PID チューニング (RC27)

要点: RC27 の RoboMaster + cascade P 構成では、J と Kt が既知なので モデル同定 → 極配置 が第一選択。限界感度法 を使う場合は Classical ZN では gain 過大になるので Tyreus-Luyben 派生から始める。

推奨手順#

1. velocity ループから先にチューニング (内側が安定しないと position が崩れる)
2. velocity_ff、duty_ff を切って P のみで応答を確認
3. モデル同定 (自由減衰 → J) から $k_{p,v}=J{\omega }_v/K_t$ を計算
4. 実測で ${\omega }_v$ を上下、機構が許す上限を探る
5. 積分項は少量から (ki_v ≈ kp_v · ω_v / 10)、windup 対策を確認
6. position 帯域 = velocity 帯域 / 5

限界感度法を使う場合#

RoboMaster 系で限界感度法を実施する場合、Classical ZN の $K_p=0.6K_u$ は overshoot 大きめで壁ぶつかりリスクがある。

推奨は Tyreus-Luyben ($K_p=K_u/3.2$)。soft limit を厳しく設定して実施。

Kt の換算#

RoboMaster (C610 / C620 / GM6020) は電流指令が正規化されている ($\text{duty}=1.0\to \pm 10\text{ A}$)。gain 計算で使う Kt はデータシート値を A あたりで:

$$K_t={\tau }_{\max }/I_{\max }$$

具体値は [[robomaster-normalization]] (Claude memory) を参照。

関連#

• 一般手法: PID と FF 項の自動チューニング
• 一般手法: 限界感度法
• 実装: FF スタック実装 (RC27)