JPH01191201A - 自動制御方式 - Google Patents
自動制御方式Info
- Publication number
- JPH01191201A JPH01191201A JP1560788A JP1560788A JPH01191201A JP H01191201 A JPH01191201 A JP H01191201A JP 1560788 A JP1560788 A JP 1560788A JP 1560788 A JP1560788 A JP 1560788A JP H01191201 A JPH01191201 A JP H01191201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control system
- automatic control
- gain
- transfer function
- controllers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
自動制御方式、制御対象のパラメータ変動や外乱による
影響を受けないことが望まれる自動制御装置に効用され
、特に産業用ロボ、ト、工作機械。
影響を受けないことが望まれる自動制御装置に効用され
、特に産業用ロボ、ト、工作機械。
コンピュータ周辺機器に広く用いられているサーボ機構
に利用可能な自動制御方式に関するものである。
に利用可能な自動制御方式に関するものである。
一般に自動制御方式を効用したものとして第４図に示す
ものが知られている。
ものが知られている。
第４図は従来から使用されている閉ループ自動制御系の
構成を示すものである。
構成を示すものである。
すなわち、３のＧ（８）は前向き伝達関数であり、具体
的には制御装置や制御対象を表わしたものである。５の
Ｈ（Ｓ）はフィードバック伝達関数であり、制御量（０
（Ｓ）〕の検出装置や閉ループ安定化のための制御装置
を表わしている。４のｙ（ｓ）は外乱Ｄ（８）の伝達関
数であり、１は減算器、２は加算器、Ｒ（８）は目標値
である。
的には制御装置や制御対象を表わしたものである。５の
Ｈ（Ｓ）はフィードバック伝達関数であり、制御量（０
（Ｓ）〕の検出装置や閉ループ安定化のための制御装置
を表わしている。４のｙ（ｓ）は外乱Ｄ（８）の伝達関
数であり、１は減算器、２は加算器、Ｒ（８）は目標値
である。
第４図においては、目標値Ｒ（８）と制御量０（Ｓ）と
の関係はつぎの基本方程式で表わすことができる。
の関係はつぎの基本方程式で表わすことができる。
式（１）で明らかなように目標値Ｒ（８）が一定であっ
ても、制御対象のパラメータ変動によりＧ（Ｓ ） ３
が変化したり、外乱Ｄ（Ｓ）が加わったりすると、制御
ｔｏ（Ｓ）はこれらの影響を受けて変動してしまい、真
室な制御特性が得られて この対策として、Ｇ（Ｓ）→ωとすると、Ｃ（Ｓ）は となって、 Ｇ（Ｓ）３の変動や外乱Ｄ（Ｓ ）の影響
を小さくすることができるが、Ｇ（８）３のゲインを高
くするほど閉ループの安定化が困難となって実用性こと
乏しかった。
ても、制御対象のパラメータ変動によりＧ（Ｓ ） ３
が変化したり、外乱Ｄ（Ｓ）が加わったりすると、制御
ｔｏ（Ｓ）はこれらの影響を受けて変動してしまい、真
室な制御特性が得られて この対策として、Ｇ（Ｓ）→ωとすると、Ｃ（Ｓ）は となって、 Ｇ（Ｓ）３の変動や外乱Ｄ（Ｓ ）の影響
を小さくすることができるが、Ｇ（８）３のゲインを高
くするほど閉ループの安定化が困難となって実用性こと
乏しかった。
本発明は上述したような点に鑑み、制御対象のパラメー
タ変動や外乱の影響を受けにくい自動制御系を実現し得
る自動制御方式を提供するものである。
タ変動や外乱の影響を受けにくい自動制御系を実現し得
る自動制御方式を提供するものである。
以下、本発明を図面に基づいて詳細説明する。
第１図は本発明が適用された要部構成例を示すもので、
６は減算器、７は加算器、 ８ 、８’はゲイン要素、
旦は自動制御系、１０ 、１０’は制御装置である。
６は減算器、７は加算器、 ８ 、８’はゲイン要素、
旦は自動制御系、１０ 、１０’は制御装置である。
ここに、自動制御系旦は第４図に示した従来型の自動制
御系であり、減算器９１．加算器９２．前向き伝達関数
［：Ｇ（Ｓ）］９３．外乱Ｄ（Ｓ）の伝達関数（Ｙ（８
）１９４およびフィードバック伝達関数（Ｈ（Ｓ）：１
９５で構成される。
御系であり、減算器９１．加算器９２．前向き伝達関数
