直线无刷舵机位置闭环控制效果

174962512wq · 发表于 2020-4-14 23:17:21

本帖最后由 174962512wq 于 2020-4-14 23:25 编辑

驱动控制器：STM32+10A无刷驱动模块+霍尔和电位器反馈信号采集+串口液晶屏显示和控制指令发送；
直线舵机组成：有刷电机/无刷电机+减速器+旋转丝杆+LVDT/直线电位器，根据项目要求进行调整；
实现的直线舵机位置闭环控制效果视频。电路板原理图、舵机图片可以参考图片和附件。

tdatd · 发表于 2020-4-15 08:45:26

这么小的模块 10A驱动？峰值吧

174962512wq · 发表于 2020-4-15 08:50:58

tdatd 发表于 2020-4-15 08:45
这么小的模块 10A驱动？峰值吧

额定10A，还有额定15A的，

zzage · 发表于 2020-4-15 08:58:14

感谢分享

sunien · 发表于 2020-8-22 14:31:59

10A无刷驱动模块有介绍或链接吗？

motor_control · 发表于 2020-8-22 16:05:22

和我理解的直线电机不一样。

174962512wq · 发表于 2020-8-23 09:49:42

sunien 发表于 2020-8-22 14:31
10A无刷驱动模块有介绍或链接吗？

有的，你可以通过本网站群主联系我

174962512wq · 发表于 2020-8-23 09:50:15

motor_control 发表于 2020-8-22 16:05
和我理解的直线电机不一样。

这个是直线舵机，不是直线电机，

motor_control · 发表于 2020-8-23 12:39:04

174962512wq 发表于 2020-8-23 09:50
这个是直线舵机，不是直线电机，

有点像无刷舵机的样子，不错！

zqh358530 · 发表于 2020-11-23 15:41:46

楼主，你好，我也在弄无刷舵机，但pid控制，总是过冲，如果调得pid不过冲的话，在静止时，摇臂的力就不是很大，现在pid运算周期是5ms左右，用的是增量pid控制，问题出在哪里了？能加qq吗？有偿，357084916，谢谢

motor_control · 发表于 2020-11-23 16:37:18

本帖最后由 motor_control 于 2020-11-24 15:56 编辑

zqh358530 发表于 2020-11-23 15:41
楼主，你好，我也在弄无刷舵机，但pid控制，总是过冲，如果调得pid不过冲的话，在静止时，摇臂的力就不是很 ...

现在模型无刷舵机都是0死区控制，1us脉宽变化就可响应出位置变化，pwm频率超过20khz，你可以买一颗西塔舵机试一下，据设计师自己说，已经达到世界一流水准了，我不是太信，还是觉得日本futaba的cb700是最牛逼的。要做到西塔那个样子，听别人讲，如果自己研究的话，估计要花很多时间都不见得能做到。用的是8051单片机，而不是所谓的stm32。可以到b站看介绍。

zqh358530 · 发表于 2020-11-24 11:57:44

motor_control 发表于 2020-11-23 16:37
现在模型无刷舵机都是0死区控制，1us脉宽变化就可响应出位置变化，pwm频率超过20khz，你可以买一颗西塔舵 ...

我现在死区3ms左右。pwm频率也是30K。定位算和响应都算是可以了，就是带负载能力不大，你对这个算法熟悉吗？有兴趣可以加一下我QQ，谢谢

motor_control · 发表于 2020-11-24 12:16:49

本帖最后由 motor_control 于 2020-11-24 21:36 编辑

zqh358530 发表于 2020-11-24 11:57
我现在死区3ms左右。pwm频率也是30K。定位算和响应都算是可以了，就是带负载能力不大，你对这个算法熟悉 ...

