موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

[mehdiiraee]

با سلام
من جدیدا با میکرو LPC1768 کار میکنم :read:
کسی تاحالا با این میکرو تو KEIL موج مثلثی ایجاد کرده؟ (برای PWM میخوام) :nerd:
مرسی

[aliila]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

فرکانس رو اشاره نکردید .

[mehdiiraee]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

فرکانس رو اشاره نکردید .

فرکانس موج مثلثی 10KHZ

[aliila]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

البته باز هم دامنه و ریزولوشن و ... هم مهمه ولی خیلی ساده بگیریم .
این فرکانس پایین رو خیلی راحت میتونین
1- با d2a داخلی بسازین
2- با چندتا مقاومت و تکنیک r2r و پورت IO بسازین
3 - با pwm و یک مدار RC بسازید .

[mehdiiraee]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

البته باز هم دامنه و ریزولوشن و ... هم مهمه ولی خیلی ساده بگیریم .
این فرکانس پایین رو خیلی راحت میتونین
1- با d2a داخلی بسازین
2- با چندتا مقاومت و تکنیک r2r و پورت IO بسازین
3 - با pwm و یک مدار RC بسازید .

راستش من اینو برای کنترل حلقه بسته موتور میخوام،10کیلو هرتز فرکانس پاینه؟
این 3 روشی که معرفی کردین کدومش بهتره ؟
شما یه کد دارین از نحوه تولید موج مثلثی؟

[aliila]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

راستش من اینو برای کنترل حلقه بسته موتور میخوام،10کیلو هرتز فرکانس پاینه؟
این 3 روشی که معرفی کردین کدومش بهتره ؟
شما یه کد دارین از نحوه تولید موج مثلثی؟

یکم بیشتر توضیح بدین . کنترلر حلقه بسته کدوم نوع موتور ؟ چرا مثلثی ؟

[mehdiiraee]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

یکم بیشتر توضیح بدین . کنترلر حلقه بسته کدوم نوع موتور ؟ چرا مثلثی ؟

موتورش که رلوکتانس سنکرون هستش
موج مثلثی رو برای PWM میخوام، به این صورت که بعد از گرفتن فیدبک سرعت از موتور،نمونه برداری از جریان های استاتور، سه تا ولتاژ مرجع میسازیم ازشون
این سه ولتاژ مرجع که فرکانس 50 هرتز دارن، با موج مثلثی که فرکانس 10 کیلو هرتز داره مقایسه میشن، اگه موج مثلثی بزرگتر بود صفر منطقی از میکرو بیاد تو خروجی، ولی اگه موج مثلثی کوچکتر بود یک منطقی بیاد تو خروجی، که این صفر و یک ها هم بعدش میرن به درایور IGBT :nerd:

[aliila]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

موتورش که رلوکتانس سنکرون هستش
موج مثلثی رو برای PWM میخوام، به این صورت که بعد از گرفتن فیدبک سرعت از موتور،نمونه برداری از جریان های استاتور، سه تا ولتاژ مرجع میسازیم ازشون
این سه ولتاژ مرجع که فرکانس 50 هرتز دارن، با موج مثلثی که فرکانس 10 کیلو هرتز داره مقایسه میشن، اگه موج مثلثی بزرگتر بود صفر منطقی از میکرو بیاد تو خروجی، ولی اگه موج مثلثی کوچکتر بود یک منطقی بیاد تو خروجی، که این صفر و یک ها هم بعدش میرن به درایور IGBT :nerd:

هیچی سر در نیاوردم . یعنی بر چه مبنایی دوتا سیگنال 50 هرتز رو با 10 کیلو هرتز مقایسه میکنید ؟ این ها هیچیشون بهم نمی خوره .

اگر شما می خواهید که فرکانستون ثابت 10 کیلوهرتز باشه دیگه میکرو نمی خواد . با یک پمپ هم کارتون راه میفته .

