Здраво свима, ја сам тахир ул хак из другог пројекта.
Овог пута је било време да се уради МЦ који је користио 2017-11-407.
Ово је крај средњорочног програма.
Надам се да ти се свиђа.
За то је потребно много концепата и теорија, па хајде да га прво погледамо.
Са појавом компјутера и индустријализованог процеса, у историји људских бића је било истраживања да се развију методе за редефинисање процеса, и што је још важније, да се користе машине за аутономну контролу процеса.
Циљ је да се смањи људско учешће у овим процесима, чиме се смањују грешке у овим процесима.
Стога је настала област \'инжењеринга система управљања\'.
Инжењеринг система управљања може се дефинисати као коришћење различитих метода за контролу рада процеса или одржавање константног и преферираног окружења, било ручно или аутоматско.
Једноставан пример је контрола температуре у просторији.
Ручна контрола се односи на присуство особе која проверава тренутне услове на лицу места (сензор)
, са очекивањима (обрада)
и предузима одговарајуће радње да би се добила жељена вредност (актуатор).
Проблем са овим приступом је што није баш поуздан јер је склон грешкама или немару на послу.
Поред тога, други проблем је што брзина процеса који покреће актуатор није увек уједначена, што значи да понекад може бити бржа од потребне брзине, а понекад може бити спора.
Решење овог проблема је коришћење микроконтролера за контролу система.
Према датој спецификацији, микроконтролер је програмиран да контролише процес повезивања у колу (
Разговарајте касније)
Вредност или стање, чиме се контролише процес за одржавање жељене вредности.
Предност овог процеса је у томе што нема потребе за људском интервенцијом у овом процесу.
Поред тога, брзина овог процеса је конзистентна.
Пре него што наставимо, кључно је одредити различите термине у овом тренутку: Контрола повратних информација: У овом систему, улаз у одређено време зависи од једне или више променљивих, укључујући излаз система.
Негативна повратна информација: У овом систему, референца (улаз)
Као повратна информација, грешка се одузима и фаза улаза је 180 степени.
Позитивне повратне информације: У овом систему, референтне (улазне)
грешке се додају када су повратна информација и улаз у фази.
Сигнал грешке: разлика између жељеног излаза и стварног излаза.
Сензор: уређај који се користи за откривање одређеног броја уређаја у колу.
Обично се поставља у излаз или било где где желимо да извршимо нека мерења.
Процесор: део управљачког система који се обрађује на основу програмских алгоритама.
Потребно је нешто уноса и производи неки излаз.
Актуатор: у контролном систему, актуатор се користи за обављање догађаја на основу сигнала који генерише микроконтролер да утиче на излаз.
Систем затворене петље: систем са једном или више повратних петљи.
Систем отворене петље: не постоји систем за повратну петљу.
Време пораста: Време потребно да излаз порасте са 10% максималне амплитуде сигнала на 90%.
Време пада: Време потребно да излаз падне са 90% на 10%.
Врхунско прекорачење: вршно прекорачење је количина излаза која премашује његову вредност у стабилном стању (
Нормално током системског пролазног одзива).
Стабилно време: Време потребно да излаз достигне стабилно стање.
Грешка у стабилном стању: разлика између стварног излаза и очекиваног излаза када систем достигне стабилно стање. Слика изнад приказује веома поједностављену верзију контролног система.
Микроконтролер је срж сваког контролног система.
Ово је веома важна компонента, па је треба пажљиво одабрати у складу са захтевима система.
Микроконтролер прима податке од корисника.
Овај улаз дефинише услове потребне за систем.
Микроконтролер такође прима улаз од сензора.
Сензор је повезан на излаз и његове информације се враћају на улаз.
Овај улаз се такође може назвати негативном повратном спрегом.
Негативне повратне информације су објашњене раније.
На основу свог програмирања, микропроцесор врши различите прорачуне и излази на актуатор.
Постројење за управљање актуаторима засновано на излазу покушава да одржи ове услове.
Пример може бити возач мотора који покреће мотор, где је возач мотора возач, а мотор фабрика.
Због тога се мотор ротира одређеном брзином.
Повезани сензор чита статус тренутне фабрике и шаље га назад микроконтролеру.
Микроконтролер се поново упоређује и израчунава, па се петља понавља.
Процес се понавља и бескрајан, а микроконтролер може одржавати жељене услове.
