1 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved.
1ch モ ー タ 制 御 ・ 駆 動 基 板
MCD03
基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム マ ニ ュ ア ル
Rev. 1.0
2 0 1 0 年 11 月
ア ー ク デ バ イ ス
2 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved.
目 次
1. 概 要 ... 4 1 . 1 U S B ド ラ イ バ . . . 4 1 . 2 基 板 の 起 動 . . . 4 1 . 3 プ ロ グ ラ ム 作 成 に 必 要 な フ ァ イ ル . . . 5 1 . 4 プ ロ グ ラ ム 開 始 か ら 終 了 ま で . . . 5 2. 基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム の 動 作 ... 6 2 . 1 各 制 御 の 詳 細 . . . 6 2 . 1 . 1 位 置 制 御 . . . 6 2 . 1 . 2 速 度 制 御 . . . 7 2 . 1 . 3 ト ル ク 制 御 . . . 7 2 . 1 . 4 デ ュ ー テ ィ 比 直 接 指 令 . . . 8 2 . 2 制 御 タ イ ム ア ウ ト . . . 8 2 . 3 エ ン コ ー ダ の カ ウ ン ト . . . 8 2 . 4 ス テ ー タ ス と LE D の 点 滅 . . . 8 3. パ ラ メ ー タ の 設 定 ... 9 3 . 1 M C D 0 3 _ PA R A M 型 構 造 体 . . . 9 3 . 2 セ ン サ の 変 換 係 数 と 単 位 系 . . . 9 3 . 2 . 1 k e n ： エ ン コ ー ダ 変 換 係 数 . . . 1 0 3 . 2 . 2 k p t ： ポ テ ン シ ョ メ ー タ 変 換 係 数 . . . 1 0 3 . 2 . 3 k t q ： 電 流 セ ン サ 変 換 係 数 . . . 11 4. MCD03 ク ラ ス ... 12 4 . 1 メ ン バ 変 数 . . . 1 2 4 . 2 M C D 0 3 : : O p e n . . . 1 2 4 . 3 M C D 0 3 : : C l o s e . . . 1 2 4 . 4 M C D 0 3 : : S e t Ti m e o u t . . . 1 3 4 . 5 M C D 0 3 : : R e s e t . . . 1 3 4 . 6 M C D 0 3 : : S e t I D . . . 1 3 4 . 7 M C D 0 3 : : G e t I D . . . 1 3 4 . 8 M C D 0 3 : : G e t Ve r s i o n . . . 1 4 4 . 9 M C D 0 3 : : B l i n k . . . 1 4 4 . 1 0 M C D 0 3 : : S e t P a r a m . . . 1 4 4 . 11 M C D 0 3 : : G e t P a r a m . . . 1 5 4 . 1 2 M C D 0 3 : : C l e a r D a t a . . . 1 5 4 . 1 3 M C D 0 3 : : G e t D a t a . . . 1 53 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 4 . 1 4 M C D 0 3 : S i m M o t o r . . . 1 6 4 . 1 5 M C D 0 3 : : S t o p . . . 1 6 4 . 1 6 M C D 0 3 : : S e t P o s i t i o n . . . 1 7 4 . 1 7 M C D 0 3 : : S e t Ve l o c i t y . . . 1 7 4 . 1 8 M C D 0 3 : : S e t To r q u e . . . 1 8 4 . 1 9 M C D 0 3 : : S e t D u t y . . . 1 8 注 意 事 項 . . . 2 0 改 版 履 歴 . . . 2 0
4 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 1 . 概 要
M C D 0 3 を 動 作 さ せ る た め の 基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム は ，パ ソ コ ン 側 の ソ フ ト ウ ェ ア と M C D 0 3 に 書 き 込 ま れ た フ ァ ー ム ウ ェ ア か ら な り ま す ．パ ソ コ ン 側 ソ フ ト は ク ラ ス で 提 供 し て い ま す ．Wi n d o ws の Vis u a l C + + ( Vis u a l S ta d io 2 0 0 8 ) に 対 応 し ま す ．U n i c o d e に は 対 応 し て お り ま せ ん ． パ ソ コ ン 側 ソ フ ト ， フ ァ ー ム ウ ェ ア と も に オ ー プ ン ソ ー ス に な っ て お り ま す ． 商 用 利 用 以 外 は ， ご 自 由 に お 使 い い た だ け ま す ． ま た 用 途 に 合 わ せ て ご 自 由 に カ ス タ マ イ ズ し て い た だ け ま す ． パ ソ コ ン 側 の ソ フ ト ウ ェ ア は Wi n d o ws の み の 対 応 で す が ， FT D I 社 の U S B ド ラ イ バ は 各 種 O S に 対 応 し て い ま す の で ， 各 種 O S へ の 移 植 が 可 能 で す ． フ ァ ー ム ウ ェ ア は ブ ー ト ロ ー ダ ＋ ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム の 構 成 に な っ て お り ， ブ ー ト プ ロ グ ラ ム で ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム を 直 接 書 き 換 え る こ と も で き ま す ． ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム の 書 き 換 え に 関 し て は ， 書 き 換 え プ ロ グ ラ ム “ M C D 0 3 _P r og r a m me r マ ニ ュ ア ル ” を ご 覧 く だ さ い ． ま た ， M C D 0 3 の 装 置 構 成 な ど に 関 し て は “ M C D 0 3 ハ ー ド ウ ェ ア マ ニ ュ ア ル ” を ご 覧 く だ さ い ． 1 . 1 U S B ド ラ イ バ M C D 0 3 は US B イ ン タ ー フ ェ ー ス で パ ソ コ ン と 接 続 し ま す の で ， U S B ド ラ イ バ が 必 要 と な り ま す ． U SB イ ン タ ー フ ェ ー ス IC に は FT D I 社 の F T 2 4 5 R L を 使 用 し て お り ，FT 2 4 5 R L の 内 部 設 定 を 変 更 せ ず に 使 用 し て い ま す の で ，FT D I 社 が 提 供 す る D 2 X X ド ラ イ バ を 使 用 し ま す ． ド ラ イ バ の ダ ウ ン ロ ー ド は FT D I 社 の ホ ー ム ペ ー ジ h t t p : / / w w w. f t d i c h i p . c o m /か ら 行 っ て く だ さ い ． D 2 XX ド ラ イ バ を ダ ウ ン ロ ー ド 後 イ ン ス ト ー ル し て く だ さ い ． D 2X X ド ラ イ バ イ ン ス ト ー ル 後 ， 通 常 V CP（ バ ー チ ャ ル コ ム ポ ー ト ） ド ラ イ バ の イ ン ス ト ー ル が 開 始 さ れ ま す ． そ の ま ま イ ン ス ト ー ル し て く だ さ い ． M C D 0 3 は “ U S B Se r ia l C o n ve r te r ” と し て 認 識 さ れ ， C O M ポ ー ト 番 号 も 割 り 当 て ら れ ま す ． 1 . 2 基 板 の 起 動 M C D 0 3 は U S B ケ ー ブ ル で 接 続 す る と ， バ ス パ ワ ー で あ れ ば マ イ コ ン が 動 作 を 始 め ま す ． 外 部 電 源 で ， 基 板 上 の リ セ ッ ト 選 択 ジ ャ ン パ ピ ン （ J P 3 ） を IN T に し て い る 場 合 ，電 源 を 投 入 し て い て も U S B を 接 続 し な い か ぎ り マ イ コ ン は ，動 作 を 開 始 し ま せ ん ． マ イ コ ン が 動 作 を 始 め る と ブ ー ト ロ ー ダ が 起 動 し ま す ． ブ ー ト ロ ー ダ は 起 動 し て す ぐ U S B の 受 信 チ ェ ッ ク を 行 い ，書 き 換 え 指 令 が な い 場 合 ，ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム を コ
5 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. ー ル し ま す ． 通 常 は ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム が 動 作 す る こ と に な り ま す ． 書 き 換 え 指 令 が あ る 場 合 は ， プ ロ グ ラ ム 書 き 換 え モ ー ド に な り ， ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム を 書 き 換 え ま す ． 書 き 換 え 後 は ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム を コ ー ル す る の で ， ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム が 動 作 し ま す ．M C D 0 3 で は ，出 荷 時 に ブ ー ト ロ ー ダ と ，ユ ー ザ プ ロ グ ラ ム と し て 基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム が 書 き こ ま れ て い ま す の で ， 基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム が 動 作 す る こ と に な り ま す ． 1 . 3 プ ロ グ ラ ム 作 成 に 必 要 な フ ァ イ ル プ ロ グ ラ ム を 作 成 す る 場 合 ，以 下 の フ ァ イ ル を プ ロ ジ ェ ク ト に 追 加 し て く だ さ い ． M C D 0 3 . h M C D 0 3 用 の ヘ ッ ダ フ ァ イ ル M C D 0 3 . c p p M C D 0 3 用 の ソ － ス フ ァ イ ル f t d 2 x x . h F T D I 社 D 2 x x 用 の ヘ ッ ダ フ ァ イ ル f t d 2 x x . l i b F T D I 社 D 2 x x 用 の ラ イ ブ ラ リ f t d 2 x x . d l l F T D I 社 D 2 x x 用 の ダ イ ナ ミ ッ ク リ ン ク ラ イ ブ ラ リ ＊ FT D I 社 の フ ァ イ ル は ダ ウ ン ロ ー ド し た ド ラ イ バ に 含 ま れ て い ま す ． 1 . 4 プ ロ グ ラ ム 開 始 か ら 終 了 ま で も っ と も 簡 単 な 例 と し て ID ＝ １ の モ ジ ュ ー ル を オ ー プ ン し て ，モ ー タ 動 作 指 令 を 出 す プ ロ グ ラ ム の 流 れ を 示 し ま す ． エ ラ ー 処 理 は 省 略 し て い ま す ． 詳 し く は サ ン プ ル プ ロ グ ラ ム の ソ ー ス コ ー ド を ご 覧 く だ さ い ． M C D 0 3 m c d ; / / ク ラ ス の 生 成 m c d . O p e n ( 1 ) ; / / I D = 1 で オ ー プ ン 制 御 処 理 ル ー プ ｛ m c d . S e t D u t y ( 2 0 0 ) ; / / d u t y = 2 0 0 で モ ー タ 回 転 ｝ m c d . S t o p ( ) ; / / モ ー タ 停 止 m c d . C l o s e ( ) ; / / ク ロ ー ズ
