Open Source Firmware für Lishui Controller

Diskutiere Open Source Firmware für Lishui Controller im Controller/Regler, Fahrerinformation & Elektronik Forum im Bereich Diskussionen; Naja, schon mal über Schnittmenge nachgedacht? Was Du da machst ist ja schon krasses ETechnik Gefrickel, wo man viel (angelernetes) Wissen für...
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #41
Xnyle

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Naja, schon mal über Schnittmenge nachgedacht? Was Du da machst ist ja schon krasses ETechnik Gefrickel, wo man viel (angelernetes) Wissen für braucht.

Auf der komplett anderen Seite sind dann Leute die sich ein Fertigbike kaufen. >90% davon würden eh schon mal nie im Leben auf die Idee kommen dadran rumzufrickeln, selbst wenn ihnen die Steuerung nicht gefällt.

Wieviel von den <10%, die das doch tun wollen kaufen überhaupt erst so ein Fertigbike statt ein billiges China Kit mit dann halt KT drin.
Und von dem Rest: Wieviel frickeln dann am teuren Fertigbike (mit einer alpha Software) rum.

Das muss man ja dann auch laufen bekommen. Wenn ich mir überleg, wie viel Zeit ich allein bei der KT Software versenkt hab, bis ich da durchgestiegen bin und anfangen konnte Probleme zu lösen....

Für meinen Teil finde ich das zwar alles sehr spannend, hätte auch Lust mal andere Controller zu probieren, aber eigentlich stört mich der Umweg über "andere Controller" schon ich möcht lieber gleich was besseres:

Mich stösst z.B. das rumhantieren mit verschiedenen Displays Protokollen ab - deren Halbwertzeit eh sehr begrenzt ist-. Mal ehlich, wir haben 2019, wozu noch diese ganze Bitfrickelei, das ist doch reine Zeitverschwendung. Dazu die ganzen Unzulänglichkeiten aufgrund zweifelhafter Designentscheidungen in proprietären Komponenten: STM32 kein Flash, muss beim Start gesendet werden, mit irgend einem 80er Jahre Protokoll, argh.... :)

Wenn man sich schon die ganze Mühe macht, FOC zu verstehen / implementieren/ Verbessern, dann doch bitte als "Rechenkern" mit sauberem Schichtenmodell auf möglichst offener / gut verfügbarer Hardware:

High Level ARM/RISCV basiertes Board (momentan z.B. irgend ein RPI nano Klon) mit 20+GPIO auf dem man auch mit OS Toolchain kompfortabel debuggen / "flashen" kann, da wird auch in mehreren Ebenen/Schichten der ganze Kram bis hin zur Errechnung der PWM/DC aus den dann abstrakt definierten GPIO Signalen umgesetzt.

Die Taktfrequenz der Boards sollte ja locker für eine gescheite Signalabstastung reichen. Dann kann man das evtl. auch direkt in Hochsprache umsetzen, wenn das Board 2GHZ kann, nehm ich irgend eine C++/Java Math Library und kann mich mehr ums Was, anstatt ums Wie kümmern. Das Board braucht dann 2W statt 1W, schrecklich ;-)

Und dahinter nur noch eine OS Platine mit den AD Wandlern und dem Hochstrom Gedöns.

Es müsste halt mal einer eine eben diese moderne und einfach zu bestückende 6/9/12/18 Hochstrom Platine entwickeln, die auch stabile 5V für das Digitalboard und weiteres (BT) liefert.
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #42
Hochsitzcola

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schon mal über Schnittmenge nachgedacht
Ja, gerade der schier unendliche BBS01 Thread mit über 2000 Beiträgen und fast eine halben Millionen Aufrufen sagt mir, daß auch Discounter-Bike-Fahrer durchaus experimentierfreudig sein können ;)
Aber vielleicht ist das Bafang-Setting ab Werk wirklich so grottig, daß die Räder so nicht fahrbar sind und das Lishui Werks-Setup soweit akzeptabel, daß die Not nicht groß genug ist :whistle:
Dem Lishui-Projekt fehlt sicher noch das anwenderfreundliche Java-Tool zur Parametrierung, da sind wir aktuell bei dem Henne-Ei-Prinzip, so lang keine Nachfrage da ist, entwickelt keiner eins, so lange es nicht da ist, gibt es keine Nachfrage...

