JPH036702A - Control parameter deciding method for fuzzy control - Google Patents

Control parameter deciding method for fuzzy control

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JPH036702A
JPH036702A JP14098389A JP14098389A JPH036702A JP H036702 A JPH036702 A JP H036702A JP 14098389 A JP14098389 A JP 14098389A JP 14098389 A JP14098389 A JP 14098389A JP H036702 A JPH036702 A JP H036702A
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JP
Japan
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control
evaluation
control parameter
value
fuzzy
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Application number
JP14098389A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Ikeda
敏之 池田
Toshitaka Mizuno
水野 寿孝
Kichiji Nagasawa
長澤 吉治
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To effectively decide a control parameter by setting the control parameter at plural different levels to perform the control and evaluating each control result by a prescribed evaluation rule. CONSTITUTION:A control parameter deciding device 2 sets the control parameter of a fuzzy controller 1 at plural different levels. Based on this control parameter, the controller actually controls the holding power of a robot hand 3 in terms of the holding subjects having various levels of hardness. Then the device 2 obtains each control performance, e.g., the focusing time or the overshoot value, etc., from each control result. This obtained control performance is applied to a prescribed evaluation function for acquisition of each evaluation value. These evaluation results are compared with each other so that a control parameter is selected for acquisition of the best evaluation result. In such a way, the control parameter is effectively decided.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ファジィ制御におけるメンバーシップ関数、
ファジィ制御則その他のファジィ制御の制御パラメータ
決定方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a membership function in fuzzy control,
This invention relates to a method for determining control parameters for fuzzy control laws and other fuzzy controls.

[従来の技術] ある物理量を所望の値になるように制御する方法として
は、従来から、PID制御や制御対象を精密な数式を用
いて表わし、その数式モデルに基づいて制御する方法な
どが知られている。
[Prior Art] As a method of controlling a certain physical quantity to a desired value, methods such as PID control and a method in which the controlled object is expressed using a precise mathematical formula and controlled based on the mathematical model have been known. It is being

しかし、制御対象が複雑であったり、非線形であったり
するような場合、これらの制御では適切な制御ができな
かったり、制御の出力が人間より劣る場合も多くあった
。例えば、ある種のプロセス制御などの場合には、熟練
オペレータの勘や経験に多くを依存せざるを得ない。
However, in cases where the controlled object is complex or nonlinear, these controls often fail to provide appropriate control, or the control output is often inferior to that of humans. For example, in the case of certain types of process control, much must be relied on the intuition and experience of skilled operators.

近年、このような問題を解決する方法として、人間の経
験的知識をファジィ集合を用いて定量化することでコン
ピュータによる処理を可能にした。
In recent years, as a method to solve such problems, computer processing has been made possible by quantifying human experiential knowledge using fuzzy sets.

ファジィ制御が多く試みられるようになってきた。Many attempts have been made to use fuzzy control.

ファジィ制御については、 「計測と制御J 、Vol、22.No1.pp84−
86、「日経メカニカル、 、198B、6.18号、
 pp54−65、「日経エレクトロニクスJ 、19
84.12.3号、pp165192 「ファクトリ・オートメーション」 ’89.1.1)l)33−38(1989)等参照。
Regarding fuzzy control, see “Measurement and Control J, Vol. 22. No. 1. pp84-
86, “Nikkei Mechanical, 198B, No. 6.18,
pp54-65, “Nikkei Electronics J, 19
84.12.3, pp165192 "Factory Automation"'89.1.1)l) 33-38 (1989), etc.

[発明が解決しようとする課題] ところで、ファジィ制御を行なうためには、制御条件に
応じて、メンバーシップ関数及びファジィ制御則等の制
御パラメータの決定を行う必要がある。また、−度決定
した制御パラメータを制御条件の変化等に応じて調整し
、再決定を行なわなければならないことも多い。
[Problems to be Solved by the Invention] Incidentally, in order to perform fuzzy control, it is necessary to determine control parameters such as membership functions and fuzzy control laws according to control conditions. Furthermore, it is often necessary to adjust and re-determine control parameters that have been determined by degrees depending on changes in control conditions, etc.