麻烦打字不要打错，搞开发还是要严谨点，要是3ms的话那就不用玩了。
舵机开发到能商用，新手最好有个2年以上的时间预期比较好。一般都是开始风风火火看资料，测绘原理图，熟练的画个pcb，然后就是各个单片机外设函数的编写，接下来令人鼓舞的PID算法初步体现效果，只是有一些“小细节”还不够完美，相信很快就可以解决，老板也会很满意当前的进度，拍拍肩膀，GOOD！但马上就会发现，先前的只是暖场而已，好戏才开始……
你说的带载能力是什么意思？是不是加重物后，摆臂会下垂明显，没有那么坚挺？

zqh358530 · 发表于 2020-11-24 12:43:36

是的，就是没那么大力的感觉。可以加QQ聊吗？比较方便一点，357084916，嘿嘿

motor_control · 发表于 2020-11-24 13:09:18

本帖最后由 motor_control 于 2020-11-24 21:25 编辑

zqh358530 发表于 2020-11-24 12:43
是的，就是没那么大力的感觉。可以加QQ聊吗？比较方便一点，357084916，嘿嘿 ...

买一个西塔无刷舵机玩一下就好了。可以说确实是目前国内最牛逼的效果，你要最高水平的话，买一颗FUTABA CB700试试就知道。

lyping1987 · 发表于 2020-11-24 13:36:28

图片看不到了，怎么看起来像电动推杆一样。

Halley · 发表于 2020-11-24 13:48:12

楼主怎么联系？

zqh358530 · 发表于 2020-11-24 16:29:46

motor_control 发表于 2020-11-24 13:09
可以搞个视频看下。

买一个西塔无刷舵机玩一下就好了。可以说确实是目前国内最牛逼的效果，你要最高水 ...

确实是这样，我这个目前力不大，只是用了位置pid作位置闭环控制，没有做速度环，所以怎么弄都是在无负载的情况下，都能准确打到位置上，但有负载时，就打不到位了，或是静止时用手扭动，自锁力就不是很大，你如果熟悉这些的话，可以加我QQ，我拍视频给你看，谢谢

keshipt · 发表于 2020-11-24 18:09:38

zqh358530 发表于 2020-11-24 16:29
确实是这样，我这个目前力不大，只是用了位置pid作位置闭环控制，没有做速度环，所以怎么弄都是在无负载 ...

电流环（力矩）也没有？变化的负载要加电流环，最好是外环位置内环速度电流，三环都用

motor_control · 发表于 2020-11-24 18:18:28

本帖最后由 motor_control 于 2020-11-25 11:13 编辑

zqh358530 发表于 2020-11-24 16:29
确实是这样，我这个目前力不大，只是用了位置pid作位置闭环控制，没有做速度环，所以怎么弄都是在无负载 ...

建议上矢量的3环控制，参考odrive。

motor_control · 发表于 2020-11-24 18:30:14

keshipt 发表于 2020-11-24 18:09
电流环（力矩）也没有？变化的负载要加电流环，最好是外环位置内环速度电流，三环都用 ...

模型无刷舵机就是一个带霍尔的无刷电机，用方波驱动，板子上也没有什么电流采样电阻，位置反馈就是一个电位器，加个减速箱就是全部了。
但要求很高，这个比做无感FOC控制更难。所以在自己开发舵机之前，首先要做到的是先把别人的产品玩得透透的。

happymav · 发表于 2020-11-24 18:32:51

motor_control 发表于 2020-11-24 18:18
做伺服控制，最好能有一个好用的调试界面，比如串口或是JSCOPE什么的，我不知道你用的什么单片机，但一定 ...

你对小舵机了解不，即便是futaba，几克级别的小舵机性能也很难看，国产的更是随时死给你看的节奏。小舵机负载都很轻，
但是反应要灵敏，要能抗住十万次级别的循环运动，目前还没有找到靠谱的

motor_control · 发表于 2020-11-24 18:33:59

本帖最后由 motor_control 于 2020-11-25 08:52 编辑

happymav 发表于 2020-11-24 18:32
你对小舵机了解不，即便是futaba，几克级别的小舵机性能也很难看，国产的更是随时死给你看的节奏。小舵机 ...