6 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 2 . 基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム の 動 作 基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム で は ， 位 置 制 御 ・ 速 度 制 御 ・ ト ル ク 制 御 ・ デ ュ ー テ ィ 比 直 接 指 令 が 行 え ま す ． 2 . 1 各 制 御 の 詳 細 M C D 0 3 の 内 部 で 行 わ れ る 制 御 の 詳 細 を 説 明 い た し ま す ． 2 . 1 . 1 位 置 制 御 位 置 制 御 で は 目 標 位 置 ， 速 度 制 限 ， ト ル ク 制 限 を 指 定 し ま す ． 速 度 制 限 ， ト ル ク 制 限 を 0 と す る と リ ミ ッ タ が 作 用 し ま せ ん ． 位 置 制 御 の ブ ロ ッ ク 線 図 を 図 2 -1 に 示 し ま す ． 位 置 制 御 は 位 置 に 対 す る P D 制 御 で 目 標 速 度 を ， 速 度 制 御 器 へ 出 力 し ま す ． 位 置 制 御 で は ，目 標 位 置 q r は 位 置 リ ミ ッ タ で 可 動 範 囲 内 に 制 限 が か け ら れ 可 動 範 囲 外 の 目 標 値 が 入 力 さ れ な い よ う に し て い ま す ． ま た ， セ ン サ の ノ イ ズ な ど に よ る 目 標 値 付 近 で の 振 動 を 抑 制 す る た め ， 最 少 誤 差 を 指 定 で き ま す ． 目 標 位 置 q r と 現 在 位 置 q に 対 し て 最 少 誤 差 分 f M i n E n を 引 い た 値 が 誤 差 e n と な り ま す ． 図 2 -2 に 最 少 誤 差 と e n の 関 係 を 示 し ま す ． 図 2 -2 最 少 誤 差 と e n の 関 係 fMinEn en qr-q fMinEn 図 2 -1 位 置 制 御 の ブ ロ ッ ク 図 kp s kd en velocity limiter wr q position limiter qr + -velocity controller encoder ken motor current sensor s w ktq t_lim t + +
7 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 2 . 1 . 2 速 度 制 御 速 度 制 御 で は 目 標 速 度 ， ト ル ク 制 限 を 指 定 し ま す ． ト ル ク 制 限 を 0 と す る と リ ミ ッ タ が 作 用 し ま せ ん ． 速 度 制 御 の ブ ロ ッ ク 線 図 を 図 2 -3 に 示 し ま す ． 速 度 制 御 は P I 制 御 で ，目 標 速 度 w r と 現 在 速 度 w の 差 を な く す よ う に 制 御 し ま す ． 制 御 中 に 現 在 ト ル ク t が ト ル ク 制 限 値 t_ l i m を 超 え た 場 合 ，ト ル ク リ ミ ッ タ が 働 き ， 積 分 制 御 部 分 の 切 り 替 え を 行 い ，ト ル ク 超 過 分 t_ l i m – t に 対 し て ト ル ク 制 御 ゲ イ ン k t を 掛 け て 積 分 項 へ の 入 力 と す る こ と で ト ル ク 制 限 を 行 い ま す ． 制 限 の 結 果 ， ト ル ク が 制 限 範 囲 内 に は い る と ，ま た 積 分 制 御 入 力 が 切 り 替 わ り ，速 度 の P I 制 御 に 戻 り ま す ． 2 . 1 . 3 ト ル ク 制 御 ト ル ク 制 御 で は 目 標 ト ル ク を 指 定 し ま す ． ト ル ク 制 御 の ブ ロ ッ ク 線 図 を 図 2 -4 に 示 し ま す ． ト ル ク 制 御 は I 制 御 で す ．目 標 ト ル ク t r と 現 在 ト ル ク t の 差 を な く す よ う に 制 御 し ま す ． ト ル ク セ ン サ 係 数 k tq の 値 に よ っ て ， 電 流 制 御 に も な り ま す ． 図 2 -4 ト ル ク 制 御 の ブ ロ ッ ク 図 motor current sensor kt s tr ktq duty limiter + -t 図 2 -3 速 度 制 御 の ブ ロ ッ ク 図 encoder kv kt ki 1/s wr t_lim ken motor current sensor duty limiter ktq + + s + -torque limitter w t