しかしながら、これら制御パラメータの決定・調整の方
法は、未だ確立されていないのが現状である。それゆえ
、実際にファジィ制御を行なうにあたって、この制御パ
ラメータの決定に多くの時間と労力が費やされるという
問題点があった。
However, at present, methods for determining and adjusting these control parameters have not yet been established. Therefore, when actually performing fuzzy control, there is a problem in that a lot of time and effort are spent on determining the control parameters.

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、極
めて効率的に制御パラメータを決定することができるフ
ァジィ制御の制御パラメータ決定方法を提供することを
目的としたものである。
The present invention was made against the above-mentioned background, and an object of the present invention is to provide a control parameter determination method for fuzzy control that can determine control parameters extremely efficiently.

[課題を解決するための手段] 本発明は、以下の各構成とすることにより、上述の課題
を解決している。
[Means for Solving the Problems] The present invention solves the above problems by having the following configurations.

(1)あいまい集合を用いて制御則を作成し、この制御
則に基づいて制御行うようにしたファジィ制御の制御パ
ラメータ決定方法であって、前記制御パラメータを異な
る複数の値に設定して制御を行い、 前記各制御結果を一定の評価ルールで評価し、これら評
価結果を比較してその比較結果に基づいて制御パラメー
タを決定することを特徴とした構成。
(1) A control parameter determination method for fuzzy control in which a control law is created using a fuzzy set and control is performed based on this control law, the control parameter being set to a plurality of different values to perform control. and evaluating each of the control results according to a certain evaluation rule, comparing these evaluation results, and determining control parameters based on the comparison results.

(2)請求項1記載のファジィ制御の制御パラメータ決
定方法において、 前記評価ルールが、制御目的に応じてあらかじめ定めら
れた評価関数であって、制御評価値(制御の満足度合)
を制御性能の関数で表した評価関数を用い、前記各制御
結果から求められた制御性能の値から制御評価値を求め
、この制御評価値の大小を比較するものであることを特
徴とした構成。
(2) In the control parameter determination method for fuzzy control according to claim 1, the evaluation rule is an evaluation function predetermined according to a control purpose, and the control evaluation value (control satisfaction degree)
A configuration characterized in that a control evaluation value is obtained from the control performance value obtained from each of the control results using an evaluation function expressed as a function of control performance, and the magnitude of the control evaluation value is compared. .

[作用] 上述の構成(1)は、 制御パラメータを異なる複数の値に設定して制御を行い
、 前記各制御結果を一定の評価ルールで評価し、これら評
価結果を比較してその比較結果に基づいて制御パラメー
タを決定するようにしたものである。
[Operation] The above configuration (1) performs control by setting the control parameter to a plurality of different values, evaluates each control result using a certain evaluation rule, compares these evaluation results, and uses the comparison result as the result. The control parameters are determined based on the

すなわち、複数の制御結果に評価を与え、この評価結果
を比較し、例えば、最良の評価結果が得られる場合の制
御パラメータを選定し、これを、求める制御パラメータ
に決定するものである。
That is, a plurality of control results are evaluated, the evaluation results are compared, and, for example, a control parameter that provides the best evaluation result is selected, and this is determined as the desired control parameter.

したがって、例えば、構成(2)のように前記評価ルー
ルを定めておけば、極めて効率的に制御パラメータを決
定できる。さらに、例えば、マイクロコンピュータ等を
用いれば、この決定のステップを比較的簡単に自動的化
することも可能となる。
Therefore, for example, if the evaluation rule is defined as in configuration (2), control parameters can be determined extremely efficiently. Furthermore, if a microcomputer or the like is used, this determination step can be relatively easily automated.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例にかかるファジィ制御の制御
パラメータ決定方法の概略説明図、第2図は一実施例に
用いる制御則の説明図、第3図は一実施例に用いるメン
バーシップ関数の説明図、第4図はロボットハンドの概
略構成図、第5図は評価関数の説明図、第6図は制御パ
ラメータ決定手順を示すフロー図である。以下、これら
の図面を参照しなから一実施例を詳述する。
[Example] Fig. 1 is a schematic explanatory diagram of a control parameter determination method for fuzzy control according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of a control law used in one embodiment, and Fig. 3 is an illustration of an embodiment. 4 is a schematic diagram of the configuration of the robot hand, FIG. 5 is an explanatory diagram of the evaluation function, and FIG. 6 is a flowchart showing the control parameter determination procedure. Hereinafter, one embodiment will be described in detail with reference to these drawings.

