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2022年4月21日 (木)

超高速位置決め制御の高難度

2204201ロボットにしてもnc制御にしてもフィードバック制御系のスタガ比がある。そもそもゲインとは増幅度で何倍か?もあるが絡めて系の時定数となり、しくじると位相反転してしまい発振する。その時定数はデジタル制御の場合サンプリング速度となって決まる。例えば電流制御を1msecにして速度制御を100μsecにすると、スタガ比逆転でゲインを上げると発振する。通常は電流制御を50μsecにしたら、それの数倍の300μsecを速度制御とし、位置決め制御は5msec~10msec位とする。現実には機械系の時定数がありそこから判断するのが正解となる。

2204202新技術開発機構は3段のスタガ比が取れず何と1段になるため、無理難題なのだ。要するに教科書にもセオリーにも無いフィードバック制御になり、アルゴリズムを考えてはプログラムを組み、動作デバックの繰り返しをやっている。ここで必要は妄想にも似た独自の発想、閃きが無いとほとんどダメです。sh2 cpuのアッセンブラプログラムで200ステップ位の攻防で、割り算は使えず乗算しといてシフト割り算を使い高速にしている。ですからc言語では絶対に動きません。

2204206発想、動作、しくじりの繰り返し。数本目のプログラムでようやくそれらしい動きにはなった。現状4現象のオシロスコープを使っているが、デジタル演算の過程をdaコンバータを使いアナログに変換して目視するから必需品となる。前進駆動信号を与えて少し遅れてムーブングコイルは動き出し、位相遅れはあるもののゲインが低いため発振しない。念のため位置検出器の信号をneg r1,r1と反転させたらモロに発振した。まてよ、もし正帰還で発振を起こしてもその値が制御できればそれもありか?全てが初めてのコトで何が正解で何が不正解か、そこに辿り着くのに苦労がある。

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