8 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 2 . 1 . 4 デ ュ ー テ ィ 比 直 接 指 令 デ ィ ー テ ィ 比 直 接 指 令 で は モ ー タ へ 作 用 す る P W M の デ ュ ー テ ィ 比 を 直 接 指 定 し ま す ． デ ュ ー テ ィ 比 の 指 示 範 囲 は 整 数 値 ± 1 0 2 3 で ， ± 1 0 0 ％ の デ ュ ー テ ィ 比 に 相 当 し ま す ． 指 令 値 が + 1 0 2 3 を 超 え る と 電 磁 ブ レ ー キ が か か り ， 0 で は ， モ ー タ は 無 拘 束 と な り ま す ． 2 . 2 制 御 タ イ ム ア ウ ト 位 置 制 御 , 速 度 制 御 , ト ル ク 制 御 , デ ュ ー テ ィ 比 直 接 指 令 は 連 続 し た 指 令 を 必 要 と す る 制 御 で あ る た め ，制 御 タ イ ム ア ウ ト で 設 定 し た 時 間 以 上 指 令 が 途 絶 え た 場 合 ， M C D 0 3 は 緊 急 停 止 状 態 に な り ま す ． 2 . 3 エ ン コ ー ダ の カ ウ ン ト M C D 0 3 で は 2 相 パ ル ス エ ン コ ー ダ の カ ウ ン ト 値 を 1 6 b it の ハ ー ド ウ ェ ア カ ウ ン タ が 4 逓 倍 し カ ウ ン ト し ま す ． さ ら に そ の 1 6 b it カ ウ ン タ の オ ー バ フ ロ ー ・ ア ン ダ ー フ ロ ー を ソ フ ト ウ ェ ア で 検 出 す る こ と で 更 に 1 6 b it カ ウ ン ト し ，ト ー タ ル 3 2 b it の カ ウ ン タ を 構 成 し て い ま す ． 2 . 4 ス テ ー タ ス と L E D の 点 滅 M C D 0 3 は 内 部 ス テ ー タ ス を LE D の 点 滅 で 以 下 の よ う に 表 現 し ま す ． ・ 正 常 動 作 ： ゆ っ く り 点 滅 し ま す ． ・ ア ク セ ス 時 ： デ ー タ ア ク セ ス 受 け る と 素 早 く 1 回 点 滅 し ま す ． ・ 制 御 タ イ ム ア ウ ト ： 2 回 の 点 滅 を 繰 り 返 し ま す ． ・ 未 定 義 指 令 ： 未 定 義 の 命 令 を 受 信 す る と 3 回 の 点 滅 を 繰 り 返 し ま す ． ・ 受 信 タ イ ム ア ウ ト ： 4 回 の 点 滅 を 繰 り 返 し ま す ． ・ 送 信 タ イ ム ア ウ ト ： 5 回 の 点 滅 を 繰 り 返 し ま す
9 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 3 . パ ラ メ ー タ の 設 定 各 種 制 御 を 行 う に は 制 御 ゲ イ ン な ど パ ラ メ ー タ の 設 定 を 行 う 必 要 が あ り ま す ． 制 御 パ ラ メ ー タ は M C D 0 3 _PA RA M 型 構 造 体 で 設 定 し ま す ． 3 . 1 M C D 0 3 _ PA R A M 型 構 造 体 メ ン バ 変 数 f lo a t d t _ m s ; 制 御 周 期 を ミ リ 秒 単 位 で 指 定 し ま す ．デ フ ォ ル ト は 1 . 0 ミ リ 秒 で す ． f lo a t f C t r l T i m e o u t _ m s ; 制 御 タ イ ム ア ウ ト を ミ リ 秒 単 位 で 指 定 し ま す ． デ フ ォ ル ト は 1 0 0 0 ミ リ 秒 で す ．0 で タ イ ム ア ウ ト は 無 効 に な り ま す ． f lo a t f C o m m T i m e o u t _ m s ; パ ソ コ ン 側 ， M C D 0 3 側 双 方 の 送 受 信 通 信 タ イ ム ア ウ ト を ミ リ 秒 単 位 で 指 定 し ま す ． デ フ ォ ル ト は 1 0 0 0 ミ リ 秒 で す ． 0 で タ イ ム ア ウ ト は 無 効 に な り ま す ． f lo a t k p ; 位 置 制 御 の P ゲ イ ン を 設 定 し ま す ． f lo a t k d ; 位 置 制 御 の D ゲ イ ン を 設 定 し ま す ． f l o a t k v ; 速 度 制 御 の P ゲ イ ン を 設 定 し ま す ． f lo a t k i ; 速 度 制 御 の Iゲ イ ン を 設 定 し ま す ． f lo a t k t ; ト ル ク 制 御 ・ 制 限 の I ゲ イ ン を 設 定 し ま す ． f lo a t f M i n E n ; 位 置 制 御 の 最 小 誤 差 を 設 定 し ま す ． f lo a t f P o s L i m i t _ h ; 位 置 制 御 の 可 動 範 囲 上 限 を 設 定 し ま す ． f lo a t f P o s L i m i t _ l ; 位 置 制 御 の 可 動 範 囲 下 限 を 設 定 し ま す ． f lo a t f P o s O f f s e t ; 位 置 セ ン サ の オ フ セ ッ ト 値 を 設 定 し ま す ． f lo a t k e n ; エ ン コ ー ダ パ ル ス 数 を 位 置 に 変 換 す る 係 数 f lo a t k p t ; ポ テ ン シ ョ メ ー タ の A /D 変 換 値 を 位 置 に 変 換 す る 係 数 f lo a t k t q ; ト ル ク （ 電 流 ） セ ン サ の A /D 変 換 値 を ト ル ク に 変 換 す る 係 数 3 . 2 セ ン サ の 変 換 係 数 と 単 位 系 基 本 制 御 プ ロ グ ラ ム で 使 用 さ れ る 単 位 系 は ， 各 セ ン サ に 対 す る 変 換 係 数 が 基 準 と な り ま す ． 位 置 や 速 度 ， ト ル ク と い っ た 指 令 値 や 位 置 リ ミ ッ ト 等 の 設 定 も こ の 単 位 に 合 わ せ る 必 要 が あ り ま す ．単 位 の 設 定 方 法 に よ っ て は ，M CD 0 3 の 内 部 で 値 が 小 さ く な り す ぎ て 動 作 し な い 場 合 や ， 大 き く な り す ぎ て オ ー バ ー フ ロ ー し て し ま う 場 合 が あ り ま す の で ご 注 意 く だ さ い ．
