brushless DC con controllo in corrente

[unfittolive]

Buongiorno a tutti,
Il problema per il quale chiedo aiuto, riguarda l’implementazione di un algoritmo di controllo per un brushless alimentato in corrente continua. L’algoritmo si dovrebbe basare su un controllore PI ( proporzionale e integrativo) realizzato mediante software su micro controllore oppure su FPGA. Tale algoritmo dovrebbe mantenere costante la corrente del motore che verrà riletta da un convettore A/D. Per far variare la corrente verrà fatto variare il duty cycle della tensione di pilotaggio dei mosfet di pilotaggio del motore ( variazione della tensione di alimentazione).
Il controllore PI ricverà in ingresso la corrente target e la corrente letta dall’A/D e in base all’errore correggerà il duty cycle della tensione di pilotaggio del motore brushless.
Non so come calcolare i parametri Ki e Kd e cioè le due costanti per la parte proporzionale e per la parte integrativa. Ma più in generale non avendo mai fatto controlli in precedenza non so approcciare il problema.
Qualcuno può darmi una mano ad impostare il problema? Posso ovviamente fornire ulteriori informazioni
Grazie
Unfittolive

[g.schgor]

Un primo approccio agli algoritmi da utilizzare
per un controllo digitale può essere questo (cap.22).
Ovviamente per entrare nel dettaglio occorrono
informazioni sull'azionamento da regolare.

[unfittolive]

Buongiorno
Grazie per la risposta data.
L'applicazione è per il controllo dello sterzo di un'automobile. A fronte dello sforzo che il conducente esercita con le mani sul volante ( tale sforzo viene letto da un sensore di coppia) il motore BRUSHLESS che agisce sul piantone dello sterzo dell'auotomobile deve fornire la coppia necessaria affinche le ruote girino nella direzione voluta e senza sforzo. Per modulare la coppia il bushless dovrà assorbire una corrente adeguata e dipendente dallo sforzo del guidatore. Maggiore è lo sforzo maggiore sarà la corrente che dovrà essere fornita al motore. Se lo sforzo è costante la corrente deve rimanere costante, soprattutto quando avviene il passaggio del rotore per i sensori di HALL ed evitare così fluttuazione di coppia che si possono trasformare in rumore udibile nell'abitacolo della automobile.
Spero di aver dato informazioni utili per incominciare ad impostare il regolatore PI che dovrebbe mantenere costante la corrente nel motore.
In attesa di un ulteriore aiuto pongo i miei cordiali saluti

[g.schgor]

Spero di aver dato informazioni utili per incominciare ad impostare il regolatore PI...

No, le informazioni che servono sono uno schema dell'anello di regolazione
con specificate le funzioni di trasferimento dei singoli blocchi (a parte,
ovviamente, quella del regolatore, da definire in base alla "risposta" voluta).

[unfittolive]

Il sistema da regolare è un motore brushless, ma io non conosco la funzione di trasferimento di tale motore, posso fornire le caratteristiche elettriche in termine di resistenza. induttanza, numero di poli , FCEM etc. Il regolatore a fronte di una corrente di riferimento dovrà fornire al motore la tensione necessaria affinche il motore eroghi quella corrente.

[g.schgor]

Per progettare un regolatore occorre conoscere
oltre le caratteristiche elettriche del motore
anche quelle del "carico" (cioè come questo
si comporta dinamicamente, quindi la sua
coppia resistente ed il suo momento d'inerzia).

[unfittolive]

Non ho informazioni dettagliate sul carico. Io mi acconterei di tenere costante la corrente sul motore a fronte delle varie fluttazioni di carico che può subire. Banalmente potrei con un converitore A/D leggere la corrente che il motore assorbe e in base alla differenza tra la corrente letta e la corrente che correi impostare regolare la tensione di alimentazione. La corrente dovrebbe essere funzione della differenza tra la tensione di alimentazione e la FCEM ( la quale dipende anche dalla velocità del motore), variando la tensione di alimentazione del motore vario la corrente assorbita dal motore.Le informazioni che ho a disposizione non sono molte ( corrente assorbita dal motore, sforzo sul volante e questa informazione mi serve per determinare la corrente target che dovrò dare al motore, e quindi la coppia che il motore deve fornire per vincere lo sforzo delle ruote, velocità del veicolo). Mi spiace di annoiarvi con queste cose,sono nuovo a questi problemi ma per una serie di ragioni ne devo venire fuori...........

[g.schgor]

Scusa, ma vorrei fare un passo indietro:
mi sembra che tu voglia realizzare un servosterzo.
Per questo ritengo che non sia corretto un controllo di coppia
ma occorra un controllo di posizione tra volante e posizione ruote.
Non ti pare?

[unfittolive]

Si esatto è un controllo per un servo sterzo di una macchina elettrica che deve ancora uscire sul mercato. In realtà il sistema ha 2 ingressi. Un ingresso serve per rilevare lo sforzo che il guidatore esercita sul volante e il secondo indica la posizione delle ruote. Il secondo ingresso serve principalmente a portare le ruote nella posizione di equilibrio quando il guidatore toglie le mani dal volante. ( solitamente è il sistema meccanico dello sterzo che tende a portare le ruote nella posizione di riposo ma a volte a causa di vari fattori esterni le ruote non tornano nella posizione di equilibrio e quindi il sistema servosterzo aiuta nello scopo) Il primo ingresso è quello che indica lo sforzo dell'uomo sul volante....maggiore è lo sforzo che l'uomo compie maggiore deve essere l'aiuto da parte del motore elettrico del servosterzo...quando le ruote raggiungono la posizione che va bene al giudatore losforzo del guidatore diminuirà sinchè si avrà una situazione di equilibrio ( volante fermo) tra la lo sforzo che il guidatore deve fare e la coppia di ritorno delle ruote che tende a far assumere alle ruote la posizione di equilibrio. Grazie per la pazienza che ha nei mei confronti..... ma in questo momento è la mia ancora di salvezza...saluti

[g.schgor]

Il controllo di corrente di un motore viene di solito
fatto all'interno di un anello di velocità o di posizione.
Non mi sembra pertanto sufficiente il solo controllo
della corrente, ma in ogni caso va (come già detto)
preparato lo schema dell'anello per affrontare lo studio
della regolazione.