Подскажите как управлять BLDC двигателем на низких оборотах, которые существенно меньше минимальной частоты вращения при минимальном напряжение.

К примеру есть двигатель с максимальном частотой вращения 5000 при 24В, минимальная частота вращения около 500 при 2В

вот как управлять при скорости вращения единицы оборотов в секунду, вплоть до полной остановки?

будет работать классический ПИД регулятор по скорости?

А чего бы ПИД-у не работать если до этого работал.
Вот только энкодер с необходимой точностью будет не найти.

ну обычный коллекторный будет работать ?

ну как же будет работать, он при понижение частоты вращения просто останавливается



энкодер есть, 12 бит аж

Вам нужен Sensorless BLDC тогда все будет работать.

он и так Sensorless, он с энкодером

Вы энкодером видите где находится ротор?

для максимального момента, ЭМ вектор должен обгонять роток на 90гр., т.е. на в режиме удержания или на инфранизких скоростях, этот вектор будет попеременно менять знак, вот откуда взять этот знак ? выход ПИД по скорости не сможет так быстро менять знать, тем более при 0 скорости.


пока сделал ПИД по положению, на входе ошибка по положению, на выходе амплитуда сигнала и направление вектора магнитного поля.

Ну так ясно же что не хватает точности энкодера.
12 бит мало. Потому и PID якобы медленный получается.

12 бит мало ? сколько же надо ?

да причем здесь энкодер ?

вот к примеру есть мотор, с оборотами от 500 до 5000
при +12 5000
при +9 4000
при +2 500
ниже +2 мотор уже не крутит

пид имеет на входе ошибку рассогласования скорости, на выходе значение амплитуды , если задано 4000 выдает +9в, при нагрузке больше и т.д.,
задаем 100 оборотов, пид честно понижает +0.5В b мотор останавливается, для старта уже надо вольт 5, а откуда они возьмутся

Векторное управление плюс обратная связь от датчика углового положения, например (resolver, sine cosine sensors).

Нельзя так... Надо плавно понижать величину задатчика. Ведь энергия должна диссипировать. Кроме того, при малой скорости становится заметна нелинейность, вызванная сухим трением.

А причем тут вольты, если главное ток в обмотках? Питание серводрайвера как было так и останется 24 или 48 вольт. Сигнал скорости или позиции задается от внешнего контроллера. А дальше внутренне дело сервоконтроллера. Если сенсорлесс, то без "дрожи" ротора можно дойти до нескольких оборотов в минуту (на более низких скоростях сенсорлесс алгоритмы сбиваются). При использовании энкодера или ресолвера вообще двигатель может стоять на месте с полным моментом, т е если надо - сопротивлятся проворачиванию ротора внешней силой относитель заданной позиции.

безусловно , энкодер прямо на роторе, без люфта

вообще то этот сервоконтроллер и проектируется
напряжение это на то которое подается на обмотки , соответственно и ток

больше интересует какие ПИД вешать на это векторное или не векторное управление , я не очень уверен что векторное управление будет работать на нулевых скоростях

зачем плавно, если можно использовать энергию самого двигателя для торможения ? вот вопрос где то в этом , как обеспечить максимальный момент на низкий скоростях , сейчас стоит только ПИД положению, задатчик нужного положение чисто математически, максимальный момент на любых скоростях, но чувствую это как-то не правильно

А как это возможно? Только рекуперацией - загонять энергию в источник. У Вас есть?

если упрощено, то сейчас сейчас положение удерживается двумя векторами ЭМ поля +-90гр относительно ротора, если ротор движется в одну сторону от задания, то переключается направление вектор ЭМ поля и удерживает его ,и наоборот.
а вот как происходит управление знаком этого вектора в случае ПИД по скорости? если ротор начал обгонять требуемое задание, то недостаточно ослабить поле, нужно у поля поменять знак, чтобы двигатель притормозить, вот откуда этот знак взять при ПИД по скорости ?
зы может взять знак у входной ошибки скорости?
наверно не очень понято объяснил, но если я сам не пойми физику процесса, все математика у меня не получится

зачем? просто как-бы включаем двигатель в другую сторону

Очень круто! Вы полагаете, что это будет использование кинетической энергии для торможения?

не полагаю, но это вполне тормозит

Чтоб обрести уверенность почитайте это.
http://electronix.ru/redirect.php?https://...8TA&cad=rja

Со_жжете!

Вот этот Калачев халявщик еще тот. Практически ничего понять про векторное управление из него нельзя.
Да и векторное управление на малых углах смещения ни к чему. Ибо синус малого угла равен самому углу.
Тут можно применять обычный линейный PID с поправками на трение.
Вся проблема в точном датчике. Энкодеры слишком грубы.

вероятно два ПИД, по положению и по скорости ?

а можете пояснить ?

почему?

Два управляющих в одной голове - шизофрения. Такое возможно только при сильно отличающихся масштабах времени...
А сгорит от выделяющейся энергии. Мощность ведь пропорциональна произведению обобщенной силы на обобщенную скорость. В данном случае - углгвой момент силы и угловая же скорость. Сила будет пропорциональна току?
Еще вспомните противоэдс...

они не работают одновременно практически никогда, немного (и то попеременно) только в момент подхода к позиции и то на крайне низких значения амплитуды.

