Բարեւ բոլորին, ես մեկ այլ նախագծից եմ Tahir Ul Haq- ը:
Այս անգամ MC- ն է, որ օգտագործվել է մինչեւ 2017-11-407 թվականը:
Սա միջնաժամկետ ծրագրի ավարտն է:
Հուսով եմ, ձեզ դուր է գալիս:
Այն պահանջում է շատ հասկացություններ եւ տեսություններ, ուստի առաջին հերթին թող նայենք դրան:
Համակարգիչների եւ արդյունաբերական գործընթացի հայտնվելով հետազոտություններ են եղել, որ մարդկային էակների պատմության մեջ մշակումը գործընթացը վերաձեւակերպելու եւ, առավել կարեւոր է, գործընթացում ինքնավար վերահսկելու համար մեքենաներ օգտագործելը:
Նպատակը `նվազեցնել մարդու մասնակցությունը այս գործընթացներին, դրանով իսկ նվազեցնելով այս գործընթացներում սխալները:
Հետեւաբար, եղել է \ «վերահսկման համակարգի ճարտարագիտության» դաշտը:
Վերահսկիչ համակարգի ճարտարագիտությունը կարող է սահմանվել որպես տարբեր մեթոդների օգտագործում `գործընթացի աշխատանքը վերահսկելու կամ մշտական եւ նախընտրելի միջավայրի պահպանման համար, ձեռնարկ կամ ավտոմատ:
Պարզ օրինակ է սենյակի ջերմաստիճանը վերահսկելը:
Ձեռնարկի հսկողությունը վերաբերում է այն անձի ներկայությանը, որը ստուգում է կայքում (ցուցիչ) ներկայիս պայմանները (սենսորային)
, ակնկալիքներով (վերամշակում)
եւ համապատասխան գործողություններ ձեռնարկել ցանկալի արժեքը (Ակտիվատոր):
Այս մոտեցման խնդիրն այն է, որ այն շատ հուսալի չէ, քանի որ մեկը հակված է սխալի կամ աշխատանքի անփութության:
Բացի այդ, մեկ այլ խնդիր է, որ գործընթացի տեմպը, որում սկսվում է, միշտ չէ, որ համազգեստ է, ինչը նշանակում է, որ երբեմն դա կարող է լինել ավելի արագ, եւ երբեմն դա կարող է դանդաղ լինել:
Այս խնդրի լուծումը համակարգը վերահսկելու համար միկրո հսկիչ օգտագործելն է:
Ըստ տրված ճշգրտման, միկրո վերահսկիչն ծրագրավորված է վերահսկել շրջանաշրջանում միացման գործընթացը (
քննարկել ավելի ուշ)
արժեքը կամ վիճակը, դրանով իսկ վերահսկելով գործընթացը `ցանկալի արժեքը պահպանելու համար:
Այս գործընթացի օգուտն այն է, որ այս գործընթացում մարդկային միջամտության կարիք չկա:
Բացի այդ, այս գործընթացի արագությունը հետեւողական է:
Շարունակելուց առաջ շատ կարեւոր է որոշելու տարբեր ժամկետները այս պահին. Հետադարձ կապի վերահսկում. Այս համակարգում որոշակի ժամանակահատվածում մուտքագրումը կախված է մեկ կամ մի քանի փոփոխականներից, ներառյալ համակարգի արդյունքը:
Բացասական արձագանք. Այս համակարգում, հղում (մուտք)
որպես հետադարձ կապ, սխալը հանվում է, եւ մուտքի փուլը 180 աստիճան է:
Դրական արձագանք. Այս համակարգում հղում (մուտքային)
սխալները ավելացվում են, երբ հետադարձ կապը եւ մուտքը փուլում են:
Սխալ ազդանշան. Desired անկալի ելքի եւ իրական արդյունքի միջեւ տարբերությունը:
