Проект "MaxController"

[nordiver]

Можно так же для крутизны добавить функцию повышения напряжения, т.е установить на входе в контроллер индуктивность и сделать возможность синхронного выпрямления, чтобы повышающий преобразователь работал на максимальных оборотах колеса и компенсировал ЭДС мотор-колеса

[i]

...Апноут читал, но не понял, почему посреди синусов у них на графиках провалы. Странно как-то. Английский is not so good, поэтому может что не увидел... На мотор действительно нужно подавать такой жоповидный синус?

Вот здесь по-русски.

[zap]

Планирую делать сразу синус, благо алгоритм там не сложный. При старте мотора с нулевой скорости все равно будет использоваться "китайский алгоритм", так что переключиться на него ради сравнения возможность будет. Форма сигнала меняется просто - синус выбирается по таблице, а вместо синуса в таблицу можно что угодно записать.
Апноут читал, но не понял, почему посреди синусов у них на графиках провалы. Странно как-то. Английский is not so good, поэтому может что не увидел... На мотор действительно нужно подавать такой жоповидный синус?

Откуда есть пошла форма жопская у графика управляющего сигнала обсуждали на днях вот тут. А вот в этой теме nikvic подметил очень важную особенность мотор-колеса - в силу того, что это индуктивность, по мере возрастания оборотов меняется фазовый сдвиг графика тока (а магнитная сила прямо пропорционально току) относительно подаваемого на фазовые вывода напряжения. А это, в свою очередь, приводит к падению момента и КПД.

Насколько я понял, китайский контроллер с блочным управлением подаёт сигнал с опережением по фазе на 30 градусов (при 0 км/ч), а при 30 км/ч фаза тока наоборот отстаёт уже на 20 градусов. ПМСМ это одна из главных причин того, что максимальный пробег получается при скорости около 15км/ч - при этой скорости фаза управляющего напряжения и фаза тока в обмотках примерно совпадают. И именно поэтому нет смысла увлекаться увеличением скорости элвела тупым увеличением напряжения аккумулятора - без коррекции фазы сигнала основная масса дополнительной энергии теряется впустую при скоростях выше ~35км/ч (на противодействие вращению).

[nikvic]

Насколько я понял, китайский контроллер с блочным управлением подаёт сигнал с опережением по фазе на 30 градусов (при 0 км/ч),...

Никак нет. Это эффект путаницы напряжения от центральной точки и фазных напряжений.
У большинства МК индуктивность обмоток несущественна для рабочих оборотов.

[jeka]

Все, разобрался Спасибо за разъяснения.
Заодно подключился осциллографом к контроллеру, посмотрел китайский контроллер polariss от веломастеров. Выдает тупо ШИМом, в точности как на осцилограмме hulong-а.
При раскручивании мотора на педалях и замеряя от земли получаю в точности тот жопосинус, что в appnote.

[nikvic]

Апноут читал, но не понял, почему посреди синусов у них на графиках провалы. Странно как-то. Английский is not so good, поэтому может что не увидел... На мотор действительно нужно подавать такой жоповидный синус?

Вам нужно заботиться о том, как "шимить" фазы. Вот "графическое" описание полного использования  напряжения батареи, Uбат -

Представьте себе вращение равностороннего треугольника (или звезды - неважно) со стороной U <= Uбат  и момент, когда он расположен "косо". У него есть самая нижняя вершина (фаза) - вот её нужно просто соединить с "-" батареи на всё то время, пока она нижняя, т.е на протяжении 120 гр..
Две верхние на этот период нужно шимить, цепляя их в плюсу.
Скважность должна быть  равна текущему возвышению, делённому на Uбат.

Отношение U/Uбат  описывает состояние "газа": для полного газа размах межфазного напряжения будет равен Uбат.


...В апноуте сделано несколько иначе, что сокращает таблицу. Там, как я понимаю,  попеременно используется то плюс, то минус в качестве "основы": инверсией используется "зеркальность" картинки..

[Павел]

Две верхние на этот период нужно шимить, цепляя их в плюсу.

А вот и нет. Одну из них (левую, если крутить по час. сртелке) первые 60^о из 120^о шимить надо к минусу (когда она ниже средней точки треугольника), потом 60^о к плюсу, но толку думаю мало, а иначе препятствуем вращению.

Извиняюсь, напутал, 30^о к минусу и 90^о к плюсу, т.к. ЭДС обмотки 30^о направлена к общей точке, след. ток должен быть от неё, и 90^о наоборот:

[nikvic]

Две верхние на этот период нужно шимить, цепляя их в плюсу.

А вот и нет. Одну из них (левую, если крутить по час. сртелке) первые 60^о из 120^о шимить надо к минусу (когда она ниже средней точки треугольника), потом 60^о к плюсу, но толку думаю мало, а иначе препятствуем вращению.

Я уже объяснил, что это - всего лишь вариант, использующий зеркальную и поворотную симметрию. Моя первая модель  понятней, вторую я не разбирал здесь.

Для "плавного перехода" от китайского варианта к синусу вторая модель подходит лучше. Для программирования вторая естественнее (экономия памяти), но отследить её логику сложнее.

[jeka]

Комплектуха вся в наличии, плата почти запаяна. Программатор msp430, что вышибло, пока реанимировать не удалось. Завтра, если повезет, куплю с запасом буферные микрухи 74AHC244 (ее вышибло). Более популярные 74HC244 запаивал, не работает с ней
Как и предпологал, вылезло несколько некритичных косячков в разводке. Пока программатор не работает, отлаживаю основные цепи (стабилизаторы, драйверы и прочую обвязку).

