JPH0363704A - モデル規範型適応制御器 - Google Patents
モデル規範型適応制御器Info
- Publication number
- JPH0363704A JPH0363704A JP1198972A JP19897289A JPH0363704A JP H0363704 A JPH0363704 A JP H0363704A JP 1198972 A JP1198972 A JP 1198972A JP 19897289 A JP19897289 A JP 19897289A JP H0363704 A JPH0363704 A JP H0363704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plant
- model
- input
- compensation element
- difference
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34042—Filter
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41011—Adapt gain as function of followup error, model can be used
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42155—Model
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
本発明（上 制御対象（プラント）の特性が変動しても
制御可能な適応制御器の八 応答の規範モデルを定数
対象が規範モデルに追従する方式の適応制御器に関する
ものであも 従来の技術 未知パラメータを含む制御対象に対して適応制御を行う
ものとして、モデル規範型適応制御器が提唱されていも
ただし この方式には２通りあり、適応機構としてパ
ラメータを可変する機能を持ったものと、モデルマツチ
ングによりパラメータ可変なしでモデル追従させるもの
とがあも パラメータ可変による適応制御器は例えば
市川邦彦はか「適応制御」 （昭晃ｉ １９８４）な
どに詳しく述べられているバ プラントの構造が既知で
なければならないし さらにプラントパラメータ変動が
比較的低速でなければならなし℃ 一方、モデルマツチ
ングによるものζ上 プラント構造が完全に判っている
必要は無く、かス プラントパラメータの変動が比較的
はやいプラントに対しても有効であも 第３図（ａ）（ｂ）を上 モデルマツチングによる従来
の適応制御器の構成を示したものであもプラント１１の
伝達関数Ｐ （ｓ）、モデル１４の伝達関数Ｐｍ（ｓ）
、補償要素１３の伝達関数Ｈ（ｓ）を第３図（ａ）のご
とく接続する。すなわち目標値ｒはモデル１４に入力さ
れるとともに 比較器１５にも入力すも モデルプラン
ト１４（上 その応答を比較器１６に入力すも 一方比
較器１５は目標値ｒと補償要素１３の出力値と比較をし
その結果をプラント１１に送も プラント１１の出力
ｙはモデルプラント出力７ｍと比較器１６で比較されそ
の結果を補償要素１３に人力すも 第３図（ｂ）は同図
（ａ）のブロック図を１つにしたものであも 次に補償
要素１３の構成について説明すも補償要素１３（よ モ
デルプラント１４の伝達特性Ｐ ｍ（ｓ）の逆数にゲイ
ン定数Ｋを掛けたものとする。
制御可能な適応制御器の八 応答の規範モデルを定数
対象が規範モデルに追従する方式の適応制御器に関する
ものであも 従来の技術 未知パラメータを含む制御対象に対して適応制御を行う
ものとして、モデル規範型適応制御器が提唱されていも
ただし この方式には２通りあり、適応機構としてパ
ラメータを可変する機能を持ったものと、モデルマツチ
ングによりパラメータ可変なしでモデル追従させるもの
とがあも パラメータ可変による適応制御器は例えば
市川邦彦はか「適応制御」 （昭晃ｉ １９８４）な
どに詳しく述べられているバ プラントの構造が既知で
なければならないし さらにプラントパラメータ変動が
比較的低速でなければならなし℃ 一方、モデルマツチ
ングによるものζ上 プラント構造が完全に判っている
必要は無く、かス プラントパラメータの変動が比較的
はやいプラントに対しても有効であも 第３図（ａ）（ｂ）を上 モデルマツチングによる従来
の適応制御器の構成を示したものであもプラント１１の
伝達関数Ｐ （ｓ）、モデル１４の伝達関数Ｐｍ（ｓ）
、補償要素１３の伝達関数Ｈ（ｓ）を第３図（ａ）のご
とく接続する。すなわち目標値ｒはモデル１４に入力さ
れるとともに 比較器１５にも入力すも モデルプラン
ト１４（上 その応答を比較器１６に入力すも 一方比
較器１５は目標値ｒと補償要素１３の出力値と比較をし
その結果をプラント１１に送も プラント１１の出力
ｙはモデルプラント出力７ｍと比較器１６で比較されそ
の結果を補償要素１３に人力すも 第３図（ｂ）は同図
（ａ）のブロック図を１つにしたものであも 次に補償
要素１３の構成について説明すも補償要素１３（よ モ
デルプラント１４の伝達特性Ｐ ｍ（ｓ）の逆数にゲイ
ン定数Ｋを掛けたものとする。
すなわ板
Ｈ（ｓ）＝ Ｋ ／ Ｐ ｍ（ｓ）
