- 配布するファイル等の動作保証およびテクニカルサポート，発生した損害に対する責任は負いません．
- 2017 年 5 月 2 日に確認したところ，Simulink Support Package for LEGO MINDSTORMS NXT Hardware が利用可能な MATLAB のバージョンは，R2014a から R2016b までとなっています (R2017a 以降および R2013b 以前は利用できません)．
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【ハードウェア】
【ソフトウェア】
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経験則による PID コントローラの設計
ジーグラ・ニコルスの限界感度法
【ステップ 1】
\({k}_{\rm P} = 10\) のとき，収束する．
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\({k}_{\rm P} = 15\) のとき，収束する．
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\({k}_{\rm P} = 17\) のとき，持続振動をする．
限界ゲイン：\({k}_{\rm Pc} = 17\)，限界周期：\({T}_{\rm c} = 0.186\ {\rm [s]}\) (4 秒間で 21.5 周期) |
【ステップ 2】
 
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P 制御：\({k}_{\rm P} = 8.50\) |
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PI 制御：\({k}_{\rm P} = 7.65,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 49.5\) |
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PI-D 制御：\({k}_{\rm P} = 10.2,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 110,\ {k}_{\rm D} = {k}_{\rm P}{T}_{\rm D} = 0.237\) |
【応答の改善 (1)】
 
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PI-D 制御 (Classic)：\({k}_{\rm P} = 10.2,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 110,\ {k}_{\rm D} = {k}_{\rm P}{T}_{\rm D} = 0.237\) |
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PI-D 制御 (No Overshoot)：\({k}_{\rm P} = 3.40,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 36.6,\ {k}_{\rm D} = {k}_{\rm P}{T}_{\rm D} = 0.209\) |
【応答の改善 (2)】
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PI-D 制御：\({k}_{\rm P} = 10.2,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 110,\ {k}_{\rm D} = {k}_{\rm P}{T}_{\rm D} = 0.237\) |
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I-PD 制御：\({k}_{\rm P} = 10.2,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 110,\ {k}_{\rm D} = {k}_{\rm P}{T}_{\rm D} = 0.237\) |
ジーグラ・ニコルスのステップ応答法 (5.3 節)
【ステップ 1】
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\(u(t) = {u}_{\rm c} = 100\ {\rm [\%]}\) |
  \(R = 9.15 \times {10}^{0},\ L = 6.87 \times {10}^{-2}\) |
【ステップ 2】
 
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P 制御：\({k}_{\rm P} = 1.59\) |
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PI 制御：\({k}_{\rm P} = 1.43,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 6.31\) |
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PI-D 制御：\({k}_{\rm P} = 1.91,\ {k}_{\rm I} = \dfrac{{k}_{\rm P}}{{T}_{\rm I}} = 13.9,\ {k}_{\rm D} = {k}_{\rm P}{T}_{\rm D} = 0.0656\) |
