ساختار درایور عمدتا شامل سخت افزار و نرم افزار است ، به شرح زیر:
ساخت سخت افزار
قسمت سخت افزاری درایور معمولاً یک معماری ماژولار را اتخاذ می کند ، عمدتاً شامل ماژول های زیر است:
ماژول IO: مسئول ورودی و خروجی و ارتباطات تعاملی با دستگاه های محیطی.
ماژول پردازنده: هسته میکروکنترلر (MCU) مانند STM32 ، Infineon و غیره است. نرم افزار کنترل موتور در MCU سوزانده می شود و از طریق پین های مختلف کارهای مختلفی را انجام می دهد.
ماژول درایو: ولتاژ منبع تغذیه را به جریان مناسب برای موتور تبدیل می کند ، معمولاً با استفاده از MOSFET یا IGBT برای سوئیچینگ سریع.
ماژول سنسور: از جمله ولتاژ ، جریان ، دما ، سنسورهای گشتاور و غیره ، سیگنال های آنالوگ را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند و برای پردازش آنها را به MCU منتقل می کند.
ساخت نرم افزاری
قسمت نرم افزاری درایور شامل الگوریتم کنترل موتور و روش کنترل است:
الگوریتم کنترل موتور:
کنترل میدان گرا (FOC): با جهت گیری میدان مغناطیسی روتور موتور به محور ثابت ، گشتاور موتور و شار را می توان به طور مستقل کنترل کرد. این عملکرد پویا خوب و دقت حالت پایدار دارد ، اما الگوریتم کنترل پیچیده است و نیازهای سخت افزاری بالایی دارد.
کنترل پیش بینی مدل (MPC): با پیش بینی حالت حرکتی در آینده ، سیگنال کنترل بهینه محاسبه می شود. سازگاری و استحکام خوبی دارد ، اما محاسبه بزرگ است و نیازهای زمان واقعی زیاد است.
روش کنترل:
کنترل سه حلقه: از جمله حلقه فعلی ، حلقه سرعت و حلقه موقعیت. حلقه فعلی سریعترین پاسخ می دهد و حلقه ولتاژ مستقیماً لوله سوئیچ را کنترل می کند.
کنترل سرعت: با تنظیم ولتاژ یا جریان ورودی ، سرعت موتور را می توان به طور دقیق کنترل کرد.
کنترل گشتاور: خروجی گشتاور را با توجه به شرایط بار تنظیم کنید.
کنترل جهت: با تغییر جهت جریان ، جهت چرخش موتور را کنترل کنید.
نمونه های کاربردی خاص
به عنوان نمونه درایو سروو را بگیرید. ساختار داخلی آن شامل مدار یکسو کننده ، مدار فیلتر ، مدار تنظیم PWM ، ولتاژ و مدار خرید جریان ، ورودی و مدار خروجی آنالوگ ، مدار بازخورد موقعیت و مدار بازخورد گشتاور است. این مدارها با هم کار می کنند تا اطمینان حاصل کنند که درایو سروو می تواند به کنترل دقیق موقعیت ، سرعت و گشتاور دست یابد.
