Driver de puissance maison pour moteur pas à pas.

  • Auteur de la discussion mdog
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F

freedom2000

Compagnon
horsot a dit:
Pour info, juste en supprimant la réduction de courant mais en gardant l'écriture différée, je suis à :
31 instructions => 6,2µs => 161kHz... Ca peut être une option de compilation.

Xavier
Cliquez pour agrandir...

ça c'est beau !!!

Il me reste encore une carte à jouer ce soir... travailler la table des sinus en bank 0 --> gain de 2 cycles si ça passe

JP
 
H

horsot

Compagnon
Je viens de calculer la table "Power torque" qu'en pensez vous?

Remarque le mode full Step (en full torque) se fera à partir de la position 45° (un coin du carré) pour gagner jusqu'à 40% en couple par rapport au full step classique, je reste dubitatif (source : la datasheet du LMD). Enfin, si ça marche, j'ai plutôt envi de dire : pauvre moteur ou pauvre accouplement (toute ressemblance à un évènement présent ou passé est fortuite ).
Pour que cette table (power torque) marche en full step il me faut passer par 0 ("bug" des LMD). Ceci sera fait par la fonction "pas doux".

Xavier

PS : La table des sinus est peut être encore optimisable, j'ai fait ça un peu vite! Ce que j'aime bien dans celle là, c'est que seul un des deux courants présent dans l'une ou l'autre des bobines du moteur change à chaque 1/32 pas.

 
F

freedom2000

Compagnon
horsot a dit:
Ce que j'aime bien dans celle là, c'est que seul un des deux courants présent dans l'une ou l'autre des bobines du moteur change à chaque 1/32 pas.
Cliquez pour agrandir...

En quoi est-ce un avantage ?

JP
 
H

horsot

Compagnon

Je ne vois pas de raison vraiment valable c'est pour la vue de l'esprit : c'est plaisant.

Pas de remarque sur le "power torque"?

Xavier
 
H

horsot

Compagnon
Bon j'ai codé la partie "pas doux".
Pour expliquer le principe prenons le mode 1/8 de pas.

Sans la fonction "pas doux" à chaque pulse envoyé par le PC fait avancer le moteur d'1/8 de pas (normal...).

Avec la fonction "pas doux" à chaque pulse envoyé par le PC fait avancer 4 fois successivement le moteur d'1/32 de pas.

Je rappelle que seul les pas entiers et demi-pas peuvent être considérées comme précis. Le reste c'est pour "lisser" les vibrations (monter la perturbation des step au delà de la fréquence de résonance).

Je vois plusieurs avantages à ce mode :
1) Des pas aussi petits vont n'être que bénéfique pour la mécanique.
2) Permet de profiter du mode 1/32 pas sans que le PC n'ai à "pédaler" (donc il génèrera un signal plus régulier)
3) En mode full step (sinus), qui permet d'avoir le couple statique maximum sans avoir les inconvénients des passages de pas brusques. Autrement dit obliger le moteur à s'arrêter sur des pas (ou demis pas en mode full torque) définis avec un microstepping élevé.
4) Le mode full step sur la table Full torque ne marche pas sans ça à cause du "bug" des LMDs.
4) Occuper mon après-midi de congès sur paris...

En gros c'est de l'interpolation de pas linéaire. Un micro-interpolateur. Fonctionne dans tous les modes sauf en 1/32ième de pas...

Il va de soit que le PC ne doit pas envoyer de pulse pendant l'interpolation. En pratique cela ne pose pas de problème car on peut choisir la fréquence maximum d'émission des pas.

Vous en pensez quoi, utile ou futile?

Xavier

Voici les simus, la première c'est le classique, la seconde c'est avec le mode "pas doux" :

1/8 pas classique :

1/8 pas classique avec le mode "pas doux" (respectant la table des sinus):
 
F

freedom2000

Compagnon

utile ? futile ? --> futé

Je savais que les jeunes étaient bons

Faut tester ça en vrai grandeur pour voir les bénéfices

JP
 
H

horsot

Compagnon
freedom2000 a dit:
Si

Tu l'as calculé comment ?
Didier a fait ça en maximisant la puissance toute en minimisant les erreurs sur l'angle

JP
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Ha!!!

