roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Нужен ли ШИМ? И что это вообще это такое - ШИМ?

Раздел создан специально для людей которым интересна робототехника, но в силу разных причин они не знают с чего начать.
Задавайте ваши вопросы, какими бы простыми они не казались, постоянные посетители форума постараются ответить на них по мере своих сил.
Робот своими руками. Самодельный робот.

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение pashteet » 30 сен 2009, 19:40

Zeus писал(а):что ШИМом делал в плане физических движений робота? Чем управлял?

В том то и дело, что ничем не управлял и робот (машинка) носился как угорелый :pardon:
А сейчас стоят моторы 1.5В, а питание с батареи идет 8.5В, часть снимаю стабилизатором (до 5В) а ШИМом все остальное - чтобы двигателю было комфортно работать :Yahoo!:
Аватара пользователя
pashteet
 
Сообщения: 930
Зарегистрирован: 28 авг 2009, 12:50
Откуда: Волжский
Skype: pashok0988
ФИО: Павел Петрович

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение =DeaD= » 30 сен 2009, 19:54

Блин, следующая тема будет - а нужны ли сервоприводы начинающим и не слишком ли сложно с ними работать? :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение Zeus » 01 окт 2009, 09:15

pashteet писал(а):В том то и дело, что ничем не управлял и робот (машинка) носился как угорелый :pardon:
А сейчас стоят моторы 1.5В, а питание с батареи идет 8.5В, часть снимаю стабилизатором (до 5В) а ШИМом все остальное - чтобы двигателю было комфортно работать :Yahoo!:


Т.е. ШИМом вы даже скорость не регулируете, а просто с 5В превращаете в 1,5В?!
не проще взять тогда стабилизатор на такое напряжение? Также как вы с 8,5В 5В превращаете ;)

А поднял я эту тему специально прежде всего для новичков, чтобы почитали.

Должен робот ездить вперед назад и поворачивать как танк (вразные стороны крутить двиглами), то 100% можно обойтись без ШИМа. А ставить ШИМ, только если у вас двигатели слишком шустрые от 5В, я считаю нецелесообразным усложнением, проще поставить микруху стабилизатора напряжения или даже сопротивление, да-да как ни старнно.
Кстати недавно нашел игрушку машинки управляемой по проводу, скорость движения регулировалась. Так вот дабы узнать каким "ШИМом" она регулирует скорость разломал и...
внутри стоял проволочный потенциометр! и все работает.
Робототехника в домашнем хозяйстве - хобби - это тоже самое что моделизм, не нужно там столько нюансов как в промышленной электронике.

Я сторонник того, что не надо усложнять простые вещи и поменьше фанатизма.

Добавлено спустя 5 минут 36 секунд:
Кстати ШИМом регулируют ("нарезают") напряжение, а не ток.
Ток возникает в зависимости от того какое сопротивление обмоток двигателей, какая скорость вращения, какой момент нагрузки на валу.
Многие будут спорить что ток тоже регулируется. Да но это вторичный эффект. Прежде всего мы регулируем наряжение на выходе. Например, Промышленные ЧРП (Частотнорегулируемый привод) для асинхронных двигателей - там устоит умный чип, который отслеживает ток по каждой фазе двигателя и чтобы тот не вышел за указанные пределы, регулирует напряжение на фазах, а следовательно обмотках двигателя.
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение =DeaD= » 01 окт 2009, 09:26

2Zeus: Не надо говорить школьникам, что умножение это сложно, надо просто взять и научить их умножать ;)

Вот вместо этой развесистой темы - лучше бы статью написали про генерацию ШИМа с примерами на основных контроллерах (ATMega8 \ ATMega16(32) ) для основных таймеров на основных языках (WinAVR, BASCOM, может быть CVAVR).
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение EdGull » 01 окт 2009, 09:30

я чё-то ваще вас не пойму, о чем речь???
в васике пишем например OCR1A=127 и едем со скорость половинного напряжения, потому что 255 это полный ход, а 0 это стоп
в чем проблемы-то??? куда уж проще???
Аватара пользователя
EdGull
 
Сообщения: 10211
Зарегистрирован: 28 дек 2004, 20:33
Откуда: Тольятти
Skype: Ed_Gull
прог. языки: Bascom AVR Basic
ФИО: Гуль Эдуард Викторович

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение Duhas » 01 окт 2009, 09:31

давайте вы изучите матчасть) и потом будете рассуждать что нарезают ШИМ-ом))) напрямую и правда напряжение... но так как мы успользуем ШИМ с индуктивной нагрузкой, то скважностью ШИМ мы управляем именно средним значением тока...

