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2020年6月24日 (水)

振動力学 10kw高速サーボアンプ開発その3

2006241t教授に「論文発表しませんか?名刺代わりになりますよ!」と言われてその気になって、猛然と論文を書上げた。書上げたその後が大変、論文の文体はまるで異質でこの年にして添削だらけとは参りました。もう15年も前になりますかね。論文発表会のオマケ付きで、晴れ姿であるから家人を伴って参加した。小心者は弱気になっていたが、始まると我が家系の特徴である、火事場の何とかチカラで乗り切った。国会の答弁と違い質問内容は事前に知らされていないから少々ヤバイかなと思ったが、大学関係者は通り一遍の質問でクリア。逆に興味を持った日本サーボの開発部長から、詳細に聞かれた。日本サーボは当時日立グループだったから丁寧に回答した。学閥とは凄いもので、大学間同士でバチバチ火花が飛んでいて、こりゃあ凄いとたまげた。その凄い世界を束ねているt教授は大したものです。苦労の成果は印刷された論文で、t教授の言う通りで強力な名刺となった。その論文の「16biマイコンによるブラシレスDCモータの高速電流制御」も32bitへ移殖して世界最速を誇る。

2006242世界最速200khz電流制御サーボアンプと自慢しても「ふ~ん」と言って、オーディオやjazz関係者は理解できない。理解できないが、l社のpd171もdenonもマランツもこのノウハウ搭載で多くの製品を出した。cpu能力が更にアップして500khzサーボアンプでサンプリングあたりの分解能が取れれば、cd用のdaコンバータにもなりエルガーに対抗出来るのだが、寿命が...今回はk工業のm氏の登場で、k工業でこのノウハウを活用してもらうことにした。それが振動力学の10kw高速サーボアンプ開発になる。そのソフトウエア開発中に東芝のダイナブックノートパソコンが壊れてしまった。又しても泥縄力学で、ヤフオクでxpノートパソコンを慎重に落札する。ありがたいことに凄い能力のパソコンでもxpクラスならば、1万円前後で入手できる。今度は富士通のfmvにしたから信頼性は上がるか?

2006246泥縄力学の最たるものはソフトウエアのインストールで、エセソフト屋だから苦手なんです。インターネットは使わないからその関係のソフトは全部落とし、先ずは空にする。その後にエディタのmifs、統合開発環境のイエローide、ltspice、autocad等を入れる。時々分からなくなるが、毎度のことでかなりいい加減にやっても何とか収まる。早速イエロースコープを起動すると、お~、見事に動いた。たいしたことでもないのだが苦手を克服すると、何だか誇らしげになる。

2006243こちらがほぼ完成なった10kw高速サーボアンプのデジタルアンプ部。空きだらけだがプリウス用で開発したサーボアンプだからこれで良い。上の白いdipicは高速フォトカプラで、特殊モータだから単相ブリッジ接続で4個だけマウントしてある。基板の裏には1200v100aの3相ブリッジ、600v150aのipmがネジ止めされている。基板の構造とパターンが特徴でラインパスを極限まで短くしてある。空きパターンはベタgndにしてfg接続でノイズを逃がす、等などたかがこんなものでもノウハウ満載なのだ。

2006244こちらがsh7145cpuボードとの結合だが、結合コネクターが合わなくて少々苦労した。基板製作が15年も前で、既に部品関係の多くはディスコン状態になっている。cpuボードの相方はヒロセのfx2-40s-1.27dslで、深夜を徹してネット検索して漸く見つかり手配をかける。サーボアンプの基板が右側にもう1枚あるが、これはk工業s氏の分で研修時に仕上げる。

2006245一応仕上がったものだから組みあがった電流制御の部分を動作させてみる。今回200khz電流制御が可能であれば300hz/5μsec=666の分解能が取れて誠にサイン波駆動なるが、富士電機のipmが20khzとここで限界が来てしまい、67の分解能しか取れないのは残念で、このサイン波テーブルはs氏がエクセルで製作済み。デバックはダイナミック動作なためprgパスの管理をled点灯(黄色丸印)でやり、サーボ状態をdaコンバートしオシロスコープで確認する。在籍していたロボット会社では、matlabでシュミレーションしたサーボアンプのソフトウエアがc言語に落ち、それでロボット開発をやっていると相棒の天才ソフトマンから聞いたことがあり、確かに便利で早いが痒い所に手が届くソフトウエアには見えない。またライバル会社も同様な開発環境では優位性の保ち方にも限界があり、企業存続にはすべからく唯一無二が要求されるのだろう。

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