Ben je force une voie à 15 et l'autre c'est une tangente de l'angle voulue arrondi à l'entier le plus proche. Je ne vois pas comment utiliser plus de puissance : je suis sur le bord du "carré"! (voir graphe courbe jaune)

Pour la précision sur l'angle, j'ai toujours entendu dire que le microstepping ne rajoutait pas de précision par rapport aux pas classique. Physiquement je ne vois pas comment ça pourrait être le cas la géométrie des moteur est tellement complexe que je ne pense pas que la somme de deux courants qui elle même génère un champ puisse positionner le rotor de façon précise, l'image du cercle dans le graphe est à mon avis trompeuse. Ceci dit, je pense que les seuls pas précis sont les pas entier et les 1/2 pas : les pas entier car il s'agit de l'alignement du rotor et du stator. Les 1/2 pas, par symétrie je ne vois pas pourquoi il ne serait pas pile au milieu (considérant le moteur et enroulements symétrique). Ai-je tord?

Xavier
 
F

freedom2000

Compagnon
horsot a dit:
Ai-je tord?

Xavier
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Non tu as raison sur tout (sauf sur le "d" de "tort" )

Didier a fait pareil (calcul sur la tangente) mais en cherchant "manuellement" autour de la valeur 15 pour minimiser l'erreur sur l'angle .. c'est donc une courbe "proche du carré" mais pas pile poil dessus !
Bon on est dans la finesse là !

JP
 
F

freedom2000

Compagnon
Mes dernières modifications sur l'optimisation du code :

En remontant la sous routine de la table sinus dans les adresses basses de la page 0 et en laissant le code dans les adresses hautes, je peux contourner la limitation (une de plus) du PIC16F57 qui n'autorise des "call" que dans les adresses basses et permet des "goto" dans les adresses hautes...

Résultat : un code de moins en moins lisible

et



116279 Hz (with current reduction mode)
156250 Hz (without current reduction mode)

et j'arrête là l'optimisation... je pourrais encore gagner un calcul d'adressage des DAC A et DAC B mais j'ai la flemme ...

Le code est sur mon site : Driver µstep JPG

JP
 
H

horsot

Compagnon
freedom2000 a dit:
116279 Hz (with current reduction mode)
156250 Hz (without current reduction mode)

et j'arrête là l'optimisation... je pourrais encore gagner un calcul d'adressage des DAC A et DAC B mais j'ai la flemme ...

JP
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Bravo pour le code, je pense qu'il faut savoir s'arrêter un jour, surtout pou un cycle d'horloge!

En parlant d'un cycle d'horloge, en voyant ton code, j'ai vu que je pouvais encore économiser 1cycle en codant les deux branches en parallèle (comme tu as fais)... Ça va me coute qu'un copier-coller, je vais le faire...

edit : en fait c'est 2 cycles que j'ai réussit à gagner, l'autre c'était un "recopie" qui ne servait à rien. donc à 33 instructions avec la réduction (151,5kHz). Sans la réduction il y a 6 instructions en moins donc 27 instructions sans la réduction (192kHz).

Aller, j'ai codé toutes les fonctionnalités que j'avais en tête. Maintenant c'est de la maintenance.

Je pense virer la sélection de courant du programme car le DAC dans le pic n'est qu'un 4 bits et la réduction de courant n'est pas du tout proportionnelle selon les cas. Pour la sélection en courant j'essayerai de mettre des jumpers de sélection de résistances sur chacun des LMD. Ça me libère 2 jumpers, un sera utilisé par la fonction "pas doux" l'autre pour une fonction "à venir".

Hier, j'ai regardé la datasheet des LMD et il semblerait que l'on puisse détecter la perte de pas en surveillant le signal CS (courant très grand)... Mettre quelques composants et une petite led pour détecter ça serait sympa. Je regarderai ça qd j'aurais (enfin) monté la carte (qui doit être avec le pickit2 dans ma boite aux lettres...)

Je ne pense enfin j'espère ne pas avoir beaucoup de mauvaises surprises lors des tests avec la vraie carte.

Au fait, d'après MPLAB le 16F57 ne se programme pas avec le Pickit2 (de chez Microchip). Enfin j'ai appris qu'il y avait pire que ta rogne, il existe (chez microchip) des microcontroleur sans mémoire flash (il faut en mettre une en externe), alors ne te plains pas!

