Страница 1 из 1

Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Вт мар 12, 2013 17:10:53
Disha
Доброго времени суток! Есть два мотрчика в игрушке, каждый крутит свое колесо, у каждого есть двух лопостная крыльчатка и оптопара. Моторчики подключены в диагональ Н-моста управляемого МК (наличие ШИМ возможно, но не заметно). Сразу скажу что в основную схему лезть нельзя. Крутятся они, гады, с разной скоростью. Тележка, при движении вперед, все время отклоняется в сторону. Ездить надо и вперед, и назад, и поворачивать как танк. Доступ есть к оптодатчикам, стаб. питанию и самим моторам. Как заставить моторы крутиться с одинаковой скоростью в независимости от нагрузки и направления? 2-3% точности думаю хватит. Все до чего я додумался в прикрепленном файле.

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Ср мар 13, 2013 09:30:21
Engineer_Keen
Похоже что нужно что-то вроде ABS :)
То что вы нарисовали, теоретически (при соответствующей доработке схемы до "рабочего" вида) сможет лишь в определенной степени стабилизировать скорость одного мотора. Т.е. ситуация может улучшиться, но игрушку все равно рано или поздно будет разворачивать + теряется возможность плавного изменения скорости. Низкоомный резистор для ограничения скорости - лишний нагреватель воздуха, снижающий КПД, то же касается транзисторов в линейном режиме.
Нужна схема, которая распределяет мощность между двигателями на основе одновременной информации с обоих оптопар.
Тут конечно проще всего использовать контроллер, но ставить еще один как-то нелогично, поэтому вопрос номер раз - почему нельзя лезть в основную схему? Номер два - есть там все таки ШИМ или нет? Номер три - как оно развернется, если моторчики как я понял, подключены параллельно?

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Ср мар 13, 2013 22:56:21
Disha
Транзисторы работают в ключевом режиме. uln2004 - микросхема. Моторчики независимы друг от друга. У каждого есть своя оптопара. Сравнивать импульсы от энкодеров нельзя, так как, возможна ситуация, что один крутится, а второй нет. Схема приведена только для одного мотора. Вот схема контроллера игрушки - http://cs323824.vk.me/v323824363/4cd7/fjCSxonVIKU.jpg. J20 и J21 разъемы моторов. Контроллер перепрошивать не реально. Плавно менять скорость в общем то и не надо. Сама игрушка - http://spy-robot.ru/ Вот тут парень вроде решил проблему - http://nacekomie.ru/forum/viewtopic.php ... 89#p422589, но там речь скорее идет о стабилизации мощности чем оборотов. Вот он же про ШИМ - http://nacekomie.ru/forum/viewtopic.php ... 45#p421545. На АБС действительно похоже )))

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Чт мар 14, 2013 08:31:27
Engineer_Keen
Мда... Судя по тем постам, схема какая-то сырая, да и прошивка тоже. Почему-то до сих пор в мосты ставят биполярные транзисторы, неужели они намного дешевле? Да и тот контроллер я бы вообще выкинул (раз он не перепрошивается) и засунул свой, со своей прошивкой.
Похоже что резисторы R19, R20 это обратная связь (по обратной ЭДС), т.е. по идее это действительно стабилизация мощности, но стабилизируется мощность в зависимости от нагрузки на каждый двигатель отдельно. Непонятно, нафига так делать если есть оптопары? Они кстати как-нибудь используются контроллером?
Мысль поставить подстроечный резистор была верная, это самое простое, но как там уже сказали на большом расстоянии все равно будет разворачивать, да и механика со временем поменяет свойства и придется регулировать по-новой. Раз есть случай, когда одно колесо не крутится, а скорость регулировать не нужно, то можно в качестве управляющих сигналов взять оптопары и сигналы управления н-мостами, тогда можно просто не отключать двигатель, если разница между сигналами с оптопар есть, но один из двигателей не работает. Но в любом случае такое вмешательство в работу схемы под большим вопросом, так как неизвестно, как это отразится на работе ОС по обратной ЭДС.
Например такой вариант: при движении вперед левый двигатель крутится быстрее, "наша схема" засекает разницу и притормаживает его, контроллер замечает падение обратной ЭДС и понимает что двигатель останавливается, но это же плохо! Контролер увеличивает заполнение ШИМ, "схема" еще сильнее притормаживает двигатель, в итоге, если скорости все-таки сравняются, "схема" перестанет притормаживать и двигатель рванет со всей дури - робота развернет. А все из-за того, что две системы обратной связи будут "бодаться друг с другом".

