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電子工作やってみたよ

10年以上むかし コッククロフト昇圧回路の動作で仲間と議論したことがあります。
段数の多いコッククロフトにおいて格段のダイオードやコンデンサーに流れる電流は一番上の段と一番下の段で違うのか、同一なのかということでした。
(段数としては 5~6段として)
わたしの直感では一番下の段は最上段の数倍流れるだろうとおもっていました。
理由は東京タワーの下側は幅が広く上に行くほど細くキャシャになっているのと同じくコッククロフトも下の回路は上段も支えなくてはならないから大きな電流が必要になるだろうと考えました。
結局その場の結論は、上も下も同一だろう、ということになりました。
理由は、一つの導体のループはどこを切っても電流は同一だ、ということでした。
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シュミレーションの精度についてコメントをいただいたことから昔のことを思い出したので回路シュミレータ(サーキットビューア)で試しました。
ダイオード 1段目の最大電流は13.2A 5段目の最大電流は10.0A 比率は1.32倍
でした。
コンデンサー1段目最大電流は60.2A 5段目の最大電流は10.8A 比率は5.57倍でした。
(この回路定数はかりの物ですので電流の絶対値は意味がありません)
コンデンサーの電流比5.57倍ありましたが、ダイオードでは電流比1.32倍と1段目が大きいことはわかりましたが、たいした違いではなかったですね。
シュミレータと現実の電流の絶対値の違いかなりあるかも知れませんが、このような高圧回路などでは、実測することは難しいですからシュミレータで類推するしかないのでしょう。
疑問に思ったことや現実には実現不可能な事をすぐ試すことが出来るシュミレータは、すばらしいですね。






by telmic-gunma | 2015-07-26 22:00 | シュミレータ | Trackback | Comments(3)

サーキットビュアでやった動作のシュミレーションをHP電卓でやったら面白いだろうと思いつきやってみました。
あくまで遊び半分 ソフトの大きさや精度がどのくらいになるのかのお試しです。
電卓の機種はHP42Sとサーマルプリンターを使いました。 
HP42Sはプリンター出力が出来るのでプログラムリストや数の多いデータを出すにはとても便利です。
保証書があり購入年月日を見たら両方とも1993年8月となってました。 
22年前に一緒に買ったのですね。パソコンならば MS-DOSの時代ですか。

今回、久しぶりに(22年ぶりということ)プリンターを動かそうとしたら電池が入っており電池と端子が腐っていました。
「またやっちゃたー」ということですね。
買った時にためしで動かしてそのままだったのですね。端子はもう作り直さないとダメなので、とりあえず電池ホルダー外付けで使います。
もう一つ言うとこのHP42Sは2台目なんです。1台目はお尻のポケットに入れたまま椅子に腰掛けて80kgの体重をかけてしまい可愛そうなことになってしまいました。まだどこかにあるはずなのですが、見つかりません。

(回路図とプログラムリストは絵の上でダブルクリックすると大きくなります。)
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前回サーキットビュアでシュミレーションした時ハンチングがすこし尾を引いていましたが、PID定数をいじって見たら早く収束するようになりました。 この定数に合せてHP42Sでシュミレーションしてみます。
(一番下の水色が倒立振り子の傾き出力データです)
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ソフトは倒立振り子の部分とPID制御回路の部分に分けて作り各々デバッグしてから一つにまとめました。
総ステップ数は66、製作は1日かからず出来ました。 大きさ、時間とも思ったより小さかったですね。
プリンターで出したリストに手でコメント書いてます。
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これが倒立振り子の傾き出力データです。 ピークの値は-0.5V程度でサーキットビュアの出力とほぼ同じです。
時間も2秒すこし手前といったところで収束しており似たような感じです。
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お遊びですが、やれば出来るもんですね。
1976年 HP-97を買ったとき同じようにやった覚えがあります。
温度のフィードバック制御でした。 8bitパソコンが出てくる前ですね。
この時 必死にやっていたはずですが、結果を出すことが出来なかったです。
30年、40年たっても本質をついているHPの電卓は古い感じがしません。
これからも これでいろいろ遊んでいきたいと思います。










by telmic-gunma | 2015-07-08 23:05 | HP電卓 | Trackback | Comments(2)

HP電卓への思い

「脳みそになじむRPN電卓」
「使うと脳みそになじむ」
「脳みそになじむHP電卓」

ネットでHP電卓のことを書いているブログを見ていたらこんな言葉が出てきました。
この言葉、ほんとにピッタリする気がします。
すぐに理由を言葉で言えませんが、あとでゆっくり考えてみたいと思います。

一つびっくりしたのは、あらためて「脳みそになじむRPN電卓」をグーグルで検索したら一発目にこのブログがでてきました。
一つのブログの中の一つの文章が瞬時に検索されるということは、グーグルは世界中のホームページやブログの中の文章すべてを調べてあるということですか?
それとも、私のパソコンでそのブログをいま見ていたから、優先的にそれが検索されたのかも知れません。

写真は昔使っていた HP-97 です。
発売時期を調べたら1976年7月となっていましたから、もう39年も前になります。
ちょうど 8bitマイコンチップが出てきた時期でしょうか。
定価は169,000円と出ています。 やはり私の当時の月給よりはるかに高かったと思います。 
まあ独身でしたから、誰に文句を言われることなく即買ってしまいました。
私の仕事人生のかなりの部分、このHP-97のお世話になりました。
いまは電源も入らなくなり、さびしい余生を送っています。
(あのー 私ではなくHP-97のことですけど)
ブログを見ていると、「HP電卓直しました」なんていうのがよく出てくるので、
一度トライしたのですが、蘇生できませんでした。
磁気カードリーダーのゴムローラーは溶けておりまったくダメになっています。
YHPで発売していたライブラリーは充実しており「数学パック」「統計パック」など使っていました。
ステップ数は少ないですが、磁気カードでプログラムをどんどん代えて作業できること、プログラムや演算結果を簡単にプリントできるのが最高に良かったですね。
ステップ数は224ステップ、 変数メモリは25個でした。

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by telmic-gunma | 2015-07-03 20:16 | HP電卓 | Trackback | Comments(2)

倒立振り子をPID制御でシュミレーションして見ました。
あくまで、こんな感じかなーといったところで定量的ではありません。
上の回路は バックラッシュ回路はないものです。
初期値は回路の右端の速度から角度に変換する積分器に傾きを与えておいて手を離してから制御に乗るまでを記録しました。
何とか安定するようです。

下の回路はバックラッシュ回路を付けたものです。 
バックラッシュはスパンの10%ですから現実にはありえない大きさと思います。
やはり バックラッシュが大きいと最後まで安定しませんね。
いかにバックラッシュを小さくするかが制御の要でしょうか。

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by telmic-gunma | 2015-07-01 18:48 | 電子工作_セグウェイのおもちゃ | Trackback | Comments(0)

バックラッシュについて御意見をいただきました。
「駆動側(モータ側)が停止しても本体はバックラッシュ分は進むはず」ということです。
言われて見ますとその通りで、この回路では質量が考えられておらず、オーバーシュートは起きていません。
入力信号を台形にしてそこをより見やすくしてみました。
この回路の台形の所でわずかに増加していますが、イナーシャでバックラッシュ分進むところが見えません。
現実の動きではバックラッシュ分かそれ以上の動きがあるはずですので、この回路だけで考えるのではなく、このあとの加速度、速度、移動角度のところまでひとつと考える必要があるのだとおもいます。
次、全体のシュミレーションやってみます。

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by telmic-gunma | 2015-07-01 07:41 | 電子工作_セグウェイのおもちゃ | Trackback | Comments(0)