Optunaで制御系のパラメータ調整
概要 株式会社Preferred NetworksのOptunaは，詳しく知りませんがベイズ最適化の一種のTPEを使用して，評価関数$J(x)$があった時にarg min $J(x)$を探索して...
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Matlabを使った振動制御のシミュレーション
産業機械を動かす際に生じる機械振動を抑えるための制御手法をMATLABを使ってシミュレーションします。下図のような位置制御されたモータとモータに取り付けられた共振系からなるシステムを考えます。今...
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FPGAでパルス密度変調(デルタシグマ変調)
デルタシグマ変調器 以前に固定小数点(符号部1bit,整数部15bit,少数部32bit)で2次デルタシグマ変調器を設計した際のコードを公開します。デルタシグマ変換器はPWMやPCMなどの変調の...
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実時間ロボット制御系におけるFPGAの活用
前書き 機械の知能化や自動化にはシステム制御のプロセスが含まれていて，オフライン演算で知能を獲得して，オンライン演算で機能を実現するといった流れがあります。オフライン演算では計算に時間制約がない...
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Matlabにおける状態空間表現を用いた2自由度制御と完全追従制御の紹介
Matlabを使用した2自由度制御系の設計方法を紹介します。また，2自由度制御系のフィードフォワード制御手法として，東京大学 藤本博志先生の提案されている完全追従制御の紹介もします。 制御工学 ...
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外乱オブザーバの紹介
本記事では外乱オブザーバを用いた2自由度制御について紹介します。 Matlab/Simulink Advent Calender 2019にて同日公開予定の記事とペアとなっています。こちらにて2...
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カルマンフィルタの基礎: オブザーバを作る
目的 カルマンフィルタの性能をしっかりと引き出すために，フィルタの設計方法を知る必要があります。ここではカルマンフィルタを動作原理を理解するために必要な知識を紹介し，1からプログラムを組んで行こ...
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システム同定を学習するためのToolBox
はじめに 軽量なシステム同定用ToolBoxが欲しくなったので作ろうと思ったのですが，実運用するためには様々な機能(後述)を搭載する必要があり，作るのを止めていたのですが，システム同定の勉強用に...
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Zynq用AXI-GPメモリマップドI/Oと割り込みハンドラの実装 (2)
概要 https://qiita.com/wcrvt/items/e1957534bc774c628d13 の続き 割り込み時に，カーネル空間で浮動小数点数演算ができなかったのでユーザ空間に通知...
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Zynq用AXI-GPメモリマップドI/Oと割り込みハンドラの実装 (1)
経緯 UIOを使用してzynqPL-PSの通信と割り込みを行っていましたが，割り込み応答が遅かった(https://qiita.com/tvrcw/items/23f6e0955bbc6dea7...
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FPGAを使って入出力ノイズのレベルを下げる
はじめに 制御工学専門です。制御系を設計する際，ノイズレベルを如何に減らすかに日々苦心しています。カルマンフィルタに代表される統計フィルタも使用します。ただ，FPGAを使うともっと簡単にノイズレ...
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Rustで数値計算してみた
RustはSIMDをサポートしているため数値計算も視野に入れていると見ました。現在SIMDを試せる環境がないのですが，システム制御用の信号処理器(とりあえず微分と積分を実現するIIRフィルタ)を...
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高スループットのローパスフィルタを作成
前書き 機械学習も高スループットになってきました。FPGAはニューラルネット系で各レイヤーにパイプラインを組むことができるため高スループットを実現しています。そのようシステム向けに高スループット...
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ZYBOを使ったモータ制御 (2)
前記事「ZYBOを使ったモータ制御 (1)」の続き? https://qiita.com/tvrcw/items/80fcada57c8ccb615166 前記事を書いて3日後にはFPGA側の結...
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趣味で非パイプラインのCORDICの実装
個人的にCORDICによる三角関数の実装に興味があったので実装しました。 次の記事 https://qiita.com/cyebu1103/items/2d51212f27788f8b3c8f ...
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FPGA用にシンプルな浮動小数点数演算器を作る
浮動小数点数は広いダイナミックレンジを扱う上で非常に便利です。自身の都合上FPGAで浮動小数点数を使用する機会が多いのですが、演算にはFloating Point Unit (FPU)が必要にな...
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ZYBOを使ったモータ制御 (1)
はじめに ZYBOを使ってモーションコントローラの設計を目指しています。 これまでにZYBOでDA変換器や割り込みを使用した時間管理を試しました。 https://qiita.com/tvrcw...
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ZYBOの割り込みで時間管理してみた
はじめに 制御工学をやっているのでリアルタイム制御ができるコントローラを作りたいと思いました。 時間管理の方法 色々と時間を管理する方法はあるのですが，できるだけ軽い処理で時間管理をしたいと思い...
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ZYBOを使ってLinuxからC言語のプログラムでDACを動かす
前書き ArtixやKintexを使用しているとモジュールのパラメータ調整が面倒だったり、三角関数が使いづらかったりと色々不便な点が多いです。そのためマイコンを横に置いたボードなどを見たことがあ...
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FPGAでDACを制御する
前置き D/A Converter: DACは音響機器自作が好きな方から組み込みシステム設計者まで幅広く親しまれている機器かと思います。本記事は最近流行しているFPGAを使用してDACを制御する...
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