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【制御】この装置の原理を教えて【工学】

1 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 15:42:31 ID:ztOY3b88
http://web.maizuru-ct.ac.jp/control/kawata/graduate/experiment_bbs.html
特にボールの位置検出の方法が謎です。


2 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 16:39:44 ID:ztOY3b88
2GET


3 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 16:43:24 ID:e7MmbaIh
これは面白そうだし、厨房が課題・レポートの答えを聞くために立てた単発スレでは
ないと思われるので、進行を許可します♪

4 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 17:05:25 ID:q3IpQRxA
電脳師の遊び場になるだけだけどな

5 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 17:20:58 ID:e7MmbaIh
あーそれはあるね(;^^)

6 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 18:19:30 ID:HOMbH/Ea
彼が来たらみんな逃げていってスレはおしまいだね。
ロボットスレとかもそうだった。

7 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 18:44:14 ID:HkLNpEY+
>1
さあ、なんだろうね。大掛かりな検出装置は使っていないように見えるから、
帯状のメンブレンスイッチとか?

8 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 19:16:44 ID:+0s9rHO5
任意の位置じゃないじゃん?

9 :774ワット発電中さん:2006/09/21(木) 19:37:46 ID:Z6t5Z6de
トルクでいけるだろ

10 :774ワット発電中さん:2006/09/22(金) 00:06:28 ID:liB7fOoI
アームについている茶色いボックスの役割が不明だが・・・

"てこの原理"でアームが傾こうとするチカラが、ボールの位置によって変わるから、
それをアーム中心にあるサーボで検出してるんじゃないの?

アームが常に水平になるように制御してさ。
そのセトリング時間によってボールが止まる位置が変わるし。


11 :774ワット発電中さん:2006/09/24(日) 01:42:59 ID:bl9q/dni
何の役に立つの?

12 :774ワット発電中さん:2006/09/24(日) 20:27:17 ID:t8Higqf7
>>11
ロボットの開発。他、もろもろ。

13 :774ワット発電中さん:2006/09/26(火) 15:47:59 ID:UYuPdYAY
学生の勉強にちょうどいいっしょ。

14 :秋葉原の皇子:2006/09/28(木) 13:18:46 ID:3NkpX+Bf
漏れは誘導モーターが何故回るかわかるのに三年かかった。

いろんな機械を分解したけど界磁の電磁石がただの金属でできた回転子を
回すのが不思議でたまらなかった。せめて磁石になってれば話はわかるが‥

やがて交流ってのを知ってもう一度原理を読んで何となくわかったような。
だからってことでチャリの発電機でやったけどだめだった。

そして悲願の誘導モーターを自分で回すとこまで辿り着いたけど時はまだ小坊だったからコンセントは怖いから
Nゲージの交流出力の20Vで洗濯機から取ったのをトロく回した。

Cの進相の配線やって手で起動して感激した。
とぉ〜っても嬉しかったから毎日家に帰ったらずっと回していた。

次は三相のという次の夢が出現した。

15 :774ワット発電中さん:2006/09/28(木) 16:59:23 ID:c211DfYz
ロータリーエンコーダーが付いてるようだし、それで角度:バランス:トルク量を計算し、ボール重さなども考慮してマイコンで計算し
梁上のボール位置が分かるんじゃないのかな?


16 :774ワット発電中さん:2006/09/28(木) 17:02:01 ID:c211DfYz
LS:センサーなど使わず、エンコーダ-で距離を測定する方法は良く使われる技術
けどノイズに極端に弱い!

17 :774ワット発電中さん:2006/09/28(木) 17:11:15 ID:c211DfYz
>>10
のレスで思ったんだけどアームの両端からレーザー飛ばしボール位置を、
計測してるかもしれない!
実際近くで見たら分かると思う

18 :774ワット発電中さん:2006/09/28(木) 17:31:10 ID:mGLc9CUz
超音波かもよ。

19 :774ワット発電中さん:2006/10/02(月) 13:26:10 ID:R6kJXqmT
ボールの位置検出は、おそらくレーザを使ってるんじゃないか?