［：Ｇ（Ｓ）］９３．外乱Ｄ（Ｓ）の伝達関数（Ｙ（８
）１９４およびフィードバック伝達関数（Ｈ（Ｓ）：１
９５で構成される。
第１図においては、ゲイン要素８，８′はｋを（０≦に
≦１）なる定数とすると、（１／ｋ）および（１−ｋ）
からなる。また制御装置１０ 、１０’はＧ’（Ｓ）。
≦１）なる定数とすると、（１／ｋ）および（１−ｋ）
からなる。また制御装置１０ 、１０’はＧ’（Ｓ）。
Ｈ’（Ｓ）を前向き伝達関数Ｇ（Ｓ）、フィードバック
伝達関数Ｈ（Ｓ）を模擬した伝達特性とすると、それぞ
れ〔１／Ｇ′（Ｓ）〕 、 Ｈ’（Ｓ）なる伝達特性を
有する制御装置である。
伝達関数Ｈ（Ｓ）を模擬した伝達特性とすると、それぞ
れ〔１／Ｇ′（Ｓ）〕 、 Ｈ’（Ｓ）なる伝達特性を
有する制御装置である。
すなわち、可能なかぎり〔１／Ｇ′（８）〕＝（１／Ｇ
（Ｓ）〕 。
（Ｓ）〕 。
Ｈ’（Ｓ）＝Ｈ（Ｓ）となるよう構成するものとする。
つぎに第１図に示した自動制御系が前述した如＜ Ｇ（
Ｓ）のパラメータ変動や外乱Ｄ（Ｓ）の影響を受けにく
いことを詳述する。
Ｓ）のパラメータ変動や外乱Ｄ（Ｓ）の影響を受けにく
いことを詳述する。
第２図は制御ブロック図の信号の向きを反転させる方法
について示したものであり、（ａ）は減算態様を加算態
様に書き替え可能なことを示し、（ｂ）はＦなる伝達関
数は（１／Ｆ）こと置き換え可能なことを示す。なお、
とのＦの変換については、電気学会論文誌、 ８７−３
（１９６７年）、高井著「プロ、り線図の描き方とその
アナログシミ、レージ、ンに対スる応用」を参照されれ
ば、理解し得る。
について示したものであり、（ａ）は減算態様を加算態
様に書き替え可能なことを示し、（ｂ）はＦなる伝達関
数は（１／Ｆ）こと置き換え可能なことを示す。なお、
とのＦの変換については、電気学会論文誌、 ８７−３
（１９６７年）、高井著「プロ、り線図の描き方とその
アナログシミ、レージ、ンに対スる応用」を参照されれ
ば、理解し得る。
さら１ζ、かような方式を用いて第１図に示したゲイン
要素８および自動制御系旦につき、その信号の向きを反
転させ、かつｋを零とすると、第３図となる。つまり、
制御特性上第１図と第３図は全く等価である。
要素８および自動制御系旦につき、その信号の向きを反
転させ、かつｋを零とすると、第３図となる。つまり、
制御特性上第１図と第３図は全く等価である。
ただし第３図に詔いて、１１は加算器、１２はゲイン要
素１ｙは自動制御系であり、自動制御系ｙにおいては９
６は加算器、９７は減算器、９８は前向き伝達関数をそ
れぞれ示している。
素１ｙは自動制御系であり、自動制御系ｙにおいては９
６は加算器、９７は減算器、９８は前向き伝達関数をそ
れぞれ示している。
ここで、（ｋ＝ｏ）とするとゲイン要素１２のゲインが
零となり、系はこの部分において切り離される。よって
、目標値Ｒ（８）と制御量０（Ｓ）は制御装置１０ 、
１０’と加算器７とゲイン要素８′の範囲によりてのみ
一義的ζこ関係づけられるものとなり、自動制御系ｙや
外乱Ｄ（８）とは無関係となる。
零となり、系はこの部分において切り離される。よって
、目標値Ｒ（８）と制御量０（Ｓ）は制御装置１０ 、
１０’と加算器７とゲイン要素８′の範囲によりてのみ
一義的ζこ関係づけられるものとなり、自動制御系ｙや
外乱Ｄ（８）とは無関係となる。
すなわち、つぎの式のようになる。
このことは、α（Ｓ）、Ｈ’（８）はＧ（Ｓ） 、 Ｈ
（Ｓ）とほぼ等しくなるよう構成するゆえ、式（２′）
の関係は外乱Ｄ（Ｓ）のない式（１）とほぼ等しくなり
、また〔１／Ｇ′（８） ） 、 Ｈ’（Ｓ）は制御装
置であり、制御対象のパラメータ変動によりＧ（Ｓ）が
変動しても、式（２′）の関係は変らずこの影響を全く
受けないことになる。
（Ｓ）とほぼ等しくなるよう構成するゆえ、式（２′）
の関係は外乱Ｄ（Ｓ）のない式（１）とほぼ等しくなり
、また〔１／Ｇ′（８） ） 、 Ｈ’（Ｓ）は制御装
置であり、制御対象のパラメータ変動によりＧ（Ｓ）が
変動しても、式（２′）の関係は変らずこの影響を全く
受けないことになる。
なお、（ｋ＝ｏ）とするのは理想的な状態であるが、零
でなくても変動や外乱の影響をｋ（ｋ＜１）だけ低下さ
せることができ、それなりに有効なものとなる。（ｋ＝
０）とすることは、現実には第１図に示されるゲイン要
素８のゲインを無限大とすることに相当するため、厳密
には困難ではあるが、リレー要素や積分器により近似的
に実現することができる。
でなくても変動や外乱の影響をｋ（ｋ＜１）だけ低下さ
