Sterownik silnika DC - Kontrola prędkości obrotowej

Cześć,

Projektuję zdalnie sterowany pojazd kołowy o masie około 2kg, prędkości maksymalnej 1-2m/s, napędzany 4 silnikami - jeden na jedno koło. Na podstawie obliczeń dobrałem wstępnie silniki szczotkowe DC z przekładnią o maksymalnym prądzie 5A (przy zablokowanym wale) zasilane z 12V. Całość będzie sterowana bezprzewodowo - sygnał z pilota zostanie odebrany i przetworzony w sterowniku głównym, a następnie najlepiej w postaci PWM i stanów H/L przesłany na odpowiednie piny sterownika silnika, który chciałbym wykonać samemu na jakimś gotowym układzie scalonym. Jednak dodatkowo chciałbym dodać sprzężenie zwrotne od prędkości obrotowej, aby automatycznie zwiększyć wypełnienie PWM w bardziej obciążonym kole.

Zastanawiam się tylko w jaki najlepszy sposób do tego podejść, aby zbytnio nie komplikować. Chodzi mi tylko o prędkość obrotową, położenie kątowe mnie nie interesuje. Mogę zakupić silniki z wbudowanym enkoderem, tylko nie wiem czy będzie potrzebny. Czytałem też o sterownikach z wykorzystaniem back EMF, jednak nie wiem czy będzie to wystarczające. Prosiłbym o porady, może macie inne, lepsze propozycje. W sterowniku głównym dodałbym później jakiś regulator (PI, PID) i dobrał jego nastawy - porównał też samą pracę z różnymi nastawami.

Pozdrawiam

Wydaje mi się, że jedynym dobrym pomysłem jest enkoder, nawet nie musi być jakiś bardzo precyzyjny, możesz poszukać czegoś z myszek kulkowych, powinny takie enkodery się nadać.

No dobra, ale czy sam sygnał z enkodera wystarczy - zliczanie liczby impulsów w przedziale czasu i stąd informacja o prędkości? Z tym back EMF nie próbować? Dodatkowo w jaki sposób najlepiej zrealizować takie zliczanie impulsów, bezpośrednio na mikrokontroler czy może jakiś układ scalony z czasowym resetowaniem licznika?

Zastanawiam się jeszcze jaki układ scalony wybrać jako sterownik silnika. L298D nie wystarczy, myślałem nad układem VNH3SP30, ale może znacie lepsze, bo ten jest nawet na 40A, a ja potrzebuje tylko 5A.

A jak wygląda zmiana kierunku obrotowego w takich sterownikach. Wiem, że to kwestia sterowania jednym pinem, ale chodzi mi o uniknięcie sytuacji, gdy rozpędzony pojazd nagle dostaje informacje, że ma jechać w drugą stronę i silnik załącza się pełną mocą w przeciwnym kierunku, co nie byłoby raczej wskazane. Czy te układy scalone mają możliwość kontroli tego czy musiałbym sam to zrobić w kodzie mikrokontrolera na podstawie prędkości obrotowej?

Nikt nie pomoże?

Obsługa enkodera polega na liczeniu impulsów w określonym przedziale czasowym, nie potrzeba do tego żadnych dodatkowych układów. Najprościej wykorzystać do tego układ przerwań zewnętrznych danego mikrokontrolera.

Cytat:

A jak wygląda zmiana kierunku obrotowego w takich sterownikach. Wiem, że to kwestia sterowania jednym pinem

Chętnie bym zobaczył jak chcesz jednym pinem sterować mostek H chyba że bez stop, proponuje poczytaj sobie o sterowaniu mostkami H oraz o obsłudze enkodera artykułów jest cała masa na forum i w sieci.

Proponuję sterowanie silnika prostokątem zmiennym. W zależności od wypełnienia silnik zmienia płynnie kierunek obrotów. Dodatkowa korzyść to trwałość silnika.

Prostokątem zmiennym? Chodzi o PWM? Tak, chce go wykorzystać, ale nie wiem w jaki sposób miałbym samym PWM zmieniać również kierunek obrotów. Chyba, że chodzi o płynne zmniejszenie prędkości obrotowej (programowo), potem zmiana kierunku obrotu i dalej zwiększenie prędkości obrotowej.

Generalnie chodzi mi tylko o to czy ten enkoder wystarczy i czy będzie to najlepsze rozwiązanie i dlaczego lepsze od innych, np. back EMF.

Generujesz przebieg prostokatny nad osią i pod osią. W zależności od wypełnienia uzyskujesz odpowiednie obroty. Przy symetrycznym przebiegu uzyskujesz hamowanie zależne od wypełnienia.