系—倒立振り子

この章では，倒立振り子の完全なシステムモデルについて述べる．

このチュートリアルに使用されているモデル

倒立振り子

古典的な工学問題の一つに，倒立振り子を制御するというものがある．振り子系は電気モーター，ギア，カートに取り付けられた振り子で構成される．カートの位置は，LQ（線形二次）設計のコントローラを使って制御される．コントローラの最優先事項は，振り子が直立位置を保つようにすることである．

振り子のための制御信号

振り子を制御するために，カートの位置xと振り子の角度 ϕ を測定する．カートの動きはフランジの入力を使って力Fで制御される．

系のシミュレーションを20秒行い，アニメーションウィンドウで結果を見る．下の図は，パルス参照信号(referenceType = 2)を使ったアニメーションの11.3秒の時点である．

振り子系のアニメーション

カートの位置はreferenceTypeパラメータで変更できる．タイムテーブルオプション(referenceType = 3)を使うと，任意の信号を作ることができる．コントローラからの最大出力信号(controller.uMax)や振り子の長さ(pendulum.l_pendulum)を制限する等，系のいろいろなパラメータを変更してみて，何が起るかを観察されたい．

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