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Чт мар 14, 2013 10:13:21
Disha
Там с ОС по противо ЭДС тоже не все ясно. Как по мне то должен стоять диод-детектор. Иначе на контроллер будет приходить униполярное напряжение. Как таковой ШИМ моя схема мешать не должна. По сути, она всего лишь переменное сопротивление в цепи питания мотора. Но вот когда две ОС начнут друг друга исправлять ситуация возможна. Хотя работу родной ОС я так и не смог заметить. В схему лезть нельзя, потому что это ребенок собирает и пока папа там чего то ему будет настраивать и паять ему не интересно. Хочется именно легко подключаемый/изымаемый модуль. Ну и повторяемость пацанвой 13ти-14ти лет тоже важна.

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Чт мар 14, 2013 10:55:52
Engineer_Keen
Disha писал(а):Хотя работу родной ОС я так и не смог заметить.
На ногу контроллера, с которой предположительно идет ШИМ нужно поставить осциллограф (можно цифровой вольтметр, но это может быть не наглядно), если ОС есть, то при торможении колеса рукой, на осциллографе будет заметно изменение заполнения ШИМ (на вольтметре может повысится напряжение).
Disha писал(а):В схему лезть нельзя, потому что это ребенок собирает и пока папа там чего то ему будет настраивать и паять ему не интересно. Хочется именно легко подключаемый/изымаемый модуль. Ну и повторяемость пацанвой 13ти-14ти лет тоже важна.
Тогда на первое время подстроечный резистор - минимум пайки, можно на разъеме повесить, потом, когда ребенок соберет, наиграется и захочет разобрать/доработать (а это рано или поздно случится :))) ), можно попробовать сделать более серьезное усовершенствование.

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Чт мар 14, 2013 20:16:35
Disha
До "наиграется ребенок" еще 70 недель! Моя схема пропустит ШИМ? Она, (ШИМ) обычно в пределах 200-600 Гц для колекторных. Мои ключи работать должны медленнее. Там еще есть I2C bus. Но она фся тупая и следит тока за своими недоделанами хостами! СПС за РЕАКЦИЮ!!!!!!!))))))))))))))

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Чт мар 14, 2013 23:28:14
Disha
Переменное в цепь питания более быстрого мотора - это первое что пришло в голову. Но в зависимости от направления вращения мотор/редуктор тоже меняют скорость. ((( Беда в общем. Вот и ищу решение попроще. Уже на PICи начал поглядывать. Программатор есть программиста нет! :(

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Пт мар 15, 2013 08:31:42
Engineer_Keen
Disha писал(а):Переменное в цепь питания более быстрого мотора - это первое что пришло в голову.
Не в цепь питания, а в цепь ОС, параллельно уже стоящему сопротивлению.

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Сб мар 16, 2013 18:12:46
Alexey123
Мне кажется, что в схеме обратная связь уже есть, но ей не хватает точности. Можно добавить в имеющийся энкодер дополнительные сегменты(вернее, заменить крыльчатку), но изменятся скорость и отсюда "единица длины"(вместо метра он проедет меньше). Ещё можно подбирать резистор, заменить движки(у китайских noname очень большой разброс по всему, можно взять китайские, но имеющие нормальное название) или смазать/почистить редукторы.
Engineer_Keen, обратной связи(в аналоговом виде) там нет, есть цифровые энкодеры и цифровое управление.

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Сб мар 16, 2013 23:44:31
Engineer_Keen
Alexey123 писал(а):Engineer_Keen, обратной связи(в аналоговом виде) там нет, есть цифровые энкодеры и цифровое управление.
Ну я сужу по постам в приведенных ссылках + по схеме видно, что с полюсов моторов идут какие-то линии в контроллер, я без понятия что это за линии на самом деле, ведь кода я не видел, но логично предположить что это BEMF. С другой стороны, что это за ОС с использованием энкодеров, если от нее нет толку и игрушку разворачивает??? С энкодером можно сделать остановку двигателя с точностью до разрешающей способности крыльчатки +- инерция механики, а уж скорости одинаковые держать тем более не проблема. Кстати, а не может быть проблема с различием коэффициента трения у колес?

Re: Стабилизатор оборотов коллекторного двигателя в игрушке

Добавлено: Вс мар 17, 2013 10:29:50
Disha
Alexey123 писал(а):Кстати, а не может быть проблема с различием коэффициента трения у колес?
Если имеется ввиду сцепление колес с поверхностью то нет, тут все нормально. От типа поверхности "уход" почти не зависит. Плохую я схему нарисовал, когда сел и попытался нарисовать эпюры понял что работать не будет. Наверное все ж на МК делать придется. (((