10 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 3 . 2 . 1 k e n ： エ ン コ ー ダ 変 換 係 数 エ ン コ ー ダ パ ル ス カ ウ ン ト を 位 置 に 変 換 す る 係 数 で す ．M C D 0 3 の 内 部 で ４ 逓 倍 カ ウ ン ト が お こ な わ れ る た め ， 4 倍 の 値 を 設 定 し ま す ． モ ー タ の 正 転 と エ ン コ ー ダ の 正 転 が 逆 の 場 合 ， 係 数 値 に “ － ” を 付 け ま す ． 【 例 １ 】 1 回 転 1 0 0 0 パ ル ス の エ ン コ ー ダ 付 モ ー タ を モ ー タ 出 力 軸 で [ r a d ] 単 位 で 制 御 す る 場 合 ． k e n = 2 . 0 f * 3 . 1 4 1 5 f / ( 1 0 0 0 . 0 f *4 . 0 f ) 【 例 2】 1 回 転 5 0 0 パ ル ス の エ ン コ ー ダ 付 モ ー タ に 1 0 0 :1 の 減 速 器 を 付 け ， 減 速 器 出 力 軸 を [ d e g ] 単 位 で 制 御 す る 場 合 ． k e n = 3 6 0 . 0 f / ( 1 0 0 . 0 f * 5 0 0 . 0 f * 4 . 0 f ) 【 例 3】 1 0 0 mm の ス ト ロ ー ク に 対 し て エ ン コ ー ダ が 1 0 0 0 0 パ ル ス 出 力 す る 直 動 装 置 で ， [ m m ] 単 位 で 位 置 制 御 す る 場 合 ． k e n = 1 0 0 . 0 f / ( 1 0 0 0 0 . 0 f *4 . 0 f ) 3 . 2 . 2 k p t ： ポ テ ン シ ョ メ ー タ 変 換 係 数 ポ テ ン シ ョ メ ー タ の 電 圧 値 の A /D 変 換 値 を 位 置 に 変 換 し ま す ． M C D 0 3 の A /D コ ン バ ー タ は 1 0 b it で あ る た め ， 最 大 値 は 1 0 2 3 と な り ま す ． k p t= 0 と す る と ， 位 置 制 御 の セ ン サ に は パ ル ス エ ン コ ー ダ が 選 択 さ れ ま す ． モ ー タ の 正 転 と ポ テ ン シ ョ メ ー タ の 正 転 が 逆 の 場 合 ， 係 数 値 に “ － ” を 付 け ま す ． 【 例 1】 可 動 範 囲 3 0 0 d e g の ポ テ ン シ ョ メ ー タ 付 き 装 置 を [ d e g ] 単 位 で 位 置 制 御 す る 場 合 ． k p t = 3 0 0 . 0 f / 1 0 2 3 . 0 f ; 【 例 2】 可 動 範 囲 1 . 0 m の 直 動 ポ テ ン シ ョ メ ー タ 付 き 装 置 を [ m] 単 位 で 位 置 制 御 す る 場 合 ．
11 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. k p t = 1 . 0 f / 1 0 2 3 . 0 f ; 3 . 2 . 3 k t q ： 電 流 セ ン サ 変 換 係 数 電 流 検 出 セ ン サ の 出 力 電 圧 の A /D 変 換 値 を ト ル ク あ る い は 電 流 に 変 換 し ま す ． M C D 0 3 の 電 流 検 出 セ ン サ I N A 2 1 4 は 最 大 5 A の 電 流 検 出 が 可 能 で ， こ の と き の A / D 変 換 値 が 1 0 2 3 に な り ま す ． k tq は 正 の 値 の み 取 り ま す ． 【 例 1】 モ ー タ を [ A ] 単 位 で 電 流 制 御 す る 場 合 ． k t q = 5 . 0 f / 1 0 2 3 . 0 f ; 【 例 2】 ト ル ク 定 数 2 0 mN m/A の モ ー タ に 5 0 ： 1 の 減 速 器 を 取 り 付 け た 装 置 で ， 減 速 器 出 力 軸 で [ mN m] 単 位 で ト ル ク 制 御 す る 場 合 ． k t q = 5 0 . 0 f * 2 0 . 0 f * 5 . 0 f / 1 0 2 3 . 0 f ;
12 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 4 . MCD03 ク ラ ス 4 . 1 メ ン バ 変 数 B Y T E b S t a t u s ; M C D 0 3 及 び パ ソ コ ン の ス テ ー タ ス ． c h a r E r r o r [ 2 5 6 ] ; エ ラ ー 発 生 時 に エ ラ ー メ ッ セ ー ジ が 書 き 込 ま れ ま す ． f l o a t f P o s i t i o n ; M C D 0 3 の 位 置 デ ー タ f l o a t f V e l o c i t y ; M C D 0 3 の 速 度 デ ー タ f l o a t f T o r q u e ; M C D 0 3 の ト ル ク デ ー タ W O R D w D i P o r t ; M C D 0 3 の 拡 張 コ ネ ク タ 入 力 ポ ー ト の 状 態 4 . 2 M C D 0 3 : : O p e n 書 式 B O O L O p e n ( B Y T E b Ta rg e t I D ) ; 引 数 B Y T E b Ta rg e t I D M C D 0 3 の I D ， 0 か ら 2 5 5 ． 