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SISO設計ツールのオープン

このマニュアルの2章は、DCモータのモデルを説明し、3章は、DCモータプラントのStep応答を説明しています(プロットは、4-6ページの下の部分に作成)。Step応答の立ち上がり時間は約1.5秒で、多くのアプリケーションと比べて非常にゆっくりしています。加えて、かなり大きな定常状態エラーが存在します。この例題は、モータの応答を改良する方法を説明します。

DCモータモデルをまだ作成していない場合、つぎのように、MATLABプロンプトの基で、入力してください。

これにより、DCモータを含む線形モデルの一グループがロードされます。SISO設計ツールをオープンして、DCモータをインポートするには、MATLABのプロンプト、つぎのように入力してください。

このコマンドにより、デフォルトでプロットされているDCモータの根軌跡を含んだSISO設計ツールと、開ループBode線図をオープンします。

図4-1：DCモータの例題を示すSISO設計ツール

別の方法としては、つぎのように入力

して、SISO設計ツールをオープンして、ファイル(File)メニューのモデルのインポート(Import Model)を選択して、DCモータをインポートする方法です。これにより、モデルのインポート(Import Model)ダイアログボックスがオープンして、つぎのように表示されます。

図 4-2：DCモータモデルがSISO設計ツールにインポートされます。

DCモータモデルをインポートするには、sys_dcを選択して、OKをクリックしてください。

コントローラや補償器を設計する過程で、繰り返しを行うたびにStep応答やImpulse応答を調べることのできる便利なものです。Control System Toolboxは、SISO設計ツールやLTI Viewerと直接リンクを張っています。LTI Viewerをオープンして、ツール(Tools)メニューからループの応答(Loop Response)を選択します。ここでは、デフォルトのプロット図の選択として、DCモータのStep応答やBode線図(位相とゲイン応答)をもつLTI Viewerがオープンします。LTI ViewerがStep応答のみを示すように再構成しましょう。つぎの図は、再構成による結果の図です。

図 4-3：DCモータに対して、1 Rad/Sec Step応答を示すSISO設計ツール用のLTI Viewer

この図が示すように、DCモータのStep応答は、約1.5秒で、多くのアプリケーションと比べてるかなり遅いものです。また、非常に大きな定常状態偏差を示します。根軌跡設計を示す次節は、DCモータのStep応答の時間応答と定常状態偏差を改善するアプローチを行います。

一つの設計についての繰り返し毎に、SISO設計ツールに関連したLTI Viewerは、選択する度に、応答プロットを自動的に更新します。この例題に対して、設計規範はつぎのものです。


 SISO設計ツール 根軌跡の設計