この実施例は、ロボット・ハンドで、様々な硬さの対象
物を把持する場合の把持力制御をファジィ制御で行う場
合における制御パラメータである把持力の偏差(E)及
び偏差の変化量(CE)のそれぞれのメンバーシップ関
数(ER及びCER)を決定する場合の例である。
This example uses the control parameters gripping force deviation (E) and deviation change amount (CE ) is an example of determining the respective membership functions (ER and CER).

まず、本実施例の概要を、第1図を参照しながら説明す
る。なお、第1図において、符号1はファジィ制御装置
、符号2は制御パラメータ決定装置、符号3はロボット
ハンドである。
First, the outline of this embodiment will be explained with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a fuzzy control device, reference numeral 2 a control parameter determination device, and reference numeral 3 a robot hand.

前記ファジィ制御装置1は、様々な硬さを有する把持対
象物に対する前記ロボット・ハンド3(第4図参照)の
把持力Fをそれぞれ入力として状態を評価し、内部に持
っているファジィ制御則(第2図参照)とメンバーシッ
プ関数(第5図参照)とを用いてファジィ推論を行ない
、それぞれの把持対象物に応じた制御指令(モータ速度
の変化量)DUを出力する。制御指令DUを受けたロボ
ット・ハンド3は把持力Fを発生させる。なお、このフ
ァジィ制御装置1は周知のマイクロコンピュータ等を用
いて構成される。
The fuzzy control device 1 evaluates the state by inputting the gripping force F of the robot hand 3 (see FIG. 4) for gripping objects having various hardnesses, and uses the internal fuzzy control law ( Fuzzy inference is performed using a membership function (see FIG. 2) and a membership function (see FIG. 5), and a control command (amount of change in motor speed) DU corresponding to each grasped object is output. The robot hand 3 that receives the control command DU generates a gripping force F. Note that this fuzzy control device 1 is constructed using a well-known microcomputer or the like.

ここで、本実施例で用いた制御則を第2図に示す。第2
図で示される制御則は、把持力偏差Eと把持力偏差の変
化分CEとを入力情報とし、制御量の増減分DUを出力
する言語的制御則である。
Here, the control law used in this example is shown in FIG. Second
The control law shown in the figure is a verbal control law that uses the gripping force deviation E and the change CE of the gripping force deviation as input information, and outputs the increase/decrease DU of the control amount.

ここで、E、CE、DUはファジィ変数(制御パラメー
タ)である。また、制御則は以下のように解釈する。た
とえば、第2図の1行(E=PB)4列(CE=Z)で
規定される制御則は、I f(E=PB)and (C
E=Z)then DU=PBというファジィ制御則を
表わしている。そして、この制御則は、「もし、偏差(
E)が正で大きく(PB) 、偏差の変化量(CE)が
ゼロくらい(Z)ならば、制御量(DU)を大きく増や
せ(PB)Jという制御則を示している。
Here, E, CE, and DU are fuzzy variables (control parameters). Furthermore, the control law is interpreted as follows. For example, the control law defined in the 1st row (E=PB) and 4th column (CE=Z) in FIG. 2 is If(E=PB) and (C
It represents the fuzzy control law E=Z)then DU=PB. This control law then states, ``If the deviation (
If E) is positive and large (PB) and the amount of change in deviation (CE) is about zero (Z), the control law states that the control amount (DU) should be greatly increased (PB)J.

また、第3図は、上述のファジィ変数E、CE、DUの
範囲を、それぞれ、−ERから+ER1CERから+C
ER5−DURから+DURとして、N B (Neg
ative Bi(1)からP B (Positiv
e Big)までの7つのメンバーシップ関数を示した
ものである。なお、上述のように、本実施例は、これら
ファジィ制御パラメータのうち、ER及びCERを決定
する例である。
In addition, FIG. 3 shows the ranges of the above-mentioned fuzzy variables E, CE, and DU, respectively, from -ER to +ER1CER to +C
From ER5-DUR to +DUR, N B (Neg
active Bi(1) to P B (Positive
It shows seven membership functions up to e Big. Note that, as described above, this embodiment is an example in which ER and CER are determined among these fuzzy control parameters.

