JPS6155704A - デイジタル制御装置 - Google Patents
デイジタル制御装置Info
- Publication number
- JPS6155704A JPS6155704A JP17798484A JP17798484A JPS6155704A JP S6155704 A JPS6155704 A JP S6155704A JP 17798484 A JP17798484 A JP 17798484A JP 17798484 A JP17798484 A JP 17798484A JP S6155704 A JPS6155704 A JP S6155704A
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- Japan
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- parameter
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- 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
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、タイマ割込みにより一定時間間隔で動作する
ディジタル制御装置、待にそのパラメータ変更処理方式
に関する。
ディジタル制御装置、待にそのパラメータ変更処理方式
に関する。
サーボ系は第３図に示すように、目標値ｒと制御量ｙと
の差ｅを求め、この差により操作量Ｕを作り、該操作量
により制御対象１２を制御する、という形式をとるのが
一般的である。制御対象１２は例えば負荷に連結された
直流電動機であり、サーボ機構１０は単純には増幅器で
あるが微分補償され或いは積分要素が加えられたりする
。本例はＰ、Ｉ、Ｄ制御器としており、ｌｏａ、１０ｂ
。
の差ｅを求め、この差により操作量Ｕを作り、該操作量
により制御対象１２を制御する、という形式をとるのが
一般的である。制御対象１２は例えば負荷に連結された
直流電動機であり、サーボ機構１０は単純には増幅器で
あるが微分補償され或いは積分要素が加えられたりする
。本例はＰ、Ｉ、Ｄ制御器としており、ｌｏａ、１０ｂ
。
１０ｃがそのＰ、１．Ｄ系である。この制御系が位置制
御用なら制御器ｙは制御対象１２の現在位置を示す量、
目標値ｒは次に制御対象がとるべき位置であり、該制御
系が速度制御用なら上記の「位置」が「速度」に置き換
わる。
御用なら制御器ｙは制御対象１２の現在位置を示す量、
目標値ｒは次に制御対象がとるべき位置であり、該制御
系が速度制御用なら上記の「位置」が「速度」に置き換
わる。
アナログ制御の場合これらのｒ＋ ）’、ｅ＋ ｕ
は時間的に連続する（常時存在する）量であるが、ディ
ジタル式の場合はプロセッサ（ＣＰＵ又はＭＰＵ）が用
いられサンプリング制御になるので、時間的に不連続な
（ｆ５１Ｉ Ｈｋ的な）量になる。即ち該プロセッサは
制御ｆｆ１ｙを入力されるｒ１０ボー１−およびｒ、ｅ
、ｕを計算するマイクロプログラムを備え、タイマ割込
みで制御ＭＬ Ｙの取込み、目標値「、偏差ｅおよび操
作量μの計算を行ない、該操作量ｕを制御対象１２に加
えて１サイクルを終了し、次に再びタイマ割込みがか＼
るとき上記処理を行ない、以下同様操作を繰り返す。
は時間的に連続する（常時存在する）量であるが、ディ
ジタル式の場合はプロセッサ（ＣＰＵ又はＭＰＵ）が用
いられサンプリング制御になるので、時間的に不連続な
（ｆ５１Ｉ Ｈｋ的な）量になる。即ち該プロセッサは
制御ｆｆ１ｙを入力されるｒ１０ボー１−およびｒ、ｅ
、ｕを計算するマイクロプログラムを備え、タイマ割込
みで制御ＭＬ Ｙの取込み、目標値「、偏差ｅおよび操
作量μの計算を行ない、該操作量ｕを制御対象１２に加
えて１サイクルを終了し、次に再びタイマ割込みがか＼
るとき上記処理を行ない、以下同様操作を繰り返す。
このような自動制御系には、窩楕度即ちｙを正しくｒ通
りにすること、高速応性即ちｒを変えたときｙは速やか