20 :774ワット発電中さん:2006/10/03(火) 01:15:13 ID:YYa0Nyvd
そうかも。研究だから無駄なところに労力は使ってないと思うんだよね。
こういうやつは正確なセンサが成功の鍵だからね。


21 :774ワット発電中さん:2006/10/03(火) 10:52:11 ID:Og+WYzqw
わかんね〜!!('A')


22 :774ワット発電中さん:2006/10/03(火) 14:03:28 ID:Og+WYzqw
この装置の場合、ロータリーエンコーダーはインクリメント型でokなんかな?


23 :774ワット発電中さん:2006/10/03(火) 14:11:51 ID:kNEQ3mNW
単に重量を測定しているだけなんじゃないかな?
機械用語は知らないけど、「トルク」って言うのかな?
中央の軸にモーターと、同じ軸上にトルク測定用のセンサーが接続されていて、
トルクからボールの移動方向と速度を割り出して、
モーターに制御をかけているように思うけど。

24 :15:16:17:2006/10/05(木) 19:41:43 ID:5sOKxA94
>>22
インクリメントかもしれないけど
案外安っぽいものかもしれない!

どうやらエンコーダーとレーザーで間違いなさそう!
ってことでこのスレ終了?


25 :774ワット発電中さん:2006/10/05(木) 23:10:02 ID:x2hf8EtX
レーザーではないとおもふ。
ボールにもレーザらしきものは写りこんでないし、レーザでどうやって位置検出を??
干渉縞?

26 :774ワット発電中さん:2006/10/06(金) 11:07:45 ID:t/hwrJ/5
ボールの速度を殺すようにレールを動かさなきゃダメなんだから
当然、ボールの速度も測れるようにしなきゃダメだよね?
速度はどうやって測定しているんだろう。



27 :774ワット発電中さん:2006/10/06(金) 15:54:03 ID:xdxPCxyY
なんか素人があつまりだしました・・・

28 :774ワット発電中さん:2006/10/06(金) 20:26:52 ID:iZFLddel
サーボモーターにトルク制限をかけてレールを傾けた状態でロックしておく。
そこに玉を転がしトルクが負けてサーボモーターに付加してあるエンコーダー
に一定量以上の変動が起きたらレールを水平に戻す。
オーバーランを予想して早めに水平に戻す必要があるな。
うーんいまいちか(w。

アナログでトルクに関するスーマートなフィードバック回路を考案しなきゃ
ならんのかも。

29 :774ワット発電中さん:2006/10/06(金) 22:42:12 ID:VJveCESs
アーム (レール) の慣性モーメントのほうがはるかに大きいので、
その方法はかなり困難じゃないのかな。

30 :774ワット発電中さん:2006/10/06(金) 23:48:30 ID:5MGPgeOC
エンコーダーと
http://www.fa.omron.co.jp/product/sensor/rotary/index.html
レーザー等の測定器
http://www.fa.omron.co.jp/product/sensor/linear/index.html
を使いデ-タを取り出し制御かければOK

人間の手でも練習すればオ−バーランは防げるし、
高性能センサー使かって制御かければ、こんなことすごい簡単なこと!
おそらく梁もアルミでしょう!
みんな難しく考えてるようだけどエンコーダ-の精度は物凄いものがあるよ!
水平移動してる何10トンの物が0.1ミリ単位でスパッととめることが出来る
モーターの性能も関係してくるんだけど・・




31 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 00:51:49 ID:2At0OMYC
で、具体的にそのページのどのセンサが使えるの?
おいらにはどれもイマイチに思えるが

32 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 04:09:32 ID:RxOkORql
>>31
距離デ−タが取れるものなら全て使えるよ!
ところで君はシ−ケンサーの打ち込み出来るの?
そっちの方が大事!

