直流电机驱动电路直接左右小车的极限速度。其驱动控制效果影响直线路段速度及入弯速度。根据赛道的不同路段,可采用不同的速度控制策略,主要包括:直线段加速行驶、高速稳定行驶,入弯制动减速行驶、弯道低速行驶,S弯间断制动行驶。直流驱动电机的控制由单片机的PWM信号完成。小车的速度控制算法可采用PID或模糊控制算法,均能满足小车系统的控制要求。
通过电机驱动模块,控制驱动电机两端电压可以使小车加速或制动。常用电机驱动有以下三种方案:
1.集成方案:33886驱动 采用飞思卡尔公司的直流电机驱动芯片MC33886。其驱动能力强,有过流保护功能,状态监测功能,通过PWM调节可实现正反转。
1)单独使用一片33886
优点:应用电路简单,实现方便。缺点:芯片驱动电流小,内阻大,可能存在发热严重的问题,不好加散热片。
2)采用两片或者四片MC33886并联
优点:可以增大驱动能力,减少单片机发热量。缺点:存在均流不佳的问题,有碍提高整个装置的输出,甚至造成器件和装置的损害。
2.组合方案:33886 + 场效应管驱动 采用MC33886或其他驱动芯片与场效应管设计驱动。优点:驱动电流理论上能达到74A,解决了33886的散热问题,
充分发挥33886的性能,场效应管也不用加散热片,使小车发挥更好的加速性能。缺点:电路复杂。
3.分立元件方案:H桥驱动 采用大功率场效应MOS管自行搭建H桥电路对电机进行驱动。
优点:内阻极小、开关速度快、加散热片很方便,可发挥电机极限速度。缺点:电路连接和逻辑控制较为复杂,设计难度大。