JPH03204002A - ファジィ推論を利用した制御システム - Google Patents
ファジィ推論を利用した制御システムInfo
- Publication number
- JPH03204002A JPH03204002A JP1343016A JP34301689A JPH03204002A JP H03204002 A JPH03204002 A JP H03204002A JP 1343016 A JP1343016 A JP 1343016A JP 34301689 A JP34301689 A JP 34301689A JP H03204002 A JPH03204002 A JP H03204002A
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- JP
- Japan
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- state
- control
- molding machine
- injection
- pressure
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/768—Detecting defective moulding conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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】
発明の背景
技術分野
この発明はファジィ推論を利用した制御システムに関す
る。
る。
従来技術とその問題点
従来の制御システムのなかで、射出成形機を例にとると
、射出成形機は成形機コントローラを用いて制御されて
いた。すなわち射出成形機の状態（温度、圧力など）が
成形機コントローラの表示計に表示される。熟練者は、
その表示と成形品の状態（ひけ、ぼり等）を見て、射出
成形機をどのような状態にもっていけばよいかを判断し
、成形機コントローラを操作する。
、射出成形機は成形機コントローラを用いて制御されて
いた。すなわち射出成形機の状態（温度、圧力など）が
成形機コントローラの表示計に表示される。熟練者は、
その表示と成形品の状態（ひけ、ぼり等）を見て、射出
成形機をどのような状態にもっていけばよいかを判断し
、成形機コントローラを操作する。
このように従来の射出成形制御システムは射出成形機と
成形機コントローラと熟練者とて制御システムか構成さ
れていたため、熟練者てないと射出成形機か制御できな
いという問題点かあった。
成形機コントローラと熟練者とて制御システムか構成さ
れていたため、熟練者てないと射出成形機か制御できな
いという問題点かあった。
発明の概要
発明の］」的
二の発明は、熟練者でなくてもシステムの操作か可能な
制御システムを提供することを目的とする。
制御システムを提供することを目的とする。
発明の構成１作用および効果
この発明によるファジィ推論を利用した制御システムは
１制御対象の少なくとも一種類の第１の状態を検出する
手段、制御対象の第２の状態を表わすおおよその量を操
作者が入力するための入力手段、制御対象を作動させる
ためのアクチュエータ、ならびに検出された第１の状態
を表わす信号および入力された第２の状態を表わす信号
に応答して、制御対象の第１の状態、第２の状態および
アクチュエータの操作量をそれぞれ表わすメンバーシッ
プ関数と所定のルールにしたがってファジィ推論を行な
い７ アクチュエータを作動させるだめの操作量を出力
するファジィ制御装置を備えていることを特徴とする。
１制御対象の少なくとも一種類の第１の状態を検出する
手段、制御対象の第２の状態を表わすおおよその量を操
作者が入力するための入力手段、制御対象を作動させる
ためのアクチュエータ、ならびに検出された第１の状態
を表わす信号および入力された第２の状態を表わす信号
に応答して、制御対象の第１の状態、第２の状態および
アクチュエータの操作量をそれぞれ表わすメンバーシッ
プ関数と所定のルールにしたがってファジィ推論を行な
い７ アクチュエータを作動させるだめの操作量を出力
するファジィ制御装置を備えていることを特徴とする。
この発明によると、操作者は制御対象の第２の状態を表
わすおおよその量を入力するだけでよい。制御対象の第
２の状態は制御対象に応じて決定されるが、一般に熟練
者でなくても比較的容易に判断できるものを選択するこ
とが好ましい。このようにすることにより、初心者でも
