Motor-Treiber: Unterschied zwischen den Versionen

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(MC33926 (empfohlen))
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= Zusammenfassung =
 
= Zusammenfassung =
Das Ardumower- Design verwendet zwei verschiedene Typen vo Motoren. Alle Motoren können im Shop [https://www.marotronics.de/index.php?k=7 shop] [[File: shopping.png|link=https://www.marotronics.de/index.php?k=7]]) erworben werden:
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Das Ardumower- Design verwendet zwei verschiedene Typen von Motoren. Alle Motoren können im Shop [https://www.marotronics.de/index.php?k=7 shop] [[File: shopping.png|link=https://www.marotronics.de/index.php?k=7]]) erworben werden:
* Zwei Getriebemotoren als Antriebe (Radmotoren) mit Encoder(für Weg-, Richtungs- und Geschwindigkeitssteuerung)  
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* Zwei Getriebemotoren als Antriebe (Radmotoren) mit Encoder(für Weg- und Geschwindigkeitssteuerung)  
 
* einen Motor (mit hoher Drehzahl) zum Mähen (Mähmotor)
 
* einen Motor (mit hoher Drehzahl) zum Mähen (Mähmotor)
  
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= Spannungen =
 
= Spannungen =
Obwohl es 12V- und 24V- Motoren gibt, verwendet der Ardumower, wie alle modernen Systeme, 24V Motoren. Der Grund ist folgender:
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Obwohl es 12V- und 24V- Motoren gibt, verwendet der Ardumower, wie alle modernen Systeme, 24V Motoren.  
 
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Nehmen wir an, der Motor verbraucht 50W. Bei 24V ist der daraus resultierende Strom: 50W / 24V = 2A.
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Bei Verwendung von 12V resultiert daraus ein Strom von: 50W / 12V = 4A.
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Je höher der Strom (A), um so mehr Probleme treten auf:
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* Der Motortreiber muss für höhere Ströme ausgelegt werden (teurer)
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* die Leiterzüge auf der Platine müssen breiter sein (teurer)
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* der Akku muss in der Lage sein, höhere Ströme zu liefern (teurer)
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Aus diesen Gründen ist der Ardumower als ein 24V-System ausgelegt.
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= Radmotoren =
 
= Radmotoren =
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* Eine Drehzahl bis zu 31 U/min erlaubt es, den Roboter mit einer ausreichenden Geschwindigkeit von bis zu (Meter/sec = 31rpm/60 * PI * 0.25m  = 0.4m/sec) bei Verwendung von Rädern mit 250 mm Durchmesser, zu bewegen.
 
* Eine Drehzahl bis zu 31 U/min erlaubt es, den Roboter mit einer ausreichenden Geschwindigkeit von bis zu (Meter/sec = 31rpm/60 * PI * 0.25m  = 0.4m/sec) bei Verwendung von Rädern mit 250 mm Durchmesser, zu bewegen.
 
* ein hohes Drehmoment (2.45 Nm) garantiert, dass der Roboter kleinere Hügel bis zu 14 Grad erklimmen kann (mit 2 Motoren, 250 mm Rädern, 31 U/min = 0.4m/s, Beschleunigung = 0.2 ( 1/2 der Nominalgeschwindigkeit) [http://www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizing-tool-9698 see calculator]
 
* ein hohes Drehmoment (2.45 Nm) garantiert, dass der Roboter kleinere Hügel bis zu 14 Grad erklimmen kann (mit 2 Motoren, 250 mm Rädern, 31 U/min = 0.4m/s, Beschleunigung = 0.2 ( 1/2 der Nominalgeschwindigkeit) [http://www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizing-tool-9698 see calculator]
* Der eingebaute Encoder kann die Drehzahl messen, den Weg und die Richtung feststellen. (siehe [http://wiki.ardumower.de/index.php?title=Wegmessung_(Odometrie) | Odometrie ] für weitere Informationen) - für die Ardumower-Software sind Encoder erforderlich.
+
* Der eingebaute Encoder kann die Drehzahl messen, die Geschwindigkeit und den Weg feststellen.
 