[Sergey M]

Привет всем. А какая себистоимость по итогу вышла у платы?

[Vetal]

Привет всем. А какая себистоимость по итогу вышла у платы?

Себистоимость включать должна по идее все расходы, от времени на разработку и настройку до всех израсходованных деталей. Вопрос напрашивается, что Вам даст эта себистоимость, да и вряд ли ее автор считать будет, т.к. надо сидеть и расписывать все расходы и затраты времени, на что тоже надо время. Себистоимость одного экземпляра во много раз выше серийного изделия. Можно примерно предположить сумму - дофигища

[jeka]

Себестоимость изделия (комплектующие+плата) получается 4000руб если поездить по конторам (3000р - основные детали+1000 на плату и россыпуху, которую не считал) или 6000р по ценам чипа-дипа.
Это за сам контроллер. Если на руль вешать дисплей, то еще примерно 2к руб.
На разработку сейчас потратил около 10000р

[jeka]

Давно новостей от меня не было.
Итак, колесо уже крутится Пока от датчиков холла, без интерполяции, но синус готов.
Сразу всплыл косячок. При кручении колеса видно, что датчики холла расположены не строго под 120градусов друг к другу. Т.е. при очень низкой скорости вращения на разных периодах колесо на ощупь крутится с разной силой. Если опережение уменьшать - то с одних магнитов соскакивает, на других зависает.
Возникла идея сделать калибровку.
Суть калибровки такова: колесо очень медленно (и обязательно без нагрузки) крутим синусом без датчиков холла. При этом фиксируем моменты срабатывания датчиков холла и сохраняем углы срабатывания. После при работе когда холл переключает на другую позицию, подстраиваем угол на сохраненную позицию.

[i]

...Сразу всплыл косячок... ...датчики холла расположены не строго под 120градусов друг к другу...

Скорее всего "косячок" сидит в программе, это более вероятно.
Проверьте прерывания, все ли они могут срабатывать вовремя, не "ресетится"-ли проц (такое бывае когда прерывания стартуют ранее инициализации стека). Если прерывания не используются, проверте длительность главного цикла, не слишком ли он велик и нет ли в нем "мёртвых" петель.

[FAS_r7]

Давно новостей от меня не было.  Итак, колесо уже крутится
...
Суть калибровки такова: колесо очень медленно (и обязательно без нагрузки) крутим синусом без датчиков холла. При этом фиксируем моменты срабатывания датчиков холла и сохраняем углы срабатывания. После при работе когда холл переключает на другую позицию, подстраиваем угол на сохраненную позицию.

Поздравляю!   Класс, столько упорства и решимости, по белому завидую!   +1 вам
...
Интересная идея. Думаю должна быть полезна, т.к. очень вероятно, что не во все моторы датчики вкрячены строго где надо, особенно в китайских поделках.

[zap]

То что датчики могут иметь отклонения, это к бабке не ходи. Но при блочном управлении это не должно вносить большую разницу, а вот при синусодиальном это может внести очень существенные погрешности.

Про калибровку датчиков я думал ещё с год назад. Эта функция полезна ещё и тем, что позволит работать и с моторами где датчики со сдвигом 60, и 120 градусов. И фазные провода можно ффтыкать как угодно

[jeka]

Сейчас я доделал синус - крутит. Прям по тем таблицам, что в апноуте.
Алгоритм пока сырой: подсчитываю сколько было тиков ШИМа на текущем интервале (60 град.) датчиков холла. Интерполирую синус на следующий интервал.
Поэтому разница в длине этих интервалов образует стыки синусов.
По ощущениям (испытывал на lyuann, которое с планетаркой) - при синусе стало крутится значительно плавнее. Гул стал существенно тише, особенно под нагрузкой. Но не исчез совсем. Подозреваю что частично из-за стыков. Посмотрел осциллографом - на синус похоже, но немного битый.
Так что датчики холла нужно полюбому калибовать.
Т.к. мой лгоритм начинает интерполировать при достижении небольшой скорости (порядка 0.5-1 км/ч), то когда контролируешь колесо рукой - очень хорошо заметен перепад: прекращаются перескоки между магнитами и немного увеличивается момент. Ток не мерял, насчет КПД не скажу. Скорее всего ток тоже менятся при изменении алгоритма.
Еще есть приколы с имп. понижающим преобразователем, что "i" в схемке использовал. Он при больших токах на полевиках или иногда при касании осциллографом к земле почему-то вырубается. А чтоб включился нужно чтоб на вторичке (контроллере) напрядение упало до 0. А когда подключена отладка и она питает вторичку, напряжение до 0 не падает и чтоб оживить приходится вырубать-врубать отладку.

[jeka]

После перерыва продолжаю заниматься созданием прошивки контроллера.

Задача: как быстро просчитать, сколько тиков откладывать на следующий интервал в B градусов, если предыдущий интервал в A градусов был пройден за N тиков. Т.е. X=N*(B/A).
Как быстро B поделить на A, если A и B имеют значения - около 600 (кол-во градусов *10), скажем, актуальный диапазон - от 500 до 700.
Процессор 16-битный, Можно использовать lookup таблицы до 8КБ размером, а также аппаратный умножитель 16bit*16bit=32bit.

Не совсем точный, но приемлимый алгоритм можно сделать с помощью lookup таблицы: Скажем, так:
I=100+A-B
I=min(199,I); защита от вехней границы
I=max(0,I); защита от нижней границы
X=table[ I ]; Выгребаем значение по индексу I из lookup таблицы в 200 значений.
Этот алгоритм имеет погрешность, т.к. не совсем честный. Возможно что-то с 2мя lookup таблицами?