[[PICマイコンを用いた能動騒音制御系の製作]]
jijgfj
まず，PICを取り外し，三年学生実験の要領でコントローラを設計する:
+制御対象の周波数応答を取得する．
% insmod freqresp_module.o
% ./freqresp_app
% rmmod freqresp_module
+ノミナルプラントを求める．
>> nominal
+ロバスト安定のための重み関数を決める．
>> weight
+離散化 H∞ 制御問題を解き，補償器の状態空間実現を求める．
>> hinf_discrete_zoh
コントローラが安定になっていることを確認する．
>> max(abs(eig(A)))
1未満なら安定．
不安定の場合は，重み関数の設定からやりなおす．
+補償器の状態空間実現をブロック対角可制御正準形に変換する．
>> sym_trans
+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
% insmod hinf_module.o
% ./hinf_app
% rmmod hinf_module
結果の確認:
>> perf_time
figure(1)...エラーマイク出力の時間応答
+補償器を近似して，PIC 用 C コードを生成する．
% make codes
+PIC 用 C コードのシミュレーションを行う．~
data/S.dat にスケーリングの値を保存しておく．
% make simu
以下の条件 a, b が満足されることを確認する．満足されない場合には，simu_shift_binary.c 中のスケーリング S と, gen_binary_code.c 中の有効桁 M を調整し，7 に戻る．
--a. シミュレーション結果が PC の制御結果にほぼ一致する．すなわち，以下がそれぞれほぼ一致する:
u: simu_shift_binary.dat の 2 列目と，result.dat の 4 列目 * S * 512 / 5
x[0]: simu_shift_binary.dat の 3 列目と，result.dat の 7 列目 * S * 512 / 5
x[1]: simu_shift_binary.dat の 4 列目と，result.dat の 8 列目 * S * 512 / 5
x[2]: simu_shift_binary.dat の 5 列目と，result.dat の 9 列目 * S * 512 / 5
(以下略)
--b. シミュレーション結果が，±32768 (符号付き int16 で表現できる整数
の範囲)を超えない~
上記は，以下のようにして確認できる
>> check
+PIC 用 C コードをコンパイルする．
++VMware win98 を起動し，ユーザ exp でログインする．
% vmware &
++ネットワークコンピュータで \\GOMANA\exp\WWW\openhouse を開き，以下のファイルを C:\mplab\control にコピーする: ax_0.c, ax_1.c, cx_0.c, cx_1.c, dy.c, def.h
++ANCボードとデバッガの電源を入れる
++MPLAB を起動し，プロジェクト C:\mplab\control\control.pjt を開く．
++C:\mplab\control\control.c を開き，スケーリング S の値に応じて，以下ように適宜編集する:
・入力端のスケーリング
y = (read_adc() - 511) << 1; ... S = 16 の場合
y = (read_adc() - 511) << 2; ... S = 32 の場合
y = (read_adc() - 511) << 3; ... S = 64 の場合
y = (read_adc() - 511) << 4; ... S = 128 の場合
・出力端のスケーリング
u_data = (u + 512) >> 2; ... S = 16 の場合
u_data = (u + 1024) >> 3; ... S = 32 の場合
u_data = (u + 2048) >> 4; ... S = 64 の場合
u_data = (u + 4096) >> 5; ... S = 128 の場合
++MPLABで make project を実行．~
Out of ROM となって，コンパイルできない場合には，gen_binary_code.c の SPLIT_A の値を小さく変更して，7 に戻る．(必ずしも，小さい方が out of rom になりにくいわけじゃないので注意．例えば，SPLIT_A が 0.6 だと out of rom で，0.7 だと out of rom にならなかったりすることがある．ページ毎にうまく関数がおさまってむだなく rom を使い切れるかどうかがポイント)
+PIC に書き込み~
スタンドアロンで動作させる場合は Enable Debug Mode のチェックを外す．以降の手順のように，MPLAB からプログラムを RUN する場合は，Enable Debug Mode のチェックを入れておく．
+PIC の動作を確認する．~
ANC ボードと実験装置の接続を確認する:
--ANC ボードの出力信号が DTP-64(PC) の 15 番ピンに接続されている．
--リファレンスマイクの出力信号が ANC ボードの AD IN1 に接続されてい
る．
--ANC ボードの D0 ピンが，DT-4(PC) の 5 番ピンに接続されている．
% insmod hinf_module.o
MPLAB でプログラムを RUN する．
% ./hinf_app
(PC で消音制御が行われ，PIC の制御入力が記録される)~
MPLAB でプログラムを STOP する．
% rmmod hinf_module
+PC, PIC の制御入力がほぼ一致することを確認する
% gnuplot
gnuplot> plot "result.dat" u 1:4 w l, "result.dat" u 1:6 w l
DC 成分のずれはパワーアンプ入力部のカップリングコンデンサで吸収されるので，無視してよい．
gnuplot> plot "result.dat" u 1:4 w l, "result.dat" u 1:($6-1.35) w l
等とすれば，DC 分を無視して比較できる．
+PIC で消音制御する．~
DTP-4(PC) の 1 番ピンに接続されている LPF の入力端子を外し，ANC ボードの出力信号に接続しなおす．(PIC が生成した制御入力が LPF に入力されるように接続を変更する)~
後は前と同様の手順で実験を行う．
+デバッガを外して，ANCボード単独で動作させる．
++PIC に Program を書き込む際のオプション「Enable Debug Mode」を外してから書き込む．
++MPLAB を終了．
++デバッガの電源 OFF. (この時点でで PIC は start する)
++前と同様に，hinf_app を実行する．
![[PukiWiki]](image/logo_crop.png "[PukiWiki]"){kind=logo}
