Контроллеры Vector, открытый код. (Велосипед / Моноцикл / Сигвей)

[Игорь Куршаков]

Есть несколько вопросов.

1. Можно ли запараллелить выходы на поворотники, чтобы иметь мощный стоп-сигнал?
2. В программе на ноут ограничения по мгновенному току можно ли делать не выпадающим списком, а ручным вводом, для полной настройки? Или хотя бы сделать вначале шаг  поменьше. 20А лично мне мало, а 40 уже много.

И еще идея - раздельное подключение тормозов, с раздельными режимами. У вас реализована рекуперация ручкой газа. Сначала сброс, потом набор. Правым тормозом это сделать невозможно. Предлагаю правый тормоз зашить на жесткий режим для экстренного торможения. Нажимаем тормоз, отпускаем газ с большого пальца.

[VVK]

Есть несколько вопросов.

1. Можно ли запараллелить выходы на поворотники, чтобы иметь мощный стоп-сигнал?

Да, если не использовать их в качестве поворотников. Еще мощный стоп-сигнал можно включать через реле.

2. В программе на ноут ограничения по мгновенному току можно ли делать не выпадающим списком, а ручным вводом, для полной настройки? Или хотя бы сделать вначале шаг  поменьше. 20А лично мне мало, а 40 уже много.

Нет, т.к. защита аппаратная с фиксированным числом уровней. Чтобы дискретность стала меньше, можно поставить датчик на меньший ток.
Также скоро добавлю отдельно регулировку фазного тока.

И еще идея - раздельное подключение тормозов, с раздельными режимами. У вас реализована рекуперация ручкой газа. Сначала сброс, потом набор. Правым тормозом это сделать невозможно.
Предлагаю правый тормоз зашить на жесткий режим для экстренного торможения. Нажимаем тормоз, отпускаем газ с большого пальца.

Если тормоза кнопочные, то они подключаются к контроллеру параллельно и различий между правым и левым нет.

[DragonTM]

попробовал сменить прошивку, что то ничего не получается. Никакого эффекта при подключении юсб к компьютеру.
Тормоз аналоговый курком, пробовал и полностью его выжимать и на половину.

[VVK]

попробовал сменить прошивку, что то ничего не получается. Никакого эффекта при подключении юсб к компьютеру.
Тормоз аналоговый курком, пробовал и полностью его выжимать и на половину.

Тормоз должен быть кнопочный, который к двухпроводному разъему подсоединяется. Если этого тормоза под рукой нет, то можно просто чем-нибудь закоротить провода этого разъема. Затем при закороченных проводах (или нажатом кнопочном тормозе), нужно подключить USB. Питание включать не нужно.
Дальше по инструкции.

[-STEP-]

Очень интересен  сабж. Интересует текущая цена и сроки изготовления. Режим контроллера можно оперативно  менять с андроид телефона?  Гарантия предоставляется?

[VVK]

Очень интересен  сабж. Интересует текущая цена и сроки изготовления.

Я пока приостановил продажи, всего было продано около 10-ти бетта-версий. Из них эксплуатируется только один, три сгорело, про остальные не знаю.

Причины выхода из строя были следующие:

1. Резкое торможение в жестком режиме на скорости 60км/ч со свинцовой батареей. Скорее всего свинцовая батарея не смогла принять сильный обратный ток, в результате чего произошел скачок напряжения, который превысил допустимое напряжение фетов. Сгорел контроллер сильно, находится в процессе восстановления.
Вывод: при использовании контроллера со свинцовой батареей электронным тормозом нужно пользоваться аккуратно. В ближайшей версии будет добавлено ограничение тока рекуперации.

2. Сначала была пробуксовка колеса, а потом резкое сцепление с поверхностью. Не хватило скорости срабатывания токовой защиты и из за броска тока вышли из строя нижние феты в одном плече.
Вывод: нужно в настройках увеличить скорость срабатывания защиты среднего тока, скорее всего этого будет достаточно. И на всякий случай не допускать сильных пробуксовок.

Для этого:

Из программы ПК требуется задать следующие значения параметров "П" и "И" в панели задания среднего тока "Средний, мА" на вкладке "Двигатель" : 
П = 20, И = 40.  Эти параметры отвечают за скорость срабатывания защиты среднего тока, и их желательно побольше ставить.  В принципе, их можно еще увеличить, только нужно проверять, чтобы при срабатывании защиты не было дерганий. Например, можно задать небольшой средний ток (где-то в районе 20А) и пробовать увеличивать эти коэффициенты до тех пор, пока при срабатывании МК не начнет дергаться.
Чем быстрее срабатывает защита, тем надежнее будет защищен контроллер от перегрузок.

3.  Контроллер сгорел при подаче газа при неправильной настройке фаз. Тут программно сложно что-то сделать, фазы должны быть настроены правильно.

Все сгоревшие контроллеры находятся в процессе восстановления.

Также у меня появился нагрузочный стенд, на котором я смогу доработать токовые защиты.

