ICoupler প্রযুক্তি ব্যবহার করে মোটর কন্ট্রোল বিচ্ছিন্নতা পরিকল্পনা
রোবোটিক্স অ্যাপ্লিকেশনের জন্য মোটরসাইকেলগুলি চালানোর জন্য মোটরগুলির সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাটিকে বিভিন্ন রোবট অস্ত্র এবং অ্যাক্টুয়েটারগুলির অবস্থানের অবস্থানগুলি জানতে হবে। দক্ষ হতে, আপনাকে আরও গভীরতার সাথে মোটর হাউজিংয়ে রটার গতি সম্পর্কে আরো জানতে হবে।
রোটার কোণের তথ্য (উচ্চ লোডের অধীনে স্লাইডে সহজ) ছাড়া, ইলেকট্রনিক্স কন্ট্রোলারটি খুব বেশি বর্তমান সরবরাহ করতে পারে যা কেবল তাপ দ্বারা নষ্ট হয়ে যায়। অবস্থান এবং রটার অবস্থা বোঝার জন্য, নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনশীল মোটর উইন্ডিংয়ের বর্তমান স্তর। ধারণাক্রমে, এটি একটি কম খরচে পরিবর্তনশীল যা নিরীক্ষণ করা সহজ কারণ এটি কেবল মোটর থেকে একটি লিংক সরবরাহ সার্কিটে সরবরাহ করে। যাইহোক, সংকেত যতটা সম্ভব সঠিক তা নিশ্চিত করতে অনেকগুলি কারণ বিবেচনা করা দরকার। ত্রুটি অবস্থানের ভুল সনাক্তকরণ এবং অপ্রয়োজনীয় শক্তি খরচ বৃদ্ধি হতে পারে।
মোটর নিয়ন্ত্রণ সবচেয়ে ব্যবহৃত বর্তমান সেন্সর শান্ট প্রতিরোধক, হল প্রভাব সেন্সর এবং বর্তমান ট্রান্সফরমার হয়। পরের দুটি ডিভাইস বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে, যা, সামগ্রিক খরচ বৃদ্ধি করার সময়, উচ্চ শক্তি মোকাবেলা করার সময় গুরুত্বপূর্ণ। শান্ট প্রতিরোধক সার্কিটগুলি সাধারণত 50A বা তার কম পরিমাপের স্রোতগুলিতে সীমাবদ্ধ, তবে সেন্সর-টাইপ ডিভাইসগুলিতে এবং প্রতিক্রিয়াগুলির সর্বোচ্চ প্রতিক্রিয়া থাকার সুবিধা রয়েছে। এই ডিভাইস এসি এবং ডিসি পরিমাপের জন্য উপযুক্ত।
সঠিক এবং সংবেদনশীল ফলাফল ডেল্টা-সিগমা মডুলেটারের শান্ট প্রতিরোধক সংযোজন করে অর্জন করা যেতে পারে। ট্রায়াঙ্গুলার অবিচ্ছেদ্য নমুনা এবং ফিল্টারিং কৌশলগুলি ক্ষণস্থায়ী শব্দ প্রভাবগুলি দমন করতে সহায়তা করে এবং 12-বিট রেজোলিউশনে উপরে সমর্থন করে। টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস ADS1203 মোটর নিয়ন্ত্রণ সহ উপকরণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা একটি ডেল্টা-সিগমা মডুলার। এই ডিভাইসটি একটি একক-চ্যানেল, দ্বিতীয়-অর্ডার ডেল্টা-সিগমা মডুলার যা ডিসি থেকে 39kHz পর্যন্ত উচ্চ-রেজোলিউশন এনালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই রূপান্তরকারীর আউটপুট সংখ্যা 1 এবং 0 এর একটি সিরিজ যার সময় গড় এনালগ ইনপুট ভোল্টেজের সমান। একটি ফিল্টারেড ডেল্টা-সিগমা মডুলেটার সিগন্যাল ব্যবহার করার একটি মুখ্য সুবিধা হল যে পরিমাণের শব্দ উৎস এবং ক্ষণস্থায়ী শব্দ উত্সটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর করা যেতে পারে, এটি লো-পাস ফিল্টারের মাধ্যমে ফিল্টার করা সহজ করে।
