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[[小林研究室ホームページ]]
[[回路図等の説明]]
PIC でアクティブ消音制御というとほとんど絶望的に聞こえますが,できます.
ミドルクラスの PIC としてメジャーな PIC16F877 を用いて,アクティブ消音制御を行いました.
サンプリング周期 0.75msec で,24 次のコントローラを実装しました.
ただし,実装するためには,工夫が必要です.
ここではコントローラの演算量低減のため,コントローラの係数を有効桁 10 の 2 進数で表現し,浮動小数演算のかわりに整数演算を行っています.
&ref([[/:PIC/result_PC.png]],nolink)
#ref([[エリアス名:/:PIC/result_PC.png]])
#img([[/:PIC/result_PC.png]])
[[img:/:PIC/result_PC.png]]
[[/:PIC/result_PC.png]]
/:PIC/result_PC.png
[/:PIC/result_PC.png]
PC (RT-Linux 3.2) による制御結果
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<img src="PIC/result_PIC.png"><br>
PIC (PIC16F877) による制御結果.ただし,騒音の信号 w は PC から発生させる
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<img src="PIC/result.png"><br>
PIC 単独で動作.騒音も PIC で生成する.騒音スイッチを手動で on/off.
</center>
<!-- 上記 2 つの実験結果では,外乱 w を発生するために同一の乱数の系列を用いています.-->
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参考: <a href="PIC/">作業ディレクトリ</a>
(平成19年度オープンハウスに使用)<br>
手順の説明が <a href="PIC/README">README</a>にあります.
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PIC でアクティブ消音を実現するまで:
<ul>
<li>材料
<ul>
<li> ANC基板の作成
<li> プログラムライタ,デバッガ,C コンパイラ
</ul>
<li> コントローラを求め,その状態空間実現を適当な正準形に変換する
<li> PC で消音制御実験を行い,理想状況下での観測主力 y と制御入力 u およ
び状態変数 x を記録する
<li> 補償器を近似して,PIC 用 C コードを生成する.
<li> PIC 用 C コードのシミュレーションを行い,実験結果と比較する.(スケーリング,有効桁を調整)
<li> PIC 用 C コードをコンパイル,書き込む.(容量オーバーで書き込めない場合は,有効桁を下げる,プログラムを関数化して分割配置する等して対処)
<li> PIC で消音制御実験
</ul>
- [[回路の基本的な構成>/:PIC/fig2.bmp]]
- [[プログラマ>/:PIC/fig5.jpg]] ... PICプログラマとして使用した秋月電子の AKI-877ICEキット
- [[ANCボードの PIC 周辺の結線図>/:PIC/fig6.bmp]]
-- ラダー回路により,8bit の D/A を構成しています.
-- Err Mic の記載ありますが,実際には使用していません.Err Mic は PC でコントローラを設計する際にのみ使用しています.
- その他
-- ローパスフィルタは500Hz4次バターワース型で,マイク用とパワーアンプ用
で共通
-- パワーアンプには (有)エスケイ電子のキット TW-144 を使用(別のスピーカを駆動する場合も考えて,かなりオーバースペックです)
-- PICは 16F877
-- マイク用プリアンプでは,オペアンプを使ってゲイン10倍のアンプを構成 [[回路図>/:PIC/fig8.bmp]]
-- コンデンサマイク ... ノーブランドのエレクトレット型.一個200円位の安物で,品質保証も特になし.
-- スピーカのアンプは(有)エスケイ電子のキット TW-144 を使用.