＜注意！！＞
この記事は電子工作がド素人の人間が書いています。こんな解決法あるよーだったり、ここ間違ってない？だったりありましたら、ぜひ教えてください！！！
挨拶
皆さん初めまして。今年から姿勢系に配属になったB2の佃和寿と申します。大学では桜と新歓の真っ盛りということで、私も年甲斐もなく？新歓に行ってきました。2年ぶりのサッカーは本当にしんどいですね。
SSSRCの新歓といえば、最近新入生もちらほら説明会に来られて、古典制御なのか現代制御なのかとか3回くらい聞かれております。これは（いい意味で）大変なことになるぞ、と非常に期待が膨らんでおります（それと同時に彼らの佃に対する期待はどんどんしぼんでいくでしょう）。新入生教育でみなさんにお会いできることを楽しみにしております。
ところで今回の記事では、自分の担当している磁気トルカについてお話させていただきたいと思います。
磁気トルカとは？
知らない方もいらっしゃると思うので、初めに磁気トルカについて簡単に説明します。磁気トルカとは衛星の姿勢を変更するのに使われるものです。構造は非常に簡単で、鉄心にコイルを巻くだけで磁気トルカは完成します。簡単すぎて拍子抜けされた方も多いかもしれません。
まるでゴ〇ブリのような磁気トルカ（BBM）
例にもれず動作原理も簡単です。なんと磁気トルカの動作原理は方位磁針と動作原理は同じです。方位磁針を磁場の中に置くと磁力線に沿うように針が動くかと思います。これは針を磁力線に沿わせるように回転させる力が働いているためですが、この力をつかって磁気トルカでは制御を行うのです。
この力を使って具体的にどう制御を行うか？まで話し始めると長いので、今回は磁気トルカの出力をどう制御するか？ということを書いていこうと思います。（ここからちょっと専門的になります、、、）
磁気トルカが生み出す力を制御する
磁気トルカが生み出す力はそれに流れる電流に比例します。つまり流れる電流の量を変えれば生み出す力を変えることができるということです。
じゃあどうやって電流量を変えるかといえば、磁気トルカにかける電圧を変えることで行います（電流を自在に変えれるのならいいのですが、そんなやり方私は知りません。）。
じゃあどう電圧を変えるか？といえば、私たち姿勢系ではモータドライバを使う、、、つもりでした。モータドライバにはある問題があることが発覚したのです。
モータードライバはPWM制御によって出力電圧を制御しますが、ここで私たちが日頃大変お世話になっている有識者様から、磁気トルカの制御に細かくON・OFFを繰り返すPWM制御を使うのはよくないというご指摘をいただきました。電流を流しているコイルに、急に電流を流さないようにすると逆起電力が働きますね。これが悪さをするんじゃないかというのが私の見立てです（ほかに考え得る原因がありましたら教えてください！！！）。例えば逆起電力でモータドライバが壊れれば、磁気トルカを用いた姿勢制御は実施不可能です。
※ただ磁気トルカを制御するのにモータドライバを使っている小型衛星は意外とあるものでして、、、どうしているのでしょうか。
制御方法の変更
ではどうするのか。いまのところ考えているのは２つあります。
- コイルにダイオードをつけて、逆転/正転の切り替えにはスイッチングで対応する。
- コイルにダイオード（逆起電力がドライバ等に逆流しないようにする）をつけると、逆転/正転の切り替えができなくなるので、別でモータドライバから流す電流の向きを変えてあげないといけない。
- アナログの制御回路を作る
- 可変型レギュレータ＋デジタルポテンショメータ＋Hブリッジ回路を作る。
可変型レギュレータ＋デジタルポテンショメータの回路図
今取り組んでいるのは後者ですが、問題点もあります。可変型レギュレータ＋デジタルポテンショメータ（デジタル制御できる可変抵抗）だと出力できる電圧の最小値が1.5V程度になってしまいます。ここに関してはバイアス電源をかけてあげることで０V～の出力電圧を出せるようになる、らしいですが、まだちゃんと確認しておりません。とりあえず計算したのちに思った通りの動きをするかをLTspiceで確認しつつ、日本橋に繰り出して部品をゲッツしていきたいと思っています。