システムの操作かできるようになる。ファジィ制御装置
は。
わすおおよその量を入力するだけでよい。制御対象の第
２の状態は制御対象に応じて決定されるが、一般に熟練
者でなくても比較的容易に判断できるものを選択するこ
とが好ましい。このようにすることにより、初心者でも
システムの操作かできるようになる。ファジィ制御装置
は。
制御対象の第１および第２の状態を表わす信号に応答し
て、最適なアクチュエータ操作量を出力するように、メ
ンバーシップ関数とルールが設定される。熟練者のノウ
ハウをルール化して設定しておくことにより、操作者の
個人差をなくシ、常に最適な制御が達成できる。
て、最適なアクチュエータ操作量を出力するように、メ
ンバーシップ関数とルールが設定される。熟練者のノウ
ハウをルール化して設定しておくことにより、操作者の
個人差をなくシ、常に最適な制御が達成できる。
実施例の説明
以下この発明を射出成形機に適用した実施例について説
明する。
明する。
第１図は射出成形機の制御システム全体の構成を示して
いる。
いる。
射出成形機１０において スクリュ１２内にホッパ１４
から４イ料か供給され、かつスクリュＩ２はヒータ１５
によって加熱される。またスクリュ１２に射出シリンダ
１１によって圧力が加えられるので、液体状の原料がス
クリュ１２から金型１３内に押出され、成形品１６が成
形される。
から４イ料か供給され、かつスクリュＩ２はヒータ１５
によって加熱される。またスクリュ１２に射出シリンダ
１１によって圧力が加えられるので、液体状の原料がス
クリュ１２から金型１３内に押出され、成形品１６が成
形される。
シリンダ１１の圧力が圧力センサ（図示路）で検出され
る。またスクリュＩ５内のヒータが設けられている複数
（ｎとする）箇所の温度は温度センサ１５て検出される
。さらに金型１３内の型内圧力が圧力センサ（図示路）
で検出される。完成した成形品の重量が重量計１７によ
って計測される。これらのシリンダ圧力、スクリュ温度
、型内圧力、成形品重量は成形機コントローラ２０に入
力する。成形機コントローラ２０は、これらの検出信号
とファジィ制御装置３０から与えられる制御信号に応答
して、最適な成形品か得られるように、射出シリンダ１
１に対してシリンダ圧力制御信号を、ホッパ１４に対し
て＋４料注入量制御信号を、ヒータ１５に対してヒータ
制御信号を、金型１３に対して型締力制御信号をそれぞ
れ与え、これらを制御する。
る。またスクリュＩ５内のヒータが設けられている複数
（ｎとする）箇所の温度は温度センサ１５て検出される
。さらに金型１３内の型内圧力が圧力センサ（図示路）
で検出される。完成した成形品の重量が重量計１７によ
って計測される。これらのシリンダ圧力、スクリュ温度
、型内圧力、成形品重量は成形機コントローラ２０に入
力する。成形機コントローラ２０は、これらの検出信号
とファジィ制御装置３０から与えられる制御信号に応答
して、最適な成形品か得られるように、射出シリンダ１
１に対してシリンダ圧力制御信号を、ホッパ１４に対し
て＋４料注入量制御信号を、ヒータ１５に対してヒータ
制御信号を、金型１３に対して型締力制御信号をそれぞ
れ与え、これらを制御する。
ファジィ制御袋Ｍ３０はディジタル・タイプ、アナログ
・タイプを間イつす専用のアーキテクチャをもつファジ
ィ・コントローラで構成することもできるし、ファジィ
推論を実行するようにプログラムされたバイナリイ・デ
ィジタル・コンピュータによって実現することもできる
。このファジィ制御装置３０にはΔＩＩＪ定された成形
圧力、温度および成形品重量または注入量（供給ｍ）を
表わすデータか成形機コントローラ２０から与えられて
いるとともに、操作者から入力される成形品の状態に関
する信号（たとえばひけやばりの大きさを表わす信号）
が与えられる。ファジィ推論装置３ｏはこれらの入力デ
ータおよび入力信号に応答して、後述するようなメンバ
ーシップ関数とルールにしたかって最適な成形品が成形
されるように最適な成形圧力、温度、材料注入量等をフ
ァジィ推論し、成形機コントローラ２０に与える。
・タイプを間イつす専用のアーキテクチャをもつファジ
ィ・コントローラで構成することもできるし、ファジィ
推論を実行するようにプログラムされたバイナリイ・デ
ィジタル・コンピュータによって実現することもできる
。このファジィ制御装置３０にはΔＩＩＪ定された成形
圧力、温度および成形品重量または注入量（供給ｍ）を
表わすデータか成形機コントローラ２０から与えられて
いるとともに、操作者から入力される成形品の状態に関
する信号（たとえばひけやばりの大きさを表わす信号）
