Prinsip Motor DC

Prinsip kawalan motor DC tanpa berus adalah seperti berikut: Untuk membuat motor berputar, unit kawalan mesti terlebih dahulu menentukan kedudukan pemutar motor berdasarkan Hall-sensor. Kemudian, mengikut belitan stator, ia menentukan urutan di mana transistor kuasa dalam penyongsang dihidupkan (atau dimatikan). Transistor AH, BH dan CH (dipanggil transistor kuasa lengan atas) dan transistor AL, BL dan CL (dipanggil transistor kuasa lengan bawah) dalam penyongsang secara berurutan mengalirkan arus melalui gegelung motor, menghasilkan medan magnet berputar mengikut arah jam (atau{3}}lawan arah jam). Medan magnet ini berinteraksi dengan magnet rotor, dengan itu menyebabkan motor berputar mengikut arah jam/berlawanan-mengikut arah jam. Apabila pemutar motor berputar ke kedudukan di mana penderia-Dewan mengesan set isyarat lain, unit kawalan menghidupkan set transistor kuasa seterusnya. Kitaran ini berterusan, membenarkan motor berputar ke arah yang sama sehingga unit kawalan memutuskan untuk menghentikan pemutar motor, di mana transistor kuasa dimatikan (atau hanya transistor kuasa lengan bawah dihidupkan). Untuk membalikkan arah pemutar, transistor kuasa dihidupkan dalam urutan terbalik.

Corak pensuisan asas untuk transistor kuasa boleh digambarkan seperti berikut: AH, BL → AH, CL → BH, CL → BH, AL → CH, AL → CH, BL. Walau bagaimanapun, adalah dilarang sama sekali untuk menukarnya sebagai AH, AL, BH, BL atau CH, CL. Tambahan pula, kerana komponen elektronik sentiasa mempunyai masa tindak balas pensuisan, masa pensuisan transistor kuasa mesti mengambil kira masa tindak balas ini. Jika tidak, jika lengan atas (atau lengan bawah) tidak ditutup sepenuhnya sebelum lengan bawah (atau lengan atas) dibuka, litar pintas akan berlaku, menyebabkan transistor kuasa terbakar.

Apabila motor mula berputar, unit kawalan membandingkan (atau mengira melalui perisian) arahan (terdiri daripada kelajuan yang ditetapkan oleh pemandu dan kadar pecutan/pecutan) dengan kelajuan perubahan isyarat penderia-dewan untuk menentukan kumpulan suis (AH, BL, AH, CL, BH, CL atau ...) harus dihidupkan dan untuk berapa lama. Jika kelajuan tidak mencukupi, masa hidup-lebih lama; jika kelajuannya berlebihan, masa hidup-lebih pendek. Bahagian operasi ini dikendalikan oleh PWM. PWM (Pulse Width Modulation) menentukan kelajuan motor, dan menjana PWM sedemikian adalah kunci untuk mencapai kawalan kelajuan yang tepat.

Kawalan kelajuan tinggi-mesti mempertimbangkan sama ada resolusi jam sistem mencukupi untuk mengendalikan masa pemprosesan arahan perisian. Tambahan pula, cara -perubahan isyarat sensor Hall diakses turut mempengaruhi prestasi pemproses, ketepatan dan prestasi masa sebenar-. Untuk-kawalan kelajuan rendah, terutamanya-rendah, isyarat penderia Hall-berubah dengan lebih perlahan. Oleh itu, kaedah pemerolehan isyarat, pemasaan pemprosesan, dan konfigurasi parameter kawalan yang sesuai berdasarkan ciri motor menjadi penting. Sebagai alternatif, maklum balas kelajuan boleh diubah suai untuk menggunakan perubahan pengekod sebagai rujukan, meningkatkan resolusi isyarat untuk kawalan yang lebih baik. Operasi motor yang lancar dan tindak balas yang baik juga bergantung pada kesesuaian kawalan PID. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, motor DC tanpa berus menggunakan{15}}kawalan gelung tertutup; oleh itu, isyarat maklum balas memberitahu unit kawalan sejauh mana kelajuan motor daripada kelajuan sasaran-ini ialah ralat. Mengetahui ralat memerlukan pampasan, yang boleh dicapai melalui kaedah kawalan kejuruteraan tradisional seperti kawalan PID. Walau bagaimanapun, keadaan dan persekitaran yang terkawal sebenarnya kompleks dan boleh berubah. Jika kawalan yang teguh dan tahan lama diperlukan, faktor yang perlu dipertimbangkan mungkin berada di luar kawalan sepenuhnya kawalan kejuruteraan tradisional. Oleh itu, kawalan kabur, sistem pakar dan rangkaian saraf juga akan dimasukkan ke dalam teori penting kawalan PID pintar.