せることができ、それなりに有効なものとなる。（ｋ＝
０）とすることは、現実には第１図に示されるゲイン要
素８のゲインを無限大とすることに相当するため、厳密
には困難ではあるが、リレー要素や積分器により近似的
に実現することができる。
以上説明したように本発明によれば、第４図に示した如
き広く用いられている従来製自動制御系ｌこ対して、第
１図に例示したように２個のゲイン要素、２個の制御装
置および１個の減算器を付加することにより、目標値Ｒ
（８）と制御量０（Ｓ）との関保が制御対象のパラメー
タ変動や外乱の影響を受けにくい制御系を構成し得る自
動制御方式を提供できる。特に、サーボ機構に３いては
負荷の機械的特性が変化しても、一定の応答特性を得る
ことが可能となる実用効果は極めて大きい０
き広く用いられている従来製自動制御系ｌこ対して、第
１図に例示したように２個のゲイン要素、２個の制御装
置および１個の減算器を付加することにより、目標値Ｒ
（８）と制御量０（Ｓ）との関保が制御対象のパラメー
タ変動や外乱の影響を受けにくい制御系を構成し得る自
動制御方式を提供できる。特に、サーボ機構に３いては
負荷の機械的特性が変化しても、一定の応答特性を得る
ことが可能となる実用効果は極めて大きい０
第１図は本発明が適用された要部構成例を示す系統図、
第２図（ａ） 、 （ｂ）は第１図の信号の向きを反転
させる方法を説明するため示した図、第３図は第１図の
説明のため示した等価図、第４図は従来トリの閉ループ
自動制御系の構成を示す系統図である。 几（Ｓ）・・・・・・目標値、０（Ｓ）・・・・・・制
御量、Ｄ（Ｓ）・・・・・・外乱、３・・・・・・前向
き伝達関数、４・・・・・・伝達関数、５・・・・・・
フィードバック伝達関数、８．８’、１２・・・・・・
ゲイン要素、兄、ｙ・・・・・・自動制御系、 １０
、１０’・・・・・・制御装置。
第２図（ａ） 、 （ｂ）は第１図の信号の向きを反転
させる方法を説明するため示した図、第３図は第１図の
説明のため示した等価図、第４図は従来トリの閉ループ
自動制御系の構成を示す系統図である。 几（Ｓ）・・・・・・目標値、０（Ｓ）・・・・・・制
御量、Ｄ（Ｓ）・・・・・・外乱、３・・・・・・前向
き伝達関数、４・・・・・・伝達関数、５・・・・・・
フィードバック伝達関数、８．８’、１２・・・・・・
ゲイン要素、兄、ｙ・・・・・・自動制御系、 １０
、１０’・・・・・・制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 前向き伝達関数〔Ｇ（Ｓ）〕とフィードバック伝達関数
〔Ｈ（Ｓ）〕とから構成される閉ループ自動制御系をな
す自動制御方式において、前向きに定数〔ｋ（０≦ｋ≦
１）〕とする（１／ｋ）なるゲイン要素を挿入するとと
もに、新たなるフィードバックループとを設け、該フィ
ードバックループを、前記伝達関数の模擬要素〔Ｇ′（
Ｓ）、Ｈ′（Ｓ）〕とする〔１／Ｇ′（Ｓ）〕と〔Ｈ′
（Ｓ）〕の並列要素と、これらに直列接続した（１−ｋ
）なるゲイン要素にて構成し、定数（ｋ）を充分小さく
することを特徴とした自動制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1560788A JP2683543B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 自動制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1560788A JP2683543B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 自動制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191201A true JPH01191201A (ja) | 1989-08-01 |
