大学校及び設置科 近畿職業能力開発大学校 附属滋賀職業能力開発短期大学校電子情報技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生工学、マイクロコンピュータ工学、マイクロコンピュータ工学実習、電子回路基礎実習、機械工作実習、組込みソフトウェア基礎実習、計測技術
課題に取り組む推奨段階 マイクロコンピュータ工学実習、組込みソフトウェア基礎実習、機械工作実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

実習課題を通して、組込みマイコン制御技術及び電子回路設計技術の実践力が身に付きます。

製作の目的と概要

最近、自動制御技術の学習を目的とした車輪駆動型倒立振子が販売されています。その内容は、現代制御理論を学習するには最適ですが、完成品が多く一から作り上げるようにはなっていません。
そこで、本年度の実習課題では、自動制御に関する多くの技術的な要素が含まれている倒立振子を取り上げ、市販の学習用マイコンを使って安価に出来る直進走行型倒立振子の製作を行いました。

成果

マイコンを使った自動制御理論の制御機器として見てすぐに動作が理解しやすい倒立振子を題材にしました。この倒立振子は、誰もが子供のころ経験したことがあり、しかも「振り子が倒れないように制御する」と言うはっきりした目的があります。この直進走行型倒立振子を製作することにより、DCモーターによる位置決め制御、PWM制御、また、ポテンショメータを使い振り子の傾きをA/D変換器に読み込んでその傾き情報からフィードバック制御することで組込みマイコン制御技術、電子回路設計技術の実践力を身に付けることができます。また、市販の学習用マイコンを使用したので倒立振子の部品だけを購入することにより安価に製作することができます。
マイコンによる直進走行型倒立振子の製作(H22)の画像1
図1 振り子部分
マイコンによる直進走行型倒立振子の製作(H22)の画像2
図2 DCモーター部分