Control do motor

Sincronización e temporización
As primeiras prioridades de cada aplicación en tempo real son a sincronización adecuada, a sincronización e a resposta determinista do sistema, e hai que prestar especial atención a estes aspectos á hora de deseñar.control motorsoftware. En esencia, o proceso parece moi sinxelo: o sistema le os valores do sensor, procesa o algoritmo de control, supervisa a seguridade do sistema e xestiona a fase de saída axustando o ciclo de traballo da saída PWM.
Os pequenos erros de sincronización poden provocar erros graves de resposta do sistema, un funcionamento errático e un rendemento deficiente. Para garantir que todo funciona como se espera, é fundamental manterse sincronizado e garantir o determinismo do sistema. Aquí, gustaríame subliñar que estamos ante un "sistema duro en tempo real" e cumprir prazos axustados é absolutamente fundamental.
O software do controlador de motor pódese implementar como unha solución simple sen un sistema operativo, utilizando un RTOS adecuado (sistema operativo en tempo real) ou como unha solución híbrida de varios núcleos, onde algúns núcleos de CPU funcionan en modo bare-metal mentres outros usan un sistema operativo. As solucións bare-metal baséanse sempre nun deseño impulsado por interrupcións, onde as interrupcións xestionan tarefas críticas de tempo e garanten que todo ocorra a intervalos precisos.
Tanto se se trata dunha solución sen metal, RTOS ou híbrida, debe realizarse análise de tempo, priorización de tarefas e análise de seguridade para garantir un rendemento eficiente e fiable do sistema.
A análise do tempo garante que todas as tarefas se completen a tempo. Isto inclúe considerar o tempo de execución no peor dos casos para cada tarefa. Algunhas das principais tarefas críticas no control do motor inclúen a adquisición de datos de sensores, a execución de algoritmos de control mediante a xeración de sinal PWM, a detección e manexo de avarías, as funcións de parada de emerxencia e de seguridade, a comunicación en tempo real con outros compoñentes do sistema e a sincronización con sistemas externos.

Sistema operativo en tempo real (RTOS)
Elixir o RTOS axeitado para a súa aplicación de control de motor é fundamental para garantir un alto rendemento, fiabilidade e seguridade. As principais consideracións inclúen o rendemento en tempo real do RTOS, a eficiencia dos recursos, incluíndo a pegada de memoria e o uso da CPU, e o procesamento de programación preventiva baseado en prioridades. As interrupcións eficientes e rápidas, así como a fiabilidade e robustez do sistema, tamén son factores clave. O soporte e a documentación dos provedores, a compatibilidade co hardware e a dispoñibilidade de ferramentas de desenvolvemento (como IDE, depuradores e analizadores) e ecosistemas (incluídas bibliotecas e mostras de código) xogan un papel importante. Finalmente, tamén se deben considerar os termos da licenza e o custo do RTOS.
Tendo en conta os diversos factores e requisitos específicos das aplicacións de control de motores, FreeRTOS, un popular sistema operativo en tempo real de código aberto coñecido pola súa eficiencia e versatilidade, é unha excelente opción. Esta elección é especialmente beneficiosa en escenarios nos que a rendibilidade, a eficiencia operativa, a flexibilidade do sistema, a fiabilidade e robustez, a facilidade de uso, o amplo soporte de hardware e a eficiencia dos recursos son consideracións fundamentais.