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はじめに
前回、一次遅れ系と出力(仕事率)から車速への変換で簡易的な車両モデルを作った。
最終的に簡易HILSに適用するために、車両モデルも離散化する。
登場人物
博識フクロウのフクさん

イラストACにて公開の「kino_k」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=iKciwKA9&area=1
エンジニア歴8年の太郎くん

イラストACにて公開の「しのみ」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=uCKphAW2&area=1
一次遅れ系の離散化

簡易HILSにするために、
前回のモデルを離散化するんだよね?

そうそう。
今回は太郎くんがやってみる?

うん。
やってみる。
間違ってたら教えて。

おっけー。

まずは一次遅れ系から。
前回の連続系だとこんな感じだっと思う。


うん。

\(\displaystyle\frac{1}{s}\)が積分なんで、
ここを総和法の表現に変える。


これでOKかな?

離散化としてはバッチリだよ。

その言い方だと、
何か足りないっとことだね。
教えてよ。

積分要素のところに
サチュレーションを入れておいた方が良いかな。


あー、
PID制御の時のワインドアップ解消と同じような話か。

まぁあくまで念のためだね。
この仕様自体は、成果物には含まれないのでなくても問題は起きないと思う。

でも、入れておいた方が良いね。
出力(仕事率)→車速変換の離散化

次は「出力(仕事率)→車速変換」の離散化だね。

うん。

まず連続系のモデルだとこんなんだったね。


そうそう

微分を差分法、積分を総和法にして、積分要素にサチュレーションを入れる。
これでどうだ!


うん、離散化としてはバッチリだ。

またかー!
何が違った?!

うん、大した話じゃないし、動作させてみると分かるんだけど、
車速\(v\)の単位が違うかなーって。

車速の単位は・・・\([km/h]\)?

でも、
このモデルの車速\(v\)の単位は\([m/sec]\)

あ、そうか。
SI単位系で計算してるから、そうなるのか。
じゃー、単位変換を差し込んで・・・。
これでどうだ。


うん。合ってる。

これで離散化は一通り出来たね。

これで仕様としてはOKかな?
ド忘れしていた仕様

あー、そのことなんだけど、
昨日、お風呂入ってるときにふと思ったんだけど。

(あー、あるある。)

なに?

アクセル開度をA/Dで受けた時に
何かしらフィルタが必要なんだと思うんだよ。

あー確かに必要だね。

その件で次回相談に乗って欲しいんだよね。

なんとなく察した。了解。次回ね。
まとめ

まとめだよ。
- 積分要素には基本的にはサチュレーションを入れた方が安全。
- 物理量を算出する際は基本的にはSI単位系だが、制御として必要な単位はその限りではない。
- よって、単位変換が必要な場合がある。
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