STC12c5410AD 控制48V500W 无刷直流电机精确控制启停

cvi670 · 发表于 2016-7-5 10:26:24

本帖最后由 cvi670 于 2016-7-5 10:32 编辑

如题
无刷直流电机再不引入外部测速装置  紧紧依靠自身的三个换向霍尔如何做到精确控制呢？

  最近接了一个项目  客户要求：不引入外部测速计数装置控制直流无刷电机移动设定距离停止  实现往返运动

我根据电动车控制器修改了一下做了一款板子：
                                                                  1、增加串口通信接口（主要用来和显示屏通信），通过数码显示屏设置一些参数例如：运行速度、运行长度（行程）等；
                                                                  2、增加1路继电器输出口；
                                                                  3、设置两路IO输入口，主要用于启动、复位（归零）；

  我采用的方法：
                     方法1：根据3路霍尔转动一圈的变化（100 010 110 001 011 101）六种状态记为1圈
                     方法2：检测一路霍尔所接IO口电平变化 5个高低变化记一圈（采用定时器中断10us中断一次检测IO状态）

  我目前遇到的问题：
                           两种方法在慢速时误差在3或4个脉冲，粗略计算移动距离误差在21mm~28mm之间基本可以接受
                           可速度快了差的就太多了十几个脉冲
                           经试验发现正转是基本可以差1~2个脉冲  反转时差的就特别多了  这是为什么呢一直理解不了
这是板子：

cvi670 · 发表于 2016-7-5 10:29:34

大家给想想办法如何精确控制啊？

gylg3344love · 发表于 2016-7-5 11:16:23

你这个是要玩伺服电机啊,霍尔精确定位,不是好笑么?

gylg3344love · 发表于 2016-7-5 11:20:52

你这个方案有问题啊.还是上TI的SPIN-FOC吧.不然根本没戏.就51那个计算能力,没有计算辅助单元,根本跑不起来

codefish · 发表于 2016-7-5 11:53:05

精准要求控制到多少角度啊？
1.8度? 18度？ 90度？

cvi670 · 发表于 2016-7-5 13:31:43

gylg3344love 发表于 2016-7-5 11:20
你这个方案有问题啊.还是上TI的SPIN-FOC吧.不然根本没戏.就51那个计算能力,没有计算辅助单元,根本跑不起来 ...

基本就和伺服差不多了
要做严格的成本控制不得已

cvi670 · 发表于 2016-7-5 13:36:04

codefish 发表于 2016-7-5 11:53
精准要求控制到多少角度啊？
1.8度? 18度？ 90度？

现在基本没有精度可言

好在精度不要求太高运动距离相差15mm之内就可以接受也就是半圈以内可以接受

codefish · 发表于 2016-7-5 14:21:27

cvi670 发表于 2016-7-5 13:36
现在基本没有精度可言

好在精度不要求太高运动距离相差15mm之内就可以接受也就是半圈以内可以接受 ...

精准到半圈，应当不难实现。
我认为关键是要提前减速，做好减速控制曲线。

LearningASM · 发表于 2016-7-5 14:45:29

换成STM32，这些好解决

wkman · 发表于 2016-7-5 15:18:46

霍尔 =/= 精确，，，要精确，上码盘。

cvi670 · 发表于 2016-7-5 15:57:59

codefish 发表于 2016-7-5 14:21
精准到半圈，应当不难实现。
我认为关键是要提前减速，做好减速控制曲线。 ...

恩  现在就是做这方面的工作

在试验过程中发现  速度突然增加或减小  霍尔不容易识别  造成不准确

现在的控制策略是:  分三段

                     第一段：行程的六分之一做加速（尽量做到匀加速）
                     第二段：行程的六分之四做高速匀速
                     第三段：行程的六分之一做减速（尽量做到匀减速）