Սենսոր. Մի սարք, որն օգտագործվում է միացման որոշակի քանակությամբ սարքեր հայտնաբերելու համար:
Այն սովորաբար տեղադրվում է ելքի մեջ կամ ցանկացած վայրում, որը մենք ցանկանում ենք որոշ չափումներ կատարել:
Պրոցեսոր. Վերահսկիչ համակարգի մի մասը, որը մշակվում է ծրագրավորման ալգորիթմների հիման վրա:
Այն տեւում է որոշակի մուտք եւ արտադրում է որոշակի արդյունքներ:
Ակտիվատոր. Վերահսկիչ համակարգում ակտիվացուցիչը օգտագործվում է իրադարձություններ կատարելու համար `ելքի վրա ազդելու միկրորակլիչ ազդանշանի հիման վրա:
Փակ-հանգույց համակարգ. Համակարգ `մեկ կամ մի քանի հետադարձ կապ ունեցող օղակներով:
Բաց օղակների համակարգ. Հետադարձ կապի հանգույցի համակարգ չկա:
Վերելք Time. Արդյունքի համար անհրաժեշտ ժամանակը կբարձրանա ազդանշանի առավելագույն ամպլիտուդի 10% -ից մինչեւ 90%:
Drop Time. Արդյունքի համար անհրաժեշտ ժամանակը կնվազի 90% -ից մինչեւ 10%:
Պիկ վերաճխավարում. Գագաթնակետը գերազանցում է իր կայուն պետական արժեքը գերազանցող ելքի քանակը (
նորմալ համակարգի անցումային պատասխանը):
Կայուն ժամանակ. Արտադրանքի համար անհրաժեշտ ժամանակը կայուն պետություն հասնելու համար:
Կայուն վիճակի սխալ. Համակարգը կայուն վիճակի հասնելու համար իրական արտադրանքի եւ ակնկալվող արդյունքի միջեւ տարբերությունը: Վերը նկարը ցույց է տալիս վերահսկման համակարգի շատ պարզեցված տարբերակը:
Micro Controler- ը ցանկացած հսկիչ համակարգի հիմքն է:
Սա շատ կարեւոր բաղադրիչ է, ուստի այն պետք է ուշադիր ընտրվի համակարգի պահանջների համաձայն:
Միկրո վերահսկիչը մուտքագրում է օգտագործողի կողմից:
Այս մուտքագրում սահմանում է համակարգի համար անհրաժեշտ պայմանները:
Միկրո-վերահսկիչը նույնպես մուտքագրում է ցուցիչից:
Սենսորը միացված է ելքի հետ, եւ դրա տեղեկությունները սնվում են մուտքագրմանը:
Այս մուտքը կարող է կոչվել նաեւ բացասական արձագանք:
Բացասական արձագանքը բացատրվեց ավելի վաղ:
Հիմնվելով դրա ծրագրավորման վրա, միկրոպրոցեսորը կատարում է տարբեր հաշվարկներ եւ արդյունքներ շարժիչին:
Արդյունքների վրա հիմնված ակտուատորի կառավարման գործարանը փորձում է պահպանել այս պայմանները:
Օրինակ կարող է լինել շարժիչով շարժիչ վարորդը, որտեղ շարժիչային վարորդը վարորդն է, իսկ շարժիչը `գործարան:
Հետեւաբար շարժիչը պտտվում է տվյալ արագությամբ:
Կապված սենսորը կարդում է ընթացիկ գործարանի կարգավիճակը եւ այն կերակրում է միկրո վերահսկիչին:
Միկրո-վերահսկիչը կրկին համեմատվում է եւ հաշվարկվում է, ուստի հանգույցը կրկնվում է:
Գործընթացը կրկնվող եւ անվերջ է, եւ միկրո-վերահսկիչը կարող է պահպանել ցանկալի պայմանները:
Ահա DC շարժիչի արագությունը վերահսկելու երկու հիմնական եղանակը.
