DCモーター制御-速度-トルク曲線

DCモーターの速度-トルク曲線を実際に使用する方法を理解できません。

速度とトルクの曲線の勾配は、モーターの設計によって定義されると理解しています。曲線の正確な位置は、印加される電圧に依存します。したがって、電圧が変更されると、速度-トルク曲線も変更されますが、電圧が変更される前の初期曲線と平行のままです。下の図を参照してください。

したがって、直感的に推測できるのは、モーターを特定の目標動作点（目標速度と目標トルク）で使用する場合、対応する速度-トルク曲線Cdにモーターのデータシートで指定された勾配があり、動作点を通過することです。この曲線Ｃｄは、対応する電圧Ｖｄで得られる。下の図を参照してください。

したがって、次の推測では、モーターをこの望ましい動作点で動作させるには、モーターに印加する電圧をVdに設定し、電流Id（トルクとトルク定数を使用して計算）を印加する必要があります。

今私が読んだことから、これはDCモーターコントローラーで行われていることではありません。これらは、maxonによって次の図に示されているように、電流と何らかのPWMマジックを使用してのみモーターを駆動しているようです。

DCモーター制御で電圧が使用されず、電流のみが使用される理由は誰でも知っていますか？電圧を変更しない場合、速度を設定する方法がわかりません。そして、PWMは何に役立ちますか？

私はインターネットで何時間も探しましたが、関連するものを見つけることができませんでした。

おかげで、

アントワーヌ。

問題は、電圧と電流の両方を制御できないことです。電圧をかけると、モーターは必要な電流を引き出します（その電流を供給する能力に応じて）。または、電圧を自動的に調整して目的の電流を維持する電流コントローラーを作成します。

アナロジーは、蜂蜜を通してオブジェクトを押すことです。電圧は適用している力に相当し、電流はオブジェクトの速度に相当します。

オブジェクトは、押している強さやオブジェクトのサイズに応じた速度で移動します。ゆっくりとすばやく押すことはできません。また、強く強くゆっくり押すこともできません。オブジェクトを特定の速度で移動させたい場合は、その速度で移動するまで加える力の量を調整するしかありません。動きが速すぎる場合は、力を減らします。遅すぎると、あなたは力を増やします。

これがモーターの制御方法です。PWMの「マジック」は、電圧コントローラを実際に高温にしない電圧を制御する方法にすぎません。（別の方法は、非常に熱くなる線形電圧源です）。

モーターコントローラーで何が起こっているのかを説明する前に、別のグラフを見てみる価値があります。

ここで、モーターによって生成されるトルクは、巻線を流れる電流の関数のみであり、かなり線形であることがわかります。モーターで特定のトルクを生成したい場合は、必要な電流をグラフで調べ、電流コントローラーにこの電流を供給するように指示するだけです。これは、実際の電流を常に測定し、モーターの電圧を（PWMマジックを使用して）調整することによって行われます。

これで、ロボットのコントローラに非常に良い状況ができました。摩擦のない世界を想定すると、モータートルクは加速度に比例します。加速度を制御できれば、モーターの速度と位置を簡単に制御できます。

モーター位置コントローラーは、モーターから必要な軌道を認識しており、この軌道中のすべての点で必要なトルクを計算できます（これは、軌道のすべての点での加速度を認識しているためです）。また、摩擦のために正確ではないモーターの実際の位置も調べており、その位置誤差を使用して、必要なトルクの量を調整しています。次に、トルク要求を現在の要求に変換し、それを現在のコントローラーに提供します。

そして、あなたはサーボを持っています。