倒立振子模型を使った制御理解に関する実験結果

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表 5-6 倒立振子模型の制御結果

年度 実習

班 人数 倒立振 子実験

倒立制御で きた人数

外乱に強い 制御ができ

た人数

割合

1 10 10 10 8 80%

2 10 未実施 0 0

-3 10 未実施 0 0

-4 10 10 10 7 70%

1 10 10 10 9 90%

2 10 10 10 7 70%

3 10 10 10 8 80%

4 10 10 10 9 90%

合計/割合 80 60 60 48 80%

平成23年度

平成24年度

(1) 4 週目倒立振子模型の制御実習の感想

① F 君

倒立振子ロボットを動かしながら，悪いところを探してゲインの調整をしていく作業は 尐し大変だったけどとても楽しかった．やりがいがありました．ロボットの動きを見て，

自分で調整していき，ロボットの動きが良くなるのはうれしかったです．最終的には，あ まり動かないロボットにすることはできませんでしたが，外からの力には強いロボットが できたのでうれしかったです．

（感動に関する記述：3，制御に関する記述：4）

② G 君

倒立振子の振れ幅が大きかった．また，外乱に弱かった．他の人の良いプログラムを 入れて動かしたら精度がよかったので倒立振子自体には性能の差はなかった．

自分で考えた各パラメータの値をプログラムに入れたところ，移動距離が長くなった ため，不安定だった．距離ゲインの数値を上げる，または，角度ゲインの数値を多尐い じれば問題が解決できたのかもしれなかった．倒立振子は想像以上に上手く立たせるの が難しかった．最終的にはタイムアップで納得いくものは出来なく，残念だった．しか し，難しいからこそやりがいを感じた．他の人の倒立振子の出来の良さに驚いた．また，

外乱に強いものがあったが，どのように外乱に強くしたのだろうと思った．

（感動に関する記述：2，制御に関する記述：4）

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① 制御の効果を体感して理解した結果，倒立振子模型のプログラムを作成しバランス をとる制御実験を行った場合，ほとんどの生徒が実習時間内に，安定した制御を構築実 現することができた． 集中して調整を続ける生徒が見られた．

② 考え込んでしまう生徒もいるが，工学全般に興味を持たなかった生徒が，班で一番 よく調整できた例も確認できた．このことから生徒の積極的な態度を引き出している．

初めに位置決め制御実験を行い PID 制御の意味を理解し，一通り制御パラメータ意味を 習得する．まだ実感が湧かない生徒に対して体感に基づく制御実験を行うことは，倒立 振子模型を使った実験に対して効果的と推測する．

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