2020.04.22PID制御の基礎をPythonのライブラリの一種であるcontrolを使って勉強しましょう。今回は、ミニ四駆などのおもちゃによく使われているDCモータの特性と回転制御をシミュレーションで確認します。この記事を読めば、DCモータの外乱応答のモデル化とpythonを使った外乱応答のシミュレーションがわかります。controlを使ったDCモータの回転制御シミュレーション(外乱応答)まとめ外乱を含んだDCモータモデルDCモータに環境変化による抵抗力などのトルク外乱が入った場合を考えてみましょう。ブロック線図は以下のようになります。使用したpythonライブラリ今回は以下のpythonライブラリを使用しました。controlでシミュレーションするために伝達関数を等価変換する外乱トルクが入ったDCモータモデルのブロック線図を下図のように等価変換(簡単化)することができます。詳細はこちらの記事に書いてますので参考にしてください。controlを使ってDCモータの外乱応答を確認するDCモータの端子間に電圧を3.15V(約1000rpm指令相当)印加したときのステップ応答を確認します。3.15Vに変化しています。出力で、1000rpmに向けて上昇していることがわかります。5s時点で右上の外乱トルクが入力されています。左下の赤線が外乱応答伝達関数の出力で、外乱トルクに応じて回転を妨げる(マイナス方向)の回転数を出力しています。右下図が目標値応答と外乱応答を足し合わせた最終的な出力になり、外乱トルクが入力された後では所望の回転数1000rpmを維持することができていないことがわかると思います。シミュレーションのpythonソースコード今回入力データが『電圧目標値』と『外乱トルク』の2つを用意するため、csvファイルからデータを読み込んでいます。controlを使ったDCモータの回転制御シミュレーション(外乱応答)まとめ今回はDCモータに外乱トルクが加わった場合に回転数が維持できなくなることをシミュレーションで確認しました。次回はPID制御コントローラを使って、外乱が加わっても回転数を維持できるように制御したいと思います。最後まで読んでいただき、ありがとうございました。工学技術ラズパイとモータドライバでDCモータを動かす。ブロック線図の等価変換。controlを使ったDCモータの回転制御シミュレーション2【PID制御の基礎】スポンサーリンク【制御工学】ブロック線図の等価変換。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。*サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。スポンサーリンクガル(Gal)コーヒーが大好きなエンジニアです。自宅で焙煎したコーヒーを身近な方々に提供したりしています。食の安全性に疑問があり、無添加やオーガニックなど身体に優しい食材を選んで生活しています。このブログではコーヒーやオーガニックをはじめ、暮らしについて記事にしています。SIMPLE.HOMEMENUスポンサーリンクガル(Gal)コーヒーが大好きなエンジニアです。自宅で焙煎したコーヒーを身近な方々に提供したりしています。食の安全性に疑問があり、無添加やオーガニックなど身体に優しい食材を選んで生活しています。このブログではコーヒーやオーガニックをはじめ、暮らしについて記事にしています。【自分の好みがわかる】コーヒー豆の選び方タイトルとURLをコピーしました。