また、前記制御パラメータ決定装置2は、前記ファジィ
制御装置1と連絡されており、該ファジィ制御装置1内
の制御パラメータを所望の値に設定する。この場合、こ
の制御パラメータの決定は、以下のようにして行う。
Further, the control parameter determining device 2 is in communication with the fuzzy control device 1, and sets the control parameters in the fuzzy control device 1 to desired values. In this case, the control parameters are determined as follows.

■ 前記ファジィ制御装置1の制御パラメータをある特
定の値(初期値=初期頂点〉に設定し、この制御パラメ
ータを用いて前記ファジィ制御装置1により実際に種々
の硬さの把持対象物について把持力制御を行う。
■ The control parameter of the fuzzy control device 1 is set to a certain value (initial value = initial vertex), and using this control parameter, the fuzzy control device 1 actually adjusts the gripping force for objects to be gripped with various hardnesses. Take control.

■ 、前記制御パラメータとして、前記特定の値(初期
頂点)を中心にして該値に近い数個の値を選定し、それ
ぞれについて前記と同様の把持力制御を行う。
(2) As the control parameter, several values close to the specific value (initial vertex) are selected, and the same gripping force control as above is performed for each value.

■ 上記各制御の制御結果から、それぞれの制御性能、
例えば、集束時間、あるいは、オーバーシュート1等を
求める。
■ From the control results of each control above, each control performance,
For example, the convergence time, overshoot 1, etc. are determined.

■ この求めた制御性能を評価関数(第5図参照)に当
てはめて、それぞれの評価値を求める。
(2) Apply the obtained control performance to the evaluation function (see Figure 5) to obtain each evaluation value.

■ 前記初期頂点の評価値と、該初期頂点の近傍の点の
評価値の最大値とを比較し、これらが同じかまたは最大
値のほうが大きい場合には、この最大値を与える点を中
心としてその近傍の数点を選び、それぞれについて制御
を行い、その制御結果に基づいて前記と同様の比較をし
、これを最大値のほうが小になるまで繰り返し、最大値
が小になったときその点を新たな頂点とする。
■ Compare the evaluation value of the initial vertex and the maximum value of the evaluation values of points in the vicinity of the initial vertex, and if they are the same or the maximum value is larger, then the point giving this maximum value is the center. Select several points in the vicinity, perform control for each, compare the same as above based on the control results, repeat this until the maximum value becomes smaller, and when the maximum value becomes smaller, that point becomes the new peak.

■ しかるのち、新たな頂点の値とその前の頂点の値と
を比較して、新たな頂点の値が大である場合には、その
新たな頂点の値を著しく小さく設定してから、前記と同
様にして、次々と頂点を求めていき、新たな頂点の値が
前の頂点の値よりも小さくなったとき、その前の頂点の
値を最良の制御パラメータの値として決定して終了する
。なお、前記手順■、■は本発明における評価ルールを
構成する。
■ After that, compare the value of the new vertex with the value of the previous vertex, and if the value of the new vertex is large, set the value of the new vertex significantly smaller, and then In the same way, find vertices one after another, and when the value of a new vertex becomes smaller than the value of the previous vertex, determine the value of the previous vertex as the best control parameter value and end. . Incidentally, the above-mentioned steps (1) and (2) constitute evaluation rules in the present invention.

ここで、この実施例に用いた評価関数は、第5図(a)
、(b)、(c)、(d)に示されるように、それぞれ
、横軸に、 集束時間の平均(m(ST) )、 集束時間の最大値(max(ST) )、オーバーシュ
ートの平均(m(O3) )、オーバーシュートの最大
値(max(O3) )をとり、縦軸に、それぞれ、 集束時間の満足度(h    )、 m(ST) 集束時間の最大値の満足度(hmax(ST) )、オ
ーバーシュー1への満足度((h   )、m(O8) オーバーシュートの最大値の満足度 (hmax(O3) ) をとったグラフにおいて、図示の各曲線a、 bc、d
で表される。
Here, the evaluation function used in this example is shown in Fig. 5(a).
, (b), (c), and (d), the horizontal axis shows the average focusing time (m(ST)), the maximum focusing time (max(ST)), and the overshoot. The average (m(O3)) and the maximum value of overshoot (max(O3)) are taken, and the vertical axis represents the satisfaction level of the focusing time (h) and the satisfaction level of the maximum focusing time (m(ST)), respectively. hmax(ST)), satisfaction with overshoot 1 ((h), m(O8), satisfaction with the maximum value of overshoot (hmax(O3)), each of the illustrated curves a, bc, d
It is expressed as

この評価関数から、次のようにして評価値Hを求める。From this evaluation function, the evaluation value H is determined as follows.

