Trước khi kết nối các phần cứng và chạy thử động cơ, cần phải giả lập tín hiệu cảm biến Hall và kiểm tra các chức năng cùng tín hiệu PWM từ vi điều khiển để đảm bảo chương trình có thể hoạt động đúng như dự định khi lập trình. Dưới đây là các kiểm tra cần thiết trước khi kết nối với động cơ được thực hiện trên vi điều khiển.
Tín hiệu PWM được quan sát bằng một thiết bị Logic Analyzer, so sánh với cấu hình PWM đã được xây dựng từ trước, có thể thấy chương trình đã hoạt động đúng chức năng. Các MOSFET trên cùng một bán cầu không bao giờ ở trạng thái dẫn cùng một lúc, các thứ tự chuyển bước và MOSFET được kích hoạt tương ứng đúng với thứ tự được viết trong chương trình.
Các tín hiệu được gửi từ UART cũng được đưa lên thành công, định dạng và giá trị các tín hiệu đều đúng ở trong phạm vi cho phép.
Hình 6.2. Tín hiệu nhận được từ cổng Serial COM Port
Sau khi đảm bảo các chức năng của chương trình đều hoạt động đúng, tiến hành thiết lập kết nối hệ thống dựa trên sơ đồ nối dây và các chân kết nối tương ứng. Cụm dây từ động cơ sẽ được nối trực tiếp vào mạch điều khiển đông cơ BLDC 500W, sử dụng một bộ nguồn 24V để cấp nguồn cho toàn hệ thống và kết nối vi điều khiển vào máy tính để theo dõi các thông số hoạt động của động cơ.
Sau khi đã thiết lập hoàn chỉnh, chạy thử chương trình dưới các điều kiện: chạy tự do không tải và thay đổi giá trị biến trở để kiểm tra khả năng đáp ứng. Sau một số lần
chạy thử, kết quả cho ra các đồ thị dưới đây:
Hình 6.4. Đồ thị khả năng đáp ứng của bộ điều khiển tốc độ - chạy thử lần 1
Hình 6.6. Đồ thị khả năng đáp ứng của bộ điều khiển tốc độ - chạy thử lần 3
Quan sát đồ thị, có thể thấy được qua một số lần hiệu chỉnh, chương trình điều khiển đã làm tốt việc giữ tốc độ động cơ gần với tốc độ mong muốn điều khiển bởi người dùng. Ở lần chạy thử thứ nhất, thiết lập hệ số kP = 0.5 và kI = 0.02, bộ điều khiển không tăng tốc độ của động cơ đủ nhanh, đồng thời sai số ổn định vẫn tồn tại. Lần chạy thử thứ hai, thiết lập hệ số kP = 1 và kI = 0.7 sai số ổn định đã được loại bỏ, tuy nhiên thời gian để động cơ đạt đến tốc độ đầu vào vẫn còn khá lâu (khoảng 400 lần lấy mẫu). Ở lần chạy thử thứ 3, thiết lập hệ số kP = 1.5 và kI = 1.85, động cơ đã có thể đáp ứng gần như đồng thời giá trị setpoint, thời gian thiết lập đã giảm đáng kể (khoảng 140 lần lấy mẫu). Đồng thời, trên đồ thị cũng có thể thấy rõ sự dao động của tốc độ thực tế của động cơ. Đây là một nhược điểm của phương pháp điều khiển 6 bước (6 steps commutation) mà cách khắc phục là sử dụng một phương pháp điều khiển cao cấp hơn.
Hình 6.7. Đồ thị các thông số làm việc khác
Các thông số khác cũng có thể được quan sát trên đồ thị, nhiệt độ MOSFET được duy trì ổn định ở một giá trị hợp lý, trong khi có một số dao động nhỏ ở đồ thị điện áp khi động cơ tăng tốc độ, dòng điện đọc được cũng có một số thay đổi khi động cơ tăng hoặc giảm tốc độ.