にｒに等しくなること、高安定度即ち外乱が加わったと
き又は目標値が変ったとき速やかに元の又は新しい状態
に落ち付き、Ｒ；走したりハンチングを生じたりしない
こと等が望まれる。ザーボ機構１０がＰＩＤ型の場合、
Ｐ（比例）および■ （積分）は精度（定常誤差）など
、Ｄ（微分）は安定度及び連応性などに関係し、そして
これらをどの程度機能させるかはその係数により定まる
。例えばＰ（比例）要素の係数を大、つまり増幅度を大
にすれば誤差は小になり、連応性も高まるが、不安定に
なるから適当値に抑える必要がある。Ｐｉ （ｉ＝１．
２．３）又はＱｉはこれらの係数を示す。これらの係数
の望ましい値は一定ではなく、制御対象が静止状態にあ
るか運動状態にあるか、負荷が大であるか小であるか等
によって変る（特に適応制御のとき）。従って該係数（
パラメータ）は固定ではなく、変更可能にしておくのが
よい。
りにすること、高速応性即ちｒを変えたときｙは速やか
にｒに等しくなること、高安定度即ち外乱が加わったと
き又は目標値が変ったとき速やかに元の又は新しい状態
に落ち付き、Ｒ；走したりハンチングを生じたりしない
こと等が望まれる。ザーボ機構１０がＰＩＤ型の場合、
Ｐ（比例）および■ （積分）は精度（定常誤差）など
、Ｄ（微分）は安定度及び連応性などに関係し、そして
これらをどの程度機能させるかはその係数により定まる
。例えばＰ（比例）要素の係数を大、つまり増幅度を大
にすれば誤差は小になり、連応性も高まるが、不安定に
なるから適当値に抑える必要がある。Ｐｉ （ｉ＝１．
２．３）又はＱｉはこれらの係数を示す。これらの係数
の望ましい値は一定ではなく、制御対象が静止状態にあ
るか運動状態にあるか、負荷が大であるか小であるか等
によって変る（特に適応制御のとき）。従って該係数（
パラメータ）は固定ではなく、変更可能にしておくのが
よい。
制御量ｙは、これが位置又は速度ならば電動機軸に取付
けたパルス発生器などにより検出でき、該パルス発生器
の出力パルスの単位時間当りの個数が速度を示し、その
積分値が位置（移動量）を示す。制御ＮＹとしてはこの
ようにセンサーにより直接検出したものの他に、オブザ
ーバより算出したものも利用できる。即ちサーボ系の運
動方程式、電圧電流の関係式などを連立させ、解を求め
ると、入出力ｕ、 ｙの関係の他に制御対象１２内の
各部の状態例えば軸の捩り角なども該解として得られる
が、オブザーバはか＼る演算処理をして各部の状態を出
力するから、これを制御量とした帰還制御を行なうこと
もできる。か＼るオブザーバでも、そのパラメータを制
御対象の状態に応じて変える必要がある。
けたパルス発生器などにより検出でき、該パルス発生器
の出力パルスの単位時間当りの個数が速度を示し、その
積分値が位置（移動量）を示す。制御ＮＹとしてはこの
ようにセンサーにより直接検出したものの他に、オブザ
ーバより算出したものも利用できる。即ちサーボ系の運
動方程式、電圧電流の関係式などを連立させ、解を求め
ると、入出力ｕ、 ｙの関係の他に制御対象１２内の
各部の状態例えば軸の捩り角なども該解として得られる
が、オブザーバはか＼る演算処理をして各部の状態を出
力するから、これを制御量とした帰還制御を行なうこと
もできる。か＼るオブザーバでも、そのパラメータを制
御対象の状態に応じて変える必要がある。
プロセッサ制御のディジタル制御装置で上記各種パラメ
ータの変更は、マイクロプログラムのデータ（前記係数
に対する）の変更になる。そしてこのデータ（制御パラ
メータ）の変更はディジタル制御を行なっている最中に
行なうが、この変更処理は、割込み処理による上記制御
動作とは別の処理であるので次のような問題がある。即
ちプロセッサがあるジョブを実行しており、このジョブ
の１つとしてパラメータ変更処理があり、このジョブ実
行中にタイマ割込みが入って前記制御（ｙのサンプリン
グ等）が行なわれるが、この方式ではパラメータ変更処
理中にタイマ割込みが入って該処理が中断される恐れが
ある。パラメータ変更処理が中断されると、一部は新パ
ラメータ、残りは前のパラメータとなり、これは甚だ好
ましくない。即ち変更前のパラメータ群も、変更後のパ
