Hallo almal, ek is Tahir Ul Haq van 'n ander projek.
Hierdie keer was dit die tyd om MC te doen wat teen 2017-11-407 gebruik is.
Dit is die einde van die middeltermynprogram.
Hoop jy hou daarvan.
Dit verg baie konsepte en teorieë, so laat dit eers kyk.
Met die opkoms van rekenaars en die geïndustrialiseerde proses, is daar navorsing gedoen oor die geskiedenis van mense om metodes te ontwikkel om die proses te herdefinieer, en nog belangriker, om masjiene te gebruik om die proses outonoom te beheer.
Die doel is om menslike deelname aan hierdie prosesse te verminder en sodoende foute in hierdie prosesse te verminder.
Daarom het die veld van \ 'beheerstelselingenieurswese \' ontstaan.
Gekontrole -stelselingenieurswese kan gedefinieer word as die gebruik van verskillende metodes om die werk van die proses of die instandhouding van 'n konstante en voorkeuromgewing te beheer, hetsy hand of outomaties.
'N Eenvoudige voorbeeld is om die temperatuur van die kamer te beheer.
Handmatige beheer verwys na die teenwoordigheid van 'n persoon wat die huidige voorwaardes op die terrein (sensor) nagaan
, met verwagtinge (verwerking)
en die toepaslike stappe neem om die gewenste waarde (aktuator) te verkry.
Die probleem met hierdie benadering is dat dit nie baie betroubaar is nie, want 'n mens is geneig tot foute of nalatigheid by die werk.
Daarbenewens is 'n ander probleem dat die tempo van die proses wat die aktuator begin nie altyd eenvormig is nie, wat beteken dat dit soms vinniger kan wees as die vereiste snelheid, en soms kan dit stadig wees.
Die oplossing vir hierdie probleem is om 'n mikro-beheerder te gebruik om die stelsel te beheer.
Volgens die gegewe spesifikasie is die mikro-beheerder geprogrammeer om die proses van koppeling in die kring (
later bespreek)
die waarde of voorwaarde te beheer, en sodoende die proses te beheer om die gewenste waarde te handhaaf.
Die voordeel van hierdie proses is dat daar geen behoefte aan menslike ingryping in hierdie proses is nie.
Daarbenewens is die snelheid van hierdie proses konsekwent.
Voordat ons verder gaan, is dit uiters belangrik om die verskillende terme op hierdie punt te bepaal: terugvoerbeheer: in hierdie stelsel hang die invoer op 'n sekere tyd af van een of meer veranderlikes, insluitend die uitset van die stelsel.
Negatiewe terugvoer: In hierdie stelsel
word verwysing (invoer) as terugvoering afgetrek en die fase van die inset is 180 grade.
Positiewe terugvoer: In hierdie stelsel word verwysingsfoute (invoer)
bygevoeg wanneer terugvoer en inset in fase is.
Foutsein: die verskil tussen die gewenste uitset en die werklike uitset.
Sensor: 'n Toestel wat gebruik word om 'n sekere aantal toestelle in 'n stroombaan op te spoor.
Dit word gewoonlik in die uitset geplaas of op enige plek waar ons 'n paar metings wil doen.
Verwerker: 'n Deel van die beheerstelsel wat verwerk word op grond van programmeringsalgoritmes.
Dit neem 'n bietjie insette en lewer 'n bietjie uitset.
Aktuator: In die beheerstelsel word die aktuator gebruik om gebeure uit te voer op grond van die sein wat deur die mikro-beheerder gegenereer word om die uitset te beïnvloed.
Geslote lusstelsel: 'n Stelsel met een of meer terugvoerlusse.
Oop lusstelsel: daar is geen stelsel vir terugvoerlus nie.
Stygtyd: die tyd wat benodig word vir die uitset van 10% van die maksimum amplitude van die sein tot 90%.
DROP TYD: Die tyd wat benodig word vir die uitset om van 90% tot 10% te daal.
Peak Overhooting: Peak Overhooting is die hoeveelheid uitset wat sy bestendige toestandwaarde oorskry (
normaal tydens stelsel -kortstondige respons).
