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エンコーダの補正

電流検出の精度は8~9bit程度と少し良くなってきた.
そうなると速度検出の精度にも満足がいかなくなってくる.
特にMAXON-RE40に付属の256ppr-MRエンコーダは位相誤差が大きいため速度検出の精度がイマイチ.


試しにモータを一定速度で無負荷回転させ,そのときの一回転分のパルスをすべてキャプチャしてみる.


グラフはパルス間時間の逆数を取って回転数[rpm]に換算してある.
モータは約5000rpmで定速回転しているのに,グラフはまったくフラットになっていない.
以前調べた通り,出力されるパルス間隔に最大で±40%もの誤差があることが分かる.

これをLUTで補正する.
まずは定速時の全パルス幅の平均を取り,これを正しいパルス間隔とみなす.
そして平均からのズレ率を補正計数として全パルス(256×4逓倍=1024パルス)分をテーブルに取る.
1パルスの間隔で速度を測るSPM法を行う際,キャプチャしたパルス間隔を上記のテーブルで毎回補正する.
入力されたのがどのパルスか特定するために,Index信号を基準にして補正するパルス番号を絶対値(1~1024)で管理する.
これによって一回転ごとに再現するパルス間の位相誤差はゼロになるハズ.

この方法でモータの立ち上がり回転数を測定したのが下記のグラフ。


補正付きSPM法(緑線)では誤差が大きく減って,低速ではDPC法を超える分解能が得られるようになった.

これは使える感じがする.
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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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