根軌跡描いてみた
ただ、単純に根軌跡描いてみただけ。
制御工学を学ぶ際、よく教科書で以下の表記を見かけるけど、テスト勉強でしかやったことなくて今いち実感がつかめなかったので。
根軌跡の描かれる理由
フィードバック制御は,外乱の影響を抑えるために,ま た目標値との誤差を制御に利用できるという点で優れた 制御方法だが,下手なフィードバックをすると振動が生 じたり不安定になってしまう.
その原因としてよくある のが「過剰な制御」,「フィードバックのかけ過ぎ」,す なわち,制御のゲインを高くしすぎることである.
コントローラのゲインを高くすると振動が生じるのか, どの程度まで制御ゲインを高くしても安定性を保つことが できるのかなどの解析をしたいとき,制御ゲインとフィー ドバック系の極との関係を図で表したものがあると便利 である
今回は、以下の図の制御系においてC(s)=k/sとし、Kを0→∞と変化させたときの根軌跡を描いた。
MATLABでは以下のコマンドで根軌跡が確認できる。
ここで開ループ伝達関数はG_OP(s)=C(s)*P(s)。
と打ち込むとsを用いて以下のように伝達関数ベースで書いていけるので比較的楽
ゲインを動かした際のステップ応答を見る為に、
とコマンドウィンドウに打ち込み、rltoolを起動させる。
システムデータに補償器と制御対象のデータを、また入力や閉ループなどの情報を解析プロットにて入力した出力結果を以下に示す。
閉ループ極(根軌跡上のピンク点)の移動に伴い、ループゲインKが変化し、ステップ応答が収束or発散しているのが確認できた。