川田：制御への道しるべ

『初学者のための図解でわかる制御工学 I』特集号

川田：制御への道しるべ　-- 倒立振子の概要と制御系設計の流れ

　ここでは，本解説で紹介した様々な「倒立振子」の写真や動画を掲載します．

台車型倒立振子

舞鶴高専の学生が製作した実験装置

動画
　・線形コントローラによる目標値追従制御：同定で用いた振子（全長 40cm）
　・線形コントローラによる目標値追従制御：同定時とは異なる振子（全長 57cm）
　・GS コントローラによる目標値追従制御：同定で用いた振子（全長 40cm）
　・GS コントローラによる目標値追従制御：同定時とは異なる振子（全長 57cm）
　・GS コントローラによる安定化：同定で用いた振子（全長 40cm）
　・GS コントローラによる安定化：同定時とは異なる振子（全長 57cm）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注）GS：ゲインスケジューリング

回転型倒立振子

舞鶴高専の学生が製作した実験装置

動画
　・振り上げ制御＋ GS コントローラによる目標値追従制御：目標値 135 deg
　・振り上げ制御＋ GS コントローラによる目標値追従制御：目標値 270 deg
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注）GS：ゲインスケジューリング

LEGO Mindstorms NXT と LEGO 非純正のモータ，エンコーダを使用して製作

動画
　・振り上げ制御＋安定化制御（最適レギュレータ）
　・安定化制御（最適レギュレータ）
　・安定化制御（最適レギュレータ）：NXT モータを使用

アーム型倒立振子

舞鶴高専の学生が製作した実験装置

動画
　・線形制御（最適レギュレータ）
　　　1) 0 deg ==> 30 deg ==> 0 deg
　　　2) 0 deg ==> 45 deg ==> 0 deg ・・・応答の乱れがある
　　　3) 0 deg ==> 60 deg ==> 0 deg ・・・発散する（安定化できていない）
　・LMI による多目的 GS 制御
　　　1) 0 deg ==> 30 deg ==> 0 deg
　　　2) 0 deg ==> 45 deg ==> 0 deg
　　　3) 0 deg ==> 60 deg ==> 0 deg
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注）GS：ゲインスケジューリング

車輪型倒立振子