একটি সম্পূর্ণ এনালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকারী পরিবর্তে একটি মডুলেটার ব্যবহার করে, ডিজাইনার মোটর নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য ডিজিটাল ফিল্টারিং কর্মক্ষমতা সামঞ্জস্য করতে পারে। এটি হ'ল সেতু সার্কিটে ট্রানজিস্টার স্যুইচিং ইভেন্টগুলির সাথে শক্ত সিঙ্ক্রোনাইজেশন অন্তর্ভুক্ত করে যা মোটরটিকে শক্তি সরবরাহ করে। খরচ এবং কর্মক্ষমতা লক্ষ্যের উপর নির্ভর করে ফিল্টারটি নিজেই ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসর (ডিএসপি), মাইক্রোকন্ট্রোলার, অথবা ফিল্ড প্রোগ্রামেবল গেট অ্যারে (FPGA) ব্যবহার করে প্রয়োগ করা যেতে পারে। একটি কাস্টম ফিল্টার ব্যবহার করে, ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়া এবং চূড়ান্ত নমুনা রেজোলিউশনের মধ্যে নির্বাচন করা ভাল। উচ্চতর উচ্চমানের হারের ফলাফল উচ্চতর নির্ভুলতার পরিণতিতে পরিণত হয়, তবে কম মান আপডেটের হারের ফলে - ওভারসম্প্লিং হ্রাস করার ফলে রেজোলিউশন হ্রাস পায় তবে উচ্চ রিফ্রেশ হার সরবরাহ করে।
ডাটা প্রসেসিংয়ের ক্ষেত্রে, ঐতিহ্যগত ক্রমবর্ধমান আনুমানিকতা (SAR) এনালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকারীর সাথে তুলনা করা হয়। একটি SAR রূপান্তরকারী ব্যবহার করে, নমুনা নমুনা-এবং-হোল্ড সার্কিটের সাহায্যে সম্পাদন করা যেতে পারে, যা সিস্টেম ডিজাইনারকে স্যাম্পলিং তাত্ক্ষণিকভাবে সময়সীমা নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। অন্যদিকে, ত্রিভুজীয় অবিচ্ছেদ্য রূপান্তর একটি ক্রমাগত স্যাম্পলিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করে, তাই নমুনা মানের কোন সংজ্ঞায়িত ট্রিগার সময় আছে। বিপরীতভাবে, সময় এই সময়ে নমুনা মান 1-বিট নমুনা মানগুলির একটি সিরিজের একটি ওজনযুক্ত গড় যা এই নমুনা মান দ্বারা উপস্থাপিত সময়ের মধ্যে এই বিন্দুটির মান বাড়তে পারে।
1-বিট বিটস্ট্রীমটি ফিল্টার করা এবং নিম্ন হারে মাল্টি-বিটস্ট্রীম নমুনা মানটি বের করে দুইটি পর্যায়গুলিতে করা যেতে পারে। একটি খুব সাধারণ পদ্ধতি একটি SINC ফিল্টার ব্যবহার করা যা এক পর্যায়ে উভয় কাজ সম্পাদন করে। তৃতীয় ক্রম, সাধারণত sinc3 হিসাবে উল্লেখ করা হয়, বর্তমানে এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সবচেয়ে সাধারণ পছন্দ।
ফিল্টার মূলত একটি নমুনা মান উইন্ডোর একটি ওজনযুক্ত যোগফল যা অনুক্রমের কেন্দ্রস্থলে নমুনাযুক্ত মানগুলিতে আরো ওজন দেয় এবং ক্রমটির শুরুতে এবং শেষের দিকে নমুনাযুক্ত মানগুলিতে কম ওজন প্রদান করে। পরিমাপ বর্তমান বিদ্যুৎ ট্রানজিস্টারের স্যুইচিং উপাদানটির প্রভাব বিবেচনা করে, এই প্রভাবটি বিবেচনা করা দরকার, অন্যথায় প্রতিক্রিয়া অ্যালগরিদমটি আলাইজিং এবং অনুরূপভাবে প্রভাবিত হবে।