[mehdiiraee]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

هیچی سر در نیاوردم . یعنی بر چه مبنایی دوتا سیگنال 50 هرتز رو با 10 کیلو هرتز مقایسه میکنید ؟ این ها هیچیشون بهم نمی خوره .

اگر شما می خواهید که فرکانستون ثابت 10 کیلوهرتز باشه دیگه میکرو نمی خواد . با یک پمپ هم کارتون راه میفته .

نه دیگه برای PWM لازمه ک موج فیدبکی با مثلثی مقایسه بشه

[ehsanbagheri]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

نه دیگه برای PWM لازمه ک موج فیدبکی با مثلثی مقایسه بشه

فکر کنم شکا میخوای یه چیزی تو مایه های اینورتر سه فاز بساری روشهای دیگه هم هست
نیاز نیست از این روش استفاده کنی توی انجمن بگرد مدارات و برنامش هست

[2012rostami]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

دوست عزیز، برای ایجاد 6 تا PWM نیازی به تولید موج مثلثی به صورت آنالوگ نیست. کافیه یه میکرویی انتخاب کنید که Motor Control PWM داشته باشه مثه LPC1768. اون وقت 3 جفت PWM هم فرکانس با شروع یکسان داری که فقط کافیه مقدارشون رو عوض کنی. فرکانسش می تونه 20-30 کیلو هم باشه. 10 که چیزی نیست.
اما، اگه اصرار داری که PWM رو نرم افزاری درست کنی، بازم خیلی سخت نیست. یه شمارنده درست کن که از 0 بشماره تا 256 بعدش دوباره صفر بشه. این شمارنده رو هر بار توی وقفه تایمر با فرکانس ثابت اضافه کن.
همون جا، توی وقفه، مقایسه با مرجع 50 هرتز رو هم انجام بده. چون مرجعِ 50 هرتز رو از توی یه جدول می خونی (یه دوره سینوسی که توی جدول ذخیره ش کردی) و شمارنده (یا همون موج مثلثی) رو هم خودت درست می کنی، خیلی راحت مقایسه رو انجام می دی و پینِ خروجی رو 0 و 1 می کنی.
البته، باید زمان بندی 50 هرتز و تعداد نمونه ها رو با فرکانس وقفه تنظیم کنی. این روش نرم افزاری خیلی کند عمل می کنه و برای حلقه کنترل زمان زیادی باقی نمی مونه. معمولاً بهتره که از PWMهای سخت افزاری خود میکروکنترلر استفاده کنی.

[mehdiiraee]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

دوست عزیز، برای ایجاد 6 تا PWM نیازی به تولید موج مثلثی به صورت آنالوگ نیست. کافیه یه میکرویی انتخاب کنید که Motor Control PWM داشته باشه مثه LPC1768. اون وقت 3 جفت PWM هم فرکانس با شروع یکسان داری که فقط کافیه مقدارشون رو عوض کنی. فرکانسش می تونه 20-30 کیلو هم باشه. 10 که چیزی نیست.
اما، اگه اصرار داری که PWM رو نرم افزاری درست کنی، بازم خیلی سخت نیست. یه شمارنده درست کن که از 0 بشماره تا 256 بعدش دوباره صفر بشه. این شمارنده رو هر بار توی وقفه تایمر با فرکانس ثابت اضافه کن.
همون جا، توی وقفه، مقایسه با مرجع 50 هرتز رو هم انجام بده. چون مرجعِ 50 هرتز رو از توی یه جدول می خونی (یه دوره سینوسی که توی جدول ذخیره ش کردی) و شمارنده (یا همون موج مثلثی) رو هم خودت درست می کنی، خیلی راحت مقایسه رو انجام می دی و پینِ خروجی رو 0 و 1 می کنی.
البته، باید زمان بندی 50 هرتز و تعداد نمونه ها رو با فرکانس وقفه تنظیم کنی. این روش نرم افزاری خیلی کند عمل می کنه و برای حلقه کنترل زمان زیادی باقی نمی مونه. معمولاً بهتره که از PWMهای سخت افزاری خود میکروکنترلر استفاده کنی.

