インホイールモータの制御

インホイールモータの制御
桐蔭横浜大学 工学部 ロボット学科
T21R004 清水 健多
目的・背景
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モータを使用して人を動かしてみたいと考えた。そこで
インホイールモータを使い、車体の上に人を乗せて動
かしたいと考えた。
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車体の上に人を乗せて走らせたいので、安全性を確保
しないといけない、そこでインホイールモータを制御する
必要がある。
インホイールモータとは
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インホイールモータとは、車輪とモータが一体化してい
るモータである。その特徴として、減速機を用いずに高
トルクを出力できるため、直接車体を動かすことができる。
モータドライバの特性
電源電圧48V
 制御入力信号1.2V~4.0Vの直流電圧
 速度出力信号50VのPWM信号
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モータドライバ
台を作る
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今回、使用するインホイールモータを回すため、支える
台を作成する。
使用する材用はA2017(ジュラルミン)を使用する。
この材料を使用すれば、力がかかる所に耐えられる。
応力がかかる
インホイールモータを制御する

インホイールモータをPWM波形を使い制御する。
PWM波形を使うにあたりモータドライバにPWM波形を
直流波形にしないといけないので、ローパスフィルタを
LMC6482
使い直流波形にする。
0.1μF
V in
33kΩ
33kΩ
+
-
0.1μF
Vout
インホイールモータを制御する
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PWM波形を使い直流波形1.2V~4.0Vの範囲で動か
す。
1.2V時
4.0V時
フィードバック制御
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可変抵抗で目標値を決めそれを指令電圧としてモータドライバに
入力しモータを回す。モータドライバから出力される速度PWM信
号0V~50Vを0V~5V に分圧し、ローパスフィルタに通しH8マイ
コンに入力する。H8マイコンで目標値とフィードバック値の差分を
求め制御量とする事によりフィードバック制御をした。
目標値
指令PWM波形
マイコン
直流電圧
ローパス
フィルタ
電源電圧
モータ
ドライバ
速度信号
分圧器
フィードバック値
5V
ローパス
フィルタ
ω
モータ
結論
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
PWM波形でインホイールモータを制御することに成功
した。
フィードバック制御ができた。
今後課題
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今の制御方法はP制御(比例制御)なのでPD制御(比
例微分制御)を出来るようにしたい。