制御工学

制御工学

状態方程式を双一次変換で離散化してみる

みなさん,こんにちはおかしょです.マイコンを使ってロボットを制御する場合は,マイコンが一定の周期で動作するため動きが離散的となります.そのため,制御器の設計の際にはモデルを離散化しなければ目的とする制御性能を得ることができません.そこで,こ...
制御工学

[数値シミュレーション]線形化した倒立振子をP制御してみる

みなさん,こんにちはおかしょです.この記事では,線形化した二輪型倒立振子をP制御で安定化させる数値シミュレーションを解説します.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.P制御とは倒立振子とは二輪型倒立振子の制御方法数...
制御工学

P制御だと定常偏差が残ってしまう理由を「最終値の定理」を使わずに解説

みなさん,こんにちはおかしょです.P制御は定常偏差が残ってしまうことを最終値の定理を使ってよく解説されています.しかし先日,研究室の後輩に「最終値の定理から定常偏差が残ることはわかったけど,偏差を0にするように制御しているのに定常偏差がどう...
Processing

マス・スプリング・ダンパーのアニメーションをProcessingで作る

みなさん,こんにちはおかしょです.以前,マス・スプリング・ダンパーの運動方程式を導出しました.さらに,その運動方程式を使って数値シミュレーションもやってみました.この記事では,この数値シミュレーション結果を使ってアニメーションを作成したので...
制御工学

可観測性とは~二輪型倒立振子を例にして~

みなさん,こんにちはおかしょです.この記事では,センサーから得られたデータを基にして他の状態量を推定できるかどうかを判断する可観測性について解説していきたいと思います.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.可観測生...
制御工学

2次遅れ系の伝達関数を逆ラプラス変換して,求められた微分方程式を解く

みなさん,こんにちはおかしょです.この記事では2次遅れ系の伝達関数を逆ラプラス変換する方法を解説します.そして,求められた微分方程式を解いてどのような応答をするのかを確かめてみたいと思います.この記事を読むと以下のようなことがわかる・できる...
制御工学

一次遅れ系の伝達関数を逆ラプラス変換する方法と求められた微分方程式の解法

みなさん、こんにちはおかしょです。モーターなどの伝達関数はよく一次遅れ系で表されます。しかし、数値シミュレーションをする場合はラプラス変換された伝達関数表現ではできません。そこで、この記事では一次遅れ系の伝達関数を逆ラプラス変換する方法、つ...
制御工学

マス・スプリング・ダンパーの数値シミュレーション

みなさん,こんにちはおかしょです.以前,マス・スプリング・ダンパーの運動方程式を導出しました.このシステムは非常に単純でシミュレーションをしやすいため,制御器の性能評価によく利用されています.そこで,この記事では制御器は搭載せずに数値シミュ...
制御工学

度数分布表とは・書き方などを数学が苦手でもわかるように解説

みなさん,こんにちはおかしょです.制御工学を学習していくには数学的な知識が非常に重要になってきます.センサーノイズの影響を抑制するためには確率統計学も勉強しておく必要があります.この記事では,確率統計学を学び始めると最初に習う度数分布表につ...
制御工学

PID制御とは・プログラムの書き方や特徴

みなさん,こんにちはおかしょですこの記事では制御器で最も使用されているPID制御について解説しています.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制御とはPID制御のプログラムの書き方PID制御の特徴 この記事を...