Diff: controller.h

Revision:

13:ba71733c11d7

Parent:

12:459af534d1ee

Child:

14:02411880ffb9

--- a/controller.h	Fri Jan 04 12:00:48 2013 +0000
+++ b/controller.h	Fri Mar 01 02:10:59 2013 +0000
@@ -1,58 +1,60 @@
 #ifndef __controller_h
 #define __controller_h
 
-#define PI 3.14159265358979 // def. of PI
-/*********** User setting for control parameters (begin) ***************/
-//#define SIMULATION          // Comment this line if not simulation
-//#define USE_CURRENT_CONTROL // Current control on. Comment if current control off.
-#define CONTROL_MODE    0   // 0:PID control, 1:Frequency response, 2:Step response, 3. u=Rand to identify G(s), 4) FFT identification
-#define DEADZONE_PLUS   0//1.  // deadzone of plus side
-#define DEADZONE_MINUS  0//-1.5 // deadzone of minus side
-#define GOOD_DATA           // Comment this line if the length of data TMAX/TS2 > 1000
-    // encoder
-#define N_ENC   (24*4)     // "*4": QEI::X4_ENCODING. Number of pulses in one revolution(=360 deg) of rotary encoder.
-#define CH_A    p29         // A phase port
-#define CH_B    p30         // A phase port
+#define PI 3.14159265358979 // 円周率πの定義
+
+/*********** 使用するポート、サンプル時間、制御ゲインなどの設定 (ここから) ***************/
+//#define SIMULATION          // ブラシ付DCモータの特性をシミュレーションするとき、コメント外す
+//#define USE_CURRENT_CONTROL // 電流制御ありのとき、コメント外す   Current control on. Comment if current control off.
+
+//#define DEADZONE_PLUS   0//1.  // deadzone of plus side
+//#define DEADZONE_MINUS  0//-1.5 // deadzone of minus side
 
-#define DA_PORT p18           // analog out (DA) port of mbed
+    // エンコーダの設定
+#define N_ENC   (24*4)      // エンコーダ分解能（4逓倍）＝1回転分のパルス数×４    "*4": QEI::X4_ENCODING. Number of pulses in one revolution(=360 deg) of rotary encoder.
+#define CH_A    p29         // A相用ポート   A phase port
+#define CH_B    p30         // B相用ポート   A phase port
 
-#define PWM_FREQ 20000.0  //[Hz], pwm freq. (> 1/(DEAD_TIME*10))
-#define DEADTIME 0.0001   // [s], deadtime to be set between plus volt. to/from minus
-#define TS0     0.002//0.001      // [s], sampling time (priority highest: Ticker IRQ) of motor current i control PID using timer interrupt
-#define TS1     0.002//0.01       // [s], sampling time (priority high: RtosTimer) of motor angle th PID using rtos-timer
-#define TS2     0.2        // [s], sampling time (priority =main(): precision 4ms) to save data to PC using thread. But, max data length is 1000.
-#define TS3     0.002        // [s], sampling time (priority low: precision 4ms)
-#define TS4     0.2         // [s], sampling time (priority lowest: precision 4ms)  to display data to PC tera term
+    // タイマーのサンプル周期等
+//#define PWM_FREQ 20000.0   // [Hz], PWMチョッピング周波数  pwm freq. (> 1/(DEAD_TIME*10))
+//#define DEADTIME 0.0001    // [s], デッドタイム（モータに加える電圧の正負が変わるときに上下アーム短絡を避けるために同時オフする時間）  // [s], deadtime to be set between plus volt. to/from minus
+#define TS0     0.002      // [s], timerTS0のサンプル時間（電流制御用）   sampling time (priority highest: Ticker IRQ) of motor current i control PID using timer interrupt
+#define TS1     0.002      // [s], timerTS1のサンプル時間（位置制御用）   sampling time (priority high: RtosTimer) of motor angle th PID using rtos-timer
+#define TS2     0.2        // [s], timerTS2のサンプル時間（不使用） sampling time (priority =main(): precision 4ms) to save data to PC using thread. But, max data length is 1000.
+#define TS3     0.002      // [s], timerTS3のサンプル時間（データセーブ用） sampling time (priority low: precision 4ms)
+#define TS4     0.2        // [s], timerTS4のサンプル時間（モニタ表示用）  sampling time (priority lowest: precision 4ms)  to display data to PC tera term
 //void    timerTS1(void const *argument), CallTimerTS3(void const *argument), CallTimerTS4(void const *argument);
 //    RtosTimer RtosTimerTS1(timerTS1);  // RtosTimer priority is osPriorityAboveNormal, just one above main()
 //    Thread ThreadTimerTS3(CallTimerTS3,NULL,osPriorityBelowNormal);
 //    Thread ThreadTimerTS4(CallTimerTS4,NULL,osPriorityLow);
-#define TMAX    5.0          // [s], experiment starts from 0[s] to TMAX[s]
+#define TMAX    5.0          // [s], プログラム開始から終了までの時間   experiment starts from 0[s] to TMAX[s]
+#define N_DATA  1000        // PC上のmbed USB ディスクにセーブするデータの数
 
