以达到很高的性能

chopin1998 发表于 2009-9-17 10:16:00

楼上能否再说详细些呢？

讨论讨论

ywl0409 发表于 2009-9-19 08:06:09

【42楼】 TRINAMIC 驱动天下

在电机遇到阻力的时候反电动势电压自然会增加
----------------------------------------------------------------
反电动势的电压是随着转速的提高而提高的.电机的阻力越大,只会导致电机的电流越大.

TRINAMIC 发表于 2009-9-19 16:21:40

sorry笔误,是电流

ggg12345 发表于 2009-9-19 18:05:17

TRINAMIC 你要搞个中文的网站才行

ywl0409 发表于 2009-9-19 18:32:18

【17楼】 TRINAMIC 驱动天下
你介绍的那款142-IF的驱动器大约是什么价格?采用的TMC457和TMC239各是什么价格呢?

TRINAMIC 发表于 2009-10-7 09:27:36

TMCM-142价格是两千多,毕竟是一个完整的位置闭环控制系统,
TMC457是可以用开开发支持编码器反馈的控制卡的,PID自调整,价格是200多,和NOVA控制芯片比起来价格算是便宜的
TMC239是驱动芯片价格便宜的35-60元不等

ywl0409 发表于 2009-10-7 11:17:20

呵呵,LS一个控制芯片加一个驱动芯片就要接近250左右的.所以,你的驱动器价格是LZ的两倍呢.LZ的驱动器没有使用专用的驱动芯片,所以价格就便宜许多了.
我在想,能不能把控制功能做到你的ARM7片子里面呢?这样就可以大大降低你的驱动器的成本了.
不过如果用ARM7来做控制功能的话,你的芯片就难卖了.

TRINAMIC 发表于 2009-10-7 19:53:49

没必要使用ARM如此高端的芯片做上位呀,其实所有的涉及到运动控制的功能都已经由TMC428和TMC249自身来完成,上位的MCU的主要只是调用TMC的功能函数进行赋值,管理.根本不需要占用MCU的过多资源的,解放出来的MCU资源可以控制其他的外部设施比如I/O啦.当然如果其他外部设备比较复杂的话也可以使用ARM来控制.

ywl0409 发表于 2009-10-14 20:23:25

我看你的TMCM142就使用了一片ARM7控制的.

TRINAMIC 发表于 2009-10-14 20:52:27

ARM7主要用来做管理,功能主要由TMC457完成包括PID自调整,编码器信号处理等

ywl0409 发表于 2009-10-14 20:55:33

按照你在51楼的说法,这个ARM是大材小用了?

Phreak 发表于 2009-10-14 21:03:01

四层板，好淫荡。
当初我做步进电机细分的时候有这么好的条件就好了。

gyroscope 发表于 2009-10-27 21:46:35

【43楼】 gyroscope
积分：424
派别：
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来自：成都
        既然电流控制是平滑运转的关键
那么使用两路霍尔电流传感器做检测，STM32做电流闭环控制
应该可以达到很高的性能
__________________________

根据这个思路做了些实验

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_21/ourdev_496591.jpg
(原文件名:111.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_21/ourdev_496587.jpg
(原文件名:波形.jpg)

目前在较慢的速度上实现了很好的双正弦波，波形显示中有些变形的是由于VB串口数据显示跟不上造成的

TRINAMIC 发表于 2009-10-29 19:05:38

56楼:
那么使用两路霍尔电流传感器做检测，STM32做电流闭环控制
///////////////////////////////////////////////////////
你是如何实现电流闭环的呢?hall检测到的信号是如何处理的啊?
我看你的电机使用了6根线,你驱动设计采用的是单电压驱动方式?

ywl0409 发表于 2009-10-29 19:14:23

霍尔的响应速度比较慢,高速的时候,就跟不上了.

ggddll 发表于 2009-10-29 19:36:53

ywl0409 老黄牛 ,觉得您还是对电机驱动非常感兴趣！
我06年左右用了好几个步进电机的驱动，最后用到白山的一个低端驱动后被它的性能所深深折服了（功能很弱）。