а те умные чипы зачастую отслеживают именно напряжение а не ток соответственно частоте заданной...
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение =DeaD= » 01 окт 2009, 09:32

2EdGull: Ну не уверен я, что всё так просто - там есть разные режимы, для разных МК на разных линиях это разные OCR1A, надо понимать на каких ногах что выдаётся и что именно выдаётся и почему :) а еще нехило бы в этой же статье описать как аппаратным ШИМом генерить для сервы сигнал :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение EdGull » 01 окт 2009, 09:35

2=DeaD=: для новичка более чем достаточно, а в каком режиме рабоать шиму эт ты при его конфигурировании выставляешь
Аватара пользователя
EdGull
 
Сообщения: 10211
Зарегистрирован: 28 дек 2004, 20:33
Откуда: Тольятти
Skype: Ed_Gull
прог. языки: Bascom AVR Basic
ФИО: Гуль Эдуард Викторович

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение Zeus » 01 окт 2009, 10:02

Duhas писал(а):а те умные чипы зачастую отслеживают именно напряжение а не ток соответственно частоте заданной...


по поводу "частотников" согласен const=U/f, я говорил про ток ограничений, чтобы двигатель не спалить.

Добавлено спустя 4 минуты 7 секунд:
Duhas писал(а):давайте вы изучите матчасть) и потом будете рассуждать что нарезают ШИМ-ом))) напрямую и правда напряжение... но так как мы успользуем ШИМ с индуктивной нагрузкой, то скважностью ШИМ мы управляем именно средним значением тока...


Тоже от части согласен.

А если у вас не индуктивная, а емкостная нагрузка? Не задумывались?

Есть еще разница какое напряжение и ток нарезать: постоянный или переменный (0-50Гц).
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение pashteet » 01 окт 2009, 10:21

Т.е. ШИМом вы даже скорость не регулируете, а просто с 5В превращаете в 1,5В?!
не проще взять тогда стабилизатор на такое напряжение? Также как вы с 8,5В 5В превращаете ;)

[/quote]
Не не, неправильно выразился, ШИМом я регулирую 1.5 - 2В какраз регулируется и скорость :wink:
Как полный новичек, скажу вам, что научится работать с ШИМом намного легче, чем городить дополнительные микросхемы и прочие резисторы :wink: А два стабилизатора в схеме ИМХО кощунство :D
Аватара пользователя
pashteet
 
Сообщения: 930
Зарегистрирован: 28 авг 2009, 12:50
Откуда: Волжский
Skype: pashok0988
ФИО: Павел Петрович

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение Duhas » 01 окт 2009, 10:26

Zeus писал(а):Тоже от части согласен.

А если у вас не индуктивная, а емкостная нагрузка? Не задумывались?

когда индуктивная - задумваюсь о индуктивной... емкостная - о емкостной.. тут у нас вопрос о управлении ДПТ... смысла уходить в сторону нет
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение boez » 01 окт 2009, 11:08

Duhas писал(а):давайте вы изучите матчасть) и потом будете рассуждать что нарезают ШИМ-ом))) напрямую и правда напряжение... но так как мы успользуем ШИМ с индуктивной нагрузкой, то скважностью ШИМ мы управляем именно средним значением тока...

а те умные чипы зачастую отслеживают именно напряжение а не ток соответственно частоте заданной...


Ну вот это как бы совсем не так. В простых промышленных трехфазных ЧРП (тех, которые именно U/F, без векторного управления) информация о фазных токах используется только для защиты от превышения допустимого тока. Управление идет чисто по расчету - берется требуемая F, по ней считается U, оно делится на Ud так называемое (напряжение в звене постоянного тока - на конденсаторах после выпрямителя), затем берется текущая фаза phi (переменная, которая плавно увеличивается от 0 до 360 градусов за время 1/F, а потом снова сбрасывается в 0), считаются синусы этой фазы. На самом деле там немного оптимизировано переключение ключей, пользуясь тем, что постоянная составляющая для 3-фазника не важна, но в простейшем варианте можно брать и 3 синуса - sin(phi), sin(phi+2*pi/3) и sin(phi+4*pi/3). Все, множим эти 3 синуса на U/Ud, множим на 1/2 и прибавляем 1/2, множим на период таймера ШИМ и пишем в compare-регистры таймера один раз в период ШИМ. ЧРП готов :). Я серьезно, для того чтобы крутить асинхронник, этого достаточно. Весь остальной мутняк в программе ЧРП связан с стартами-стопами, вычислением вот этого самого задания для F от кучи разных источников и т.п.

