Sterowanie silnikami krokowymi

[KubaaL]

Witam,
Pracuje nad projektem tworzenia modelu powierzchni terenu. Mechanizm ma składać się z kilkudziesięciu liniowych hybrydowych 2-fazowych silników krokowych: prąd na faze 1A, nap 2,33 V.

Całość wygląda mniej więcej tak.

Projekt ten na razie nie powstanie fizycznie więc potrzebna jest jedynie koncepcja. Zastanawiam się nad sterowaniem takim układem. Jakie sterowniki zastosować. Czy do każdego silnika należy dołączyć sterownik czy może istnieje możliwość multipleksowego sterowania? Dynamika układu nie jest ważna

[marek1707]

Moim zdaniem zły wybór. Gdybyś użył tanich silników 5-drutowych (4 fazy unipolarne i jeden wspólny koniec) silników obrotowych i prętów gwintowanych jako siłowników śrubowych to mógłbyś użyć nawet i jednego drivera 4-tranzystorowego PMOS na wszystko plus po jednym tranzystorze NMOS załączającym masę do wybranego silnika (plus oczywiście 4 diody na fazach każdego silnika). To oczywiście skrajny przypadek. Możesz multipleksowanie zrobić dowolnie, np wierszami, kolumnami czy obszarami. Co więcej, przekładnie takie zapewniają samohamowność co w przypadku silników pozbawionych prądu jest ważne by powierzchni Ci nie zjadała Ci "erozja". Czy na tym "terenie" będzie coś stało? Czy tam coś będzie naciągnięte? Pytam o siły.

W przypadku silników bipolarnych multiplekser raczej się nie opłaci, bo będzie trudny i drogi. Taniej wyjdzie użycie tylu gotowych modułów driverów ile silników i sterowanie ich przez multiplekser po stronie cyfrowej.

Jak zrobisz sprzężenie zwrotne od położenia? Wg mnie wystarczy wyłącznik drogowy na samym dole każdego popychacza pozwalający zabazować pozycję na zero po włączeniu zasilania.

[KubaaL]

Jeśli chodzi o siły to nie jest przewidziane żadne obciążenie. Jeśli chodzi o sprzężenie zwrotne do położenia to silniki krokowe mogą pracować w układzie otwartym, wiec nie jest ono potrzebne. Jeśli chodzi o sam ruch, myślałem aby w pierwszej kolejności zbazować wszystkie śruby w najniższym możliwym położeniu a następnie po kolei wysuwać na odpowiednią wysokość. Zdaje sobie sprawę ze sterowanie takim układem będzie bardzo trudne i jak narazie myśle nad samą ogólną koncepcją, jakie sterowniki dobrać itp.

[marek1707]

Oczywiście, że mogą pracować w otwartej i dlatego wcale nie postuluję używania np. potencjometrów, ale wyobraź sobie upierdliwość rozwiązania w którym musisz ręcznie ustawić wszystkie N silników do położenia bazowego. Przecież po pierwszej prezentacji zostaniesz wyśmiany.

Wyłączniki krańcowe pozwalają na automatyczne "zniwelowanie" terenu do najniższego położenia i wystartowanie jego kształtowania. Bez nawet tak prostej informacji procesor po starcie nigdy nie będzie wiedział gdzie jest który słupek i bez problemu będzie mógł wyjść poza zakresy mechaniki, niszcząc ją. Przecież może to ktoś włączyć gdy popychacze nie będą w pozycjach początkowych wcześniej ręcznie je przestawiając. Zawsze projektuj urządzenia przy założeniu, że ludzie są głupi i/lub złośliwi oraz że nigdy nie czytają żadnych instrukcji. Zwykle to się sprawdza..

Mając przełączniki krańcowe, po starcie zawsze wykonujesz funkcję zerowania czyli dojazdu do położenia w którym słupek "zauważa" rozwarcie styku i wtedy możesz spokojnie dokonywać terraforming przez wysuwanie słupków wg. danych z komputera lub własnej pamięci procesora.

Nie widzę żadnych trudności w sterowaniu takim układem. A Ty jakie widzisz?

Czy możesz zdradzić co to będzie i do czego? Jaką matrycę tych silników przewidujesz? Czy te 9x9(?) z obrazka to tylko taka wizualizacja wyobrażeń artysty? To jednak w sumie wyjdzie drogi temat więc chyba nie robisz go dla przyjemności oglądania fal na dywanie?

[KubaaL]

Nie przemyślałem tego dokładnie, zdecydowanie masz racje. Za każdym odpaleniem mechanizmu powinno wykonać się bazowanie wszystkich "szpilek".

Jest to projekt studencki, który być może nigdy nie powstanie fizycznie. Zamysłem było przeznaczenie go dla osób niewidomych aby poznały topografie terenu. Na początek chciałem zastanowić się nad sterowaniem matrycą 9x9 aby stworzyć samą koncepcję a w przyszłości być może to rozbudować.

Przykładowo jeśli zostały by zastosowane te silniki 2-fazowe to czy dobrym pomysłem sterowanie każdym silnikiem za pomocą sterownika A4988, natomiast całość poprzez multipleksery sterowana komputerem jednopłytkowym?

[ethanak]

Jesteś pewien, że to dobry pomysł?

Mapujesz rzeźbę terenu na układ wysuwanych szpilek. Nie jest to specjalnie czytelne - lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie wibracji (tak jak w monitorach brajlowskich).

Jeśli masz taką możliwość - weź do ręki najprostszą Alvę, zrozumiesz jak to działa.