Bezsenzorové řízení rychlosti a polohy stejnosměrného kartáčového motoru malého výkonu

Abstract

Práce se zabývá bezsenzorovým řízením stejnosměrných kartáčových motorů malého výkonu, používaných v aktuátorech firmy Honeywell. V úvodu seznamuje s řízením stejnosměrných motorů a s používanými metodami snímání jejich rychlosti a polohy. Zvolenou bezsenzorovou metodou je zde metoda detekce komutačních pulzů v signálu proudu motoru. Tyto pulzy vznikají při přeskakování kartáčů mezi lamelami komutátoru. Správným vyhodnocením komutačních pulzů lze získat informaci o rychlosti otáčení a poloze motoru. Práce zkoumá tuto poměrně novou metodu detekce komutačních pulzů. Na naměřených vzorcích signálu demonstruje problémy, které vznikají při jejím použití a dále navrhuje vhodná řešení číslicového zpracování signálu s komutačními pulzy. Spolehlivost navržených metod zpracování signálu je testována na sadě naměřených signálů za různých podmínek, následně je z navrhovaných vybrána nejlepší metoda zpracování signálu, kterou by mohl používat systém bezsenzorového řízení.

This bachelor's thesis focuses on sensorless control of low load brushed DC motor that is used in the actuators made by the Honeywell company. The first part provides an introduction into motor control and common used methods of speed and position sensing of brushed DC motor. Sensorless method of sensing described in this work is the detection of commutation pulses from the signal of motor current. These pulses are caused by brushes leaping over the commutator bars. Correct evaluation of commutation pulses can provide the information about velocity and position of the motor. This relatively new method of detection of commutation pulses is investigated and arising problems are demonstrated on measured samples of signal. Suitable methods of signal processing are then proposed. Infallibility of these signal processing methods is then proved on the set of signals measured under circumstances of supply voltage and abrasion. Then it is decided which signal processing method that sensorless control system can use is the best.