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2022年8月 2日 (火)

帰還力学 モーションフィードバックの研究2

2207311帰還力学のモーションフィードバックの研究となればハードウエアでの実現は難い。なぜならばハードウエアの組み換えをやって、アルゴリズムを収束させるには時間が掛かり過ぎる。そこで登場がソフトウエアで、やたら高速な処理プログラムを組んで実現する。現在主流のc言語やc++言語の生産性は抜群で良いのですが、処理速度で破綻します。c言語で動くのはせいぜい20khzの50μsecサンプルのサーボ制御ではないでしょうか?モーションフィードバックは低域の200hzが上限と考えて、これの電流、速度、位置の制御となれば100khzが最低で、上限は300khzくらいまではいきたい。

Rom0731p1200koldxしかし余りにも高速で、位置、速度、電流の帰還スタガ比など取れなくなり、イレギュラーな帰還制御を編出さなければならない。ここで威力になるのが高橋研究室へ通い、pidは勿論、i-pdやpi-dやpdなど多くををマスターしたコトで、pidの3要素を自在に操れるようになったのはありがたく、最適な制御アルゴリズムが組み立てられる。

Rom0731p1200knewx上画像の電流制御部の動作時間は5.8μsecで目標の5μsecをオーバーしている。そこでアッセンブラプログラムの1行々を見直し短くした。それでも5.4μsecとまだオーバーしている。5.8-5.4=400nsecを詰めるのにマル2日も掛かったがsh7145cpuの限界で、電流制御だけならば200khzサーボは完動した。これに位置ループが入れば10μsecの100khzサーボが限界と思える。プログラムはトリッキーで暗号のようなコーディングとなり、他人さまには極めて分かり難い。もっとも、自分で書いたプログラムも2、3日すれば忘れてしまい、解読に時間が掛かる。

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