ArduinoでタコメーターをつくりPI制御を作成しました

1. Arduinoのタコメーター
でPI制御
丹野 嘉信
2015/02/03
tannoyoshinobu@gmail.com

2. 目次
• 流れ
• 部品
• 回路図
• 制御図
大学の教材用に作成したタコメーターのサンプル

3. PI制御の流れ
1. Arduinoからアナログ電圧をFETに出力
2. 外部電源とモーター間の電流を制御
3. モーターの回転に応じてタコメータ用のモーターが回転
4. タコメータ用のモーターからArduinoで電圧取得
• １の電圧を目標値、４の電圧を出力値とした時のPI制御を行う

4. PI制御の結果
目標値
1-0Vステップ信号（上部黄色の線）
出力値
上部紫色の線
目標値に出力値が近づこうと
しているのが分かる
（制御してるっぽい！）
SimulinkのScopeを使ったグラフ

5. 利用した部品・機材
製品分類 型番 商品名 単価 必要個数 単価x個数
Arduino Mega 2560 R3 6210 1 6210
FET 23K2232 100 1 100
ダイオード 1N4007 100 1 100
コンデンサ 積層セラミックコンデンサー０．１μＦ５０Ｖ 100 1 100
抵抗 1.5kΩ RD25S 1K5 100 1 100
抵抗 100kΩ CFS50J100KB 100 1 100
電池ケース（外部電源) 電池ボックス・電池ケース（コード付き） 単4 60 1 60
乾電池単4 LR03N/10S 358 1 358
ブレッドボード BB-801 200 1 200
ブレッドボード・ジャンパーコード（オス－オス）セット BBJ-65 200 1 200
FA130RA モーターマウント/2段プーリー付き 154 2 308
マブチモータージョイント 473 1 473
合計 8309
使用言語 Matlab2014b
ライブラリ Simulink Simulink用のArduinoブロック

6. 回路図
• [ArduinoとMATLABで制御計をはじめよう！]Ｐ56-57より
• 指令値入力用ポテンショ部分はいらない

7. 制御図
• 入力ピンと出力ピンは適宜変えること
• エクスターナルモード中にP,Iゲインを変えるとグラフに反映されるの
が強み

8. Q And A
Q 1. 一番大変だったことは？
A 1. モーターがぶれないように固定すること
Q2. どうしてArduino Mega使ったの?
A2. エクスターナルモードを利用するためです。
書き込むだけならUNOでも問題ありません
Q3. SimulinkやMatlabがないのでできません！
A3. リアルタイムにパラメータ変更、デフォルトのグラフ表示
機能など使わなくても良い場合はProcessingでも実現可能です

9. 参考文献
• ArduinoとMATLABで制御計をはじめよう！ P54-69