Mich stösst z.B. das rumhantieren mit verschiedenen Displays Protokollen ab
Da sprichst du mir aus der Seele, die Displays sind lästiges Beiwerk und jedes Protokoll ist wieder irgendwie anders.

Es müsste halt mal einer eine eben diese moderne und einfach zu bestückende 6/9/12/18 Hochstrom Platine entwickeln, die auch stabile 5V für das Digitalboard und weiteres (BT) liefert.
Na ja, der VESC (auch auf Basis eines STM32) hat sich mehr oder weniger zum "Standard" der Open-Source BLDC-Controller entwickelt, da sind ja inzwischen etliche kommerzielle Anbieter aufgesprungen, die das Board in verschiedenen Leistungsklassen anbieten. Aber preislich ist das nicht wirklich konkurrenzfähig zu den in Großserie hergestellten Pedelec-Controllern. Das würde bei Rasp + Endstufe sicherlich noch teurer werden. Darum finde ich die Idee, einem günstigen Massen-Controller eine offene Firmware zu geben nach wie vor charmant :)

Gruß
hochsitzcola
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #43
Xnyle

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Das würde bei Rasp + Endstufe sicherlich noch teurer werden.

Sicher?

Die SBC Schiene ist sowas von Grossserie und man bekommt ein Board nachgeschmissen. Das lässt dann keine Wünsche bzgl. Resourcen/IO mehr offen, WLAN BT, alles schon drauf wenn man das richtige Board wählt.

Und die Endstufe? Nicht schlagen, aber was braucht man denn da noch?

Platz um ein 2965HV Modul draufzulöten, Platz um 3 ACS712 einzulöten, Platz um 9/12 FETS einzulöten, Platz für paar Kondensatoren und den PWM Schaltkreis (da gibts bestimmt auch irgend einen Grossserienchip?), 4 Löcher am Rand um eine Aluplatte draufzuschrauben.

Nur von den zu verlötenden Bauteilen her 30 Euro + 15 Euro SBC, Platine bestellt man sich dann bei OSH Park o.ä.

PAS, Torquesensor, Brake, Display, Stromsensor, PWM Ansteuerung geht alles direkt an die SBC GPIO.

Was jetzt das Platinenlayout und Testing an Zeit frisst, dazu hab ich natürlich keinerlei Vorstellung, vielleicht stell ich mir das zu einfach vor.
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #44
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Götz404

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Guten Tag,

das ist ein sehr schönes Projekt und hat mich dazu verleitet mich hier im Forum anzumelden ;-)

Ich möchte gerne mehrere FOC Controller (2 bis 4) über einen Gasgriff synchron ansteuern ;-)
Beispiel: getriebelosen Motor im Hinterrad, Motor mit Getriebe im Vorderrad. (speed vs. torque)
Die fehlenden Flashspeicher im STM32 sind durch Inter-integrated circuit (I2C) interface Speicher leicht zu ersetzen.

Was mir jetzt noch fehlt ist eine Bezugsquelle für die Lishui-STM32-Controller (48V und >= 500W).

Gruß Götz
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #45
Hochsitzcola

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Ah, schön, daß es Interesse gibt (y):)!

Was mir jetzt noch fehlt ist eine Bezugsquelle für die Lishui-STM32-Controller (48V und >= 500W).
Siehe zum Beispiel bei groetech. Da müsstest du allerdings die Hall-Sensoranschlüsse nachträglich einlöten, sensorlos kann die offene Firmware derzeit nicht.

Gruß
hochsitzcola
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #47
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Götz404

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Das soll ein LSW1207-14-1M sein.
Bleibt jetzt die Frage: Welcher Prozessor ist verbaut.

Gruß Götz
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #48
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shirelein

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Moin Hochsitzcola,


ich habe mir mal deine Software angesehen. Sehr interessant! Sag mal deine Sensorless FOC funktioniert noch nicht oder irre ich mich da? Wenn ja weißt du schon, wo die Probleme sind? Das Display wird da auch noch nicht korrekt angesprochen oder?

Zum Einsatz kommen soll ein Bafang Fun8. Die original Platine (Lishui) musste ich komplett neu bestücken wegen eines Wasserschadens. So bin ich auf dein Projekt gestoßen.
Einfacher zum Unterstützen wäre es, wenn du vielleicht kurz schreiben würdest, was funktioniert und was nicht. Wie debuggst du?