* 24V  (Laststrom ca. 1A)
 
* 24V  (Laststrom ca. 1A)
  
= Motortreiber =
+
= Motortreiber (MC33926) =
Ein Motortreiber ist eine elektronische Schaltung, die es ermöglicht, Strom  durch den Motor in eine Richtung oder in die entgegengesetzte Richtung fliessen zu lassen - abhängig davon,ob der Motor vorwärts oder rückwärts fahren soll. (eine sog. 'H-Brücke'). Es gibt viele Motortreiber als Fertigplatinen, einige können zwei Motoren steuern (Dual H-Brücke) - wenn man 2 dieser Brücken parallel schaltet, kann man den max. Motorstrom erhöhen.
+
  
Wenn die Drehrichtung des Motors nicht gesteuert werden muss, (z.B. für die Messer), braucht man keine H-Brücke, statt dessen kann ein einfacher 'Schalter' (d.h. ein  MOSFET-Transistor) verwendet werden.
+
Eigenschaften: bis zu 3A, mit integriertem Stromsensor und Thermoschutz
  
Der Motortreiber ist über Steuersignale mit dem Arduino verbundeno. Beispiel:
+
[[File:warning.png]]''' Protektorboard: Bei 24V Systemen kommt es zu Spannungsspitzen, die den Motortreiber schnell zerstören können. Daher wurde das Protektorboard entwickelt um dies zu verhindern. Es werden 2 Stück benötigt. Einen für die Antriebsräder und einen für den Mähmotor. Schaden kann das Protektorboard auf keinen Fall.'''
 
+
  Arduino Digital Pin  —>  MOTOR-Direction Pin (DIR)
+
  Arduino PWM Pin      —>  MOTOR-Speed Pin (PWM)
+
  Arduino Analog Pin  <—  MOTOR-Current Sensor Pin
+
 
+
 
+
ein Pin steuert die Drehrichtung (vorwärts/rückwärts), der andere Pin steuert die Geschwindigkeit. Ein analoger Eingangspin ist mit dem Stromsensor verbunden. Die Stromsensor-Module (ACS712-05A) sind in Reihe mit dem Motor geschaltet.
+
 
+
<gallery>
+
File:Ardumower_motor_driver_circuit.png | Bemerkung: nur zur Demonstration! Die konkrete Schaltung siehe hier: [http://wiki.ardumower.de/index.php?title=Ardumower_PCB schematics]  
+
</gallery>
+
 
+
== PWM Frequenz ==
+
Die Geschwindigkeit der Motoren wird durch das Tastverhältnis eines pulsweiten-modulierten Signales gesteuert. Wir verwenden die Arduino Standart PWM Frequenz (490 Hz) zur Steuerung der Motortreiber.
+
 
+
<gallery>
+
File: Arduino_pwm.png | Arduino PWM Tastverhältnis
+
File: Pwm_490hz.png | PWM 490 Hz: Odometrie ticks, sense (Strom)
+
File: Pwm_3khz.png | PWM 3.9 Khz: Odometrie ticks, sense (Strom)
+
File: Pwm_20khz.png | PWM 20 Khz: Odometrie ticks, sense (Strom)
+
File: Pwm_31khz.png | PWM 31 Khz: Odometrie ticks, sense (Strom)
+
</gallery>
+
 
+
== verbreitete Module ==
+
=== MC33926 (empfohlen) ===
+
 
+
Eigenschaften: bis zu 3A, mit integriertem Stromsensor und Thermoschutz, für alle Arten von Mähroboter
+
 
+
Protektorboard: Bei 24V Systemen kommt es zu Spannungsspitzen, die den Motortreiber schnell zerstören können. Daher wurde das Protektorboard entwickelt um dies zu verhindern. Wie das bei 12V-Systemen ist können wir nicht genau sagen da dies wiederum auch von den Motoren abhängig ist. Es werden 2 Stück benötigt. Einen für die Antriebsräder und einen für den Mähmotor. Schaden kann das Protektorboard auf keinen Fall.
+
  
