2013年12月8日日曜日

モータのPID制御1(サーボ制御の基礎,P制御)

久しぶりの記事があんなのだけでは少し寂しいので,よくあるPID制御について少し.
メカトロ系の研究室に配属されたこともあり,制御の話も少し耳にするので備忘録になれば.

まず,PID制御ってなんじゃ,って話.

Proportional(比例項),Integral(積分項),Differential(微分項)の3要素により
物体を制御する…
なんて言っちゃえばお終いなんですけど.それじゃちょっと...

一般的にモータ制御の目的というと,
  • 一定の速度で回したい
  • ある角度で合わせたい
  • 指定した動作をさせたい
とかですね.今回は2つめの,「ある角度で合わせたい」という機能に絞ってみます. たとえば,現在の角度から90度だけ回したい,とか.

高校生の頃は正直,やっすいギア付きモータしか知らなかったので,
「90度になったらOFFにすればいいじゃん」
とか思ってたんですけど.

実際には慣性力のよく効くモータ(e.g.ギア無しのモータとか)では,ON-OFFだと,
早すぎて回り過ぎ→モータを逆転させる→反対側に行き過ぎる
の繰り返し(振動)みたいになるんですよね.

これを解決するのがPIDなどの制御.(実際にはもっと色々あるけど)

とまあ,前置きはこれくらいで.

PIDってなんじゃ,っていう僕の高校時代くらいの人が読めるレベルで書いてます.