FUTABA是不可被鄙视的，除非能做的过它，但几乎不太可能。

楼主位的第一张图片就是FUTABA的产品。

happymav · 发表于 2020-11-24 18:35:27

motor_control 发表于 2020-11-24 18:33
你这种东西，用音圈电机会比较好，带齿轮箱的就不要想了。

音圈电机加个控制板，估计能有50克都打不住，哈哈

motor_control · 发表于 2020-11-24 18:39:53

本帖最后由 motor_control 于 2020-11-25 07:52 编辑

happymav 发表于 2020-11-24 18:35
音圈电机加个控制板，估计能有50克都打不住，哈哈

这个还是给美国NASA去玩吧！
你的要求不是这种构造的舵机能够完成的，纠结这个只会浪费时间。

zqh358530 · 发表于 2020-11-25 09:16:08

keshipt 发表于 2020-11-24 18:09
电流环（力矩）也没有？变化的负载要加电流环，最好是外环位置内环速度电流，三环都用 ...

这个不会弄，电流环的太难了，位置和速度环都不好搞，你会玩吗？？

zqh358530 · 发表于 2020-11-28 21:17:58

搞了个速度环，比位置环的效果好点，再调调就能出成果了，到时拍视频给大家看

motor_control · 发表于 2020-11-28 23:02:51

本帖最后由 motor_control 于 2020-11-28 23:04 编辑

zqh358530 发表于 2020-11-28 21:17
搞了个速度环，比位置环的效果好点，再调调就能出成果了，到时拍视频给大家看 ...

用霍尔测速还是编码器测速？最低速度环稳定速度有多少？

liangws201 · 发表于 2020-11-29 00:44:48

无刷驱动模块如何购买？

fengyunyu · 发表于 2020-11-29 07:31:54

听大神讲课

zqh358530 · 发表于 2020-12-11 17:43:41

完成测试，扭矩也有了，左右是我调的舵机，右边是商用舵机对比。速度和精度都还行，附件是对比视频，有兴趣的可以看看

zqh358530 · 发表于 2020-12-11 18:19:38

手头上有两款商用无刷数字舵机，一款是专用芯片做的舵机，一款是用c8051系列单片机做的，目前调的效果可以达到专用芯片做的舵机，比c8051单片机的舵机，效果好太多了。专用舵机芯片，有缺点就是参数不好配置。。

motor_control · 发表于 2020-12-11 18:47:13

本帖最后由 motor_control 于 2020-12-12 10:07 编辑

确实厉害，牛人！

zqh358530 · 发表于 2020-12-12 15:25:07

motor_control 发表于 2020-12-11 18:47
确实厉害，牛人！

花了两个月时间，基本可以达到商用。专用芯片控制电机时，有低频声音，不爽。用c8051控制的，静态扭力不错，但动态扭力很小，而且pwm捕获精度不高。我们目前的pwm是按0.1us来捕获，电机大扭力输出时，没有声音。。

motor_control · 发表于 2020-12-12 16:41:01

本帖最后由 motor_control 于 2020-12-13 14:46 编辑

zqh358530 发表于 2020-12-12 15:25
花了两个月时间，基本可以达到商用。专用芯片控制电机时，有低频声音，不爽。用c8051控制的，静态扭力不 ...

2个月的时间就能开发成功商用无刷舵机，开发实力很牛逼了！

请问是磁編舵机吗？可以多圈旋转的那种?

坐等大虾开卖无刷舵机，能否多放点效果视频让坛友抢先欣赏一下?

zqh358530 · 发表于 2020-12-16 16:03:37

motor_control 发表于 2020-12-12 16:41
2个月的时间就能开发成功商用无刷舵机，开发实力很牛逼了！

请问是磁編舵机吗？可以多圈旋转的那种?

不是磁磁，用的是电位器，180度的舵机。现在在和商用方案在做详细对比，发现我们目前的算法从大多数性能上都比他们的好，静态时不抖动，匀速慢动时，不卡顿。。在5V工作时，吊5kg*cm重物能正常转动。那个商用的吊5K*cm时，动一半就卡住了。

motor_control · 发表于 2020-12-16 16:38:22

本帖最后由 motor_control 于 2020-12-16 21:44 编辑

zqh358530 发表于 2020-12-16 16:03
不是磁磁，用的是电位器，180度的舵机。现在在和商用方案在做详细对比，发现我们目前的算法从大多数性能 ...

