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慣性のリアルタイム更新と加速度フィードフォワード

今日はイナーシャ推定の続き.
マイコンに先の同定アルゴリズムを実装し,パラメータ等を変えながらモータ駆動実験を繰り返す.

推定したイナーシャを元に,加速度フィードフォワード値をリアルタイムに変化させてみる.
フィードバックゲインは変えない.
イナーシャ推定は逐次最小二乗法を用いた.



この例では,イナーシャをおよそ9倍に変化させたときの速度応答を見ている.

ここで,イナーシャが更新される図の赤線(100msec経過)あたりでサーボ動作が乱れ,一時的に速度誤差が大きくなっている.
その後は誤差はゼロに収束し,同定が完了した2回目以降はほぼ速度誤差はゼロで安定している.

このことから,同定しながらFF値更新すると,一時的にイナーシャ値を固定したときよりも追従特性が悪化する場合があることが分かった.
フィードバックをいじらなければもっと素直な応答(誤差が同定の進行と共に漸減)になると予想したが,意外な結果だ.
今回の例でいうと,もともとイナーシャが真値よりも小さい状態から駆動を開始するため,起動直後はFF制御量が足りずFBの負担が大きいためサーボは振動的になる.
その状態の時にイナーシャ推定値更新すると,フィードフォワードトルクが急激に増加しますます不安定になる,ということだろうか.
もしそうだとしたら,フィードバックの振動が十分収まってからイナーシャ値を更新すれば,少しはマシになるかもしれない.
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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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