Возможно ли определить пропуск шага шаговым двигателем., Без энкодера, из электричества. Опции

[a123-flex]

Есть шаговый двигатель с не шибко хитрым контроллером, без излишней самодеятельности (не trinamic).

Вопрос: можно, измерив с него текущее напряжение и ток фаз, зная скорость движения, уставки, и все остальное что знает контроллер управления, определить, пропустил ли двигатель шаг.

Говорят, что некто AlexMos при создании подвеса беспилотника на bldc исследовал что-то подобное, но я не нашел этой статьи.
Если кто видел киньте ссылочку плз.

[Эдди]

У них еще бывают проблемы на нормальной скорости с концевиков съехать. Поэтому в предыдущей железяке мне пришлось делать простенькое управление разгоном.
Вот чтобы с такой неприятной бякой не возиться, лучше сразу драйвер взять, который умеет разгон/торможение и детектирование всяких неприятностей.
Другой неприятностью было управление затвором на TLE5205: я через него разряжал кондей 2200мкФ на обмотку затвора, так мост в первые миллисекунды думал, что в цепи КЗ. Но с задачей справлялся. В логике пришлось опрашивать на КЗ только когда кондей достаточно разрядится после подачи команды...

[a123-flex]

У них еще бывают проблемы на нормальной скорости с концевиков съехать. Поэтому в предыдущей железяке мне пришлось делать простенькое управление разгоном.

по ходу кто-то пытался односкоростную коробку скоростей изобрести)

Вот чтобы с такой неприятной бякой не возиться, лучше сразу драйвер взять, который умеет разгон/торможение и детектирование всяких неприятностей.

за исключением последних тринамиков, из ИНТЕГРАЛЬНЫХ драйверов никто насколько знаю не умеет сам разгон торможение делать, да и тринамик не рампу исполняет, а только генерирует себе сам импульсы дробления шага, работая в микрошаговом режиме с большим коэффициентом деления (avr контроллеры, которых во множестве для всяких 3d принтерах не могут импульсов давать больше 40 Кгц, а в режиме дробления на 128 получится улитка, вот тринамик и генерирует ЗАПОЛНЕНИЕ импульса).
Рампу всегда отрабатывает контроллер, и без нее от шагового привода добиться приличных скоростей невозможно, дабы с моментом у ШД из всех приводов хуже всего, насколько я понимаю.

Всякие навороченные драйверы-модули - типа leadshine и тех же тринамиков другое. Но они со своими фишками больше похожи на сервопривод - такой привод называется уже гибридным шаговым - там в одном флаконе может быть и рампа и энкодер и антирезонанс и дробление и конский ценник и габарит.

Тут уж на любителя, и существенно зависит все от контроллера верхнего уровня - что он понимает и может.

Другой неприятностью было управление затвором на TLE5205: я через него разряжал кондей 2200мкФ на обмотку затвора, так мост в первые миллисекунды думал, что в цепи КЗ. Но с задачей справлялся. В логике пришлось опрашивать на КЗ только когда кондей достаточно разрядится после подачи команды...

В современных интегральных драйверах столько клевых фенечек (например микрошаг/ослабление тока удержания в простое), и они такие дешевые, что пытаться слепить что-то такое на коленке имеет смысл только космоса ради, как khach например.

[Эдди]

(avr контроллеры, которых во множестве для всяких 3d принтерах не могут импульсов давать больше 40 Кгц, а в режиме дробления на 128 получится улитка, вот тринамик и генерирует ЗАПОЛНЕНИЕ импульса).

Этим говном я пользоваться не собираюсь, обычно использую для CLK генерацию с таймера на STM32 — а там и 16МГц не проблема. Но в реальности движки быстрей 500 шагов в секунду не могут делать, т.е. даже на дроблении 1/256 нужно не больше 128кГц выдавать.
А насчет "авторазгона", похоже, плохо я даташит почитал. Что-то я думал, что кое-какие последние тринамики вообще не нуждаются в сигналах CLK/DIR и тупо по SPI работают.
Но это не беда: при помощи коротенького массива (uint32_t членов на 16) и DMA можно разгон-торможение элементарно реализовать. Плохо только, что для счета шагов нужно еще один таймер заводить. Ну или в прерывании колупаться.