Sinc3 ফিল্টারের আবেগ প্রতিক্রিয়াটি সেন্ট্রাল নমুনা মানের পূর্বে নমুনা মানের অবদান সহ সমৃদ্ধ, এবং কেন্দ্রের নমুনা মান এটি অনুসরণ করে নমুনা মান হিসাবে একই। বর্তমান স্যুইচিং কম্পোনেন্টটি বর্তমান বর্তমান বিন্দু বরাবর সমান্তরাল: তাই সুইচিং উপাদানগুলির সমষ্টি শূন্য। স্যাম্পলিং উইন্ডোটির কেন্দ্রটি পি-সে-সি সি সিম পল দিয়ে সংলগ্ন থাকে তবে এইচ-ব্রিজ চালানোর জন্য এটি ব্যবহার করা হয়, ফেজ বর্তমানকে অ্যালাইজিং ছাড়াই পরিমাপ করা যেতে পারে তবে ডেটা পড়ার সময় নমুনা মান সঠিকভাবে সংলগ্ন করা হয় তা নিশ্চিত করতে যত্ন নেওয়া উচিত ফিল্টার থেকে। ফিল্টারিং বিলম্ব বিলম্ব করে যাতে ফিল্টারের নমুনা মান আউটপুট PWM সিঙ্ক পালসটি ব্যবহার করার সময় একাধিক পূর্ববর্তী সময়ের থেকে হবে। এটি SAR- ভিত্তিক বর্তমান পরিমাপের তুলনায় সফ্টওয়্যার প্রোগ্রাম সময়সূচী উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব আছে।
এসএআর-এর ক্ষেত্রে, পিডব্লিউএম সিঙ্ক পালস এনালগকে রূপান্তরগুলির একটি সিরিজ সঞ্চালনের জন্য ডিজিটাল রূপান্তরকারীতে ট্রিগার করতে পারে। যখন কন্ট্রোল লুপের জন্য ডেটা প্রস্তুত করা হয়, তখন সিস্টেমটি একটি বাধা তৈরি করে এবং নিয়ন্ত্রণ লুপ নির্বাহ শুরু করে। এই নমুনা মানগুলি একটি ডেল্টা-সিগমা মডুলার এবং ফিল্টার ব্যবহার করে ক্রমাগতভাবে উত্পন্ন হয় তবে ফেজ বর্তমান পরিমাপের জন্য গুরুত্বপূর্ণ নমুনা মান নির্দিষ্ট স্থিরতার পরে প্রস্তুত হয়। একটি PWM সিঙ্ক সংকেত উপস্থিত হলে টাইমার বা কাউন্টার একটি বিরতি উৎপন্ন করা উচিত। নমুনা মান গণনা মধ্যে বিলম্ব আসলে sinc3 impulse প্রতিক্রিয়া অর্ধেক।
একটি সাধারণ নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতিতে, পিডব্লিউএম টাইমারের শূন্য-ক্রম হোল্ড প্রভাবটি আবেগ প্রতিক্রিয়াটির অর্ধেকের বেশি, তাই SINC ফিল্টার উল্লেখযোগ্যভাবে লুপ টাইমিংকে প্রভাবিত করে না। একটি ডেল্টা-সিগমা মডুলার এবং একটি কাস্টম ফিল্টার ব্যবহার করে, ব্যবহারকারী নমুনা মান রেজল্যুশনটি পেতে SINC ফিল্টারের বিলম্বটি অবাধে স্যুইচ করতে পারে। মোটর নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম ডিজাইন করার সময় এই নমনীয়তা একটি বড় সুবিধা। সাধারণত অ্যালগরিদমের কিছু অংশ বিলম্বের জন্য সংবেদনশীল তবে প্রতিক্রিয়া সঠিকতার কম সংবেদনশীল। অ্যালগরিদম বাকি বাকিটি কম গতিবিদ্যা এবং নির্ভুলতা থেকে সুবিধাগুলির সাথে ব্যবহার করে কিন্তু বিলম্বের জন্য কম সংবেদনশীল।
