低コストステッピングモーター位置決めシステムの開発と計量学的評価:決定的誤差メカニズムの分析

本稿では、AS5600絶対磁気エンコーダをフィードバック要素として使用し、ステッピングモーターシャフトの精密な位置決めを実現するカスタム測定・制御プラットフォームの設計と検証について述べている。このプラットフォームは、ESP32マイクロコントローラベースのコントローラと、駆動パラメータの取得、分析、診断を可能にする専用ソフトウェアを統合している。包括的な計量学的評価により、測定分解能、位置精度、繰り返し性、および機械的組立公差が誤差生成に与える影響が評価された。実験により、主に機械部品のずれや磁石のセンサーに対する位置ずれに起因する系統的な誤差の発生が明らかになった。これらの系統誤差は、ルックアップテーブル(LUT)またはフーリエ級数調波モデリングを用いて効果的に補正できることが示された。開発されたプラットフォームは、高精度ドライブに高度な低コスト測定・制御ユニットを実装するための青写真を提供する。