前記ファジィ制御装置1による制御結果から、前記 m
(S旬、max(ST) 、m(O3) 、max(O
3)の各値を求め、これらを前記各評価関数に当てはめ
て、hm(8丁)  ・ hmax(8丁)  ・ h
m(O3)  −hmax(O8)  の各値を求める
。そして、これらの値を下記評価式にいれて評価値Hを
算出する。
From the control result by the fuzzy control device 1, the m
(S season, max(ST), m(O3), max(O
3), and apply these to each of the evaluation functions described above to obtain hm (8 guns), hmax (8 guns), h
Find each value of m(O3) −hmax(O8). Then, these values are entered into the following evaluation formula to calculate the evaluation value H.

””(hm(8丁)      max(8丁)   
     III(O3)+h    十(h   ) + h l11aX(O8) ) / 4− (1)な
お、第4図に示されるように、本実施例に適用するロボ
ット・ハンド3は、把持対象物31を)動作指32と固
定指33とで把持するものである。
"" (hm (8 guns) max (8 guns)
III (O3) + h 10 (h) + h l11aX (O8) ) / 4- (1) As shown in FIG. ) It is to be grasped with operating fingers 32 and fixed fingers 33.

前記動作指32は、ねじ棒34の回転によって上・下動
するようにボール・ネジ機構等が形成されている可動片
35に固定されている。前記ねじ棒34はカップリング
36を介してステッピング・モータ37の軸に結合され
ている。そして、前記動作指32には、把持力Fを検出
する歪みゲージ38が取付けられている。
The operating finger 32 is fixed to a movable piece 35 on which a ball screw mechanism or the like is formed so that it can be moved up and down by the rotation of a threaded rod 34. The threaded rod 34 is coupled to the shaft of a stepping motor 37 via a coupling 36. A strain gauge 38 for detecting the gripping force F is attached to the operating finger 32.

これにより、前記歪みゲージ38によって把持力Fを検
出しながら前記ステッピングモータ37を制御すること
により、把持対象物31を所望の把持力で把持するよう
にしたものである。
Thereby, by controlling the stepping motor 37 while detecting the gripping force F using the strain gauge 38, the object 31 to be gripped is gripped with a desired gripping force.

次に、第6図を参照しながら前記制御パラメータ決定装
置2によって実行される制御パラメータ決定手順につい
てさらに詳細に説明する。
Next, the control parameter determination procedure executed by the control parameter determination device 2 will be described in more detail with reference to FIG.

制御パラメータ決定動作が開始される(61)と、初期
化が行われる(ステップ62)。ここで、決定する制御
パラメータであるER及びCERの初期値を設定値とす
る。ここでは、十分に安全な制御を行うように、初期値
として、ER=20゜CER=1に設定する。
When the control parameter determination operation is started (61), initialization is performed (step 62). Here, the initial values of ER and CER, which are the control parameters to be determined, are set values. Here, in order to perform sufficiently safe control, the initial value is set to ER=20°CER=1.