Stabiele tyd: die tyd wat benodig word vir die uitset om 'n stabiele toestand te bereik.
Fout met 'n bestendige toestand: die verskil tussen die werklike uitset en die verwagte uitset sodra die stelsel 'n stabiele toestand bereik. Die foto hierbo toon 'n baie vereenvoudigde weergawe van die beheerstelsel.
Die mikro-beheerder is die kern van enige beheerstelsel.
Dit is 'n baie belangrike komponent, daarom moet dit noukeurig gekies word volgens die vereistes van die stelsel.
Die mikro-beheerder ontvang invoer van die gebruiker.
Hierdie inset definieer die voorwaardes wat benodig word vir die stelsel.
Die mikro-beheerder ontvang ook insette vanaf die sensor.
Die sensor is aan die uitset gekoppel en die inligting word na die inset teruggevoer.
Hierdie inset kan ook negatiewe terugvoer genoem word.
Negatiewe terugvoer is vroeër verduidelik.
Op grond van die programmering daarvan doen die mikroverwerker verskillende berekeninge en uitsette na die aktuator.
Die uitsetgebaseerde aktuatorbeheeraanleg poog om hierdie toestande te handhaaf.
'N Voorbeeld kan wees dat die motorbestuurder met die motor ry, waar die bestuurder die bestuurder is en die motor die fabriek is.
Daarom draai die motor teen 'n gegewe snelheid.
Die gekoppelde sensor lees die status van die huidige fabriek en voed dit terug na die mikro -beheerder.
Die mikro-beheerder word weer vergelyk en bereken, sodat die lus herhaal word.
Die proses is herhalend en eindeloos, en die mikro-beheerder kan die gewenste toestande handhaaf.
Hier is twee hoof maniere om die snelheid van die GS -motor)
handspanningsbeheer te beheer: In industriële toepassings is die snelheidsbeheermeganisme van die GS -motor van kritieke belang.
Soms het ons miskien snelhede wat hoër of laer is as normaal.
Daarom het ons 'n effektiewe snelheidsbeheermetode nodig.
Die beheer van die toevoerspanning is een van die eenvoudigste metodes vir snelheidsbeheer.
Ons kan die spanning verander om die snelheid te verander. b)
Beheer PWM met behulp van PID: 'n Ander doeltreffender manier is om 'n mikro-beheerder te gebruik.
Die GS -motor is deur die motorbestuurder aan die mikro -beheerder gekoppel.
Die motorbestuurder is 'n IC wat PWM (
Pulse Width Modulation)
-invoer van die mikro -beheerder ontvang en volgens die inset na die GS -motor uitset. Figuur 1.
2: Hoofstuk 1 van PWM sein.
Inleiding 3 Met inagneming van die PWM -sein, kan die werking van PWM eers verduidelik word.
Dit bestaan uit deurlopende pulse vir 'n sekere periode.
Die tydperk is die tyd wat spandeer word deur 'n punt op 'n afstand gelyk aan 'n golflengte te beweeg.
Hierdie pulse kan slegs binêre waardes hê (hoog of laag).
Ons het ook twee ander hoeveelhede, die polsbreedte en die werksiklus.
Die polswydte is die tyd wanneer die PWM -uitset hoog is.
Die dienssiklus is die persentasie van die polsbreedte tot die periode.
Vir die res van die periode is die uitset laag.
Die werksiklus beheer die snelheid van die motor direk.
As die GS -motor binne 'n sekere periode positiewe spanning bied, sal dit teen 'n sekere snelheid beweeg.
As positiewe spanning vir 'n langer periode voorsien word, sal die snelheid groter wees.
Daarom kan die werksiklus van PWM verander word deur die polsbreedte te verander.
Deur die werksiklus van die GS -motor te verander, kan die snelheid van die motor verander word.
Spoedbeheer vir DC -motorprobleme: die probleem met die eerste snelheidsbeheermetode is dat die spanning mettertyd kan verander.
Hierdie veranderinge beteken ongelyke spoed.
Daarom is die eerste metode ongewens.