が与えられる。ファジィ推論装置３ｏはこれらの入力デ
ータおよび入力信号に応答して、後述するようなメンバ
ーシップ関数とルールにしたかって最適な成形品が成形
されるように最適な成形圧力、温度、材料注入量等をフ
ァジィ推論し、成形機コントローラ２０に与える。
成形品のぼりができるだけ小さくなるようにするための
ファジィ制御の例について以下に説明する。
ファジィ制御の例について以下に説明する。
成形品にばりか生じる原因は数多くあるがその一例を挙
げる。射出圧力が大、きい、型締力が小さい、材料供給
量が多い、樹脂温度が高い、射出圧力保持時間が長い、
金型の芯すれ量が大きい、金型間に付着している異物量
か多い、キャビティの投影面積が大きい、樹脂粘度が低
いとばりが生じやすい。これらの要因のうち射出圧力、
材料供給量および樹脂温度について説明する。
げる。射出圧力が大、きい、型締力が小さい、材料供給
量が多い、樹脂温度が高い、射出圧力保持時間が長い、
金型の芯すれ量が大きい、金型間に付着している異物量
か多い、キャビティの投影面積が大きい、樹脂粘度が低
いとばりが生じやすい。これらの要因のうち射出圧力、
材料供給量および樹脂温度について説明する。
第２図は成形品１６に生じたぼりｌｅａの一例を示して
いる。操作者は成形品１６のこのようなばり１６ａを見
てその大きさの程度をファジィ制御装置３０に入力する
。
いる。操作者は成形品１６のこのようなばり１６ａを見
てその大きさの程度をファジィ制御装置３０に入力する
。
ばりの大きさの程度を入力するための装置の一例か第３
図に示されている。この入力装置は回転型の可変抵抗器
（ボリュウム）３１てあり、操作者はそのつまみ３１ａ
を用いてばりの大きさの程度を入力することができる。
図に示されている。この入力装置は回転型の可変抵抗器
（ボリュウム）３１てあり、操作者はそのつまみ３１ａ
を用いてばりの大きさの程度を入力することができる。
つまみ３１ａの周囲にはばりの大きさの程度を表わす大
、中、小の文字か記入されている。可変抵抗器３１から
出力されるばりの大きさの程度を表わす電圧信号はファ
ジィ制御装置３０に人力する。
、中、小の文字か記入されている。可変抵抗器３１から
出力されるばりの大きさの程度を表わす電圧信号はファ
ジィ制御装置３０に人力する。
ファジィ制御装置３０内において、ばりの大きさの程度
はメンバーシップ関数で表わされ、その−例が第４図に
示されている。ばりの大きさの程度が小さいものをラベ
ルＮＬ、中程度をＺＲ，大きいものをＰＬでそれぞれ表
現することにする。ここでは簡単のために３つの三角形
状のメンバーシップ関数か図示されているが、メンバー
シップ関数の数は任意であり、その形も種々のものに変
えることかできる。
はメンバーシップ関数で表わされ、その−例が第４図に
示されている。ばりの大きさの程度が小さいものをラベ
ルＮＬ、中程度をＺＲ，大きいものをＰＬでそれぞれ表
現することにする。ここでは簡単のために３つの三角形
状のメンバーシップ関数か図示されているが、メンバー
シップ関数の数は任意であり、その形も種々のものに変
えることかできる。
第５図は他のメンパーンツブ関数の例を示すもので、こ
れらは射出圧力、樹脂温度および材料注入量に適用され
る。ここでＮＬは負に大きい。
れらは射出圧力、樹脂温度および材料注入量に適用され
る。ここでＮＬは負に大きい。
ＮＭは負に中くらい、ＮＳは負に小さい、ＺＲはほぼ零
、ＰＳは正に小さい、ＰＭは正に中くら１、）、ＰＬは
正に大きい、をそれぞれ表わす。
、ＰＳは正に小さい、ＰＭは正に中くら１、）、ＰＬは
正に大きい、をそれぞれ表わす。
ファジィ制御装置３０において、射出圧力に関する推論
は次のようなルールにしたかって行なわれる。
は次のようなルールにしたかって行なわれる。
Ｉｆ Ｂ Ａ ＝ Ｐ Ｌ 、 Ｐ Ｒ＝ Ｌ 、
ｔｈｅｎ Ｐ Ｒ＝ Ｎ ＬここでＢＡはばりを
、ＰＲは圧力をそれぞれ表わす。このルールの意味は、
もし、ばりが大きくかつ射出圧力（射出圧力計のデータ
）か正に大きいならば、射出圧力（射出圧力のコンプレ
ッサ圧力）を負に大きくするということである。
ｔｈｅｎ Ｐ Ｒ＝ Ｎ ＬここでＢＡはばりを
、ＰＲは圧力をそれぞれ表わす。このルールの意味は、
もし、ばりが大きくかつ射出圧力（射出圧力計のデータ
）か正に大きいならば、射出圧力（射出圧力のコンプレ
ッサ圧力）を負に大きくするということである。
Ｉｆ ＢＡ＝ＰＬ、ＰＲ−ＰＭ、ｔｈｅｎ ＰＲ＝
ＮＭこのルールの意味は、もし、ばりが大きくかつ射出
圧力が正に中ぐらいならば射出圧力を負に中くらいにす