次に、前記設定値を中心として該設定値に近い4つの値
を設定する(63)。すなわち、いま、前記制御パラメ
ータERとCERとを、ERを縦軸に、CERを横軸に
とった座標系における点で表すと、前記設定値を示す点
P(0)は、p(n)= (ER(n)、 CER(n
))で表される。この場合に、この点Pを中心とじてp
l(n) = (ER(n> 、 CER(n)  1
 )F2(n) = (ER(n)  1 、 CER
(n) )F3(’) = (ER(’) 、 CER
(’) +1)F4(’) = (ER(n) +1.
 CER(n) )次に、上述の5つの制御パラメータ
を用いたそれぞれの制御結果から、それぞれ制御性能を
求め、前記評価関数に当てはめ、hm(S□) 、hm
ax(ST)、hm(O3) 、hmax(O8)を求
めて、これをそれぞれ前記(1)式にいれて、各点にお
ける評価値HP4(n)を求める(64)。
Next, four values close to the set value are set around the set value (63). That is, if the control parameters ER and CER are now expressed as points in a coordinate system with ER on the vertical axis and CER on the horizontal axis, the point P(0) indicating the set value is p(n). = (ER(n), CER(n
)). In this case, centering on this point P, p
l(n) = (ER(n>, CER(n) 1
)F2(n) = (ER(n) 1 , CER
(n) )F3(') = (ER('), CER
(') +1)F4(') = (ER(n) +1.
CER(n)) Next, the control performance is determined from each control result using the five control parameters described above and applied to the evaluation function, and hm(S□), hm
Determine ax(ST), hm(O3), and hmax(O8), and insert these into the equation (1), respectively, to determine the evaluation value HP4(n) at each point (64).

次に、前記設定値の近傍の4つの点の評価値H(n) 
   (n)    (n)    (n)、H、H、
Hの最大値 PI     F2     F3     F4、(
n) と前記設定値の点の評価値Hとを比較してその大小を判
断する(65)。
Next, evaluate values H(n) of four points near the set value.
(n) (n) (n), H, H,
Maximum value of H PI F2 F3 F4, (
n) and the evaluation value H of the point of the set value to determine its magnitude (65).

F3(n)    (r+)の最大値と評価値HとH−
HF4            P”)(n)    
 (n) H、Hの最大値のほうが大である場 P3     F4 合(Y)には、ステップ651に進む。一方、前−′) 記評価値Hのほうが大でおる場合(Y)にはステップ6
6に進む。
Maximum value of F3(n) (r+) and evaluation values H and H-
HF4P”)(n)
(n) If the maximum values of H and H are greater (P3 F4) (Y), the process proceeds to step 651. On the other hand, if the evaluation value H is larger (Y), step 6
Proceed to step 6.

前記ステップ651では、前記nが1だけインクリメン
トされ(n=n+1>、次いで、前記評、、4(n−1
)を示すそれぞれ。点P1 (n−1)(n−1)  
   (n−1)     (n−1)。中力、ら前P
2   ・F3   ・F4 記評価値が最大を示す点を選定し、前記設定値P(1)
をこの評価値が最大を示す点に置き換えて新たな設定値
としく652)、ステップ63に戻る。
In the step 651, the n is incremented by 1 (n=n+1>, and then the evaluation is 4(n-1).
) respectively. Point P1 (n-1) (n-1)
(n-1) (n-1). Nakauriki, Lamae P
2 ・F3 ・F4 Select the point where the evaluation value is maximum, and set the above set value P(1)
is replaced with the point at which this evaluation value shows the maximum and set as a new set value (652), and the process returns to step 63.

(n) 前記ステップ65で、前記評価値Hのほうが大であった
場合(Y)には、ステップ66でiが1だけインクリメ
ント(i=i+1)され次に、この新たな頂点P1と、
先に求めた頂点P1−1との比較がなされ(68)、P
i−1>Pである場合(Y)には、この頂点P1−1を
最良の頂点に決定しく69>、制御パラメータ決定動作
を終了する(70)。すなわち、この頂点の座標上の位
置の値で示されるER及びCEHの値が最良の制御パラ
メータとして決定される。
(n) In step 65, if the evaluation value H is larger (Y), i is incremented by 1 (i=i+1) in step 66, and then this new vertex P1 is
A comparison is made with the previously obtained vertex P1-1 (68), and P
If i-1>P (Y), this vertex P1-1 is determined as the best vertex 69>, and the control parameter determining operation is ended (70). That is, the values of ER and CEH indicated by the coordinate position values of this vertex are determined as the best control parameters.

一方、前記ステップ68で、P!−1<PiであP(n
) る場合(N)には、前記Hの値が小さく設定されてステ
ップ64に戻る<681>。すなわち、これにより、新
たな頂点の探索が続行される。
Meanwhile, in step 68, P! −1<Pi and P(n
) (N), the value of H is set small and the process returns to step 64 <681>. That is, this continues the search for new vertices.