Xavier
 
F

freedom2000

Compagnon

Il me tarde tester ton "pas doux"

Sinon j'ai envoyé un mail sympa à Alan, l'auteur de PicStep pour le remercier de son code et lui dire ceci :

Figures to keep in mind are the step frequency
116279 Hz (with current reduction mode)
156250 Hz (without current reduction mode)

this last value is to be compared to your 65 cycles --> 13µs --> 1/13 Mhz = 76923 Hz (without current reduction mode just interrupt RB0 computation)

I think that most of the optimisations done could be easily introduced in your software allowing to almost double the speed rate and being compatible with the latest kernel of Mach3 (100 kHz)

Je lui avais aussi dit que tu faisais un pilotage de la VREF du DAC par soft... va falloir que je démente

Ton 192 kHz devient impressionnant

JP
 
H

horsot

Compagnon
Il me tarde tester ton "pas doux"

Sinon j'ai envoyé un mail sympa à Alan, l'auteur de PicStep pour le remercier...

Ton 192 kHz devient impressionnant !

JP[/quote]

Que dis-tu de le renommer en "pas de chat" (double jeux de mots : pas léger comme ceux d'un chat, mais aussi "pas de chat" comme pas de chat dans la gorge (quoi dans le moteur) )

Pour Alan, oui c'est vrai que son code nous a bien été utile. Vu le pic qu'il utilise ce sera plus simple qu'il reparte de mon code avec les interruptions enfin ils se ressemblent beaucoup! En tout cas c'est sympa de lui avoir donné un retour, il faudra que je le fasse aussi.

Pour le 192kHz au bout d'un moment je ne sais pas s'il y a un intérêt! Il faut réfléchir mais peut-être que la barre des 200kHz est atteignable (2 instructions à ganger, j'ai une idée...). En tout cas, ce ne sera pas ce soir je suis naze, la nuit je ne dors pas je pense au code de la CNC!

Aller bonne nuit!

Xavier
 
F

freedom2000

Compagnon

Là ça devient grave ... Arrête de chatter !

Mais bon c'est vrai que la barre des 200 kHz n'est pas loin

JP
 
G

guol64

Compagnon
Vous etes de grands malades tous les deux .

Au mieux le soft que vous allez utiliser tourne à 100Khz (pour moi la limite ce sera 50Khz ), vous atteignez largement cet objectif pour exploiter au maximum le programme. Mais celà ne suffit pas : voilà deux jours que vous vous retournez les mininges pour essayer de gagner des cycles qui en fait ne seront pas exploitables : la tête dans les étoiles c'est bien, mais il faut garder les pieds sur terres

En tout cas c'est instructif, même si parfois il faut que je m'accroche pour vous suivre.

Si vous avez un peu de temps j'aurais un autre challenge à vous soumettre : le mode de pilotage autonome (sans soft) pour commande manuelle : doite/gauche (ou haut/bas) avec variateur de vitesse pour chaque axe.

PS : J'adore ces échanges de géotrouvetout
 
H

horsot

Compagnon
guol64 a dit:
Au mieux le soft que vous aller utiliser tourne à 100Khz (pour moi la limite ce sera 50Khz )
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Pourquoi 50kHz? C'est quoi ton logiciel?

guol64 a dit:
En tout cas c'est instructif, même si parfois il faut que je m'accroche pour vous suivre.
Cliquez pour agrandir...
C'est normal, il faut dire qu'on est la tête dans le code et que c'est pas forcément très clair sans bien le connaitre.

guol64 a dit:
Si vous avez un peu de temps j'aurais un autre challenge à vous soumettre : le mode de pilotage autonome (sans soft) pour commande manuelle : doite/gauche (ou haut/bas) avec variateur de vitesse pour chaque axe.
Cliquez pour agrandir...

Ça fait parti d'un de mes objectifs second, une fois que j'aurais fini la fabrication de la mécanique de la CNC (dans longtemps!). L'idée est d'utiliser des petits moteurs pas à pas en inverse pour en faire des codeurs pas cher. En gros essayer de récupérer les impulsions lorsque l'on tourne le moteur à la main. L'idée n'est pas de moi mais je n'arrive pas à remettre la main sur la page, il me semble qu'il faisait passer un courant de 1mA dans les bobines pour "amplifier" ces impulsions, à tester.
L'idée c'était 4 petits moteurs pas à pas (pour les codeurs de chaque axe), 1 potentiomètre linéaire (pour la vitesse globale), des leds pour indiquer les pulses, un bouton "Manuel/PC" et un pic au milieu pour gérer le tout. Au fait pourquoi un variateur de vitesse pour chaque axe?

