電機控制系統(tǒng)

必須要有相關項目經(jīng)驗

電機關鍵技術要求V2
1 術語
上升時間：從目標值的 10% 上升到 90% 所需的時間。
位置精度：電機實際位置與設定位置的偏差。
超調(diào)量：在位置閉環(huán)控制場景，指電機到達目標位置后，繼續(xù)運動超過目標位置的角度。
速度：指電機轉(zhuǎn)動的角速度，包括方向和角速率。方向有順時針、逆時針。
速度精度：電機實際轉(zhuǎn)速與設定轉(zhuǎn)速的偏差。
2 功能
1. 位置閉環(huán)控制
能夠控制電機以指定的速度轉(zhuǎn)動到指定的位置。

2. 速度閉環(huán)控制
能夠控制電機以指定的方向和角速率轉(zhuǎn)動。

3. 電流閉環(huán)控制
能夠直接控制電機的工作電流的方向和大小。

4. 電機保護
提供
1) 電流過流保護；
2) 電壓欠壓和過壓保護；
3) 過溫保護。

5. 狀態(tài)反饋
能夠反饋電機的當前工作狀態(tài)，包括：
1) 電機錯誤狀態(tài)：是否過溫、是否電流過流、是否電壓欠壓、是否電壓過壓；
2) 電機位置；
3) 電機轉(zhuǎn)速；
4) 電機溫度；
5) 編碼器位置；
6) 轉(zhuǎn)矩電流值。
7) 數(shù)據(jù)輸出頻率：不小于100Hz，可配置。
3 性能
1. 負載能力
1) ≥ 800g。
2) 安裝方式：垂直安裝、水平安裝。垂直安裝，是將電機及其負載安裝在與水平面垂直的表面上；水平安裝，是將電機及其負載安裝在與水平面平行的表面上。
注意：下列的指標，包括位置閉環(huán)控制、速度閉環(huán)控制、電流閉環(huán)控制，應當在最大負載條件下使用垂直安裝、水平安裝 2 種安裝方式分別測定。

2. 位置閉環(huán)控制
1) 位置精度：≤0.2°。
2) 上升時間：≤ 0.15秒。
3) 超調(diào)量：≤5%。
4) 位置范圍：-179.99° ~ 180.00°。
5) 位置保持能力：無外部指令輸入時，靜置條件下 5 分鐘內(nèi)，位置漂移不超過 0.2°。

3. 速度閉環(huán)控制
1) 速度精度：0.05°/s。
2) 上升時間：≤ 0.1秒。
3) 最大角速度：≥ 60°/s。
4) 最大角加速度：≥ 50°/S2。

4. 電流閉環(huán)控制
TODO
5. 電機保護
TODO

6. 狀態(tài)反饋
1) 電機位置，單位 0.01°；
2) 電機轉(zhuǎn)速，單位 0.1°/s；
3) 電機溫度，單位 1°C；
4) 編碼器分辨率， 不低于 15-bit；
5) 狀態(tài)反饋最大頻率 ≥ 100Hz，可設置。
4 與上位機接口
1. SPI/UART，最高速率不低于1Mbps。
2. 提供通訊協(xié)議。
5 可靠性
1. 滿負荷連續(xù)正常工作時長 ≥24小時；
2. 控制器應具備看門狗功能。
6 其他約束
全部采用國產(chǎn)化器件。
電機選用直流無刷電機或永磁電機。
電機、驅(qū)動板和控制板尺寸盡可能小，電機加編碼器板的直徑不大于40mm，高度不大于22mm。
儲存溫度：-50~70℃
工作溫度：-40~55℃
低氣壓：海拔5000米能正常 儲存、工作。
成本控制：一套硬件（含電機、編碼板，控制板）生產(chǎn)成本控制在350元以內(nèi)，越低越好。
7 交付物
可用于評估以上要求的完整的電機實物和程序源代碼，包括：
1. 控制板；
2. 驅(qū)動板；
3. 電機本體；
4. 電機控制程序源代碼；
5. 電機控制通訊協(xié)議；
6. 電機測試報告。