運動方程式

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.システムの解析方...
制御工学

部分分数分解の計算方法を例題を交えて徹底解説

みなさん,こんにちはおかしょです.この記事では部分分数分解について解説します.私は部分分数分解を高校生の時に初めて習ったのですが,その時にはなぜこのような計算が必要なのかわかっていませんでした.しかし,理系の大学に入学してこれは運動方程式を...
制御工学

2階定係数非同次微分方程式の解き方

みなさん,こんにちはおかしょです.制御工学の勉強をしたり自分でロボットを作ったりすると,必ず運動方程式を求めることになると思います.制御器を設計して数値シミュレーションをする場合はルンゲクッタなどの積分器で積分をすれば十分ですが,制御器を加...
制御工学

2階定係数同次微分方程式の解き方

みなさん,こんにちはおかしょです.制御工学の学習をしていると,古典制御工学は周波数領域で運動方程式を表すことが多いですが,イメージしやすくするために時間領域に変換することが多いです.時間領域で運動方程式を表した場合,その運動方程式は微分方程...
制御工学

伝達関数を状態方程式へ,状態方程式を伝達関数に変換する方法

みなさん,こんにちはおかしょです.大学で制御工学を学ぶときは,最初に古典制御を学ぶと思います.古典制御では伝達関数やボード線図などを使用して,システムの解析や制御器の設計を行います.しかし,対象とするシステムは1入力1出力系です.多入力多出...
制御工学

一次遅れ系の伝達関数を双一次変換によって離散化する方法

みなさん,こんにちはおかしょです.モーターのような単純な電子部品の伝達関数は,一次遅れ系で表現されることが多いです.そのため,一次遅れ系の伝達関数で表現されるシステムを制御器で制御をするということも多いと思います.制御器で制御をする場合は,...
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

非線形運動方程式の線形化~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.今回は倒立振子の運動方程式を線形化しようと思います.非線形の運動方程式を線形方程式に変換する方法などを解説するので,ぜひ読んでみてください.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.線...
制御工学

マス・スプリング・ダンパーシステムの運動方程式の導出

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や制御工学に関する記事を公開してきました.私は現在,大学院生で制御工学を専門としています.制御工学の勉強をしていると,制御器の性能を比較したくなります.その時,どのような制御対象に制御...
制御工学

ワンリンクアームロボットの運動方程式

みなさん,こんにちはおかしょです.制御器の勉強をしていると,その性能を数値シミュレーションで確かめたくなります.その制御器を適用する対象は伝達関数でてきとうに表現したものでも良いのですが,具体的にどのようなシステムに適用するのかをイメージで...