确实高手！感觉用电位器比用磁编的难度还更高。
现在西塔舵机算国内最新最好的效果了，其它厂家的性能完全跟不上它，其实都是些搞组装的外贸商家，买的几家的控制板而已。现在性能指标如果不能和西塔并驾齐驱都不好卖，一个朋友跟我说的。可以买个西塔的C1,T1来对比一下,FUTABA 的可以先不要比，用其它的舵机性能太差，没有比较的意义。

zqh358530 · 发表于 2020-12-17 18:03:58

motor_control 发表于 2020-12-16 16:38
确实高手！感觉用电位器比用磁编的难度还更高。
现在西塔舵机算国内最新最好的效果了，其它厂家的性能完 ...

目前肯定比不过这些比较好的，只能和一般的舵机比较，哈哈，还有些算法要优化。目前只是位置P加速度环控制，在8.4V控制时，还是会出现一些小抖动现象，然后在位置控制上，到达位置减速时，还是会出现轻微的不均匀减速。但基本达到0.18度的控制精度，就是1us变化时，也会有动作出来。

liuxiangyub · 发表于 2020-12-18 09:24:30

围观大神们论道。

motor_control · 发表于 2020-12-18 11:37:09

本帖最后由 motor_control 于 2020-12-18 20:06 编辑

zqh358530 发表于 2020-12-17 18:03
目前肯定比不过这些比较好的，只能和一般的舵机比较，哈哈，还有些算法要优化。目前只是位置P加速度环控 ...

我觉得可以的话直接上foc，搞3环控制，效果肯定比方波的好，几年前我本来打算搞的，但因为电机那里没法装磁編就搁置了。

方波出来10几年了，现在应该是搞foc的时候，行业也需要注入新的活力。

futaba是0.5us步进(更低的没测)，0死区！而且齿隙很大！松松垮垮的，但一上电后非常精准。

如果真想搞得话，买几个好的舵机，比如futaba，西塔的，其他都很垃圾不要买了，好好研究一下，至少有个标杆，做舵机水还是蛮深的，还要考虑结构的设计，有相当的可玩性。

空载角度其实没有太大意义，关键在于舵臂吊了重物后还是不是很坚挺才是最重要的！带载后摆臂摆动角度越小越好。西塔的C1你基本扳不动，而且还没有抖动，很厉害了。

一般舵机都可以朝一个方向1us响应步进前进，重要的是往一个方向走了很多步后，再往回走需要多少个us才能看到摆针往回动，FUTABA是0.5us就可以，西塔也差不多，一般的舵机大概要7，8个us，当然还有更多的垃圾舵机。

zqh358530 · 发表于 2020-12-19 09:11:24

motor_control 发表于 2020-12-18 11:37
我觉得可以的话直接上foc，搞3环控制，效果肯定比方波的好，几年前我本来打算搞的，但因为电机那里没法装 ...

foc不熟悉，我玩过stm库的foc，玩得不好。西塔和futaba是做得比较好。我们目前如果正转之后，再反转，最多是2个us就可以动了，一般都是1个us，从定位器上看，两个us才动的，实际中定位器已经动了，但由于机械配合会有虚位，导致看出来有时候反转时两个us才会动。
目前用的只位置加速度环，但位置环只是用了p而已，还没调整更好。后面肯定会再优化的，foc也是想上，只是没有玩好，目前还是上不了。

zqh358530 · 发表于 2020-12-19 09:18:42

motor_control 发表于 2020-12-18 11:37
我觉得可以的话直接上foc，搞3环控制，效果肯定比方波的好，几年前我本来打算搞的，但因为电机那里没法装 ...

