L298 e tecnica LAP

[KID1412]

Salve a tutti, come da titolo vorrei un consiglio sull'utilizzo di tale tecnica tramite un L298.
Ho infatti letto alcuni siti riguardanti la tecnica LAP (vedi http://www.tmasi.com/robotica/pwmtut/pwmtut_2.htm) che vorrei utilizzare per controllare i 4 motori del mio rover, comandati a gruppi di due (i 2 di sinistra e i 2 di destra).
Mi è però venuto un dubbio riguardo tale tecnica: essa di basa su un singolo segnale pwm, poi tramite una not se ne ottiene un altro in controfase rispetto al primo e questi segnali vanno agli ingressi 1 e 2 che pilotano il ponte ad H completo, ottenendo quindi le varie combinazioni.

Per esempio con un duty cicle del 100% il motore girerà in un verso, con un dc dello 0% girerà in quello opposto, con il 50% il motore sta fermo.
Ebbene il mio dubbio viene proprio qui: con un dc del 50% avrò per la metà del tempo che l'ingresso 1 è a 0 e l'ingresso 2 a 1 (ipotizziamo che in questo caso il motore girerebbe a sinistra) e per l'altra metà del tempo l'esatto contrario, cioè IN1 = 1 e IN2 = 0 (e pertanto il motore girerebbe a destra).
In tal modo gli effetti si annullano a vicenda e quindi il robot starebbe fermo, stesso sistema che si usa da 50-100% e 0-50% per la regolazione delle velocità nei versi.

Teoricamente nessun problema ma nella pratica, con un motore che richiede di essere fermato prima di invertire il verso di rotazione, tale tecnica non sarebbe estremamente dannosa?
Infatti si basa proprio sull'inverire ciclicamente i versi di rotazione, per avere come risultato del compenso la velocità voluta.

Chiedo pertanto lumi agli esperti poichè i motori che utilizzerò, almeno inizialmente, sono i GHM-03 della lynxmotion che richiedono proprio di essere arrestati prima di invertire il verso di rotazione...

Grazie in anticipo a chi saprà rispondermi!

[sharky]

Ciao!

sono un principiante percio chiunque voglia puo correggermi se dico fesserie.

dunque per il LAP cé una frequenza minima da mantenere che da quel che ho letto un buon valore per questi motorini é un valroe compreso tra 9 e 25 khz. un valore ottimale si aggira attorno ai 20 khz. a 20 khz il motore cambierebbe direzione 20000 volte al secondo. tale frequenza é talmente alta che per via della massa del motore in effetti non si muove per niente. e dunque non lo danneggia minimamente.

ciao

igor

ps: per il controllo motori in lap puoi usare un 18f4431 che ha 4 uscite pwm (8 pin) che ti permettono di controllare 4 motori con un solo pic e ti da gia l uscita in lap senza necessitá del NOT.

[KID1412]

Innanzitutto grazie per la risposta!

Orginalmente inviato da sharky

tale frequenza é talmente alta che per via della massa del motore in effetti non si muove per niente. e dunque non lo danneggia minimamente.

Per quanto riguarda questo ragionamento lo posso capire perfettamente per valori di duty cicle di 0, 100 o 50% perchè nei primi due lo stato dei due ingressi è sempre lo stesso mentre nel terzo si invertono continuamente per lo stesso tempo ad una frequenza tale da non consentire la rotazione del motore.

Quello che però non capisco - e temo possa eventualmente danneggiare i motori del mio tipo - sono le soglie intermedie tra 0-50% e 50-100% per decidere la velocità in uno specifico verso di rotazione.
Cioè, tra questi range ci sono delle variazioni degli stati degli ingressi in maniera aperiodica (poichè non si è nel caso di duty cicle al 50%) di cui il motore ne deve per forza risentire, altrimenti non sarebbe possibile impostarne la velocità o sbaglio?

[sharky]

sbagli, perche la frequenza é sempre la stessa.. cio é il periodo resta uguale, cio che cambia é il duty cicle. alla fien cio che conta é la differenza dei due valori (up/down). al centro hai una differenza di 0 dunque sta fermo, a 100 avrai una differenza di 1 in un adirezione, a 0 una differenza di 1 nell altra direzione e tra questi valori avrai dei valori intermedi. in sostanza quando hai un valore del 75% é come se avessi "spinta" in una direzione per il 50% del periodo.

poi sul perche sia cosi mi chiedi troppo..

faccio un po pena a spiegare io.. spero di esserti stato vagamente utile e di non averti detto un casino di fesserie..

