制御工学 状態方程式と伝達関数の相互変換 線形時不変な状態方程式 \begin{align}\dot{x}(t) &= Ax(t)+Bu(t) \\y(t)&=Cx(t)+Du(t)\end{align} と伝達関数との関係について考える。状態方程式をラプラス変換すれば \begi... 2021.06.30 制御工学古典制御現代制御
制御工学 現代制御の視点から見るPI制御による定常偏差の解消 線形時不変な状態方程式 \begin{align}\dot{x}(t) &= Ax(t)+Bu(t) \\y(t)&=Cx(t)\end{align} にPI制御を施した場合の定常偏差について考える。 いま、フィードバック則を \begin... 2021.06.30 制御工学現代制御
制御工学 現代制御の視点から見るP制御による定常偏差 線形時不変な状態方程式 \begin{align}\dot{x}(t) &= Ax(t)+Bu(t) \\y(t)&=Cx(t)\end{align} にP制御を施した場合の定常偏差について考える。 いま、フィードバック則を \begin{... 2021.06.29 制御工学現代制御
制御工学 線形時不変なシステムと静的なフィードバックによる閉ループ系の解析 線形時不変な状態方程式 \begin{align}\dot{x}(t) &= Ax(t)+Bu(t) \\y(t)&=Cx(t)\end{align} の初期値を\(x(0)\)として出力フィードバックゲイン \begin{align}u(... 2021.06.28 制御工学現代制御
制御工学 非線形システムの線形化と安定性 いま非線形システム \begin{align}\dot{x}(t)=f(x(t),u(t))\end{align} を \begin{align}\dot{x}(t)=Ax(t)+Bu(t)\end{align} のように線形化することを考... 2021.06.25 制御工学現代制御
制御工学 直達行列を含まない線形時不変な状態方程式の出力を求める 線形時不変な状態方程式 \begin{align}\dot{x}(t) &= Ax(t)+Bu(t) \\y(t)&=Cx(t)\end{align} の初期値を\(x(0)\)とすればその解は状態遷移行列 \begin{align}e^{... 2021.06.25 制御工学現代制御
制御工学 可観測なシステムの安定性 いま線形な制御対象の安定化問題を考える。 初めに状態空間表現を \begin{align}\dot{x}(t)&=Ax(t)+Bu(t) \\y(t)&=Cx(t)\end{align} システムのフィードバック則を \begin{alig... 2021.06.25 制御工学現代制御
MATLAB/simulink 極に着目した連続時間システムと離散時間システムの安定性判別 初めに連続時間システムの伝達関数の安定性を調べる。連続時間システムの伝達関数は \begin{align}P_1=\frac{ a_m s^m+a_{m-1} s^{m-1}+ \cdots + a_0}{ b_n s^n+b_{n-1} ... 2021.06.23 MATLAB/simulinkディジタル制御プログラミング制御工学古典制御
MATLAB/simulink 離散化した伝達関数の応答をシミュレーションする 離散化した伝達関数の応答を調べる。今回はStep応答を調べた。 今プラントを\(G(z^{-1})\)、入力を\(r(t)\)とすると出力は \begin{align}y(t)=G(z^{-1}) r(t-1)\end{align} コード... 2021.06.22 MATLAB/simulinkディジタル制御プログラミング制御工学
MATLAB/simulink 伝達関数の離散化と誤差 前回MATLABを使って伝達関数を離散時間モデルに変換した。前回の結果より \begin{align}G=\frac{10}{15s+1}\end{align} が \begin{align}\frac{0.6449}{z - 0.9355... 2021.06.22 MATLAB/simulinkディジタル制御プログラミング制御工学
ディジタル制御 MATLABを使って伝達関数を離散化する MATLABを使えば伝達関数を簡単に離散時間モデルに変換することができる。 たとえば \begin{align}G=\frac{10}{15s+1}\end{align} であれば \begin{align}\frac{0.6449}{z ... 2021.06.20 ディジタル制御制御工学古典制御
代数 代数方程式の解の個数と代数学の基本定理 \(n\)次の代数方程式 \begin{align}a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \cdots + a_1 x + a_0(a_n, \cdots ,a_0 \in \mathbb{C},a_{n} \neq 0)... 2021.06.20 代数数学
数学 線形関数の例 線形な関数であるとは \begin{align} f(x+y)&=f(x)+f(y)\\f(kx)&=kf(x) \end{align} を満たす関数のことで、実際にどのような例があるのか適当な値を代入しいくつか計算してみる。 例1\( f... 2021.06.19 数学
MATLAB/simulink MATLABで作ったグラフ画像を高解像度で保存する MATLABで作ったグラフ画像を高解像度で保存したい時がある。 普通にメニューバーからや saveas(gcf,'figname.png') で保存すると低解像度になってしまう。そういう時は print(gcf,'-djpeg','fign... 2021.06.17 MATLAB/simulinkプログラミング
Manim manimをインストールしてチュートリアルを動かす manimは数学などの説明にあるいい感じの動画を作成できるpythonライブラリである。今回はmanimをインストールしてチュートリアルを動かしてみる。 インストールにはpipを使う。すでにpythonがインストールされている環境でコマンド... 2021.06.14 Manimpythonプログラミング
制御工学 システムの線形性 一般に数学における線形性とは \begin{align}f(x+y)&=f(x)+f(y)\\f(kx)&=kf(x)\end{align} で定義される。制御工学においては静的システムについては同様に定義することができ \begin{al... 2021.06.14 制御工学非線形システム
解析 オイラーの公式から加法定理を導出する オイラーの公式 \begin{align}e^{i \theta} = \cos \theta + i \sin \theta\end{align} から加法定理を計算することができる。いま\(\theta_1,\theta_2\)の合成を... 2021.06.12 解析
MATLAB/simulink MATLABでむだ時間を含む伝達関数を定義してシミュレーションをする MATLABを使ってむだ時間を含む伝達関数を定義して一時遅れ系をシミュレーションする。むだ時間を含む一時遅れ系は \begin{align}G=\frac{K}{1+Ts} e^{-Ls}\end{align} で与えられるような系である。... 2021.06.10 MATLAB/simulinkプログラミング制御工学古典制御
MATLAB/simulink MATLABで伝達関数を定義してシミュレーションをする MATLABを使って伝達関数を定義して一時遅れ系をシミュレーションする。一時遅れ系は \begin{align}G=\frac{K}{1+Ts}\end{align} で与えられるような系である。この系の微分方程式は一階の微分方程式になる。... 2021.06.08 MATLAB/simulinkプログラミング制御工学古典制御
MATLAB/simulink MATLABでシステム同定用のM系列信号を生成する MATLABでシステム同定用のM系列信号を生成する。 ツールボックスがないと動かない可能性があるので注意。 結果がこんな感じ。 コード N = 350; u = idinput(N,'rbs'); figure plot(u) ylim()... 2021.06.08 MATLAB/simulinkシステム同定プログラミング制御工学