DC motorlar printsipi

Cho'tkasi bo'lmagan DC motorini boshqarish printsipi quyidagicha: Dvigatelni aylantirish uchun boshqaruv bloki birinchi navbatda Hall-sensoriga asoslangan holda vosita rotorining holatini aniqlashi kerak. Keyinchalik, stator sariqlariga ko'ra, inverterdagi quvvat tranzistorlari yoqilgan (yoki o'chirilgan) ketma-ketligini aniqlaydi. İnverterdagi AH, BH va CH tranzistorlari (yuqori qo'l kuch tranzistorlari deb ataladi) va AL, BL va CL tranzistorlari (pastki qo'l kuch tranzistorlari deb ataladi) vosita bobinlari orqali ketma-ket oqim o'tkazib, soat yo'nalishi bo'yicha (yoki soat miliga teskari-) aylanadigan magnit maydon hosil qiladi. Ushbu magnit maydon rotor magnitlari bilan o'zaro ta'sir qiladi, shuning uchun vosita soat yo'nalishi bo'yicha/soat miliga teskari- aylanishiga olib keladi. Dvigatel rotori Holl{7}}sensori boshqa signallar to'plamini sezadigan holatga aylanganda, boshqaruv bloki navbatdagi quvvat tranzistorlarini ishga tushiradi. Ushbu tsikl davom etadi, bu boshqaruv bloki vosita rotorini to'xtatishga qaror qilgunga qadar vosita bir xil yo'nalishda aylanishiga imkon beradi, bunda quvvat tranzistorlari o'chiriladi (yoki faqat pastki qo'lning quvvat tranzistorlari yoqiladi). Rotor yo'nalishini teskari aylantirish uchun quvvat tranzistorlari teskari ketma-ketlikda yoqiladi.

Quvvatli tranzistorlar uchun asosiy kommutatsiya sxemasi quyidagicha ko'rsatilishi mumkin: AH, BL → AH, CL → BH, CL → BH, AL → CH, AL → CH, BL. Biroq, ularni AH, AL, BH, BL yoki CH, CL sifatida almashtirish mutlaqo taqiqlanadi. Bundan tashqari, elektron komponentlar har doim kommutatsiya javob vaqtiga ega bo'lganligi sababli, quvvat tranzistorlarining o'tish vaqti ushbu javob vaqtini hisobga olishi kerak. Aks holda, pastki qo'l (yoki yuqori qo'l) ochilishidan oldin yuqori qo'l (yoki pastki qo'l) to'liq yopilmasa, qisqa tutashuv sodir bo'ladi, bu esa quvvat tranzistorining yonib ketishiga olib keladi.

Dvigatel aylana boshlaganda, boshqaruv bloki qaysi kalitlar guruhini (AH, BL, AH, CL, BH, CL yoki ...) qancha vaqt yoqish kerakligini aniqlash uchun buyruqni (haydovchi tomonidan o'rnatilgan tezlik va tezlanish/sekinlashuv tezligidan iborat) zal-sensor signalining o'zgarish tezligi bilan solishtiradi (yoki dasturiy ta'minot orqali hisoblaydi). Tezlik etarli bo'lmasa, -yoqish vaqti uzoqroq bo'ladi; agar tezlik haddan tashqari bo'lsa, -yoqish vaqti qisqaradi. Operatsiyaning bu qismi PWM tomonidan boshqariladi. PWM (Pulse Width Modulation) vosita tezligini aniqlaydi va bunday PWM ni yaratish tezlikni aniq boshqarishga erishish uchun kalit hisoblanadi.

Yuqori{0}}tezlikni boshqarish tizimning soat oʻlchamlari dasturiy taʼminot koʻrsatmalarini qayta ishlash vaqtini boshqarish uchun yetarlimi yoki yoʻqligini hisobga olishi kerak. Bundan tashqari, Hall{2}}sensor signali oʻzgarishlariga kirish usuli ham protsessor unumdorligi, aniqligi va real vaqt-ishlashiga taʼsir qiladi. Past-tezlikni boshqarish, ayniqsa, past{6}}tezliklarni ishga tushirishda Hall-sensor signali sekinroq o‘zgaradi. Shuning uchun signalni olish usuli, ishlov berish vaqti va vosita xususiyatlariga asoslangan nazorat parametrlarining tegishli konfiguratsiyasi hal qiluvchi ahamiyatga ega. Shu bilan bir qatorda, tezlikni teskari aloqa kodlovchi o'zgarishlarini mos yozuvlar sifatida ishlatish uchun o'zgartirilishi mumkin, bu esa yaxshiroq boshqarish uchun signal o'lchamlarini oshiradi. Dvigatelning silliq ishlashi va yaxshi javob ham PID boshqaruvining maqsadga muvofiqligiga bog'liq. Yuqorida aytib o'tilganidek, cho'tkasi bo'lmagan to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri dvigatellar yopiq halqa boshqaruvidan foydalanadi; shuning uchun teskari aloqa signali boshqaruv blokiga vosita tezligi belgilangan tezlikdan qanchalik uzoqligini bildiradi-bu xato. Xatoni bilish kompensatsiyani talab qiladi, bunga PID nazorati kabi an'anaviy muhandislik nazorati usullari orqali erishish mumkin. Biroq, nazorat ostidagi davlat va muhit aslida murakkab va o'zgaruvchan. Agar mustahkam va bardoshli nazorat zarur bo'lsa, e'tiborga olinishi kerak bo'lgan omillar, ehtimol, an'anaviy muhandislik nazoratining to'liq nazorati ostida emas. Shu sababli, loyqa boshqaruv, ekspert tizimlari va neyron tarmoqlari ham aqlli PID boshqaruvining muhim nazariyalariga kiritiladi.