とおく。このとき、同図（ｂ）の伝達特性（よｙ ／
ｒ ＝ （１＋Ｋ） ・Ｐ（ｓ）／ （１千に−Ｐ（Ｓ
）／Ｐｍ（ｓ）） となも そして、Ｋ→■のとき、ｙ／ｒの値（よ Ｐ′ｍ（Ｓ）
となん すなわ−＆Ｋを大きくして行けば 系の特性は
モデル１４の特性Ｐ ｍ（ｓ）に近づく。すなわ板 プ
ラント１１の特性Ｐ（ｓ）に無関係な入出力の関係が得
られる。
ｒ ＝ （１＋Ｋ） ・Ｐ（ｓ）／ （１千に−Ｐ（Ｓ
）／Ｐｍ（ｓ）） となも そして、Ｋ→■のとき、ｙ／ｒの値（よ Ｐ′ｍ（Ｓ）
となん すなわ−＆Ｋを大きくして行けば 系の特性は
モデル１４の特性Ｐ ｍ（ｓ）に近づく。すなわ板 プ
ラント１１の特性Ｐ（ｓ）に無関係な入出力の関係が得
られる。
発明が解決しようとする課題
以上説明した従来例で（よ 欠点も指摘されていも 例
え（工 井上他「受動的適応ループを用いた適応観測器
の構成」第３１回自動制御連合講演会：講演番号１０６
８ （Ｏｃｔ、 、２５、° ８８）で（上 プラン
トに零点があるとき、モデルに対するプラントの応答に
誤差が出ることを指摘している。
え（工 井上他「受動的適応ループを用いた適応観測器
の構成」第３１回自動制御連合講演会：講演番号１０６
８ （Ｏｃｔ、 、２５、° ８８）で（上 プラン
トに零点があるとき、モデルに対するプラントの応答に
誤差が出ることを指摘している。
まな 理論的には補償要素のゲインには無限大が理想で
ある力ｔ 実際の制御系ではノイズなどにより、Ｋの値
をあまり大きくすることが好ましくないこともあり、適
正なゲインを与えることが必要であも 課題を解決するための手段 プラントの入力の手前に プラントの零点に等しい値の
極を有するフィルタを挿入し プラントの零点を相殺す
も モデルへの追従状態を管理する手段を設けて、適応系の
ゲインの調整を行う。
ある力ｔ 実際の制御系ではノイズなどにより、Ｋの値
をあまり大きくすることが好ましくないこともあり、適
正なゲインを与えることが必要であも 課題を解決するための手段 プラントの入力の手前に プラントの零点に等しい値の
極を有するフィルタを挿入し プラントの零点を相殺す
も モデルへの追従状態を管理する手段を設けて、適応系の
ゲインの調整を行う。
作 用
プラント入力に零点と同じ値の極を有するフィルタを挿
入すると、プラントの零点は相殺されて、零点を持たな
いプラントと等価になん さらに モデル追従性能が不十分な場合には管理手段に
よってゲインを上ば ゲインを上げた粘気 モデル追従
性能が悪化した場合は管理手段によってゲインを下げる
ことにより、適正なゲインへの調整が行われも 実施例 第１図は本発明の一実施例におけるモデル規範型適応制
御器の構成を示すブロック図であも 目標値ｒは比較器
５およびモデルプラント４に人力されも モデルプラン
ト４の出力ｙｍは比較器６に送られも 比較器５では補
償要素３の出力と目標値ｒとの比較を行へ その結果を
フィルタ２へ送も フィルタ２の出力はプラント１に送
られもプラント１の出力ｙは比較器６に送られ モデル
プラント４の出力ｙｍと比較され その結果を補償要素
３に入力すも 管理手段７は制御系の状態を調べて、制
御系のパラメータ調整を行うものであり、調整方法は後
述すも 管理手段７は例えばコンピュータにより構成す
ることができも次に補償要素３の構成について説明すも
補償要素３はモデルプラント４の逆特性にゲイン１〈
＋を乗じたもので構成する戟 一般にモデルプラント４
の特性のＰｍ（ｓ）逆特性は分母の次数より分子の次数
が高くなり、安定度の良いもので構成するのが難しいの
玄 モデルプラント４の極よりも十分に収束の速い極（
第１図ではＰｓ（ｓ）で与えている）を追加して、分子
の次数が分母より高くならないように構威すも 次にフィルタ２について説明すも プラントｌが零点を
有するとき、プラント１の特性Ｐ （ｓ）は次のように
記述できも Ｐ （ｓ）＝ Ｐ ’（ｓ）・（１＋Ｔｓ）この時、フ
ィルタ２はプラントｌの零点と同じ極（ｓ＝１／Ｔ）を
有するように設計する。
入すると、プラントの零点は相殺されて、零点を持たな
いプラントと等価になん さらに モデル追従性能が不十分な場合には管理手段に
よってゲインを上ば ゲインを上げた粘気 モデル追従
性能が悪化した場合は管理手段によってゲインを下げる
ことにより、適正なゲインへの調整が行われも 実施例 第１図は本発明の一実施例におけるモデル規範型適応制
御器の構成を示すブロック図であも 目標値ｒは比較器
５およびモデルプラント４に人力されも モデルプラン
ト４の出力ｙｍは比較器６に送られも 比較器５では補
償要素３の出力と目標値ｒとの比較を行へ その結果を
フィルタ２へ送も フィルタ２の出力はプラント１に送
られもプラント１の出力ｙは比較器６に送られ モデル
プラント４の出力ｙｍと比較され その結果を補償要素
３に入力すも 管理手段７は制御系の状態を調べて、制
御系のパラメータ調整を行うものであり、調整方法は後
述すも 管理手段７は例えばコンピュータにより構成す
ることができも次に補償要素３の構成について説明すも
補償要素３はモデルプラント４の逆特性にゲイン１〈
＋を乗じたもので構成する戟 一般にモデルプラント４
の特性のＰｍ（ｓ）逆特性は分母の次数より分子の次数