我们目前是最大能推动3度左右吧，有一点点小力时，是偶尔能出现抖动现象，但这个力得很均匀出现时，才会有这个现象，小小的震动。也可以做成基本推不动的，但就是小力时，出现抖动的现象更容易一点。目前调成这样，出现抖动现象是比较难的，要很小心动摆臂才会出现。现在是有10kg*cm的扭力，但顶不住很久，mos会发热。。如果用foc的话，这种静态扭力的发热问题肯定会解决的。

174962512wq · 发表于 2021-1-1 15:27:36

motor_control 发表于 2020-12-18 11:37
我觉得可以的话直接上foc，搞3环控制，效果肯定比方波的好，几年前我本来打算搞的，但因为电机那里没法装 ...

目前我们在用FOC

174962512wq · 发表于 2021-1-1 15:27:58

liangws201 发表于 2020-11-29 00:44
无刷驱动模块如何购买？

可以联系我

motor_control · 发表于 2021-1-1 18:18:01

174962512wq 发表于 2021-1-1 15:27
目前我们在用FOC

高手！
个人觉得就控制算法来说，用FOC和方波差别不是很大，当然如果电机轴上装有磁编什么的位置传感器，对FOC是再好不过了。

楼主有没有做过无刷舵机呢？这个可能和电动推杆还不一样，控制上可能要更复杂些。

174962512wq · 发表于 2021-1-1 19:34:07

motor_control 发表于 2021-1-1 18:18
高手！
个人觉得就控制算法来说，用FOC和方波差别不是很大，当然如果电机轴上装有磁编什么的位置传感器， ...

无刷舵机有做过，直线的还是旋转的？

motor_control · 发表于 2021-1-1 20:47:57

本帖最后由 motor_control 于 2021-1-2 12:33 编辑

174962512wq 发表于 2021-1-1 19:34
无刷舵机有做过，直线的还是旋转的？

就是模型无刷舵机,这玩意一般做电机驱动的都会搞一下，但做出好性能，能够商用还是蛮难的。

motor_control · 发表于 2021-1-20 10:26:59

zqh358530 发表于 2020-12-19 09:18
我们目前是最大能推动3度左右吧，有一点点小力时，是偶尔能出现抖动现象，但这个力得很均匀出现时，才会 ...

嗨，舵机做得咋样了？

zqh358530 · 发表于 2021-5-26 09:09:15

motor_control 发表于 2021-1-20 10:26
嗨，舵机做得咋样了？

准备出货了，好久没有上来看了。。

洞洞幺 · 发表于 2021-6-28 10:53:18

本帖最后由洞洞幺于 2021-6-29 08:34 编辑

zqh358530 发表于 2021-5-26 09:09
准备出货了，好久没有上来看了。。

高手，厉害！
交钱变成了VIP++,感觉好多了！

能不能放点图片或测试视频看看？

fengyunyu · 发表于 2021-6-28 11:09:37

zqh358530 发表于 2021-5-26 09:09
准备出货了，好久没有上来看了。。

比大神说的3年商用快多了

洞洞幺 · 发表于 2021-6-28 11:47:22

fengyunyu 发表于 2021-6-28 11:09
比大神说的3年商用快多了

目前国内做的最好的应该是西塔舵机，确实不错，用的C8051F850，据说现在这款单片机极度缺货，原因是被国内那些厂家做开源BLHELI的电调去了。
老外确实牛逼，把国内个个号称自主知识产权，个个行业领先的无感方波电调做成了新的行业标准，不管你是做了10年还是多久，照样用技术让你服服帖帖的听他的话，关键是国内的厂家还真的就乖乖交钱来下载，又变成了硬件制造商，打回了原形。

fengyunyu · 发表于 2021-6-28 11:57:32

洞洞幺发表于 2021-6-28 11:47
目前国内做的最好的应该是西塔舵机，确实不错，用的C8051F850，据说现在这款单片机极度缺货，原因是被国 ...