একটি অনুপাতিক অবিচ্ছেদ্য নিয়ামক (PI) অ্যালগরিদম বিবেচনা করুন। পি অংশ এবং আমি উপাদান একই প্রতিক্রিয়া সংকেত ব্যবহার করতে পারেন। যাইহোক, পি পথ এবং আমি পথ পৃথক করা যেতে পারে এবং প্রতিক্রিয়া সংকেত বিভিন্ন ফিল্টারিং ফাংশন সঙ্গে মিলিত করা যাবে। পিআই কন্ট্রোলারে, P উপাদান প্রধানত লোড এবং গতির দ্রুত পরিবর্তন প্রভাব দমন করতে ব্যবহৃত হয়। অতএব, এটি সংকেত মাত্রা দ্রুত পরিবর্তন সাড়া দিতে সক্ষম হতে হবে। আমি উপাদান স্থির অবস্থা কর্মক্ষমতা উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং পরিমাপ নির্ভুলতা উপর আরো দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়। অতএব, P উপাদানটি কম রেজোলিউশন, দ্রুত আপডেট হারের বর্তমান প্রতিক্রিয়া সংকেত থেকে উপকৃত হতে পারে, যার অর্থ sinc3 ফিল্টারটি কম oversampling এবং decimation হারে কম। আমি উপাদান একটি উচ্চ oversampling হার থেকে উপকৃত হবে এবং আপডেট হার ফলে বৃদ্ধি বাড়াতে পারে।
উল্লেখ্য যে বড় সিস্টেমে একটি ডেল্টা-সিগমা মডুলার ব্যবহার করার সময় বড় লোডগুলি পরিচালনা করা, অন্য একটি বিষয় বিবেচনা করা বিচ্ছিন্নতা। এক বিকল্প শুধুমাত্র বিচ্ছিন্নতা পরিবর্ধক ব্যবহার করা এবং এনালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকরণের জন্য একটি অ-বিচ্ছিন্ন মড্যুলার ব্যবহার করা, বা মড্যুলার আউটপুট এবং ডিজিটাল ফিল্টারিংয়ের জন্য ডিভাইসের ইনপুটগুলির মধ্যে একটি অপটোকুপ্লার স্থাপন করা। বিকল্পভাবে, একটি বিচ্ছিন্ন ডেল্টা-সিগমা মডুলার নির্বাচন করা যেতে পারে। একটি বিচ্ছিন্ন মডুলার ব্যবহার করে, এনালগ ওভারকুরেন্ট সুরক্ষা সার্কিট নির্মূল করা যেতে পারে কারণ ডিজিটাল ফিল্টারকে অতিরিক্ত প্রভাবগুলি দূর করতে কনফিগার করা যেতে পারে।
AD7403 এনালগ ডেভিসেস দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছে, এটির একটি উদাহরণ। দ্বিতীয়-অর্ডার মডুলার বাস্তবায়ন করে, এই ডিভাইসটি শান্ট স্পেসিফিকেশনগুলির নমনীয় নির্বাচন করার অনুমতি দেয় এবং উল্লেখযোগ্য বিটগুলির 14 টিরও বেশি বিট এবং 20 MHz এর আউটপুট প্রবাহ হার সরবরাহ করে। একটি উপযুক্ত ডিজিটাল ফিল্টার ব্যবহার করে, ডিভাইসটি 78,100 নমুনা / সেকেন্ডে 88 ডিবি এর সংকেত-টু-গোলমাল অনুপাত অর্জন করে। এই বিচ্ছিন্নতা প্রকল্পটি কোম্পানির আইকুপ্লার প্রযুক্তি ব্যবহার করে এবং কোম্পানি দাবি করে যে এটি একটি আদর্শ অপটোকপ্লেলার ব্যবস্থাটির কার্যকারিতা অতিক্রম করেছে।
বিচ্ছিন্নতা এবং মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং প্রোগ্রামেবল লজিক ডিভাইসগুলির ক্রমবর্ধমান ফিল্টারিং পারফরম্যান্সের বৈশিষ্ট্যগুলি সহ, ডিজাইনার রোবোটিক্স অ্যাপ্লিকেশনের জন্য মোটর নিয়ন্ত্রণটি অপ্টিমাইজ করতে পারেন।
আপনি যদি একটি মেডিকেল ডিভাইস মোটর কিনতে চান, অনুগ্রহ করে যথার্থ চিকিৎসা মোটরগুলিতে মনোযোগ দিন।
