現在PWM形式の昇圧型電源を使おうと思っていますが、全体ループで位相マージンが取れていないっぽくて出力が高負荷時にブロッキング発振します。
ところが情けない話、手前浅学無知なため、全体ループでの開ループと位相の見方を知りません。
で、関連資料をインターネットであさっていたところ、それらしいものを見つけて読み解いていたのですが、表題の単語とRHPなるものにぶち当たって目を回しております。
どなたか識者の方、ご教示頂けませんでしょうか。

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A 回答 (1件)

かなりハードな道に入りましたね。

いまいち自信が無いのですが、回答が入らないようですので、まず用語の意味から。
これは、フィードバック増幅器或はフィードバック制御系の周波数応答を説明しているところのようです。
ユニティゲイン軸は、ご覧のサイトが何かわかりませんが、多分ボード線図のゲインが1の軸です。軸とはX軸とかY軸とか言う軸のことです。つまり0デシベルの横線です。
ロールオフとは、周波数応答の帯域幅で曲線が下っていく、つまりスロープの傾きと解すればよいと思います。
クロスオーバー周波数は、曲線が交差する点の周波数で、ユニティゲイン軸とのクロスオーバーならば、曲線がゲイン0デシベルの軸と交差する周波数と言うことになります。
一般に、この点の周波数と曲線の傾斜で系の安定性を見ることになります。

ところで、これだけでは、やはり何も分らないと思います。これを理解するには、フィードバック制御、フィードバック増幅器、ボード線図などをキーワードにして、たっぷりと読書する必要があると思います。ごめんなさい。

ところでPWMの昇圧型電源が高負荷でブロッキング発信するとのことですが、フィードバックループを開放して、手動でパルス幅をコントロールした時は、入力変動もカバーして出力は発振無しに十分に取れるかどうか実験は可能でしょうか。可能ならば、原因をパワー側と制御側に切り分けられると思うのですが。
不完全な回答なので自信無しです。
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この回答へのお礼

回答、ありがとうございます。
用語に関してはこれで充分です。
今はちょっと忙しくて読書の時間が取れない現状ですが、時間が取れたら制御関連の書籍をむさぼってみます。

確かにご指摘の通り、ループは2つに分けることが出来ます。
実際私もそれで制御系の位相余裕に関しては確認しました。
ところがどっこい、PWM側の方が位相というものをどう見ればいいのか、全く分かりません。
単純な話、搬送波(発信機)の周波数まではなんとなく通常通り見れなくはない気がしますが、本当にそれが正しい値なのかどうか、確信が持てません。
それで現在暗中模索ってるのですが…

なにはともあれ、ありがとうございました。

お礼日時:2002/04/06 11:36

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 低速領域を非同期変調で、高速域を同期変調で、というのは、折衷案のようにも見えますが、実際の運用にあたって、同期変調回路に故障が生じても、非同期変調回路が生きていれば、のろのろ運転ながら列車を動かす事ができ、危険回避できます。つまり二回路持つことはバックアップとしての意味もあるでしょう。もともとは、GTOのスイッチング速度が低速であることから生じたいろいろな技術的制約の中で、最もバランスの良い設計を追及したらこのようになった、ということではないかと思います。

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一番優れたハンドリングの市販車ってなんだろう?

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 ハンドリングは・・・勿論ハンドルの手応えがグニャグニャ、切っても切っても曲がらない、カーブで腰砕けに傾く、などは論外ですが、あるレベル以上のクルマでは、よい/悪いは好みの問題が大きいので一概には判定出来ないでしょう。(ホンダさんの様な固いバネでサスを動かさない傾向のチューニングは、難しい事が判らなくても理解し易く単純に面白いですが、一方ベンツやBMWの様な、特殊な応答性を持った“難解な”ハンドリングも、悪い評価が下される事はありません。)
 と、ゆぅワケで、断片的な話になってしまいますが、なるべく具体的に述べましょう。

1.901作戦をご存知なら話が早い(?)
 ニッサンさんの操安部隊は、国産メーカで唯一世界レベルにある、と言ってもヨイかもしれません。(R32が発売された当時、『もしかしたら日本人にはポルシェが不要となる日が来るかも』と予感した事を覚えています・・・)
 但し当然ですが、他メーカのエンジニアがバカ揃いとゆぅ事はなく、現在ではニッサンさんの操安技術のアドバンテージはかなり小さくなっているのも事実です。