Режим контроллера можно оперативно  менять с андроид телефона? 

Можно, но с большим трудом, т.к. программа андроида еще очень сырая.

Гарантия предоставляется?

Да. После того, как возобновлю продажи.

[-STEP-]

[user]VVK[/user], Благодарю за развернутый ответ. Как продажи восстановите-дайте знать.

[Lazarev]

Через недельку и я свой тестовый образец поставлю
Но надеюсь никаких проблем не будет.

[А.У.Т.]

[user]Kyznec2002@mail.ru[/user],  Кто то слегка оптиместичен, но постораемся)))

[DragonTM]

А ссылку на программу под андроид можно? она в магазине есть или только в руте устанавливается?

Добавлено 07 Июль 2016 в 22:11
а еще про поддержку термодатчиков хотел спросить, я видимо не тот поставил или не тот купил, запутался. В общем у меня при  выборе КТУ83/110 показывает -31 при комнатной температуре, а если выбрать КТУ81/210 то -55

[VVK]

А ссылку на программу под андроид можно? она в магазине есть или только в руте устанавливается?

Вот ссылка: https://yadi.sk/d/EW-YoDo9ryXrR Там просто *.apk файл. Программа еще очень сырая, в магазин ее выкладывать рано.

Сначала нужно создать пару с контроллером средствами андроид. Затем, запустить программу и нажать клавишу "подключить". При этом появится список подключенных устройств, в котором нужно выбрать "RoboWell-xxxxx". После соединения навигация по программе выполняется через кнопку системного меню. В последних версиях андроида этой кнопки по умолчанию может не быть, ее зачем-то прячут. Если ее нет, то ее нужно будет включить через меню андроида.
В будущем я навигацию по другому сделаю, без кнопки.

Если при установленном соединении опять нажать "подключить", то текущее соединение будет разорвано и опять появится список подключенных устройств.

а еще про поддержку термодатчиков хотел спросить, я видимо не тот поставил или не тот купил, запутался. В общем у меня при  выборе КТУ83/110 показывает -31 при комнатной температуре, а если выбрать КТУ81/210 то -55

Ну да, наверное, вы купили не тот датчик.

[VVK]

       Меня иногда спрашивают, как работают токовые ограничители в контроллере. Ниже я постарался доступным языком объяснить, что это такое. Надеюсь, будет понятно не только специалистам.

       В контроллере на данный момент имеется два вида токовых ограничений: ограничение среднего батарейного тока и мгновенного батарейного. Также в самое ближайшее время будет добавлено ограничение фазного тока, который пересчитывается из батарейного (т.к. в контроллере датчик тока стоит в батарейной цепи). Но про фазный будет в следующем посте, в этом только про средний и мгновенный батарейные.
       Ниже я буду приводить осциллограммы токов с пояснениями. Эти осциллограммы были сняты на испытательном (нагрузочном) стенде, который представляет собой 1кВт двигатель, нагруженный регулируемым порошковым тормозом. Тормозное усилие было выбрано так, чтобы при питании 45В батарейный ток двигателя был 25А. Т.е. получается чуть более 1кВт.
       Само испытание заключалось в резкой (скачкообразной) подаче 100%  питания на двигатель и снятия токовых осциллограмм. Т.е. сначала на двигатель ничего не подается, а затем сразу 100%.
При отключенных токовых защитах диаграмма тока выглядит так (масштаб: по вертикали 1 клетка соответствует 12А, по горизонтали 25мсек.) :



      Как видно из этой диаграммы, сначала происходит скачок тока до 70А, а затем двигатель начинает раскручиваться, и ток опускается до 40А, а потом до 25А.

      Теперь зададим ограничение среднего тока 25А. Диаграмма получается такой:



      На ней видно, что при резком скачке ток колеблется примерно вокруг 30А, а затем опускается до заданного уровня в 25А. При более мелком масштабе этот процесс выглядит так (в одной клетке по горизонтали 2.5 мсек):



      Алгоритм ограничения среднего тока тоже имеет свое быстродействие. Поэтому начальный скачок тока тут тоже есть, но его длительность значительно меньше, чем без ограничения - около 5мсек.

      Ниже диаграмма с ограничением 12А:



      На ней отчетливо виден начальный скачок длительностью 2.5 мсек и дальнейшая работа двигателя с током в районе 12А.
      Убрать этот скачок можно ограничением мгновенного тока. Это аппаратное ограничение, которое с каждым импульсом ШИМ контролирует заданный порог. Если ток его превышает, то импульс ШИМ отключается и импульс батарейного тока рвется. Т.к. максимальное значение тока обычно значительно выше среднего, то порог срабатывания мгновенной защиты нужно устанавливать существенно выше защиты по среднему току. На диаграмме ниже порог защиты по мгновенному току задан 58А :



      Не ней видно, что амплитуда начального импульса уменьшилась. Если этот порог снизить до 34А, то начальный скачок будет практически не виден:



      Но у аппаратной (мгновенной) защиты есть существенный недостаток - она при срабатывании ломает форму синуса. При этом на трапеции ее срабатывание особо не заметно.