مرسی دوست عزیز
با توضیحات شما به این نتیجه رسیدم که استفاده از PWM نرم افزاری سرعت عمل رو کاهش میده
اما اگه بخوام از motor control PWM استفاده کنم، PWM با duty cycle مثلا 50 درصد بما میده ، اما در کنترل حلقه بسته ما بدنبال PWM هستیم که عرض پالسها وقتی که با یک موج سینوسی مقایسه میشه تغییر کنه
PWM سخت افزاری رو نمیدونم، میشه اطلاع بیشتری بدین

[mehdiiraee]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

فکر کنم شکا میخوای یه چیزی تو مایه های اینورتر سه فاز بساری روشهای دیگه هم هست
نیاز نیست از این روش استفاده کنی توی انجمن بگرد مدارات و برنامش هست

دقیقا دنبال اینورتر سه فازم، البته از لحاظ نرم افزاری مشکلمه

[2012rostami]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

مرسی دوست عزیز
با توضیحات شما به این نتیجه رسیدم که استفاده از PWM نرم افزاری سرعت عمل رو کاهش میده
اما اگه بخوام از motor control PWM استفاده کنم، PWM با duty cycle مثلا 50 درصد بما میده ، اما در کنترل حلقه بسته ما بدنبال PWM هستیم که عرض پالسها وقتی که با یک موج سینوسی مقایسه میشه تغییر کنه
PWM سخت افزاری رو نمیدونم، میشه اطلاع بیشتری بدین

دوست عزیز، شما کلاً قضیه رو متوجه نشدی. من نمی تونم به شما آموزش بدم. بهتره دو تا صفحه ویکی پدیا رو مطالعه کنی، به خدا ضرر نمی کنی اگه بیشتر مطالعه کنی و کمتر بپرسی...
بد نیست یکم هم جستجو کنید توی همین فروم بچه های اینورتر سه فاز با AVR درست کردند و به صورت عملی هم کار کردند و کلی بحث و تباددل نظر کردند. نقشه ها و کدهاش هم هست.

مقایسه ی موج سینوسی مرجع با موج مثلثی Carier فقط و فقــــــط برای ایجادِ سیگنال های PWM هست که با فرکانس Carier همگام هستند. حالا، اگه شما توی میکروکنترلرتون PWM سخت افزاری داشته باشید دیگه نیازی به موج مثلثی و مقایسه ندارید که. میکروتون می تونه AVR، یا PIC یا ARM یا هر چیز دیگه باشه. ولی بهتره از مدل های Motor Control باشه. یکم تو اینترنت جستجو بکنی مقالات و AppNoteهای خوبی پیدا می کنی.

اگر یک موج مثلثی با فرکانس ثابت را با یک سینوسیِ مرجع (با فرکانس پایین تر) مقایسه کنیم و خروجی را به صورتِ صفر و یک دیجیتال ببینیم، به یک PWM با فرکانس ثابت می رسیم.
سابق بر این برای ایجاد سیگنال¬های PWM برای فرمان به سوئیچ¬های اینورتر از مقایسه کننده موج مثلثی و سینوسی مرجع استفاده می¬شد. با افزایش کاربردهای میکروکنترلرها و بلوک¬های جانبی آن¬ها، استفاده از مدارات آنالوگ کم رنگ شده و تمام پردازش¬های دستگاه اینورتر تماماً دیجیتال توسط نرم افزار میکروکنترلر صورت می¬پذیرد.
بلوک¬های PWM با خروجی¬های کنترل موتور سه فاز به همراه محاسبات پردازش سیگنال (DSP) در کنار مبدل¬های آنالوگ به دیجیتال در میکروکنترلرهای امروزی امری عادی تلقی می¬شود.
برای ایجاد سینوسی مرجع داخل برنامه میکروکنترلر، کافیست یک دوره از تناوب شکل موج سینوسی را با تعداد نقاط دلخواه در یک جدول (یا آرایه) ذخیره کنیم و در این هنگام، با راه اندازی تایمر PWM میکروکنترلر (که بسته به نوع میکروکنترلر ممکن است 8 بیتی، 10 بیتی، 12 بیتی یا 16 بیتی باشد) و قرار دادن اعداد جدول در رجیستر مقایسه PWM، عملاً می¬توانیم شکل موج PWM فرمان سوئیچ قدرت را ایجاد کنیم.

