スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

PIDとカスケード制御の比較実験

今週末はカスケード制御の実装とPIDとの比較を行う。
イナーシャ比10倍で減速ゼロ,および1/80のHD駆動という2パターンで評価している。
結論としては,ほぼ全ての場合でカスケード制御が有利だ。
前回田宮モータで実験したときにはFF付き位置ー速度カスケード制御が位置のPIDとほぼ同等の結果だった。
今回電流F/Bを入れた3段のカスケードにしたところ,摩擦ありのときの立ち上がりや慣性が変動した時の速度変動がかなり小さく抑えられた。

追従波形と位置の偏差




いろいろな負荷,いろいろな軌道での誤差の絶対値を比べたグラフ


いずれの制御対象でも誤差の最大値,平均値ともにカスケードのほうが低くなっている。
(立ち上がりや停止時に追従が速くなっているのはFF項が効いているため。)

いくつか大事なポイントも分かってきている。
ひとつは速度や電流信号等の検出信号に入れるフィルタ。
ローパスフィルタをかけて信号をなまらせてしまえばノイズは収まりモータは静かになるが,一方で遅延が発生し系が発散しやすくなる。
つまり原信号のS/N比がもろに制御性能に効いてくるわけで,元の信号がノイズまみれだとカスケードの効能は半減してしまうことになる。
次に目標信号の分解能。
これは速度や電流フィードフォワード時に2階まで微分されるため高い分解能がいる。
最初は16bitINTでホストから送っていたが,2回も微分すると分解能が1bit以下まで下がってしまい使い物にならなかった。
そこで32bit固定小数に変更したらずいぶん応答が良くなった。目標信号にはゆっくりとした動きでも2回まで微分可能なだけの分解能が必要である。
スポンサーサイト

この記事へのコメント

トラックバック

URL :

プロフィール

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.
E-mail:
mo_ya_ne[a]yahoo.co.jp
[a]⇒@

最近の記事
最近のコメント
最近のトラックバック
月別アーカイブ
カテゴリー
FC2カウンター
ブログ内検索
RSSフィード
リンク
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。