Lub cev muaj zog tswj kev siv tshuab iCoupler
Robotic daim ntawv yuav tsum tau tswj ncaj ntawm cov motors tsav tsheb ntau cov pob qij txha. Cov kev tswj kav yuav tsum paub txog cov kev taw qhia ntawm ntau tus neeg hlau thiab cov neeg ua hauj lwm los tswj kom muaj kev ruaj ntseg thiab txhim khu kev lag luam. Yuav ua kom zoo dua, koj yuav tsum paub ntau ntxiv txog qhov kev txiav txim siab rotor nyob rau hauv lub tsev qev tsev hauv ntau qhov tob.
Tsis muaj cov ntaub ntawv ntawm lub kaum sab xis rotor (yooj yim rau hauv cov xuaj siab yooj yim), tus tswj lub tshuab hluav taws xob yuav muab ntau dhau tam sim no, uas yog lub sij hawm khib nyiab heev. Yuav kom paub qhov chaw thiab lub xeev rotor, kev hloov tseem ceeb ntawm kev tswj algorithm yog tam sim no theem ntawm lub cev qij qaum. Conceptually, qhov no yog ib qho uas tsis tshua muaj nqi uas yog yooj yim los saib xyuas vim nws tsuas yog muab qhov txuas ntawm lub cav mus rau kev tswj xyuas hluav taws xob. Txawm li cas los xij, muaj ntau yam tseem ceeb uas yuav tsum tau xav kom paub tseeb tias qhov teeb liab yog qhov tseeb. Cov kev ua yuam kev tuaj yeem ua rau muaj kev tsis zoo ntawm cov chaw thiab nce zog tsis muaj zog.
Qhov feem ntau siv cov sensors tam sim no hauv kev tswj lub cev muaj zog yog khaus cov tawv nqaij, Cov nyhuv cov nyhuv thiab cov khoom tam sim no. Lub tom kawg ob lub cuab yeej muab kev sib txuas lus, uas, thaum nce tag nrho cov nqi, yog qhov tseem ceeb thaum kev faj seeb siab. Txuas qhov tsis sib haum ntawm lub cev muaj feem xyuam rau kev ntsuas ntawm 50A los sis tsawg dua, tab sis muaj qhov kom zoo dua uas muaj qhov siab tshaj plaws ntawm cov lus teb hauv cov khoom siv sensor thiab txo nqi. Cov khoom siv no tseem ua rau kev ntsuas AC thiab DC.
Qhov ua tau zoo thiab ua kom muaj peev xwm yuav ua tiav los ntawm kev sib koom tes ntawm lub cev tsis sib haum mus rau qhov kev pab cuam delta-sigma modulator. Cov cim thooj voos xyoob ua ke thiab cov khoom siv filtering pab rau suppress suab nrov teebmeem thiab kev txhawb zog zoo tshaj 12-ntsis kev daws teeb meem. Texas Instruments 'ADS1203 yog ib txoj kab sib tw delta-sigma tsim los siv kev ntsuas nrog kev tswj xyuas lub cev. Cov cuab yeej no yog ib leeg-channel, thib ob-yuam kev delta-sigma modulator tsim rau high-resolution analog-to-digital conversion ntawm DC mus rau 39kHz. Cov zis ntawm no converter yog cov lej 1 thiab 0 uas nws lub sij hawm nruab nrab yog proportional rau cov roj input analog. Ib qho tseem ceeb ntawm kev siv cov khoom siv lub suab paj nruag-sigma modulator teeb liab yog tias cov suab nrov ntau qhov chaw thiab cov suab paj nruag uas muaj suab nrov hloov mus rau cov qib siab, ua kom yooj yim dua los ntawm lim tsawg dhau.
Los ntawm kev siv lub modulator es tsis txhob ua ib qho tag nrho analog-rau-digital converter, tus neeg tsim khoom yuav hloov kho cov kev ua kom pom zoo kom ua tau raws li kev tswj xyuas kev tswj kom ua. Qhov no suav nrog kev sib sib zog nrig nrog cov kev hloov hauv transistor hauv H-tus kav hluav taws xob (Circuit valve) uas yog khoom siv fais fab rau lub tshuab. Lub lim nws tus kheej yuav tsum tau siv raws li lub teeb meem digital teeb meem (DSP), microcontroller, los yog field fieldable cov rooj vag rooj (FPGA), nyob ntawm seb cov nqi thiab kev ua tau zoo li cas. Los ntawm kev siv lub lim kev cai, nws yog qhov zoo dua rau xaiv ntawm lub xeem lus teb thiab qhov kawg kev daws teeb meem. Kev ntsuam xyuas ntau dua tuaj tau zoo dua, tab sis ua rau muaj tus nqi qis dua - txo kev sojntsuam kom tsawg tabsis muab kho dua tshiab dua.