Но это для 3-фазника так сложно, для ДПТ все еще проще, правильно EdGull написал - вписать вначале в регистры настроек правильные числа, да писать в один регистр число от 0 до 255 когда надо поменять уровень ШИМ - и все.

Ну и попробую с другой стороны пояснить, почему мы все же именно напряжение регулируем. Дело в том, что напряжение на выходе драйвера - периодический сигнал прямоугольной формы. Он равен сумме постоянной величины, равной U*Kшим и кучки синусов частотой 1*Fшим, 2*Fшим и т.д. Так вот для синусов индуктивность двигателя представляет собой высокое сопротивление, поэтому ток, создаваемый им, невелик, плюс этот ток переменный и поэтому не создает постоянного момента, а только переменный - мы его слышим как пищание. Вот и получается, что двигатель как бы запитан от источника постоянного напряжения U*Kшим.

А что касается замечания про резистор, 8 вольт питания и 2 вольта на моторе. Пусть мотор потребляет 2 А, аккум имеет емкость 1 А*ч. При питании через резистор и непрерывном движении он разрядится через полчаса, а при ШИМ - через 2 часа, потому что от аккума будет потребляться только 0.5 А. Есть разница? :)
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение Duhas » 01 окт 2009, 11:37

1 - я так и не прочитал с какими моими словами не согласен boez
2 - давайте попробуем на активной нагрузке получить среднеее напряжение с помощью ШИМ ? фигу.. будут импульсы от 0 до максимума и только...
да и подавая ШИ модулированное напряжение на ДПТ, мы создаем ток в цепи якоря, пропорциональный скважности... и уж только он начинает крутить ротор, который создаст противо-ЭДС и в итоге получим результирующее напряжение на обмотке якоря...

на счет наличия заморочек с ШИМ на МК... да какие тут трудности то? сконфигурировали и кормим таймер нужным числом...
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение boez » 01 окт 2009, 12:14

Да только вот с этими
Duhas писал(а):подавая ШИ модулированное напряжение на ДПТ, мы создаем ток в цепи якоря, пропорциональный скважности...


Не пропорционален ток скважности почти никогда, кроме единственного случая - когда вал стоит. Да и то оттого что в этом случае ток пропорционален напряжению. А среднее напряжение на моторе - всегда пропорционально скважности.

Ну а про активную нагрузку речь и не идет, ШИМ - в основном для индуктивных нагрузок. Активную ШИМить тоже можно - но там конечно же будут импульсы тока. Емкостную тут упомянули, вообще самоубийство ШИМ на нее подавать :)
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Нужен ли ШИМ?

Сообщение avr123.nm.ru » 01 окт 2009, 12:47

boez писал(а):почему мы все же именно напряжение регулируем.

Мы - это могучая кучка ? Много вас ? :D

Добавлено спустя 2 минуты 46 секунд:
=DeaD= писал(а):Вот вместо этой развесистой темы - лучше бы статью написали про генерацию ШИМа с примерами на основных контроллерах (ATMega8 \ ATMega16(32) )

Да уж года 4 как написана - Генерация ШИМ в AVR и что такое ШИМ и зачем - http://avr123.nm.ru/z8.htm

Добавлено спустя 6 минут 17 секунд:
EdGull писал(а):в васике пишем например OCR1A=127 и едем со скорость половинного напряжения

Нет. Если Н-мост как у тебя то половина момента на мотор подается, а едем ли и с какой скоростью зависит от нагрузки.

Если Н-мост без направления то это середина и момента нет.

ЕЩЕ РАЗ повторяю - СКОРОСТЬ это результат вляния момента ( который регулируется ШИМ-мом например ) и нагрузки во времени.

Для регулирования скорости нужна ОС по скорости !

EdGull писал(а): потому что 255 это полный ход, а 0 это стоп


НЕТ !

Это полный момент и минимальный момент в твоей схеме Н-мостов !

Ты можешь мгновенно сделать ШИМ от 0 в 255 и МОМЕНТ между якорем и статором почти мгновенно подскочит в моторе но НИ МОТОР ни РОБОТ не могут мгновенно поехать с места с полной скоростью !

Как быстро они ее достигнут и какова она будет зависит и от нагрузки.

EdGull писал(а): в чем проблемы-то??? куда уж проще???


в том что НЕ ВЕРНЫЕ толкования ПУДРЯТ мозги новичкам ! В ЭТОМ ПРОБЛЕМА !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Пред.След.

Вернуться в Новичкам или основы основ роботостроения.

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter