dc motorsteuerung · dc motorsteuerung „gleichstrommaschine“ von honina aus der...
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DC MotorsteuerungMarius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Einsatzgebiete
● Funktionsweise von Gleichstrommotoren
● Aufbau eines Motortreibers
● Ansteuerung und Pins
● Praktikumsaufgabe
2 Marius Oskamp, Christian Meisel
Inhalt
DC Motorsteuerung
● Modellbau
● Lüfter / Kühlung
● Drohnen / Quadcopter
● Antriebstechnik
● Robotik
3 Marius Oskamp, Christian Meisel
Einsatzgebiete
DC Motorsteuerung
● Stator
● Rotor
● Kommutator
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Funktionsweise von Gleichstrommotoren
„Gleichstrommaschine“ von Honina aus der deutschsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0 über Wikipedia Commons)
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung5
Funktionsweise von Gleichstrommotoren
„Kommutator universalmotor stab“ von Sebastian Stabinger Paethon (CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons)
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Wheatstonesche Messbrücke H-Brücke
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Aufbau eines Motortreibers
„H bridge operating" by Cyril BUTTAY (CC BY-SA 3.0 über Wikipedia Commons)
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● L293D
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● Aufbau eines Motortreibers
Datenblatt L293, L293D - Texas Instruments
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Pulsweitenmodulation
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Ansteuerung und Pins
Der zeitliche Mittelwert der Spannung
Charakterisiert durch Frequenz und Tastverhältnis (duty cycle)
„Pulse wide wave“ von MatthiasDD - own work , based on Square wave.svg. (CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons)
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Pulsweitenmodulation mit induktiver Last– Motor = induktive Last
– Es werden Freilaufdioden benötigt.
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Ansteuerung und Pins
„Selbstinduktion-im-gleichstromkreis-zeitverlauf“ von Stündle - Eigenes Werk. (CC0 über Wikimedia Commons)
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Schaltplan
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● Ansteuerung und Pins
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● wiringPi
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Ansteuerung und Pins
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung12 Marius Oskamp, Christian Meisel
Ansteuerung und Pins
DC Motorsteuerung
● Implementieren einer Motorklasse
● Implementieren einer PWMMotorklasse
● Programmieren einer Controllerklasse
● Messen des Duty-Cycle (optional)
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Praktikumsaufgabe
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Motorklasse– Methoden
● setDirection (einstellen der Drehrichtung)● setPins (festlegen der Pins)● start● stop
– Attribute● pinA (char)● pinB (char)● direction (enum {cw, ccw})
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Praktikumsaufgabe
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● PWMMotorklasse – erweiterung der Motorklasse– Methoden
● setSpeed (festlegen des PWM-DutyCycle)
– Attribute● pinPWM (char)● speed (int)
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Praktikumsaufgabe
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Controllerklasse– Enthält einen Motoren
– Interpoliert einen Pfad zwischen zwei Punkten
– Steuert Beschleunigungs- und Bremsvorgänge
– Umrechnen von Strecke zu Betriebsdauer (Motor)● Duty Cycle: 100%,
●
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Praktikumsaufgabe
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Controllerklasse (optional)– Zuweisen verschiedener Beschleunigungsmuster
● Linear● Exponentiell
– Zuweisen verschiedener Bremsmuster● Linear● Degressiv
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Praktikumsaufgabe
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● Messen des Duty-Cycle (optional)– Messen mit und ohne induktive Last (Motor)
– Kurve aufnehmen Duty-Cycle Geschwindigkeit
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Praktikumsaufgabe
Marius Oskamp, Christian Meisel
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Marius Oskamp, Christian Meisel
DC Motorsteuerung
● „Gleichstrommaschine“ von Honina aus der deutschsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0 über Wikipedia Commons)
● „Kommutator universalmotor stab“ von Sebastian Stabinger Paethon (CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons)
● „H bridge operating" by Cyril BUTTAY (CC BY-SA 3.0 über Wikipedia Commons)
● „Blockdiagramm L293D” (Datenblatt L293, L293D - Texas Instruments)
● „Pulse wide wave“ von MatthiasDD - own work , based on Square wave.svg. (CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons)
● „Selbstinduktion-im-gleichstromkreis-zeitverlauf“ von Stündle - Eigenes Werk. (CC0 über Wikimedia Commons)
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Quellen
Marius Oskamp, Christian Meisel