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2008年9月24日 (水)

屋外初走行! しかしモータのトルクが出ないのはなぜだろう?

9/21(日)に会社の体育館とその周辺を使って、初の走行試験をしました。問題はいろいろ出ましたが、とりあえず屋外で初走行に成功しました。

問題というのは、小さなものではロータリーエンコーダの値を取得するコマンドを出すとファームが返すレスポンスのCRCがおかしいとか、ステアリング制御に使っているRCサーボのトルクが弱いとか。大きいものでは、部品を全部台車に載せた状態で走行させようとするとモータがヒ~~~ンとかいって全然走らないことです。

このモータのトルクが不足する問題について、今日はいろいろやってみてわかってきたことをメモしておきます。前提条件は、バッテリ電圧が14.4V、バッテリの容量が3300mAh。周期10kHzでPWM制御をしています。最初に気付いたことは、モータドライバが全然熱くなっていないということ。そこでモータドライバのCS端子(出力電流1Aあたり0.13V出力)をオスロスコープで見てみると、モータをロックさせたときファーム側でPI制御がかかってPWMのデューティが90%近くまでいくのですが、このときCS端子の電圧は200mVに満たないくらいしか出力していません。モータの出力電流でいえば1.5A程度しか流れていない計算です。バッテリの容量は3300mAhでニッケル水素電池なので、1C放電しても3.3Aは流せるはずなのにその半分も流せていない。これはバッテリを安定化電源(最大電流32A)に変えて13.5Vを与えても傾向はいっしょなので、バッテリの性能による問題ではなさそうです。

でも思い出してみると、先日バッテリ1本(7.2V)でやったときは座布団を乗り越えられていたので、試しに安定化電源で電圧を7V程度に落としてやったところ、手でロックさせるとトルクリミッタが働くくらい大きなトルクでタイヤが回りました。このときの出力電流は4A程度。同様に、バッテリ1本でやってみたら、フローリングの床上を問題なく走れて、私の足の甲くらい乗り越えられる程度の走りっぷりでした。

バッテリ電圧が14.4Vだとトルクが出なくて、7.2Vだとトルクが出るというのがどういう理由なのかよくわかりません。

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