 
<gallery>
 
<gallery>
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</gallery>
 
</gallery>
  
'''
+
Motor wiring (left motor):
  M1_FB    --- pinMotorLeftSense A1
+
  black ==== MC33926 M1OUT1
  M1_SF    --- pinMotorLeftFault 25
+
  red   ==== MC33926 M1OUT2
  M1_PWM_D1 --- verbunden mit Jumper nach GND
+
M1_PWM_D2 --- verbunden mit Jumper nach VDD
+
M1_IN1   --- pinMotorLeftPWM 5 
+
M1_IN2    --- pinMotorLeftDir 31
+
EN        --- pinMotorEnable  37
+
M2_FB    --- pinMotorRightSense A0
+
M2_SF    --- pinMotorRightFault 27
+
M2_PWM_D1 --- verbunden mit Jumper nach GND
+
M2_PWM_D2 --- verbunden mit Jumper nach VDD
+
M2_IN1    --- pinMotorRightPWM  3
+
M2_IN2    --- pinMotorRightDir 33
+
EN        --- pinMotorEnable  37
+
VDD      --- Arduino 5V
+
  
=== L6201P ===
+
Odometry wiring (left motor):
<gallery>
+
brown  ---- PCB VCC
  File: L6201P_motor_driver.jpg | L6201P Platine
+
green  ---- PCB GND
   File: L6201p.png | L6201P Datenblatt
+
blue   ---- PCB OdometryLeft (3)
</gallery>
+
purple ---- PCB OdometryLeft (4)
  
Eigenschaften: 48V, 4A
+
For right motor, use MC33926 M2OUT(1,2) and PCB OdometryRight accordingly.
  
B+    Ausgangsspannung der Srtomversorgung
+
IMPORTANT: PCB v0.5/1.2 are missing pull-ups! You need to add them yourself:
GND    GND
+
EN    driver enable
+
RPWM  forward PWM signal, active HIGH
+
LPWM  reverse PWM signal, active HIGH
+
CT    current signal output
+
VT    voltage signal output
+
  
  Forward  EN=1, RPWM=PWM, LPWM=0
+
  odometry(3) --- 4.7k --- 5v
Reverse  EN=1, RPWM=0,  LPWM=PWM  (auch möglich?  EN=1, RPWM=255-PWM, LPWM=1  => muss noch getestet werden!)
+
  odometry(4) --- 4.7k --- 5v
Brake    EN=1, RPWM=0,  LPWM=0
+
Not brake EN=0, RPWM=x,  LPWM=x
+
Bemerkung: 1=High level (3.3-5v), 0=Low level (0V oder GND)
+
 
+
=== L9958 ===
+
Eigenschaften: Arduino 240W H-bridge Motortreiber-Board - SX8847, bis zu 8A
+
 
+
Beachte,dass diese Platine einen linearen Spannungsregler [http://en.wikipedia.org/wiki/78xx linear voltage regulator] enthält,der Eingangsspannung (typisch 24 oder 12V)in 5V umwandelt. Einige module verwenden einen einzelnen Spannungsregler (chip VR1 auf dem Modul), oder zweistufig (VR1 und U2).
+
 
+
Die Konvertierung von 24V nach 5V mit einem linearen Spannungsregler ist sehr ineffizient (Eingangsstrom = Ausgangsstrom, wenn man z.B. 100mA bei 5V benötigt, braucht man auch 100mA bei 24V, so verliert man 1,9W in diesem Modul). Deshalb ist es empfehlenswert,den linearen Spannungsregler nicht zu benutzen und statt dessen die 5V aus einen Schaltregler zu beziehen.
+
 
+
L9958 GND---GND
+
  L9958 VCC---Arduino 5V
+
L9958 EN---Arduino 5V
+
L9958 DI---GND
+
L9958 DIR---Arduino MOTOR_DIR
+
L9958 PWM---Arduino MOTOR_PWM
+
L9958 MOTOR(+)---motor(+)
+
L9958 MOTOR(-)---motor(-)
+
L9958 POWER(+)---battery(+)
+
L9958 POWER(-)---battery(-)
+
 
+
<gallery>
+
  File: Motor_driver_L9958.jpg
+
</gallery>
+
 
+
=== L298N ===
+
Eigenschaften: bis zu 4A
+
Bemerkung: bei der Verwendung des L298N-Motortreibers sollten beide H-Brücken (2A) parallel geschaltet werden, so dass beide H-Brückeneinen Motor treiben (max. 4A):
+
 
