JP2876702B2 - 学習制御方法 - Google Patents
学習制御方法Info
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- JP2876702B2 JP2876702B2 JP9277990A JP9277990A JP2876702B2 JP 2876702 B2 JP2876702 B2 JP 2876702B2 JP 9277990 A JP9277990 A JP 9277990A JP 9277990 A JP9277990 A JP 9277990A JP 2876702 B2 JP2876702 B2 JP 2876702B2
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- control
- value
- controlled object
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、繰り返し動作をする工作機械、ロボット等
の制御方法に関する。
の制御方法に関する。
繰り返し目標値に対する学習制御系の設計法として
は、本出願人が先に出願した特開平1-237701号公報にお
いて、提案した方式がある。
は、本出願人が先に出願した特開平1-237701号公報にお
いて、提案した方式がある。
この方式は、同じ目標値に対する動作を繰り返し、過
去の偏差をもとに未来の偏差を予測し、その値が最小と
なるように制御入力を補正していくというもので、最終
的には目標値と出力が一致するため、高精度な追従動作
が実現される。
去の偏差をもとに未来の偏差を予測し、その値が最小と
なるように制御入力を補正していくというもので、最終
的には目標値と出力が一致するため、高精度な追従動作
が実現される。
上述の方式では、偏差の予測の際に制御対象のステッ
プ応答が必要であるが、ステップ応答の測定は、たとえ
ばNC工作機械などの場合、メカ系に負担がかかるため、
あまり好ましくない。
プ応答が必要であるが、ステップ応答の測定は、たとえ
ばNC工作機械などの場合、メカ系に負担がかかるため、
あまり好ましくない。
そこで本発明は、制御対象のステップ応答を直接測定
せず求めてやることを目的とする。
せず求めてやることを目的とする。
上記問題を解決するため、本願の第１の発明は、同じ
パターンを繰り返す目標値に制御対象の出力を一致させ
るよう試行を繰り返し、各試行の中で制御対象のステッ
プ応答を利用して未来の制御偏差を予測し、その予測値
が最小となるよう制御入力を決定する制御系において、 前記制御対象のランプ応答をサンプリングし、その差
分値をランプ指令の傾きで除した値をステップ応答とし
て用いることを特徴とするものである。
パターンを繰り返す目標値に制御対象の出力を一致させ
るよう試行を繰り返し、各試行の中で制御対象のステッ
プ応答を利用して未来の制御偏差を予測し、その予測値
が最小となるよう制御入力を決定する制御系において、 前記制御対象のランプ応答をサンプリングし、その差
分値をランプ指令の傾きで除した値をステップ応答とし
て用いることを特徴とするものである。
本願の第２の発明は、同じパターンを繰り返す目標値
に制御対象の出力を一致させるよう試行を繰り返し、各
試行の中で制御対象のステップ応答を利用して未来の制
御偏差を予測し、その予測値が最小となるよう制御入力
を決定する制御系において、 前記制御対象のランプ応答をサンプリングし、 制御対象の伝達関数を と仮定し、ランプ指令の入力時刻から制御対象の出力が
立上がり始めるまでの時間をむだ時間tdとみなし、定常
偏差値Ｅとランプ指令の傾きＤから時定数Ｔを Ｔ＝E/D によって算出し、 上記伝達関数によるシミュレーションによって、ステッ
プ応答を求めることを特徴とするものである。
に制御対象の出力を一致させるよう試行を繰り返し、各
試行の中で制御対象のステップ応答を利用して未来の制
御偏差を予測し、その予測値が最小となるよう制御入力
を決定する制御系において、 前記制御対象のランプ応答をサンプリングし、 制御対象の伝達関数を と仮定し、ランプ指令の入力時刻から制御対象の出力が
立上がり始めるまでの時間をむだ時間tdとみなし、定常
偏差値Ｅとランプ指令の傾きＤから時定数Ｔを Ｔ＝E/D によって算出し、 上記伝達関数によるシミュレーションによって、ステッ
プ応答を求めることを特徴とするものである。
本発明では、メカ系に対してあまり負担のかからない
