36 氪 网站如何优化,牛商网上市了吗,谷歌seo详细教学,青岛天元建设集团网站电机调速控制模块说明文档 图1-1总览图片
概述本电机控制模块是用于精确控制直流无刷电机运行、以及转速的关键组件#xff0c;它能够实现对电机的启动、停止、调速、转向等操作#xff0c;并提供多种保护功能#xff0c;以确保电机的安全稳定运行。
驱动方式#xff1a;…电机调速控制模块说明文档 图1-1总览图片
概述本电机控制模块是用于精确控制直流无刷电机运行、以及转速的关键组件它能够实现对电机的启动、停止、调速、转向等操作并提供多种保护功能以确保电机的安全稳定运行。
驱动方式支持方波驱动以及foc驱动磁场定向控制
二、技术参数
输入电源[具体电压范围]
驱动工作电压范围为 12V-48V超过 36V建议减少热插拔
最大相电流[具体功率范围]
即能采样的最大电流的 80%。建议此值不要超过 98%。目前还没有确定
调速范围[具体调速范围]
输出端转速ERPM/极对数/减速比 最高转速0.57735*电源电压/极对数*减速比*转子磁链
三、硬件组成
主控部分主要包括MCU STM32F405RGT6最小系统微控制单元外设主要有测温模块、无线通讯接口模块、编码器接口模块、USB驱动模块、ADC电压采集模块、CAN通讯模块TJA1051T、显示屏模块N096-1608TBBIG11-H13。
驱动组成栅极驱动控制器DRV8301DCARAD8418WBRZ电流采集模块、半桥驱动模块IPT007N06N
供电组成主控供电12v-5v-3.3v采用TPS5430DDAR参考电路电机供电24v采集电流模块采用独立3.3v供电。Tips后续针对不同外设提供单独文档
四、应用场景 双足机器人
四足机器人
双足轮机器人
线驱机械臂
外骨骼机器人
云台相机 五、使用说明
产品主要使用方式是通过上位机来VESC tool控制也可使用其他家或自行开发 材料准备
烧录器ST-LINK、可调电源、无刷电机一个有感和无感电机编码器控制板一块、准备1条TYPEC数据线电机供电香蕉头以及高温线特软硅胶线12AWG(红黑XT60接口以及线
连接上位机需要下载USB驱动
接下来进行固件烧录该过程需要烧录两个固件一个叫Bootloader固件,一个叫APP固件Bootloader是用来烧录APP应用程序的每次STM32上电都要执行Bootloader程序然后才执行APP固件内部的应用程序。 上电前进行测试
将VESC的电源输入连接至直流可调电源没有可调电源直接接电池也行就是有些危险将可调电源设置为12V限流200ma,限制电流的目的是为了防止电机控制板爆炸冒烟 以防万一还要用万用表量一量电源输入两端是否短路5V和GND之间是否短路3.3v和GND之间是否短路确认没问题后才可以上电。
Tips上位机控制软件控制可参考官方控制文档这步最重要
第一次校准是查看电机是否可以自由转动调试时先解决空载状态下得校准
【通用设置】①电机方向设置invert motor direction若配置后发现电机输出端方向正反不对可通过更改此参数实现反向。
②电机端传感器设置sensor port mode若电机端的位置传感器为磁编码器则选择AS5047 encoder若电机使用的是线性霍尔则选择Sin/Cos若电机是开关霍尔则选择Hall sensor以此类推。
【电流设置】
DRV8301参数保持16然后根据不同电机的性能不同选择不同范围的相电流和母线电流目前产品最新设置情况如下
【转速范围设置】
转速范围设置的是电转速范围电转速、电机实际转速、减速后的转速之间的关系如下
电转速电机实际转速*电机极对数
减速后的转速电机实际转速/减速比电转速/(电机极对数*减速比)
这里设置的最大电转速是电机处于60V时的转速获取办法如下可先随意设置一个较大的值如100000erpm然后按后续步骤配置到电机编码器校准然后控制电机的电流环使电机转速达到最大95%然后记录此时使用的电压V电机电转速W则最大电转速W*60/V/0.95
【高级设置-Advance】 更改最小占空比为0%更改热敏电阻阻值为3380k
【FOC设置】
校准电机的电阻、电感磁链等参数。第六步是下载保持电机参数。
【电机控制参数配置】
Ki kp kd
【输出端编码器校准】