تنها نکته مهم رعایت فرکانس PWM و تعداد نمونه¬های جدول با توجه به فرکانس سینوسی خروجی است. مثلاً اگر فرکانس PWM برابر 10 kHz است و می¬خواهیم برق 50 هرتز در خروجی اینورتر ایجاد کنیم، باید یک جدول 200 نقطه¬ای برای سینوسی مرجع ایجاد کنیم و در هر 100 میکروثانیه یکبار، مقدار رجیستر PWM را بروزرسانی کنیم.
در همین مثال، می¬توانیم جدول سینوسی را 100 نقطه¬¬ای فرض کنیم و PWM را هر 200 میکروثانیه یکبار بروزرسانی کنیم. عملاً تعداد حداقل 50 نمونه در جدول سینوسی برای عملکرد بهتر اینورتر ضروری است.

چند خانواده از میکروکنترلرهای PIC دارای ماژول کنترل موتور هستند. این ماژول به کاربر این امکان را می¬دهد که پالس¬های خروجی به پل¬های متقارن اینورتر (سوئیچ¬های قدرت) را با زمان مرده (Dead-Time) و به صورت زوج معکوس به پل اعمال کند. این کار باعث کاهش قطعات مصرفی برد کنترل می¬شود و تنها توسط میکروکنترلر و آی سی درایور گیت می¬توان اینورتر را راه¬اندازی نمود.

نکات پیشرفته:
بیشتر میکروکنترلرها دارای تایمر و بلوک PWM هستند. ولی بهتر است از یک میکروکنترلر مختص کار کنترل موتور (Motor Control) استفاده شود که دارای تنظیمات بیشتر برای PWM های خروجی هستند. به علاوه، برای انجام محاسبات تنظیم دامنه خروجی، Soft Start، اعمال حفاظت¬های مختلف، اضافه بار خروجی و غیره، باید توان محاسباتی پردازنده میکروکنترلر در حد مطلوبی باشد. به تجربه مشخص شده که با استفاده از میکروکنترلرهای ساده نمی¬توان دستگاه همه منظوره و صنعتی درست کرد.

زمانبندی بروزرسانی PWM طبق جدول سینوسی در میکروکنترلر بسیار مهم است. زیرا این جدول فرکانس خروجی را تعیین می¬کند.

با تغییر مقادیر PWM در جدول (مثلاً همه اعداد جدول را تقسیم بر 2 کنیم) دامنه سینوسیِ خروجی تغییر می¬کند (در این مثال دقیقاً نصف می¬شود). فلذا توجه به این نکته ضروری است که در صورت افت دامنه خروجی، باید مقادیر جدول در یک ضریب بزرگتر از واحد ضرب شوند تا دامنه خروجی به نحو مطلوب جبران شود.
به عبارت دیگر، خروجی اینورتر نیاز به تصحیح دامنه در یک فرآیند دائمی دارد. باید از ولتاژ خروجی توسط A/D نمونه¬برداری شود و RMS ولتاژ خروجی محاسبه شود. در صورت کاهش RMS خروجی، باید اعداد جدول سینوسی مرجع در ضریبی بزرگتر از واحد ضرب شوند و در صورت افزایش RMS خروجی، باید در ضریبی کوچکتر از واحد ضرب شوند تا RMS ولتاژ خروجی اینورتر همواره ثابت باشد (به عنوان مثال 220 ولت).

علاوه بر تصحیح ولتاژ، باید RMS ولتاژ خروجی نیز در یک صفحه نمایش یا بارگراف برای کاربر نمایش داده شود.
برای حفاظت از اضافه بار خروجی، باید از طریق یک CT جریان خروجی اندازه گیری شود و به صورت درصد بار (بر حسب حداکثر توان اینورتر) برای کاربر مشخص شود.

