2. モータとエンコーダの使い方 2.1 モータとエンコーダ 2.2 速度情報の導出

2. モータとエンコーダの使い方
2.1 モータとエンコーダ
2.2 速度情報の導出
キーワード：モータ，エンコーダ，
微分器，不完全微分器
学習目標：モータとエンコーダを用いた位置情報の取得方
法を修得する。微分器を用いた速度情報の取
得方法を修得する。
1
2 モータとエンコーダの使い方
2.1 モータとエンコーダ
プログラム作成
2
3
4
5
データログ
「検出」をクリック
「データログ」をクリック
6
プログラム実行
NXT
Rbl
run
クリック
モータが
回る
「再アップロード」をクリック
データが表示
される
7
データの保存と作成
「text.xls」で保存する
「ファイルへ書き出す」をクリック
Excel でデータを図にする
8
2 モータとエンコーダの使い方
2.2 速度情報の導出
(1) 微分を使う
9
変数の
初期化
C11 = 0
C12 = 0
C13 = 0
11
“C13”と
同じ
C13 = (C11-C12)*100
C12 = C11
13
角速度 =
C13
C12
C11
(角度の現在値) – (角度の1サンプル前の値)
(サンプル時間)
0.01
10
plot(data(:,1),data(:,2))
plot(data(:,3),data(:,4),'r')
11
(2) 疑似微分を使う
不完全微分（疑似微分）
後退差分近似
チャタリングが発生
ローパスフィルタを用いる
12
不完全微分
ボード線図
13
離散化
（連続）状態空間表現
（連続）伝達関数表現
式をラブラス変換
14
式をラブラス変換
式を代入
式と比較すると
（離散）状態空間表現
（離散）伝達関数表現
15
不完全微分
とおいて微分する
式より
式より
16
タスティン変換（双一次変換）
17
C11 = 0
C12 = 0
C13 = 0
C14 = 0
C15 = 0
13
11
C15 = 0.6*C14 + 0.4*C11
C13 = -40*C14 + 40*C11
C14 = C15
18
微分
疑似微分
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2. モータとエンコーダの使い方
2.1 モータとエンコーダ
2.2 速度情報の導出
キーワード：モータ，エンコーダ，
微分器，不完全微分器
学習目標：モータとエンコーダを用いた位置情報の取得方
法を修得する。微分器を用いた速度情報の取
得方法を修得する。
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データの保存
「text.txt」で保存する
「ファイルへ書き出す」をクリック
データを確認
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MATLABによる図の作成
1. MATLABの起動
アイコン
クリック
3. カレントフォルダの設定
「text.txt」と同じフォルダに
する
4. エディタを立ち上げる
クリック
MATLABWindow
22
5. エディタに書く
clear all
変数を消去
close all
図を閉じる
fid = fopen('test.txt');
text.txt を開く
C = textscan(fid,'%f%f%f', 'headerLines', 1);
fclose(fid);
text.txt を閉じる
data = [C{2} C{3}]
figure(1)
1行目は省いて3列を変数”C”に保存
変数”C”の2列目，3列目を変数”data”に代入
Figure 1 を作成
plot(data(:,1),data(:,2)) 変数”data”の1列目をx座標，2列目をy座標として描く
grid on
点線を入れる
23
6. 図を描く
クリック
24
clear all
変数を消去
close all
図を閉じる
fid = fopen('test2.txt'); text2.txt を開く
C = textscan(fid,'%f%f%f%f%f', 'headerLines', 1); 1行目は省いて5列を変数”C”に
fclose(fid);
text2.txt を閉じる
保存
data = [C{2} C{3} C{4} C{5}] 変数”C”の2-5列目を変数”data”に代入
figure(1)
Figure 1 を作成
plot(data(:,1),data(:,2)) 変数”data”の1列目をx座標，2列目をy座標として描く
hold on
図を重ねるために図を保持
plot(data(:,3),data(:,4),'r') 変数”data”の3列目をx座標，4列目をy座標として描く
grid on
点線を入れる
25
plot(data(:,1),data(:,2))
plot(data(:,3),data(:,4),'r')
26
clear all
変数を消去
close all
図を閉じる
fid = fopen('test2.txt'); text2.txt を開く
C = textscan(fid,'%f%f%f%f%f', 'headerLines', 1); 1行目は省いて5列を変数”C”に
fclose(fid);
text2.txt を閉じる
保存
data = [C{2} C{3} C{4} C{5}] 変数”C”の2-5列目を変数”data”に代入
figure(1)
Figure 1 を作成
plot(data(:,1),data(:,2)) 変数”data”の1列目をx座標，2列目をy座標として描く
hold on
図を重ねるために図を保持
plot(data(:,3),data(:,4),'r') 変数”data”の3列目をx座標，4列目をy座標として描く
grid on
点線を入れる
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微分
疑似微分
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