Regulace elektrického pohonu mikrokontrolérem

Abstract

Cílem této práce je realizovat funkční elektrický pohon se stejnosměrným motorem s použitím mikrokontroléru od společnosti Texas Instruments TMS320F28335. V úvodu je proveden popis moderního mikrokontroléru TMS320F28335, který je využit jako řídicí člen. Při popisu je kladen důraz na moduly a funkce typicky využívané pro regulaci elektrických pohonů. Dále jsou popsány H/W části pohonu. V této práci se jedná o stejnosměrný motor s permanentními magnety a tranzistorový polovodičový měnič. V práci je dále popsán návrh desky plošného spoje s nezbytnými prvky pro realizaci měření a komunikace mezi částmi pohonu. Další částí je popis regulace elektrického pohonu. Obsahuje popis matematických modelů jednotlivých částí pohonu, matematický popis PID regulátoru a jejich nastavení a praktickou aplikaci v mikrokontroléru. Práci uzavírá diskuse nad naměřenými daty na kompletním pohonu.

The goal of this thesis is to build an electric drive using DC motor using microcontroller designed by Texas Instruments TMS320F28335. Description of modern microcontroller TMS320F28355 takes place at the beginning of this work. It is focused on modules that are typically used in electric drives control. Then the H/W parts of electric drives are described. In case of this thesis H/W parts are DC motor with permanent magnets and solid-state converter. The process of designing printed circuit board with necessary components for measurements and communication between parts of the drive is then described. Electric drive control is described in next part. The part contains mathematical description of parts of the drive, mathematical description of PID controller, PID controller tuning, and its application in microcontroller. Last part of this thesis is a discussion of the data gathered from operational drive.