Sinon il y a la solution manette de jeux, mais sans PC c'est plus coton (à vrais dire je ne vois pas comment faire simplement et pas cher!). Quoiqu'en dépouillant une manette et en récupérant les signaux juste après les joytics c'est jouable mais plus complexe et ça dépend de la manette...

guol64 a dit:
PS : J'adore ces échanges de géotrouvetout
Cliquez pour agrandir...

Merci Moi qui était en train de me dire qu'on était 2 à se parler et qu'on polluait le fil de mdog, ça me rassure!

Bon aller juste pour le fun voyons si les 200kHz sont faisables... Je m'y plonge!

Xavier
 
H

horsot

Compagnon
Arg j'ai mal calculé! Je n'ai rien amélioré!

Bref comme avant 27 cycles => 5,2 µs => 185,1kHz

Je me suis gourré dans l'ancien 192kHz, 27 instructions c'est 185kHz

Un dernier chronogramme de cette course à la vitesse, j'en ai marre de pourrir mon code surtout que je ne le laisserait pas comme ça!

 
G

guol64

Compagnon
Bien que l'idée d'utiliser un moteur pas à pas comme codeur soit séduisante (codage de la broche de mon tour pour réaliser les filetages ) je ne voyais pas le truc comme ça.

Ne connaissant pas grand chose à l'électronique je vais surement dire des bêtises, mais vous me reprendrez :

Générateur de fréquence variable (potar) -> step
Gauche droite (bouton poussoir) -> Dir

On fait bouger la machine en appuyant sur la télécommande et on fait varier les vitesses par le potar.

...

Après l'idée du codeur permet d'afficher la position, intérressant (si on le branche sur une vis TZ 16x4, la précision est de 2/100 donc en démultipliant 2 fois on a une précision d'un centième : ce sera surement suffisant)

Là je crois que c'est moi qui pollue le post!
 
G

guol64

Compagnon
Les 50 Khz sont donnés par la carte d'interpolation :

Vitesse :
jusqu'à 50 000 pas/s sur 4 axes
jusqu'à 8 000 blocks/s (commandes)

Pour l'instant je ne vais utiliser que la partie driver de la carte à mdog, mais il est pas dit que je fasse une version complète pour pouvoir utiliser mach3 si je suis trop limité par le programme de techlf isa4d.
 
F

freedom2000

Compagnon

Tu n'imagines pas tout ce qu'on peut apprendre en essayant d'atteindre les limites d'un PIC
Et puis ce n'est pas à mon age que je vais commencer à me soigner !!!

Ceci dit, il est toujours bon d'avoir des marges de sécurité dans un système... Donc dépasser les 100kHz était une bonne chose. Au delà je reconnais que ce n'est que le côté "challenge" qui m'a motivé

JP
 
F

freedom2000

Compagnon

va jeter un oeil ici : https://www.usinages.com/threads/controleur-autonome-de-cnc.2415/ ça a l'air très sympa comme système.

JP
 
H

horsot

Compagnon

Je ne crois pas qu'on parle de la même chose! Quand je parle de moteurs pas à pas pour faire un codeur c'est pour faire une manivelle électronique pour l'opérateur! En gros le moteur pas à pas en mode "codeur" génèrera un pulse à chaque fois que l'opérateur passera un step (200 fois par tour par exemple). Ces pulses seront interprétés par un circuit (pic) qui génèrera les signaux "STEP" et "DIRECTION" commandant directement la carte de puissance des moteurs pas à pas (de puissance).

Quelqu'un voit-il de quoi je veux parler?

edit : En fait c'est ça :
Ou ça :
Xavier
 
H

horsot

Compagnon

Je ne connais pas techlf isa4d, et mach3 juste de renom. Il semble que Mach3 ait une popularité supérieure dût à ses performances comparé à la concurrence sous windows. Personnellement je maitrise plus linux que windows donc EMC2 sera mon choix. En fait ce choix est, pour une fois, autant technique qu'idéologique (ce n'est pas vrai pour tout les logiciels que j'utilise!).