ラメータ群も制御系のそれぞれの状態に対応する好まし
い値のセットであるが、一部変更、残り未変更では制御
系のどの状態にも対応しないものであり、場合によって
はパラメータ間に矛盾した関係が生じ、制御系が予測し
ない動作をする恐れがある。
ータの変更は、マイクロプログラムのデータ（前記係数
に対する）の変更になる。そしてこのデータ（制御パラ
メータ）の変更はディジタル制御を行なっている最中に
行なうが、この変更処理は、割込み処理による上記制御
動作とは別の処理であるので次のような問題がある。即
ちプロセッサがあるジョブを実行しており、このジョブ
の１つとしてパラメータ変更処理があり、このジョブ実
行中にタイマ割込みが入って前記制御（ｙのサンプリン
グ等）が行なわれるが、この方式ではパラメータ変更処
理中にタイマ割込みが入って該処理が中断される恐れが
ある。パラメータ変更処理が中断されると、一部は新パ
ラメータ、残りは前のパラメータとなり、これは甚だ好
ましくない。即ち変更前のパラメータ群も、変更後のパ
ラメータ群も制御系のそれぞれの状態に対応する好まし
い値のセットであるが、一部変更、残り未変更では制御
系のどの状態にも対応しないものであり、場合によって
はパラメータ間に矛盾した関係が生じ、制御系が予測し
ない動作をする恐れがある。
本発明はタイマ割込みにより制御が一定時間間隔のサン
プリング周期で間欠的に行なわれ、該制御に用いられる
複数のパラメータが動作中に変更されるディジタル制御
装置において、変更後のパラメータ群を変更前のパラメ
ータ群と同一形式でメモリ上にテーブルとして作成して
おき、そして現在どこのテーブルが有効であるかを示す
ポインタを設けて該ポインタによりその時有効なパラメ
ータ群を指示するようにし、パラメータを変更する必要
が生じたときは該ポインタの指示を変えて該パラメータ
変更を実現するようにしてなることを特徴とするもので
ある。
プリング周期で間欠的に行なわれ、該制御に用いられる
複数のパラメータが動作中に変更されるディジタル制御
装置において、変更後のパラメータ群を変更前のパラメ
ータ群と同一形式でメモリ上にテーブルとして作成して
おき、そして現在どこのテーブルが有効であるかを示す
ポインタを設けて該ポインタによりその時有効なパラメ
ータ群を指示するようにし、パラメータを変更する必要
が生じたときは該ポインタの指示を変えて該パラメータ
変更を実現するようにしてなることを特徴とするもので
ある。
パラメータ変更が１ステツプで行なわれるなら、割込み
で処理中断になることはなく、変更すべきパラメータが
複数あり、それらの変更を逐次行なうと、割込みによる
処理中断が発生するという点に鑑み、本発明は変更すべ
きパラメータが多数あってもその変更が一挙に行なえる
ようにして、一部変更、残部未変更が発生しないように
しようとするものである。
で処理中断になることはなく、変更すべきパラメータが
複数あり、それらの変更を逐次行なうと、割込みによる
処理中断が発生するという点に鑑み、本発明は変更すべ
きパラメータが多数あってもその変更が一挙に行なえる
ようにして、一部変更、残部未変更が発生しないように
しようとするものである。
第１図に示すように、本発明では制御系のｎ個のパラメ
ータＰ ｉ （ｉ ＝ １． ２．−−・−ｎ）をＱ
ｉ（ｉ＝１．２．・・・・・・ｎ）に変更する場合、Ｐ
ｉ。
ータＰ ｉ （ｉ ＝ １． ２．−−・−ｎ）をＱ
ｉ（ｉ＝１．２．・・・・・・ｎ）に変更する場合、Ｐ
ｉ。
Ｑｉをメモリ上にテーブル’ｒｐ、’ｒＱとして作成し
ておき、またポインタ２０を設けてこのポインタにより
どのテーブルを使用するかを指示する。
ておき、またポインタ２０を設けてこのポインタにより
どのテーブルを使用するかを指示する。
第１図の状態はテーブル単位従ってパラメータＰｉが使
用中、を示す。この状態でパラメータＰｉをＱｉに変更
する必要が生じたら、ポインタ２０の指示をＴｐからＴ
ｏへ変更する。このようにすれば、複数本例ではｎ個の
パラメータの変更がポインタ（インデックス）の変更で
済むので１ステンプで瞬時にでき、パラメータ変更の最
