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ステッピング モーターの Averaged モード

このモデルでは、Stepping および Averaged の各シミュレーション モードでシミュレートされるステッピング モーターを説明します。Averaged モードの目的は、滑りを発生させない任意の負荷に対する、より高速なシミュレーションです。結果の不正確な解釈を防ぐため、ステッピング モーターにはおおまかな滑り検出機能があり、警告またはエラーを生成するように設定できます。

ステッピング モーターの定格慣性負荷は、1e-3 kg*m^2 です。負荷慣性 (ワークスペース パラメーター J) を 0.2 kg*m^2 に増やすか、負荷減衰 (ワークスペース パラメーター L) を 2 N*m/s に増やすと、どちらのシミュレーション モードでも、1 秒あたり 50 フル ステップのステップ レート要求に対する滑りが示されます。いったん滑りが発生すると、結果は発散します。Averaged モードでは、ステッピング モーターの速度コントローラーが滑りを検出し、同期動作を維持するように要求を調整すると仮定されるためです。

モデル

Simscape ログからのシミュレーション結果

以下のプロットは、フル ステッピング モードにおけるステッピング モーターのシャフト角度とシャフト速度を示します。シャフトが現在のステップに落ち着く際に、シャフト速度に発振が生じます。Averaged モードでは、個々のステップがシミュレートされていないため、角度と速度が滑らかです。

以下のプロットでは、ステッピング モーターのシャフト角度とシャフト速度を、Averaged モードと Stepped モードで比較しています。Stepped モードでは、プロットは 3 つのステッピング方法を比較します。フル ステッピング、ハーフ ステッピング、マイクロステッピングです。

Full stepping mode selected
Half stepping mode selected
Microstepping mode selected

個々のステップがシミュレートされる際に、Stepped モードではシャフト速度の発振を観察できます。

マイクロステッピングでは、発振の削減を観察できます。