EV3を使ったPID制御の導入方法

PID制御を理解するには、微積分を学んでおかないと難しいと思われてきました。

そこで、今回は、FIRST LEGO Leagueに挑戦する小中学生のために、EV3を使ったPID制御の導入方法について、分かりやすく解説していきます。

古典制御理論の代表格であるPID(Propotional,Integral,Differential)制御は、P制御(比例制御)に加え、

I制御(積分制御)、D制御(微分制御)を加えることで、それぞれの短所を補う、高精度な制御を行うことができます。

式を言葉で表すと、

[目標値]−[センサー値]=[現在の偏差]

↓

[現在の偏差]×[Pゲイン]=[P制御量]

↓

[現在の偏差]+[I制御量]

=[現在までの積分値]

↓

[現在までの積分値]×[Iゲイン]=[I制御量]

↓

[現在の偏差]−[１つ前の偏差]=[微分値]

↓

[微分値]×[Dゲイン]=[D制御量]

↓

[P制御量]+[I制御量]+[D制御量]=[出力値]

と、なります。

理屈を理解する前に、見本をみながらPID制御を自分で組んでみると、その理屈も自ずと飲み込めてくるはずです。

まずは、上の写真をみながら、組んでみてください。

次回は、「PIDゲインの設定のコツ」を投稿します。