中にタイマ割込みがか−るような事は生しない。
用中、を示す。この状態でパラメータＰｉをＱｉに変更
する必要が生じたら、ポインタ２０の指示をＴｐからＴ
ｏへ変更する。このようにすれば、複数本例ではｎ個の
パラメータの変更がポインタ（インデックス）の変更で
済むので１ステンプで瞬時にでき、パラメータ変更の最
中にタイマ割込みがか−るような事は生しない。
変更後のパラメータＱｉは、予め分っている場合はそれ
をテーブルＴｏに書込んでおけばよく、その都度計算し
て求める場合はその計算結果を計算完了次第逐次書込ん
でおけばよ（その書込み終了で切替えＯＫとなる。本発
明ではパラメータはテーブル単位で切換えるので、変更
がないパラメータも対応箇所へ書込んでおく。例えばＰ
３は変更ないとしてもＱ３＝Ｐ３をテーブルＴＯへ書込
んでおく。
をテーブルＴｏに書込んでおけばよく、その都度計算し
て求める場合はその計算結果を計算完了次第逐次書込ん
でおけばよ（その書込み終了で切替えＯＫとなる。本発
明ではパラメータはテーブル単位で切換えるので、変更
がないパラメータも対応箇所へ書込んでおく。例えばＰ
３は変更ないとしてもＱ３＝Ｐ３をテーブルＴＯへ書込
んでおく。
バラメークＰｉ、Ｑｉは、タイマ割込み処理ルーチンを
構成するプログラムの各ステップ（命令又はステートメ
ント）ではアドレスで示され、メモリの該アドレスを読
出すことにより具体的な数値として得られる。従ってパ
ラメータの変更は該アドレスの変更である。ポインタ２
０による切換えは、例えば該アドレスを論理アドレスで
示し、論理−実アドレス変換テーブルをＰｉ用、Ｑｉ用
に２種用意しておき、それを切換えることで実現できる
。
構成するプログラムの各ステップ（命令又はステートメ
ント）ではアドレスで示され、メモリの該アドレスを読
出すことにより具体的な数値として得られる。従ってパ
ラメータの変更は該アドレスの変更である。ポインタ２
０による切換えは、例えば該アドレスを論理アドレスで
示し、論理−実アドレス変換テーブルをＰｉ用、Ｑｉ用
に２種用意しておき、それを切換えることで実現できる
。
パラメータＰｉは何通りかに変更しなければならない場
合は第２図に示すように各テーブルを用意しておき、そ
れをポインタ２０で切換えるようにするとよい。本例で
はＰｉはＱｉ、 Ｒｉ、 Ｓｉに切換えられるとして
おり、Ｔ（１、ＴＲ、Ｔ ｓはパラメータ２１￥Ｑｉ、
Ｒｉ、Ｓｉを格納するテーブルである。勿論第１図でも
、多種の切換えに対応できる。即ちＴｐを現用、Ｔｏを
変更用として使用中に、該ＴＱに変更後のパラメータを
書込んでおき、切換えタイミングが来たらポインタ２０
をテーブルＴＱへ切換え、ＴＯを現用、Ｔｐを変更用と
する。この状態での動作中に’ｒｐに次の変更後のパラ
メータを書込んでおく。
合は第２図に示すように各テーブルを用意しておき、そ
れをポインタ２０で切換えるようにするとよい。本例で
はＰｉはＱｉ、 Ｒｉ、 Ｓｉに切換えられるとして
おり、Ｔ（１、ＴＲ、Ｔ ｓはパラメータ２１￥Ｑｉ、
Ｒｉ、Ｓｉを格納するテーブルである。勿論第１図でも
、多種の切換えに対応できる。即ちＴｐを現用、Ｔｏを
変更用として使用中に、該ＴＱに変更後のパラメータを
書込んでおき、切換えタイミングが来たらポインタ２０
をテーブルＴＱへ切換え、ＴＯを現用、Ｔｐを変更用と
する。この状態での動作中に’ｒｐに次の変更後のパラ
メータを書込んでおく。
第３図はＰｉ−”Ｑｉの変更をハードウェアイメージで
示す。切換ｔＬｔｔｉｉ １４は前述のポインタ２０に
相当する。本例ではＰｉ、ＱｉばＰ、 Ｉ、 Ｄ系の
係数（利得）である。１６は禎分器、１８は微分器を示
す。各基の和が操作量Ｕになる。Ｓ ｖｔはサンプリン
グスイッチを示す。本システムはサンプリング制御系で
あり、ｒ、ｙなどの各データは離散的であるが、制御対
象１２に与える操作量は連続的である必要があるのでホ
ールド回路２２で操作器Ｕをホールドする。
示す。切換ｔＬｔｔｉｉ １４は前述のポインタ２０に
相当する。本例ではＰｉ、ＱｉばＰ、 Ｉ、 Ｄ系の
係数（利得）である。１６は禎分器、１８は微分器を示
