220214
部品が無いけど、トランジスタは換えがあるので、テストすると、引きつけが生じた。
TRのゲートの結線2点がひっくり返っていた。
ココは、ホント、紛らわくて腹立たしい。
やっぱ、ゲートの容量と56Ωで多少鈍ってる感じ。でもゲート容量が1000pFとして、時定数はかなりちっちゃい気がする。別の要因かも。
あとは、変えた方が良い部分は、555に付いてる100Ωは電力を食う原因になってるので、もう少し上げた方が良いだろう。
出力波形の対称性を好んで低くしたのだが、さすがに電流が大きめなので…、、
薄々思ってるのだが、互換品で動作しなかったりするのはコレっぽい気がする。。
Pot入力の部分で、分圧で1/20倍にして、その後のOP-AMPで10倍その後、分圧は100Ωと50KΩのVRで1/3以下に。
という設計だが、こちらは電圧の飽和を考えて、無難なのかどうかワカメ？
特に微分値を大きく帰したときはOP-AMP出力側で飽和するとは思う。
工作的部分で、迷うとき、思い切りの良さが無いとナカナカ進まない。
とはいえ、失敗しないようにやるのだが、、
気分をそちらに向けていく。
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定パルス幅の積分による回転数計のパラメタを考える。
NJM4151(或いは555)を使う。
入力は、矩形波にするためコンパレーターが必要とあるが、電圧が高そうなので、
抵抗を通し、5Vツエナーで飽和させ、矩形波の疑似信号とさせ、それをCでデカップリングさせてから入力する。OK?
低回転では針の安定をある程度犠牲。
・表示の反応に遅れを感じさせない。 ⇒リフレッシュが33mSec 30Hzから針が安定させる。⇒ 積分周期：T=0.033
・24000rpm(400Hz)がMax(デューティー比100％) ⇒ パルス幅：6mSec
で、
比例性が高い領域 ⇒ フルの積分電圧がVccの1/10程度にする。
まあ、30Hzは無くっても、20Hz以上は必要そう。
あとはCO2センサーの要領と同じ。
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220215
部品が届いたので、組み立てが終わった。
加工については、ポテンショメーターをL型アングルで、偏心を上手く抑えて固定出来た模様。
機械加工や、工作の先を見積もるのも余裕を持って上手くやらねばならない。
モーターの保護のため抵抗で制限はしているが、FETはコレで十分のようである。
メーターとしての制御電圧を送るのはまだなので、そこの計装AMPは付けてない。
表面
裏面
とりあえず、動作は成功した。
今のところ、
デッドゾーン(遊びみたいなモノ)が大きくなるか、細かく振動するか？
という感じ、
あまり長時間、モーターに負担はかけたくないので、少しずつ。
調整はまだ出来てないのでこれから。
微分を付加すると、意図してないような感じ。ダンピングという感じでは無い。
ソコの部分、自在でも無く、なにかおかしい可能性もアルが、LD(レーザーダイオードの制御の位相調整ではどうやったか？)
ただ、モーターの制御には、遅れ時間の係数みたいなのがアル。
まずは、電源の強化が必要そうだ。制御回路の電源がふらついてる。
タコメーターにしたり、
調整がうまく出来たら、また、その時にでも。
ものすごく、ギヤ比を上げて、遅くてもイイなら、また違った感じになるかとは思う。
調べれば、それこそ、簡単かも知れないし、専用チップでマイコン使って制御すれば、優秀な結果かも知れない。
で、なるべく最低限の資料で、自分で考えられる部分は考えて答えを出すので、遠回りではある。
学んだことをスラスラ述べて、コレ当然みたいなの言うのは、他人のふんどしだと思っている。
努力しない、マウンターは本質がサルなので、好きでは無い。というか、とっても嫌い。
追記＞
振動原因の一つに、ギアのガタ(バックラッシュ)があるのを確認。
モーターがステップすると、その勢いで、のガタ分だけ動いてしまう。
それで、元に戻そうと逆側にステップすると、その逆方向の現象が起こるという感じ。。
あと、モーターのノイズの影響を受けていて、
これが無くなれば、ほぼ安定したようだ。
つまり、ほぼ完成した。
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で、気になってた微分回路だが、、
どうも偏差の微分を引くという感じがするので、ポテンショメーターの値を微分して引くのは、単に変化のゲインを上げることになることがずっと気になってた。
なので、計装AMP以降の偏差の値の微分値を扱うことになるのでは？？
で、間違いも多いのであまり当てにしてないWikipediaより確認。
rが目標、eが偏差、uが操作量、yが制御出力(ポテンショメーターの値)である。(この場合、単純な理想論で言えば、u∝ｙである。)
つまり、懸念通り、計装アンプ以降でやるべきであった。。
(因みに、積分項は積分周期Tで割った方が整然としてる。というのもデジタル積分の長時間は逆にオフセットを増やすからムリだと思う。)
まとめると、
微分項が、考えてた論理式は合っていたが、
組んだ回路に問題があった。
つまり、偏差を微分してNFBとしなければならない部分がそう行って無い感じだった。
前々から、気にはなってたけど、やっぱおかしかった。
まあ微分項を必要とするかどうするかは、あとで考えよう。。
アナログ回路上で、微分項を付与するのはしんどい気もする。
まあ、微分項がやりたければ、ここらは、いつの日にか。。
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で、
比例制御でやってるのだが、
モーターノイズが大きく問題だったようで、
モーターにはコンデンサーは付いてるのだが、
角度センサーラインにフェライトコア、
そして、土台のアルミプレートにGNDを落としたら、かなり落ち着く仕様になって、ゲインも大きく上げられるようになった。
あまり大きいと、結構オーバーシュートするので、やはりD項は欲しいトコ。
D項は、ダンピングとかデルタとか呼んでいる。
で、微分回路なのだけど、偏差の微分要素を付加すること。
それほ、回路のリニアリティーを強く要求しないので、思ったほど難しくないような気もしてるので、そのうち、と思っている。
で、こんな感じでチラ見せ。
組むのは、気が向いたら。。。
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