     // 電流制御マイナーループ
-#define iKP    10./2     // 電流制御PIDのPゲイン
-#define iKI    100./2    // 電流制御PIDのIゲイン
-
-#define vMAX  3.3
+#define iKP    10./2     // [V/A], 電流制御PIDのPゲイン
+#define iKI    100./2    // [V/A s], 電流制御PIDのIゲイン
+#define iKD    0         // [V/A/s], 電流制御PIDのDゲイン
+#define vMAX   3.3       // [V], 指令電圧の最大値（超えるとこの値に制限する）
 
     // 速度制御メインループ
-#ifdef USE_CURRENT_CONTROL
- #define wKp 0.05        // 速度制御PIDのPゲイン
- #define wKi 2.50        // 速度制御PIDのIゲイン
-#else
- #define wKp 0.05        // 速度制御PIDのPゲイン
- #define wKi 0.5//2.50        // 速度制御PIDのIゲイン
+#ifdef USE_CURRENT_CONTROL  // 電流制御ありのとき
+ #define wKp 0.05               // [A/(rad/s)], 速度制御PIDのPゲイン
+ #define wKi 2.50               // [A/(rad/s) s], 速度制御PIDのIゲイン
+ #define wKd 0                  // [A/(rad/s)/s], 速度制御PIDのDゲイン
+#else                       // 電流制御なしのとき
+ #define wKp 0.05               // [A/(rad/s)], 速度制御PIDのPゲイン
+ #define wKi 0.5//2.50          // [A/(rad/s) s], 速度制御PIDのIゲイン
+ #define wKd 0                  // [A/(rad/s)/s], 速度制御PIDのDゲイン
 #endif
+#define iLPF   0.95         // 0-1, 速度に対する1次LPFの強さ; Low Pass Filter, G(z)=(1-a)/(z-a)
+#define iMAX   3.3          // [A], 電流指令の最大値
 
-#define iLPF   0.95     // 0-1, 速度に対する1次LPF; Low Pass Filter, G(z)=(1-a)/(z-a)
-#define iMAX   3.3     // [A], ｑ軸電流指令のMAX制限（異常に大きい指令値を制限する）
-
-#define R_SHUNT     1.25    // [Ohm], shunt resistanse
-/*********** User setting for control parameters (end) ***************/
+#define DA_PORT p18         // デバッグ用DAポート   analog out (DA) port of mbed
+/*********** 使用するポートやサンプル時間、制御ゲインなどの設定 (ここから) ***************/
 