第7図及び第8図は、上述の一実施例の方法によって実
際に制御パラメータを決定した結果の一例を示す図であ
り、第7図は頂点探索過程説明図、第8図は制御結果の
説明図である。
7 and 8 are diagrams showing an example of the results of actually determining the control parameters by the method of the above-mentioned embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram of the vertex search process, and FIG. It is an explanatory diagram.

この例は、制御目標たる把持力を209とし、各制御に
おける把持対象物としては、硬さ(stiffness
 >が、0.05.0.1 、0.2 、0.3 、0
.4.0.50.6 、0.7 、0.8 、0.9 
、1.0のものを用いた場合の例である。
In this example, the gripping force that is the control target is 209, and the object to be gripped in each control is based on stiffness.
> is 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0
.. 4.0.50.6, 0.7, 0.8, 0.9
, 1.0 is used.

この例では、頂点探索過程における各頂点の値は、それ
ぞれ、Po  (初期値−決定前) =−1,6i 。
In this example, the value of each vertex in the vertex search process is Po (initial value - before determination) = -1,6i.

Pl =0.36. P2  (最良の頂点) =0.
52. P3 =0.00であった。また、最良の頂点
の座標、すなわち、制御パラメータ決定値は、ER=1
8、CER=3であった。
Pl =0.36. P2 (best vertex) =0.
52. P3 = 0.00. Moreover, the coordinates of the best vertex, that is, the control parameter determination value is ER=1
8, CER=3.

そして、第8図に示されるように、最良の頂点(決定後
の頂点P2 )においては、集束時間が他の頂点に比較
して大巾に改善されており、一方、オーバーシュートは
、いずれも許容範囲内におさまっている。
As shown in FIG. 8, the focusing time at the best vertex (vertex P2 after determination) is greatly improved compared to other vertices, while the overshoot is It is within the permissible range.

上述のように、前記一実施例では、「初期値として与え
られた頂点の値とこの頂点の近傍の数点の値のうちの最
大値とを比較し、これらが同じかまたは最大値のほうが
大きい場合には、この最大値を与える点を中心としてそ
の近傍の数点を選び、前記と同様の比較をし、これを最
大値のほうが小になるまで繰り返し、最大値が小になっ
たときその点を新たな頂点とする。次に、この新たな頂
点の値と前の頂点の値とを比較し、前の頂点の値のほう
が大である場合には、この頂点を最良の頂点とする。一
方、後の頂点のほうが大である場合には、この後の頂点
の値を著しく小さく設定し、再びこの点の近傍の数点を
選んで前記と同様の次の頂点探索を行う。」という、手
順で最良の制御パラメータを決定するようにしている。
As mentioned above, in the embodiment, "the value of a vertex given as an initial value is compared with the maximum value of the values of several points in the vicinity of this vertex, and it is determined whether they are the same or the maximum value is better. If it is large, select several points in the vicinity of the point that gives this maximum value, compare it in the same way as above, repeat this until the maximum value becomes smaller, and when the maximum value becomes smaller, Set that point as a new vertex. Next, compare the value of this new vertex with the value of the previous vertex, and if the value of the previous vertex is greater, select this vertex as the best vertex. On the other hand, if the value of the later vertex is larger, the value of the later vertex is set significantly smaller, several points near this point are selected again, and the next vertex search is performed in the same way as above. ” to determine the best control parameters.

したがって、効率的な演算が可能であるとともに、プロ
グラムが比較的単純にでき、かつ、この手順を実行する
装置を、比較的容量の少ないIC等を用いて構成するこ
とができる。
Therefore, efficient calculations are possible, the program can be made relatively simple, and the device that executes this procedure can be configured using an IC or the like with relatively small capacity.

