制御とは(2) ～LQR制御～
LQR制御(Linear Quadratic Regulator)とは、対象の運動を数式モデルで表し、傾きや振動を小さくしながら、操作量も無駄に大きくしない制御を数学的に求める手法で、もう少し硬く言えば、制御対象を線形シ…
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制御とは(1) ～PID制御～
竿燈シミュレータで計算に用いているのは、PID、LQR、Adaptive制御の3つ。学生時代に教わった最も基本的なPID制御は”古典制御”に分類される。 分類 代表的な制御方法 竿燈シミュレータと…
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シミュレーションのための数学(3)
竿燈の竹竿のFEMは M q̈ + C q̇ + K q + fₙₗ(q) = f(t) とモデル化してみた。(このモデルで、竿燈のイメージを作ってみてくれとChatGPTに送ったら、アイキャッチ画像を作ってくれた。背景 […]
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シミュレーションのための数学(1)
高校生(理系の進学希望らしい)からメールをもらった。(誰が見ているかわからないものだなぁ) 趣旨は、シミュレーションは非常に興味があるが、アナログな世界をデジタルで計算する基本的な手法について教えてほしい、とのこと。高校…
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竿燈シミュレータ(6) 一旦区切り(ver.0.7)
こんな感じで一旦区切り。短い動画。 シミュレータ全体、手で演技 腰で演技 継竹3本 人体拡大(掌で演技) 人体拡大(肩で演技) 提灯拡大1 提灯拡大2
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竿燈シミュレータ(5) シミュレーションのグラフィック化
シミュレーションのグラフィック化は各物理モデルを考えるよりも難しい印象。 最初２D版で試してみた。竿の角度、撓り、46個の配置、PID応答、安全停止を短い開発周期で確認できることを優先した。物理が固まる前に3Dへ進むと、…
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竿燈シミュレータ(4)
■制御方法定義 1.PID制御 最初の基準制御としてPIDを採用した。目標角を0 rad（鉛直）とし、角度誤差 e、積分、角速度相当の微分項から支持点トルクを生成する。調整が直感的で、剛体モデルからFEMモデルへ移行した…
続きを読む竿燈シミュレータ(3)
物理モデル定義はこんな感じで考えた。 ■座標系と状態量 3Dでは位置ベクトル p=[x,y,z]^T を用い、y軸を鉛直方向とする。竿の傾きは2方向の独立状態として扱い、画面上のPitch/Rollに対応する2軸の角度・…
続きを読む竿燈シミュレータ(2)
なんで『竿燈シミュレータ』なの? という質問が来たが特に理由はない。昔ちょっと住んでいたことがあるが、竿燈そのものは観客として見ただけで触ったことはない。なので、いろいろな寸法や材料等にはコメントをいただければありがたい…
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