るということである。
ＮＭこのルールの意味は、もし、ばりが大きくかつ射出
圧力が正に中ぐらいならば射出圧力を負に中くらいにす
るということである。
Ｉｆ ＢＡ−ＺＲ，ＰＲ＝ＰＬ、 ｔｈｅｎ ＰＲ
−ＮＭこのルールの意味は、もし、ばりが中くらいでか
つ射出圧力が正に大きいならば射出圧力を負に中くらい
にするである。さらに詳しくいうと、射出圧力が大きい
にもかかわらず、ばりが中くらいの状態なので、射出圧
力の大きいことがぼりに対して大きな要因になっていな
いので、射出圧力はあまり変化させなくてよい、すなわ
ち、負に中くらいでよいという意味である。
−ＮＭこのルールの意味は、もし、ばりが中くらいでか
つ射出圧力が正に大きいならば射出圧力を負に中くらい
にするである。さらに詳しくいうと、射出圧力が大きい
にもかかわらず、ばりが中くらいの状態なので、射出圧
力の大きいことがぼりに対して大きな要因になっていな
いので、射出圧力はあまり変化させなくてよい、すなわ
ち、負に中くらいでよいという意味である。
このように熟練者のノウハウをルール化して多くのルー
ルをつくることができる。
ルをつくることができる。
樹脂温度の制御のためには、樹脂温度が高いとばりか出
やすいので、−例として次のようなルールか設定される
。ＴＭは温度を表わす。
やすいので、−例として次のようなルールか設定される
。ＴＭは温度を表わす。
Ｉｒ ＢＡ−ＰＬ、ＴＭ＝ＰＬ、ｔｈｅｎ ＴＭ＝Ｎ
ＬＩｒ ＢＡ＝ＰＬ、 ＴＭ＝ＰＭ、 ｔｈｅｎ
ＴＭ＝ＮＭＩＩ’ ＢＡ＝ＰＭ、 ＴＭ＝
ＰＬ、 ｔｈｅｎ ＴＭ＝ＮＭ材料注入量の制御
のためには、祠料注入量が多いとばりが出やすいので、
−例として次のようなルールが設定される。ＳＵは材料
注入量を表わす。
ＬＩｒ ＢＡ＝ＰＬ、 ＴＭ＝ＰＭ、 ｔｈｅｎ
ＴＭ＝ＮＭＩＩ’ ＢＡ＝ＰＭ、 ＴＭ＝
ＰＬ、 ｔｈｅｎ ＴＭ＝ＮＭ材料注入量の制御
のためには、祠料注入量が多いとばりが出やすいので、
−例として次のようなルールが設定される。ＳＵは材料
注入量を表わす。
Ｉｆ ＢＡ＝ＰＬ、５Ｕ＝ＰＬ、ｔｈｅｎ ５Ｕ＝
ＮＬＩｆ ＢＡ＝ＰＬ、ＳＵ＝ＰＭ、ｔｈｅｎ Ｓ
Ｕ＝ＮＭＨＢＡ＝ＰＭ、５Ｕ＝ＰＬ、ｔｈｅｎ ＳＵ
＝ＮＭ上記の例では圧力、温度、注入量をそれぞれ別個
にルール化しているが、これらを組合せたルールを作成
してもよいのはいうまでもない。
ＮＬＩｆ ＢＡ＝ＰＬ、ＳＵ＝ＰＭ、ｔｈｅｎ Ｓ
Ｕ＝ＮＭＨＢＡ＝ＰＭ、５Ｕ＝ＰＬ、ｔｈｅｎ ＳＵ
＝ＮＭ上記の例では圧力、温度、注入量をそれぞれ別個
にルール化しているが、これらを組合せたルールを作成
してもよいのはいうまでもない。
従来は圧力、温度、注入量等の測定値をみて操作者が成
形機コントローラを操作していたので熟練者しか操作で
きなかったが、この実施例によると、操作者はぼり、ひ
け等の成形品の状態を単に人力するだけてよいので、こ
れらは初心者でも判断可能であるから、必すしも熟練者
でなくても射出成形機の制御を行なうことか可能となる
。また、従来は熟練者でも個人差かあったりしたか。
形機コントローラを操作していたので熟練者しか操作で
きなかったが、この実施例によると、操作者はぼり、ひ
け等の成形品の状態を単に人力するだけてよいので、こ
れらは初心者でも判断可能であるから、必すしも熟練者
でなくても射出成形機の制御を行なうことか可能となる
。また、従来は熟練者でも個人差かあったりしたか。
ルールの設定により個人差をなくすことができ。
熟練者のノウハウをルール化することにより、熟練者か
射出成形機の制御を行なったのと同じ結果の成形品を誰
でもつくることができる。
射出成形機の制御を行なったのと同じ結果の成形品を誰
でもつくることができる。
第１図は射出成形機制御システムの全体を示すブロック
図、第２図は成形品の一例を示す斜視図、第３図は成形
品の状態に関する量を人力する人力装置の一例を示す構
成図、第４図はばりの大きさの程度に関するメンバーシ
ップ関数の一例を示すグラフ、第５図は温度、圧力およ
び注入量に関するメンバーシップ関数の一例を示すグラ
フである。 ＩＯ・・・射出成形機。 ２０・・・成形機コントローラ。 ３０・・・ファジィ制御装置。 ３１・・・可変抵抗器。 ３１ａ・・・可変抵抗器のつまみ。 以 上 第２図 第３図 ファノイ１膳表直へ
図、第２図は成形品の一例を示す斜視図、第３図は成形
品の状態に関する量を人力する人力装置の一例を示す構
成図、第４図はばりの大きさの程度に関するメンバーシ
ップ関数の一例を示すグラフ、第５図は温度、圧力およ
び注入量に関するメンバーシップ関数の一例を示すグラ