戻 値 成 功 ： T R UE 失 敗 ： FA LS E 動 作 b I D に 設 定 し た M C D 0 3 を オ ー プ ン し ま す ． b I D に M C D 0 3 _ M A S T E R _ I D を 指 定 す る と ， す べ て の ID の M C D 0 3 が 応 答 し ま す ． ID が 分 か ら な い 場 合 や ， M C D 0 3 を 1 枚 し か 使 用 し な い 場 合 に M C D 0 3 _ M A S T E R _ I D を 設 定 し ま す ． M C D 0 3 が 緊 急 停 止 状 態 の 場 合 ， 緊 急 停 止 状 態 が 解 除 さ れ ま す ． S i m M o t o r が 設 定 さ れ て い る 場 合 ， こ れ を 解 除 し ま す ． 4 . 3 M C D 0 3 : : C l o s e 書 式 B O O L C l o s e ( v o i d ) ; 引 数 な し 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 を ク ロ ー ズ し ま す ． モ ー タ が 回 転 中 で あ る 場 合 な ど は ， M C D 0 3 は 動 作 を 停 止 し ま す ．
13 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 4 . 4 M C D 0 3 : : S e t T i m e o u t 書 式 B O O L S e t Ti m e o u t ( D W O R D d w Ti m e _ m s ) ; 引 数 D W O R D d w Ti m e _ m s タ イ ム ア ウ ト 値 ， ms 単 位 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 パ ソ コ ン 側 と M CD0 3 側 双 方 の 通 信 の タ イ ム ア ウ ト 値 を 設 定 し ま す ． d w Ti m e _ m s = 0 に す る と タ イ ム ア ウ ト は 無 効 に な り ま す ． 4 . 5 M C D 0 3 : : R e s e t 書 式 B O O L R e s e t ( v o i d ) ; 引 数 な し 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 を リ セ ッ ト し ま す ． U S B の 接 続 も リ セ ッ ト さ れ ま す ． 4 . 6 M C D 0 3 : : S e t I D 書 式 B O O L S e t I D ( B Y T E b N e w I D ) ; 引 数 B Y T E b N e w I D 新 し く 設 定 す る ID ， 0 ～ 2 5 5 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 に 新 し い I D を 設 定 し ま す ． 新 し い I D は M C D 0 3 の E E P R O M に 書 き 込 ま れ る た め 次 回 起 動 時 も 有 効 に な り ま す ． 4 . 7 M C D 0 3 : : G e t I D 書 式 B O O L G e t I D ( B Y T E * p b I D ) ; 引 数
14 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. B Y T E * p b I D 取 得 し た ID を 格 納 す る 変 数 へ の ポ イ ン タ 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 に 設 定 さ れ て い る I D を 取 得 し ま す ． 4 . 8 M C D 0 3 : : G e t Ve r s i o n 書 式 B O O L G e t Ve r s i o n ( c h a r Ve r s i o n [ 6 4 ] ) ; 引 数 c h a r Ve r s i o n [ 6 4 ] 取 得 し た バ ー ジ ョ ン 情 報 を 格 納 す る 変 数 へ の ポ イ ン タ ． 6 4 バ イ ト サ イ ズ 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 の プ ロ グ ラ ム バ ー ジ ョ ン 情 報 文 字 列 を 取 得 し ま す ． 文 字 列 の 最 大 値 は 6 4 バ イ ト 4 . 9 M C D 0 3 : : B l i n k 書 式 B O O L B l i n k ( B Y T E b N u m ) ; 引 数 B Y T E b N u m 点 滅 回 数 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 b N u m に 設 定 し た 回 数 L E D が 点 滅 し ま す ． チ ェ ッ ク 時 な ど に 使 用 し ま す ． 4 . 1 0 M C D 0 3 : : S e t P a r a m 書 式 B O O L S e t P a r a m ( P M C D 0 3 _ PA R A M p P a r a m ) ; 引 数 P M C D 0 3 _ PA R A M p P a r a m 制 御 パ ラ メ ー タ 構 造 体 の ポ イ ン タ 戻 値
15 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 に 制 御 パ ラ メ ー タ を 設 定 し ま す ． 4 . 1 1 M C D 0 3 : : G e t P a r a m 書 式 B O O L G e t P a r a m ( P M C D 0 3 _ PA R A M p P a r a m ) ; 引 数 P M C D 0 3 _ PA R A M p P a r a m 制 御 パ ラ メ ー タ 構 造 体 の ポ イ ン タ 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 に 設 定 さ れ て い る 制 御 パ ラ メ ー タ を 取 得 し ま す ． 4 . 1 2 M C D 0 3 : : C l e a r D a t a 書 式 B O O L C l e a r D a t a ( v o i d ) ; 引 数 な し 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 の デ ー タ を ク リ ア し ま す ．エ ン コ ー ダ の カ ウ ン ト 値 が 0 に な り ま す ． 4 . 1 3 M C D 0 3 : : G e t D a t a 書 式 B O O L G e t D a t a ( v o i d ) ; 引 数 な し 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 か ら デ ー タ を 取 得 し ま す ． ス テ ー タ ス ， 位 置 ， 速 度 ， ト ル ク ， デ ジ