而现在不是太稳定  有时候挺好在误差范围内  有时候就差得太多

cvi670 · 发表于 2016-7-5 16:00:49

LearningASM 发表于 2016-7-5 14:45
换成STM32，这些好解决

平台选的不好
STC12C5410AD内部资源太少了
现在改来不及了
后续可以改一下平台估计精度可以再提高一些

LearningASM · 发表于 2016-7-5 16:34:49

cvi670 发表于 2016-7-5 16:00
平台选的不好
STC12C5410AD内部资源太少了
现在改来不及了

用2个中断引脚，能记录2个霍尔相位，间就用用呗。

lxa0 · 发表于 2016-7-5 19:18:47

好像用步进电机应该可以对付~~~~~~~~~~

liudingding · 发表于 2016-7-5 20:25:39

上个简易编码器，不知能不能自制

cvi670 · 发表于 2016-7-6 07:58:55

lxa0 发表于 2016-7-5 19:18
好像用步进电机应该可以对付~~~~~~~~~~

步进电机 500W 这么大功率的价格很贵的这种电机在淘宝上 200多点

cvi670 · 发表于 2016-7-6 08:00:10

LearningASM 发表于 2016-7-5 16:34
用2个中断引脚，能记录2个霍尔相位，间就用用呗。

外部中断用于监测过流了过流堵转后立刻停机不然烧MOS管啊

cvi670 · 发表于 2016-7-6 08:04:11

liudingding 发表于 2016-7-5 20:25
上个简易编码器，不知能不能自制

主要是工作现场工作环境恶略而且在电机上安装不方便

cvi670 · 发表于 2016-7-6 08:09:44

用这种单片机、这么简单的硬件完成这样的任务这叫挑战不可能么？

我在网上找到一些资料有这么做的不知大家认识这个不

http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d84725b0100cx4n.html

这位大神做到了但是他的平台比我的好

难不成非得上DSP不行么？

weichao4808335 · 发表于 2016-7-6 08:13:42

还是你距离控制的方法不对，我用异步机做距离控制可以精确到1mm

whatcanitbe · 发表于 2016-7-6 08:27:26

本帖最后由 whatcanitbe 于 2016-7-6 08:38 编辑

太精确控制做不到，2对极电机只能做到1/12圈的精度，4对极能做到1/24精度。

whatcanitbe · 发表于 2016-7-6 08:34:43

而且实际精度还跟霍尔安装精度有关。

LearningASM · 发表于 2016-7-6 09:33:48

cvi670 发表于 2016-7-6 08:09
用这种单片机、这么简单的硬件完成这样的任务这叫挑战不可能么？

我在网上找到一些资料有这么做的不知 ...

还有一种方法，在一家公司的时候工作的时候看到的，使用24个与非门负责霍尔与相位同步，剩下的控制就和带编码器的直流电机那样，根据相位脉冲修改PWM

逻辑结构太复杂了，我记不住。

cvi670 · 发表于 2016-7-7 10:50:49

weichao4808335 发表于 2016-7-6 08:13
还是你距离控制的方法不对，我用异步机做距离控制可以精确到1mm

请问您有什么好方法？
或者讲讲您的控制方法谢谢

cvi670 · 发表于 2016-7-7 10:53:15

whatcanitbe 发表于 2016-7-6 08:27
太精确控制做不到，2对极电机只能做到1/12圈的精度，4对极能做到1/24精度。

能做到这个精度就可以了

您有什么具体的方法么

cvi670 · 发表于 2016-7-7 10:57:34

LearningASM 发表于 2016-7-6 09:33
还有一种方法，在一家公司的时候工作的时候看到的，使用24个与非门负责霍尔与相位同步，剩下的控制就和带 ...

恩  这个方法可以考虑一下

我们做的这个东西  要求速度要快

大概行程720mm往返运动

一个运行周期  （往返一次）大概  1.5秒左右很快

慢速还可以  速度一上来就不准了

lixin91985 · 发表于 2016-7-7 11:11:47

cvi670 发表于 2016-7-5 15:57
恩现在就是做这方面的工作

在试验过程中发现速度突然增加或减小霍尔不容易识别造成不准确

你对BLDC还是太不了解。。

想你这样要精确控制。

1.提前减速是必须的。
2.这里面要求的停止就不是简单的停止，而是刹车，如果还是不行，就电磁刹车。

精度可以控制在120°电角度。如果修改算法还可以减半。。

普通的STM8S就能够搞定。
当年就做过这样的一个东西。设计过程中需要特别注意母线电压的变化。最好是有一个强劲的能量消耗装置。不然炸管是分分钟的事情。

weichao4808335 · 发表于 2016-7-7 14:34:39

cvi670 发表于 2016-7-7 10:50
请问您有什么好方法？
或者讲讲您的控制方法谢谢

我感觉你的停不准是你的计数方法不对，导致的计数不正确，计数对的话用简单的办法就是双速控制，想要效率高得话用位置环控制

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