Interface 2014年11月号増刊

FPGAマガジン No.7 モータ&ロボット×FPGA【PDF版】

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コンテンツコード DPMIFZ201411
著者 FPGAマガジン編集部
発行元 CQ出版社
価格(ライセンス料金) 2,376円
仕様 B5判 144ページ PDF 約35Mバイト
発行日 2014/11/01
更新日 2014/10/27
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ライセンス条件 ●本書は著作物であり,著作権法により保護されています.本書の一部,または全部を著作権者に断りなく,複製または改変し他人に譲渡すること,インターネットなどに公開することは法律により固く禁止されています.違反した場合は,民事上の制裁および刑事罰の対象となることがあります.
●本書は,CQ出版社から出版された,2014年11月1日発行の同タイトルの雑誌・書籍をPDFファイルとしたものです.電子版制作の都合上,オリジナルの書籍と比べて,一部の書体や線の太さ・種類が変更になっている場合があります.また,電子版という性格から,オリジナルの書籍と同一のプリント品質は保証できません.ご了承ください.
●予告なく,本サービス(Tech Village 書庫&販売)を一時休止または終了することがあります.サービス休止時やサービス終了後は,本コンテンツをダウンロードまたは閲覧できなくなります.
※ 本コンテンツのサンプル(PDF版)はこちらで公開しています

解説

 ※ 本コンテンツは,2014年10月25日発売の『FPGAマガジン No.7』をPDFファイルとしたものです

 ブラシ付きDCモータやステッピング・モータは,PWM(Pulse Width Modulation)コントローラとモータ・ドライブ回路があれば制御できます.これらのモータの制御には,マイコンの使用が一般的です.しかしマイコンによる制御では,細かな制御ができなかったり,多数のモータを一度に接続することはできません.より滑らかに回転・停止や加減速をさせたいとき,さらに多数のモータを一度にしかもタイミングを合わせて制御したいときは,FPGAの出番となります.
 特集では,まず世の中に数あるモータを分類し,最もよく使われるブラシ付きDCモータやブラシレスDCモータ,そしてステッピング・モータについて,その基本原理や制御方法について解説します. 実際にモータを接続する事例としては,まずは最も一般的なブラシ付きDCモータの制御事例について紹介します.教育向けロボット・アームのモータを動かしたり,ARMコア内蔵FPGAのLinux上からDCモータを制御します.
 ステッピング・モータも非常によく使われるモータです.まずは基本となる1個の制御から,FPGAの特徴を生かして,4個を同時に接続して制御する事例を紹介します.また,ラジコン用サーボモータの制御方法についても紹介します.
 最後にLabVIEWを使ったフィードバック制御システムによる,ブラシ付きモータ制御システムの構成例についても解説します.

目次

●特集 『モータ&ロボット×FPGA』

【FPGAでないとできない制御がある】
重要さを増すモータ制御技術にFPGA高速ディジタル処理技術を応用する
プロローグ なぜFPGAでモータを制御するのか

【まずはモータを理解しよう】
ブラシ付きDCモータ,ブラシレスDCモータ,ステッピング・モータまで
第1章 モータ制御の基礎知識

【DCモータをPWM制御】
WebブラウザChromeからFPGAを制御してGUIアプリを実行できるPERIDOTを使った
第2章 FPGAによるDCモータ搭載アーム・ロボットの制御法

【ARMコアからモータを回す!】
FPGA部分にオリジナルPWM回路を実装してLinux上からモータを制御
第3章 アルテラSoC評価ボードHelioにDCモータをつなぐ

【位置決め制御にピッタリ】
時計方向/反時計方向,回転速度も自在に制御できる
第4章 ステッピング・モータの最も基本的な動かし方

【ロボットの関節制御にもよく使われる】
パルス幅を変化させることで角度が変わり,その位置を保持できる
Appendix1 ラジコン用サーボモータの使い方

【LabVIEWでモータ制御開発】
粒子加速器の計測制御にも採用されたFPGA開発環境
第5章 LabVIEWとZynqを用いたDCモータ制御システムの開発

【機能安全関連の認証も取得済み】
MATLAB/Simulinkを使ったモデル・ベース開発や各種モータ開発キットを用意
Appendix2 Altera社のモータ制御ソリューション

最新技術

【必要な周波数も自在に生成!】
定番&最新FPGAの研究 ~Xilinx編~
クロック・マネージメント機能DCMの使い方

【Zynq搭載製品事例】
LinuxとOpenCVが動作するスマートカメラSC+A登場
カスタマイズ機能を使って画像処理アプリケーションを実現してみる

【スタータ・キットZedBoardで試せる】
LinuxやAndroidも動く全部入り最新FPGAの研究 ~Zynq編~
パーシャル・リコンフィグレーション用ビットストリーム作成の手順

【OpenCLはGPUだけじゃない】
並列処理の記述が得意なOpenCLをFPGA開発に活かす
Altera OpenCLを試す~実行環境構築までの設定方法とその実力~

【お手軽Zynq評価ボードZYBOで試せる!】
Linuxドライバの基本から実際のドライバ作成,カスタム・ディストリビューション構築まで
JPEGデコーダをLinux上から制御するドライバ&アプリケーションの作成

【産業用カメラとは何か】
同軸ケーブル,光ファイバ,ギガビットEthernet,USB 3.0など
産業用向けカメラ・インターフェース規格のいろいろ

基礎解説

【クロック・ドメイン・クロッシングって何?】
異なるクロックで動作する回路と回路の接続部分に潜む注意点
今さら聞けないクロック・ドメイン・クロッシング(CDC)検証の実際

【ライセンスはZedBoardには付属,ZYBOなら安価に買える】
FPGA内蔵ロジック・アナライザ機能の基礎と応用
ZYBOやZedBoardでVivado Logic Analyzerの使い方を習得しよう

【IC 1個でもここまでやれる】
カメレオンIC PSoCの研究
PSoC 4 Pioneer KitとLCDシールドでフォト・アルバムを構築しよう

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