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P-PI制御の限界~次の一手

今日も引き続き田宮モータをギュンギュン回す。

いつもデータのグラフだけでは寂しいので動画も載せてみる。(ただモータが回るだけで何もおもしろくありませんが・・・)




(動画を載せるとなんとなく普通のブログっぽくなる?)

上記の動画で目標値2000pulseの時の応答波形が以下。



停止と動きだしのところで振動しているのはエンコーダ分解能が不足して低速時に検出速度がガタガタになっているため。
偏差のグラフを見ると,位置も速度も一応それなりには追従はしているように見えるが,どんなにゲインを追い込んでも10カウント程度の位置誤差が残ってしまう。
 多足歩行ロボットでは複数の脚で胴体を駆動する場合に各リンクに軌道誤差があるとお互いがけんかしてしまうことも考えられるため,できるだけ軌道誤差を無くしたい。

 これ以上のサーボ性能となると,おそらく加速度の制御が必要になってくる。
そこで,以下のような構成を考えている。



 
位置-速度のP-PIに電流制御項をプラスして3重カスケードループを構成する。また,追従性向上のため目標値フィルタ型のフィードフォワードと,加速度観測値と逆モデルを使った外乱キャンセル機構を盛り込む予定。

今の実験システムでは電流が取れないのと,角速度を微分できるほどのエンコーダ分解能がない。
またMAXONとかに手を出すとお金と納期がかかるので,何とか手持ちの部品で実験できないか試してみたい。
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もやね

Author:もやね
長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
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