В современных интегральных драйверах столько клевых фенечек (например микрошаг/ослабление тока удержания в простое), и они такие дешевые, что пытаться слепить что-то такое на коленке имеет смысл только космоса ради, как khach например.

В случае затвора современные драйвера не спасут, т.к. там нужно генерировать короткий импульс прямой или обратной полярности с довольно высокой напругой (24-36В) и длительностью чуть ли не до сотни миллисекунд. А некоторые затворы нужно еще и удерживать в крайнем положении низким напряжением (3..5В).

[a123-flex]

Этим говном я пользоваться не собираюсь, обычно использую для CLK генерацию с таймера на STM32 — а там и 16МГц не проблема.

Я бы вот так словами не бросался, не зная броду. Понимаю, avr сейчас звучит смешно, но те кто реализовывал в них стеки - молодцы.
Те, кто с пеной у рта рассуждает о ПЛИС или АРМе, редко задумываются, что огромные возможности этого железа часто ненужный избыток...

Но в реальности движки быстрей 500 шагов в секунду не могут делать, т.е. даже на дроблении 1/256 нужно не больше 128кГц выдавать.

Тут я бы тоже не горячился. Все от механики зависит, при нормальном управлении на ремнях можно двигаться гораздо быстрее - до 2 кГц минимум...

А насчет "авторазгона", похоже, плохо я даташит почитал. Что-то я думал, что кое-какие последние тринамики вообще не нуждаются в сигналах CLK/DIR и тупо по SPI работают.

абсолютно нет. SPI интерфейс для сервисов только.
Под авторазгоном подразумевается изменение частоты ЗАПОЛНЕНИЯ ВНУТРИ ИМПУЛЬСА.

Но это не беда: при помощи коротенького массива (uint32_t членов на 16) и DMA можно разгон-торможение элементарно реализовать. Плохо только, что для счета шагов нужно еще один таймер заводить. Ну или в прерывании колупаться.

Эта придумка мне нравится. Но все же я не понимаю, зачем Вы сами поднимали этот проект, если есть куча готовых реализаций.
Кроме того, так красиво это выглядит только на пальцах. Как только вы начнете отрабатывать точные траектории в n координатах с рампами, тут же воткнетесь в необходимость реализовывать еще и свой слайсер, что очень увлекательно - достаточно скачать любой готовый, и посмотреть на его интерфейс. Энтузиазм сразу пойдет на убыль...

Хотите увидеть все вместе во всей красе - скачайте исходники LinuxCnc(Emc2).
Еще раз повторюсь - современное решение управления приводом в станке - полноценный 3 уровневый стек, я бы оценил трудоемкость в 2-3 года профессионального программиста.

Ну и напоследок задумайтесь над одним фактом. Качественный разгон - с непрерывно изменяющимся шагом. Современные драйвера дают микрошаг 128. Хороший станок гонится до 3 кГц.
Автогенерация заполнения тринамика как по мне мутная вода - они там сами себе аппроксимируют ВАШЕ изменение частоты - че они напридумывают большой вопрос, а у вас траектория определена строго.

Это значит в идеале вы должны получить плавно возрастающую частоту от 0 до 384 кГц (помножить на 3 оси минимум)), при этом фишка автоматического инкремента периода таймера не катит, тк ограничивает допустимые ускорения - значит вы будете терять в производительности машины...
Как Вы сгенерите такое таймером STM ?

Но и это еще цветочки. А как насчет кривых ? А еще интереснее кривые по траектории со строго определенной скоростью (задача дозирования клея/..., фрезерование) ?
Тут уже и STM может мало показаться, dsp нужен, и таймер вообще ни о чем.

Короче я хочу сказать, что начиная решать такие задачи, Вы должны точно понимать, какой результат Вам нужен. 70% поля покрывает AVR, а специфические задачи требуют таких затрат, что прежде нужно тщательно считать купляшки, дабы не бросить все посередине.

В случае затвора современные драйвера не спасут, т.к. там нужно генерировать короткий импульс прямой или обратной полярности с довольно высокой напругой (24-36В) и длительностью чуть ли не до сотни миллисекунд. А некоторые затворы нужно еще и удерживать в крайнем положении низким напряжением (3..5В).

У современных интегральных драйверов никакого затвора нет - только step/dir. Многие позволяют рабочее напряжение 36В и выше.