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第8章 直流モータの PWM 制御

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第8章 直流モータの PWM 制御 - PowerPoint PPT Presentation


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第8章 直流モータの PWM 制御. 直流モータを動かすマイコン回路. ● 直流モータを動かすマイコン回路を完成させる。 ●マイコンで直流モータの回転数制御を行う。 ●マイコンのプログラムを理解する。. 8.1 アクチュエータ制御の概要. ★ アクチュエータ制御の目的 ①回転角度制御(位置制御) ②回転数制御(速度制御) ③トルク制御(荷重制御). それぞれの目的に見合ったアクチュエータと制御方法を選定することが重要!. 8.2 直流モータの制御. ★ 直流モータの制御方法 ① ON-OFF 制御:単にモータを ON-OFF する。

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Presentation Transcript
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第8章 直流モータのPWM制御

直流モータを動かすマイコン回路

●直流モータを動かすマイコン回路を完成させる。

●マイコンで直流モータの回転数制御を行う。

●マイコンのプログラムを理解する。

slide2

8.1 アクチュエータ制御の概要

★アクチュエータ制御の目的

①回転角度制御(位置制御)

②回転数制御(速度制御)

③トルク制御(荷重制御)

それぞれの目的に見合ったアクチュエータと制御方法を選定することが重要!

slide3

8.2 直流モータの制御

★直流モータの制御方法

①ON-OFF制御:単にモータをON-OFFする。

②リニア制御:モータへの入力電圧を変化させる。

③PWM制御:パルス幅を変化させる。

実際のメカトロニクス機械には様々な制御方法が使われている!

1 on off

(1) ON-OFF制御

●単にモータをON-OFFする方法

例:温度を感知してON-OFF制御するパソコンの冷却ファン

on off

●ON-OFF制御のマイコンプログラム

トランジスタを「スイッチ」として使用している!

(ベース電流を流せばモータがまわる)

入力ピンPD0を押すと出力ピンPB0がONになるプログラムを作成する(動作確認)。

on off1

'

' Sample Program ch06-01.bas

'

Config Portb = Output

Config Portd = Input

'

Do

'

If Pind.0 = 1 Then Goto Motor0

If Pind.0 = 0 Then Goto Motor1

'

Motor0:

Portb.0 = 0

Goto Ledend

'

Motor1:

Portb.0 = 1

Goto Ledend

'

Ledend:

Loop

End

●ON-OFF制御のマイコンプログラム

ポートの設定

入力ピンの判断

出力しない

出力する

slide7

(2) リニア制御

●可変抵抗などを利用し,アナログ的にモータへの入力電圧を変化させる方法

抵抗で熱を発生するため,効率は低い!

抵抗値を変えるとモータに加わる電圧が変わる。

トランジスタのベース電圧を変えても同じ効果がある。

リニア制御方式の原理

3 pwm

(3) PWM制御

●Pulse Width Modulation制御

●モータに加える電圧のONとOFFの時間比率(デューティ比)を変化させる方法

ON-OFFを繰り返す!

パルス幅で平均電圧を制御する!

PWM制御の原理

8 3 pwm

8.3 PWM制御の実際

★PWM制御の基本プログラム

①AVRマイコンの出力端子PB0にパルスを発生させる。

②デューティ比を変化させる。

slide10

'

' Sample Program hosei2-2.bas

'

Config Portb = Output

Config Portd = Input

'

Dim M As Integer

Dim N As Integer

'

Wait 1

'

Do

If Pind.0 = 1 Then N = 2

If Pind.0 = 0 Then N = 10

M = 20 - N

Portb.0 = 0

Waitms M

Portb.0 = 1

Waitms N

Loop

'

End

●PWM制御のマイコンプログラム

ポートの設定

変数の定義

slide11

8.4 直流モータ制御の応用

★マイコンプログラムの応用例

●一定時間待機した後,運転を開始する(Wait文)。

●スイッチを押すごとに運転・停止が切り替わる(2-3)。

●決められた周期で運転・停止を繰り返す。

●モータを加速・減速させる(2-4)。

●スイッチを押すごとに運転モードが替わる。

●その他・・・

プログラムを作成して,直流モータを思い通りに動かす!

slide12

【演習問題】

  • 可変抵抗などを利用するアナログ式のモータ制御とマイコンなどを利用するデジタル式のモータ制御の特徴をまとめなさい。
  • デジタル式のモータ制御の特徴を活かしたメカトロニクス機械を考えなさい。