2.当時、ニッサンさんに限らず多くのメーカが目標としたのは、ポルシェ944でした。(当時『FRスポーツの理想』とまで言ったエンジニアもいました。)
 ワタシには944のバネ下の制振がウマくいっていたとは到底思えず、『いぃのは間違いないが究極ではないな』と考えていましたが、しかし今日の全てのクルマが当時の944の水準にあると言えるかどぅか・・・そぅ考えますと、やはり944はすごいクルマ、現在でも決して色褪せない魅力を持っている、とは言えそうです。

3.具体的な車名が出たところでついでに。
 gsx250fx様御回答のアルファロメオは、ハンドリングにおカネをかけてもヨイとお考えの方々には、ハッキリ『買い』だとお勧め出来ます。このクルマのハンドリングは、日本車では得られません。
 但し・・・某国内メーカの有名なテストドライバーの方は、『アルファは底が浅く眼中にない』とおっしゃいました。この辺りの考え方が、日本車と欧州車のハンドリングの違いに現れている様な気がします。

4.yoccie様御指摘の『パワステのない車』とゆぅのも、一理も二理もあるでしょう。
 パワーアシスト機構は装置系に一種の『ヒステリシス』を持つ事になり、座りのよい、シミーが出にくい操舵系を構築し易くなりますが、路面からのキックバックも含めた自然な操舵感や圧倒的なダイレクト感はどぅしても得にくくなるのも事実です。
 ただ、ノンパワーの操舵系は低速時の操舵力が大きすぎ、どうしてもスローなギヤ比を選ばざるを得ません。ステアリングがクイックであればあるほどヨイ、とは言えませんが、バスの様にグルグル回るハンドルもまた、スポーティとゆぅのとはちょっと違うでしょう。この辺りは輪重の問題もカラんで来るので、難しいところです。

5.全く個人的な意見ですが・・・乗る度に感銘を受けるのは、ロータスですね。
 エリーゼとケイターハム7はちょっと違う感じですが・・・ロータス各車は概ねソフトなバネと強力なダンパで、正確なジオメトリのサスをタップリ動かして旋回します。
 ヨーイングと横加速度の位相差が小さい過渡特性は(その為ハンドルを切ると、横加速度よりも車体全体がグワッと向きを変えるのがハッキリ判ります)、ゴーカート的なガチガチのサスに慣れた日本人には『ニブい』と映る様ですが、小さいスリップアングルを繊細な操舵でコントロールする事が要求されるそのハンドリングは、他のクルマでは得られない上品且つインテリなモノです。
 そして勿論、拍子抜けするほど速いです。あまりデリカシィのない大技?なドリフトなど一切通用せず、また限界付近は三半器官と反射神経をフルに使わなければならないほど神経質ですが、しかしそれを達成すれば破壊的なコーナリングスピードを『レールに乗っている様に』維持します。
 レーシングカー風のガチガチのバネでとにかくクイックに動かすスポーツカーは日本といわず欧米といわず沢山あります。しかしロータスは、レーシングカーとは全く違う、スポーツカーとして最良を狙ったハンドリングだと思います。

 さて、長くなりましたが最後にどぅしても2点ほど。

>アフターパーツ反対派です。設計者の意図に反する行為だと思っています。

・・・ストレートに感服致しました。我々も仕事に、より一層の気合が入る一言です。
 勿論、市販されている全てのクルマがベストである、とは申しません。コスト要求から来る部品の制限や厳しい日程、営業サイドからの『売れスジ』の要請などにより、完全に満足して市場に送り出せるクルマは極稀です。しかし、スポーティカーばかりでなくファミリカーやエコ・カー、更にはトラック/バスに至るまで、各車型の担当者は出来る範囲で最良の解を得ようとサービス残業とサービス休出を続けています。
 見た目のデザインと同様に、サスのチューニングもそのクルマを表す『コンセプト』の一部です。現在の日本車は20年前と違い、『ノーマルではクソの役にも立たん』サスなど極稀です。
 クルマを購入されたそばからバネやダンパをガチガチに固め、殆どサスが動かない状態にして・・・・ま、それは個人の自由なので外野がとやかく言うスジアイのモノではありませんが、しかしそれでそのクルマのサスや操縦性を語られても、ワタシ個人は聞く気になれません・・・・。

