So bestimmen Sie das Geschwindigkeitsprofil für zwei Schrittmotoren beim Roboterfahren

Ein Roboter hat 2 parallele Antriebsräder. Ich kenne die Reibung der Bodenoberfläche nicht. Ich kann jedoch die Beschleunigung, Startgeschwindigkeit, Endgeschwindigkeit einstellen. Das Geschwindigkeitsprofil muss symmetrisch sein, was bei Beschleunigung trapezförmig ist. Erfolgt keine Beschleunigung, startet der Motor mit maximaler Geschwindigkeit. Obwohl es möglich ist, mit der experimentell bewiesenen maximalen Geschwindigkeit zu beginnen, würde ich gerne eine Theorie kennen, um diese Entscheidung zu treffen, anstatt blind zu testen.

Schrittmotorspezifikation
Motorsteuerung

Was ist die Frage?
Es ist schwer zu sagen, was hier gefragt wird.
Wenn Sie verstehen wollen, wie Schrittmotorantriebe funktionieren, müssen Sie sich mit elektrischen Antrieben befassen. Ned Mohan hat ein anständiges Buch über Theorie und Design von Motorsteuerungen.
Warum muss das Profil trapezförmig und symmetrisch sein? Mit IIRC können Sie schneller beschleunigen, ohne zu rutschen, als mit linearer Beschleunigung (ein Typ am College hat eine Abschlussarbeit darüber geschrieben, aber es ist lange her. Ich erinnere mich nicht an die Details). Wie auch immer, Sie können es nicht modellieren, wenn Sie die Reibung des Bodens nicht quantifizieren können.

Antworten (1)

Hinzugefügt: Für den Physikunterricht >=Klasse X11

Testen Sie den Roboter auf dem gewünschten rutschigen Untergrund und führen Sie einen Zugtest durch, um festzustellen, wann die Traktion unterbrochen ist. (dh es rutscht) Wenn Sie eine Feder F = k * x verwenden, messen Sie das Gewicht, um die Feder abzulenken, wenn sie um den gleichen Betrag rutscht, um die Kraft für die gleiche Ablenkung auszugleichen. Konvertieren Sie nun diese Traktionskraft in ein Drehmoment und lösen Sie sie dann nach der maximalen Beschleunigungsrate auf, um das folgende Geschwindigkeitsprofil zu erhalten. Die statische Zugkraft für den Schlupf ist ungefähr gleich der inneren Beschleunigungskraft für den Schlupf. Abweichungen können durch die Anzahl der Antriebsräder und die Straßenbedingungen entstehen. Das Überwachen des aktuellen/erwarteten Stromprofils kann möglicherweise verwendet werden, um einen Schlupfzustand anzuzeigen und somit die Beschleunigung langsamer auszurollen und wieder aufzunehmen. Traktionsschlupf verursacht einen leichten Abfall des Laststromprofils. Wenn Sie weiter optimieren möchten, Messen Sie die Schlupfkraft bei gleicher Geschwindigkeit und erstellen Sie ein Profil mit 2 Beschleunigungskonstanten. Vielleicht ein sanfter für Start, Stopps und dann ein aggressiverer bis / von voller Geschwindigkeit. (HTH oder hoffe das hilft)

Ich erinnere mich, dass die 5,25-Zoll-6-MB- und 12-MB-Festplatten von Hitachi / NPL in den frühen 80er Jahren Schrittmotor-Aktuatoren mit Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsprofil hatten, um die Zugriffszeiten zu beschleunigen. Es wurde auf einer kleinen Platine ohne Mikro mit analogen Teilen, einer diskreten Brücke , durchgeführt BJT-Treiber mit Halbschrittsteuerung und Verwendung von Aufwärts-/Abwärtszählern, an die ich mich mit variabler Frequenz erinnere.

Also ja, es ist möglich, praktisch und machbar. bearbeiten:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Grund ist einfach. Die Trägheit einer schweren Last von 0 bis zur maximalen Geschwindigkeit kann das verfügbare Drehmoment überschreiten, daher ist eine Steuerung der Anstiegsgeschwindigkeit erforderlich. Intelligente Stepper-Steuerchips sind verfügbar.

Bearbeiten: Weitere Details Beispiel für den Vorteil, dass das Drehmoment der Schrittrate beim Hochfahren langsamer wird.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich bezweifle nicht, dass Kevin weiß, dass es machbar ist, er will wissen, wie.
Kevin sagte, er kann ... "Ich kann die Beschleunigung, Startgeschwindigkeit, Endgeschwindigkeit einstellen". . . Es erfordert jedoch die Kenntnis des erforderlichen Startdrehmoments gegenüber dem verfügbaren Drehmoment gegenüber der Schrittrate und auch der maximalen Schrittrate, um ein optimales Geschwindigkeitsprofil wie oben zu erstellen. Auch bei hoher Trägheit oder keiner Trägheit ist eine instabile Resonanz bei hohen Schrittraten möglich, bei denen das Drehmoment reduziert wird. Keine einfache Formel. Wenn Sie das obige PDF möchten, kann ich es von New Japan Radio Co. Ltd hochladen
Kevins Frage betrifft das unbekannte Traktionsdrehmoment im Vergleich zum Drehmoment aus schneller Beschleunigung, das zu übermäßigem Schlupf führen könnte. Leider muss er diese Rampenprofile für die Bedingungen unter den Antriebsrädern programmieren. Wenn dies für Robot Wars ist ... Beachten Sie den Drehmomentvorteil bei niedrigen Geschwindigkeiten.
Roboterkriege, ha ha. Es ist nur ein Studentenprojekt. Ich mache IT, Elektronik ist nicht mein Fachgebiet. Die Schrittmotorspezifikation verwendet keine Standardterminologie, das verwirrt mich. Ich habe mich bemüht, herauszufinden, wie ich die richtigen Einstellungen auswählen kann. „Es hängt alles davon ab“ ist nicht die Lösung, die ich suche. Ich möchte wissen, wie man es bestimmt.
So bestimmen Sie das Geschwindigkeitsprofil für zwei Schrittmotoren beim Roboterfahren
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