 
+    // モータの定数、信号などの宣言
 typedef struct struct_motor_parameters{
-    // モータの定数、信号など
  #ifdef SIMULATION // シミュレーションのとき
     float  L;      // [H], インダクタンス
     float  R;      // [Ω], モータ巻線抵抗
@@ -60,47 +62,49 @@
     float  Jm;     // [Nms^2], イナーシャ
     float  Tm;     // [Nm], モータトルク
     float  TL;     // [Nm], 負荷トルク
+    float  p;      // 極対数
  #endif
-    float  th[2];  // [rad].   ロータの位置, th[0]=th(t), th[1]=th(t-TS0)
-    float  w;      // [rad/s], モータ速度
+    float  th[2];  // [rad], モータの回転角, th[0]は現在の値, th[1]はTS0[s]だけ過去の値
+    float  w;      // [rad/s], モータの回転速度
     float  w_lpf;  // [rad/s], フィルタで高周波ノイズを除去したモータ速度
-    float  i; // [A], αβ軸電流 iab = [iα;iβ];
-    float  v;      // [V], motor 電圧
-    float  p;      // 極対数
+    float  i;      // [A], モータ電流
+    float  v;      // [V], モータ電圧
 }motor_parameters;
 
+    // 電流制御マイナーループの定数、変数の宣言
 typedef struct struct_current_loop_parameters{
-    // 電流制御マイナーループの定数、変数
-    float  i_ref;      // iの目標値
-    float  v_ref; // vdqの目標値
-    float  eI_i;  // 電流制御用偏差の積分値（積分項）
+    float  i_ref;  // iの目標値
+    float  v_ref;  // vの目標値
+    float  eI;     // 電流制御用偏差の積分値（積分項）
+    float  e_old;  // 電流制御用偏差の1サンプル過去の値
 }current_loop_parameters;
 
+    // 速度制御メインループの定数、変数の宣言
 typedef struct struct_velocity_loop_parameters{
-    // 速度制御メインループの定数、変数
     float  w_lpf;          // [rad/s], モータ速度(LPF通過後)
     float  w_ref;          // [rad/s], モータ目標速度
-    float  tan_beta_ref;   // [rad],   モータ電流位相
     float  i_ref;          // 電流指令[A]
-    float  eI_w;           // 速度制御用偏差の積分値（積分項）
+    float  eI;             // 速度制御用偏差の積分値（積分項）
+    float  e_old;          // 速度制御用偏差の1サンプル過去の値
 }velocity_loop_parameters;
 
-extern void timerTS0();    // timer called every TS0[s].
-extern void timerTS1(void const *argument);    // timer called every TS1[s].
-extern void timerTS2();    // timer called every TS2[s].
-extern void timerTS3();    // timer called every TS3[s].
-extern void timerTS4();    // timer called every TS4[s].
+    // タイマー宣言
+extern void timerTS0();    // TS0[s]ごとにコールされるタイマー   timer called every TS0[s].
+extern void timerTS1(void const *argument);    // TS1[s]ごとにコールされるタイマー   timer called every TS1[s].
+extern void timerTS2();    // TS2[s]ごとにコールされるタイマー   timer called every TS2[s].
+extern void timerTS3();    // TS3[s]ごとにコールされるタイマー   timer called every TS3[s].
+extern void timerTS4();    // TS4[s]ごとにコールされるタイマー   timer called every TS4[s].
 
-extern void init_parameters();    // IPMSMの機器定数等の設定, 制御器の初期化
+extern void init_parameters();    // モータの機器定数等の設定, 制御器の初期化する関数の宣言
 
-extern unsigned long _count;   // sampling number
-extern float   _time;          // time[s]
+extern unsigned long _countTS0;   // TS0[s]ごとのカウント数
+extern float   _time;          // [s], プログラム開始時からの経過時間
 
 extern motor_parameters            p;  // モータの定数、信号など
 extern current_loop_parameters     il; // 電流制御マイナーループの定数、変数
 extern velocity_loop_parameters    vl; // 速度制御メインループの定数、変数
 
-extern float data[][5];    // memory to save data offline instead of "online fprintf".
-extern unsigned short _count_data;    // counter for data[1000][5]
+extern float data[][5];             // PC上のmbed USB ディスクにセーブするデータ   // memory to save data offline instead of "online fprintf".
+extern unsigned short _countTS3_data;  // data[i][5]のカウンタ
 
 #endif
\ No newline at end of file