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Titolo : Azionamento di motori in corrente continua tramite microcontrollori

Argomento : Tesi in robotica. Titolo : Azionamento di motori in corrente continua tramite microcontrollori. Candidato : Roberto de Simone Relatore : Prof. Luca Zaccarian. Motore elettrico. Disp. controllo aziona-mento. Stadio di controllo. Disp. Controllo converti-tore. Stadio di Potenza.

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Titolo : Azionamento di motori in corrente continua tramite microcontrollori

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Presentation Transcript

  1. Argomento: Tesi in robotica Titolo: Azionamento di motori in corrente continua tramite microcontrollori Candidato: Roberto de Simone Relatore: Prof. Luca Zaccarian

  2. Motore elettrico Disp. controllo aziona-mento. Stadio di controllo Disp. Controllo converti-tore Stadio di Potenza Converti-tore statico Motore elettrico Carico Riferimento Coppia Cosa è un azionamento? • Un azionamento:Stadio di Controllo e Stadio di Potenza • Stadio di Controllo: PIC 18F242 (MCU). • Stadio di Potenza: LMD18200 (Ponte H). • Controllo in feedback: sensore in corrente integrato nel LMD18200. • Dispositivo di controllo dell’azionamento : controllore PI. • Dispositivo di controllo del convertitore : trasforma in PWM. • Convertitore: stadio di potenza.

  3. Cosa è un ponte H? • Ponte H: il driver di potenza. • IM proporzionale alla coppia. • PWM: duty-cycle variabile. • Il PWM pilota gli switch (MOS-FET). • IM= funzione del PWM.

  4. LMD18200 3A 55V H-Bridge • Piedinatura • PWM, Direction e Brake • Locked Anti-Phase PWM

  5. Implementazione: Stadio di potenza • Schema elettrico • Schema di montaggio • Prototipo

  6. Implementazione: Stadio di potenza Problematiche: • Il problema del rumore agente sull’errore • Il problema del segno della corrente misurata

  7. Implementazione: Stadio di controllo LMD18200 per il pilotaggio di potenza PIC 18F242 per il controllo

  8. PIC 18F242, PICDEM2 PLUS e MPLAB • PIC 18F242 • PICDEM2 PLUS • MPLAB

  9. Implementazione: Controllore in C 18 • Lettura ingressi. • Calcolo segno della misura. • Filtraggio misure. • Filtraggio rumore su errore. • Controllore PI. • Generazione PWM.

  10. Caratterizzazione del ciclo chiuso • Verifica funzionamento circuito. • Applicazione sinusoidi a freq. differente. • Misura di I(t) e U(t). • Trasformazione tramite FFT. • Generazioni campioni che interpolati forniscono la risposta in frequenza.

  11. Informazioni sull'azionamento • Dinamica del PWM. • Banda passante a 3dB. • Fattore di scala. • Rumore sull’uscita dovuto al PWM. 0.78 V - 4.24 V ω = 10^2.40903 = 256.46[rad/s] - 8.1011 dB

  12. Conclusioni e futuri sviluppi. Conclusioni: • Prestante. • Economico. • Aggiornabile con leggi di controllo più sofisticate. Sviluppi: • PWM più veloci. • Algoritmi di controllo Anti Wind-up. • Circuiteria accessoria di warning.

  13. Ringraziamenti Grazie a tutti per la cortese attenzione.

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