16 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. タ ル 入 力 の デ ー タ が M C D 0 3 か ら 返 送 さ れ ，メ ン バ 変 数 の b S ta tu s ，fP o s itio n ， f Ve r o c i t y ， f To r q u e , w D i P o r t に 格 納 さ れ ま す ． 4 . 1 4 M C D 0 3 : S i m M o t o r 書 式 B O O L S i m M o t o r ( f l o a t f M a x Ve l o c i t y ) ; 引 数 f l o a t f M a x Ve l o c i t y 想 定 さ れ る 最 大 回 転 速 度 0 で S i m M o t o r を 解 除 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 S i m M o t o r を 設 定 す る こ と で ， 実 際 に モ ー タ を 動 作 せ る こ と な く ， 簡 易 な 動 作 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を 行 え ま す ． モ ー タ へ は P W M 信 号 が 出 力 さ れ ず ， f M a x Ve l o c i t y を 上 限 と し て 指 令 値 に 応 じ て M C D 0 3 内 部 で エ ン コ ー ダ の カ ウ ン タ を UP /D O WN カ ウ ン ト し ま す ．こ れ に よ り 位 置 や 速 度 の 擬 似 デ ー タ が 出 力 さ れ ま す ． パ ソ コ ン 側 の ソ フ ト ウ ェ ア の テ ス ト 時 に 使 用 す る と モ ー タ 暴 走 に よ る 危 険 が な く 便 利 で す ． S i m M o t o r は 位 置 セ ン サ と し て エ ン コ ー ダ 使 用 す る と き の み 有 効 で す ． S i m M o t o r は f M a x Ve l o c i t y = 0 と す る か ， 再 O p e n ( ) す る こ と で 解 除 さ れ ま す ． 4 . 1 5 M C D 0 3 : : S t o p 書 式 B O O L S t o p ( v o i d ) ; 引 数 な し 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 M C D 0 3 の モ ー タ 制 御 を 停 止 し ま す ． モ ー タ が 停 止 し ま す ． 電 磁 ブ レ ー キ が 作 用 し ま す ． M C D 0 3 が 緊 急 停 止 状 態 の 場 合 は ， 緊 急 停 止 状 態 が 解 除 さ れ ま す ．
17 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. 4 . 1 6 M C D 0 3 : : S e t P o s i t i o n 書 式 B O O L S e t P o s i t i o n ( f l o a t f R e f P o s i t i o n , f l o a t f Ve r o c i t y L i m i t , f l o a t f To r q u e L i m i t ) ; 引 数 f l o a t f R e f P o s i t i o n 目 標 位 置 f l o a t f Ve r o c i t y L i m i t 速 度 制 限 値 ， 絶 対 値 f l o a t f To r q u e L i m i t ト ル ク 制 限 値 ， 絶 対 値 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 位 置 制 御 指 令 で ， 目 標 位 置 と 速 度 制 限 ， ト ル ク 制 限 を 設 定 し ま す ． M C D 0 3 は 制 限 内 の ト ル ク ， 速 度 で 目 標 位 置 に 達 す る よ う 動 作 し ま す ． 目 標 位 置 と 速 度 制 限 ， ト ル ク 制 限 の 単 位 は ， 制 御 パ ラ メ ー タ の k p t 等 で 設 定 し た 単 位 に な り ま す ． M C D 0 3 か ら は ， ス テ ー タ ス ， 位 置 ， 速 度 ， ト ル ク ， デ ジ タ ル 入 力 の デ ー タ が M C D 0 3 か ら 返 送 さ れ ，メ ン バ 変 数 の b S ta tu s ，f P o s it io n ，f Ve r o c it y ，f To r q u e , w D i P o r t に 格 納 さ れ ま す ． f R e f P o s i t i o n が 制 御 パ ラ メ ー タ の 可 動 範 囲 制 限 を 超 え た 場 合 ，M C D 0 3 の 内 部 で ， f R e f P o s i t i o n > f P o s L i m i t H の と き ， f R e f P o s i t i o n = f P o s L i m i t H f R e f P o s i t i o n < f P o s L i m i t L の と き ， f R e f P o s i t i o n = f P o s L i m i t L と な り リ ミ ッ ト が か か り ま す ． ＊ 制 御 対 象 や 制 御 係 数 に よ っ て は ，制 限 範 囲 を オ ー バ ー し て 動 作 す る 場 合 が あ り ま す ． 