+
Parralelschaltung:
+
IN1 mit IN4
+
IN2 mit IN3
+
OUT1 mit OUT4
+
OUT2 mit OUT3
+
 
+
 
+
ENA und ENB sind mit einem Jumper versehen .
+
 
+
<gallery>
+
File: Motordriver_l298n.JPG | Treiberboard
+
File: L298driver.jpg | Parallelschaltung für doppeltem Strom
+
File: L298N_schematics.jpg | Schaltung
+
</gallery>
+
  
 
= Mähmotor und Treiber =
 
= Mähmotor und Treiber =
Zeile 175: Zeile 71:
 
* 24V, Laststrom ~1.0A  (L=2.8mH, R=1.9ohm)
 
* 24V, Laststrom ~1.0A  (L=2.8mH, R=1.9ohm)
  
Für den Mähmotor wird ein MOSFET-Schalter verwendet. Der MOSFET-Transistor IRLIZ44N (alternativ: IRF1404, IRL540N, RFP30N06LE, FQP30N06L) kann einen Strom von 30A mit einem 5V Steuersignal vom Arduino schalten (N-LogL). Der 10k Widerstand zieht den Eingang beim Start des Arduino  auf Masse (GND). Der  180 Ohm Widerstand begrenzt den Strom am Gate bei Pegeländerungen auf ca. 30mA. Die Diode (MBR1045) schützt die Schaltung vor hohen Induktionsspannungen des Motors. Ein Stromsensor-Modul (ACS712-30A) ist in Reihe mit dem Motor geschaltet.
+
Es wird ein MC33926 Motortreiber in Parallelschaltung zur Ansteuerung des Mähmotors verwendet.
 
+
Bei Verwendung der Ardumower-Platine 1.2 wird ein MC33926 Motortreiber in Parallelschaltung zur Ansteuerung des Mähmotors verwendet.
+
  
 
[[File:warning.png]]'''Sicherheitshinweis: Entferne zur Sicherheit stets die Messer bei diesen ersten Tests!'''
 
[[File:warning.png]]'''Sicherheitshinweis: Entferne zur Sicherheit stets die Messer bei diesen ersten Tests!'''
  
<gallery>
 
File: Ardumower_mower_motor_circuit.png | Bemerkung: nur zur Demonstration! Das konkrete Schaltbild sieht man hier [http://wiki.ardumower.de/index.php?title=Ardumower_PCB schematics]
 
</gallery>
 
  
= Auswahl eines Treibers =
+
Motor wiring (mower motor):
 +
black  ==== MC33926 M1OUT1
 +
red    ==== MC33926 M1OUT2
  
Bei der Auswahl eines Motortreibers ist folgendes zu beachten:
 
  
* max. thermische Belastung (Kurzschluss-Strom)
+
== Motor controller (PID) ==
* Preis
+
The speed of the motors is controlled by a software PID controller. You can monitor the quality of the motor speed control via pfodApp (Plot->Motor control):
 
+
= Anlaufstrom =
+
Hier sind einige Messungen des Anlaufstroms der Ardumower-motoren (Spitze):
+
 
+
Anlaufstrom:
+
* Getriebemotor: 15A (Anlaufstrom Spitze)
+
* Mähmotor: 20A (Anlaufstrom Spitze)
+
  
 
<gallery>
 
<gallery>
File: Messung_einschalt_spitzen.jpg | Getriebemotor Anlaufstrom (Spitze)
+
  File:Speedcontrol.png | Motor speed settings
 +
  File: Odometry_motor_pid_controller.png
 
</gallery>
 
</gallery>
  
= Kurzschluss-Strom =
+
= Programming =
Um den Motortreiber nicht beim Lauf zu zerstören, ermittle den Strom, der maximal durch deinen Motor fließt. Mit anderen Worten, ermittle den Kurzschluss-Strom. Typische Messanordnung:
+
  