Grüße

Shire
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #49
Hochsitzcola

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Wenn ja weißt du schon, wo die Probleme sind?
Bei der sensorlosen Ansteuerung beiße ich mir jetzt schon einige Zeit die Zähne aus. Ich habe den Algorithmus vom VESC übernommen, allerdings schafft der Prozessor im Lishui die Floating-Point- und ATAN2 Rechnungen nicht schnell genug. Ich habe die Werte der Motorkonstanten und von Strom und Spannung deshalb auf long long integer skaliert und auf Empfehlung aus dem Thread bei Mikrocontroller.net die beobachtete BEMF ins rotierende Koordinatensystem gedreht, um hier den direkten Anteil auf Null zu regeln. Hier sollte dann aus der PI-Regelung das passende Winkelinkrement herauskommen, um den beobachteten Winkel zu aktualisieren. Die BEMF-Rückrechnung funktioniert meiner Meinung nach inzwischen, aber die Regelung nicht. :-(

Das Display wird da auch noch nicht korrekt angesprochen oder?
Kommt auf das Display an. J-LCD und KM5S gehen prinzipiell, da fehlt nur die richtige Skalierung von Strom und Geschwindigkeit. Es gibt aber auch noch andere Displays z.B. in den Systemen von Fischer oder NCM, die noch nicht impementiert sind. Die Displays haben aktuell Prio 2, Fokus liegt auf der sensorlosen Ansteuerung.

Ich würde mich freuen, einen Mitstreiter zu finden :)

Gruß
hochsitzcola
 
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  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #50
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shirelein

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Ich würde mich freuen, einen Mitstreiter zu finden :)

Interessant dürfte diese Arbeit sein. Dabei wurde die sensorlose FOC ebenfalls auf einem STM32f103 implementiert.


https://eggelectricunicycle.bitbucket.io/EmbeddedFiles/9-sensorless_gen1_Rev1-1.pdf


Hier ist sein Github Account. EGG-electric-unicycle Ich werde mir mal in deine Implementierung genauer anschauen.

Man könnte auch darüber nachdenken, erstmal eine Blockkommutierung zu Implementieren.
avislab/STM32F103
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #51
Hochsitzcola

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In dem EGG-Projekt sehe ich ehrlich gesagt keine sensorlose FOC Ansteuerung.

Ich nutzte OpenGDB das ist beim OpenSTM32 alles schon vorkonfiguriert.

Ich freu mich auf deinen Input!

Gruß
hochsitzcola
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #52
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shirelein

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Kurzer Hand habe ich mal 3 Hallsensoren ss41 in meinen Motor eingebaut. Leider scheint die FOC auch hier nicht zu funktionieren. Muss ich irgendwas beachten? Den Strom begrenze ich an meinem Labornetzteil. Werden die Phasenströme nicht begrenzt oder habe ich das übersehen?
In dem EGG-Projekt sehe ich ehrlich gesagt keine sensorlose FOC Ansteuerung.

Diese habe ich gestern auch nicht gefunden. In den Vesc Forum hatte er allerdings über seine Implementierung mit Benjamin Vedder gesprochen. Daraufhin bin ich auf dieses PDF gestoßen.

Grüße
shirelein

253807
 
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Hochsitzcola

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Du musst wahrscheinlich erst die Offsets der Strommessung an deinen Controller anpassen. Die sind in der config.h definiert. Auslesen kannst du die aktuellen Messwerte aus dem Array adcData[ ]
0 --> Akkuspannung
1--> Gasgriffeingang
2 --> Strom Phase A
3 --> Strom Phase B
4 --> Strom Phase C

Der Phasenstrom wird durch die Gasgriffstellung vorgegeben.

Gruß
hochsitzcola
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #54
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Moin Cola,

ich kann ja auch hier direkt schreiben, man muss die Unterhaltung ja nicht auf einer extra Plattform machen.
Shane's Write up hatte ich dir ja auch schon empfohlen. Da ist dann auch die Winkelinterpolation aus den Hall-Sensoren mit drin.
https://scolton-www.s3.amazonaws.com/motordrive/sensorless_gen1_Rev1.pdf

Vielleicht guckt du mal in das angehängte Zip File. Das ist der Sourcecode zu dem Beobachter der in dem PDF beschrieben ist. Aber Vorsicht der Code stammt aus der Feder eines Mechanikers :ROFLMAO:

Gruß

Tec
 

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Vielleicht guckt du mal in das angehängte Zip File
Interessant :) Zu welcher Hardware gehört denn der Code? Für jede Phase einen eigenen Timer zu verwenden ist schon komisch :)
Die 60° Interpolation habe ich ja schon implementiert, da wäre der beschriebene Ansatz vielleicht auch pfiffig. Aber beide Ansätze bedingen erst mal eine saubere möglichst unverrauschte Strommessung...

