2024/02/19
クローズドループステッピングモータは、通常のステッピングモータに比べて位置検出センサーを備え、位置フィードバックを用いて制御されるモータです。クローズドループ制御により、ステッピングモータの位置精度やトルク特性を向上させることが可能です。以下に、クローズドループステッピングモータの主な制御方式を説明します。

「写真の由来:Nema 17 ギヤードクローズドループステッピングモーター 65Ncm/92oz.in エンコーダ 1000CPR」
エンコーダフィードバック: クローズドループステッピングモータの一般的な制御方式は、モータシャフトに取り付けられたエンコーダを使用したフィードバック制御です。エンコーダは回転角度を検出し、実際の位置情報を提供します。制御システムは、目標位置と実際の位置の差を検知して、モータのステップパルスを調整して位置を修正します。
センサーレス制御: エンコーダを使用せずに、バックEMF(逆起電力)を測定して位置情報を推定するセンサーレス制御もあります。バックEMFは、モータの巻線に流れる電流によって生成される電圧です。この電圧を測定し、モータの回転角度や位置を推定します。センサーレス制御は、エンコーダを使用しないため、システムのコストを削減できる利点があります。

「写真の由来:Nema 34 クローズドループステッピングモーター 8.5Nm/1203.94oz.in 1000CPRエンコーダ付き」
モデルベース制御: モデルベース制御は、ステッピングモータの特性を数学モデルで表現し、モデルと実際の挙動を比較してフィードバック制御を行います。モデルベース制御では、位置、速度、トルクなどの制御変数をモデルに基づいて計算し、モータの挙動を予測して制御します。この方式は、高い制御精度を実現するために使用されますが、モデルの正確性が重要です。
これらの制御方式は、クローズドループステッピングモータの性能向上に貢献します。位置の追従性やトルク特性の改善、負荷変動へのロバストな制御などが実現できます。適切な制御方式の選択は、アプリケーションの要件や制御精度の必要性に応じて行われます。

「写真の由来:Nema 17 ギヤードクローズドループステッピングモーター 65Ncm/92oz.in エンコーダ 1000CPR」
エンコーダフィードバック: クローズドループステッピングモータの一般的な制御方式は、モータシャフトに取り付けられたエンコーダを使用したフィードバック制御です。エンコーダは回転角度を検出し、実際の位置情報を提供します。制御システムは、目標位置と実際の位置の差を検知して、モータのステップパルスを調整して位置を修正します。
センサーレス制御: エンコーダを使用せずに、バックEMF(逆起電力)を測定して位置情報を推定するセンサーレス制御もあります。バックEMFは、モータの巻線に流れる電流によって生成される電圧です。この電圧を測定し、モータの回転角度や位置を推定します。センサーレス制御は、エンコーダを使用しないため、システムのコストを削減できる利点があります。

「写真の由来:Nema 34 クローズドループステッピングモーター 8.5Nm/1203.94oz.in 1000CPRエンコーダ付き」
モデルベース制御: モデルベース制御は、ステッピングモータの特性を数学モデルで表現し、モデルと実際の挙動を比較してフィードバック制御を行います。モデルベース制御では、位置、速度、トルクなどの制御変数をモデルに基づいて計算し、モータの挙動を予測して制御します。この方式は、高い制御精度を実現するために使用されますが、モデルの正確性が重要です。
これらの制御方式は、クローズドループステッピングモータの性能向上に貢献します。位置の追従性やトルク特性の改善、負荷変動へのロバストな制御などが実現できます。適切な制御方式の選択は、アプリケーションの要件や制御精度の必要性に応じて行われます。