数値シミュレーション

制御工学

方位角を考慮した二輪型倒立振子の運動方程式導出

みなさん,こんにちはおかしょです. 以前,二輪型倒立振子の運動方程式をラグランジュ法で導出する記事を書きました. この記事で求められた運動方程式を使って数値シミュレーションを行い,応答を確かめることもできました.しかし,ここで求めた運動方程...
制御工学

固定翼航空機(Fixed-wing UAV)の運動方程式をラグランジュ法で導出する方法

みなさん,こんにちはおかしょです. 私は制御系の研究室に所属していて,主な制御対象は固定翼航空機です. ここではシミュレーションなどで使用している固定翼航空機の運動方程式をラグランジュ法で導出したいと思います. この記事を読むと以下のような...
制御工学

台車型倒立振子の運動方程式をニュートン法で導出する方法

みなさん,こんにちはおかしょです. 高校の物理では非常に簡単なシステムの運動方程式をニュートン法によって求めます.しかし,実際に身の回りにあるシステムは簡単な構造のものばかりではありません. 大学ではそのような複雑なシステムの運動方程式も求...
制御工学

アーム型倒立振子の運動方程式をラグランジュ法で導出する方法

みなさん,こんにちはおかしょです. 倒立振子と言うものをご存知でしょうか.倒立振子とは普通の振り子とは違い,振り子を直立させたもののことを言います. この倒立振子は制御対象の例としてよく扱われ,制御器の有効性を確認するために利用されることが...
制御工学

3次遅れ系の伝達関数を時間領域に変換する方法

みなさん,こんにちはおかしょです. 3次遅れ系というシステムは古典制御工学の学習をしていてもあまり扱われることのないシステムです.ただ,制御系の論文を見ると意外と使われていることがあります.これは2次遅れ系よりもさらに複雑で,相対次数の違い...
制御工学

2次遅れ系の伝達関数を時間領域に変換する方法や特徴をボード線図を使って解説

みなさん,こんにちはおかしょです. 古典制御工学を学んでいると,1次遅れ系の次に2次遅れ系と呼ばれる伝達関数を使って学習をします.このシステムはある周波数の入力が加わるとゲインが大きくなるシステムで,ボード線図を描く際の題材としてもよく用い...
制御工学

1次遅れ系とはどのようなシステムなのか・シミュレーションをするにはどうすればいいのか

みなさん,こんにちはおかしょです. 制御工学の参考書などを読んでいると,解説の中で1次遅れ系のシステムを例にとることが良くあります.ただ,この1次遅れ系って具体的にどのようなシステムなのかを解説している参考書は少ないです. また,伝達関数で...
制御工学

クアッドコプター(ドローン)の運動方程式をラグランジュ法で導出する方法

みなさん,こんにちはおかしょです. 最近空撮などで話題のドローン.おそらくみなさんが良く見かけるのはクアッドコプターと呼ばれるプロペラが4つついているものだと思います.この名称の違いなどについてはこちらで解説しているので気になる方は読んでみ...
制御工学

離散化を1次近似で行う方法~まとめ~

みなさん,こんにちはおかしょです. ロボットを制御するためには離散化という作業が必ず必要になります. 離散化手法はさまざまありますが,ここでは最も簡単な1次近似で行う方法を解説します. ここでは1次近似をして離散化をする方法のまとめをします...
制御工学

二輪型倒立振子の数値シミュレーションに理想サンプラと0次ホールダを適用する方法

みなさん,こんにちはおかしょです. 昨年から作成していてなかなか完成しない二輪型倒立振子があるのですが,機体だけでなく数値シミュレーションも満足のできるものはできていません. 今回はその数値シミュレーションを満足のいく出来にするために必要な...