マイコン(MCU)

TI の InstaSPIN™ モーター制御ソリューション

TI の InstaSPIN のセンサレス、3 相モーター・ソリューションによって、単純なアプリケーションか複雑な設計かにかかわらず、モーター制御アプリケーションの設計が簡単になります。TI の InstaSPIN 対応マイコンは、センサレス(速度およびトルク)またはセンサ付き(位置、速度、およびトルク)モーター制御アプリケーションの設計者に専門知識を提供し、一部の Piccolo™ マイコンに搭載されているスペシャル・ライブラリによって実現します。 

InstaSPIN-FOC

あらゆる 3 相モーターのセンサレス(FAST ソフトウェア・エンコーダ)トルク/速度制御

  • モーター・パラメータの識別
  • アプリケーション:コンプレッサ、ポンプ、および AC ドライブ

InstaSPIN-MOTION

あらゆる 3 相モーターのセンサ付き位置/速度モーション制御

  • 単一変数による位置/速度制御チューニング
  • アプリケーション:ロボット、CNC、サーボ

ツールとソフトウェア

InstaSPIN ソリューションは評価と開発を容易にするために、さまざまな評価モジュールで提供されています。

  • 評価および開発用の GUI
  • 資料とサポート付きのソフトウェア

InstaSPIN-FOC

InstaSPIN-FOC(フィールド・オリエンテッド・コントロール、磁界方向制御)技術により、モーター制御設計の初心者でも、あらゆる種類の 3 相、可変速度モーター制御システムをわずか数分で識別し、チューニングとフル制御が可能になります。

InsatSPIN-FOC 機能

InstaSPIN-FOC 機能

モーターの識別

  • データシートは不要
  • 単純なモーター銘板データ(最大電圧、電流)に基づいて 1 回でパラメータを識別
  • オプションの Rs オンライン機能により、抵抗の変化をトラッキングし、動作中に補正を実現

FAST ソフトウェア・エンコーダ

ユニバーサルな 3 相モーター・ソフトウェア・エンコーダ

  • 回転子フラックス・オブザーバ/推定ツール
  • チューニング不要
  • 安定性、信頼性が高い回復可能な制御システムへのフィードバック
  • 制御システムで使用できる独自の高品質フィードバック信号

制御ループ・チューニング

  • FOC 電流コントローラの自動チューニングによる安定した動作
  • ユーザー調整による速度コントローラ
  • PowerWarp テクノロジーで部分負荷時の電力を節約

システムのフレキシビリティ

  • すべての 3 相モーター・システム用に設計
  • シンプルな API インターフェイス
  • 熟練ユーザーはフル・カスタマイズが可能

磁界制御

  • 磁界減衰により回転子の速度を設計値よりも高め、モーターのサイズを最適化
  • 磁界増強によりモーターの磁界を増加し、モーターのサイズを最適化

ソフトウェア・アーキテクチャ

フレキシブルなライブラリによって以下のような多様な構成が可能  

  • ライブラリをフィードバックのみに使用
  • 完全に抽象化されたセンサレス FOC トルク、最小限のユーザー制御調整によるトルク/速度ループ
  • フル・カスタマイズ可能な制御システム 

InstaSPIN-MOTION

TI の InstaSPIN-MOTION は、LineStream Technologies の SpinTAC を活用しています。 InstaSPIN-MOTION は、正確な速度/位置制御や外乱の最小化が必要なアプリケーション、および複数状態間の遷移や動的な変動が発生するアプリケーションに最適です。 

InstaSPIN-MOTION は、InstaSPIN-FOC の特徴と機能をすべて含む上位互換のソリューションです。

InstaSPIN-MOTION の機能

InstaSPIN-MOTION の機能

慣性の識別

  • 慣性を使用して、幅広い範囲の慣性変動にわたって最も正確なシステム制御を実現
  • SpinTAC の慣性推定機能では、モーターを回転させてフィードバックを測定することで、システムの慣性を自動的に測定

シンプルなチューニング

  • 単一変数のチューニングによって制御をすばやくテストして調整でき、柔らかい応答から硬い応答までさまざまに対応
  • アプリケーションの可変速度範囲、位置および負荷範囲の全体にわたって機能する単一ゲイン(帯域幅)により、複数の変数を使用した PID ベースのシステムと比較して、複雑さやシステムのチューニングにかかる時間を削減
  • 単一のパラメータが位置と速度の両方をチューニング

外乱の排除

  • SpinTAC コントローラは、以下の要因による外乱を自動的に排除
    • サイクル遷移
    • 変動する負荷
    • 環境的外乱
  • 最大限の制御を適用して PI コントローラよりも迅速に回復し、発振も小さく、オーバーシュート/アンダーシュートは最小

動作プロファイルの実行

  • SpinTAC はプロセッサ上で動作し、2 つの位置/速度間に設定可能なスムーズな軌道を生成
  • 各動作に対してユーザーが入力したジャークおよび加速度の制約を満足するために、動作エンジンが最適な曲線を自動的に生成

軌道の計画

  • 各種の動作状態(ポイント A からポイント B)を数分ですばやく構築し、状態ベースのロジックによってそれらを結合(所定時間だけ保持、割り込みを待機、ロジックに基づいて状態 C または D に遷移など)
  • 軌道をマイコン上で直接 C コードに埋め込み

ソフトウェア・アーキテクチャ

サンプル・プロジェクトはモジュラー構造で設計され、InstaSPIN-MOTION の機能をアプリケーションに追加する際のフレキシビリティを示しています。アーキテクチャには、次のものがあります。

  • センサレス速度制御
  • センサ付き速度制御
  • センサ付き位置(サーボ)制御

主なツールとソフトウェア

TI の InstaSPIN 3 相モーター・ソリューションは、さまざまな評価モジュールに提供され、モーター制御アプリケーションの評価と開発を容易にします。さらにサポートが必要な場合には、InstaSPIN User's Guide(英語)または E2E フォーラムを参照してください。  

InstaSPIN-FOC および InstaSPIN-MOTION ベースのアプリケーションを開発するためのソフトウェアと技術資料のパッケージです。

この GUI はすべての MotorWare プロジェクトで共通して使用される変数を備えており、評価と開発に役立ちます。

一般的な特長と機能の多くを示している、安定したデモ用 GUI です。

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