Ево два главна начина за контролу брзине ДЦ мотора)
Ручна контрола напона: у индустријским апликацијама, механизам контроле брзине ДЦ мотора је критичан.
Понекад ће нам можда требати брзине које су веће или ниже од нормалних.
Стога нам је потребан ефикасан метод контроле брзине.
Контролисање напона напајања је један од најједноставнијих метода контроле брзине.
Можемо да променимо напон да променимо брзину. б)
Контролишите ПВМ користећи ПИД: други ефикаснији начин је коришћење микроконтролера.
ДЦ мотор је повезан са микро контролером преко драјвера мотора.
Покретач мотора је ИЦ који прима ПВМ (
импулсна ширина модулације)
улаз из микро контролера и излаз на ДЦ мотор у складу са улазом. Слика 1.
2: Поглавље 1 ПВМ сигнала.
Увод 3 с обзиром на ПВМ сигнал, прво се може објаснити рад ПВМ-а.
Састоји се од континуираних импулса током одређеног временског периода.
Временски период је време које проведе тачка која се креће на растојању једнакој таласној дужини.
Ови импулси могу имати само бинарне вредности (ХИГХ или ЛОВ).
Такође имамо две друге величине, ширину импулса и радни циклус.
Ширина импулса је време када је ПВМ излаз висок.
Радни циклус је проценат ширине импулса у односу на временски период.
У остатку временског периода, излаз је низак.
Радни циклус директно контролише брзину мотора.
Ако ДЦ мотор обезбеди позитиван напон у одређеном временском периоду, он ће се кретати одређеном брзином.
Ако је позитиван напон обезбеђен на дужи временски период, брзина ће бити већа.
Стога се радни циклус ПВМ може променити променом ширине импулса.
Променом радног циклуса ДЦ мотора, брзина мотора се може променити.
Контрола брзине за проблеме са ДЦ мотором: проблем са првом методом контроле брзине је тај што се напон може променити током времена.
Ове промене значе неуједначену брзину.
Стога је први метод непожељан.
Решење: Користимо други метод за контролу брзине.
Користимо ПИД алгоритам да допунимо други метод.
ПИД представља пропорционални интегрални извод.
У ПИД алгоритму, тренутна брзина мотора се мери и пореди са жељеном брзином.
Ова грешка се користи за сложене прорачуне за промену радног циклуса мотора према времену.
Овај процес постоји у сваком циклусу.
Ако брзина прелази жељену брзину, радни циклус се смањује, а радни циклус се повећава ако је брзина нижа од жељене брзине.
Ово подешавање се не врши док се не постигне најбоља брзина.
Стално проверавајте и контролишите ову брзину.
Ево компоненти система које се користе у овом пројекту и кратког увода у детаље сваке компоненте.
СТМ 32Ф407: микроконтролер који је дизајнирао СТ Мицро-сецтион.
Ради на АРМ Цортек-у. М Арцхитецтуре.
Предводи своју породицу са високом фреквенцијом такта од 168 МХз.
Покретач мотора Л298Н: Овај ИЦ се користи за покретање мотора.
Има два екстерна улаза.
Један са микро контролера.
Микроконтролер обезбеђује ПВМ сигнал за њега.
Брзина мотора се може подесити подешавањем ширине импулса.
Његов други улаз је извор напона потребан за погон мотора.
ДЦ мотор: ДЦ мотор ради на ДЦ напајање.
У овом експерименту, ДЦ мотором се управља помоћу фотоелектричне спојнице повезане са драјвером мотора.
Инфрацрвени сензор: инфрацрвени сензор је заправо инфрацрвени примопредајник.
Шаље и прима инфрацрвене таласе који се могу користити за обављање различитих задатака.
ИР енкодер оптички спојник 4Н35: оптички спојник је уређај који се користи за изоловање нисконапонског дела кола и дела високог напона.
Као што назив говори, ради на бази светлости.
Када нисконапонски део добије сигнал, струја тече у високонапонском делу.
Систем је систем контроле брзине.
Као што је раније поменуто, систем је имплементиран коришћењем ПИД-а пропорционалног интеграла и деривата.
Систем контроле брзине има горе наведене компоненте.
Први део је сензор брзине.
Сензор брзине је инфрацрвено коло предајника и пријемника.
Када чврста материја прође кроз прорез у облику слова У, сензор улази у ниско стање.
Обично је у високом стању.
Излаз сензора је повезан са нископропусним филтером да би се елиминисало слабљење изазвано прелазним процесом који се генерише када се стање сензора промени.