33 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 10:29:20 ID:2VK+C+nQ
V型レールの片面に抵抗体を貼り付けて、銅球が摺動子として働く
ポテンショメータになっているんじゃないかな。


34 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 11:54:57 ID:goDmNw/6
>>32
だからその中から挙げてみなよ
測定距離や応答時間
あちらを立てればこちらが立たず、その中のはどれもダメだ。


35 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 14:30:07 ID:BaHbdVLh
>>32
俺は測定器(エンコーダ:距離計)とは、どういうものかというのをホームペ−ジのアドレスを載せただけで、
これを使えとは一度も書いてないし、問題の現物も見てないのにあれを使えともいえない!
この使用部品は自分の想像で、おそらくこれを使っているだろうという段階だし、
自分で設計するなら答えれるだろうけど、梁の長さも、ボールの重さも書いていない!
答えたくても答えようがないよ!
仕様も星の数ほどあるし、絶対ないようなものでも探せばあるんだよ
あと測定距離はともかく、応答時間(モ−タ:エンコーダ:シーケンサ他)は妥協しなくてはいけない部分で、普通は完成後に補正かけて使うんですよ!
って制御設計者なら当たり前の作業で、俺の場合はノイズ等の影響でクリアランスにとどまらない場合は、
再度部品選別してるけど、そんな俺って作業能率悪いのだろうか・・

一度失敗こうむって3億円の機械6億円になってしまった・・・
これもかなりの精度を要する機械でノイズになかされた、
初めて光ファイバー採用した機械でもあった・・・


36 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 17:02:13 ID:JRoIpcnY
はいはい、言い訳乙彼

37 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 17:58:50 ID:ti5hf1M4
こういうフィードバック制御に使う機械もシーケンサっていうん?

38 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 18:34:22 ID:Rc4HjPcB
今時のACサーボモーターには1回転の角度分解能が16ビット以上なんてのは
ざらにあるんじゃないかな。
駆動コントローラーの定数はパラメーターとして固定登録、つまりeeprom
に書き込むのが殆どだからそれらの定数、例えば動作モードとかロック範囲など
を随時コントロールできればあれと似たようなことはできる気がするんだけど。


39 :774ワット発電中さん:2006/10/07(土) 19:36:32 ID:ti5hf1M4
ゲインスケジュール?

40 :774ワット発電中さん:2006/10/08(日) 06:28:36 ID:R2BuHJR7
つーか、エンコーダつかわなくてもステッピングモータの原理から位置検出できんかな?
逆起電力で電流とかに影響あるだろうからそれをモニタしてさ。

相対的な位置検出になるけど。

41 :774ワット発電中さん:2006/10/08(日) 20:06:39 ID:hiDZO40Q
きちんと数学モデルを作らないとなかなかうまくいかないよ。
こうなったときこうすれば…っていう制御?はたいてい動かないか遅いか振動する。

42 :774ワット発電中さん:2006/10/10(火) 00:31:52 ID:zKThd+D3
>>40
とても賛同できないな。ぜんぜん違うコトを言っていないか。>1 を見れ。

43 :774ワット発電中さん:2006/10/10(火) 15:28:55 ID:myBXN2Xr
>>26
ヒント:位置を微分すると?


44 :774ワット発電中さん:2006/10/10(火) 16:53:01 ID:/n5Qtl1O
>>41
ファジー制御なら結構簡単にうまく逝くよ

45 :774ワット発電中さん:2006/10/19(木) 01:49:03 ID:kXkPwmP9
>>44
ファジーな事、言ってんじゃねぇよ('A`)

46 :774ワット発電中さん:2006/10/20(金) 01:26:23 ID:a5foO9Qc
φ(.. )

47 :774ワット発電中さん:2006/10/24(火) 10:29:24 ID:a30Ajncl
ifーthenな制御マンセー!

