アニメーションを使った倒立振子
この例では、Simulink® を使用して倒立振子システムをモデル化およびアニメーション化する方法を示します。倒立振子の重心はピボット点より上にあります。この位置を安定して維持するために、システムは振子が落下を開始するとピボット点を重心より下に移動する制御ロジックを実装します。倒立振子は制御手法のテストに使用される古典力学問題です。
この例では、システムはモバイル カートに取り付けられた倒立振子で構成されています。モデルは動きを垂直方向の平面に制限します。システムの安定性を維持するために、モデルは状態フィードバック制御を実装してカートの位置を追跡します。
アニメーション
モデルは Level-2 MATLAB S-Function ブロックを使用してアニメーションを実装します。S-Function は MATLAB® Handle Graphics® を使用します。S-Function を表示するには、pendan.m
を開きます。
倒立振子のダイナミクス
モデルはマスク サブシステムを使用して倒立振子の非線形システム ダイナミクスを実装します。サブシステムは、"x" 軸に沿ったカートの位置と、ピボット点を中心とした振子の回転を決定します。
状態フィードバック制御
モデルは状態フィードバック制御を実装してカートの位置を追跡し、ピボット点を振子の重心より下に維持します。State Estimator
サブシステムはルーエンバーガー オブザーバー モデルを使用してシステムの内部状態を推定します。
解析
シミュレーションを実行すると、Scope ブロックが信号出力を提供します。シミュレーション データ インスペクターを使用して、ログ記録された信号を調査することもできます。
参考
Level-2 MATLAB S-Function | Discrete PID Controller | Signal Generator
関連する例
- カート上の倒立振子の制御 (Control System Toolbox)
- Inverted Pendulum Controller Tuning (Simulink Design Optimization)
- Add App Designer App to Inverted Pendulum Model (Simulink Real-Time)