Нископропусни филтер се састоји од отпорника и кондензатора.
Вредности су одабране према потреби.
Коришћени кондензатор је 1100нф, а коришћени отпор је око 25 ома.
Нископропусни филтер елиминише непотребне пролазне услове који могу резултирати додатним очитањима и вредностима смећа.
Нископропусни филтер се затим излази кроз кондензатор на улазни дигитални пин стм микроконтролера.
Други део је мотор који контролише ПВМ који обезбеђује стм микроконтролер.
Ово подешавање је обезбеђено електричном изолацијом помоћу оптичке спојнице иц.
Оптички спојник укључује ЛЕД који емитује светлост унутар иц пакета, а када се на улазном терминалу да високи импулс, он је кратко спојио излазни терминал.
Улазни терминал даје ПВМ кроз отпорник који ограничава струју ЛЕД спојене на оптички спојник.
Падајући отпорник је повезан на излаз тако да када је терминал кратко спојен, напон се генерише на падајућем отпорнику и пин спојен на терминал на отпорнику добија високо стање.
Излаз фотоелектричне спојнице је повезан са ИН1 управљачког склопа мотора који одржава висину пина за омогућавање.
Када се Пвм радни циклус промени на улазу оптичког спојника, пин покретача мотора пребацује мотор и контролише брзину мотора.
Након ПВМ-а који се даје мотору, драјвер мотора обично обезбеђује напон од 12 волти.
Покретач мотора тада омогућава мотору да ради.
Хајде да представимо алгоритам који смо користили у реализацији овог пројекта регулације брзине мотора.
Пвм мотора обезбеђује један тајмер.
Конфигурација тајмера је направљена и подешена да обезбеди ПВМ.
Када се мотор покрене, он ротира прорез причвршћен за осовину мотора.
Прорез пролази кроз шупљину сензора и производи низак пулс.
При ниским импулсима, код почиње и чека да се прорез помери.
Када прорез нестане, сензор даје високо стање и тајмер почиње да броји.
Тајмер нам даје време између два прореза.
Сада, када се појави још један низак импулс, ИФ изјава се поново извршава, чекајући следећу растућу ивицу и заустављајући бројач.
Након израчунавања брзине, израчунајте разлику између брзине и стварне референтне вредности и дајте пид.
Пид израчунава вредност радног циклуса која достиже референтну вредност у датом тренутку.
Ова вредност се даје у ЦЦР (
Регистар за поређење)
У зависности од грешке, брзина тајмера се смањује или повећава.
Атоллиц Труестудио код је имплементиран.
СТМ студио ће можда морати да се инсталира ради отклањања грешака.
Увезите пројекат у СТМ студио и увезите варијабле које желите да видите.
Мала промена је на 2017-11-4кк.
Промените фреквенцију такта прецизно у х датотеку на 168 МХз.
Исечак кода је дат изнад.
Закључак је да се брзина мотора контролише помоћу ПИД-а.
Међутим, крива није баш глатка линија.
Постоји много разлога за то: иако сензор повезан са нископропусним филтером и даље пружа одређене дефекте, они су због неких неизбежних разлога због нелинеарних отпорника и аналогних електронских уређаја, мотор не може да се окреће глатко при малом напону или пвм.
Обезбеђује шупке који могу довести до тога да систем унесе неку погрешну вредност.
Због подрхтавања, сензор може пропустити неки прорез који даје већу вредност, а главни разлог за још једну грешку може бити фреквенција такта језгра стм-а.
Такт језгра Стм је 168 МХз.
Иако је овај проблем обрађен у овом пројекту, постоји холистички концепт овог модела који не обезбеђује тако високу фреквенцију.
Брзина отворене петље обезбеђује веома глатку линију са само неколико неочекиваних вредности.
ПИД такође ради и обезбеђује веома мало време стабилности мотора.
ПИД мотора је тестиран на различитим напонима који су одржавали референтну брзину константном.
Промена напона не мења брзину мотора, што указује да ПИД ради.
Ево неких сегмената коначног излаза ПИД-а. а)
Затворена петља @ 110 рпм)
Затворена петља @ 120 рпм Овај пројекат не би могао бити завршен без помоћи чланова моје групе.
Желим да им се захвалим.
Хвала вам што сте гледали овај пројекат.
Надам се да ћу вам помоћи.
Радујте се још.
Благослови пре тога :)
