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mbedマイコンによるモーター制御設計法
著者:
小坂 学氏
(近畿大学)
定価:
3,520円
(本体3,200円+税)
判型:
A5
ページ数:
190 ページ
ISBN:
978-4-904774-10-6
発売日:
2013/9/10
管理No:
9
- 書籍紹介 -
企業の設計現場を長年にわたってモーター制御の教育と研究に携わる筆者が、モーター制御の基礎から応用、更に企業現場で役立つ内容に厳選した設計実例を交えて解説。マイコンによるモーター制御設計をしっかりマスターできる一冊。
※本書の中に記載されておりますプログラムは、mbed OS 5以降のバージョンには対応しておりません。
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著者紹介
目次
参考文献
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【著者紹介】
小坂 学(こさか まなぶ)
近畿大学 総合理工学研究科メカニックス系工学 専攻長
1991年 大阪府立大学電子工学専攻博士前期課程を修了。
同年ダイキン工業に入社。電子技術研究所にて、ロボット制御、モーター制御等の研究開発に従事。
2001年 近畿大学講師
2006年 助教授を経て2011年より教授(工学博士)。
【目次】
第1章 各種モーターの動作原理と制御理論
1 各種モーターの動作原理
1.1 ブラシ付きDC モーターの動作原理
1.2 ステッピングモーターの動作原理
1.3 ブラシレス同期モーターの動作原理
1.4 誘導モーターの動作原理
2 各種モーターのモデル化
2.1 ブラシ付きDC モーターのモデル化
2.2 ステッピングモーターのモデル化
2.3 ブラシレス同期モーターのモデル化
3 各種モーターの制御理論
3.1 PID 制御
3.2 PID 制御器のゲイン調整
3.3 非線形性
3.4 アンチワインドアップ
3.5 不感帯補償
3.6 サンプル時間制御によるマイコンへの実装
3.7 ブラシ付きDC モーターの制御方法
3.8 ブラシレス同期モーターの制御方法
第2章 MATLABによる制御シミュレーション
1 MATLABの使い方
1.1 Mat@Scilabのインストール
1.2 MATLABの基本
1.3 ブラシ付きDCモーターに対するP 制御系の設計
1.4 MATLABの使用例
2 ブラシレス同期モーターの速度制御シミュレーション
2.1 初期設定init_parameter
2.2 速度制御vel_control
2.3 電流制御idq_control
2.4 モーター特性sim_motor
2.5 メインルーチンmain2
第3章 mbedマイコンによるモーター制御設計の実例
1 mbedマイコンとは
2 開発環境の準備
2.1 実験の前にやること
2.2 プログラムの実行とmbed からパソコンへの文字表示
2.3 実験データの保存とグラフ化
3 ブラシ付きDCモーター制御マイコンの設計と電気配線
3.1 プログラムのインポート
3.2 実験で使用する部品リスト
3.3 タイマー割り込みおよびリアルタイムOSによるサンプル時間制御
3.4 PWM によるモーター入力電圧波形の発生
3.5 モータードライバ回路によるモーター入力電圧v の生成
3.6 ポテンショメータによる回転角の計測
3.7 ロータリエンコーダによる回転角の計測
3.8 PID制御器による速度制御
3.9 PID制御器による電流制御
3.10 モーター電圧とモーター電流の検出
3.11 モーター抵抗R
a
の測定
3.12 モーターの鎖交磁束Φ
a
の測定
3.13 モーターインダクタンスL の測定
3.14 モーターシミュレーションによる制御ソフトのデバッグ
4 ブラシレス同期モーター制御マイコンの設計と電気配線
4.1 プログラムのインポート
4.2 実験で使用する部品リスト
4.3 三相正弦波PWM 波形の生成
4.4 フルブリッジドライバによる三相インバータ
4.5 マイコンによる三相正弦波PWM 波形の生成
4.6 PID 制御器による速度制御
4.7 ベクトル制御
4.8 PID 制御器による電流制御
4.9 運転開始前の位置合わせ
4.10 モーター電圧とモーター電流の検出
4.11 モーター抵抗R
a
の測定
4.12 dq 座標インダクタンスL
d
,L
q
の測定
4.13 鎖交磁束数Φ
a
の測定
4.14 モーターシミュレーションによる制御ソフトのデバッグ
【参考文献】
小坂学:センサーレスドライブ制御技術の基礎とMATLABシミュレーション,トリケップス,2005
小坂学:高校数学でマスターする制御工学-本質の理解からMat@Scilabによる実践まで,コロナ社,2012
高橋久:C言語によるモーター制御入門講座 SHマイコンで学ぶプログラミングと制御技法,電波新聞社,2007
武田洋次,森本茂雄,松井信行,本田幸夫:埋込磁石同期モーターの設計と制御,オーム社,2002
矢部正明,坂廼辺和憲 (三菱電機):過変調 PWMを併用したIPMモーターのセンサーレス駆動,電気学会回転機研究会資料,RM-01-160, 2001
萩野弘司,井桁健一郎:実験で学ぶDCモーターのマイコン制御術,CQ出版社,2012
トランジスタ技術SPECIAL編集部:省エネを目指すマイコン制御とパワー回路の実例,CQ出版社,2011
谷腰欣司:DCモーター活用の実践,CQ出版社,2000
https://mbed.org/handbook/mbed-NXP-LPC1768
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