Gruß
hochsitzcola

p.s. man sieht auch mal wieder, wie viel Overhead die Verwendung der HAL-Bibliotheken gegenüber dem direkten Schreiben/Lesen der Register erzeugt :)
 
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  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #56
Hochsitzcola

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Ich habe die Ausgabe der reinen AD-Wandler-Werte über 400 PWM-Perioden optimiert, jetzt kann man deutlich besser sehen, was eigentlich in die Regelung reingeht. So lange ich in der Mitte des PWM-Zyklusses messe, sieht der Verlauf ganz gut aus. Wenn ich in die Tastverhältnis-Höhen komme, in dem der Messzeitpunkt nach vorn geschoben wird, kommen kräftige Wackler rein...

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rot und schwarz: zwei Phasenströme
blau: Winkel aus Halls (-256 bis + 256)

Gruß
hochsitzcola
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #57
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Da musst du unbedingt Mal schauen wie die Signalaufbereitung auf dem Board aussieht. Also die Beschaltung der OPs in der Strommessung. Hast du ein Oszilloskop? Kannst du Mal am ADC Pin bzw. An einem Widerstand davor mit dem scope messen?
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #58
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ich habe jetzt erst mal das maximale Tastverhältnis soweit beschränkt, daß die Strommessung im sauberen Bereich bleibt. Dann habe ich lange versucht, über das Regeln von e_d weiter zu kommen, bin aber gescheitert.
Jetzt habe ich noch mal den Ansatz über den atan2 versucht, die Kurven sehen auch sehr schön aus, nur läuft der beobachtete Winkel zu schnell, damit bleibt der Motor beim Umschalten auf sensorless sofort stehen. Kann das an nicht exakten Motorkennwerten liegen?
Die atan2 Berechnung geht nicht in Echtzeit, darum ist die Winkelauflösung des Beobachters nur recht grob, wie man auch an dem stufigen Verlauf der blauen Kurve sieht, anders wusste ich mir aber nicht zu helfen :-(
Der beobachtete Winkel eilt 120° vor o_O, das habe ich rausgerechnet.

Gruß
hochsitzcola
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  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #59
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Kurze dumme Frage. Die Hallsensoren messen schon die Statormagnete und nicht eine externe Magnetscheibe? Dann könnte das sein das die Scheibe Weniger Pole als der Motor hat.

Rein rechnerisch gibt es keine Möglichkeit warum die BEMF sich schneller drehen sollte als das Rotorfeld was hoffentlich von den HALLs gemessen wird. Was mich wundert ist das deine BEMF Signale auch schneller sind, also ein Faktor 2 in der Winkelberechnung oder Ähnliches erstmal ausgeschossen ist.

Hast du ggf. ein Problem mit der Park-Transformation oder der SVPWM? Denn theoretisch sollte sich die BEMF nicht schneller drehen können als der Spannungsvektor mit dem du den Antrieb versorgst.
 
  • Open Source Firmware für Lishui Controller Beitrag #60
Hochsitzcola

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Jetzt habe ich den Controller irgendwie gegrillt, er zickt nur noch rum :-(
Ich habe gestern eine schnelle atan2 Approximation implementiert, damit läuft die Berechnung schnell genug für 8KHz.
Das Ergebnis war leider das Gleiche. Mit Veränderung der Parameter wie Gamma oder dt konnte ich das "Davonlaufen" des beobachteten Winkels beeinflussen, eine Einstellung, mit der der Motor beim Umschalten auf Sensorlos weitergelaufen wäre habe ich nicht gefunden. Dann ist aber der Motor wohl ein mal zu viel wegen Fehlansteuerung schlagartig stehen geblieben und hat irgendwas zerschossen. :(

Jetzt ist erst mal Pause...

Gruß
hochsitzcola
 
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