【倒立振子part14】本体設計

前回までは状態空間モデルやパラメータ同定を行った。
今回は本体の倒立振子を作成していく。


本体については下記のサイトを参考に参考にさせていただいた。(SEIGYO-1のpdfも購入させていただいた!)
当サイトではP制御で倒立させていたものを現代制御で倒立させていく
homemadegarbage.com

本体設計

本体設計はFusion360で設計して3Dプリンタで製作した。
3DプリンタはEnder-3 S1を使用した。
store.creality.com
(いずれKlipperを導入して印刷速度の向上をしたい。。。)

簡易的に組み立てられるようにねじ止めで組み立てられるようにした。

また振子系のパラメータ同定を行うために根元の部品を取り換えられるように設計した。

合わせて振子の自由振動試験するための装置も製作した。

パラメータ測定

製作した本体でパラメータ測定する必要なものとして、重量m_pと本体長さl_pが必要である。
重量は慣性ロータを除いた本体重量のことであり、本体長さは重心位置を2倍して導出する。
重量は電子秤で測定する。
重心位置は物体を1点でつった時、その鉛直線は必ず物体の重心を通ることを利用して互いに物体の異なる任意の箇所を吊り、その作用線の交点を求めると物体の重心を求めることができる。
重心の位置を測定した結果を下記に示す。

またFusion360にて物性値を合わせた際の重力解析を実施するとほぼ同等の結果が得られる。

以上より
\displaystyle{m_p= \times10^{-3}{kg} , l_p=135.938\times10^{-3}{m}}

次回

振子系のパラメータ同定を行う。