หลักการควบคุมมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน

หลักการควบคุมของมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน เพื่อให้มอเตอร์หมุน ส่วนควบคุมจะต้องกำหนดตำแหน่งของโรเตอร์มอเตอร์ตามเซ็นเซอร์ฮอลล์ก่อน จากนั้นจึงตัดสินใจเปิด (หรือปิด) กำลังไฟในอินเวอร์เตอร์ตาม ขดลวดสเตเตอร์ ลำดับของทรานซิสเตอร์ AH, BH, CH ในอินเวอร์เตอร์ (เรียกว่าทรานซิสเตอร์กำลังแขนท่อนบน) และ AL, BL, CL (เรียกว่าทรานซิสเตอร์กำลังแขนท่อนล่าง) ทำให้กระแสไหลผ่านขดลวดมอเตอร์ตามลำดับ ผลิตไปข้างหน้า (หรือย้อนกลับ) ) หมุนสนามแม่เหล็กและโต้ตอบกับแม่เหล็กของโรเตอร์เพื่อให้มอเตอร์หมุนตามเข็มนาฬิกา/ทวนเข็มนาฬิกา เมื่อโรเตอร์ของมอเตอร์หมุนไปยังตำแหน่งที่เซ็นเซอร์ฮอลล์ตรวจจับสัญญาณอีกกลุ่มหนึ่ง ชุดควบคุมจะเปิดทรานซิสเตอร์กำลังกลุ่มถัดไป เพื่อให้มอเตอร์หมุนเวียนสามารถหมุนต่อไปในทิศทางเดียวกันได้จนกว่าหน่วยควบคุมจะตัดสินใจ ปิดเครื่องหากโรเตอร์มอเตอร์หยุดทำงาน ทรานซิสเตอร์ (หรือเปิดเฉพาะทรานซิสเตอร์กำลังแขนท่อนล่าง); หากจะกลับทิศทางโรเตอร์ของมอเตอร์ ลำดับการเปิดทรานซิสเตอร์กำลังจะกลับกัน โดยพื้นฐานแล้ว วิธีการเปิดของทรานซิสเตอร์กำลังอาจเป็นดังนี้: AH, กลุ่ม BL → AH, กลุ่ม CL → BH, กลุ่ม CL → BH, กลุ่ม AL → CH, กลุ่ม AL → CH, กลุ่ม BL แต่ต้องไม่เปิดเป็น AH, AL หรือ BH, BL หรือ CH, CL นอกจากนี้ เนื่องจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มีเวลาตอบสนองของสวิตช์เสมอ ดังนั้นเวลาตอบสนองของทรานซิสเตอร์กำลังจึงควรนำมาพิจารณาด้วยเมื่อปิดและเปิดทรานซิสเตอร์กำลัง มิฉะนั้นเมื่อปิดแขนท่อนบน (หรือแขนท่อนล่าง) ไม่สนิท แขนท่อนล่าง (หรือแขนท่อนบน) ก็เปิดอยู่แล้ว ส่งผลให้แขนท่อนบนและท่อนล่างลัดวงจรและทรานซิสเตอร์กำลังไหม้ เมื่อมอเตอร์หมุน ส่วนควบคุมจะเปรียบเทียบคำสั่ง (คำสั่ง) ซึ่งประกอบด้วยความเร็วที่กำหนดโดยผู้ขับขี่และอัตราการเร่ง/ลดความเร็วกับความเร็วของการเปลี่ยนแปลงสัญญาณเซ็นเซอร์ฮอลล์ (หรือคำนวณโดยซอฟต์แวร์) จากนั้นจึงตัดสินใจเลือก กลุ่มถัดไป ( AH, BL หรือ AH, CL หรือ BH, CL หรือ …) สวิตช์เปิดอยู่ และระยะเวลาที่เปิดอยู่ หากความเร็วไม่เพียงพอก็จะยาว และหากความเร็วสูงเกินไปก็จะสั้นลง งานส่วนนี้ทำโดย PWM PWM เป็นวิธีกำหนดว่าความเร็วของมอเตอร์เร็วหรือช้า วิธีสร้าง PWM ดังกล่าวเป็นหัวใจสำคัญของการควบคุมความเร็วที่แม่นยำยิ่งขึ้น การควบคุมความเร็วของความเร็วในการหมุนสูงต้องพิจารณาว่าความละเอียด CLOCK ของระบบเพียงพอที่จะจับเวลาในการประมวลผลคำสั่งซอฟต์แวร์หรือไม่ นอกจากนี้ วิธีการเข้าถึงข้อมูลสำหรับการเปลี่ยนแปลงสัญญาณฮอลล์เซนเซอร์ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์และความถูกต้องของการตัดสินใจอีกด้วย เรียลไทม์ สำหรับการควบคุมความเร็วต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสตาร์ทด้วยความเร็วต่ำ การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณฮอลล์เซนเซอร์ที่ส่งคืนจะช้าลง วิธีการจับสัญญาณ จังหวะการประมวลผล และกำหนดค่าพารามิเตอร์ควบคุมอย่างเหมาะสมตามคุณลักษณะของมอเตอร์ถือเป็นสิ่งสำคัญมาก หรือการเปลี่ยนแปลงความเร็วกลับจะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของตัวเข้ารหัสเพื่อให้ความละเอียดของสัญญาณเพิ่มขึ้นเพื่อการควบคุมที่ดีขึ้น มอเตอร์สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นและตอบสนองได้ดี และไม่สามารถละเลยความเหมาะสมของการควบคุม PID ได้ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านเป็นตัวควบคุมแบบวงปิด ดังนั้นสัญญาณป้อนกลับจึงเทียบเท่ากับการบอกหน่วยควบคุมว่าความเร็วของมอเตอร์อยู่ห่างจากความเร็วเป้าหมายเพียงใด ซึ่งเป็นข้อผิดพลาด (ข้อผิดพลาด) เมื่อทราบข้อผิดพลาดแล้ว จำเป็นต้องชดเชยตามธรรมชาติ และวิธีการนี้มีการควบคุมทางวิศวกรรมแบบดั้งเดิม เช่น การควบคุม PID อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้วสถานะและสภาพแวดล้อมของการควบคุมมีความซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ หากการควบคุมต้องแข็งแรงและทนทาน ปัจจัยที่ต้องพิจารณาอาจไม่ถูกควบคุมโดยการควบคุมทางวิศวกรรมแบบดั้งเดิม ดังนั้นการควบคุมที่คลุมเครือ ระบบผู้เชี่ยวชาญ และโครงข่ายประสาทเทียมจะถูกรวมเป็นทฤษฎีสำคัญอันชาญฉลาดของการควบคุม PID