Variklio valdymas

Sinchronizavimas ir laiko nustatymas
Kiekvienos realaus laiko programos prioritetai yra tinkamas laikas, sinchronizavimas ir deterministinis sistemos atsakas, todėl projektuojant reikia atkreipti ypatingą dėmesį į šiuos aspektus.variklio valdymasprograminė įranga. Iš esmės procesas skamba labai paprastai: sistema nuskaito jutiklių vertes, apdoroja valdymo algoritmą, stebi sistemos saugumą ir valdo išėjimo pakopą, reguliuodama PWM išėjimo darbo ciklą.
Mažos laiko paklaidos gali sukelti rimtas sistemos atsako klaidas, chaotišką veikimą ir prastą našumą. Siekiant užtikrinti, kad viskas veiktų taip, kaip tikėtasi, labai svarbu išlikti sinchronizuotam ir užtikrinti sistemos determinizmą. Čia norėčiau pabrėžti, kad susiduriame su „griežta realaus laiko sistema“ ir griežtų terminų laikymasis yra absoliučiai būtinas.
Variklio valdiklio programinė įranga gali būti įdiegta kaip „bare-metal“ sprendimas be operacinės sistemos, naudojant tinkamą RTOS (realaus laiko operacinę sistemą), arba kaip kelių branduolių hibridinis sprendimas, kai kai kurie CPU branduoliai veikia „bare-metal“ režimu, o kiti naudoja operacinę sistemą. „Bare-metal“ sprendimai visada pagrįsti pertraukimų valdomu dizainu, kai pertraukimai tvarko laiko atžvilgiu kritines užduotis ir užtikrina, kad viskas vyktų tiksliais intervalais.
Nesvarbu, ar tai „plikos metalo“, RTOS, ar hibridinis sprendimas, siekiant užtikrinti efektyvų ir patikimą sistemos veikimą, reikia atlikti laiko analizę, užduočių prioritetizavimą ir saugumo analizę.
Laiko analizė užtikrina, kad visos užduotys būtų atliktos laiku. Tai apima blogiausio atvejo kiekvienos užduoties vykdymo laiko įvertinimą. Kai kurios svarbiausios variklio valdymo užduotys apima jutiklių duomenų rinkimą, valdymo algoritmų vykdymą generuojant PWM signalą, gedimų aptikimą ir valdymą, avarinio stabdymo ir saugos funkcijas, realaus laiko ryšį su kitais sistemos komponentais ir sinchronizavimą su išorinėmis sistemomis.

Realaus laiko operacinė sistema (RTOS)
Tinkamo RTOS pasirinkimas jūsų variklio valdymo taikymui yra labai svarbus siekiant užtikrinti aukštą našumą, patikimumą ir saugą. Svarbiausi aspektai apima RTOS našumą realiuoju laiku, išteklių naudojimo efektyvumą, įskaitant atminties pėdsaką ir procesoriaus naudojimą, bei prioritetais pagrįstą prevencinį planavimo apdorojimą. Efektyvūs ir greiti pertraukimai, taip pat sistemos patikimumas ir tvirtumas taip pat yra pagrindiniai veiksniai. Svarbų vaidmenį atlieka tiekėjų palaikymas ir dokumentacija, suderinamumas su aparatine įranga ir kūrimo įrankių (pvz., IDE, derinimo programų ir analizatorių) bei ekosistemų (įskaitant bibliotekas ir kodo pavyzdžius) prieinamumas. Galiausiai, taip pat reikėtų atsižvelgti į RTOS licencijavimo sąlygas ir kainą.
Atsižvelgiant į įvairius variklių valdymo programų veiksnius ir specifinius reikalavimus, „FreeRTOS“ – populiari atvirojo kodo realaus laiko operacinė sistema, žinoma dėl savo efektyvumo ir universalumo, yra puikus pasirinkimas. Šis pasirinkimas ypač naudingas tais atvejais, kai svarbiausi aspektai yra ekonomiškumas, veikimo efektyvumas, sistemos lankstumas, patikimumas ir tvirtumas, naudojimo paprastumas, platus aparatinės įrangos palaikymas ir išteklių naudojimo efektyvumas.