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寄り道好きのひとりごと
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DCC スマイルデコーダのレビュー 続・番外編
 シリーズ化してますDCC スマイルデコーダのレビュー続・番外編です。
 前回からDCC スマイルデコーダのBEMF機能の動作を確認しておこうと気軽に始めたのですが、スムーズな走行をさせるのに以外に苦戦してしまいました。制御・機能がよくわからないうちにBEMFのテスト用のスケッチまで手を出して七転八倒ぎみでしたが、今回も同じ様な顛末にはまり込む事になります。
 前回の記事で、BEMF制御やスケッチの処理をほとんで無理解でBEMFのスケッチをさわってしまったので、その反省から事前にやあさん様にスケッチの内容をご教授していただいて、大まかな制御・処理を理解した(つもり?)で始めました。
 今回の題材は新たに公開されました最新版のBEMFスケッチになります。これをスマイルデコーダの試作品に書き替えて試すのが普通の流れだと思います。が..前回何度もスケッチを書き換える作業を行う際に一旦車両へ搭載したスマイルデコーダを外したり、組み戻したりするのが大変面倒だったので、アプローチを変えてスマイルデコーダ開発ボードを使ってデコーダを載せていない車両にて評価することとしました。

 ■BEMFスケッチを書き込み中のデコーダ開発ボード


 このデコーダ開発ボードはスマイルデコーダの回路とまんま等価になっているので、大きすぎて車両に載せられないスマイルデコーダと考えて差し支えないと思います。スケッチの書き換えや取り扱い等はスマイルデコーダと同一ですので利用イメージとしては.次が挙げられると思います。

 .妊魁璽世離好吋奪舛魍発する際、手始めに実験・お試しとして使う。
 ▲妊魁璽世鮑椶擦討い覆ぜ嵶召任皀妊魁璽棲発ボードを介してDCCシステムで運転してみる。
 DCCの信号を観測してみる。

などの目的で利用できるみたいです。

今回は´△旅腓錣撒擦膿覆瓩燭い隼廚い泙后
 システム構成は特段の加工は必要なく、青色で囲んだターミナルはDSmainなどのDCCコントローラ側に繋いで、赤色で囲んだ
ターミナルにはレール側に繋ぎます。これでDCCデコーダ未搭載の車両でも動作を確認する事ができます。(こうなってしまうと
標題のスマイルデコーダのレビューから脱線してますが、続番外編なので..)

 そして、実験の対象となる車両です。
今回はデコーダも載せないのでどうせならと電機機関車にしました。
比較するのは異なるメーカであり動力機構も少し違うものとしました。引かせるのは貨車にしています。マグライトの重しを載せているのが1両いるのでみため不細工です。
 右:KATO EF66(フライホイールあり)
 左:MICRO ACE EF57 (フライホイールなし)

 ■KATO EF66&MICRO ACE EF57



 選定理由としては、Nゲージの電機機関車はボディーウェイトの塊なので、そもそもがスマイルデコーダを含め車両への搭載を端から前提としてなく今まで特に気にしていなかったので、今回あらためて外部に設置したデコーダ開発ボード経由からBEMFの効果の程を見てみたかったためです。あと牽引力は電車型とは桁違いに強力だと思うので、もしデコーダが車両に搭載出来ると仮定すれば、HOゲージ程ではないにしろ合わせる素材としては最適で、BEMF制御などでは特に効果と利点があるのではないか?と考えたからです。

 ここで最新のBEMFデコーダスケッチを入れてイロイロやってみました。
まず何も考えず、そのまま開発ボードにスケッチを入れ替えて走らせてみましたが、動きがなんとなくおかしかったです。走行がガクガクしてるとゆうか何か抑揚のある(特にEF66)走行でした。

 ■デコーダ開発ボードにBEMFスケッチそのままで走行1(FE66 CV値調整なし)


 ■デコーダ開発ボードにBEMFスケッチそのままで走行2(EF57 CV値調整なし)


 まだスケッチはコーディングしたてのたたき台との事で、CV値の設定ができる様になっているそうなのでここはCV調整が必要だと思い、色々設定を変えてみましたがガクガク感は無くなりませんでした。
 CV値変更で手つまり感が最高潮に達し、ついにスケッチを眺め始めてしまいました。(前回と同じ構図です。)

 ■調整する前のスケッチ


 初版のテスト版と最新のたたき台版を交互に眺めましたが、やあさん様のお手本の様な綺麗なコーデングに不備な点は見当たらず、CV値の切り替えも上手く処理が効いてそうでした。唯一気になったのが前回自分が手を入れた部分です。この部分はモータ回転制御の加減をコントロールしているポイ箇所(実はまだよく解っていない)で、いじると一番変化が大きく出てくる事は前回の経験から感じていました。そこでリミッタ!?(コメントAdjust2の行)範囲を更に倍に広げてみることにしました。

 ■調整した後のスケッチ

 
 一か八かの結果、調整した効果を得る事ができました。調整を入れたスケッチがなぜこのようになるのか、自分としてはメカニズムなどはハッキリ解っていませんが、現物合わせの調整がたまたま上手くいったんだろー?的な解釈で動画をご覧ください。

 ただ一点残念な結果だったのはMICRO ACE EF57については多少ガクガク走行が緩和された程度で、滑らかな走行には程遠い状況でした。推察するにフライホールが無いためと、モータの特性上BEMF制御に向いていなかったのではないかと思われます。

 ■デコーダ開発ボードにBEMFスケッチ調整あり走行1(EF66 / CV54->24 / CV55->160)


 ■デコーダ開発ボードにBEMFスケッチ調整あり走行2(EF57 調整効果いまいち)


 次に調子にのって例の仮設の急勾配にして走行させてみました。下り方向でBEMFの効果でしょうか?ブレーキングが良く効いています。
 CV値は以下にしています。
 CV54→24
 CV55→160

 ■デコーダ開発ボードに調整したBEMFスケッチの走行(勾配負荷あり)


 最後に真打のスマイルデコーダ試作品に調整を入れたスケッチにして勾配負荷を掛けて走行させてみました。
 CV値は同じです。
 ※走らせているKATOの111/112系は古いモデルなのでフライホイールはありません。

 ■スマイルデコーダ試作品に調整したBEMFスケッチの走行(勾配負荷あり)



 今回、なんとかBEMFネタ完結かな?!としたいところですが、メーカ毎のモータの違い、フライホイールあり・なしでの駆動系の違いなど調整する上で、考慮する要素が色々と出てきそうなのでこだわると奥が深そうです…
BEMF | 18:49 | comments(2) | - |
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- | 18:49 | - | - |
コメント
from: MECY   2017/09/16 4:24 AM
Vivid様
コメントありがとうございます。
デコーダのチューニングを始めた当初の私の理解が浅かった事もあり、分かり難い表現で申し訳ございません。正確にはモータからのBack‐EMFを読み取ってPWMDutyへ変換しフィードバックがかかる様な処理にしております。
from: Vivid   2017/09/01 12:01 AM
こんばんは
初めて訪問させていただきました。
私もBEMFを利用してNゲージのコントローラを製作しています。
どちらかと言うと、鉄道模型サイドからのアプローチではなく、PICの電子工作からのアプローチです。
ブログを拝見しますと、BEMFの計測で、「電圧を増減する」制御だそうですが、それは電圧そのものをかへんされているのでしょうか?あるいはPWMのDuty%をかえているのでしょうか?
私は、一定Dutyの周波数制御をベースに、BEMFのからの変化をPWMのDuty%変化で制御するコントローラを製作しました。(DCCではありませんが)
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