Ձեռնարկի լարման հսկողություն. Արդյունաբերական ծրագրերում DC շարժիչի արագության կառավարման մեխանիզմը կրիտիկական է:
Երբեմն կարող ենք անհրաժեշտ արագություններ ունենալ, որոնք նորմալ են կամ նորմալ են:
Հետեւաբար, մեզ անհրաժեշտ է արագության վերահսկման արդյունավետ մեթոդ:
Մատակարարման լարումը վերահսկելը արագության կառավարման ամենապարզ մեթոդներից մեկն է:
Արագությունը փոխելու համար մենք կարող ենք փոխել լարումը: բ)
Վերահսկեք PWM- ն, օգտագործելով PID. Եվս մեկ արդյունավետ միջոց `միկրո վերահսկիչ օգտագործելն է:
DC շարժիչը միացված է Micro Controler- ին `ավտոմեքենաների վարորդի միջոցով:
Motor Driver- ը IC է, որը ստանում է PWM (
զարկերակային լայնության մոդուլյացիա)
մուտքագրում Micro Controler- ի եւ DC Mot- ի արտադրանքի համաձայն `ըստ մուտքայինի: Գծապատկեր 1:
2: PWM ազդանշանի 1-ին գլուխ:
Ներածություն 3 Հաշվի առնելով PWM ազդանշանը, PWM- ի շահագործումը կարող է նախ բացատրվել:
Այն բաղկացած է որոշակի ժամանակահատվածի շարունակական իմպուլսներից:
Ժամկետը ժամանակն է, որն անցկացվում է կետի վրա, որը շարժվում է ալիքի երկարության հավասար հեռավորության վրա:
Այս իմպուլսները կարող են ունենալ միայն երկուական արժեքներ (բարձր կամ ցածր):
Մենք ունենք նաեւ երկու այլ քանակ, զարկերակային լայնություն եւ հերթապահության ցիկլ:
Իմպուլսային լայնությունը այն ժամանակն է, երբ PWM ելքը բարձր է:
Պարտականության ցիկլը զարկերակային լայնության տոկոսն է մինչեւ ժամանակաշրջան:
Մնացած ժամանակահատվածի համար արդյունքը ցածր է:
Պարտականության ցիկլը ուղղակիորեն վերահսկում է շարժիչի արագությունը:
Եթե DC շարժիչը որոշակի ժամանակահատվածում դրական լարում է ապահովում, այն կտեղափոխվի որոշակի արագությամբ:
Եթե դրական լարումը տրամադրվում է ավելի երկար ժամանակահատվածով, արագությունը ավելի մեծ կլինի:
Հետեւաբար, PWM- ի հերթապահական ցիկլը կարող է փոփոխվել `փոխելով զարկերակային լայնությունը:
Փոխելով DC շարժիչի հերթապահական ցիկլը, շարժիչի արագությունը կարող է փոփոխվել:
Արագության վերահսկում DC շարժիչային խնդիրների համար. Առաջին արագության կառավարման մեթոդի հետ կապված խնդիրն այն է, որ լարումը կարող է ժամանակի ընթացքում փոխվել:
Այս փոփոխությունները նշանակում են անհավասար արագություն:
Հետեւաբար, առաջին մեթոդը անցանկալի է:
Լուծում. Մենք օգտագործում ենք երկրորդ մեթոդը `արագությունը վերահսկելու համար:
Երկրորդ մեթոդը լրացնելու համար մենք օգտագործում ենք PID ալգորիթմը:
PID- ը ներկայացնում է համամասնական անբաժանելի ածանցյալը:
PID ալգորիթմում շարժիչի ներկայիս արագությունը չափվում եւ համեմատվում է ցանկալի արագության հետ:
Այս սխալն օգտագործվում է բարդ հաշվարկների համար `ըստ ժամանակի հերթապահության ցիկլը փոխելու:
Յուրաքանչյուր ցիկլում կա այս գործընթացը:
Եթե արագությունը գերազանցում է ցանկալի արագությունը, ապա պարտականության ցիկլը կրճատվում է, եւ տուրքի ցիկլը մեծանում է, եթե արագությունը ցածր է ցանկալի արագությունից:
Այս ճշգրտումը չի կատարվում այնքան ժամանակ, մինչեւ լավագույն արագությունը հասնի:
Անընդհատ ստուգեք եւ վերահսկեք այս արագությունը:
Ահա այս նախագծում օգտագործվող համակարգի բաղադրիչները եւ հակիրճ ներածություն յուրաքանչյուր բաղադրիչի մանրամասներին:
STM 32F407: Միկրո հսկիչ, որը մշակված է ST Micro հատվածով:
Այն աշխատում է Cortex- ի բազուկի վրա: Մ ճարտարապետություն:
