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現代制御

カルマンフィルタの基礎 第15回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第14回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第15回 今回は、カルマンフィルタによる「相補フィルタ」を紹介する 特性の異なる2つのセンサを用いてセンサフュージョンを行い、高精度の測定を実現する カルマンフィルタの…

カルマンフィルタの基礎 第14回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第13回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第14回 今回は、状態と未知パラメータの同時推定をEKF/UKFで行う カルマンフィルタの基礎 第14回 状態と未知パラメータの同時推定 状態モデルと拡大系 入力 の設定 各パラメ…

カルマンフィルタの基礎 第13回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第12回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第13回 前回と異なる非線形モデルで、UKF(Unscented Kalman Filter)を確認する カルマンフィルタの基礎 第13回 UKFの実践(非線形モデル2) カルマンフィルタの実装(EKF)…

カルマンフィルタの基礎 第12回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第11回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第12回 今回は、UKF(Unscented Kalman Filter)を、第9回の非線形モデルで確認する カルマンフィルタの基礎 第12回 UKFの実践(非線形モデル) カルマンフィルタの実装(EKF…

カルマンフィルタの基礎 第11回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第10回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第11回 前回のU変換を用いて、UKF(Unscented Kalman Filter)のアルゴリズムを実装する また、線形の状態モデルで動作の確認も行う カルマンフィルタの基礎 第11回 UKFのア…

カルマンフィルタの基礎 第10回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第9回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第10回 今回から、非線形カルマンフィルタとしてUKF(Unscented Kalman Filter)を取り扱う 今回は、UKFで使用するシグマポイントを求めるための、U変換について説明する カル…

カルマンフィルタの基礎 第9回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第8回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第9回 今回は、非線形カルマンフィルタを取り扱う これまでは、線形カルマンフィルタで、状態モデルが や で表せられ、 や が に比例していた 今回は、単純な比例関係で表せな…

カルマンフィルタの基礎 第8回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第7回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第8回 ここまでやってきた線形カルマンフィルタでは、 逐次計算によって、カルマンゲイン と 共分散行列 を求めながら、状態推定を行っていた 今回は、事前に計算することによ…

カルマンフィルタの基礎 第7回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第6回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第7回 今回は、制御入力がある場合のカルマンフィルタを実装する カルマンフィルタの基礎 第7回 カルマンフィルタ(制御入力あり) カルマンフィルタのアルゴリズム(制御入力…

カルマンフィルタの基礎 第6回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第5回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第6回 前回は状態変数が1次元の状態モデルでカルマンフィルタの実践を行った 今回は、状態変数は複数で、入力と出力は1つのSISOのカルマンフィルタを実装する カルマンフィル…

カルマンフィルタの基礎 第5回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第4回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第5回 前回のカルマンフィルタの設計をPythonで実践する また、数値シミュレーションで動作も確認する カルマンフィルタの基礎 第5回 カルマンフィルタのアルゴリズム 予測ス…

カルマンフィルタの基礎 第4回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第3回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第4回 第1回、第3回を受けて、ようやくカルマンフィルタの設計を行う 今回は、以下の1入力1出力(SISO)の線形時不変の状態空間モデルでの状態ベクトル を推定することを考える …

カルマンフィルタの基礎 第3回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第2回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第3回 第1回では、「真値を一次関数でモデル化して、最小二乗法で推定する」を行った 今回は、真値の確率分布が正規分布(ガウス分布)になる、と仮定して、 ベイズの定理を使…

カルマンフィルタの基礎 第2回

前回 : カルマンフィルタの基礎 第1回 - ma-hi-ro Hobby カルマンフィルタの基礎 第2回 今回は、前回の行列演算で使用する「逆行列補題」について確認する また Python の Sympyモジュール を使用して、検算(?)も行う カルマンフィルタの基礎 第2回 逆行列の…

カルマンフィルタの基礎 第1回

カルマンフィルタの基礎 第1回 非常に良い本です カルマンフィルタについて、基礎をわかりやすくまとめてくれています カルマンフィルタの基礎 第1回 最小二乗推定法 スカラの場合 多変数の場合 考察 参考文献

はじめての現代制御理論 講義14 最適制御

前回 : はじめての現代制御理論 講義13 サーボ系の設計 - ma-hi-ro Hobby 講義14 最適制御 現代制御のひと段落が「最適制御」 講義14 最適制御 評価関数と最適制御則 最適制御問題 Pythonによる数値シミュレーション 極配置法との比較 さらに出力を小さくする…