Hais txog kev ua cov ntaub ntawv, nws muaj kev sib piv nrog cov kev sib txuas ntawm cov kev sib txuas ntawm kev sib txuas (SAR) analog-rau-digital converter. Los ntawm kev siv cov kev sib txuas lus SAR, sampling tuaj yeem ua tau nrog kev pab ntawm tus qauv coj mus kuaj, uas tso cai rau tus tsim tus cwj pwm kom tswj lub sij hawm ntawm kev sam xauj sai. Ntawm qhov tod tes, qhov kev sib hloov ntawm cov voos kaum voos siv ib qho kev sib txuas zuj zus ntxiv, yog li tus nqi sampled kuj tsis txhais lub sijhawm twg. Sib piv, tus nqi sampled ntawm qhov taw tes rau hauv lub sij hawm yog qhov hnyav nruab nrab ntawm 1-yau qauv qhov tseem ceeb uas muaj peev xwm ncua qhov nqi ntawm qhov taw tes rau hauv lub sijhawm uas sawv cev los ntawm qhov sampled nqi no.
Filtering a 1-bit achstream thiab extracting nws mus rau ib tus nqi qis tus nqi qis hauv ntau tus nqi qis yuav ua tau nyob hauv ob theem sib txawv. Ib qho kev qhia ntau yog siv lub SINC lim uas ua tiav ob qho dej num hauv ib theem. Qhov thib peb kev txiav txim, feem ntau hu ua sinc3, tam sim no yog qhov tseem xaiv rau cov ntawv no.
Lub lim yog qhov hnyav npaum li cas ntawm lub sampled nqi qhov rais uas muab ntau tshaj qhov hnyav rau qhov tseem ceeb ntawm qhov sib lawv liag, thaum muab qhov hnyav rau qhov tseem ceeb ntawm qhov pib thiab qhov kawg ntawm qhov sib lawv liag. Hauv kev pom ntawm tus cwj pwm ntawm cov khoom siv hluav taws xob hauv kev ntsuas tam sim no, cov nyhuv no yuav tsum raug xam tias yog, txwv tsis pub lub tswv yim algorithm yuav cuam tshuam los ntawm kev cai thiab cov zoo li.
Qhov kev lam ua teb ntawm lub siab lub siab tiag tiag yog qhov sib txuas nrog cov nqi ntawm qhov ua piv txwv ua ntej qhov piv txwv ntawm qhov chaw, thiab qhov piv txwv ntawm tus nqi yog tib yam li cov nqi hauv qab no. Cov khoom sib txuas ntawm qhov tam sim no kuj tseem cim tau qhov nruab nrab nruab nrab tam sim no: kom tag nrho cov khoom sib hloov pauv xoom. Yog tias qhov chaw nruab nrab ntawm lub sampling window mus ua ke nrog PWM sync pulse uas siv tsav H-tus choj, lub sij hawm tam sim no raug tso cai rau ntsuas tsis tau kev tsis txaus siab, tab sis kev tu xyuas yuav tsum raug coj los xyuas kom meej tias cov qauv tus qauv yog zoo ib yam thaum nyeem ntawv cov ntaub ntawv ntawm lub lim. Filtering imposes ncua sij hawm kom tau tus nqi sampled tawm ntawm cov lim yuav los ntawm ntau lub sij hawm ntau dhau los thaum lub PWM sync mem tes siv. Qhov no muaj feem cuam tshuam txog kev software software teem sij hawm piv rau SAR raws li kev ntsuas tam sim no.
Hauv SAR, PWM sync pulse ua rau lub analog rau digital converter los ua cov kev hloov tshiab. Thaum cov ntaub ntawv npaj rau kev tswj loop, qhov system ua rau kev cuam tshuam thiab pib ua haujlwm rau txoj kev tswj lub voj. Cov qauv ntawm cov qauv no yog tsim los ntawm kev siv lub tshuab delta-sigma modulator thiab cov lim, tiam sis tseem ceeb ntawm cov qauv kev ntsuas tam sim no npaj txhij tom qab ncua sijhawm. Cov sijhawm los yog cov suav yuav tsum raug siv los tsim kev cuam tshuam thaum muaj PWM sync teeb liab. Qhov kev ncua ntawm kev suav cov nqi tseem ceeb yog ib nrab ntawm cov lus teb sincams.