后来看到STM32这个芯片觉得搞个步进驱动觉得蛮合适的！可惜自学了1个月几乎什么都不懂（自己业余玩玩）就放弃了！


我个人观点像老黄牛这样对开关电源有深厚基础的牛人搞这个东西应该是非常有前途的！
个人认为STM32很合适，绝对不会大材小用！

ggddll 发表于 2009-10-29 19:40:18

TRINAMIC ，原来是个德国公司的产品，呵呵----本人真是口底之田鸡！不好意思！

TRINAMIC 发表于 2009-10-29 21:27:11

呵呵是的TRINAMIC是德国一家做运动控制公司,这是公司网站http://www.trinamic.com/tmc/render.php?h=1
该公司有许多芯片产品感兴趣的话可以到这个网站索要样片:http://www.trinamic.com/freesamples/

gyroscope 发表于 2009-10-31 14:46:29

57楼:
那么使用两路霍尔电流传感器做检测，STM32做电流闭环控制
///////////////////////////////////////////////////////
你是如何实现电流闭环的呢?hall检测到的信号是如何处理的啊?
我看你的电机使用了6根线,你驱动设计采用的是单电压驱动方式?

电流闭环使用的是类PID算法控制的，步进电机没有霍尔信号，六根线因为本来是二相六线的，当作四线的来用


【58楼】 ywl0409 老黄牛
        霍尔的响应速度比较慢,高速的时候,就跟不上了.

这个问题倒是的确可能存在，我目前仅在低速下进行了实验


另外所谓奢侈，主要是觉得霍尔电流传感器太奢侈了，STM32倒是蛮合适的


新上了一个波形图：
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3668406&bbs_id=9999

TRINAMIC 发表于 2009-10-31 17:15:33

电流闭环使用的是类PID算法控制的
//////////////////////////////////
步进电机的电流控制,可以通过驱动器侧的电流采样电阻和斩波恒流控制,没必要通过PID来完成呀

gyroscope 发表于 2009-10-31 19:23:54

算法也有算法的好处，更加灵活，还有可能通过算法处理检测到失步，但也可能会降慢速度
另外因为用了STM32，我没必要再去搞一个斩波芯片

dabing 发表于 2009-12-7 22:59:05

LZ的驱动器的高速性能怎么样？

eleman 发表于 2009-12-8 11:02:44

mark

ldl0417 发表于 2009-12-12 15:05:41

不懂
不懂

EAST_SHEN 发表于 2010-5-2 04:11:12

我来过了

TRINAMIC 发表于 2010-5-2 08:47:37

驱动器的高速性能怎么样？
/////////////////////////////////
TRINAMIC公司最近推出一款芯片COOLSTEP系列芯片TMC262，可以驱动普通的42电机达到5000RPM，而且可以根据外部的负载自动增加或减少输出的电流

◆        专利技术一：load dependent current control – coolStepTM
TMC262可以精确、巧妙、随机动态地控制管理驱动芯片输入到电机的电流，即TMC262可以根据电机不同负载需求轻松自如地增加或减少其所输出电流，此功能在大大降低步进电机丢步概率的同时可以减少功率消耗该系列芯片也被称为绿色芯片，很好解决了由于功率过剩而产生的热量，从而可以较少电机和驱动器的发热量。
◆        专利技术二：Sensorless load measurement (10bit) – stallGuard2TM
   该功能可以实现在步进电机不需要外部编码器和位置传感器的的情况下实现对电机位置的反馈
◆        专利技术三：SpreadCycle hysteresis PWM chopper scheme
   该功能可以使步进电机达到更高的转速，TMC262可以驱动标准的42mm步进电机达到5000RPMa
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_551020.jpg
(原文件名:1.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_551021.jpg
(原文件名:2.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_551022.jpg
(原文件名:3.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_551023.jpg
(原文件名:TMC262-EVAL-0.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_551024.jpg
(原文件名:截图01.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_551025.jpg
(原文件名:TMC262-EVAL-1.jpg)

shield 发表于 2010-5-2 08:53:56

芯片好买到吗

TRINAMIC 发表于 2010-5-2 14:39:42

好买得

shyany 发表于 2010-5-3 11:46:10

回复【71楼】TRINAMIC 驱动天下
好买得
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要是能帮忙申请到样品，那你就做了实事了。
每次看到你的回复，就让人想起王婆的感觉，一大堆的宣传性的资料。

TRINAMIC 发表于 2010-5-3 14:02:07

和我联系，我可以提供样片的。我不可能主动联系您把样片送您手里吧

step 发表于 2010-7-28 12:26:27

控制电机时候的分辨率如何也就是我给发一个脉冲过去电机能否相应？
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