が高くなり、安定度の良いもので構成するのが難しいの
玄 モデルプラント４の極よりも十分に収束の速い極（
第１図ではＰｓ（ｓ）で与えている）を追加して、分子
の次数が分母より高くならないように構威すも 次にフィルタ２について説明すも プラントｌが零点を
有するとき、プラント１の特性Ｐ （ｓ）は次のように
記述できも Ｐ （ｓ）＝ Ｐ ’（ｓ）・（１＋Ｔｓ）この時、フ
ィルタ２はプラントｌの零点と同じ極（ｓ＝１／Ｔ）を
有するように設計する。
また プラント１のゲインが不足してモデル追従が良く
ないときに（よ フィルタ２にゲインに２を与えも モ
デル追従が良好かどうか（よ 比較器６の出力信号を見
れば容易に判断することができも第２図はゲイン調整の
方法を示したフローチャートであん このフローチャー
トを実行する手段は第１図の管理手段７であん この実
行結果が第１図の補償要素３あるいはフィルタ２に送込
まれる。
ないときに（よ フィルタ２にゲインに２を与えも モ
デル追従が良好かどうか（よ 比較器６の出力信号を見
れば容易に判断することができも第２図はゲイン調整の
方法を示したフローチャートであん このフローチャー
トを実行する手段は第１図の管理手段７であん この実
行結果が第１図の補償要素３あるいはフィルタ２に送込
まれる。
このフローチャートで示される処理は一定時間毎に繰り
返し行われる。まず処理２０において、モデルプラント
出力ｙｍと実プラント出力ｙとの誤差の絶対量を求めも
次に判断２１に進み誤差の絶対量があるしきい値より
も大きいかどうかを調べも 誤差の絶対量がしきい値よ
りも大きい場合には判断２２へ進へ 小さい場合には処
理２５へ進払 処理２５で（よ モデル追従が順調であ
ることに対応するので、現在のゲイン定数を保つように
すも 一方判断２２で（上 前回調べたときの誤差の絶
対量と比較し 増加していれば処理２３へ進へ 減少し
ていれば処理２４へ進払 処理２３ではゲインの修正方
向を切換え瓜 すなわ坂 これまでゲインを増加してい
た場合にはゲインを減少させ、ゲインを減少してきた場
合には逆にゲインを増加させるようにする。−大 処理
２４に進んだ場合に（よ ゲインの修正の効果があった
ことになるので、引続きゲインの修正を行う。
返し行われる。まず処理２０において、モデルプラント
出力ｙｍと実プラント出力ｙとの誤差の絶対量を求めも
次に判断２１に進み誤差の絶対量があるしきい値より
も大きいかどうかを調べも 誤差の絶対量がしきい値よ
りも大きい場合には判断２２へ進へ 小さい場合には処
理２５へ進払 処理２５で（よ モデル追従が順調であ
ることに対応するので、現在のゲイン定数を保つように
すも 一方判断２２で（上 前回調べたときの誤差の絶
対量と比較し 増加していれば処理２３へ進へ 減少し
ていれば処理２４へ進払 処理２３ではゲインの修正方
向を切換え瓜 すなわ坂 これまでゲインを増加してい
た場合にはゲインを減少させ、ゲインを減少してきた場
合には逆にゲインを増加させるようにする。−大 処理
２４に進んだ場合に（よ ゲインの修正の効果があった
ことになるので、引続きゲインの修正を行う。
以上の処理を繰返して行くことにより、適正な追従ゲイ
ンが得られも また ノイズ等が多くて、誤差の絶対量
がしきい値より少なくならない場合においてＬ ゲイン
調整は誤差の絶対量がもっとも少なくなる状態で微調整
を繰返すことになるので、やはり適正なゲインが得られ
ることになもな抵 上記実施例では零点が１つの場合に
ついて説明した力交 零点が複数個存在する場合にも本
発明を適用することができるのは勿論である。
ンが得られも また ノイズ等が多くて、誤差の絶対量
がしきい値より少なくならない場合においてＬ ゲイン
調整は誤差の絶対量がもっとも少なくなる状態で微調整
を繰返すことになるので、やはり適正なゲインが得られ
ることになもな抵 上記実施例では零点が１つの場合に
ついて説明した力交 零点が複数個存在する場合にも本
発明を適用することができるのは勿論である。
発明の詳細
な説明したように 本発明は簡単な構成でありなが転
従来の零点がある場合のモデル追従劣化の問題を解決す
ることができ、かス モデル追従ゲインの調整も可能で
あるモデル規範型適応制御器を提供することができる。
従来の零点がある場合のモデル追従劣化の問題を解決す
ることができ、かス モデル追従ゲインの調整も可能で
あるモデル規範型適応制御器を提供することができる。
Claims (2)
- （１）プラントに対して規範モデルを設定し、規範モデ
ルの応答とプラントの応答との差を規範モデルの逆特性
を基にした補償要素に入力し、補償要素の出力と目標値
との差をプラントの入力とするモデル規範型適応制御器
であって、前記補償要素の出力と目標値との差をプラン
トの零点と同じ極を持つフィルタに入力し、フィルタ出
力をプラント入力とするように構成したことを特徴とす
るモデル規範型適応制御器 - （２）プラントに対して規範モデルを設定し、規範モデ
ルの応答とプラントの応答との差を規範モデルの逆特性
を元にした補償要素に入力し、補償要素の出力と目標値
との差をプラントの入力とするモデル規範型適応制御器
であって、前記モデルの応答とプラントの応答との差の