در صورت بروز هر گونه خطا یا اضافه بار خروجی در سیستم، باید PWMهای فرمان گیت سوئیچ-های اینورتر غیرفعال شوند. این کار ساده ترین راه قطع کردن خروجی است.

[mehdiiraee]

پاسخ : موج مثلثی فرکانس بالا در ARM

دوست عزیز، شما کلاً قضیه رو متوجه نشدی. من نمی تونم به شما آموزش بدم. بهتره دو تا صفحه ویکی پدیا رو مطالعه کنی، به خدا ضرر نمی کنی اگه بیشتر مطالعه کنی و کمتر بپرسی...
بد نیست یکم هم جستجو کنید توی همین فروم بچه های اینورتر سه فاز با AVR درست کردند و به صورت عملی هم کار کردند و کلی بحث و تباددل نظر کردند. نقشه ها و کدهاش هم هست.

مقایسه ی موج سینوسی مرجع با موج مثلثی Carier فقط و فقــــــط برای ایجادِ سیگنال های PWM هست که با فرکانس Carier همگام هستند. حالا، اگه شما توی میکروکنترلرتون PWM سخت افزاری داشته باشید دیگه نیازی به موج مثلثی و مقایسه ندارید که. میکروتون می تونه AVR، یا PIC یا ARM یا هر چیز دیگه باشه. ولی بهتره از مدل های Motor Control باشه. یکم تو اینترنت جستجو بکنی مقالات و AppNoteهای خوبی پیدا می کنی.

اگر یک موج مثلثی با فرکانس ثابت را با یک سینوسیِ مرجع (با فرکانس پایین تر) مقایسه کنیم و خروجی را به صورتِ صفر و یک دیجیتال ببینیم، به یک PWM با فرکانس ثابت می رسیم.
سابق بر این برای ایجاد سیگنال¬های PWM برای فرمان به سوئیچ¬های اینورتر از مقایسه کننده موج مثلثی و سینوسی مرجع استفاده می¬شد. با افزایش کاربردهای میکروکنترلرها و بلوک¬های جانبی آن¬ها، استفاده از مدارات آنالوگ کم رنگ شده و تمام پردازش¬های دستگاه اینورتر تماماً دیجیتال توسط نرم افزار میکروکنترلر صورت می¬پذیرد.
بلوک¬های PWM با خروجی¬های کنترل موتور سه فاز به همراه محاسبات پردازش سیگنال (DSP) در کنار مبدل¬های آنالوگ به دیجیتال در میکروکنترلرهای امروزی امری عادی تلقی می¬شود.
برای ایجاد سینوسی مرجع داخل برنامه میکروکنترلر، کافیست یک دوره از تناوب شکل موج سینوسی را با تعداد نقاط دلخواه در یک جدول (یا آرایه) ذخیره کنیم و در این هنگام، با راه اندازی تایمر PWM میکروکنترلر (که بسته به نوع میکروکنترلر ممکن است 8 بیتی، 10 بیتی، 12 بیتی یا 16 بیتی باشد) و قرار دادن اعداد جدول در رجیستر مقایسه PWM، عملاً می¬توانیم شکل موج PWM فرمان سوئیچ قدرت را ایجاد کنیم.

تنها نکته مهم رعایت فرکانس PWM و تعداد نمونه¬های جدول با توجه به فرکانس سینوسی خروجی است. مثلاً اگر فرکانس PWM برابر 10 kHz است و می¬خواهیم برق 50 هرتز در خروجی اینورتر ایجاد کنیم، باید یک جدول 200 نقطه¬ای برای سینوسی مرجع ایجاد کنیم و در هر 100 میکروثانیه یکبار، مقدار رجیستر PWM را بروزرسانی کنیم.
در همین مثال، می¬توانیم جدول سینوسی را 100 نقطه¬¬ای فرض کنیم و PWM را هر 200 میکروثانیه یکبار بروزرسانی کنیم. عملاً تعداد حداقل 50 نمونه در جدول سینوسی برای عملکرد بهتر اینورتر ضروری است.

