ООО «Кубатура»: Разработка информационного устройства для привода измерительной системы токарного станка с ЧПУ

Цель проекта:
В первую очередь прототипирование с дальнейшим внедрением устройства взамен оригинального. Устройство формирует на разных шагах технологического цикла информационные импульсы для ЧПУ станка.

Описание задачи:

Задачей является разработка части электропривода привода измерительной системы токарного станка с ЧПУ. Система подразумевает формирование информационных для системы ЧПУ

Ключевые особенности реализации:

  1. Используемый микроконтроллер:

К1921ВГ015

  1. Алгоритмы/программное обеспечение:

Для разработки используется ПО Micron

  1. Аппаратная часть:
    • Используются индуктивные датчики
  2. Образовательный или промышленный контекст:
    • Проект скорее попытка заменить оригинальное устройство в ввиду трудности приобретения оригинального

Результаты:

  • На данный момент идет испытание устройства, еще не все алгоритмы отработаны

Выводы:

При разработке столкнулись с некоторыми трудностями, в частности не хватает более полной информации, не хватает примеров с разработками

Перспективы:

  • Проект безусловно важен, так как избавляет от ряда проблем в частности с приобретением и логистикой оригинальных импортных устройств.
  • Проект не станет массовым, но позволить на базе рассмотренного МК прототипировать новые устройства

Примечания: Хотелось бы отметить важность разработки отечественной микроэлектроники в частности микроконтроллеров. Но не хватает оптимизированного ПО для разработки для отечественных микроконтроллеров, документации по ядру. Если сравнивать аналоги, то хотелось бы на будущее разработчикам микроконтроллеров пожелать развитие линейки в сторону более производительных устройств, более детальной проработки документации (ошибки грамматические, стилистические)

Цель проекта:
Демонстрация эффективности преобразования Блонделя для линейных напряжений по сравнению с преобразованиями Парка-Кларк для фазных величин в системе управления электродвигателем

Описание задачи:

  • В системах управления электрическими машинами используются преобразования Парка и Кларк для генерации векторной широтно-импульсной модуляции которые оперируют фазными электрическими величинами. В то же время фазные токи и линейные напряжения, рассматриваемые в косоугольной системе координат, оказываются сопряженными величинами относительно метрического тензора, определяющего скалярное произведение. Задача – показать, что использование линейных напряжений дает более эффективный алгоритм генерации векторного ШИМ (SVPWM)

Ключевые особенности реализации:

  1. Используемый микроконтроллер:
    • . Амур RISC-V К1948ВК018
  2. Алгоритмы/программное обеспечение:
    • генерация ШИМ (SVPWM, векторный ШИМ), обработка данных с датчиков
    • Таймер с тремя каналами генерации ШИМ (сопряженные каналы при использовании драйвера X-NUCLEO-IHM07M1 не требуются)
    • Используемые инструменты: riscv toolchain, Makefile, UART.
  3. Аппаратная часть:
    • используемые компоненты: драйвер X-NUCLEO-IHM07M1
  4. Образовательный или промышленный контекст:
    • Проект был частью лабораторной работы “Изучение векторной широтно-импульсной модуляции автономного инвертора напряжения в косоугольной системе координат”

Результаты:

Используемый алгоритм для SVPWM работает в 2 раза быстрее чем аналогичные алгоритмы Texas Instruments, STMicroelectronics

Выводы:

  • Алгоритм для SVPWM работает в 2 раза быстрее чем аналогичные алгоритмы Texas Instruments, STMicroelectronics]

Перспективы:

  • Возможные направления развития проекта – разъяснение и рекламирование эффективности предложенного алгоритма для внедрения в системы управления дронами

Изображения/схемы:

Рис1 Лабораторная работа студентов с двигателями с микроконтролелром К1948ВК018

Рис 2 Стенд с К1948ВК018 в классе, программное обеспечение развернуто на ROSa-linux

Рис 3 Стенд с К1948ВК018 на выставке “Экспоэлектроника 2025”. Содержание таблички:

Стенд для лабораторной работы «Изучение векторной широтно-импульсной модуляции трехфазного автономного инвертора напряжения в косоугольной системе координат» с микроконтроллером Амур К1948ВК018

Авторы: Прокшин Артем Николаевич, Найяга Пенд Венде Жедрон Муаз

кафедра робототехники и автоматизации производственных систем Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

* Используемый алгоритм для SVPWM работает в 2 раза быстрее чем аналогичные алгоритмы Texas Instruments, STMicroelectronics

Рис 4. схема соединений К1948ВК018 и X-NUCLEO-IHM07M1