Drivery (moduly) TMC2xxx

[Dawe]

Ten algoritmus jsem castecne ve zjednodusene podobe pouzil ted nedavno pro pohyb revolveroveho zasobniku ATC.
Ukazka funkce je tady na konci videa: https://youtu.be/boiWeGxZp04
Podstata je v tom, ze se provede hruba identifikace pohonu (jen jednou na zacatku). Z toho se mj. urci tzv. obvykla hodnota proudu jako fce rychlosti , pripadne i dalsih stavovych promennych, pokud je v nich entropie.
Algoritmus potom s relativne vysokou frekvenci sleduje hodnotu proudu a pokud se ta zvetsi nad urcenou mez se smernici vetsi nez urite velikosti, tak se to povazuje za naraz do HS. Presna pozice hardstopu se pak zpetne dopocita jako prusecik primky normalniho proudu s identifikovanou smernici toho kontaktniho proudu (pouzita regresni analyza pro tu smernici). Pocita se vlastne zpetne tuhost toho hardstopu dle jeho deformace (poloha vs. sila tlaku na nej). Vsechny limity se bud urci v ramci te identifikace a nebo se rekurentne updatuji a jsou pro kazdy smer pohybu zvlast..
Pred lety jsem na to mel patent a pouzivalo se to ke kalibrovani tureb pro BMW, ale dnes uz je to davno pase.

[Thomeeque]

Nějakej moc chytrej, ne? OK, děkuju, v jádru to myslím chápu. Pěkně to funguje! A hafan v křesle je dobrý bonus

[t256]

Stallguard nesleduje nadproud (proud do motoru ridi driver), ale back EMF (nevim jak se to rekne cesky). Hodne zjednodusene receno sleduje na zaklade analyzy proudoveho prubehu v ramci jednoho polu polohu rotoru a pokud vlivem zatizeni neni tam kde by mel byt (zacina ztracet krok), vyhlasi alarm. Tohle ale potrebuje aby se motor tocil, u hodne nizkych otacek to nefunguje.

Rezonance se daji potlacit nastavenim interpolace na 256 mikrokrok, motor jede krasne tise. Oproti DRV8825 naprosto nestovnatelne. Je tam spousta nastaveni decay ktere na to maji vliv a dokonce je moznost driver provovozovat i v ciste napetovem rezimu, kde uz je naprosto tichy. Jen v tomto rezimu ma mensi moment. S TMC5160 se dnes uz delaji hotove moduly, pro tebe by stacil i 5161 ktery ma integrovane mosfety. Ja si drivery delal sam (nekde tu je fotka) protoze jsem je mel pro specificke pouziti a tehdy se jeste hotove neprodavaly. S externimi mosfety v pouzdru SO8 tlacim 3A bez jakehokoliv chladice a vse je jen vlazne.

[Dawe]

Thomeeque> hafan se mi tam pripletl omylem, no ale je to jeho kreslo tak co jsem mel delat. Dohledal jsem jeste vyvojovy diagramy v nich male obrazky naznacujici jak vypadaji ty sledovane veliciny (grafy jsou blbe videt, ale X je pozice a Y proud). Kazdy graf odpovida jednomu smeru. Ty zvlastni jevy na kraji (na zacatku pohybu) verne zobrazuji dynamiku "odlepeni se od HS" ktery byl mirne stlacen v predchozim pohybu v ramce sve tuhosti.

[Dawe]

t256> Aby nedoslo k mylce, ja vim ze je to TMC neni zalozene jen na proudu, ja popisoval Thomeequeovi to svoje puvodni sw reseni. Back EMF: je proste zpetne indukovane napeti.

[Thomeeque]

S TMC5160 se dnes uz delaji hotove moduly, pro tebe by stacil i 5161 ktery ma integrovane mosfety.

Aha, tak to jsem přehlédl (resp. vybíral jsem z nabídky lokálního 3D-tiskárnového eshopu a tam to ještě nedorazilo). Našel jsem je na ebay, verze s 5160 je kupodivu levnější (350Kč/kus) a navíc jako jediná deklaruje VM až 35V (konečně!).*

Použité MOSFETy: https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/19121 ... 377861.pdf

Ja si drivery delal sam (nekde tu je fotka) protoze jsem je mel pro specificke pouziti a tehdy se jeste hotove neprodavaly.

Jj, /viewtopic.php?p=347631#p347631, hezké!

S externimi mosfety v pouzdru SO8 tlacim 3A bez jakehokoliv chladice a vse je jen vlazne.

Tak to klobouk dolů.

Díky, T.

*EDIT: Objednal jsem si tři kousky (po jednom, doufám, že prodejce nenapadne dát to do jednoho balíčku ).

[t256]

Nemej strach, desky s elektronikou mi jeste nikdy neproclili i kdyz jich bylo treba 10 a na baliku byla napsana cena.
Zjevne to prohlizi jen rentgenem, na baliky nikdo nekouka
Dej vedet, jak jsi dopadl s testovanim toho stallguardu, ja se k tomu ted nedostanu.
Na vyssi napeti staci vymenit jen mosfety a nektere kondiky.

