请教:步进电机的智能半流工作方式 点击：5637 | 回复：121
发表于：2007-03-26 08:44:00
85楼
谢谢.
其实我是打算上个星期弄"PWM直接到L298, 软件恒流", 但后来发现PWM接L6506还留下一些问题, 上星期一直在弄, 基本已解决了. 这里顺便提下: 用PWM给L606, 一定要接起码的RC低通滤波, R不能大, R选得太大, 易容造成震荡;R不能太小, 由于PWM输出有一定的内阻, R太小会使把PWM的输出拉低; C值不能太小, 太小了会让L6506的VSENSE引脚的电平不能逼近理论的REF引脚电压值(这点我一点弄不明白为什么, C太小时, 明明REF引脚有2.5V,但VSENSE脚的电平只能去到一点多伏; C值不能太大,太大的会破坏PWM的细分输出波形, 破坏细分. 比较合适的是: R 2-10K, C 100-470n
其实我是打算上个星期弄"PWM直接到L298, 软件恒流", 但后来发现PWM接L6506还留下一些问题, 上星期一直在弄, 基本已解决了. 这里顺便提下: 用PWM给L606, 一定要接起码的RC低通滤波, R不能大, R选得太大, 易容造成震荡;R不能太小, 由于PWM输出有一定的内阻, R太小会使把PWM的输出拉低; C值不能太小, 太小了会让L6506的VSENSE引脚的电平不能逼近理论的REF引脚电压值(这点我一点弄不明白为什么, C太小时, 明明REF引脚有2.5V,但VSENSE脚的电平只能去到一点多伏; C值不能太大,太大的会破坏PWM的细分输出波形, 破坏细分. 比较合适的是: R 2-10K, C 100-470n
发表于：2007-03-26 08:57:00
86楼
其实这种方法就是用PWM去代替MAX5222进行D/A转换, 但PWM单片机本身就有. 经过一个多星期的试验, 没什么不妥. 这种方法理论上电机的细分可以非常大(后来我一直都是用1000细分), 只要PWM的RC滤波选得好, 不会出现电机抖动问题(通电启动的那一瞬间也不会有抖动,以前用MAX5222启动时会有明显的抖动,我也没想为什么). 当然, 细分后对电机输出力矩有一点影响, 但可以适量增大输出, 然后采用半流工作方式,发热没有问题的.
目前尚存的缺陷是: 电机工作时有轻微噪声, 电机在换相瞬间还是有轻微的抖动, 我一直在努力消除, 但只有改善, 没有突破.当然, 这些情况在我接触过的控制器中都存在,我这种方法也不比他们的情况差.
目前尚存的缺陷是: 电机工作时有轻微噪声, 电机在换相瞬间还是有轻微的抖动, 我一直在努力消除, 但只有改善, 没有突破.当然, 这些情况在我接触过的控制器中都存在,我这种方法也不比他们的情况差.
发表于：2007-03-26 18:16:00
87楼
“这点我一点弄不明白为什么, C太小时, 明明REF引脚有2.5V,但VSENSE脚的电平只能去到一点多伏”
由于PWM经RC滤波后是送到REF引脚，是不是C太小时，PWM滤波效果不够理想，REF引脚的电压波动过大，最终导致VSENSE与REF在器件内的实际比较点与目标REF值出现出入，而此时的比较时机恰好又落在REF电压偏低的时段，所以才会出现“VSENSE脚的电平”上不去的“假象”。
“电机工作时有轻微噪声, 电机在换相瞬间还是有轻微的抖动”
噪声频率如何，是否与转速相关？如果相关就还是细分台阶的问题，如果不相关是不是PWM的载波频率噪声。至于换相瞬间的轻微抖动问题，应该还是细分电流台阶导致的，你可以用示波器看看细分电流台阶是否有过冲。
由于PWM经RC滤波后是送到REF引脚，是不是C太小时，PWM滤波效果不够理想，REF引脚的电压波动过大，最终导致VSENSE与REF在器件内的实际比较点与目标REF值出现出入，而此时的比较时机恰好又落在REF电压偏低的时段，所以才会出现“VSENSE脚的电平”上不去的“假象”。
“电机工作时有轻微噪声, 电机在换相瞬间还是有轻微的抖动”
噪声频率如何，是否与转速相关？如果相关就还是细分台阶的问题，如果不相关是不是PWM的载波频率噪声。至于换相瞬间的轻微抖动问题，应该还是细分电流台阶导致的，你可以用示波器看看细分电流台阶是否有过冲。
发表于：2007-03-27 10:34:00
88楼
第一点疑问应该是那样的吧. 反正我是想不出什么原因的了.
关于噪声和抖动,具体是这样的: 电机停在整步的位置时, 基本没什么噪音;停在细分步上时,噪音相对较大,仔细感觉, 还能发现电机在微微抖动,我猜可能是你说的"PWM的载波频率噪声"; 电机转动过程中也是有噪音和轻微抖动的.
这样问题在别的步进控制上也有,我就不是很在意, 弄了三四天, 没什么大的改善, 就放弃了. 主要是因为我这方面的理论知识太差.
从试验中发现, 噪声频率跟转速是关系的, 还很密切.
另外,我试过让电机一小步,一小步慢慢的走(由于转速很慢,没有噪音),发现噪音和抖动全部来自换相的那个点上,就是要改变通电方式的那个点上. 其它细分步什么事都没,完全没噪音和抖动.
关于你说的用示波器看看细分电流台阶是否过冲. 哎, 不怕跟你说, 我那台古懂模拟示波器, 能看个大概波形以经是难为它了.....
关于噪声和抖动,具体是这样的: 电机停在整步的位置时, 基本没什么噪音;停在细分步上时,噪音相对较大,仔细感觉, 还能发现电机在微微抖动,我猜可能是你说的"PWM的载波频率噪声"; 电机转动过程中也是有噪音和轻微抖动的.
这样问题在别的步进控制上也有,我就不是很在意, 弄了三四天, 没什么大的改善, 就放弃了. 主要是因为我这方面的理论知识太差.
从试验中发现, 噪声频率跟转速是关系的, 还很密切.
另外,我试过让电机一小步,一小步慢慢的走(由于转速很慢,没有噪音),发现噪音和抖动全部来自换相的那个点上,就是要改变通电方式的那个点上. 其它细分步什么事都没,完全没噪音和抖动.
关于你说的用示波器看看细分电流台阶是否过冲. 哎, 不怕跟你说, 我那台古懂模拟示波器, 能看个大概波形以经是难为它了.....
发表于：2007-03-27 17:15:00
91楼
关于"PWM直接到L298, 软件恒流", 这两天内已经完成了硬件及软件的框架. 现在向各位仁兄大概汇报下: 输出直接用单片机Ｉ／Ｏ口ＰＴＡ０－ＰＴＡ３输出（并不是用ＰＷＭ通道输出，经过很多考虑才这么做的）， 直接接到Ｌ２９８， 在ＶSENSE脚上采样电流, 放大后的电压反馈给单片机.根据反馈电压值(实质就是电流的反馈)来控制PTA0-PTA3是输出0还是1(大于设定值就输出0.反之输出1), 由此实现恒流. 细分为128细分, 细分靠设置电压比较值实现.
今天下班前试验的结果是: 电机能转动,能按控制信号正转或反转. 没有上面说的PWM+L6506+L298方案所出现的噪音,L298发热不是很明显,(这点很奇怪,因为从电流的电流表看, 电流电流应该挺大的,试验时我的手指一直放在L298上, 想一发现温度异常就马上关电流, 可温度一直不是很高, 估计是我的散热方面做的工夫比较足)
存在问题: 电机运行过程中, 基本看不出有细分,电机抖动明显,
从电源的电流表来看, 电流波动非常大, 停在某个位置时,经常会出一直抖动, 偶尔出现大幅抖动.
今天下班前试验的结果是: 电机能转动,能按控制信号正转或反转. 没有上面说的PWM+L6506+L298方案所出现的噪音,L298发热不是很明显,(这点很奇怪,因为从电流的电流表看, 电流电流应该挺大的,试验时我的手指一直放在L298上, 想一发现温度异常就马上关电流, 可温度一直不是很高, 估计是我的散热方面做的工夫比较足)
存在问题: 电机运行过程中, 基本看不出有细分,电机抖动明显,
从电源的电流表来看, 电流波动非常大, 停在某个位置时,经常会出一直抖动, 偶尔出现大幅抖动.
发表于：2007-03-27 20:40:00
94楼
“发现噪音和抖动全部来自换相的那个点上,就是要改变通电方式的那个点上. 其它细分步什么事都没,完全没噪音和抖动.”
换相时，电流如何变化，过零反向吗？如果是，则有可能与你的信号零点偏置有关。
“输出直接用单片机Ｉ／Ｏ口ＰＴＡ０－ＰＴＡ３输出”
不明白以此方式是如何实现“128细分”的？
“存在问题: 电机运行过程中, 基本看不出有细分,电机抖动明显,
从电源的电流表来看, 电流波动非常大, 停在某个位置时,经常会出一直抖动, 偶尔出现大幅抖动. ”
从结果看，不仅细分目标未能实现，而且还引起了电流波动和电机振动，实际测试过你的REF给定波形吗？（示波器不能用，就为难了。）
换相时，电流如何变化，过零反向吗？如果是，则有可能与你的信号零点偏置有关。
“输出直接用单片机Ｉ／Ｏ口ＰＴＡ０－ＰＴＡ３输出”
不明白以此方式是如何实现“128细分”的？
“存在问题: 电机运行过程中, 基本看不出有细分,电机抖动明显,
从电源的电流表来看, 电流波动非常大, 停在某个位置时,经常会出一直抖动, 偶尔出现大幅抖动. ”
从结果看，不仅细分目标未能实现，而且还引起了电流波动和电机振动，实际测试过你的REF给定波形吗？（示波器不能用，就为难了。）
发表于：2007-03-28 08:21:00
95楼
关于“输出直接用单片机Ｉ／Ｏ口ＰＴＡ０－ＰＴＡ３输出”
不明白以此方式是如何实现“128细分”的？
我上面提到过:"根据反馈电压值(实质就是电流的反馈)来控制PTA0-PTA3是输出0还是1(大于设定值就输出0.反之输出1), 由此实现恒流. 细分为128细分, 细分靠设置电压比较值实现." 具体点是:先设计128的比较值, 每个比较值对应一个细分. 走第N个小步时, 就用反馈电压的A/D转换值与第N小步对应的比较值比较, A/D转换结果比比较值小, 就让输出为"1", A/D转换结果比比较值大, 就让输出为"0", 相当于软件形式的L6506. 这样弄根本上有没问题?
其它问题我还没想好怎么说,先缓着
不明白以此方式是如何实现“128细分”的？
我上面提到过:"根据反馈电压值(实质就是电流的反馈)来控制PTA0-PTA3是输出0还是1(大于设定值就输出0.反之输出1), 由此实现恒流. 细分为128细分, 细分靠设置电压比较值实现." 具体点是:先设计128的比较值, 每个比较值对应一个细分. 走第N个小步时, 就用反馈电压的A/D转换值与第N小步对应的比较值比较, A/D转换结果比比较值小, 就让输出为"1", A/D转换结果比比较值大, 就让输出为"0", 相当于软件形式的L6506. 这样弄根本上有没问题?
其它问题我还没想好怎么说,先缓着
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