FC2ブログ

スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

180mm進もう2

今晩は!
寒くなってきましたね。
今週は連日企業説明会に行って来ます。
忙しくなって更新できなかったらごめんなさい。(と今のうちに謝っておこう)
けどなんとか更新途切れないように頑張ります。

ということで前回の解答から行きます。


問題
128パルスで1回転するステッピングモーターがあります。
タイヤの直径が45mmのとき
180mmぴったり進むには何パルス送ればよいでしょうか。

解答
128[パルス]:45[mm]=x[パルス]:180[mm]
x=512
より、512パルス送れば180mmぴったり進みます。

で、本日の内容は「180mm進もう」です。

「え、もうぴったり進めるじゃん」とお思い?
確かに問題にしたやり方でぴったり進めます。この方法は(僕に)ステップ数ベースと呼ばれています。
頑張れば加速や減速もできるし、任意の速度で進むこともできます。頑張れば。どのくらい頑張るかは先々代の部長に聞いてください。
しかし、ステップ数ベースだと、例えば加減速をしようと思ったらタイヤ径やら最高速からPWMの周期(次週詳しく)を求めてその瞬間での値を配列から読み込むなど面倒なことをしないといけません。

そこで、別の方法があります。
それは(Mice内で)物理量ベースと呼ばれているやり方です。
高校物理で出てくる、加速度、速度、距離の関係を用います。
簡単に言うと、距離は速度を積分したもの。速度は加速度を積分したもの。
ライトレでCMTタイマーで1秒ぴったりでLEDをON・OFFしようってありましたよね。つまりそれは、マイコン側で正確な時間が把握できるということです。何が言いたいかというと、速度を理論値としてマイコン側で記憶しておけば、どれくらい進んだかが経過時間によって把握できるということです。
ピンと来ないかな?
ちょっとお絵かき

12161.png

短冊で積分するのと同じ考え方です。
図に書きそびれましたが、短冊の横の長さが単位時間dt、短冊の縦の長さが理論値、横軸が時間tです。
単位時間が十分短ければ積分した結果は同じになります。

で、話は戻りますが、180mm進みたいときは速度の積分値(=距離)が180mmになるように進めてあげればよいのです。加速度と速度の関係も同じで、速度は加速度を単位時間毎にどんどんと足してやればその指定した加速度で加速します。
恐らく一つ疑問が浮かぶと思います。
誤差だらけに見えるが本当にそのやり方で理論通りの距離を進むのか、と。
ということで何か作りました。

https://dl.dropboxusercontent.com/u/75915365/%E8%B7%9D%E9%9B%A2%E3%81%AE%E7%90%86%E8%AB%96%E5%80%A4simu.xlsx

上のエクセルファイルを簡単に説明すると、最高速、加速度、単位時間を変えて、マイコンから出てくるパルス数やその結果の理論値との誤差がどのようになっているかを見るものです。
最高速をめっちゃあげると(加速のみにすると)ほぼ誤差なく追従することが分かります。
逆に一定速で走っているときは誤差がたまることが分かります。ステッピングモーターの宿命です。

初めに行っておくと、Mice内ではdt=0.001[s]が良いというのが定説です。
単位時間が短いほうが細かく動けるからいいよね!って落ちにしようと思ったのですが、dt=0.001でやってたけど距離0.00以下の精度は要るのかと、僕自身が現在混乱しております。

単位時間の大小による違いは、制御をかける頻度や動ける距離の分解能などです。図にも示したように細かいほうが何かとよいのですが処理が重くなる欠点があるので、マイコンが絶対処理落ちしない程度に小さくするのが良いと思われます。
DCモーターだと速度にも制御をかけなきゃいけないのでdt=0.01は絶対ダメなのですが、ステッピングモーターならdt=0.01で行けるかもしれません。豊口さん直進とスラロームで検証お願いします。

と、こんなところで1時間が来たので今週はここまで。

今週の問題は
例のエクセルファイルでROUND関数を使って、小数点以下を四捨五入で丸め込んでいるのですが、C言語でこれを実装してください。解答は次週!

次週は180mm進もうのいよいよ具体的な部分、「PWMってなんぞ」です。
ではでは(*^-^*)

参考:MiceWiki 物理量ベースとは,
http://mice.deca.jp/cgi/dokuwiki/doku.php?id=%E7%89%A9%E7%90%86%E9%87%8F%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%81%A8%E3%81%AF

コメントの投稿

非公開コメント

時計
カテゴリ
最新記事
12月14日開始
RSSリンクの表示
リンク
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。