なお、前記一実施例では、数点の中から頂点を求める動
作を次々と繰り返し、その都度、前の頂点との比較を行
うようにすることで、プログラムの単純化、ハード構成
の単純化を得ているが、本発明は、上記一実施例に限ら
れるものでなく、各点での評価値を何等かの方法で比較
して最良の点を求めるものはすべて含まれるものである
9[発明の効果コ 以上詳述したように、本発明は、制御パラメータを複数
の異なる値に設定して制御を行い、前記各制御結果を一
定の評価ルールで評価し、これら評価結果を比較してそ
の比較結果に基づいて制御パラメータを決定するように
したもので、これにより、極めて効率的に制御パラメー
タを決定することできるファジィ制御の制御パラメータ
決定方法を得ているものである。
In the above embodiment, the operation of finding a vertex from among several points is repeated one after another, and each time a comparison is made with the previous vertex, thereby simplifying the program and the hardware configuration. However, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but includes all methods that compare the evaluation values at each point using some method to find the best score. Effects of the Invention As detailed above, the present invention performs control by setting control parameters to a plurality of different values, evaluates each control result using a certain evaluation rule, and compares these evaluation results. Control parameters are determined based on the comparison results, thereby providing a control parameter determination method for fuzzy control that can determine control parameters extremely efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例にかがるファジィ制御の制御
パラメータ決定方法の概略説明図、第2図は一実施例に
用いる制御則の説明図、第3図は一実施例に用いるメン
バーシップ関数の説明図、第4図はロボットハンドの概
略構成図、第5図は評価関数の説明図、第6図は制御パ
ラメータ決定手順を示すフロー図、第7図は頂点探索過
程説明図、第8図は制御結果の説明図である。 1・・・ファジィ制御装置、2・・・制御パラメータ決
定装置、3・・・ロボットハンド、31・・・把持対象
物、32・・・動作指、33・・・固定指1,34・・
・ねじ棒、35・・・可動片、36・・・カップリング
、37・・・ステッピングモータ、38・・・歪ゲージ
。 一実施例に用いるメンへ゛−シ17°関数の説明図第3
図 第1図 一実施例に用いる制御別の説明図 第2図 第8図
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a control parameter determination method for fuzzy control according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a control law used in one embodiment, and FIG. 3 is a diagram used in one embodiment. An explanatory diagram of the membership function, Fig. 4 is a schematic diagram of the robot hand, Fig. 5 is an explanatory diagram of the evaluation function, Fig. 6 is a flow diagram showing the control parameter determination procedure, and Fig. 7 is an explanatory diagram of the vertex search process. , FIG. 8 is an explanatory diagram of the control results. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Fuzzy control device, 2...Control parameter determination device, 3...Robot hand, 31...Gripped object, 32...Moving finger, 33...Fixed fingers 1, 34...
- Threaded rod, 35... Movable piece, 36... Coupling, 37... Stepping motor, 38... Strain gauge. Explanatory diagram 3 of the Menhesi 17° function used in one example
Figure 1: Explanatory diagram of each control used in the embodiment Figure 2: Figure 8

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)あいまい集合を用いて制御則を作成し、この制御
則に基づいて制御を行うようにしたファジィ制御の制御
パラメータ決定方法であつて、前記制御パラメータを異
なる複数の値に設定して制御を行い、 前記各制御結果を一定の評価ルールで評価し、これら評
価結果を比較してその比較結果に基づいて制御パラメー
タを決定することを特徴としたファジィ制御の制御パラ
メータ決定方法。
(1) A control parameter determination method for fuzzy control in which a control law is created using a fuzzy set and control is performed based on this control law, the control parameter being controlled by setting the control parameter to a plurality of different values. A control parameter determination method for fuzzy control, comprising: evaluating each of the control results according to a certain evaluation rule, comparing these evaluation results, and determining a control parameter based on the comparison result.
(2)請求項1記載のファジィ制御の制御パラメータ決
定方法において、 前記評価ルールが、制御目的に応じてあらかじめ定めら
れた評価関数であって、制御評価値(制御の満足度合)
を制御性能の関数で表した評価関数を用い、前記各制御
結果により求められた制御性能の値から制御評価値を求
め、この制御評価値の大小を比較するものであることを
特徴としたファジィ制御の制御パラメータ決定方法。
(2) In the control parameter determination method for fuzzy control according to claim 1, the evaluation rule is an evaluation function predetermined according to a control purpose, and the control evaluation value (control satisfaction degree)
A fuzzy method characterized in that a control evaluation value is obtained from the control performance value obtained from each of the control results using an evaluation function expressed as a function of control performance, and the magnitude of the control evaluation value is compared. Control parameter determination method.
JP14098389A 1989-06-05 1989-06-05 Control parameter deciding method for fuzzy control Pending JPH036702A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0981206A (en) * 1995-09-08 1997-03-28 Kayaba Ind Co Ltd Fuzzy controller

Cited By (1)

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