无刷电机测速技术咨询

PowerHUB · 发表于 2017-5-18 06:54:08

各位大神好，最近做激光导航底盘的项目，激光导航需要电机能够反馈历程，但是目前使用的电机不带编码器，所以想用无刷电机的霍尔信号代替编码器的，现在遇到一个问题，就是我采集三路霍尔的输出信信号进行倍频处理，如下图所示，先准备吧3路霍尔输出接入一个3输入的异或门，然后采集异或门的输出，不知道这种方法可行不？求大神指点

lixin91985 · 发表于 2017-5-18 07:47:54

直接接入到三个IO ，中断处理，不是来得更快。

PowerHUB · 发表于 2017-5-18 07:56:14

现在是用的单片机，但是后期肯定不能加单片机了，成本问题

liujinhan · 发表于 2017-5-18 08:16:57

可行，但也要评估处理速度和最高转速，及HALL 信号是否稳定可靠。

PowerHUB · 发表于 2017-5-18 08:31:49

liujinhan 发表于 2017-5-18 08:16
可行，但也要评估处理速度和最高转速，及HALL 信号是否稳定可靠。

电机高3000转每分钟也就是50转每秒 2对极所以每路霍尔信号的切换速度不到1K 不知道我这样分析对不对？还望大神指教

liujinhan · 发表于 2017-5-18 08:38:23

速度没问题
不用MCU，用什么处理？

su33691 · 发表于 2017-5-18 08:38:45

还要考虑一下磁极数。

PowerHUB · 发表于 2017-5-18 09:23:28

su33691 发表于 2017-5-18 08:38
还要考虑一下磁极数。

电机是2对极的

PowerHUB · 发表于 2017-5-18 09:25:23

liujinhan 发表于 2017-5-18 08:38
速度没问题
不用MCU，用什么处理？

用mcu但是加了异或门之后只占用2个io 不用的话需要占用6个

PowerHUB · 发表于 2017-5-18 09:26:03

PowerHUB 发表于 2017-5-18 09:25
用mcu但是加了异或门之后只占用2个io 不用的话需要占用6个

2个电机

surmenx · 发表于 2017-5-30 10:34:43

用换向用的霍尔同时测速用，速度的分辨率可能达不到，尤其电机很慢的时候

catzsh · 发表于 2017-5-31 09:06:59

这种方法时可行的，但是要考虑硬件带宽是否满足高转速要求

dboyzju · 发表于 2017-7-6 16:48:50

surmenx 发表于 2017-5-30 10:34
用换向用的霍尔同时测速用，速度的分辨率可能达不到，尤其电机很慢的时候 ...

有很多电机都是只有换相用的霍尔的，这些电机在低速时的测速有什么好办法吗？

surmenx · 发表于 2017-7-7 09:36:54

dboyzju 发表于 2017-7-6 16:48
有很多电机都是只有换相用的霍尔的，这些电机在低速时的测速有什么好办法吗？ ...

加上减速器，这样电机的转速本身可以很高，但是减速后，就很慢了，但是减速器可能会占用较大的体积

dboyzju · 发表于 2017-7-7 12:21:39

surmenx 发表于 2017-7-7 09:36
加上减速器，这样电机的转速本身可以很高，但是减速后，就很慢了，但是减速器可能会占用较大的体积 ...

这样的话，电机从静止起动，还是会经历一段低速的时间，是不是这段时间忽略不计，正常换相即可，需要尽快地加速到比较高的速度呢？我看有些电机的参数上标调速范围，一般都有个最小值。这个最小值是不是就是因为这个限制而得出的呢？

surmenx · 发表于 2017-7-23 20:08:52

dboyzju 发表于 2017-7-7 12:21
这样的话，电机从静止起动，还是会经历一段低速的时间，是不是这段时间忽略不计，正常换相即可，需要尽快 ...

怎么能忽略？任何电机速度都是从零加速的，不能突变，你要尽快启动，达到所需要的速度，就得用双环，电流环+速度环，至少是速度环，这样电机能以最大的电流启动，提高响应，另外电机的出场额定转速主要是通过其本身的结构参数和一定的负载使用环境决定的。你如果想不用编码器，直接借用霍尔信号计算速度，因为霍尔的分辨率比较低，即使你倍频了，不见得速度分辨率能高到哪里，当然，只要能满足你的应用就可以这样使用。有些伺服驱动器就有这种功能

surmenx · 发表于 2017-7-23 20:11:11

dboyzju 发表于 2017-7-7 12:21
这样的话，电机从静止起动，还是会经历一段低速的时间，是不是这段时间忽略不计，正常换相即可，需要尽快 ...

看你的应用，是不是做类似于扫地机器人那种导航？

YS126 · 发表于 2017-7-24 09:38:03

楼主，能把楼主位的PDF上传吗？

世界的一帧 · 发表于 2017-7-24 09:51:16

导航的底盘不加减速箱的话，行进的速度是很低的，低速用霍尔去检测的话分辨率不会很好，以前用过别人的驱动器，里面的速度位置都是霍尔信号做的，你可以买一个这样的驱动器回来，在自己的需要范围内试试，看效果。

dboyzju · 发表于 2017-7-24 22:03:39

surmenx 发表于 2017-7-23 20:11
看你的应用，是不是做类似于扫地机器人那种导航？

感谢解答，不是做扫地机器人那种导航，而是无刷直流电机，主要是低速时，尤其是启动时，根据霍尔反馈计算出来的速度波动很大，不知道有什么办法能够比较稳定准确的估计转速，这就牵扯到一个问题，一般霍尔信号变化几次才计算一次速度呢？有什么根据霍尔来估计转速的好办法吗？

surmenx · 发表于 2017-7-25 14:33:58

dboyzju 发表于 2017-7-24 22:03
感谢解答，不是做扫地机器人那种导航，而是无刷直流电机，主要是低速时，尤其是启动时，根据霍尔反馈计算 ...

没做过类似的应用，你的无刷电机本身的特性也决定了它的可控性，你的无刷电机不知道是什么型号的，如果电机本身的机械特性不好，你再怎么控制低速稳定性也未必效果好到哪里去，况且有些电机不适合低速控制，至于低速要求稳定，除了PID，还有一些前馈，模糊算法等等，现在有一些类似的通用无刷驱动器，可以利用霍尔获取速度，实现速度位置力矩的控制，但是当直流无刷低速时，效果不好，当然还和电机的极对数有关，比如7极对数的，我记得折算后的分辨率大约在几度左右，分辨率比起编码器或者旋变的要低多了。总的来说，你这个是一个系统性设计，方案考虑好，为什么不加编码器，哪怕用个磁编码器，再就是用有刷也可以伺服控制，等等，估计你搭建这个移动平台是基础，真正的研究在导航

yx0100 · 发表于 2021-4-9 18:02:47

之前玩过伺服，FAULHABER，用的是线性霍尔控制的，将三路正弦波解析成3000线的编码器（现在好像搞到10000线了）
定位精度很高，低速特性也很好。
如果开关霍尔还是建议加编码器用。

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