48 :774ワット発電中さん:2006/10/24(火) 14:59:05 ID:syG8n3NS
38>>今時のACサーボモーターには1回転の角度分解能が16ビット以上なんてのは
ざらにあるんじゃないかな

本当に? 下の精度が必要になります。

degree;;360/2^16
< 0.00549316 >

radian;;2`π/2^16
< 9.58738e-005 >

これは 回転中心から径 1 meter はなれた位置で 100 `u `meter の精度がで
ることを意味します。機構系の組み立て精度や歪みだけで、この程度の誤差
が入り込んでしまいそうです。


49 :774ワット発電中さん:2006/10/24(火) 17:05:04 ID:VJgijsyB
以下のページを参照してください。

http://www.fujielectric.co.jp/fcs/jpn/new/beta/product0201.htm

分解能と精度が結びつかない事はいうまでもありません。


50 :774ワット発電中さん:2006/10/24(火) 18:04:52 ID:kf4BFjXj
48 です。参考リンクありがとうございす。

49>>分解能と精度が結びつかない事はいうまでもありません。

上の文句だけだと何を無意味なことを言っているのかという気にさせられます。
でも少し考えてみると納得できます。

現代の精密印刷技術を前提にすれば、ガラスに印刷するロータリー・エンコ
ーダー・パタンーを 1 回転 16 bit にしようが 12 bit にしようがコスト的
には大差がないという意味なのでしょう。ならばコンピュータ処理するぶん
には 16 bit にしておいたほうが楽です。過剰測定精度にしておいても問題
無いのだから 16bit 精度をカタログに歌ったほうが売れると言うことなので
しょう。


51 :774ワット発電中さん:2006/10/26(木) 16:15:29 ID:YhNg7obt
わかんね('A`)

52 :774ワット発電中さん:2006/10/26(木) 16:39:47 ID:S2vXay6n
中心にエンコーダーを置いて角度が判れば、他に検出は何も要らないでしょ
応答速度の速い制御装置は必要だけど

53 :774ワット発電中さん:2006/10/26(木) 16:41:45 ID:S2vXay6n
↑脊髄反射で書いたけど、撤回します

54 :774ワット発電中さん:2006/10/27(金) 15:48:34 ID:gMTrUrbv
電気・電子スレの連中集まっても>>1の解答にはまったくたどり着けんようだな。
はぁん?('A`)
現、制御屋の漏れが一から全て教えてやろうか?

55 :774ワット発電中さん:2006/10/27(金) 16:16:14 ID:mFBLGUJA
どうぞ書いて削除以来出してきてください

56 :774ワット発電中さん:2006/10/27(金) 16:41:17 ID:UITawUHc
角度をエンコーダーで検出したとしても、ボールの位置をサーボ等のトルクで検出したりする
のは荒すぎて無理があるように思う。

ボールを転がしてるレールに位置を検出出来る細工したらどうだろうか
ボールに導通があるとして左右の導通のある位置を拾うとか


57 :774ワット発電中さん:2006/10/31(火) 11:51:25 ID:x6PKVyUR
このレールって、どこで調達できるかな?


58 :774ワット発電中さん:2006/10/31(火) 18:37:07 ID:SomjL1nE
マコメとかに無いかしらん

59 :774ワット発電中さん:2006/11/02(木) 08:18:21 ID:E9MHj8OJ
導電性のボールを使い、V溝の内側に抵抗シートを貼り付け、導通の
抵抗値によってボールの位置を推定する方法はどうだろうか。

60 :774ワット発電中さん:2006/11/02(木) 08:59:07 ID:xj82sAl0
>>59
>>56で既出

61 :774ワット発電中さん:2006/11/02(木) 15:55:53 ID:E9MHj8OJ
>60
「抵抗シートを使う」という具体的提案が新規。

62 :774ワット発電中さん:2006/11/03(金) 22:51:25 ID:2ajT77TN
抵抗シートは、対候性が弱い。 >>7 の案のほうが信頼性が高いと思うが、どうかな。

63 :774ワット発電中さん:2006/11/07(火) 10:50:06 ID:H+8792yJ
面ブレンなんか貼ったら転がり抵抗大きすぎるだろ。
レール右端の電線に注目するのだ。
ボールを経由する回路に高周波を流す。ボールを経由した信号は遅延があるので、
元信号との位相差がボール位置と関連する。