はじめての現代制御理論 講義13 サーボ系の設計

前回 : はじめての現代制御理論 講義12 状態フィードバック制御とオブザーバの併合システムの設計 - ma-hi-ro Hobby 講義13 サーボ系の設計 これまでだと、0に収束させることしかできない 構成を追加することで、外乱や、目標値のプロファイル駆動に適用させ…

はじめての現代制御理論 講義12 状態フィードバック制御とオブザーバの併合システムの設計

前回 : はじめての現代制御理論 講義11 オブザーバの設計 - ma-hi-ro Hobby 講義12 状態フィードバック制御とオブザーバの併合システムの設計 合わせて使う場合の注意点 当然だが、「観測」の方を先に収束させないと、「制御」は収束できない 講義12 状態フ…

はじめての現代制御理論 講義11 オブザーバの設計

前回 : はじめての現代制御理論 講義10 システムの可制御性と可観測性 - ma-hi-ro Hobby 講義11 オブザーバの設計 現代制御のすごいところ 状態ベクトルが観測できない場合でも、オブザーバを用いれば推定することができる さらに面白いのは、状態フィードバ…

はじめての現代制御理論 講義10 システムの可制御性と可観測性

前回 : はじめての現代制御理論 講義09 状態フィードバックと極配置 - ma-hi-ro Hobby 講義10 システムの可制御性と可観測性 実問題で重要になる「可制御性」と「可観測性」 可制御でなければ、フィードバック制御ができない 可観測でなければ、オブザーバが…

はじめての現代制御理論 講義09 状態フィードバックと極配置

前回 : はじめての現代制御理論 講義08 システムの応答と安定性 - ma-hi-ro Hobby 講義09 状態フィードバックと極配置 やっとフィードバック制御になった 講義09 状態フィードバックと極配置 状態フィードバック制御による安定化法 2x2の具体例 Pythonによる…

はじめての現代制御理論 講義08 システムの応答と安定性

前回 : はじめての現代制御理論 講義07 システムの応答~状態方程式の解~ - ma-hi-ro Hobby 講義08 システムの応答と安定性 自由システムの漸近安定性 結局は、状態方程式の行列 の固有値 で決まる すべての固有値の 実数部が負 だと 安定する また、固有値が…

はじめての現代制御理論 講義07 システムの応答~状態方程式の解~

前回 : はじめての現代制御理論 講義06 状態方程式の自由応答 - ma-hi-ro Hobby 講義07 システムの応答~状態方程式の解~ 一応、システムを定めれば解析的には解ける が、現実はそんなに甘くないので、制御が必要 講義07 システムの応答~状態方程式の解~ 状態…

はじめての現代制御理論 講義06 状態方程式の自由応答

前回 : はじめての現代制御理論 講義05 状態変数線図と状態変数変換 - ma-hi-ro Hobby 講義06 状態方程式の自由応答 行列指数関数 という魔法のような表現方法 講義06 状態方程式の自由応答 行列指数関数 2x2の具体例 Pythonによる数値シミュレーション 参考…

はじめての現代制御理論 講義05 状態変数線図と状態変数変換

前回 : はじめての現代制御理論 講義04 状態空間表現と伝達関数表現の関係 - ma-hi-ro Hobby 講義05 状態変数線図と状態変数変換 対角化することで、固有値の影響がわかりやすくなる 講義05 状態変数線図と状態変数変換 状態変数線図 状態変数変換 伝達関数…

はじめての現代制御理論 講義04 状態空間表現と伝達関数表現の関係

前回 : はじめての現代制御理論 講義03 行列とベクトルの基本事項 - ma-hi-ro Hobby 講義04 状態空間表現と伝達関数表現の関係 古典制御と現代制御の関係に近い 状態空間 -> 伝達関数 は一意に変換されるが、 伝達関数 -> 状態空間への変換は、状態ベクトル…

はじめての現代制御理論 講義03 行列とベクトルの基本事項

前回 : はじめての現代制御理論 講義02 状態空間表現 - ma-hi-ro Hobby 講義03 行列とベクトルの基本事項 逆行列の求め方を、2x2、3x3の求め方を暗記していただけで、「余因子」の考えがなかった 余因子を覚えれば、どんな行列の逆行列も求めることができる …

はじめての現代制御理論 講義02 状態空間表現

前回 : はじめての現代制御理論 講義01 現代制御とは - ma-hi-ro Hobby 講義02 状態空間表現 伝達関数か、状態方程式か 個人的に、「観測方程式」という表現が好き 講義02 状態空間表現 直流モータ 結合した2タンクシステム 参考文献

はじめての現代制御理論 講義01 現代制御とは

講義01 現代制御とは 伝達関数か、状態方程式か 講義01 現代制御とは 並列な2タンクシステム 直列な2タンクシステム 参考文献