Այն իր ընտանիքին տանում է 168 ՄՀց բարձր ժամացույցի հաճախականությամբ:
Motor Driver L298N. Այս IC- ն օգտագործվում է շարժիչը գործարկելու համար:
Այն ունի երկու արտաքին մուտք:
Մեկը միկրո վերահսկիչից:
Միկրո հսկիչը դրա համար ապահովում է PWM ազդանշան:
Շարժիչի արագությունը կարող է ճշգրտվել `զարկերակային լայնությունը կարգավորելով:
Դրա երկրորդ մուտքը շարժիչը վարելու համար անհրաժեշտ լարման աղբյուրն է:
DC շարժիչ. DC շարժիչը աշխատում է DC էլեկտրամատակարարման վրա:
Այս փորձի մեջ DC շարժիչը գործում է `օգտագործելով ֆոտոէլեկտրական զուգակցումը, որը կապված է շարժիչային վարորդի հետ:
Ինֆրակարմիր ցուցիչ. Ինֆրակարմիր սենսորը իրականում ինֆրակարմիր հաղորդիչ է:
Այն ուղարկում եւ ստանում է ինֆրակարմիր ալիքներ, որոնք կարող են օգտագործվել տարբեր առաջադրանքներ կատարելու համար:
IR կոդավորիչ օպտիկական միակցիչ 4N35: Օպտիկական միակցիչն այն սարք է, որն օգտագործվում է միացման միացման եւ բարձր լարման մասի ցածր լարման մասի մեկուսացման համար:
Ինչպես անունը ենթադրում է, այն աշխատում է լույսի հիման վրա:
Երբ ցածր լարման մասը ստանում է ազդանշան, հոսանքը հոսում է բարձր լարման մասում:
Համակարգը արագության կառավարման համակարգ է:
Ինչպես ավելի վաղ նշվեց, համակարգը իրականացվում է `օգտագործելով համամասնական ինտեգրալի եւ ածանցյալների պիդ:
Արագության կառավարման համակարգը ունի վերը նշված բաղադրիչները:
Առաջին մասը արագության ցուցիչն է:
Արագության ցուցիչը ինֆրակարմիր հաղորդիչ եւ ստացողի միացում է:
Երբ պինդ անցնում է U- ձեւավորված ճեղքում, սենսորը մտնում է ցածր պետություն:
Սովորաբար այն գտնվում է բարձր վիճակում:
Սենսորային արտադրանքը միացված է ցածր անցումային ֆիլտրի հետ `ներծծողի կողմից առաջացած թուլացումը վերացնելու համար, երբ սենսորի վիճակը փոխվում է:
Low ածր փոխանցման ֆիլտրը բաղկացած է դիմադրիչներից եւ կոնդենսատորներից:
Արժեքներն ընտրվել են ըստ պահանջի:
Օգտագործված կոնդենսատորը 1100NF է, իսկ օգտագործված դիմադրությունը `մոտ 25 օմ:
Low ածր փոխանցումային ֆիլտրը վերացնում է անհարկի անցողիկ պայմանները, որոնք կարող են հանգեցնել լրացուցիչ ընթերցումների եւ աղբի արժեքների:
Low ածր փոխանցումային ֆիլտրը այնուհետեւ ելք է կատարում STM միկրո-վերահսկիչի մուտքային թվային PIN- ի միջոցով:
Մյուս մասը PWM- ի կողմից վերահսկվող շարժիչն է, որը տրամադրվում է STM միկրո-վերահսկիչով:
Այս պարամետրը տրամադրվել է էլեկտրական մեկուսացում `օգտագործելով օպտիկական զույգի IC:
Օպտիկական միակցիչն ընդգրկում է LED, որը լույս է արտանետում IC փաթեթի մեջ, եւ երբ բարձր զարկերակ է տրվում մուտքային տերմինալում, այն կարճատեւ տերմինալով:
Մուտքագրման տերմինալը PWM- ն տալիս է դիմադրության միջոցով, որը սահմանափակում է օպտիկական միակցիչին միացված LED- ի հոսքը:
Արդյունքում միացված դիմադրիչ է միացված, որպեսզի տերմինալը կարճատեւ լինի, լարումը գեներացվում է ներքեւի դիմացկունությամբ, եւ դիմադրողականության վրա տերմինալին միացված PIN- ը ստանում է բարձր պետություն:
PhotoElecric Couper- ի արդյունքը միացված է Motor Driver IC- ի IN1- ին, որը պահպանում է միացնել PIN- ի բարձրությունը:
Երբ PWM հերթապահության ցիկլը փոխվում է օպտիկական միակցիչ մուտքագրում, շարժիչով վարորդի քորոցը անջատիչ է շարժիչը եւ վերահսկում շարժիչի արագությունը:
Շարժիչին տրամադրված PWM- ից հետո ավտոմեքենան վարորդը սովորաբար ապահովում է 12 վոլտ լարում:
Շարժիչային վարորդը այնուհետեւ հնարավորություն է տալիս շարժիչը գործել:
Եկեք ներկայացնենք այն ալգորիթմը, որը մենք օգտագործում էինք այս շարժիչի արագության կարգավորման ծրագրի իրականացման մեջ:
Շարժիչի pwm- ը տրամադրվում է մեկ ժամանակաչափով:
Ժամացույցի կազմաձեւումը պատրաստված է եւ սահմանվում է PWM ապահովելու համար:
Երբ շարժիչը սկսվում է, այն պտտվում է շարժիչի լիսեռին կցված ճեղքում:
Slit- ը անցնում է սենսորի խոռոչի միջով եւ արտադրում է ցածր զարկերակ:
Low ածր իմպուլսների դեպքում ծածկագիրը սկսվում եւ սպասում է, որ անցքը տեղափոխվի:
Slit- ը անհետանալուց հետո սենսորն ապահովում է բարձր պետություն, եւ ժմչփը սկսում է հաշվել:
Ժամացույցը մեզ տալիս է ժամանակը երկու ճեղքման միջեւ:
Այժմ, երբ հայտնվում է եւս մեկ ցածր զարկերակ, եթե հայտարարությունն ընդունում է կրկին, սպասելով հաջորդ աճող եզրին եւ դադարեցնել հաշվիչը:
Արագությունը հաշվարկելուց հետո հաշվարկեք տարբերությունը արագության եւ իրական հղման արժեքի միջեւ եւ տվեք PID- ին:
PID- ը հաշվարկում է հերթապահության արժեքը, որը տվյալ պահին հասնում է հղման արժեքի:
Այս արժեքը տրամադրվում է CCR (
համեմատության ռեգիստր),
կախված սխալից, ժմչփի արագությունը կրճատվում կամ ավելանում է:
Իրականացվել է ատոլական Truestudio կոդը:
STM Studio- ն կարող է տեղադրել կարգաբերման համար:
Նախագիծը ներմուծեք STM Studio- ում եւ ներմուծեք այն փոփոխականները, որոնք ցանկանում եք դիտել:
Փոքր փոփոխությունը 2017-11-4XX- ում է:
Փոխեք ժամացույցի հաճախականությունը հենց H ֆայլին, 168 ՄՀց-ում:
Կոդի կտրվածքով տրվել է վերեւում:
Եզրակացությունն այն է, որ շարժիչի արագությունը վերահսկվում է PID- ի միջոցով:
Այնուամենայնիվ, կորը այնքան էլ հարթ գիծ չէ:
Դրա համար շատ պատճառներ կան. Չնայած ցածր փոխանցման ֆիլտրին միացված սենսորը դեռեւս որոշակի թերություններ է տալիս, դրանք պայմանավորված են ոչ գծային դիմադրիչների եւ անալոգային էլեկտրոնային սարքերի որոշ անխուսափելի պատճառներով:
Այն ապահովում է assholes, որոնք կարող են համակարգի որոշակի սխալ արժեք մուտքագրել:
Ոճերի պատճառով սենսորը կարող է բաց թողնել մի քանի ճեղք, որն ապահովում է ավելի բարձր արժեք, եւ մեկ այլ սխալի հիմնական պատճառը կարող է լինել STM- ի հիմնական ժամացույցի հաճախականությունը:
STM- ի հիմնական ժամացույցը 168 ՄՀց է:
Չնայած այս խնդիրը հասցեագրված էր այս նախագծում, կա այս մոդելի ամբողջական հայեցակարգ, որը չի տրամադրում այդպիսի բարձր հաճախականություն:
Բաց հանգույցի արագությունը շատ սահուն գիծ է ապահովում ընդամենը մի քանի անսպասելի արժեքներով:
PID- ը նաեւ աշխատում է եւ ապահովում է շատ ցածր շարժիչային կայունության ժամանակ:
Շարժիչային PID- ը փորձարկվել է տարբեր լարման տարբեր լարումներով, որոնք պահում են տեղեկանքի արագության կայունությունը:
Լարման փոփոխությունը չի փոխում շարժիչի արագությունը, նշելով, որ PID- ն աշխատում է:
Ահա PID- ի վերջնական արդյունքի որոշ հատվածներ: Ա)
Փակ Loop @ 110 RPMB)
Փակ Loop @ 120 RPMThis նախագիծը հնարավոր չէ լրացնել առանց իմ խմբի անդամների օգնության:
Ես ուզում եմ շնորհակալություն հայտնել նրանց:
Շնորհակալություն այս նախագիծը դիտելու համար:
Հուսով եմ օգնել ձեզ:
Խնդրում ենք անհամբերությամբ սպասել ավելին:
Օրհնիր օրհնությունը մինչ այդ :)
