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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 (MCU) は、(速度とトルクを制御する) センサレス、または (位置と速度とトルクを制御する) センサ付きモーター制御アプリケーションに関する専門知識を活用しており、一部の Piccolo™ マイコンに搭載済みのスペシャル・ライブラリを使用する方法で実現できます。 

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 モーター制御ソリューションは評価と開発を容易にするために、さまざまな評価基板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

ユニバーサルな三相モーター・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
  • 安定性と信頼性が高く、回復に役立つフィードバックを制御システムに提供
  • 各種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

制御ループのチューニング

  • 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
  • ユーザー調整可能な速度コントローラ
  • PowerWarp テクノロジーは、部分負荷時のエネルギー節約に貢献

システムのフレキシビリティ

  • 各種 3 相モーター・システム向けの設計を採用
  • 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

  • 磁界減衰を通じて、設計値を上回る回転子の速度を許容し、モーターのサイズを最適化可能
  • 磁界増強によりモーターの磁界を大きくし、モーターのサイズを最適化可能

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は、以下のような多様な構成に貢献: 

  • ライブラリをフィードバックのみに使用
  • ユーザーによる制御の調整がわずかで済む、高度な抽象化済みのセンサレス FOC トルク・ループ、またはトルクと速度のループ
  • フル・カスタマイズ可能な制御システム 

InstaSPIN-MOTION

TI の InstaSPIN-MOTION ソリューションは、LineStream Technologies の SpinTAC を活用しています。  InstaSPIN-MOTION ソリューションは、速度と位置の高精度制御や外乱の最小化を必要とするアプリケーション、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 ソリューションは、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高精度なシステム制御を実現
  • SpinTAC の慣性推定機能は、モーターを回転させてフィードバックを測定する方法で、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

  • 緩やかな低速応答から、急峻な高速応答まで、単一係数を使用するチューニングで制御のテストとチューニングを迅速に実施可能
  • アプリケーションの速度、位置、負荷範囲が可変であるときに、それらの範囲全体で機能する単一ゲイン (帯域幅) を使用する方法で、多変量 (変数が複数) の PID ベース・システムで複雑さの低減とシステムのチューニング時間短縮に貢献
  • 単一のパラメータで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します。
    • サイクル遷移
    • 負荷変動
    • 環境的外乱
  • 最大限の制御を実現し、PI コントローラより迅速な回復、発振の低減、最小のオーバーシュート/アンダーシュートに貢献

動作プロファイルの実行

  • SpinTAC はプロセッサ上で動作し、2 つの位置と速度の間で構成できる滑らかな軌道を生成
  • 各動作に対してユーザーが入力したジャークと加速度の制約を満たせるように、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) を数分で迅速に構築し、状態ベースのロジック (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) を使用して複数の動作状態を組み合わせ
  • マイコン上の C コードに軌道を直接埋め込み

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ール構造の設計を採用しており、開発中アプリケーションに InstaSPIN™-MOTION 機能を追加する際に高いフレキシビリティを確保できることを提示しています。使用可能なアーキテクチャ:

  • 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、さまざまな評価基板に実装済みなので、モーター制御アプリケーションの評価と開発を容易に実施できます。追加のサポートが必要な場合、InstaSPIN User's Guide (英語) または E2E forum (英語) をご覧ください 

F28004xC シリーズ用 InstaSPIN-FOC ソリューションを開発するための最新ソフトウェアと技術資料のパッケージです。

この GUI はすべてのモーター制御 SDK InstaSPIN-FOC プロジェクトが共通して使用する変数を実装しています。

F2806x、F2805x、F2802x の各シリーズ向けに InstaSPIN-FOC および InstaSPIN-MOTION ソリュ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。

MotorWare ベースの InstaSPIN ソリューションを対象にして、多くの一般的な特長と機能を提示する、安定的なデモ用 GUI です。

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