技術解説 速度制御の仕組み（外部制御）
2018年07月30日
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ブラシレスモータドライバの設計事例
（回路ブロック編）
速度制御の仕組み（外部制御）
速度制御の方法
このテーマで扱うモータドライバは内蔵MCUを用いてモータドライバ単独で速度制御ができる他、上位コントローラ（パソコンなど）とモータドライバを接続して外部から速度制御を行う事も出来ます。外部制御の方法にも上位コントローラを含めたフィードバックループを形成するモードや、上位コントローラは速度指示を行うだけでモータドライバ内蔵MCUがフィードバックループを形成するモードが有ります。
今回は上位コントローラを含めたフィードバックループで外部制御を行うモードを取り上げてモータの速度制御を紹介します。
モータ速度制御のしくみ
- FG:Frequency Generator
- PG:Position Generator
モータの回転速度の制御の処理フローを下記に示します。
- （１）上位コントローラがモータドライバに対して速度指令値を送信。
- （２）モータドライバはモータ回転速度が受信した速度指令値になる様に速度制御を行う。
- （３）モータドライバは次の２つの速度信号を生成しリアルタイムに上位コントローラへ送信する。
- ・電気角当たりの速度信号（FG)・・・1ppr×1/2極数
- 2極モータ(永久磁石のN極、S極のペアがひとつ）ではモータ回転角は電気角と等しくなります。4極モータ（ペアが二つ）ではモータ回転角は電気角の２倍になります。
- ppr:pulse per rotation
- ・モータロータ機械角当たりの速度信号（PG）・・・1ppr
- （４）上位コントローラはモータの回転変位情報（FG、PG）を見て、実際のモータの速度が指令値になっているか否かを判断します。指令値に合っていなければ、微調整した速度指令値をドライバに送信し、（２）から（４）を繰り返します。