64 :電脳死:2006/11/15(水) 11:59:59 ID:IeTQQgX5
ぼぐをスピード違反でパクったおまーりさんに、
この原理をおせーてくださいとやって泣かしてしまったことがある。

一応、漏れを抜いて行ったのがいたからかなり強気に( ̄ー ̄)ニヤリッ といった感じにやってたから
マジにやったもんだからビビって泣いてしまった。

いろいろ釣ってから「では、追いかけてきてもいないのに何でスピードがわかるんスか?」と言ったら
「デンパ射して跳ね返ってくるやつでわかるんだ!」とか言ったから
「そんな光の速度みたいなやつでこんな数百mんとこ計るのは無理じゃないっスか。」に対し、
「ンだから機械で計算してはじき出すんだ」と、そして「だったら光の早さは地球7回り‥ なのにこの数百mの間の検出は‥」

ってやって自己矛盾に陥らせた(電波で測る場合はそういうやり方ではなく
跳ね返り波との波動の干渉でやってる)。

原理のツッコミの次は抜いて行った奴のことだの普段から人を煽る奴のことを
杓子定規で矢継ぎ早にフッかけてみた。

そのうち上司のが出てきて「んまぁ、限られた人数では‥ 」が始まったからそれに対しての
ことも杓子定規な理屈でネジ込んでたら合間ごとに「んまぁ、拇印を‥ 」が始まったから
告訴の準備を臭わせて本性をあらわしたらその上司は始めの部下にバトンタッチするみたいなことした。
そしたらこんな奴パクった責任を感じて漏れに縋るように情けでくるみたいに泣いた。

やっべー、と消の時にセンセを泣かせてしまったやり過ぎを思い出し
検証や告訴せず拇印をやりましたとさ♪

延べ約1時間、いろんなカモが周りでフツーにパクられていってますた。
それにしても他の奴にはハイハイ、こっちー って感じなの漏れには
凄いクルマだねーだの、キミは‥ とか媚びる感じだったのは何でだ。
やっぱ抜いて行った奴の冤罪だったのかな?

親に言ったら漏れのその極悪で根性悪なの知ってるから「あーあー、可哀想に」とか言って何やら謝りに電話していた。

65 :774ワット発電中さん:2006/11/16(木) 16:01:16 ID:9XKHeKKv
とりあえずさ、球の位置と棹の傾き。これだけ測定できりゃなんとでもなるだろが。

66 :技術奴隷:2006/11/16(木) 16:21:17 ID:0EBHMPa7
圧電ブザーを梁に貼り付けておくだけでも距離検出出来そうだね。
パルスを入力して音を出し、反射して戻ってくるまでの時間を計る。
もしくは共振周波数を計る。
わざわざ重いCuを使ってるのがミソだと思う。

67 :技術奴隷:2006/11/16(木) 16:44:27 ID:0EBHMPa7
ここは一つ、劣化ウランで(ry

68 :774ワット発電中さん:2006/11/17(金) 00:23:56 ID:wi7OHTn8
亀レスすまそ
>>63
>面ブレンなんか貼ったら転がり抵抗大きすぎるだろ。

まさか、銀行の旧式 ATM にあったような メンブレン スイッチを考えているんだろうか。

>レール右端の電線に注目するのだ。
>ボールを経由する回路に高周波を流す。ボールを経由した信号は遅延があるので、
>元信号との位相差がボール位置と関連する。

そんな、ゲーム攻略 (裏) テクニックみたいな表現は、やめてほしいな。

69 :68:2006/11/17(金) 00:38:51 ID:wi7OHTn8

 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
___○_______

少しは話が通じたようだ。
「ボールを経由する回路に高周波を流す」 って、波長は m 単位なのでしょうか。
うまく 「ボールを経由する」 電流を流せるか、お楽しみ。