1、在terminal输入框输入get_enc_cal_val 180 2。 2、电机电机占空比模式20%或10%15%转动电机。
3.可以点击页面Realtime Data——rotor position——encoder观看编码器数据若是编码器没有锋刺即可停止。
4.停止在terminal输入 get_enc_cal_val 180 3电机即停止。
全部连接完成后通过上位机观察电压、电流是否正常转速以及温度是否正常是否可以完成编码器校准能否通过指令完成控制。 六、CAN 通信
电机完成校准、标定以及参数设置后即可以使用控制使用 CAN 标准帧
格式固定波特率为 1Mbps按功能可分为接收帧和反馈帧接收帧为接收到的
控制数据用于实现对电机的命令控制反馈帧为电机向上层控制器发送电机的
状态数据。根据电机选定的不同模式其接收帧帧格式定义以及帧 ID 各不相同
但各种模式下的反馈帧是相同的。
七、如果电机无法启动或者启动异常可参考
1.首先需排除电机线圈是否烧毁齿轮是否卡死
电机断电状态下手动转动电机输出端若在转动过程中有明显的阻尼则电机线圈烧毁概率最大若输出端完全无法转动以及转动过程中有异常的齿轮摩擦异响则说明减速齿轮部分有问题。
2.其次判断电机硬件驱动是否损坏。常见硬件问题有电机DRV损坏电机固件丢失电源短路CAN通信失败等问题。上位机会直接显示工作状态 电机DRV损坏特征电机测试过程中无论发送任何控制指令电机都无法转动连接上VESC上位机时能看到报错信息。 电机固件丢失此问题出现的概率很低出现现象是电机上电以后红色LED指示灯常亮。正常情况下红色LED灯不会亮只要红色LED亮了就说明电机有问题了但是具体问题不一定固件丢失需要进一步分析。 电源短路这种情况大概率是焊接电源线的时候有焊锡锡珠把电源短路了电源焊盘连锡等问题。 CAN通信失败在假设参数配置没问题的情况下先检查电源板和驱动板CAN排针连线处是否正常可用万用表测量连线是否有断路以及CANH之间CANL是否短路。
3初步判断硬件与机械结构没问题的情况下检测软件参数是否正确。 首先连接电机上传电机参数然后测试基本的控制模式。测试一台新电机第一步一定要先上传电机参数以免忘记导致默认参数将电机参数覆盖。上传电机参数的两个按键建议多点几次防止上传失败。 电机参数上传成功后可点击占空比模式等测试电机是否能正常转动。若转动异常及时点击STOP按钮使电机停下来。则说明电机参数配置有问题或驱动有一定概率有问题。 八、注意事项
本产品使用应该远离强磁环境否则会影响电机编码器数据造成电机转动异常本产品使用应保证其稳定在 70℃以内超过 70℃电机会警报超过 100℃电机会强行宕机进入待机状态无法进行控制待温度正常后恢复正常。本产品在大扭矩工作状态时会产生较多热量注意避免被烫伤。本产品在调试或工作时应保证外壳被固定。注意接线牢固避免接触不良。冬天天气干燥注意静电干扰避免损耗驱动。 后续
1.是验证所有硬件功能包括驱动移植部分验证屏幕can通讯模块、编码器模块验证
自己可以完成
2.是基于CAN通讯的三种模式开发力位混控制、伺服位置控制模式、伺服位置控制模式
电流力矩控制模式、电机刹车模式
自己完成不了 3.是完成电机参数实测功耗实测负载实测 电压 V 母线电流 A 输出功率 W 扭矩 Nm 转速 rpm 相电流 A 效率 扭矩/相电流 附录部分重要参数说明
电机参数
1.相电阻R
相与相之间的电阻值单位为 mR
2.相电感L
相与相之间的电感值单位为 uH
3.磁链λ
永磁体磁场磁链值单位为 Wb
4.粘滞系数
电机的粘滞系数仅供参考使用未使用到单位为 N*m*s/rad
5.转动惯量
电机的转动惯量辨识时尽量保持空载单位为 kg*m^2 驱动参数
1.极对数
电机转子的极对数
2.减速比
外接齿轮箱的减速比表明电机经过多少的减速进行输出
3.CAN ID
用于 CAN 通讯的电机标识 ID最终发送使用的要根据模式附
加偏移值
4.CAN 通讯超时周期数设置计量单位为 50us
加速度
5.电机加速度设定值单位 Krad/s^2
减速度
6.电机减速度设定单位 Krad/s^2尽量与加速度值一致
7.限速
电机的理论最大速度为系统计算值如有减速箱此值为减
速前的值单位 rad/s
8.过流
电机相电流峰值的过流限定百分比值
