n_shinichi’s blog

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倒立振子ロボ 連続回転サーボ SG90-HV(デジタル式) v.s. FS90R(アナログ式) 制御への影響...

M5stickくん SG90-HV連続サーボ、サーボホーン小径タイヤで

 立つには立つ。。。けど、どーにも納得いく安定性が得られない。

 

木楽らぼさんのは理想的な安定した制御揺れで

 外乱にも非常に強い。。。

姿勢角積分を木楽らぼさん同様に入れてるけどいまいち。

 

タイヤの動きをよく観察すると

 木楽らぼさんの動きにはない小刻みな振動が自分のM5stickくんにはある。

 運動方程式からはそんな高周波成分は出そうにないのに。

 伝達関数とか出してないけど。

 

何が違う。。。でもっかいおさらいしてて

 連続サーボの制御仕様が違うことに気がついた。

 自分のはSG90-HV 木楽らぼさんのはFS90R

 

出力特性はほぼ同じなんで気にしてなかったけど制御仕様を

 よく見ると、 

 SG90-HVはデジタル制御。安物なのに。

 FS90Rは ”アナログ制御” こっちの方が100円ほど高いのに...

 

倒立振子みたいな微妙な動かし方をするのにはあまり向いてない

 可能性がありそう。

そもそも・・・ SG90はデジタル制御式のサーボなので
 サーボとして使うには優秀で
 ある指定角度まで全力で動いて、
 ちょっとでも負荷が掛かって位置がずれると全力で
 復帰しようする。保持力が高い。サーボにはありがたい。

でもこれをそのまま連続回転型に応用すると
 PWMっぽい変な不連続パルス?で駆動されてる
 らしい・・・?。

FEETECHの FS90R、これは秋月とかで100円ほど高い... 

 こちらは
 指令値に応じてコンパレータでパルス比較した
 分アナログで駆動されるらしい。
 PID風に制御されるのでサーボで使う時は
 指令値から離れないと復帰力は出ないので
 保持力は弱くなる。サーボ的にはいまいち。

 でも連続回転型で使うとパルス幅に応じてアナログ
 電圧で動かすのでパルスに応じてリニア的な

 回転特性になるらしい。

 

これを踏まえると、、、なんとなく動きの違い、

SG90-HVでは難しい?の謎が解けそうな気がしてきた...

 

SG90サーボの回転速度は非常に遅い。毎秒2回転以下。

デジタルといってもとても数十kHz以上で動かしてるとは

思えないし必要もない。

数十Hzのパルス駆動でもサーボ動作的には全く問題ない。

でもこれが倒立振子ロボの駆動で使うと、、、

 

数十Hzだとしたら制御性に影響大。

だいたい100Hzの制御周期で倒立ロボは回してるので

低回転域分解能がなくなってしまう。

 

たとえば10Hzのパルス駆動だったら・・・・・

 Duty1/10で、、、10msのパルス。

 

倒立100Hz周期制御で Powerを 1/10 で指令してても

 100Hz毎に 10msの駆動で更新・・・それって全開連続回転。。。みたいな。

 

実際はSG90-HVの規定パルス指令周期は50Hzらしいけど。

倒立制御が微小偏位でもギクシャクはこれか!???

 

反転動作ではなく同一方向回転でもやたらと

ジジジって言うのはこの辺効いてるのかもしれん

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それが、アナログ制御のFS90Rだと・・・

 回路構成からしてけっこう線形に近い制御が低速から

 保てることになる。

 アナログアンプ構成でモータ回してるなら消費電流的には

 うれしくない けど。

 

ネットで連続回転サーボでさらに小径タイヤでの

倒立振子はよくよく探すとFS90Rのしか見当たらない。

で、それってたいてい木楽らぼさん... ^^;

 

SG90-HVの小径タイヤは自分しかいない。。。?
 やっぱしけっこうこれは自慢できるのかもしれん

 

でもやっぱしFS90R試すしかないな。。。