[Thomeeque]

OK, díky za uklidnění Určitě si své poznatky nenechám pro sebe

Jen teď koukám, že jsem možná mohl koupit toto za poloviční peníze a ještě by se s tím možná lépe dělalo

https://www.infinite-electronics.cz/pro ... 0-BOB.aspx

..což je vlastně to, s čím jsi začal ty, že? Akorát jsem se podíval na cenu za dopravu a už jsem klidnější (všechny možnosti 35USD a více)

[Dawe]

...OK, díky za uklidnění Určitě si své poznatky nenechám pro sebe ...

Nejake novinky?

[Thomeeque]

Ještě nedorazily, Economy Shipping from China/Hong Kong/Taiwan to worldwide a je to teprv deset dní..

[Dawe]

OK, rozumim. Ptam se, protoze budu potrebovat do jedne veci co nejtissi pohon, KM se tam charakteristikou hodi a z Prusovi Mk3 tiskarny vim ze tyhle Trinamic drivery umi komutovat naprosto tise. Jen by mne zajimalo jak moc tweakovani potrebuje koupeny modul, aby se takhle choval.

[t256]

Ty drivery maji i ciste napetovy rezim kde se civky napaji pomoci proste PWM a proud se dal nijak nehlida. Je to naprosto tiche (bezne drivery takovy rezim vubec nemaji), ale za cenu mensiho momentu, akceleraci a z principu i nizsich maximalnich otacek. Slysis prakticky jen treni lozisek, jako bys hybal posuvem rucne bez motoru. Je tam moznost pri dosazeni nastavenych otacek prepinat do klasickeho proudoveho chopperu, ale mi to v okamziku prepnuti techto rezimu ztracelo moment. Mozna by to slo nejak poladit, ale mi o hluk prilis neslo, tak jsem se s tim nebabral. I tak je to nesrovnatelne tissi nez treba DRV8825.

Nastavovani neni nijak slozite, proste jen nahrajes do prislusneho registru hodnotu z datasheetu. V tom PWM rezimu (StealthChop) se ani nic moc nastavovat nebo ladit neda. Drivery jsou pro data "pruchozi", takze kdyz si jich zaradis libovolny pocet za sebe, pak staci poslat obsah daneho registru nekolikrat a nastavis je vsechny po jedne datove lince. Celkem nic moc na tom neni. Ja tam nastaveni nahravam pres SPI, jde to i pres UART, ale prislo mi to jakesi komplikovanejsi, tak jsem zvolil cestu mensiho odporu.

[Thomeeque]

Já bych se rád zeptal, jak v praxi funguje ta interpolace z X na 256 mikrokroků, zejména pro malá X (8, 4), nemáš náhodou vyzkoušeno? To je pro mne vzhledem k tomu, že stroj řídím přes LPT či arduino, asi nejzajímavější vychytávka.

[Dawe]

t256> diky, to zni vcelku tak easy jak jsem doufal. Dokazes jeste odhadnout kolik momentu na ten tichy rezim ubude? Zhruba..10%, tretina, polovina??

[t256]

To se tak neda rict, pri nizkych otackach ani moc ne, ale ze zvysujicimi se otackami uz driver takto nestiha nacpat do civek dost proudu a moment klesa. Ja to zkousel jen tak v ruce, takze se to odhadnout moc neda. Kdyz jsem to ze zvedavosti zapnul na 3D tiskarne, musel jsem snizit aklcelerace cca o 1/3. Ale moc dlouho jsem to netestoval. On je driver i kvuli te interpolaci na 256 mikrokrok velice tichy. Asi to bude chtit vyzkouset pro danou aplikaci a pohrat si s nastavenim proudu apod. Ja si na te 3D tiskarne hodil prepinac kterym nahravam do driveru 2 sady parametru jako ze tichy nebo rychly tisk (jde to prepinat i za chodu), ale ten tichy prakticky nepouzivam. Driver je schopny pracovat asi ve 3 rezimech ktere se mohou automaticky prepinat podle otacek, ale jak uz jsem zminil, moc valne mi to nefungovalo a nemel jsem duvod to nejak zkoumat. Ten system prepinani je popsan v odstavci Velocity Based Mode Control v datasheetu. Ja jedu porad v rezimu ktery nazyvaji spreadCycle. I v tomto rezimu se mi povedlo roztocit maly Nema17 krokac na asi 4000ot/min (naprazdno prirozene) a sel by nejspis jeste vic, ale uz jsem mel obavy o mech pevnost motoru.

Co se tyka te interpolace z 8 (4) mikrokrokovani to nedokazu rict. Ve stroji pro ktery byl driver navrzeny pouzivam 32mikrokrok a u toho to funguje pekne. I ve zminene tiskarne mi deska jede do 100kHz, takze nebyl duvod jit pod 1/32.
Ale rozdil mezi zaplou a vyplou interpolaci byl i u 1/32 dost patrny, hlavne u vyssich prudu a rezonanci.