Hauv kev tswj hwm, kev xoom-xaj tuav cov txiaj ntsig ntawm PWM timer ntau dua li ntawm ib nrab ntawm cov lus teb impulse, yog li cov SINC lim tsis tshua rau lub sij hawm lub voj. Los ntawm kev siv lub tshuab delta-sigma thiab ib txoj kev lim kev cai, tus neeg siv yuav tuaj yeem hloov cov SINC lim ncua qeeb kom tau txais qhov kev daws teeb meem. Qhov kev yoojyim no yog ib qho txiaj ntsim loj thaum tsim tus tswj kev tsav tsheb. Feem ntau qee qhov ntawm algorithm yog rhiab sijhawm qeeb tab sis tsis tshua muaj siab rau qhov tseeb ntawm lub tswv yim. Tus so ntawm lub algorithm yog siv ua ke nrog tsawg zog thiab cov txiaj ntsim tau los ntawm qhov tseeb, tiam sis nws tsis tshua qeeb.
Xav seb puas yuav muaj feem xyuam nrog kev sib npaug (PI) algorithm. P qhov thiab qhov kuv tivthaiv siv tau tib lub tswv yim tawm tswv yim. Txawm li cas los, txoj hauv kev P thiab txoj hauv kev kuv yuav raug sib cais thiab cov lus qhia tawm tswv yim nrog ua ke nrog ntau hom kev lim dej. Hauv PI xws li, P yog siv los cuam tshuam cov kev hloov sai ntawm kev tsav tsheb thiab kev ceev. Yog li ntawd, nws xav tau kev pab cuam txog kev hloov sai hauv cov teeb liab. Qhov kev tivthaiv kuv yuav tsom rua kev ua haujlwm tau zoo hauv lub xeev thiab muaj kev sojntsuam rau kev ntsuas kev ntsuas. Yog li no, qhov P tivthaiv tau txais txiaj ntsig los ntawm kev daws teebmeem tsawg, kev hloov tshiab ceev cov lus tawm tswv yim tam sim no, lub ntsiab lus tias lub siab lub siab tiag tiag muaj tsawg tus oversampling thiab decimation tus nqi. Qhov kev tivthaiv kuv yuav tau txais txiaj ntsim los ntawm kev saib xyuas ntau dua thiab tuaj yeem tiv thaiv tau qhov nce ntxiv hauv kev hloov tshiab.
Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum nco ntsoov tias thaum siv lub tshuab delta-sigma nyob rau hauv ib qho system uas tuav cov ntim loj, lwm qhov yuav tsum xav txog yog kev sib cais. Ib qho kev xaiv no tsuas yog siv qhov kev sib cais ntawm tus cwj pwm thiab siv ib qho uas tsis raug cais tawm rau cov kev hloov ua analog, los sis muab qhov optocoupler ntawm qhov tso zis ntawm cov modulator thiab cov tswv yim ntawm lub cuab yeej rau cov ntawv pov thawj. Xwb, ib qho kev cais delta-sigma modulator yuav raug xaiv. Los ntawm kev siv ib qho kev cais tawm, tus qauv hluav taws xob tiv thaiv kab mob analog overcurrent yuav raug tshem tawm vim hais tias cov lim tau teeb tsa tau los mus tshem tawm cov kev phom sij dhau.
AD7403 yog muab los ntawm Analog Devices, ib qho piv txwv ntawm qhov no. Los ntawm kev siv tus txheej txheem thib ob-tus modulator, cov cuab yeej no tso cai rau kev ywj siab xaiv ntawm cov khoom ntiag tug thiab muab ntau tshaj 14 khoom ntawm cov khoom siv loj thiab ib qho tawm ntawm qhov siab ntawm 20 MHz. Los ntawm kev siv cov khoom tsim nyog, cov cuab yeej ua tau zoo tshaj qhov sib piv ntawm 88dB ntawm 78,100 kuaj / thib ob. Qhov kev sib cais ntawm no siv lub tuam txhab iCoupler cov cuab yeej siv, thiab lub tuam txhab cov neeg pab leg ntaubntawv hais tias nws tshaj qhov kev ua tau zoo ntawm qhov kev hloov kho lub cev.
Nrog rau qhov sib ntxiv ntawm cov kev cais xws li kev rho tawm thiab kev nce kev ua haujlwm ntawm microcontrollers thiab programmable logic devices, cov neeg tsim qauv yuav pab txuas ntxiv rau kev tswj xyuas kev tswj kev lag luam rau cov kev siv robotic.
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