Случай с прерывистой ошибкой шага двигателя кодировки JGB37-520
¢ 72-часовое изучение причины
¢ 72-часовое изучение причины
Автор: Университетская команда робомастеров
Дата: 14 июля 2025 года.
Дата: 14 июля 2025 года.
-
Симптом
20 декабря 2024 года, во время настройки нашего 2025 Робомастера:
• При 1,5 м/с прямым спринтом робот дрейфовал на 3 ̊5 см вправо каждые 3 ̊5 м.
• При дрейфинге правое JGB37-520 (12 V, 30:1, кодер AB) скорость снизилась на 15%; левое колесо нормальное.
• Перезагрузка мастера STM32F407 скрыла проблему в течение ~ 30 с, затем она вернулась.
• Температура двигателя 35 °C, подача 12,1 В постоянная, без сигналов тревоги за превышение или снижение напряжения. -
Первоначальные проверки
Шаг, действие, результат, вывод.
Вы должны быть готовы к этому.
1 Заменяйте двигатели слева/справа. Направление дрейфа следует за двигателем.
2 Степень A/B волн. Чистые 3,3 В квадратные волны. Оборудование кодера ОК.
♫ 3 ♫ Запустите в открытом цикле (кодер отключен) ♫ ♫ Без дрейфа ♫ ♫ Проблема в закрытом цикле ♫
4 ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗВОДА ПИД ПИД насыщается на 100% мгновенно ложь "цель не достигнута" -
Анализ причины
-
Установка наземного отскока при совместной проводке
Моторная мощность и кодер GND разделяют 30-см ленточный кабель (мотор AWG20, кодер AWG28). -
Слишком узкий фильтр MCU
Входной фильтр STM32 TIM установлен на 0,1 мкс → границы шипов считаются действительными → 2 ‰ 3 дополнительных импульсов → PID уменьшает PWM → реальный застой. -
Условие запуска
Проявляется только при PWM > 80% и токе двигателя > 1,2 A; испытания на низких скоростях никогда не воспроизводили его. -
Ремонт
-
Перепровод.
• Отдельная 24 AWG скрученная пара для кодера 5 V & GND, физически отключенная от питания.
• 100 мкФ + 0,1 мкФ разъединение на терминале двигателя для уничтожения отскока на землю. -
Параметры MCU
• фильтр TIM расширен до 1 мкм.
• Включите 3-часовой цифровой дефект. -
Защита программного обеспечения
• каждые 1 мс проверяют ¢инкремент импульса × соотношение передач ¢ скорость; отклонение > 5% → сигнал ¢ошибка кодера ¢ → возвращение в открытый цикл в течение 50 мс, затем синхронизация. -
Проверка
• 100 м туда и обратно со скоростью 2 м/с при полной нагрузке: нулевой дрейф.
• 48-часовой сжигательный период (случайный 80-100% PWM): никаких ошибок.
• Семь соревновательных матчей, в общей сложности 3,6 км: без спринтового дрейфа. -
Уроки
-
¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢
-
При PWM > 80% JGB37-520 может затягивать 1,5 А; обращайтесь с его наземной проводкой как с линией электропередачи.
-
Всегда добавляйте программное обеспечение: системы с замкнутым циклом нуждаются в логике "потеря датчика → безопасность открытого цикла".
Команда ECU превратила это упражнение в JGB-Series Wiring Checklist V2.1, теперь обязательный для каждого будущего бота.