>元信号との位相差がボール位置と関連する。
計測なんかをしていると、それはわかるけど、位相差を検出する目的で PLL なども
持ち出したんでしょうか。

部分的にはすごいらしいけど、全体的には?? だと、辛めの言葉を言っておきます。

70 :774ワット発電中さん:2006/11/17(金) 14:43:53 ID:rptaWFTI
位置の検出は>>59の方法が一番、上手くいきそうだな。
あとわからなきゃないのは、梁の傾き角か。
これは少々値は張るがインクリメント型のロータリーエンコーダを使うしかないと思うぞ。
あと、ボールの速度の事なんだが
「位置の微分」ってレスがあったんだが、そこんとこkwsk教えてくれ。
要は、この装置を実際に製作する場合に検出しなければならない項目は
「ボールの位置」
「梁(レール)の傾き角」
これだけでOKっつ〜こと?

71 :774ワット発電中さん:2006/11/18(土) 04:34:55 ID:yHIQq3Zx
もっと進んだ話だけど、 「梁(レール)の傾き角」はともかく、空中にある
「ボールの位置」 を計測するのはけっこうたいへんそう。
ンで、空中にあるボールの位置は測れ/らなくてもいい!と決めたんだろうな。

72 :774ワット発電中さん:2006/11/18(土) 07:53:00 ID:aklv5Axm
↑何がもっと進んでるの?

73 :774ワット発電中さん:2006/11/18(土) 21:45:05 ID:ZHGwkToX
>>71
日本語でおK

74 :774ワット発電中さん:2006/11/19(日) 03:59:25 ID:IOXPksQF
つまりボールがもっと進んでレールから飛び出してしまった場合・・・・・だな?

75 :774ワット発電中さん:2006/11/30(木) 14:51:44 ID:kFNCpOHf
あげ


76 :のうし:2006/12/11(月) 12:54:03 ID:j00BzNeo
この装置の原理はこうなんでしょうか?
http://science4.2ch.net/test/read.cgi/denki/1101455513/67

77 :774ワット発電中さん:2006/12/11(月) 13:18:03 ID:nA2W/fVl
自己宣伝カコワロタ

78 :774ワット発電中さん:2006/12/11(月) 13:50:35 ID:iUigYW/+
正解は:
角度も玉位置もカメラ画像処理
でした。

79 :774ワット発電中さん:2006/12/11(月) 18:08:34 ID:QecoSFNe
>>78
それだと、制御工学ではなくて画像処理技術になりそうだけど。

一つ上の実験で、分解能1000のロータリエンコーダつかっているので
レールの傾きをこれで検出して、モータのトルクとエンコーダの
出力でフィードバックしてるんじゃないかと。

メール送ったら教えてくれるかね?


80 :774ワット発電中さん:2006/12/17(日) 23:11:36 ID:Ehn+FlMu
玉じゃなくて筒にして、表面に通電するパターン書いて、エンコーダみたいにすれば良いんじゃないか。
でも速度成分も考えないといけないし、精度があれか。

81 :774ワット発電中さん:2006/12/18(月) 08:15:24 ID:7oT/SdNy
>玉じゃなくて筒にして

意味不明だが、あの装置の原理を考えているのに、構造を変えてどうするんだ?

82 :774ワット発電中さん:2006/12/19(火) 13:03:16 ID:gpohSv48
>出力でフィードバックしてるんじゃないかと。

お前バカだろ。
フィードバックするとその経路が途絶えた時に止まるんだよ。ボケ。
画像処理なら、どっかへ言ったら、「消えた」って判断が直ぐできるんだよ。アホ。
フィードバックで立ち止まっている間に何か起きたら何も出来ない。タコ。



83 :774ワット発電中さん:2006/12/19(火) 13:16:36 ID:ME+CYxe+
みなさま、小学生なのでご容赦を。

84 :774ワット発電中さん:2007/01/05(金) 01:58:31 ID:pr4wkmWh
アームに任意のトルクをかけることで玉の位置を制御するって形のモデルを作って状態方程式を立ててみたら、
角度のみ検出できるって条件でも可観測になったから測距は不要っぽい。
エンコーダのみでやってるんじゃないかな。

トルク制御用に電流センサ等は必要だね。


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