как по другому реализовать управление приводом к которому подключена неравномерная масса ?

https://geektimes.ru/company/npf_vektor/blog/269486/ мурзилка неплохая. Кто нибудь дело с К1921ВК01Т имел? https://geektimes.ru/company/npf_vektor/blog/269246/

Вы свой первый велосипед изобретаете? А что такое неравномерная масса? Ваш двигатель разве не похож на шаговый с малым числом полюсов?

спасибо
вопрос
векторное управление подразумевает контроль реального вектора тока, который отстает от приложенного вектора, и чем больше скорость тем больше отставание, но можно ведь утверждать что на крайне низких оборотах вектор будет соответствовать приложенному всегда?
и второй вопрос, в выше приведенной реализации регулятор сможет удерживать вал от раскручивания под воздействиям нагрузки ?

я на миландре реализую

скорее пытаюсь научится ездит на изобретенном, но пока не понимаю почему он не едет не туда

ну к примеру система позиционирования камеры, у которой камера крайне криво прикручена и если выключить двигатель, он под действием массы опрокидывается вниз

даже не знаю что ответить, это обычный BLDC двигатель
кстати всего с тремя обмотками, высокскоростной, но я его смог заставить работать в режиме удержания, с точностью установки скорости 10ppm

Книжка неплохая по векторному управлению http://avxhome.in/ebooks/engeneering_techn...3662469146.html забирать пока ссылка не протухла.

Для нормального векторного управления нужен заточнный под него контроллер. Т.е нужен 6 фазный ШИМ и связанный с ним многоканальный АЦП. Желательна ДМА загрузка регистров периферии и аппаратные защиты по аварийным состояниям, которые перводят таймер ШИМ в безопасное состояние. А, еще механизмы отладки без остановки процессора, т.к классиический дебаг с брекпоинтами это сразу бах силовой части.
Так что не уверен, что на выбранной платформе это реализуемо без костылей в виде FPGA и АЦП внешнего.

Книга достойная. Спасибо.

Хорошая книга, спасибо.

А можно прямую ссылку на сам PDF-файл ? У меня что-то не получается скачать с той страницы.

Да вот качайте. Здесь лучшее что я видел в последнее время.
https://drive.google.com/folderview?id=0B5d...amp;usp=sharing

Ссылка будет жить пару дней

Может кто поделится таблицей "псевдосинусов" для таймера для правого режима управления ( векторный ШИМ)?

И что в этом случае можно сделать с датчиками back-EMF в безсенсорном управлении? Ведь обычно back-EMF измеряют отностительно среденй точки обмоток, а при таком управлении эта точна описывает достаточно сложную траекторию.

Я делаю так без таблиц. Если коротко, то вычитаете из всех значений заполнения для фаз наименьшее. Одна из ног моста всегда оказывается на земле. Еще надо длину вектора ограничить как вам нужно. Про BEMF не знаю, измеряю только ток.

в миландре все это есть, и мнгофазный шим с deadtime и break входом, и АЦП с ДМА и т.д.
только я пока не уверен что мне нужно векторное управление


всем спасибо за книжки

Простите, что вмешиваюсь. Но ведь если измеряют действительно относительно средней точки, то какая разница, какую траекторию (относительно шины питания, например) она описывает?

Я имел ввиду вот эту схему измерений. С виртуальной среденй точкой на резисторах. И пытаюсь понять как изменятся результаты измерений и как их обрабатывать если используется space vector pwm

1. svpwm подразумевает работу всех трех фаз моста, по такой схеме компаратор будет видеть напряжение от инвертора а не ЭДС двигателя. А если одну ногу моста поднять в Z состояние, то это уже будет не svpwm.

2. Измерение ЭДС происходит на малых интервалах времени, между переключениями ключей, на которых потенциал средней точки остается постоянным. Среднее значение этого потенциала ничего не значит для такой схемы измерения.

Спасибо !

Похоже я реализовал следящий привод , осталось к нему присовокупить PID

вопросы так и остались открытыми, ответьте пожалуйста

1. нужно ли векторное управление? в смысле приведение в систему координат ротора ибо синусоидальное управление уже по сути векторное упр.
2. чем не угодил энкодер с разрешением аж 12 бит ?
3. зачем нужна стабилизация по току ?
4. классическая схема из трех ПИД по положению, скорости и току, единственный вариант или могут быть другие ?
5. следящий ЭП может состоят из одного ПИД? типичная задача для контроллера положение камеры для квадрокоптера т.н. gimbal контроллер.

Много хороших статей
ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРЕЦИЗИОННЫХ СИСТЕМ НАВЕДЕНИЯ http://pribor.ifmo.ru/file/journal/139.pdf

про разрешающую способность энкодера стр. 53

Представляется достаточным иметь уровень пульсаций момента (ускорения) не более одной пятой от предельно допустимого длительного момента (ускорения) двигателя. Например, если ε пр = 0,25 рад/с 2 , то при T опр = T e = 1 мс и ω ср v = 100 рад/с разрешающая способность оптического датчика при пятикратном запасе по моменту должна быть не хуже 0,16′′ (23 разряда). Соотношение (4) и приведенная численная оценка показывают, что оптические угловые датчики, разрешающая способность которых достигает 23—26 разрядов, могут использоваться в качестве универсального датчика обратной связи в системах прецизионного силового электропривода с высокими динамическими показателями, даже если для оценки скорости применяется отличающийся высоким уровнем шумов квантования способ прямого дифференцирования угла