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ギヤードDCモーターをLinuxCNCのパラレルポート入出力で制御する。


LinuxCNCのパラレルポート入出力を使用してギヤードDCモーターをフィードバック制御してみました。



LinuxCNCのPWMGENからの出力をパラレルポート、バッファICを経由して、フルブリッジモータードライバに入力。
また、フィードバックはDCモーターの軸に取り付けられたロータリーエンコーダーの出力をパラレルポートに入力。

動画のHALスコープに現れている波形はLinuxCNCが出力しているPWM/PDM信号です。

今回の検証ではNC駆動を考えてギヤードモーターを選択しましたが、ロータリーエンコーダを取り付けたDCモーターなら、制御が可能だと思われます。

回転数を上げた時に電源の保護回路が働き数回、電源が落ちました。大きなモーターで急激な作動をさせると、多分、電圧の変動が激しくモータードライバに取り付けた小さなコンデンサ程度では、無理なのでしょう。。

これは、ステッピングモーターの駆動にも言えることですが、DCモーターに比べ電源電圧変動は少ないので(ないわけじゃない)電源が落ちるまで行ってないだけ、、だと思います。(なので、モーター電源から何も対策をせずにレギュレートしてロジック電源を取るのはちょっとマズイ。。)

通常LinuxCNCをインストールして使う、となると市販のステッピングモーターでの駆動となるので(StepConfigWizardを使用)DCモーターをフィードバックさせて、DCサーボモーターとして使うような使い方は一般的ではないのかもしれません。
また、フィードバック制御の設定をしなければならないので、、、、。

LinuxCNC自体、出力できる信号が色々とあるので、シリアル入力のサーボアンプや、ステッピングモータードライバでないのであれば、大抵のモータードライバを駆動できるのでは??と思います。(もちろん電気特性をあわせなければなりませんが)


奇しくもルネサスが「ルネサス、誰でもモーター制御できる仕組みを公開へ 」(http://eetimes.jp/より。)とArduinoやその他マイコンボード用の汎用モータードライバボードを開発されたようですが、NCのようなモーションコントロールを行うのであれば、マイコンを使用するよりも、LinuxCNCを使用して、Gコードでコントロールするほうが簡単になる場合の方が多いような気がします。



ステッピングモーターとDCモーターは作動時の特性が違うので双方適した使い方ができれば良いと思います。。




それと、、LinuxCNCの特徴として、動画のようにオシロスコープで見たように表示できるHALスコープや、内部でどんどん変わっていく数値をモニタできるHALメーターなどのウインドウがあること。。

これはモーションコントロールを観察する上でかなり便利で役に立ちます。
もちろん、今回のようにローターリーエンコーダーの入力パルスも、表示させることができます。

コントロールの基礎的なことを理解するのにとてもよいです。。
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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

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木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

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