FPGA/CPLD友の会コミュのFPGAでのモータ速度制御

FPGAでモータの速度制御をしてみようかな、と思っていますがよくわかりません・・・

PWMは必要かなと思うので、PWMのDuty比を決める信号を
実測値と目標値から算出するのか？？？
もしそうなら、その算出法がわかればいいのかな、と思うのですが。。。

FPGAを使ってモータの速度制御を行う場合、どのような制御を行うのが一般的なのでしょうか？
CPUと同じような方針で、CPUで行うような制御をFPGAで組むのでしょうか？
CPUでよく使われる様なPID制御＋PWM　or　PLL＋PWMを用いる？

もし何かわかる方はよろしくお願いします。

もし必要ならば、以下の条件での場合にでお願いします。
・モータはわかりやすいように単相駆動
・センサはホールICでマグネットのNS極に応じた矩形波を出力
・トランジスタでブリッジ回路を組みTrをON／OFFしてモータに電力供給
・ノコギリ波とFPGAで算出した値を比較することで、PWM信号のDuty比を決める

コメント(6)

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[1] mixiユーザー 11月03日 02:46

モーターの種類に応じて最適な方法で駆動すればよいと思います。
CPUでそのモーターの種類を制御なさったことがあるのであれば同じ方法でよいはずです。と...モーターの種類がわからないのでなんともレスしにくいです。

[2] mixiユーザー 11月03日 07:40

まずはCPUで制御してパラメータを決めた方がいいと思います。
やることが同じならデバッグが早い方が良いですしモーターによって固有周波数が違ったりしますし

[3] mixiユーザー 11月04日 06:56

＞しっぽさん
ありがとうございます。
すいません。どのモータを使うかなど、まだ固まっていない部分も多いので・・・

＞passolaさん
ありがとうございます。
確かにデバッグの面での差は大きいですね。

＞しっぽさん・passolaさん
現実的にはCPUで可能なことは、FPGAでも可能という意識でいいのでしょうか？
よろしくお願いします。

[4] mixiユーザー 11月04日 09:36

CPUもFPGAも中の回路が違うだけで論理回路ですから…ただし規模が違うので
入らない論理はFPGAでは実現できません。

シーケンス的、時間系列的に行う必要があるものや、
割り込み対応する必要があるものはRTLで記述して全部FPGAでやるのは
とても面倒です。
現在の状態を全て識別するために覚えておかなければいけませんから
制御が複雑になってくるとFPGAの中にCPUを合成することも多いですし、
手段よりも、目的をいかに達成するかが重要ですね

単純に同じDutyのPWM波形を出すだけならFPGAでも十分なのですが、、

Hブリッジの場合は、デッドタイムにも気をつけてください。

[5] mixiユーザー 11月04日 21:49

この場合ですと、ルネサスのH8S系のCPUのほうが手っ取り早いと思います。PWMもステッピングモータのクロックも中で発生させられます。開発ツールもE10aなら15000円ぐらいですし、CPUボードも5000円以下で気の利いたものが手に入るでしょう。

[6] mixiユーザー 11月04日 22:36

＞しっぽさん、passolaさん
何度もありがとうございます。
お二人のおかげで、だいぶCPUとFPGAの差や性質がわかってきました。
確かに今回の場合、CPUの方が良いと思うのですが、
一度FPGAの感覚を感じておきたい気持ちもあるので、試しにやってみようと思います。
また何かあったらご質問するかもしれないですが、その際はよろしくお願いします。

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