چند خانواده از میکروکنترلرهای PIC دارای ماژول کنترل موتور هستند. این ماژول به کاربر این امکان را می¬دهد که پالس¬های خروجی به پل¬های متقارن اینورتر (سوئیچ¬های قدرت) را با زمان مرده (Dead-Time) و به صورت زوج معکوس به پل اعمال کند. این کار باعث کاهش قطعات مصرفی برد کنترل می¬شود و تنها توسط میکروکنترلر و آی سی درایور گیت می¬توان اینورتر را راه¬اندازی نمود.

نکات پیشرفته:
بیشتر میکروکنترلرها دارای تایمر و بلوک PWM هستند. ولی بهتر است از یک میکروکنترلر مختص کار کنترل موتور (Motor Control) استفاده شود که دارای تنظیمات بیشتر برای PWM های خروجی هستند. به علاوه، برای انجام محاسبات تنظیم دامنه خروجی، Soft Start، اعمال حفاظت¬های مختلف، اضافه بار خروجی و غیره، باید توان محاسباتی پردازنده میکروکنترلر در حد مطلوبی باشد. به تجربه مشخص شده که با استفاده از میکروکنترلرهای ساده نمی¬توان دستگاه همه منظوره و صنعتی درست کرد.

زمانبندی بروزرسانی PWM طبق جدول سینوسی در میکروکنترلر بسیار مهم است. زیرا این جدول فرکانس خروجی را تعیین می¬کند.

با تغییر مقادیر PWM در جدول (مثلاً همه اعداد جدول را تقسیم بر 2 کنیم) دامنه سینوسیِ خروجی تغییر می¬کند (در این مثال دقیقاً نصف می¬شود). فلذا توجه به این نکته ضروری است که در صورت افت دامنه خروجی، باید مقادیر جدول در یک ضریب بزرگتر از واحد ضرب شوند تا دامنه خروجی به نحو مطلوب جبران شود.
به عبارت دیگر، خروجی اینورتر نیاز به تصحیح دامنه در یک فرآیند دائمی دارد. باید از ولتاژ خروجی توسط A/D نمونه¬برداری شود و RMS ولتاژ خروجی محاسبه شود. در صورت کاهش RMS خروجی، باید اعداد جدول سینوسی مرجع در ضریبی بزرگتر از واحد ضرب شوند و در صورت افزایش RMS خروجی، باید در ضریبی کوچکتر از واحد ضرب شوند تا RMS ولتاژ خروجی اینورتر همواره ثابت باشد (به عنوان مثال 220 ولت).

علاوه بر تصحیح ولتاژ، باید RMS ولتاژ خروجی نیز در یک صفحه نمایش یا بارگراف برای کاربر نمایش داده شود.
برای حفاظت از اضافه بار خروجی، باید از طریق یک CT جریان خروجی اندازه گیری شود و به صورت درصد بار (بر حسب حداکثر توان اینورتر) برای کاربر مشخص شود.

در صورت بروز هر گونه خطا یا اضافه بار خروجی در سیستم، باید PWMهای فرمان گیت سوئیچ-های اینورتر غیرفعال شوند. این کار ساده ترین راه قطع کردن خروجی است.

مرسی از توضیحات
چرا در کامپایلر keil وقتی یک موج مثلثی رو با سینوسی 50 هرتز مقایسه میکنیم در قسمت logic analyzer سیگنال دریافتی مناسب است ولی وقتی که دو موج سینوسی دیگر که هر کدام یه ترتیب 120 و 240 درجه با اولی اختلاف فاز دارند را با این موج مقایسه میکنیم و در logic analyzer میبینیم که هر سه سیگنال PWM بدست امده با شکل حالتی که هر کدام رو تک تک مقایسه میکنیم متفاوت هستند؟