就是说国内很多“无感方波电调”方案商实际用的老外的软件方案？

洞洞幺 · 发表于 2021-6-28 12:14:54

本帖最后由洞洞幺于 2021-6-28 19:11 编辑

fengyunyu 发表于 2021-6-28 11:57
就是说国内很多“无感方波电调”方案商实际用的老外的软件方案？

别的不说，就穿越机一个都基本是99.99%用的老外方案

洞洞幺 · 发表于 2021-8-11 17:30:06

本帖最后由洞洞幺于 2021-8-11 17:32 编辑

zqh358530 发表于 2021-5-26 09:09
准备出货了，好久没有上来看了。。

最近有朋友要做迷你机器狗，买了一堆淘宝的号称牛逼的舵机来选型，说现在市面上的舵机锁的不够紧，不知道你们做的咋样了？

zqh358530 · 发表于 2021-9-1 18:04:10

洞洞幺发表于 2021-8-11 17:30
最近有朋友要做迷你机器狗，买了一堆淘宝的号称牛逼的舵机来选型，说现在市面上的舵机锁的不够紧，不知道 ...

跑了两个对比，一个是台湾电路板的方案，一个是我自己写的代码，看到舵机上有s25标识的就是台湾舵机，另一个就是我做的舵机。自认我写的响应速度比台湾的慢一点点，但精度比台湾的高。我手头上也有850单片机的版本，我觉得他比不过台湾版本的舵机。精度差，速度响应还可以。。有兴趣可以加我微信 zqh358528

洞洞幺 · 发表于 2021-9-1 18:52:38

本帖最后由洞洞幺于 2021-9-2 07:11 编辑

zqh358530 发表于 2021-9-1 18:04
跑了两个对比，一个是台湾电路板的方案，一个是我自己写的代码，看到舵机上有s25标识的就是台湾舵机，另 ...

还是你高手哈！3个月就可以从零接触到量产，真心牛?！

zhanyanqiang · 发表于 2021-9-2 09:08:43

motor_control 发表于 2020-11-24 18:33
FUTABA是不可被鄙视的，除非能做的过它，但几乎不太可能。

楼主位的第一张图片就是FUTABA的产品。

ultra motion 这个他家的怎么样？和你说的比较，我小白一名~~

zhanyanqiang · 发表于 2021-9-3 14:52:05

motor_control 发表于 2020-11-23 16:37
现在模型无刷舵机都是0死区控制，1us脉宽变化就可响应出位置变化，pwm频率超过20khz，你可以买一颗西塔舵 ...

兄弟有链接吗？介绍西塔的视频

洞洞幺 · 发表于 2021-9-3 19:04:32

本帖最后由洞洞幺于 2021-9-3 19:08 编辑

zhanyanqiang 发表于 2021-9-3 14:52
兄弟有链接吗？介绍西塔的视频

【西塔舵机开发初衷-哔哩哔哩】https://b23.tv/AjVTvD

bili上有全部的视频，都是西塔老板自己拍的，有丰富的舵机知识，值得一看。人家花了10多年来研究这个。
目前在国内，只有西塔性能最牛逼。
不过那个NFC噱头没卵用，再就是太贵，这个价钱我肯定买FUTABA了。

洞洞幺 · 发表于 2021-10-3 19:10:42

本帖最后由洞洞幺于 2021-10-3 19:33 编辑

zhanyanqiang 发表于 2021-9-2 09:08
ultra motion 这个他家的怎么样？和你说的比较，我小白一名~~

我们说的是模型舵机，不是这种专门的电动推杆，再说，FUTABA也有工业用的舵机，关注的地方不一样。

174962512wq · 发表于 2021-10-17 10:39:42

Halley 发表于 2020-11-24 13:48
楼主怎么联系？

最近项目太忙了，好久没上，如有技术问题和驱动模块问题可以加V：17368585573进行技术沟通和交流。

174962512wq · 发表于 2021-10-17 10:43:11

liangws201 发表于 2020-11-29 00:44
无刷驱动模块如何购买？

不好意思，回复太晚，如有技术问题和驱动模块问题可以加V：17368585573进行技术沟通和交流。

直线无刷舵机位置闭环控制效果

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