Commande_de_moteur Pas a Pas

7/22/2019 Commande_de_moteur Pas a Pas

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Commande de moteur

pas pas

En micro pas


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Les diffrents moteurs

dasservissement

Les moteurs DC balais

Les moteurs DC sansbalais

Les moteurs Synchrones

Les moteurs pas pas


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Moteurs pas pas

AvantagesAsservissement de position

ou de vitesse en boucle

ouverte

Fort couple basse vitesse

Simplicit de mise en uvre

Positionnement statique

Fiabilit

Faible prix

InconvnientsPositionnement discret

Faible vitesse maximale

Bruyant, source doscillations

Faible puissance

Faible rendement


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Diffrents type de moteurs

pas pas

Aimant permanentUn aimant permanent est solidaire de l'axe du moteur.

Couple lev, faible rsolution, couple rsiduel moteur hors tension.

Rluctance variableRotor encoches en fer doux se positionnant dans la direction de la plus faible rluctance.Couple faible, bonne rsolution, pas couple rsiduel moteur hors tension.

HybrideDeux rotor encoches en fer doux relis par un aimant permanent.

Couple lev, trs bonne rsolution, faible couple rsiduel moteur hors tension.

EnroulementsDeux enroulements par phases: commande unipolaires, lectronique simple, couple faible.

Un enroulement par phase : commande bipolaire, pont en H, couple fort.


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La commande

Principe: alimenter successivement les phases, si possible en courant.

Partie logique: CI combinatoire

CI Spcialiss

contrleurs

Partie puissance Composants discrets (Bip/Mos rsistance limitation courant) CI interface (Ponts en H intgrs, avec PWM, CNA....)


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Pas/demi pas/quart de pas

taratata Pas entier :

Un seul enroulement aliment chaque pas

Deux enroulements aliments chaque pas (plus de couple)


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taratata Demi pas

! Variation importante de couple (Soit 1, soit 2 enroulements aliments)


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taratata Demi pas avec compensation de couple

Mme cycle que prcdemment, mais i = 0.707 i0(sin /4) lorsque les deux

enroulements sont aliments pour obtenir une force magntomotrice constante

Ncessit dune rgulation de courant

Sans compensation de couple Avec compensation de couple


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Quart de pas

Mme cycle que prcdemment,

en rajoutant des valeurs

intermdiaires du courant

Ncessit dun CNA

Angle I/I0Phi A I/I0Phi B

0 1 0

22.5 0.924 0.383

45 0.707 0.707

67.5 0.383 0.924

90 0 1

112.5 -0.383 0.924

135 -0.707 0.707

157.5 -0.924 0.383

180 -1 0

202.5 -0.924 -0.383

225 -0.707 -0.707

247.5 -0.383 -0.924

270 0 -1

292.5 0.383 -0.924

315 0.707 -0.707

337.5 0.924 -0.383


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Les options possibles pour le DAC

DAC standard , 4,8,12... bits

Moins bonne rsolution nb quivalent

Correction possible dangle par soft (non linarit dumoteurs)

Composant hyper classiques

DAC sinus , 3 ou 4 bits

Excellente rsolution

Mouton 5 pattes difficile dapprovisionnement

Inutile desprer mieux que le 1/16 de pas sans

correction logicielle


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Les circuits de commande

Les ultra classiques SAA 1027 Unipolaire SAA 1024 Bipolaire L6506/L296 (ST)

Les fabricants

Alegro (le spcialiste en CNA sinus)

Fairchild

Mitsubishi

NS

PMD (Performance Motion Devices) ( produits trs spcifiques )

ST


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Exemple de circuit de commande

Cahier des charges

Commande de moteur bipolaire

3A 30V

Commande pas entier huitime de pas

Vitesses trs lente (qqs m/min)

Affichage de la vitesse de translation

Interface RS232


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Choix des circuits

Pour la partie commande : contrleur pour grer linterface, le moteur,

laffichage

4+7+3 sorties cmd afficheurs et pts dcimaux

2+2+2 entres butes, poussoirs, slection vitesse

2*4 + 2 bits CNA et direction

30 E/S + RS232 = 16F877

Pour la partie puissance : Pont en H avec CNA 4bits intgr

LMD18245 National semiconductor


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Prsentation du LMD18245

3A, 55V DMOS Full-Bridge Motor Driver


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Schma gnral

16F877Affichage 4digits

7 segments#14

Bts cmd

Buttes#6

MAX232#2

2*LMD18245#10


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Code de commande moteur

Rotation des phases et valeurs du courant dans

un tableau de constantes

Par exemple en pas entiers phase A

0b000011110b00000000

0b00001111

0b00000000

A chaque interruption timer on avance dun pasdans le tableau modulo 4,8,16 ou 32


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Code de commande moteur

Fonction avance/recule dun pas

void step(char dir)

{

static int16 pos = 0;

int16 steps,indice;

steps= microstep


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Code daffichage de vitesse

Laffichage est multiplex

Les valeurs correspondant aux segments

allums pour chaque chiffre sont stockes

dans des tableaux de constantes

Opration en deux temps

Calcul de la valeur de chaque digit

Affichage de ces valeurs


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Code daffichage de vitesse

Calcul des valeurs des 4 digitsanciennne_valeur=abs(valeur);

reste=anciennne_valeur;

for (i=0;i

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