Sperimentando con CANbus - Controllo di un motore brushless con ridondandza statica per applicazioni di force-feedback in sistemi steer-by-wire

In questo articolo viene proposto un approccio Hardware-in-the-Loop (HIL) per la realizzazione di una architettura preliminare di controllo di force feedback in applicazioni Steer-by-Wire (SBW). Come attuatore è stato scelto un motore brushless. La determinazione della posizione dell’albero motore gioca un ruolo chiave nell’algoritmo di controllo.Per ottenere una posizione affidabile dell’albero motore si è scelto di implementare una classica ridondanza statica tripla (TMR – Triple Modular Redundancy). I segnali provenienti dall’encoder integrato nel motore sono stati elaborati sfruttando tre differenti piattaforme HW: la prima basata su microcontrollore a 8-bit, la seconda basata su microcontrollore a 16-bit mentre la terza sfrutta un modulo software integrato nel tool di sviluppo utilizzato come HW virtuale. La piattaforma di HW virtuale è utilizzata anche come voter. La posizione effettiva dell’albero motore, risultato dell’ algoritmo di voting, è inviata via bus CAN alla piattaforma a 16-bit che implementa l’algoritmo di controllo del motore e genera i segnali PWM necessari all’alimentazione del motore.La comunicazione tra HW virtuale e reale avviene attraverso bus CAN. Esperimenti condotti a diverse baudrates confermano la validità dell’algoritmo di voting implementato, che produce risultati corretti anche in caso di guasto in uno dei moduli dell’architettura TMR e non è influenzato da condizioni di alto carico del bus di comunicazione.