プラント側：理論とシミュレーション結果が一致するかチェックする(ステップ応答)

[tmori]

前提情報

前提情報その１

プラント側は開ループになる（入力を与えて出力を見るだけ。フィードバックはない）

前提情報その２

シミュレーションのステップ応答結果を理論と比較する場合は、線形モデル化された伝達関数を利用することは難しい。

以下その考察結果：

• 理論側のプラント側は、入力はΔDで、出力はVz。
• シミュレーションの場合は、入力はDで、出力はVz。(ΔDではない)
• そのため、伝達関数は、以下の違いがある。
  • Vz(s)/ΔD(s) ... 理論
  • Vz(s)/D(s) ... シミュレーション
• 上記理由により、理論ベースのステップ応答のグラフはシミュレーション結果とずれが生じる。

補足

• プラントの周波数応答の計測の時は、ホバリングするデューティ値との差分を振幅として与えて評価しているので、
• 結果として、理論と同じ伝達関数を評価していると思われる。

理論との比較方法

ローターの時定数(0.046秒)は、物理の時定数(約14秒)に比べて極めて小さいため、こちらの計算で以下の近似値を計算することはできる。

• 定常値(-417.906)
• 時定数(14.2)

よって、シミュレーション結果との比較は、上記物理量で行う。

[tmori]

シミュレーション結果

シミュレーション時間：101秒（最初の１秒は準備時間）

• 定常値：-417.563213 m/sec
• 時定数：14.182 秒
  • Vzの値が63%(-263.0648242)になった時の時間は、(15.182000 - 1秒) だった。

であり、ほぼ理論値と一致している。

テストエビデンス

drone_dynamics.csv

[kenjihiranabe]

• 理論側のプラント側は、入力はΔDで、出力はVz。
• シミュレーションの場合は、入力はDで、出力はVz。(ΔDではない)
• そのため、伝達関数は、以下の違いがある。

Vz(s)/ΔD(s) ... 理論
Vz(s)/D(s) ... シミュレーション

とのことですが、理論に使ったD0 をシミュレーション結果から引いてプロットすれば良いのでは？
何か僕勘違いしてるかな、、、

[tmori]

水曜日に相談させてくださいまし！