Knowledge

นักวิจัยจำนวนมากที่ต้องการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อควบคุมการทำงานของตัวขับดันได้พบข้อมูลมากมายบนอินเทอร์เน็ตแต่พบว่าข้อมูลจำนวนมากไม่ได้เขียนไว้อย่างชัดเจน APISQUEEN บันทึกวิธีแก้ปัญหาคร่าวๆ ฉันหวังว่าทุกคนจะสามารถแบ่งปันประสบการณ์ของตนในพื้นที่แสดงความคิดเห็นและช่วยเหลือผู้คนได้มากขึ้น ESC ที่เราซื้ออาจแตกต่างกัน แต่แนวคิดการควบคุมโดยรวมเหมือนกัน ดังนั้นฉันเชื่อว่าคุณจะสามารถบรรลุเป้าหมายได้หลังจากอ่านบทความนี้ สัญญาณพีเอ็มดับเบิลยู: (1) การควบคุมคลื่น PWM (โดยทั่วไป esc ใช้การควบคุมคลื่น PWM 50Hz หรือ 20ms); (2) การหยุดชั่วคราวระดับกลาง (โดยทั่วไปในที่นี้หมายถึงรอบการทำงานระดับสูง) 1.5 มิลลิวินาที อันที่จริงเป็นการหยุดชั่วคราวระหว่าง 1.475 มิลลิวินาทีถึง 1.525 มิลลิวินาที (3) ช่วงการควบคุมคือ 1ms ~ 2ms; (4) ไปข้างหน้า 1.5ms ถึง 2ms และย้อนกลับ 1.5ms ถึง 1ms นี่เป็นข้อมูลอ้างอิงง่ายๆ ตาม Arduino: หมายเหตุ: จำเป็นต้องปลดล็อค ESC เพื่อใช้งาน เมื่อคุณเชื่อมต่อ ESC เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ มันจะส่งเสียงบี๊บ 3 ครั้ง จากนั้นเมื่อปลดล็อคสำเร็จจะส่งเสียงบี๊บ 2 ครั้ง รวมเป็น 5 ครั้ง หากคุณปลดล็อค ESC ไม่สำเร็จ คุณจะไม่สามารถใช้มันเพื่อควบคุมได้ ดังนั้นจากโค้ดข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าวิธีการปลดล็อค ESC คือการตั้งค่าให้เป็นสัญญาณที่เป็นกลางหลังจากการกำหนดค่าเริ่มต้น และรอให้ได้รับสัญญาณ (เสียงบี๊บสองครั้ง) ก่อนเริ่มการควบคุมความเร็ว วิธีการควบคุมและแก้ไขจุดบกพร่อง เรากำลังใช้บอร์ดพัฒนา STM32F7 และใช้ไลบรารี HAL สำหรับการเขียนโปรแกรมและการดีบัก อันที่จริง ตัวจับเวลาจะส่งสัญญาณคลื่น PWM แต่มีหลายสิ่งที่ต้องใส่ใจและรายละเอียดที่ไม่ชัดเจนทำให้เสียเวลาและพลังงานจริง ๆ ต่อไปนี้เป็นคำสองสามคำเกี่ยวกับประสบการณ์การดีบัก ก่อนอื่น เมื่อกำหนดค่าคลื่น PWM ในตัวจับเวลา โปรดระวังอย่ากำหนดค่าเริ่มต้นให้เป็นสัญญาณปลดล็อค ให้ค่าสุ่ม หรืออย่ากำหนดค่า เนื่องจาก ESC ถูกปลดล็อคหลังจากตัวจับเวลาและเริ่มต้น PWM เท่านั้น ตามตัวอย่างของฉัน สัญญาณหยุดเฉลี่ยที่ 1.5ms...

โดยปกติใบพัดบนเรือจะมีอยู่สองประเภท คือ ใบพัดซ้ายและใบพัดขวา เรียกว่า CW และ CCW ตามลำดับ CW เป็นตัวย่อของเข็มนาฬิกา ซึ่งหมายถึงใบพัดที่หมุนตามเข็มนาฬิกาหรือที่เรียกว่าใบพัดขวา เมื่อใบพัดของเรือหมุน เมื่อมองจากด้านข้าง ขอบนำของใบพัดจะชี้ไปทางขวา และขอบต่อท้ายชี้ไปทางซ้าย ดันน้ำไปในทิศทางเดียวกับการหมุน ใบพัดด้านขวามักจะติดตั้งไว้ที่ด้านซ้ายของเรือ ซึ่งก็คือ ฝั่งท่าเรือของเรือ CCW ย่อมาจาก Counter-Clockwise หมายถึง ใบพัดที่หมุนทวนเข็มนาฬิกา หรือที่เรียกว่า ใบพัดซ้าย เมื่อใบพัดของเรือหมุน เมื่อมองจากด้านข้าง ขอบนำของใบพัดจะชี้ไปทางซ้าย และขอบต่อท้ายชี้ไปทางขวา ดันน้ำไปในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการหมุน โดยปกติใบพัดด้านซ้ายจะติดตั้งไว้ทางด้านขวาของตัวเรือ ซึ่งก็คือด้านขวาของตัวเรือ การติดตั้งใบพัดด้านซ้ายและขวาทั้งสองด้านของเรือจะช่วยรักษาสมดุลของแรงขับและแรงขับด้านข้าง ทำให้เรือมีเสถียรภาพและมั่นคงมากขึ้น ใบพัดแบบคลื่นต่อเนื่อง: สร้างแรงขับไปข้างหน้าเมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา และแรงขับย้อนกลับเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา ใบพัด CCW: สร้างแรงขับไปข้างหน้าเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา และแรงขับถอยหลังเมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา

ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการควบคุมความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน หลักการหลักใช้เทคโนโลยี PWM (Pulse width Modulation) และอัลกอริธึมควบคุมวงปิด ในตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยี PWM ใช้เพื่อควบคุมกระแสและความเร็วของมอเตอร์ โดยจะควบคุมแหล่งจ่ายไฟ DC ค่าคงที่ผ่านท่อสวิตชิ่ง (โดยปกติจะเป็น MOSFET) เพื่อสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมที่มีความถี่เฉพาะ และควบคุมกระแสและความเร็วของมอเตอร์โดยการปรับรอบการทำงานของคลื่นสี่เหลี่ยม ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์มักจะใช้วงจรฟูลบริดจ์สามเฟสในการขับเคลื่อนมอเตอร์แบบไม่มีแปรง แขนของบริดจ์แต่ละอันประกอบด้วย MOSFET หลายตัว ด้วยการใช้สวิตช์ MOSFET ที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถควบคุมการเดินหน้า ถอยหลัง และความเร็วของมอเตอร์ได้ นอกจากนี้ เพื่อให้บรรลุการควบคุมที่แม่นยำ ตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ใช้อัลกอริธึมการควบคุมแบบวงปิด โดยปกติจะใช้อัลกอริธึมควบคุม PID (ตามสัดส่วน อินทิกรัล อนุพันธ์) อัลกอริธึมนี้ทำให้สามารถควบคุมความเร็วมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำโดยการเปรียบเทียบความเร็วจริงของมอเตอร์กับความเร็วที่คาดหวังและทำการปรับเปลี่ยนที่สอดคล้องกัน ในตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ การตรวจจับตำแหน่งมอเตอร์และการระบุพารามิเตอร์ของมอเตอร์ยังจำเป็นเพื่อให้บรรลุการควบคุมวงปิดและฟังก์ชันการป้องกันที่แม่นยำ ในเวลาเดียวกัน ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ยังจำเป็นต้องดำเนินการป้องกันข้อผิดพลาด เช่น กระแสเกิน แรงดันไฟฟ้าเกิน และอุณหภูมิเกิน เพื่อให้มั่นใจว่ามอเตอร์ทำงานอย่างปลอดภัย นอกเหนือจากเทคโนโลยี PWM และอัลกอริธึมการควบคุมแบบวงปิดแล้ว ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ยังเกี่ยวข้องกับการดำเนินการดังต่อไปนี้: การตรวจจับตำแหน่งมอเตอร์: ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องตรวจจับตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์สำหรับการควบคุมวงปิด การตรวจจับตำแหน่งโดยปกติจะดำเนินการโดยใช้เซ็นเซอร์ เช่น องค์ประกอบฮอลล์หรือตัวเข้ารหัส หรือการใช้เทคโนโลยีการเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้บรรลุการตรวจจับตำแหน่ง การระบุพารามิเตอร์ของมอเตอร์: เพื่อให้บรรลุการควบคุมที่แม่นยำ ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องระบุพารามิเตอร์ของมอเตอร์ เช่น ความต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ ศักย์ไฟฟ้า และพารามิเตอร์อื่นๆ อัลกอริทึม เช่น กำลังสองน้อยที่สุด มักใช้เพื่อระบุพารามิเตอร์ การป้องกันข้อผิดพลาด: ในระหว่างการทำงานของมอเตอร์ กระแสไฟเกิน แรงดันไฟฟ้าเกิน อุณหภูมิเกิน และสภาวะความผิดปกติอื่น ๆ อาจเกิดขึ้นได้ และจำเป็นต้องใช้มาตรการป้องกันที่เกี่ยวข้อง เช่น การป้องกันกระแสเกิน การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน การป้องกันอุณหภูมิเกิน ฯลฯ การเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์: ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้มอเตอร์ไร้แปรงถ่านในการควบคุม และต้องใช้เทคโนโลยีการเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ทราบถึงการเปลี่ยนเฟสของมอเตอร์ การเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์จะควบคุมการเปิดและปิดมอสเฟตต่างๆ โดยการตรวจจับตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์ ดังนั้นจึงบรรลุการหมุนไปข้างหน้าและย้อนกลับและการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ นอกจากนี้ จำเป็นต้องสังเกตประเด็นต่อไปนี้สำหรับตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์: ความถี่ PWM: จำเป็นต้องปรับการเลือกความถี่ PWM ในตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ตามพารามิเตอร์มอเตอร์ไร้แปรงถ่านเฉพาะ โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1kHz ถึง 20kHz เพื่อให้มั่นใจว่ามอเตอร์ทำงานได้อย่างเสถียร...