す。各基の和が操作量Ｕになる。Ｓ ｖｔはサンプリン
グスイッチを示す。本システムはサンプリング制御系で
あり、ｒ、ｙなどの各データは離散的であるが、制御対
象１２に与える操作量は連続的である必要があるのでホ
ールド回路２２で操作器Ｕをホールドする。
以上説明したように本発明では制御パラメータを一括し
て／ステップで変更可能にしたのでパラメータ変更中に
タイマ割込みが入って変更処理が中断するようなことが
なく、甚だ有効である。
て／ステップで変更可能にしたのでパラメータ変更中に
タイマ割込みが入って変更処理が中断するようなことが
なく、甚だ有効である。
第１図および第２図は本発明の説明図、第３図は本発明
を適用したザーボ系のブロック図である。 図面でＰｉ、Ｑｉ、・・・・・・はパラメータ、Ｔｐ。 ＴＱ、・・・・・・はテーブル、１０はサーボ機構、１
２は制御対象、１４は切替機構、２０はポインタである
。
を適用したザーボ系のブロック図である。 図面でＰｉ、Ｑｉ、・・・・・・はパラメータ、Ｔｐ。 ＴＱ、・・・・・・はテーブル、１０はサーボ機構、１
２は制御対象、１４は切替機構、２０はポインタである
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 タイマ割込みにより制御が一定時間間隔のサンプリン
グ周期で間欠的に行なわれ、該制御に用いられる複数の
パラメータが動作中に変更されるディジタル制御装置に
おいて、 変更後のパラメータ群を変更前のパラメータ群と同一形
式でメモリ上にテーブルとして作成しておき、そして現
在どこのテーブルが有効であるかを示すポインタを設け
て該ポインタによりその時有効なパラメータ群を指示す
るようにし、パラメータを変更する必要が生じたときは
該ポインタの指示を変えて該パラメータ変更を実現する
ようにしてなることを特徴とするディジタル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798484A JPS6155704A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | デイジタル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798484A JPS6155704A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | デイジタル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6155704A true JPS6155704A (ja) | 1986-03-20 |
Family
ID=16040498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17798484A Pending JPS6155704A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | デイジタル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6155704A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01320501A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクチュエータ制御方法 |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP17798484A patent/JPS6155704A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01320501A (ja) * | 1988-06-23 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクチュエータ制御方法 |
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