Akku === Amperemeter === Motor
+
== Motor variables ==
  
Das Amperemeter sollte in der Lage sein, den max. Strom zu messen (d.h. 30A). Der Motor ist bei der Messung mechanisch zu blockieren (er darf nicht drehen).
+
    // --------- wheel motor state ----------------------------
 +
    // wheel motor speed ( <0 backward, >0 forward); range -motorSpeedMaxRpm..motorSpeedMaxRpm
 +
    //                                  [Default value]
 +
    float motorAccel  ;          // motor wheel acceleration - only functional when odometry is not in use
 +
                                // (warning: do not set too high) [1000]
 +
    int motorSpeedMaxRpm  ;    // motor wheel max RPM  [25]
 +
    int motorSpeedMaxPwm  ;      // motor wheel max Pwm  (8-bit PWM=255, 10-bit PWM=1023) [255]
 +
    float motorPowerMax  ;      // motor wheel max power (Watt)
 +
    PID motorLeftPID;            // motor left wheel PID controller [Kp=1.5 , Kd=0.29, Ki=0.25]
 +
    PID motorRightPID;          // motor right wheel PID controller
 +
    float motorSenseRightScale ; // motor right sense scale (mA=(ADC-zero)/scale)
 +
    float motorSenseLeftScale ;  // motor left sense scale  (mA=(ADC-zero)/scale)
 +
    int motorRollTimeMax ;      // max. roll time (ms)
 +
    int motorRollTimeMin  ;      // min. roll time (ms)
 +
    int motorReverseTime ;      // max. reverse time (ms)
 +
    long motorForwTimeMax;      // max. forward time (ms) / timeout
 +
    float motorBiDirSpeedRatio1 ;// bidir mow pattern speed ratio 1
 +
    float motorBiDirSpeedRatio2 ;// bidir mow pattern speed ratio 2
 +
    bool motorRightSwapDir    ; // inverse right motor direction?
 +
    bool motorLeftSwapDir      ; // inverse left motor direction? 
 +
    int motorLeftSpeedRpmSet ;  // set speed
 +
    int motorRightSpeedRpmSet ;
 +
    float motorLeftPWMCurr ;    // current speed
 +
    float motorRightPWMCurr ;
 +
    int motorRightSenseADC ;
 +
    int motorLeftSenseADC ;
 +
    float motorLeftSenseCurrent ;   
 +
    float motorRightSenseCurrent ;
 +
    float motorLeftSense ;      // motor power (range 0..MAX_MOTOR_POWER)
 +
    float motorRightSense ;
 +
    int motorPowerIgnoreTime;
 +
    int motorZeroSettleTime;    // how long (ms) to wait for motor to settle at zero speed
 +
    int motorLeftSenseCounter ;  // motor current counter
 +
    int motorRightSenseCounter ;
 +
    unsigned long nextTimeMotorSense ;
 +
    unsigned long lastSetMotorSpeedTime;
 +
    unsigned long motorLeftZeroTimeout;
 +
    unsigned long motorRightZeroTimeout;
 +
    boolean rotateLeft;
 +
    unsigned long nextTimeRotationChange;
  
'''Warnung'''
+
== Motor Methods ==
  
* immer Messer entfernen
+
First the basic function that control the pwm to each motors:
* schliesse den Akku nur für einen kurzen Moment an (1-5 Sekunden)
+
  void setMotorPWM(int pwmLeft, int pwmRight, boolean useAccel);
* benutze nur Kabel mit ausreichendem Querschnitt
+
  
Beispiel-Messungen:
+
A general methods to test motors
 +
  void testMotors();
  
* Rotenbach SPM08-320
+
Then, there are several MotorControl methods according to mower state :
** Radmotor: 8A
+
** Mähmotor:
+
  
* Ambrogio L50
+
if current state is 'STATE_PERI_TRACK' then
** Radmotor: 4,5A
+
  void motorControlPerimeter();
** Mähmotor: 22A
+
  
* Tianchen TC-G158
 
** Radmotor: 5,4A
 
** Mähmotor: 16A (beide 32A)
 
  
Der gemessene Strom fließt nur im schlimmsten Fall, das bedeutet, wenn der Motor startet oder wenn er blockiert ist und das auch nur für eine kurze Zeit (der Akku kann den hohen Strom nicht über längere Zeit liefern,  Spannung und Strom brechen zusammen).
+
  void motorControlImuRoll();
  
