制御工学 1次遅れ系のシステムをPIDで制御する
みなさん，こんにちはおかしょです． タイトルにあるように1次遅れ系のシステムをPIDで制御する数値シミュレーションについて解説します． この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるようになります． PID制御の性能 PID制御のゲインの...
制御工学
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制御工学 [数値シミュレーション] 線形化した倒立振子をPI制御
みなさん，こんにちはおかしょです． このブログでは倒立振子ロボットの開発を行っています． 目標は倒立振子を自律させることです． そのために，まずは数値シミュレーションを行って制御器の有効性を確認する必要があります． この記事では数値シミュレ...
制御工学 二輪型倒立振子の伝達関数を求める
みなさん，こんにちはおかしょです． このブログでは電子工作で必要な知識や私が実際に作ったロボットなどの紹介をしています． 私がこのブログを始めるときに最初に作ろうと思ったロボットは倒立振子です． 倒立振子は制御工学の参考書でも取り上げられる...
制御工学 最終値の定理とは，導出方法も解説
みなさん，こんにちはおかしょです． この記事では最終値の定理について解説します． 古典制御工学を学ぶと必ず目にするこの定理なのですが，導出方法などを解説した参考書は少ないのでその導出方法も解説します． この記事を読むと以下のようなことがわか...
制御工学 極と固有値の関係
みなさん，こんにちはおかしょです． システムの安定性は極の位置によって決まります． 古典制御工学では伝達関数から特性方程式を用いて極の位置を求めることができます． しかし，現代制御工学では伝達関数ではなく状態方程式でシステムを表現します．そ...
制御工学 ベクトル軌跡とは，書き方などを例題を用いて解説
みなさん，こんにちはおかしょです． 古典制御工学ではシステムの応答を周波数領域で解析します． 解析する方法はさまざまありますが，この記事ではベクトル軌跡について解説していきます． この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるようになりま...
制御工学 行列で表記された微分方程式（状態方程式）の解き方
みなさん，こんにちはおかしょです． 微分方程式の中には行列で表されたものもあります． 制御工学では状態方程式がこれに当たります． なので，その状態方程式を解く方法について解説していきます． この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるよ...
制御工学 逆ラプラス変換を求める方法はあるのか
みなさん，こんにちはおかしょです． 古典制御工学ではシステムを周波数領域で解析します． そのため，参考書ではシステムを伝達関数で表現して解説をしています． しかし，伝達関数だけではシステムがどのようなものなのかイメージがしにくいです． そこ...
制御工学 ラプラス変換を利用して微分方程式を解く方法
みなさん，こんにちはおかしょです． 私が通った大学では，最初の物理の授業は微分方程式の解き方でした． 物理ではさまざまなシステムの運動方程式を求めます． 高校生の時は「ma=F」という式を求めて，公式を使って変位xや速度vの式を求めていまし...
制御工学 システムの解析方法 [時定数や整定時間とは]
みなさん，こんにちはおかしょです． ロボットの制御をするときは，あらかじめそのロボットの特徴をしっかりと理解しておく必要があります． ロボットの特徴を理解するために，適当な入力をロボットに加えて応答からシステムの解析を行います． システムの...