 さて、最後の1点は全くの余談です。

 自動車史上、特に優れたハンドリング(サスペンション)を持った会社の多くが経営悪化を来し、他の企業に買収されるなど経営が変わりました。
 戦後だけを見てもアルファロメオ、ロータス、それにポルシェ、ベンツもダイムラ・クライスラ内部に取り込まれたので経営が変わったと言えるでしょう、そして国内ならニッサンさんとマツダさんですね。
 自動車メーカは、ハンドリングにおカネをかけ過ぎてはいけない様です。車高を下げ、固いバネを入れるぐらいでお茶を濁しておいた方が無難なのかも・・・。

 ハンドリングは・・・勿論ハンドルの手応えがグニャグニャ、切っても切っても曲がらない、カーブで腰砕けに傾く、などは論外ですが、あるレベル以上のクルマでは、よい/悪いは好みの問題が大きいので一概には判定出来ないでしょう。(ホンダさんの様な固いバネでサスを動かさない傾向のチューニングは、難しい事が判らなくても理解し易く単純に面白いですが、一方ベンツやBMWの様な、特殊な応答性を持った“難解な”ハンドリングも、悪い評価が下される事はありません。)
 と、ゆぅワケで、断片的な話になって...続きを読む

QインバータとPWM制御

電気電子はまったくの素人なのですが、ワケあって勉強中です。
しかも、突然インバータだの、スイッチング電源だの・・・困りました。

インバータに関して現在理解できていること
「スイッチング素子を用いて、直流を交流にする」ということです。

このスイッチのタイミングをPWMによって変化させる場合、しかも、2つのスイッチを相補PWMを用いて(S1のデューティを変えて交流に変換する。スイッチS1がONのときスイッチS2がOFF。)直流から(単相)交流に変換するインバータの仕組みが良く分かりません。

私のイメージ・・・・
デューティ50%の時、
S1とS2がONの時間は互いに等しく、OFFの時間も互いに等しい。
⇒正負が交互に・・・これで交流完成!?

2つのスイッチのデューティと交流の関係がイメージできません。
ご教授願います。

Aベストアンサー

スイッチがふたつということは、
+E/2
|
S1
|
+---Out
|
S2
|
-E/2

のような構成でしょうか?

スイッチングを比較的ゆっくり(例えば商用周波数の毎秒50回くらい)行う場合と、
スイッチングを非常に速くする場合(毎秒10万回のスイッチングでPWMを行う場合)とで、
分けて考える方がいいかもしれません。

ゆっくり行う場合
ご質問分でかかれているように、比率50%でスイッチングすると、
出力(out)端子には、+E/2と-E/2が交互に表れて、出力は方形波の交流になります。
(三相交流出力の6パルスインバータと呼ばれる類のものがこのタイプ)

非常に速くスイッチングし、PWM制御する場合
このときには、ON/OFF一周期の平均電圧に着目します。
S1がONしている割合をDとすると、出力の平均電圧は(D-0.5)Eになります。(D>0.5で出力電圧は+、D<0.5で-)
でもって、Dを正弦波状(例えば、D=(sin(wt)+1)/2)にする)に変えると、出力電圧の平均値は正弦波交流になります。
正弦波PWMインバータと呼ばれる類のが、このタイプです。

スイッチがふたつということは、
+E/2
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S1
|
+---Out
|
S2
|
-E/2

のような構成でしょうか?

スイッチングを比較的ゆっくり(例えば商用周波数の毎秒50回くらい)行う場合と、
スイッチングを非常に速くする場合(毎秒10万回のスイッチングでPWMを行う場合)とで、
分けて考える方がいいかもしれません。

ゆっくり行う場合
ご質問分でかかれているように、比率50%でスイッチングすると、
出力(out)端子には、+E/2と-E/2が交互に表れて、出力は方形波の交流になります。
(三相交流出力の...続きを読む


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