Simscape Multibodyモデル内でのモーターの再現

はじめまして。現在Simscape Multibodyを使って二輪倒立振子振子ロボットのシミュレーションモデルを作ろうと思っています。

基盤やフレーム、モーターなどを搭載したボディ（振子）が２つの車輪（振子）に接続されており、

不安定なボディを支える車輪に適切なトルクを入力して制御する、という構成になっています。

制御信号として、ボディと車輪から得られる角度をPID Controller Blockへ入力し、出力をRevolute JointのTorqueとして用いています。

モーターによる車輪の回転は、適当な減衰係数を設定したRevolute Jointによって再現しています。

このRevolute Jointによる疑似モーター部分を、よりリアリスティックなものにしたいと考えています。

具体的に以下のパラメータを加味した負荷トルクを再現可能なシミュレーションを行いたいです。

・電機子の慣性モーメント

・ギア比

何か具体的な解決方法やブロックの接続例はありますでしょうか。Simscape Drivelineブロックの活用なども試みましたが、

Simscape Multibodyブロックで定義した座標系を、モーターを再現したSimscape Drivelineブロックに反映させる方法が分からず...

(モーターの回転中心を車輪部分に合わせられない)といった感じです。

質問と合わせて、現在構築済みのシミュレーション用モデルをgithubにて公開します。どうかお力添えいただければと思います。

https://github.com/hicalym-LBX/simscape_2w_pendulum.git

Answer 1

[Norihiro Kobayashi]

こんにちは、

接続のイメージはこちらの例題が参考になるかもしれません。

回転インターフェイス: 電動ブレッド スライサー

ただモーターが固定電圧かつシンプルな回路すので、次の例題も参考にしてみてください。

火星のヘリコプターのシステムレベル設計

モデルは、どうもタイヤの質量設定がpoint massになっており回転イナーシャが設定されていない点が気になりました。

※こちらが原因で計算が遅くなっているかもしれません。

回転イナーシャはcalcurate from geometory にて densityを設定して、画面上のイナーシャボタンをおすと、

計算結果が表示されますので、こちらもご活用下さい。