フである。 ＩＯ・・・射出成形機。 ２０・・・成形機コントローラ。 ３０・・・ファジィ制御装置。 ３１・・・可変抵抗器。 ３１ａ・・・可変抵抗器のつまみ。 以 上 第２図 第３図 ファノイ１膳表直へ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 制御対象の少なくとも一種類の第１の状態を検出する
手段、 制御対象の第２の状態を表わすおおよその量を操作者が
入力するための入力手段、 制御対象を作動させるためのアクチュエータ、ならびに 検出された第１の状態を表わす信号および入力された第
２の状態を表わす信号に応答して、制御対象の第１の状
態、第２の状態およびアクチュエータの操作量をそれぞ
れ表わすメンバーシップ関数と所定のルールにしたがっ
てファジィ推論を行ない、アクチュエータを作動させる
ための操作量を出力するファジィ制御装置、 を備えたファジィ推論を利用した制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1343016A JPH03204002A (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | ファジィ推論を利用した制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1343016A JPH03204002A (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | ファジィ推論を利用した制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204002A true JPH03204002A (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=18358289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1343016A Pending JPH03204002A (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | ファジィ推論を利用した制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03204002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043487A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | The Hong Kong University Of Science & Technology | Method and apparatus for the control of injection molding |
| JP2014177346A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Hitachi Ltd | 予め大まかな利用者数を登録できるエレベーター |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP1343016A patent/JPH03204002A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043487A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | The Hong Kong University Of Science & Technology | Method and apparatus for the control of injection molding |
| US6309571B2 (en) | 1998-02-27 | 2001-10-30 | The Hong Kong University Of Science & Technology | Method and apparatus for the control of injection molding |
| JP2014177346A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Hitachi Ltd | 予め大まかな利用者数を登録できるエレベーター |
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