Quelque soit la carte que tu choisis, je te conseille l'approche modulaire plutôt que tout en 1 même si ça coute quelques euros de plus. Prends aussi garde à l'approvisionnement des composants, certains ne sont pas présents chez tout les fournisseurs. Prends garde à avoir le code source du microcontrôleur, ça peut servir même si aujourd'hui tu n'y connais rien et c'est gage que le type n'a pas trop honte de ce qu'il a codé!

Xavier
 
F

freedom2000

Compagnon

C'est intellectuellement séduisant, mais j'ai l'impression qu'on peut faire la même chose avec deux boutons...
Plus on appuie plus ça va vite (par exemple)
quand on change de bouton ça part dasn l'autre sens...

Bref comme Mach3 en mode "jog" avec les touches du clavier

JP
 
H

horsot

Compagnon

EMC2 le fait aussi. Sinon je préfère une manette de jeux (avec joytiscks et tout) pour commander plutôt qu'au clavier, en plus c'est intégré à EMC2 (et MACH3 aussi je pense).

L'intérêt ici c'est de faire bouger ça sans PC, ça évite de faire ça à la main. Pour la vitesse, c'est l'utilité du potar qui permet de sélectionner le rapport de "réduction/multiplication" entre moteur et encodeur. Quant à remplacer ça par 2 boutons... ça ne me séduit pas vraiment surtout que le boulot derrière ne doit pas être beaucoup plus compliqué et l'interface moins précise/agréable.

On dévie du sujet, je pense que si on veut continuer cette discussion il faudrait ouvrir un fil.

Xavier
 
G

guol64

Compagnon
Horsot, effectivement je n'avais pas compris. C'est chose faite. Mais je crois que freedom a raison, sauf peut-être que parfois on ne veut pas forcement accélérer le mouvement en restant appuyé sur le bouton, d'où l'intéret de contrôler la vitesse séparément.

Je crois cependant qu'il faut mettre cette idée de côté pour coder (décoder) le 4ième axe ou une broche de tour, qui ne peut pas être contrôlé par un PaP. Lorsqu'on regarde les forums sur la numérisation de tour, on trouve surtout des amateurs qui ont automatisé la table (X, Y), et on s'aperçoit qu'il y en a beaucoup moins qui arrivent à numériser la broche, ce qui est très interressant pour la réalisation filetage.

Pour le choix du logiciel je ne suis pas fixé, et pour l'OS je reste open : j'utilise des RedHat au boulot sur plusieurs serveurs et c'est vraiement performant dans le temps, tant au niveau de l'optimisation que de la fiabilité. J'ai des machines qui tournent depuis 5 ans sans un seul redémarrage. Je suis entièrement d'accord avoir toi pour garder un maximum de modularité, d'autant que l'on peut avoir plusieurs projets qui peuvent partager les mêmes ressources. Par exemple j'ai un petit combiné tour / fraiseuse : ce sera surement la première numérisation, mais je compte bien réaliser un portique CNC 3 axes de taille relativement importante (à peu près comme celle de freedom) avec défonceuse pour le bois et peut-être une autre 2 axes linéaires plus un rotatif encore pour le bois. Ca fait beaucoup de projets , et avec la maison à finir c'est pas gagné.
 
F

freedom2000

Compagnon
Hello again !

Juste pour vous dire que j'ai testé mon driver cette après midi --> Nickel !

La réduction de courant ne s'entend plus du tout et est particulièrement efficace.

Vous pouvez donc le télécharger sans crainte --> il est qualifié

JP
 
G

guol64

Compagnon
approuvé!

Je testerais plus tard

Je reçois les PIC demain.
 
R

roboba

Ouvrier
L'interet d'un telecommande ou autre joystick c'est de pouvoir s'approché de l'outil visuellement et de le placer avec precision sans devoir rester devant l'ordinateur.
 
F

freedom2000

Compagnon
roboba a dit:
L'interet d'un telecommande ou autre joystick c'est de pouvoir s'approché de l'outil visuellement et de le placer avec precision sans devoir rester devant l'ordinateur.
Cliquez pour agrandir...

Bon je suis un peu hors sujet mais je profite de ce que tu dis pour vous soumettre un lien que j'ai trouvé et qui permet d'auto centrer un outil avec Mach3

http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=56079

et la vidéo qui vaut toutes les explications


JP
 
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