Контроллер управления безколлекторным двигателем с USB интерфейсом Выполнили: Миронов Илья Фиделин Георгий Щебентовский Андрей МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» Физический факультет Кафедра информационных технологий в физических исследованиях

Описание проекта Задача управления различными исполнительными устройствами Управляющее устройство (система управления роботом) Исполнительное устройство (двигатель) ? USB, 5В, мА36В, 10А

Описание проекта Задача управления различными исполнительными устройствами Управляющее устройство (система управления роботом) Исполнительное устройство (двигатель) USB, 5В, мА 36В, 10А Контроллер двигателя Силовой модуль Аккумуляторы Контроллер двигателя Силовой модуль

Структурная схема контроллера USB разъем Преобразователь USB-UART Контроллер AtMEGA16 Логические порты Сигналы датчика Холла Сигналы переключения обмоток Формирование ШИМ-сигнала Для управления мощностью двигателя PID -контроллер Устройство контролирует скорость вращения, а не усилие. Программирование контроллера

Схема силового модуля К обмоткам двигателя К контроллеру 36 В

Программная часть Разработан драйвер устройства для ОС QNX Драйвер поддерживает работу с несколькими устройствами одновременно Набор доступных команд Запрос номера двигателя Установка скорости вращения двигателя Электрическая блокировка двигателя Установка режима свободного вращения двигателя

Особенности и преимущества Универсальность Одно управляющее устройство может управлять любыми безколлекторными двигателями Легкая масштабируемость Позволяет легко наращивать количество однотипных устройств Горячее включение/отключение устройств Благодаря шине USB возможно горячее подключение/ отключение двигателей.

Конкуренты Производителей контроллеров достаточно много, но контроллеров с USB интерфейсом в продаже практически нет. Наши контроллеры в отличие от контроллеров конкурентов можно использовать в небольших производствах (например, для управления движением конвейерной ленты)

Затраты КонтроллерСиловой модуль Изготовление платы100 руб300 руб Детали300 руб400 руб Монтаж100 руб200 руб Итог:500 руб900 руб Для легких двигателей (пиковый ток меньше 10 А) можно использовать другие детали, которые снизят стоимость силового модуля в полтора раза

Продвижение Разработка сайта Обращение с коммерческим предложением: к организациям занимающимся продажей оборудования для автоматизации производства компаниям, продающим робототехнические комплектующие Интернет-магазины

Выводы Устройство в действии Разработан и изготовлен промышленным способом комплекс устройств для управления двигателями через USB; Разработан драйвер устройства для ОС QNX; Разработка применена на практике в роботе Limber. Путем простого перепрограммирования микроконтроллера мы можем менять сферу применения производимого оборудования

Контакты Миронов Илья Тел Фиделин Георгий Тел Щебентовский Андрей Тел

Проект проработан детально, в академических традициях физического практикума. Проект имеет потенциал масштабирования для разнообразных применений и тех. характеристик двигателей. Необходима оптимизация решения под конкретное применение и заказчика, которая должна быть основана на маркетинговом анализе и контактах с потенциальными потребителями. Необходимо провести экспертизу конкурентной ситуации: аналогичные решения на рынке, их цена, параметры, масштаб производства. Экспертное мнение СИТРОНИКС 13