Oplossing: Ons gebruik die tweede metode om die snelheid te beheer.
Ons gebruik die PID -algoritme om die tweede metode aan te vul.
PID verteenwoordig die proporsionele integrale afgeleide.
In die PID -algoritme word die huidige snelheid van die motor gemeet en vergelyk met die gewenste snelheid.
Hierdie fout word gebruik vir ingewikkelde berekeninge om die werksiklus van die motor volgens tyd te verander.
Daar is hierdie proses in elke siklus.
As die snelheid die gewenste snelheid oorskry, word die werksiklus verminder en die werksiklus neem toe as die snelheid laer is as die gewenste snelheid.
Hierdie aanpassing word eers gemaak voordat die beste snelheid bereik is.
Kontroleer en beheer voortdurend hierdie spoed.
Hier is die stelselkomponente wat in hierdie projek gebruik word en 'n kort inleiding tot die besonderhede van elke komponent.
STM 32F407: Mikro-beheerder ontwerp deur ST-mikro-afdeling.
Dit werk op die armkorsie. M Argitektuur.
Dit lei sy gesin met 'n hoë klokfrekwensie van 168 MHz.
Motorbestuurder L298N: Hierdie IC word gebruik om die motor te laat loop.
Dit het twee eksterne insette.
Een van die mikro -beheerder.
Die mikro-beheerder bied 'n PWM-sein daarvoor.
Die motorspoed kan verstel word deur die polsbreedte aan te pas.
Die tweede inset is die spanningsbron wat nodig is om die motor te dryf.
GS -motor: Die GS -motor loop op die DC -kragbron.
In hierdie eksperiment word die GS -motor gebruik met behulp van 'n foto -elektriese koppeling wat aan die motorbestuurder gekoppel is.
Infrarooi sensor: Die infrarooi sensor is eintlik 'n infrarooi sender.
Dit stuur en ontvang infrarooi golwe wat gebruik kan word om verskillende take uit te voer.
IR Encoder Optical Coupler 4N35: Optiese koppelaar is 'n toestel wat gebruik word om die lae spanningsgedeelte van die stroombaan en die hoogspanningsdeel te isoleer.
Soos die naam aandui, werk dit op grond van lig.
As die lae spanningsgedeelte die sein kry, vloei die stroom in die hoogspanningsdeel.
Die stelsel is 'n snelheidsbeheerstelsel.
Soos vroeër genoem, word die stelsel geïmplementeer met behulp van PID van proporsionele integraal en afgeleide.
Die snelheidsbeheerstelsel het bogenoemde komponente.
Die eerste deel is die snelheidsensor.
Die snelheidsensor is 'n infrarooi sender en ontvangerstroombaan.
As die vaste stof deur die U-vormige spleet gaan, gaan die sensor 'n lae toestand in.
Normaalweg is dit in 'n hoë toestand.
Die sensoruitset is aan 'n laagdeurlaatfilter gekoppel om die verswakking wat veroorsaak word deur die kortstondige gegenereer wanneer die toestand van die sensor verander, uit te skakel.
Die laagdeurlaatfilter bestaan uit weerstande en kondenseerders.
Waardes is soos benodig gekies.
Die kondensator wat gebruik word, is 1100NF en die weerstand wat gebruik word, is ongeveer 25 ohm.
Die laagdeurlaatfilter elimineer onnodige kortstondige toestande wat kan lei tot addisionele lesings en vulliswaardes.
Die laagdeurlaatfilter word dan deur die kondensator na die inset-digitale pen van die STM-mikro-beheerder uitgevoer.
Die ander deel is die motor wat beheer word deur PWM wat deur STM Micro-Controller voorsien word.
Hierdie instelling is voorsien van elektriese isolasie met behulp van die optiese koppelaar IC.
Die optiese koppelaar bevat 'n LED wat lig binne die IC-pakket uitstoot, en wanneer 'n hoë polsslag by die insetterminal gegee word, het dit die uitsetterminal kortsluit.
Die insetterminal gee PWM deur 'n weerstand wat die stroom van die LED wat aan die optiese koppelaar gekoppel is, beperk.