絶対量を調べしきい値を越えている場合には前記補償要
素もしくは、プラント入力情報のゲインを変化させ、変
化させた結果前記誤差の絶対量が増加した場合にはゲイ
ンの変化の方向を反転させる管理手段を備えたことを特
徴とするモデル規範型適応制御器
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198972A JPH0363704A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | モデル規範型適応制御器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198972A JPH0363704A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | モデル規範型適応制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0363704A true JPH0363704A (ja) | 1991-03-19 |
Family
ID=16399993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1198972A Pending JPH0363704A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | モデル規範型適応制御器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0363704A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992018920A1 (fr) * | 1991-04-16 | 1992-10-29 | Fanuc Ltd | Systeme de commande ip adaptatif |
| JPH05189010A (ja) * | 1992-01-09 | 1993-07-30 | Nissan Motor Co Ltd | アクチュエータ制御装置 |
| US5352961A (en) * | 1991-09-20 | 1994-10-04 | Hitachi, Ltd. | Control method and apparatus for a servo-mechanism |
| US5444612A (en) * | 1991-04-16 | 1995-08-22 | Fanuc Ltd. | Adaptive PI control system |
| JP2002287816A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Yaskawa Electric Corp | 遠隔調整及び診断装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6448104A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Kiyoshi Oishi | Robust controller |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1198972A patent/JPH0363704A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6448104A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Kiyoshi Oishi | Robust controller |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992018920A1 (fr) * | 1991-04-16 | 1992-10-29 | Fanuc Ltd | Systeme de commande ip adaptatif |
| US5444612A (en) * | 1991-04-16 | 1995-08-22 | Fanuc Ltd. | Adaptive PI control system |
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| US5497059A (en) * | 1991-09-20 | 1996-03-05 | Hitachi, Ltd. | Control method and apparatus for a servo- mechanism |
| JPH05189010A (ja) * | 1992-01-09 | 1993-07-30 | Nissan Motor Co Ltd | アクチュエータ制御装置 |
| JP2002287816A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Yaskawa Electric Corp | 遠隔調整及び診断装置 |
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