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ドローンのシステム基礎を学ぶ(5) [ロボットを作ってみる!]

ドローンを操作をすると、その指示は制御速度の指示となり、それをモーターのトルクに反映します。今回は、制御速度からトルクに変換する制御について学びます。

ドローンのシステム基礎を学ぶ(3)で、ドローンの動きとモーターのトルクの関係について学びました。今回は、プロポからの指示がどのようにモーター制御につながるか見てみたいと思います。

まずはスロットルから。上昇を操作すると"THROTTLE UP"が指示されます。このときの上昇速度とモーターのトルクの関係式は下記のようになります。


Throttle.PNG


次は回転。右回転を操作すると"YAW R"が指示されます。この時の回転速度とモーターのトルクの関係式は下記のようになります。


Yaw.PNG


次は左右。右移動を操作すると”ROLL R”が指示されます。この時の姿勢制御速度とモーターのトルクの関係式は下記のようになります。


Roll.PNG


最後は前後。前進を操作すると”PITCH DOWN”が指示されます。ちょっと分かりにくいですが、図を見て理解してください。この時の姿勢制御速度とモーターのトルクの関係式は下記のようになります。


Pitch.PNG


これらを行列にまとめてみました。左辺が指示制御速度で、右辺がトルクの関係式になります。


drone_control1.PNG


分かりやすくするために行列を K で表しました。


drone_control2.PNG


姿勢制御からトルクを割り出すには、指示制御速度にKの逆行列をかけてやればよさそうです。


drone_control3.PNG


大変でしたが、逆行列を求めてみました。(合ってるかな・・・)


drone_control4.PNG


これで、プロポからの指示をトルクに反映する魔法陣を手に入れることができました。しかーし、現実はそんなに甘くはないのであった。まだまだ続きます!
(^_^)/~






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