ランプ応答を測定し、その結果からステップ応答が算出
される。
ランプ応答を測定し、その結果からステップ応答が算出
される。
以下、学習制御則として特開平1-237701号公報の第１
の発明の方式を採用し、その際のステップ応答の算出法
として本発明を用いた場合の具体的実施例を第１図に示
して説明する。
の発明の方式を採用し、その際のステップ応答の算出法
として本発明を用いた場合の具体的実施例を第１図に示
して説明する。
本願の第１の発明の具体的実施例を第１図に示す。図
中１は指令発生器であり、現在時刻ｉにおける目標値ｒ
（ｉ）を発生する。２は減算器であり、偏差ｅ（ｉ）を
求め記憶するために用いる。３は、定数ｑ1,q2，……,q
M,Q,g1，……,gN-1のメモリ、４は現在時刻ｉ及び過去
１周期分の偏差ｅ（ｊ）（ｊ＝i,i−1,……,i′＋1,
i′）のメモリである。ただし、ｉ′＝ｉ−ｌとする。
中１は指令発生器であり、現在時刻ｉにおける目標値ｒ
（ｉ）を発生する。２は減算器であり、偏差ｅ（ｉ）を
求め記憶するために用いる。３は、定数ｑ1,q2，……,q
M,Q,g1，……,gN-1のメモリ、４は現在時刻ｉ及び過去
１周期分の偏差ｅ（ｊ）（ｊ＝i,i−1,……,i′＋1,
i′）のメモリである。ただし、ｉ′＝ｉ−ｌとする。
また、５は１サンプリング前の時刻よりＮ−１回前の
時刻までの増分修正量ａ（ｊ）（ｊ＝ｉ−1,i−2,……,
i−Ｎ＋１）のメモリであり、６は１サンプリング前の
時刻より１周期前までの制御入力ｕ（ｊ）（ｊ＝ｉ−1,
i−2,……,i′＋1,i′）のメモリである。
時刻までの増分修正量ａ（ｊ）（ｊ＝ｉ−1,i−2,……,
i−Ｎ＋１）のメモリであり、６は１サンプリング前の
時刻より１周期前までの制御入力ｕ（ｊ）（ｊ＝ｉ−1,
i−2,……,i′＋1,i′）のメモリである。
また、７は演算器であり、 なる演算によって、今回の増分修正量ａ（ｉ）を算出す
る。
る。
８は積算器で、今回の修正量 を算出する。
９は加算器であり、１周期前の時刻における制御入力
ｕ（ｉ′）と今回の修正量 とを加算して、今回の制御入力ｕ（ｉ）を出力する。制
御開始時には、ｕ（ｉ0）＝0,a（ｉ0）＝０とする。
ｕ（ｉ′）と今回の修正量 とを加算して、今回の制御入力ｕ（ｉ）を出力する。制
御開始時には、ｕ（ｉ0）＝0,a（ｉ0）＝０とする。
10,11はサンプリング周期Ｔで閉じるサンプラであ
り、12はホールド回路である。
り、12はホールド回路である。
13は制御対象であり、入力はｕ（ｔ）で、出力である
被制御量はｘ（ｔ）である。
被制御量はｘ（ｔ）である。
２〜12は制御系において、通常コントローラと呼ばれ
る部分であるが、汎用のディジタル回路あるいはマイク
ロコンピュータによって簡単に実現できる。また、制御
対象の13の中にすでに何らかの制御系（補償器等）が含
まれていても構わない。
る部分であるが、汎用のディジタル回路あるいはマイク
ロコンピュータによって簡単に実現できる。また、制御
対象の13の中にすでに何らかの制御系（補償器等）が含
まれていても構わない。
ここで、（１）式の定数ｑK,Q,gnは次式で与えられ
る。
る。
上式のＨkは制御対象13のステップ応答のサンプル値
（第２図）であるが、実際には傾きＤのランプ応答をサ
ンプリングし（第３図）ステップ応答に換算してやる方
法を２通り示す。
（第２図）であるが、実際には傾きＤのランプ応答をサ
ンプリングし（第３図）ステップ応答に換算してやる方
法を２通り示す。
まず、第１の方法では、サンプリングしたランプ応答
のサンプル値Rkより、次式 Ｈk＝（Ｒk−Ｒk-1）/D によってステップ応答Ｈkを求めてやる。ここでＤは、
ランプ指令あるいはランプ応答の定常状態でのサンプリ
ング間隔における傾きである。
のサンプル値Rkより、次式 Ｈk＝（Ｒk−Ｒk-1）/D によってステップ応答Ｈkを求めてやる。ここでＤは、
ランプ指令あるいはランプ応答の定常状態でのサンプリ
ング間隔における傾きである。
次に第２の方法では、制御対象13の伝達関数を と仮定し、ランプ指令を入力した時刻から制御対象の出
力ｘが立上がり始めるまでの時間をむだ時間tdとみな
し、定常偏差値Ｅとランプ指令の傾きＤから、時定数Ｔ
を Ｔ＝E/D によって演算する。
力ｘが立上がり始めるまでの時間をむだ時間tdとみな
し、定常偏差値Ｅとランプ指令の傾きＤから、時定数Ｔ
を Ｔ＝E/D によって演算する。
そして、上記伝達関数 を用いて、ステップ応答のシミュレーションを行いＨk
