感知と制御作動の間のタイムステップのサイズをどのように決定しますか？

私の背景：

私の経験は固体力学とFEAです。したがって、私はロボット工学/制御の経験がありません。

問題の説明

複雑な6脚の動的システムを安定させる制御戦略を開発しています。各脚の関節からのトルクTiを使用して、身体に正味モーメントMを作成し、システムを安定させます。このモーメントMは、事前に決定された制御戦略から既知です。（補足：動的ソルバーは非線形計算タイプです）

私はバックグラウンドが不足しているため、動的システムと根本的に混乱しています。関節トルクTiを使用して、体にこの既知の正味モーメントMを作成します。このモーメントMは、

すべての脚セグメントの現在の位置/角度
各脚の反力とモーメント（制御できない）
各脚の制御可能な関節トルクTi
時間

所与の時点で T： $(*)$ $(n-1)\Delta$

-制御戦略から、望ましい正味モーメントMが計算されます/既知です

$t = (n-1)\Delta$

-この情報から、ベクトル代数は正味モーメントMを作成するために必要な望ましい関節トルクTiを簡単に生成します

$(**)$ $(n)\Delta$

$t=(n-1)\Delta$

-もちろん、これらのトルクTiは瞬時に適用できないため、直前のタイムステップで適用されます。

$(*)$ $(*)$ $(**)$

ご質問

ロボット工学の問題を正しく理解していますか？このジレンマに関する用語と戦略は何ですか？
もちろん、感知と作動の間のタイムステップを無限に小さくすることもできますが、これは非現実的/不正直になります。現実的なタイムステップと、タスクを適切に実行することのバランスはどのくらいですか？

— 男
ソース

ポイント1については、はい、問題を正しく理解しています。

ポイント1と2に関して、あなたが探しているのはナイキストシャノンサンプリング理論だと思います。この理論によれば、サンプリング周波数は「関心のある最高周波数」の2倍よりも高くなければなりません。これは、高周波信号を低周波として誤って測定する可能性があるエイリアシングを防ぐためです。

上の画像はウィキペディアのものです。それで、あなたはあなたのロボットにすべての関節と手足などを持っています-それらの手足はどれくらい速く動くことができますか？あなたのモーメントとトルクはすべて関節に加速を引き起こします。ジョイントの最高回転速度はいくつですか？または、別の言い方をすると、あなたが期待するピークの瞬間は何であり、それはどのくらいの時間適用されますか？それから速度も計算できます。

システムの完全なダイナミクスをキャプチャできる十分な速さで関節をサンプリングしたいとします。それがサンプリングのしきい値です（最低！）自分のセンシング用のロボットプロジェクトに設定します。以下のために制御、ほとんど、評判、情報源は、関心の5〜10倍の周波数を言います。

ピークトルクとモーメントからのピーク加速度は、手足の質量（慣性モーメント）によって制限されます。加速度を制限する四肢は、ローパスフィルターとしても機能し、サンプル間でシステムを比較的一定に保つため、1つのサンプルだけ離れているという事実はあまり問題になりません。

お役に立てれば！

— チャック
ソース