      Следует иметь в виду, что на приведенных диаграммах показаны очень жесткие условия работы двигателя. В реальной жизни вряд-ли кто-то будет подавать сразу 100% мощности. Поэтому и диаграммы будут более сглаженные.


      И ниже еще пара диаграмм, не имеющих отношения к токовой защите.
Форма тока в одной фазе при управлении трапецией выглядит так:



      А синус так:



ПРОДОЛЖЕНИЕ ТУТ.

[on4ip]

Картинки действительно интересные. Только не понятно про 100 процентов питания, это подача полного питания за 1 такт шим? У вас точно батарейгый ток или это ток конденсатора дс шины? При 40 кгц шим 5 мс довольно большое время срабатывания относительно шим. И интересно с двигателем с малой индуктивностью и сопротивлением как это будет работать. А так очень познавательно.

[VVK]

не понятно про 100 процентов питания, это подача полного питания за 1 такт шим?

Сначала заполнение ШИМ 0%, а потом сразу включается 100%. Т.е. подается все напряжение.

У вас точно батарейгый ток или это ток конденсатора дс шины?

Датчик измеряет ток, который идет непосредственно в двигатель. Т.е. сначала стоит батарея (ее роль выполняет мощный БП на 100А), потом конденсаторы в контроллере, потом датчик тока.

И интересно с двигателем с малой индуктивностью и сопротивлением как это будет работать.

Пока нет возможности опробовать такой двигатель, т.к. слишком сложно механически соединить двигатель и тормоз. И прочность нужна высокая, т.к. рывок очень сильный получается.

[VVK]

Теперь про фазный ток.

Осциллоргаммы фазных токов при синусе и трапеции я приводил в конце этого поста, повторять их не буду. 
Как видно из предыдущего материала, батарейный и фазный токи имеют разную форму: батарейный является импульсным прерывистым, а фазный - переменным (при синусном управлении его форма представляет собой обычную синусоиду). Для того, чтобы наглядно сравнить эти токи, их осциллограммы желательно наложить одну на другую. Но при вращающемся двигателе это сделать затруднительно из-за их разной формы и временных параметров. Поэтому для того, чтобы стабильно отображать эти токи на осциллографе, можно принудительно остановить двигатель и измерять ток в одной фазе. Остановить можно либо заклинив его тормозом, либо задав неправильный порядок фаз. Ниже приводится осциллограмма батарейного и фазного тока в одной фазе при стоящем двигателе. Желтый график - батарейный ток, синий - фазный. Одна клетка по вертикали - 12А:

Как видно из осциллограммы, ток в фазе является непрерывным и идет по "верхушкам" импульсов ШИМ. Т.е. подтверждается правило, что фазный ток равен батарейному деленному на % заполнения ШИМ (без учета КПД).

На следующей осциллограмме показаны токи при ограничении мгновенного тока 26А. Уровень ШИМ при этом был задан около 100%:


Несмотря на то, что скважность ШИМ была большой, длительности импульсов не увеличились, т.к. аппаратная защита отключает их при достижении батарейным током заданного порога. Средний же фазный ток получается при этом раза в полтора меньше этого порога.

Что касается среднего фазного тока, то он ограничивается точно также, как и батарейный, только порог пересчитывается в соответствии со скважностью ШИМ.

Еще немного про управление скоростью и током.
Как я уже писал выше, это такой режим, при котором уровень напряжения с курка газа пересчитывается в скорость, которая должна быть задана. Далее контроллер задает двигателю такой ток, при котором будет выдерживаться эта скорость. Ниже приведена диаграмма, снятая с помощью управляющей программы для контроллера. Контроллер вращал двигатель на стенде с разной нагрузкой, но одной и той же заданной скоростью в 20км/ч. Красный график - это скорость МК, синий - батарейный ток. Напряжение - 50В. Одна единица по горизонтали - 4мс:



Сначала нагрузка была задана минимальная, ток колебался в районе 2 - 3 А. Колебания скорости были также минимальны. Затем, начиная с 4000-го деления, нагрузка была повышена до 20А (при 50В это 1кВт). При этом при резком изменении нагрузки видны кратковременные провалы скорости, которые затем отрабатываются регулятором, и скорость опять устанавливается в районе 20км/ч. Затем, с 5000-го деления, нагрузка была резко повышена до 30А (1.5кВт). Опять в момент изменения нагрузки виден провал скорости, но затем скорость становится постоянной. Далее, нагрузка была резко снижена до минимальной. При этом наоборот, наблюдается кратковременное увеличение скорости и последующий возврат ее к 20км/ч.

[on4ip]

Все абсолютно верно.

[Fin4master]

[user]VVK[/user], чем вы мерили ток?

[VVK]

[user]VVK[/user], чем вы мерили ток?

Для снятия осциллограмм подключил датчика тока ACS758 к одной из фаз, и с него на осциллограф.