= Stromsensor =
+
  void motorControlImuDir();
Zum Erkennen bestimmter Bedingungen (Roboter fährt gegen ein Hindernis, motor blockiert usw.), ist es notwendig, den Motorstrom ständig zu überwachen. Es gibt zwei Methoden zur Strommessung:
+
  
== Mittels "Hall Sensor Modulen" ==
+
for all other case :
Das ist die empfohlene Methode zur Strommessung. Es gibt diese Module für verschiedene Strombereiche.
+
 
+
* ACS712ELC-05A (185mV/A, max. 5A)
+
* ACS712ELC-20A (100mV/A, max. 20A)
+
* ACS712ELC-30A (66mV/A, max. 30A)
+
* Je niedriger der Bereich, um so präziser ist das Messergebnis.
+
 
+
== Mittels "Shunt-Widerstand (Schaltung)" ==
+
Der Strom fließt durch einen sehr kleinen Widerstand (0.5 Ohm oder weniger) und die daran abfallende Spannung wird gemessen.
+
 
+
 
+
<gallery>
+
File: L298n_module_circuit.jpg
+
</gallery>
+
  
=Weitere Links=
+
  void motorControl();
#[http://www.ardumower.de/index.php/en/forum/maehwerk/74-10a-pwm-controller-modul-fuer-den-arduino 10A PWM controller module modification]
+
  // This method calculate pwm to set in order to respect rpm setpoint according current rpm and Kp, Ki, Kd parameter

Version vom 30. Mai 2016, 00:21 Uhr

Zusammenfassung

Das Ardumower- Design verwendet zwei verschiedene Typen von Motoren. Alle Motoren können im Shop shop Shopping.png) erworben werden:

  • Zwei Getriebemotoren als Antriebe (Radmotoren) mit Encoder(für Weg- und Geschwindigkeitssteuerung)
  • einen Motor (mit hoher Drehzahl) zum Mähen (Mähmotor)

Zur Steuerung der Motoren sind Motortreiber erforderlich.

Spannungen

Obwohl es 12V- und 24V- Motoren gibt, verwendet der Ardumower, wie alle modernen Systeme, 24V Motoren.

Radmotoren

Die beiden Getriebemotoren werden unabhängig voneinander gesteuert ('Differentialantrieb') :

  • Fahren vorwärts/rückwärts
  • Lenken links/rechts

Die Eigenschaften der Ardumower - Radmotoren:

  • Eine Drehzahl bis zu 31 U/min erlaubt es, den Roboter mit einer ausreichenden Geschwindigkeit von bis zu (Meter/sec = 31rpm/60 * PI * 0.25m = 0.4m/sec) bei Verwendung von Rädern mit 250 mm Durchmesser, zu bewegen.
  • ein hohes Drehmoment (2.45 Nm) garantiert, dass der Roboter kleinere Hügel bis zu 14 Grad erklimmen kann (mit 2 Motoren, 250 mm Rädern, 31 U/min = 0.4m/s, Beschleunigung = 0.2 ( 1/2 der Nominalgeschwindigkeit) see calculator
  • Der eingebaute Encoder kann die Drehzahl messen, die Geschwindigkeit und den Weg feststellen.
  • 24V (Laststrom ca. 1A)

Motortreiber (MC33926)

Eigenschaften: bis zu 3A, mit integriertem Stromsensor und Thermoschutz

Warning.png Protektorboard: Bei 24V Systemen kommt es zu Spannungsspitzen, die den Motortreiber schnell zerstören können. Daher wurde das Protektorboard entwickelt um dies zu verhindern. Es werden 2 Stück benötigt. Einen für die Antriebsräder und einen für den Mähmotor. Schaden kann das Protektorboard auf keinen Fall.

Motor wiring (left motor):

black  ==== MC33926 M1OUT1
red    ==== MC33926 M1OUT2

Odometry wiring (left motor):

brown  ---- PCB VCC
green  ---- PCB GND
blue   ---- PCB OdometryLeft (3)
purple ---- PCB OdometryLeft (4)

For right motor, use MC33926 M2OUT(1,2) and PCB OdometryRight accordingly.

