Mootori juhtimine

Sünkroniseerimine ja ajastus
Iga reaalajas rakenduse esmased prioriteedid on õige ajastus, sünkroniseerimine ja deterministlik süsteemireaktsioon ning neile aspektidele tuleb projekteerimisel pöörata erilist tähelepanu.mootori juhtiminetarkvara. Sisuliselt kõlab protsess väga lihtsalt: süsteem loeb andurite väärtusi, töötleb juhtimisalgoritmi, jälgib süsteemi ohutust ja haldab väljundastet, reguleerides PWM-väljundi töötsüklit.
Väikesed ajastusvead võivad põhjustada tõsiseid süsteemi reageerimisvigu, ebakorrapärast tööd ja kehva jõudlust. Selleks, et kõik toimiks ootuspäraselt, on oluline püsida sünkroonis ja tagada süsteemi determinism. Siinkohal tahaksin rõhutada, et tegemist on „kõva reaalajas süsteemiga“ ja lühikeste tähtaegade järgimine on absoluutselt kriitilise tähtsusega.
Mootorikontrolleri tarkvara saab rakendada paljasmetalli lahendusena ilma operatsioonisüsteemita, kasutades sobivat RTOS-i (reaalaja operatsioonisüsteemi) või mitmetuumalise hübriidlahendusena, kus mõned protsessori tuumad töötavad paljasmetalli režiimis, teised aga kasutavad operatsioonisüsteemi. Paljasmetalli lahendused põhinevad alati katkestustel põhineval disainil, kus katkestused tegelevad ajakriitiliste ülesannetega ja tagavad, et kõik toimub täpsete intervallidega.
Olenemata sellest, kas tegemist on paljasmetalli, RTOS-i või hübriidlahendusega, tuleb süsteemi tõhusa ja usaldusväärse jõudluse tagamiseks teha ajaanalüüs, ülesannete prioriseerimine ja turvaanalüüs.
Ajastusanalüüs tagab, et kõik ülesanded täidetakse õigeaegselt. See hõlmab iga ülesande puhul halvima võimaliku täitmisaja arvestamist. Mõned mootori juhtimise peamised kriitilised ülesanded hõlmavad andurite andmete kogumist, juhtimisalgoritmide täitmist PWM-signaali genereerimise kaudu, rikete tuvastamist ja käsitlemist, avariiseiskamist ja ohutusfunktsioone, reaalajas suhtlemist teiste süsteemikomponentidega ja sünkroniseerimist väliste süsteemidega.

Reaalajas operatsioonisüsteem (RTOS)
Õige RTOS-i valimine mootori juhtimisrakenduse jaoks on ülioluline, et tagada kõrge jõudlus, töökindlus ja ohutus. Peamised kaalutlused hõlmavad RTOS-i reaalajas jõudlust, ressursitõhusust, sealhulgas mälu jalajälge ja protsessori kasutust, ning prioriteedipõhist ennetavat ajastamist. Tõhusad ja kiired katkestused, samuti süsteemi töökindlus ja vastupidavus on samuti olulised tegurid. Olulist rolli mängivad müüja tugi ja dokumentatsioon, riistvaraga ühilduvus ning arendustööriistade (nt IDE-d, silurid ja analüsaatorid) ja ökosüsteemide (sh teekide ja koodinäidiste) kättesaadavus. Lõpuks tuleks arvestada ka RTOS-i litsentsitingimuste ja maksumusega.
Arvestades mootori juhtimisrakenduste mitmesuguseid tegureid ja erinõudeid, on FreeRTOS – populaarne avatud lähtekoodiga reaalajas operatsioonisüsteem, mis on tuntud oma tõhususe ja mitmekülgsuse poolest – suurepärane valik. See valik on eriti kasulik olukordades, kus võtmetähtsusega on kulutõhusus, tegevuse efektiivsus, süsteemi paindlikkus, töökindlus ja vastupidavus, kasutusmugavus, ulatuslik riistvaratugi ja ressursitõhusus.