'N Afkleedweerstand word by die uitset gekoppel, sodat wanneer die terminale kortsluit is, die spanning by die aftrekweerstand opgewek word en die pen wat aan die terminale op die weerstand gekoppel is, 'n hoë toestand kry.
Die uitset van die foto -elektriese koppelaar is gekoppel aan die IN1 van die motorbestuurder -IC wat die hoogte van die Aktiveer -pen behou.
As die PWM -dienssiklus by die optiese koppelaar -ingang verander, skakel die motorbestuurspeld die motor en beheer die snelheid van die motor.
Nadat die PWM aan die motor voorsien is, bied die motorbestuur gewoonlik 'n spanning van 12 volt.
Die motorbestuurder stel die motor dan in staat om te werk.
Laat die algoritme wat ons gebruik het in die implementering van hierdie motorspoedreguleringsprojek bekendgestel.
Die PWM van die motor word deur 'n enkele timer voorsien.
Die konfigurasie van die timer word gemaak en ingestel om PWM te voorsien.
As die motor begin, draai dit die gleuf aan die motoras.
Die spleet gaan deur die sensorholte en produseer 'n lae polsslag.
By lae pulse begin die kode en wag dat die spleet moet beweeg.
Sodra die spleet verdwyn, bied die sensor 'n hoë toestand en begin die timer tel.
Die timer gee ons die tyd tussen die twee spleet.
Nou, wanneer nog 'n lae polsslag verskyn, voer die IF -stelling weer uit, en wag vir die volgende stygende rand en stop die toonbank.
Nadat u die snelheid bereken het, bereken die verskil tussen die snelheid en die werklike verwysingswaarde en gee die PID.
PID bereken die dienssikluswaarde wat die verwysingswaarde op 'n gegewe oomblik bereik. Afhangend van die fout,
word hierdie waarde aan CCR (
vergelykingsregister) verskaf
, en die snelheid van die timer word verminder of verhoog.
Die atolliese truestudio -kode is geïmplementeer.
STM Studio moet moontlik vir ontfouting geïnstalleer word.
Voer die projek in in STM Studio en voer die veranderlikes in wat u wil sien.
Die geringe verandering is op die 2017-11-4xx.
Verander die klokfrekwensie presies na 'n H -lêer op 168 MHz.
Hierbo is die kode -uittreksel voorsien.
Die gevolgtrekking is dat die snelheid van die motor met PID beheer word.
Die kromme is egter nie presies 'n gladde lyn nie.
Daar is baie redes hiervoor: hoewel die sensor wat aan die laagdeurlaatfilter gekoppel is, steeds sekere defekte bied, is dit te wyte aan 'n paar onvermydelike redes vir nie-lineêre weerstande en analoog elektroniese toestelle, kan die motor nie glad by klein spanning of PWM draai nie.
Dit bied gatgate wat kan veroorsaak dat die stelsel 'n verkeerde waarde het.
As gevolg van Jitter, kan die sensor die een of ander spleet mis wat 'n hoër waarde bied, en die hoofrede vir 'n ander fout kan die kernfrekwensie van die STM wees.
Die kernklok van STM is 168 MHz.
Alhoewel hierdie probleem in hierdie projek aangespreek is, is daar 'n holistiese konsep van hierdie model wat nie so 'n hoë frekwensie bied nie.
Die oop lusspoed bied 'n baie gladde lyn met slegs 'n paar onverwagte waardes.
Die PID werk ook en bied baie lae motoriese stabiliteitstyd.
Die motor PID is op verskillende spannings getoets wat die verwysingsnelheid konstant gehou het.
Die spanningsverandering verander nie die snelheid van die motor nie, wat daarop dui dat die PID werk.
Hier is 'n paar segmente van die finale uitset van die PID. A)
Geslote lus @ 110 RPMB)
Geslote lus @ 120 RPM Hierdie projek kon nie voltooi word sonder die hulp van my groeplede nie.
Ek wil hulle bedank.
Dankie dat u hierdie projek gekyk het.
Hoop om u te help.
Sien asseblief uit na meer.
Hou aan seën voor dit :)