IMPORTANT: PCB v0.5/1.2 are missing pull-ups! You need to add them yourself:

odometry(3) --- 4.7k --- 5v
odometry(4) --- 4.7k --- 5v

Mähmotor und Treiber

Eigenschaften des Ardumower-Mähmotors:

  • schnell genug um den Rasen zu schneiden (3150 U/min)
  • genügend Drehmoment (140 mNm / 46 W)
  • leises Mähen (man hört ihn kaum)
  • 24V, Laststrom ~1.0A (L=2.8mH, R=1.9ohm)

Es wird ein MC33926 Motortreiber in Parallelschaltung zur Ansteuerung des Mähmotors verwendet.

Warning.pngSicherheitshinweis: Entferne zur Sicherheit stets die Messer bei diesen ersten Tests!


Motor wiring (mower motor):

black  ==== MC33926 M1OUT1
red    ==== MC33926 M1OUT2


Motor controller (PID)

The speed of the motors is controlled by a software PID controller. You can monitor the quality of the motor speed control via pfodApp (Plot->Motor control):

Programming

Motor variables

   // --------- wheel motor state ----------------------------
   // wheel motor speed ( <0 backward, >0 forward); range -motorSpeedMaxRpm..motorSpeedMaxRpm
   //                                   [Default value]
   float motorAccel  ;          // motor wheel acceleration - only functional when odometry is not in use
                                // (warning: do not set too high) [1000]
   int motorSpeedMaxRpm   ;     // motor wheel max RPM  [25]
   int motorSpeedMaxPwm  ;      // motor wheel max Pwm  (8-bit PWM=255, 10-bit PWM=1023) [255]
   float motorPowerMax   ;      // motor wheel max power (Watt)
   PID motorLeftPID;            // motor left wheel PID controller [Kp=1.5 , Kd=0.29, Ki=0.25]
   PID motorRightPID;           // motor right wheel PID controller
   float motorSenseRightScale ; // motor right sense scale (mA=(ADC-zero)/scale)
   float motorSenseLeftScale ;  // motor left sense scale  (mA=(ADC-zero)/scale)
   int motorRollTimeMax ;       // max. roll time (ms)
   int motorRollTimeMin  ;      // min. roll time (ms)
   int motorReverseTime ;       // max. reverse time (ms)
   long motorForwTimeMax;       // max. forward time (ms) / timeout
   float motorBiDirSpeedRatio1 ;// bidir mow pattern speed ratio 1
   float motorBiDirSpeedRatio2 ;// bidir mow pattern speed ratio 2
   bool motorRightSwapDir     ; // inverse right motor direction? 
   bool motorLeftSwapDir      ; // inverse left motor direction?  
   int motorLeftSpeedRpmSet ;   // set speed
   int motorRightSpeedRpmSet ;
   float motorLeftPWMCurr ;     // current speed
   float motorRightPWMCurr ;
   int motorRightSenseADC ;
   int motorLeftSenseADC ;
   float motorLeftSenseCurrent ;     
   float motorRightSenseCurrent ;
   float motorLeftSense ;       // motor power (range 0..MAX_MOTOR_POWER)
   float motorRightSense ;
   int motorPowerIgnoreTime; 
   int motorZeroSettleTime;     // how long (ms) to wait for motor to settle at zero speed
   int motorLeftSenseCounter ;  // motor current counter
   int motorRightSenseCounter ;
   unsigned long nextTimeMotorSense ;
   unsigned long lastSetMotorSpeedTime;
   unsigned long motorLeftZeroTimeout;
   unsigned long motorRightZeroTimeout;
   boolean rotateLeft;
   unsigned long nextTimeRotationChange;

Motor Methods

First the basic function that control the pwm to each motors:

 void setMotorPWM(int pwmLeft, int pwmRight, boolean useAccel);

A general methods to test motors

 void testMotors();

Then, there are several MotorControl methods according to mower state :

if current state is 'STATE_PERI_TRACK' then

 void motorControlPerimeter();


 void motorControlImuRoll();
 void motorControlImuDir();

for all other case :

 void motorControl();
 // This method calculate pwm to set in order to respect rpm setpoint according current rpm and Kp, Ki, Kd parameter