برنامه کنترل کننده pi برای کنترل سرعت موتور

[Hamed hj]

با سلام خدمت دوستان گرامی
می خواستم برنامه یک کنترل کننده pi برای کنترل سرعت یک موتور bldc با میکرو xmega بنویسم
موتور از نوع سنسوردار هست.باید سرعت رو با یکی از سنسورها اندازه بگیرم.مراحلی که برای اندازه گیری سرعت انجام میدم به این ترتیبه:
اول میام rtc میکرو راه اندازی میکنم و زمان overflow inter روی 500 میلی ثانیه گذاشتم که هر 500 میلی ثانیه یک اینتراپت rtc میده که توی این اینتراپت یک متغیرtime از نوع char رو تاگل میکنم
مرحله بعد اینتراپت یکی از پایه های میکرو که سنسور اثرهال بهش متصل هست رو فعال میکنم و در سرویس روتینش نوشتم که هر زمان که time برابر 0 بود بیاد لبه هارو بشماره(هر دو لبه)
بعد میام تعداد لبه های خونده شده رو توی 12 ضرب میکنم که سرعت بدست میاد. این سرعت رو از سرعت مرجع کم میکنم و بعد مراحل pi کنترلر. خروجی pi هم میدم برای کم و زیاد کردن pwm.
مشکلم اینجاست که وقتی راه اندازی میکنم سرعت خیلی نوسان داره و تا مقدار max میره و دوباره نزدیک صفر میشه . کدی که برای pi نوشتم به این صورته:

speed=12*count1;
error=ref-speed;

pterm=kp*error;
iterm=(ki*error)+last_iterm;
dterm=(error-last_error)*kd;
out=(pterm+iterm+dterm);
out1=out+out1;
if(out<1) out=100;
if(out>2120) out=2120;
last_iterm=iterm;
last_error=error;
count=0;

}
TCC0.CCD=out;
TCC1.CCA=out;
TCC1.CCB=out

توی این دستورات count1 مربوط به تعداد لبه های خوانده شده توی اینتراپت پین متصل به سنسور هست و ضریب kd صفر.
لطف میکنید راهنماییم کنید ممنون.;

[طراح]

پاسخ : برنامه کنترل کننده pi برای کنترل سرعت موتور

در محاسبه بخش انتگرال باید حاصل جمع خطای فعلی و خطای قبلی را بر دو تقسیم و در زمان نمونه گیری و Ki ضرب کنید.

[Hamed hj]

پاسخ : برنامه کنترل کننده pi برای کنترل سرعت موتور

ممنون از وقتی که گذاشتید.
جناب مهندس من همون طور که فرمودید عمل کردم. فکر میکنم سرعت درست محاسبه نمیشه. برای محاسبه ی سرعت طبق برنامه زیر عمل کردم:

PORTE.OUT=0x00;

PORTE.DIR=0x00;


PORTE.PIN2CTRL=PORT_OPC_PULLDOWN_gc | PORT_ISC_BOTHEDGES_gc;


PORTE.PIN4CTRL=PORT_OPC_PULLDOWN_gc | PORT_ISC_BOTHEDGES_gc;


PORTE.PIN6CTRL=PORT_OPC_PULLDOWN_gc | PORT_ISC_BOTHEDGES_gc;


PORTE.INTCTRL=(PORTE.INTCTRL & (~(PORT_INT1LVL_gm | PORT_INT0LVL_gm))) |
PORT_INT1LVL_OFF_gc | PORT_INT0LVL_HI_gc;

PORTE.INT0MASK=0x10;

PORTE.INT1MASK=0x00;

interrupt [PORTE_INT0_vect] void porte_int0_isr(void)
{
if(time==0){
count++;
count1=count;
k=1;
}
while (1)
{
run_motor();


if((k==1)&&(time==255)){

speed=12*count;
error=ref-speed;

pterm=kp*error;
iterm=ki*(error+last_error)/2;
dterm=(error-last_error)*kd;
out=(pterm+iterm+dterm);
out1=out;
if(out<1) out1=out;
if(out1>2120) out1=2120;
last_error=error;
count=0;
k=0;
}
TCC0.CCD=out1;
TCC1.CCA=out1;
TCC1.CCB=out1;

}

زمان نمونه برداری توسط rtc انجام میشه. یعنی هر 500 میلی ثانیه یک اینتراپت میده و توی این اینتراپت متغیر time رو تاگل میکنه. وقتی که time=0 باشه کانتر شمارش میشه و اگر time=255 باشه وارد pi کنترلر میشه. توی این برنامه فکر میکنم speed اصلا محاسبه نمیشه. لطف میکنید راهنماییم کنید.تشکر

[Hamed hj]

پاسخ : برنامه کنترل کننده pi برای کنترل سرعت موتور

من توی برنامه قبلی اومدم مقدار speed رو عوض کردم یعنی به جای این که 12 رو در کانتر خونده شده ضرب کنم ، از یک صدم تا 5 صدم رو در کانتر ضرب کردم و دیدم برنامه بهتر عمل کرد. فکر میکنم نویز روی خروجی های سنسورهای اثر هال هست. چون فرکانس سنسور توی این موتور مثل فرکانس سنکرون ماشین القایی هست یعنی:

120f/p

که با توجه به 10 قطب بودن موتور ،فرکانس سنسورها مثلا در سرعت 1500 rpm باید 125 باشه. ولی فکر میکنم میکرو خیلی از این بیشتر رو داره توی بازه 500 میلی ثانیه میخونه. به نظرتون اگر توی خروجی سنسورها یک خازن عدسی با ظرفیت پایین موازی کنم مشکل حل میشه؟ لطف میکنید راهنمایی کنید . ممنون