[astrobeed]

Orginalmente inviato da sharky

poi sul perche sia cosi mi chiedi troppo..

La risposta è molto semplice, i motori sono carichi altamente induttivi e come tali si comportano, se gli applichi un'onda quadra che cambia continuamente la polarità il risultato è che il motore vede ai suoi capi una tensione equivalente direttamente proporzionale al duty cycle, non c'è nessuna inversione del senso di rotazione.
In pratica il motore non vede i cambi di tensione, vede una tensione compresa tra 0 (50%) +Vpp (100%) e -Vpp(0%) a seconda del duty cycle, affinche questo sia vero la frequenza del pwm deve essere abbastanza alta.

[sharky]

grazie della spiegazione.. dunque se metto una resistenza al posto del motore questa si scalda e si comporta in maniera diversa.. giusto?

[astrobeed]

Orginalmente inviato da sharky

dunque se metto una resistenza al posto del motore questa si scalda e si comporta in maniera diversa.. giusto?

Ovvio che si comporta in modo diverso, è una resistenza
Mentre sul motore la corrente scorre solo in un verso per l'effetto dell'induttanza, sulla resistenza la corrente scorre nei due versi col risultato finale che la potenza dissipata è sempre quella massima indipendentemente dal duty cycle, ovviamente stiamo parlando della modalità LAP perchè in quella S/M le cose vanno diversamente.

[sharky]

grazie mille chiarissimo!
finalmente ho capito perche a motore fermo non cé consumo...

[astrobeed]

Orginalmente inviato da sharky

finalmente ho capito perche a motore fermo non cé consumo...

Non c'è consumo perchè la tensione che il motore vede ai suoi capi con il duty cycle al 50% è 0 Volt, però è importante che la frequenza del pwm sia sufficientemente alta altrimenti prevale la componente resistiva del motore e allora si che assorbe corrente anche da fermo e lavora male quando gira.
Attenzione che con certi motori ad alte prestazioni può essere necessario salire moltissimo con la frquenza del PWM, anche 100 kHz e oltre, con i motori normalmente usati sui piccoli e medi robot una frequenza di 18-20 kHz va benissimo, col vantaggio di non sentire sibili e fischi sul motore.

[KID1412]

Innanzitutto grazie di nuovo ad entrambi per le risposte, finalmente ho capito come funziona tale tecnica!

Volevo però chiedere alcuni chiarimenti in merito a certi punti:

Orginalmente inviato da astrobeed

In pratica il motore non vede i cambi di tensione, vede una tensione compresa tra 0 (50%) +Vpp (100%) e -Vpp(0%) a seconda del duty cycle, affinche questo sia vero la frequenza del pwm deve essere abbastanza alta.

Per Vpp, nel caso del L298 intendi la tensione Vs (Supply Voltage) apposita per i motori?
Perchè in questo caso, se ad esempio ho una Vs di 7.2 V (tensione massima supportata dai motori) con un dc del 100% avrò sui motori 7.2 volt mentre con un dc dello 0% avrò una tensione di -7.2 volt.
Negli altri valori 0-50 e 50-100 avrò una Vs proporzionale al dc da 0 a 7.2 volt?
Te lo chiedo perchè i motori che ho attualmente, così come molti altri in commercio, hanno una tensione minima di lavoro, nel mio caso di 6 volt, fino ad un massimo di 7.2 volt.
Supponendo di lavorare con un dc del 75% il motore vedrebbe una tensione di 3.6 volt che non è 0v ma non è nemmeno superiore alla tensione minima di lavoro, cioè 6v.
Pertanto, dovrei lavorare solo nelle soglie di dc tali da rientrare nelle soglie di lavoro del motore? Altrimenti corro il rischio di danneggiarlo?

con i motori normalmente usati sui piccoli e medi robot una frequenza di 18-20 kHz va benissimo, col vantaggio di non sentire sibili e fischi sul motore.

I miei motori rientrano in questa categoria, se uso un dc di 20 KHz può andar bene? Perchè avevo letto un tuo precedente intervento su un altro forum di robotica in cui consigliavi un dc tra 8 e 22 KHz, indicando 10 KHz come un buon compromesso.


Infine volevo chiedere una cosa che non riguarda direttamente la tecnica LAP ma l'integrato L298: tramite una resistenza sul piedino di SENSE è possibile conoscere la corrente assorbita dal motore; tale resistenza deve avere una potenza massima scelta in base alla massima corrente assorbita dal motore quando è bloccato (P = R * I^2)?