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光学,磁気エンコーダの精度比較

今日は新しく購入した光学500pprエンコーダ付きモータの性能を試す。



写真のようにこの光学式エンコーダはけっこう大きくてモータの後ろがかなりでっぱる。
果たしてパルスの精度はどうか。

前まで実験に使っていたMR(磁気抵抗式)256pprエンコーダと速度検出の誤差を比較してみた。

上記のデータはオシロでパルス間隔を測定して求めたもの。

なかなかいい感じである。パルスエッジの位相誤差が30%から1%程度に激減した。
これならばパルス間隔の時間を計るアルゴリズムが使え,高精度,高分解能の速度検出が可能になる。
今回の比較実験ではCET法やDPC法よりもSPM法の精度が良くなっているが,これはたぶん割り込みによるジッタの影響だろう。
今の制御アルゴリズムは多重割り込みを使っているため,どうしてもサンプリング周期にジッタが発生してしまう。このため,一定周期内に入ったパルス数をカウントするDPC法,CET法の精度はジッタの誤差のために一定以上に上がらない。
一方,SPM法ではマイコンのインプットキャプチャを使ってハードで処理しているのでジッタの影響を全く受けず,エンコーダの素の精度を反映できているということになる。

 なぜ今わざわざこんなことをやっているかというと,今までやった中で高精度のエンコーダを使わなくてもPID+α程度の制御性能は実現できているのだが,次なるステージとして外乱オブザーバによるロバストサーボを試してみるため。
外乱オブザーバでは観測量に加速度を使うため,取得位置を2回微分してもソコソコ有意なデータとなるような高精度エンコーダが必須なのである。
また,もしこれがコケても速度ループの応答高速化にはきっとプラスになるだろう。
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もやね

Author:もやね
長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
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