STマイコンで始めるブラシレス・モータ制御 EVカー/ドローン/小型ロボ/パワー・アシスト装置
発売日:2020年9月
- ページ数
- 160p
- ISBN
- 978-4-7898-4801-5
- 著者情報
- 大黒 昭宜(オオグロ アキヨシ)
1980年より4ビット・マイクロコンピュータの設計に携わる。以降8,16ビット・マイクロコンピュータの設計(主にディジタル回路設計)に携わる。1993年からVHSビデオ・デッキのコスト・ダウン計画に参画、マイクロコンピュータとアナログ回路(映像アンプ、各種モータ制御アンプ)のデジアナ混載1チップLSI開発を担当し、部品点数を従来の10分の1にした。この成果によって当時のVHSビデオ・デッキの相場15〜25万円を3〜10万円とした。開発したデジアナ混載1チップLSIはサード・パーティにも使われ、ほぼ全メーカが参戦した。1997年よりDCブラシレス・モータのベクトル制御専用16ビットDSPの開発に携わる。命令セット(ISA)。1クロック演算回路(ALU、高速乗算器、高速バレル・シフタ)をゼロから開発する。2003年より動作合成ツールを利用して固有値分解ハードウェア・システムの開発に従事する。固有値分解をソフトウェアよりも大幅に高速処理するためにFPGAで開発する。固有値分解は機械学習主成分分析の心臓部であり、この開発したハードウェアでSVM(サポート・ベクトル・マシン)を実現した。その後、音声分離、物体認識、人物検知の研究に従事する。2012年より電動アシスト自転車のDCブラシレス・モータ制御開発に参画、ペダル踏み力トルク・センサ開発およびベクトル制御に携わる。2018年より電動車いすの1CPUでの2モータ同時ベクトル制御を手がける
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商品説明
小型ロボットやパワー・アシスト装置の時代が来そうです.ブラシレス・モータは,既にEVカーや電動自転車,電動車いすなどに使われている精密な制御ができるモータです.
本書では,Arm Cortex-M4マイコン(72MHz)を用いて,ブラシレス・モータを制御します.制御の種類は,矩形波駆動,正弦波駆動,ベクトル制御と多彩であり,ビギナからベテランまで,技量にあった制御を学べます.
特に今までの専門書と異なる点は,動作説明を数式に頼らずに,直感的に理解できるよう,図と実験波形を多用しています.
制御を体験するのためのキットを5500円(税抜き)で準備しています.キット内容は以下です.
・DCブラシレス・モータ(ドローン用)
・32ビット・マイコン基板
・モータ・ドライバ基板
・ホール・センサ基板
・その他配線
本書は月刊誌Interface 2017 年5月号?2019年3月号に掲載した連載 「小型でなめらか今どきモータ「DC ブラシレス」3大制御制覇!」を加筆・修正したものです.
目次
★ 目次
☆第1部 モータ&モータ駆動の基礎知識
●第1章 モータの種類
モータとは
直流モータ
交流/直流両用モータ
交流モータ
ステッピング・モータ
静電モータ
超音波モータ
●第2章 DCブラシレス・モータを勧める理由
理由1…種類が多く個人でも買える
理由2…エネルギー効率が良く高トルクで静か
理由3…エネルギー・ロスの少ないベクトル制御で回せる
●第3章 DCブラシレス・モータの特性
3種類のモータの特性
DCブラシレス・モータの特性
小型/大型向け特性の違い
PWM駆動
●第4章 DCブラシレス・モータの駆動回路
インバータ
PWMインバータ
3相インバータ駆動
●第5章 DCブラシレス・モータの3大駆動方式
制御その1…矩形波駆動アルゴリズム
制御その2…正弦波駆動アルゴリズム
制御その3…空間ベクトル駆動アルゴリズム
コラム 電気角と機械角
●第6章 モータ駆動にSTM32Fマイコンを選んだ理由
マイコンからモータを回す
マイコンで制御する際の基本構成
特に言っておきたいこと…PWM波形の生成
STM32F…マイコンを勧める理由
☆第2部 実験準備
●第1章 モータ制御体験キットのハードウェア
P-NUCLEO-IHM001の中身その1…マイコン基板
中身その2…モータ・ドライバ基板
中身その3…DCブラシレス・モータ
コラム 参考までに…もっと大電流を流せるドライバ基板もある
●第2章 ソフトウェア開発環境 mbed
ちょっと上を目指すなら…ST-LINK/V2-1をデバッガとして使う
プログラムの書き込みツールST-LINK…Utiliy
●第3章 ホール・センサ基板の組み立て
●第4章 ホール・センサ基板の位置調整
●第5章 少しだけ回してみる
最初に知っておいて欲しいこと…矩形波は正弦波の集合体
ステップ1…駆動の矩形波を観測
ステップ2…モータを回してみる
商品詳細
- シリーズ名
- トライアルシリーズ
- 出版社名
- CQ出版
- サイズ
- 26cm
- 対象年齢
- 一般
- フォーマット
- 単行本
注意事項
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