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Vos projets / Re : Un Arduino par canton
« le: février 16, 2015, 04:37:06 pm »
Pour l'instant je fais des essais avec un moteur Graupner Speed 500E sans chercher à optimiser quoique ce soit. La seule chose que j'ai faite est de passer la fréquence de la PWM à 31,45kHz (d'après l'oscillo).
Le moteur est donc piloté avec une PWM à 31,45kHz.
Toutes les 10ms, la PWM est coupée et l'Arduino mesure la force contre électromotrice du moteur (FCEM). Quand un moteur tourne, il produit une tension, comme une dynamo de vélo, qui est proportionnelle à la vitesse de rotation. Pour cela, un montage à d'amplificateur opérationnel permet de la mesurer. Ça ramène une valeur entre 0 et 10V entre 0 et 5V et ça fonctionne avec des masses qui ne sont pas exactement les mêmes, elles peuvent différer de plusieurs volts.
L'Arduino effectue 6 mesures car la FCEM est très bruitée et les trie. Les deux extrêmes sont éliminés et une moyenne des 4 centrales est effectuée.
J'ai mis en œuvre un asservissement de vitesse du moteur avec un régulateur PI (j'utilise asservissement plutôt que régulation pour ne pas confondre). PI pour Proportionnel Intégral. La consigne est la FCEM à atteindre. En soustrayant la FCEM mesurée à la consigne, on calcule une erreur. Cette erreur est multipliée par une constante qu'il faut régler : le gain proportionnel. On calcule également la somme des erreurs ce qui donne l'intégrale de l'erreur. Cette intégrale est également multipliée par un gain. La PWM est donc calculée comme suit (ici on divise par l'inverse du gain intégral) :
La PWM est ensuite relancée avec la nouvelle valeur.
Pour l'instant l'électronique est un peu crade. L'ampli op est alimenté directement par la tension qui alimente le MOSFET et elle est très bruitée. Mais ça marche quand même
Le moteur est donc piloté avec une PWM à 31,45kHz.
Toutes les 10ms, la PWM est coupée et l'Arduino mesure la force contre électromotrice du moteur (FCEM). Quand un moteur tourne, il produit une tension, comme une dynamo de vélo, qui est proportionnelle à la vitesse de rotation. Pour cela, un montage à d'amplificateur opérationnel permet de la mesurer. Ça ramène une valeur entre 0 et 10V entre 0 et 5V et ça fonctionne avec des masses qui ne sont pas exactement les mêmes, elles peuvent différer de plusieurs volts.
L'Arduino effectue 6 mesures car la FCEM est très bruitée et les trie. Les deux extrêmes sont éliminés et une moyenne des 4 centrales est effectuée.
J'ai mis en œuvre un asservissement de vitesse du moteur avec un régulateur PI (j'utilise asservissement plutôt que régulation pour ne pas confondre). PI pour Proportionnel Intégral. La consigne est la FCEM à atteindre. En soustrayant la FCEM mesurée à la consigne, on calcule une erreur. Cette erreur est multipliée par une constante qu'il faut régler : le gain proportionnel. On calcule également la somme des erreurs ce qui donne l'intégrale de l'erreur. Cette intégrale est également multipliée par un gain. La PWM est donc calculée comme suit (ici on divise par l'inverse du gain intégral) :
Code: [Sélectionner]
int erreur = consigneVitesse - fcem;
cumulErreur += erreur;
pwm = erreur * gainProportionnel + cumulErreur / inverseGainIntegral;
La PWM est ensuite relancée avec la nouvelle valeur.
Pour l'instant l'électronique est un peu crade. L'ampli op est alimenté directement par la tension qui alimente le MOSFET et elle est très bruitée. Mais ça marche quand même
C'est juste que le sans fil a des temps de latence indéterminés qui dépendent de l'encombrement du médium de communication et la bande des 2,4Ghz est particulièrement encombrée (Bluetooth et wifi) et que ces conditions ne seront pas les même chez soi au calme radioélectrique (quoique en appartement...) et sur un salon où un tas de types vont se promener avec le Bluetooth de leur téléphone allumé et où plusieurs réseaux wifi seront déployés. 
).
