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2019年02月08日の記事

2019年2月8日(金) 21:53

精度向上策

 簡単な話だと思ったのだが、PICのPWMと割り込みが、なかなか意図通りに動作してくれない。PWMのDUTYを変えたり、1つだけ停止させたりする際に、過渡挙動が不明確。
 最終電圧到達後は、分圧抵抗による電荷抜けとそれを補う充電のせめぎあいにより、過渡状態が頻発する。そうなると、理屈通りに働いてくれない。DUTYをある程度小さくすると逆に最終電圧のリップルが増大したり、果ては停止しなくなったりする。

 順番に話を進める。まずは、PWMの片側だけを停止させる。

 割り込みの発生頻度が半減するため、タイミングフラグの変化も半減する。しかし、ターンオフサージを回避するには適した状況だ。

 DUTYを4分の1にすると、リップルが減少した。だが、不安定性が増している。当然の話で、ターンオフサージを確実に回避できると言えないタイミングになっている。

 そこで、タイミングフラグ操作を30μ秒遅らせてやる。

 PWMがHになっている期間内に割り込み処理ルーチンが終了しないと、なぜかPWM発振が停止してしまう。そんな現象に悩んだはずが、なぜか今回は意図通りに動作した。

 これにより、不安定性も収まった。それでも完全には安定していない。理屈上はDUTYを更に減らすことで安定性が向上するはずだが、なぜかこれぐらいのDUTYのときが一番安定する。ここから減らしても増やしても、安定性を損なう。
 また、完全安定まで数秒を要する。目標電圧に到達した直後は p-p が0.5Vぐらい残存し、数秒後には p-p が0.2Vていどの超安定になる。

 サージ回避と自由なDUTY設定は両立困難なので、
・フルパワー充電
・片側コイルだけ動作させてのハーフパワー充電
・片側コイルだけ4分の1動作させてのローパワー充電

の3段階だけとし、目標まで数ボルトに迫ったらハーフパワー、目標ギリギリに迫ったらローパワー、という簡易制御にしてある。それでPIC内蔵AD変換を安直に利用してこの精度なら、コイルガン・ストームタイガーで妥協して使うことは容認可能。だが、もう一声欲しい。
 電磁バルブ用としては、はっきりと不満。安定に数秒を要するのでは、発射間隔2秒を満たせない。
 そもそも停止電圧の長期的安定性には疑問が残るし、逆に超短期もまた不十分。すなわち、電圧計の時間分解能より遥かに短い時間で見ると、恐らく p-p は遥かに大きい。LSB近辺の情報を出力させてやると、一目瞭然だ。

 PIC内蔵AD変換でPIC電源電圧が基準なので、PIC電源のリップルがそのまま充電電圧制御のリップルになる。

 ここから先は外部AD変換を試すしかないし、現在到達している機能性能は、更に試すだけの価値がある。

written by higashino [ラジコン用エアガン] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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