4 . 1 7 M C D 0 3 : : S e t Ve l o c i t y 書 式 B O O L S e t Ve l o c i t y ( f l o a t f R e f Ve r o c i t y, f l o a t f To r q u e L i m i t ) ; 引 数 f l o a t f R e f Ve r o c i t y 目 標 速 度 f l o a t f To r q u e L i m i t ト ル ク 制 限 値 ， 絶 対 値 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 速 度 制 御 指 令 で ， 目 標 速 度 ， ト ル ク 制 限 を 設 定 し ま す ． M C D 0 3 は 制 限 内 の ト ル ク で 目 標 速 度 に 達 す る よ う 動 作 し ま す ．
18 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. M C D 0 3 か ら は ， ス テ ー タ ス ， 位 置 ， 速 度 ， ト ル ク ， デ ジ タ ル 入 力 の デ ー タ が M C D 0 3 か ら 返 送 さ れ ，メ ン バ 変 数 の b S ta tu s ，f P o s it io n ，f Ve r o c it y ，f To r q u e , w D i P o r t に 格 納 さ れ ま す ． 目 標 速 度 と ト ル ク 制 限 の 単 位 は ，制 御 パ ラ メ ー タ の k e n 等 で 設 定 し た 単 位 に 合 わ せ ま す ． 制 御 パ ラ メ ー タ の f P o s Li mi t _ h ， f P o s Li m i t _ l に よ る 可 動 範 囲 制 限 は 適 用 さ れ ず ， 動 作 を 継 続 し ま す ． 4 . 1 8 M C D 0 3 : : S e t To rq u e 書 式 B O O L S e t To r q u e ( f l o a t f R e f To r q u e ) ; 引 数 f l o a t f R e f To r q u e 目 標 ト ル ク 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 ト ル ク 制 御 指 令 で ， 目 標 ト ル ク を 設 定 し ま す ． M C D 0 3 は 目 標 ト ル ク に 達 す る よ う 動 作 し ま す ． M C D 0 3 か ら は ， ス テ ー タ ス ， 位 置 ， 速 度 ， ト ル ク ， デ ジ タ ル 入 力 の デ ー タ が M C D 0 3 か ら 返 送 さ れ ，メ ン バ 変 数 の b S ta tu s ，f P o s it io n ，f Ve r o c it y ，f To r q u e , w D i P o r t に 格 納 さ れ ま す ． 目 標 ト ル ク と す る か 電 流 と す る か は ， 制 御 パ ラ メ ー タ の k tq 等 で 設 定 し た 単 位 に 合 わ せ ま す ． 制 御 パ ラ メ ー タ の f P o s Li mi t _ h ， f P o s Li m i t _ l に よ る 可 動 範 囲 制 限 は 適 用 さ れ ず ， 動 作 を 継 続 し ま す ． 4 . 1 9 M C D 0 3 : : S e t D u t y 書 式 B O O L S e t D u t y ( S H O RT s D u t y ) ; 引 数 s h o r t s D u t y P W M の デ ュ ー テ ィ 比 に 対 応 す る 数 値 戻 値 成 功 ： T R UE ， 失 敗 ： FA LS E 動 作 P W M の デ ュ ー テ ィ 比 を 直 接 指 令 し ま す ．M C D 0 3 の P W M は 1 0 b i t で あ る た め ， s D u t y に は - 1 0 2 3 ～ 1 0 2 3 ま で の 値 が 設 定 で き ， デ ュ ー テ ィ 比 の ± 1 0 0 ％ に 対 応
19 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved. し ま す ． 設 定 値 に よ り ， s D u t y = 0 モ ー タ フ リ ー 0 < s D u t y ≦ 1 0 2 3 正 転 0 > s D u t y ≧ - 1 0 2 3 逆 転 s D u t y > 1 0 2 3 ブ レ ー キ の 4 つ の 動 作 を お 行 い ま す ． M C D 0 3 か ら は ， ス テ ー タ ス ， 位 置 ， 速 度 ， ト ル ク （ 電 流 ）， デ ジ タ ル 入 力 の デ ー タ が M C D 0 3 か ら 返 送 さ れ ，メ ン バ 変 数 の b S ta tu s ，f P o s it io n ，f Ve r o c it y ， f To r q u e , w D i P o r t に 格 納 さ れ ま す ． 制 御 パ ラ メ ー タ の f P o s Li mi t _ h ， f P o s Li m i t _ l に よ る 可 動 範 囲 制 限 は 適 用 さ れ ず ， 動 作 を 継 続 し ま す ．
20 Copyright ©2010 Arc Device All Rights Reserved.
