PID制御で降圧レギュレターを

PWM制御で降圧レギュレター(12V->5V等)を考えています。

PID制御ソフトの解説等で、何か良い書籍をご存知の方いらっしゃいます?(初心者向けで^^)


たぶん、ディスクリートでフィードバック回路作ったほうが安くて楽そうなんですけども、時代はデジタルっぽいので、ちょっと頑張ってみたいと思います。


PID,IPD,PI,PD,ID,P,I,D スペルの組み合わせで制御を示すようですけども、基本はPIDでいいんですよね。

  • Kirinさん

    初心者向け(ベテラン向けでなくていいんですか?)の書籍がありましたのでご紹介します。


    基礎からの自動制御と実装テクニック (現場の即戦力)
    ISBN-10: 4774146811

    PIDの概略をイメージさせやすく解説し、理論もしっかり説明されています。


    演習で学ぶPID制御
    ISBN-10: 4627920512

    基礎知識は必要ですが電気系の方なら大丈夫だと思います。PID全般とディジタルについても説明されています。(前提としている基礎知識の本:演習で学ぶ基礎制御工学/ISBN-10: 4627918410)


    人に紹介している場合じゃないですね。自分も勉強しないと…

    すと@embedded property
  • すとさん

    さっそくご紹介ありがとうございます。

    はい、制御アルゴリズムはズブの素人なので、入門編から行きたいと思います。まずは「基礎からの自動制御と実装テクニック (現場の即戦力)」を眺めてみて、理解を深めたいと思います。
    (といいつつAmazonで全部大人買いしてみました^^)


    きっと係数のさじ加減がミソなんでしょうね。

    その昔、プリンターの紙送り制御プログラムの人が、
    「紙詰まりの検出は神業だよ」と親父ギャグを言っていたのを思い出しました♡
  • すとさんに紹介していただいた「基礎からの自動制御と実装テクニック (現場の即戦力)」を読み終えました。

    フィードバック制御をソフト屋さんにお願い(丸投げ)できるかなと思っていましたけれども、ラプラス変換してモデリングするとか、なかなかハードルが高そうです。
    でも、こういうところでMATLABが活躍するんですねー。

    負荷に合わせてダイナミックにスイッチング周波数を変えたりできて面白そうですね。

    さぁ、なんとなく分かってきたので実機を動かしてみたいと思います。


    PS
    「分かった」と「できる」は異なります^^;
  • 単純にソフトに置き換えると大変なので、上手くDSPと組み合わせるといいかもしれません。SHなんか得意分野ですね。

    モデルベースで行くならMATLABやLabVIEWがとても有効ですよね。費用対効果と言われると費用がアレなんで、キビシイですが…(^^;

    MATLABでモデルを作って、Cコードを吐き出させてSHで実装…なんてできると設計~実装の工数がぐっと削減できるんですけどね。


    すと@embedded property
  • その後ですけども、
    いつものケチケチプロジェクトなのでコスト優先で大胆にもG13を使って制御をやらせてみましたけども、ちょっと挫折気味です。

    MATLABなどのシミュレーターを使ってないせいか、安定性と応答性と効率化のトレードオフが難しいですね。
    重い負荷なら、安定して動作するんですけども
    負荷の変動が大きいとオーバーシュートやアンダーシュートが想定外にでてしまったり、
    無負荷時の安定性に難があったり、コイルやコンデンサの鳴きが出て、寒い状態です。

    ソフト制御と合わせて回路定数の見直しもしてますけど、一朝一夕にできるもんじゃないですね^^;

    その他ツールの使い勝手でも、RAMモニター機能を使うとADの連続スキャンに(ADチャンネルごとに変換バッファがないので)失敗したり、応答性能に影響が出るのでRRMできないので、走らせながらのパラメータチューニングが面倒くさいし、、、

    とりあえず、自分のモデリングスキルを棚に上げて、32MHzじゃ遅せーよ、と毒を吐きながらやってます。
  • Kirinさん

    応答が早すぎるとハンチングを起こすこともあるので、やはりPIDのバランスが大事かと思います。

    最初はPI(比例、積分)から始めるとやりやすいかもしれません。

    私もサーボモーターの速度制御で泣きを見た記憶が蘇りました(^^;


    すと@E.P.らぼ(kon)
  • すとさん

    応援ありがとうございます。
    無理せず欲張らず、一歩ずつ確実にパラメータを追い詰めてみたいと思います。

    ケチケチは気合で克服です!
  • In reply to Kirin:

    すとさん、遂に完成!

    ソーラーパネルによるエネルギーの自給自足生活が進行中です。
    夏の暑い時期は無事乗り越えられましたので、後は日照時間の短い冬も越せれば実証完了となります。

    最近はシステム仕様書ばっかりで、回路図もマイコンプログラミングもしてませんねー。
    仕様書をハード屋さんとソフト屋さんに渡して中身を作ってもらっていますけれども、
    でもやっぱり制御工学科出身のソフト屋さんは一味違いますね。MPPTもPIDも楽々仕上げてくれましたし。

    そうそう、A/DやPWMの分解能をあげるよりも分解能が悪くなってもフィードバック周期を早くしたほうが全然安定しますね。
    あと、コンデンサを大きくすると、CPUをのろまにしても大丈夫みたいです。