を求めてやる。
を求めてやる。
以上のように、本発明によれば、制御対象のランプ応
答を測定し、メカ系に負担をかけることなく制御対象の
動特性等の情報を得、それをもとに学習制御によって制
御入力を決定するため非常に精度の良い追従制御系を実
現することができる。
答を測定し、メカ系に負担をかけることなく制御対象の
動特性等の情報を得、それをもとに学習制御によって制
御入力を決定するため非常に精度の良い追従制御系を実
現することができる。
第１図は本発明の実施例、第２図、第３図は本発明の動
作説明図である。 １……指令発生器 ２……減算器 ３……定数のメモリ ４……過去１周期分の偏差のメモリ ５……過去の増分修正量のメモリ ６……過去の制御入力のメモリ ７……演算器 ８……積算器 ９……加算器 10,11……サンプラ 12……ホールド回路 13……制御対象
作説明図である。 １……指令発生器 ２……減算器 ３……定数のメモリ ４……過去１周期分の偏差のメモリ ５……過去の増分修正量のメモリ ６……過去の制御入力のメモリ ７……演算器 ８……積算器 ９……加算器 10,11……サンプラ 12……ホールド回路 13……制御対象
Claims (2)
- 【請求項１】同じパターンを繰り返す目標値に制御対象
の出力を一致させるよう試行を繰り返し、各試行の中で
制御対象のステップ応答を利用して未来の制御偏差を予
測し、その予測値が最小となるよう制御入力を決定する
制御系において、 前記制御対象のランプ応答をサンプリングし、その差分
値をランプ指令の傾きで除した値をステップ応答として
用いることを特徴とする学習制御方法。 - 【請求項２】同じパターンを繰り返す目標値に制御対象
の出力を一致させるよう試行を繰り返し、各試行の中で
制御対象のステップ応答を利用して未来の制御偏差を予
測し、その予測値が最小となるよう制御入力を決定する
制御系において、 前記制御対象のランプ応答をサンプリングし、 制御対象の伝達関数を と仮定し、 ランプ指令の入力時刻から制御対象の出力が立上がり始
めるまでの時間をむだ時間tdとみなし、定常偏差値Ｅと
ランプ指令の傾きＤから時定数Ｔを Ｔ＝E/D によって算出し、 上記伝達関数によるシミュレーションによって、ステッ
プ応答を求めることを特徴とする学習制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9277990A JP2876702B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 学習制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9277990A JP2876702B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 学習制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290702A JPH03290702A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2876702B2 true JP2876702B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=14063910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9277990A Expired - Fee Related JP2876702B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 学習制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876702B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-06 JP JP9277990A patent/JP2876702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290702A (ja) | 1991-12-20 |
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Legal Events
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