JGB37-520 エンコーダーモーターの断続的なミスステップのケース
原因を72時間調べる
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著者: 大学 ロボマスター ECU チーム
日付: 2025年7月14日
日付: 2025年7月14日
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症状
2024年12月20日 2025 ロボマスター歩兵ロボットの調整中に
• 1.5 m/s の直線スプリントで,ロボットは 3 センチ5 メートルごとに 3 センチ5 センチ右に漂う.
• 漂流時,右JGB37-520 (12 V, 30:1速度は15%低下 左ホイール正常
• STM32F407 マスターを再起動すると,問題が ~ 30 s 隠され,その後戻りました.
●モーター温度は35°C,電源は12.1Vで,電流過電や電圧低電圧のアラームはありません. -
初期検査
ステップ 行動 結果 結論
お前に... お前に...
1 引擎を左/右に切り替える
2 スコープA/B波形 03.3Vの平方波をきれいにする エンコーダー ハードウェアOK
3 オープンループで実行します (エンコーダが切断されています) 漂流はありません
4 PIDの出力を論理的に分析する PIDは即座に100%に満たされます 誤った"目標達成できませんでした" -
根源 的 な 原因 の 分析
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共有ワイヤリングにおける地面跳ね方
モーター電源とエンコーダーGNDは30cmのリボンケーブル (モーターAWG20,エンコーダーAWG28) を共有する. >1Aの電流では60mVの地面スパイクが表示されます. -
MCUフィルタが狭すぎる
STM32 TIM入力フィルタを0.1μsに設定 → スパイクエッジが有効 → 2 倍3倍のインパルス → PIDはPWMを減少 →実際のストール -
トリガー状態
PWM > 80% とモーター電流 > 1.2 A の場合にのみ発生します.低速試験では再現されていません. -
修正
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再配線する
• エンコーダー 5 V & GND の 24 AWG 扭曲ペアを分離し,物理的に電源から遠ざける.
• 100 μF + 0.1 μF のモーター端末の脱結合により,地面跳びを止めます. -
MCU パラメータ
• TIMフィルタを1μsに拡大.
3時間のデジタルデグリッチを有効にする. -
ソフトウェアの保護
• 1 ms ごとに,インパルスインクリメント × ギア比率 速度を確認します.偏差> 5% → 信号 エンコーダの障害 → 50 ms オープンループに戻り,再同期します. -
検証
• 全荷重で2m/sで100m往復:ゼロ漂流
• 48時間バーンイン (ランダム 80~100%PWM):誤算なし.
• 7試合の競技で合計3.6km:スプリント・ドリフトなし -
学ぶ こと
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信号連鎖は良好ですが 打ち上げは静かな殺人です
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PWM > 80% のとき,JGB37-520 は 1.5 A を抽出することができる.その接地配線を電源線のように扱う.
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ソフトウェアエスケープを常に追加します. 閉ループシステムには"センサが失われた → オープンループセーフ"の論理が必要です.
ECUチームはこの訓練を JGBシリーズワイヤリングチェックリスト V2.1 に変えて 今や将来のボットに 義務付けられています