最終更新日:2015.2.4

目次

1. はじめに
2. モジュール概要
3. モジュール仕様
4. 試験仕様
5. プログラム

1. はじめに

   本ドキュメントは、MIRS1403のモータ管理モジュールの詳細設計書である。
   尚、本ドキュメントにおける設計計画は実質的に廃止した。詳細については、以下を参照。
   MIRS1403 ソフトウェア開発報告書

2. モジュール概略

   本モジュールは、モータを管理する機能を持つ。
   

3. モジュール仕様

   1. 構造体・列挙体

   2. 構造体:Motor_velocity

   構造体:Motor_velocity

   修飾子	名称	概要	備考
   typedef struct {...}	Motor_velocity	モータ速度構造体
   型	メンバ名	概要	備考
   int	.left_motor_velocity	左モータ速度
   int	.right_motor_velocity	右モータ速度

   
   

   3. 構造体:Motor_PIDstate

   構造体:Motor_PIDstate

   修飾子	名称	概要	備考
   typedef struct {...}	Motor_PIDstate	モータPID情報構造体
   型	メンバ名	概要	備考
   double	.error_P	比例項
   double	.error_I	積分項
   double	.error_D	微分項
   double	.u	制御入力

   
   

   4. 構造体:Encoder_value

   構造体:Encoder_value

   修飾子	名称	概要	備考
   typedef struct {...}	Encoder_value	エンコーダ値構造体
   型	メンバ名	概要	備考
   int	.left_encoder_value	左エンコーダの値
   int	.right_encoder_value	右エンコーダの値

   
   

   5. 定数

      モータデバイス関連の定数

      修飾子	名称	概要	備考
      const char	*motor_directory	モータデバイスのディレクトリ
      const size_t	motor_write_bytes	モータデバイスドライバに書き込むバイト数

      エンコーダデバイス関連の定数

      修飾子	名称	概要	備考
      const char	*encoder_directory	エンコーダデバイスのディレクトリ
      const size_t	encoder_write_bytes	エンコーダデバイスドライバから読み込むバイト数

      スレッド関連の定数

      修飾子	名称	概要	備考
      const int	motor_thread_priority	モータスレッドの優先度
      const int	encoder_thread_priority	エンコーダスレッドの優先度

      PIDゲイン

      修飾子	名称	概要	備考
      #define	MOTOR_LEFT_PID_GAIN_P	左モータの比例ゲイン
      #define	MOTOR_LEFT_PID_TIME_I	左モータの積分時間
      #define	MOTOR_LEFT_PID_TIME_D	左モータの微分時間
      #define	MOTOR_RIGHT_PID_GAIN_P	右モータの比例ゲイン
      #define	MOTOR_RIGHT_PID_TIME_I	右モータの積分時間
      #define	MOTOR_RIGHT_PID_TIME_D	右モータの微分時間

   6. 関数・関数型マクロ

      モータ管理関連の関数

      修飾子・戻値	名称・引数	概要	修飾子・戻値の詳細	引数の詳細	備考
      void	motor_drive(MotorVelocity* motorvelocity, MotorPIDstate* motor_pidstate_left, MotorPIDstate* motor_pidstate_right)	モータを駆動する関数		motorvelocity: 左右のモータに入力する速度 motorpid_left: 左モータのPID制御情報 motorpid_right: 右モータのPID制御情報	モータのPID情報は共通にする可能性がある。
      EncoderValue	motor_PID_inital()	PID情報を初期化する関数

      モータスレッド関連の関数

      修飾子・戻値	名称・引数	概要	修飾子・戻値の詳細	引数の詳細	備考
      int	motor_thread_create()	モータスレッドを開始する関数	正常終了時:0 異常終了時:-1
      int	motor_thread_abort()	モータスレッドを終了する関数	正常終了時:0 異常終了時:-1

      エンコーダ関連の関数

      修飾子・戻値	名称・引数	概要	修飾子・戻値の詳細	引数の詳細	備考
      EncoderValue	encoder_inital()	エンコーダの計測値を初期化する関数	初期化されたエンコーダの計測値
      void	encoder_start()	エンコーダによる計測を開始する関数
      void	encoder_stop()	エンコーダによる計測を停止する関数
      EncoderValue	get_encoder_data()	エンコーダの計測値を取得する関数	正常終了時:エンコーダの値 異常終了時:-1
      double	convert_encoder_data_to_distance(EncoderValue* encodervalue_raw)	エンコーダの計測値を距離[m]に変換する関数	正常終了時:移動距離[m] 異常終了時:NAN	エンコーダの計測値
      double	convert_encoder_data_to_rotation(EncoderValue* encodervalue_raw)	エンコーダの計測値を回転角度[rad]に変換する関数	正常終了時:回転角度[rad] 異常終了時:NAN	エンコーダの計測値

      エンコーダスレッド関連の関数

      修飾子・戻値	名称・引数	概要	修飾子・戻値の詳細	引数の詳細	備考
      int	encoder_thread_create()	エンコーダスレッドを開始する関数	正常終了時:0 異常終了時:-1
      int	encoder_thread_abort()	エンコーダスレッドを終了する関数	正常終了時:0 異常終了時:-1

4. 試験仕様

   1. 試験用プログラム

   試験用プログラムの詳細を以下に示す。

   試験用プログラム

   ファイル名	試験内容	合格基準	不合格時の対処法	備考
   test_drive	モータの駆動を行うことができるかを確認する。 適当な速度値を指定した時、モータが駆動するかにより合否を決定する。	適当な速度値を入力した時、モータが駆動したら合格とする。	プログラムを修正し、再度試験を行う。 上記の方法で改善が見られないようならば、その時に対処法を考える。
   test_encoder	機体の走行距離[m]及び回転角度[rad]を計測することができるかを確認する。 手動で機体を動作させた時、エンコーダによる計測が行えるかにより合否を決定する。	手動で機体を動作させた時、エンコーダによる計測が行えたら合格とする。 ただし、計測誤差は無理する。	プログラムを修正し、再度試験を行う。 上記の方法で改善が見られないようならば、その時に対処法を考える。

   2. デバッグ処理

   コーディング及び全モジュールについてのドキュメントの承認を得た後、必要と思われるデバッグ処理の詳細を追記する。

5. プログラム

   プログラムについては、以下を参照。
   MIRS1403 ソフトウェア開発報告書

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