ฉันจะตัดสินใจขนาดของขั้นตอนเวลาระหว่างการตรวจจับและควบคุมการกระตุ้นได้อย่างไร

พื้นหลังของฉัน:

ประสบการณ์ของฉันอยู่ในกลศาสตร์ที่มั่นคงและ FEA ดังนั้นฉันไม่มีประสบการณ์เกี่ยวกับหุ่นยนต์ / การควบคุม

คำอธิบายปัญหา

ฉันกำลังพัฒนากลยุทธ์การควบคุมเพื่อสร้างเสถียรภาพให้กับระบบพลวัต 6 ขาที่ซับซ้อน แรงบิดTiจากข้อต่อของแต่ละขาจะถูกใช้เพื่อสร้างโมเมนต์สุทธิMบนร่างกายทำให้ระบบมีความเสถียร ช่วงเวลานี้Mเป็นที่รู้จักจากกลยุทธ์การควบคุมที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (หมายเหตุด้าน: ตัวแก้ไขแบบไดนามิกเป็นประเภทการคำนวณแบบไม่เชิงเส้น)

เนื่องจากขาดพื้นฐานฉันจึงมีความสับสนพื้นฐานกับระบบพลวัต ฉันต้องการใช้แรงบิดร่วมTiที่จะสร้างนี้เป็นที่รู้จักกันสุทธิขณะMในร่างกาย ขณะนี้Mเป็นฟังก์ชั่นของ

1. ตำแหน่ง / มุมปัจจุบันของส่วนขาทั้งหมด
2. แรงปฏิกิริยาและช่วงเวลา (ที่ไม่สามารถควบคุมได้) ของแต่ละขา
3. แรงบิดร่วมควบคุมTiของแต่ละขา
4. เวลา

$(*)$ ในเวลาที่กำหนด $(n-1)\Delta$t:

--From กลยุทธ์การควบคุมที่ต้องการช่วงเวลาสุทธิMคำนวณ / รู้จักกัน

- หนึ่งสามารถอ่าน / สัมผัสตำแหน่งมุมมุมแรงปฏิกิริยาและช่วงเวลาการตอบสนองของขา (พูดจากเซ็นเซอร์ที่วางไว้อย่างดี) ในเวลานี้ $t = (n-1)\Delta$เสื้อ

--From ข้อมูลนี้พีชคณิตเวกเตอร์ได้อย่างง่ายดายอัตราผลตอบแทนที่ต้องการแรงบิดร่วมTiจำเป็นในการสร้างช่วงเวลาสุทธิM

$(**)$ ในเวลานั้น $(n)\Delta$t:

- หนึ่งใช้แรงบิดร่วมที่กำหนดก่อนหน้านี้Ti (กำหนดที่$t=(n-1)\Delta$t) เพื่อสร้างช่วงเวลาที่ต้องการM

- แน่นอนว่าแรงบิดTiเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในขั้นตอนการดำเนินการในทันทีเนื่องจากไม่สามารถใช้งานได้ทันที

ดังนั้นนี่คือสิ่งที่ความสับสนพื้นฐานของฉันมีอยู่ แรงบิดTiถูกคำนวณใน$(*)$ขึ้นอยู่กับข้อมูลของมุม / ตำแหน่ง / ปฏิกิริยาใน $(*)$โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างช่วงเวลาM อย่างไรก็ตามแรงบิดTiเหล่านี้ถูกนำไปใช้$(**)$ซึ่งข้อมูล (มุม / ตำแหน่ง / ปฏิกิริยา) ตอนนี้แตกต่างกันดังนั้นจึงไม่สามารถสร้างโมเมนต์สุทธิที่ต้องการได้M (เว้นแต่ว่าคุณจะใช้การกระตุ้นอย่างน่าอัศจรรย์ในช่วงเวลาแห่งการรับรู้) ฉันเข้าใจปัญหาการควบคุมอย่างถูกต้องหรือไม่?

คำถาม

1. ฉันเข้าใจปัญหาของหุ่นยนต์อย่างถูกต้องหรือไม่? คำศัพท์และกลยุทธ์รอบตัวเราคืออะไร
2. แน่นอนฉันสามารถสร้างขั้นตอนเวลาระหว่างการรับรู้และการกระตุ้นให้มีขนาดเล็กอย่างไม่ จำกัด แต่จะไม่สมจริง / ไม่ซื่อสัตย์ อะไรคือความสมดุลระหว่างขั้นตอนเวลาจริง แต่ยังทำงานได้ดี?

เกี่ยวกับประเด็นที่ 1 ใช่คุณเข้าใจปัญหาอย่างถูกต้อง

เกี่ยวกับจุดที่ 1 และ 2 ผมเชื่อว่าสิ่งที่คุณกำลังมองหาเป็นทฤษฎี Nyquist-Shannon การสุ่มตัวอย่าง ทฤษฎีนี้บอกว่าความถี่การสุ่มตัวอย่างของคุณควรมากกว่า 2x ของคุณ "ความถี่สูงสุดที่น่าสนใจ" นี่คือเพื่อป้องกันนามแฝงซึ่งคุณสามารถวัดสัญญาณความถี่สูงเป็นความถี่ต่ำได้อย่างไม่ถูกต้อง

ภาพด้านบนมาจาก Wikipedia คุณมีหุ่นยนต์ที่มีข้อต่อและแขนขาทั้งหมดและแขนขาเหล่านั้นเคลื่อนที่ได้เร็วแค่ไหน? ช่วงเวลาและแรงบิดของคุณจะทำให้เกิดการเร่งที่ข้อต่อ ความเร็วในการหมุนสูงสุดที่ข้อต่อคืออะไร? หรืออีกวิธีหนึ่งคือช่วงเวลาสูงสุดที่คุณคาดหวังและใช้เวลานานเท่าใด คุณสามารถคำนวณความเร็วได้เช่นกัน

คุณต้องการตัวอย่างข้อต่อของคุณเร็วพอที่จะสามารถจับการเปลี่ยนแปลงของระบบได้อย่างเต็มที่ นั่นคือการสุ่มตัวอย่างเกณฑ์ (ขั้นต่ำ) ฉันจะตั้งค่าสำหรับหุ่นยนต์ของตัวเองโครงการสำหรับการตรวจจับ สำหรับการควบคุม , มากที่สุด , มีชื่อเสียง , แหล่งที่มา , บอก 5-10 ครั้งความถี่ของดอกเบี้ย

การเร่งความเร็วสูงสุดของคุณจากแรงบิดสูงสุดและช่วงเวลาของคุณจะถูก จำกัด โดยมวล (โมเมนต์ความเฉื่อย) ของแขนขาของคุณ แขนขาที่ จำกัด การเร่งความเร็วของคุณจะทำหน้าที่เป็นตัวกรอง low-pass เพื่อให้ระบบค่อนข้างคงที่ระหว่างตัวอย่างเช่นความจริงที่ว่าคุณออกไปโดยตัวอย่างหนึ่งไม่ควรมีความสำคัญมากเกินไป

หวังว่านี่จะช่วยได้!