| JP2683543B2 JP2683543B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=11893401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1560788A Expired - Fee Related JP2683543B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 自動制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2683543B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0370004A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-26 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 自動制御方式 |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP1560788A patent/JP2683543B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0370004A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-26 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 自動制御方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2683543B2 (ja) | 1997-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB1320272A (en) | Process cont'ol system | |
| EP0523252A4 (en) | Oscillation damper | |
| JPS59142603A (ja) | 高ゲインフイ−ドバツク制御系 | |
| JPH01191201A (ja) | 自動制御方式 | |
| KR20050042871A (ko) | 실용적 적응 신경회로망 제어기 | |
| Tanaka et al. | Trajectory control of an articulated vehicle with triple trailers | |
| JPH0454242B2 (ja) | ||
| US3366856A (en) | Method and system for optimum control of servomechanisms having load inertia variation | |
| JPS62217304A (ja) | 自動制御装置 | |
| JPH0556522B2 (ja) | ||
| JPH0378003A (ja) | ファジイコントローラ | |
| JPS6432301A (en) | Process controller | |
| JPS60176104A (ja) | プロセス制御装置 | |
| RU2027212C1 (ru) | Адаптивная нелинейная система управления | |
| JPS6355602A (ja) | フイ−ドバツク制御装置 | |
| JPS5714938A (en) | Light pen input device | |
| SU1234808A1 (ru) | След ща система | |
| SU367409A1 (ru) | Комбинированная следящая система | |
| DUDEK | Minimization of multivariable weakly-defined multiargument logic functions with multivariable constraints | |
| SU1004964A1 (ru) | След щий электропривод с переменным моментом инерции | |
| JPH04312101A (ja) | ２自由度形調節装置 | |
| SU1411704A1 (ru) | След ща система | |
| CN118311869A (zh) | 一种基于双稳态随机共振的水下机器人区域跟踪控制方法 | |
| Kang et al. | On the Lyapunov design of systems with zeros in the right-half plane | |
| JPH04113401A (ja) | プロセス制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |