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JPH01237701A - Control system to optimumly follow periodical target value - Google Patents

Control system to optimumly follow periodical target value

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Publication number
JPH01237701A
JPH01237701A JP6527388A JP6527388A JPH01237701A JP H01237701 A JPH01237701 A JP H01237701A JP 6527388 A JP6527388 A JP 6527388A JP 6527388 A JP6527388 A JP 6527388A JP H01237701 A JPH01237701 A JP H01237701A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
control
deviation
sampling
value
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.)
Granted
Application number
JP6527388A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0830979B2 (en
Inventor
Yuji Nakamura
裕司 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP63065273A priority Critical patent/JPH0830979B2/en
Priority to US07/363,906 priority patent/US5119287A/en
Priority to PCT/JP1988/000897 priority patent/WO1989002617A1/en
Priority to EP88907821A priority patent/EP0333870B1/en
Priority to DE3852297T priority patent/DE3852297T2/en
Priority to KR1019890700842A priority patent/KR970003823B1/en
Publication of JPH01237701A publication Critical patent/JPH01237701A/en
Publication of JPH0830979B2 publication Critical patent/JPH0830979B2/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a control algorithm, with which control quantity optimumly follow a target value to have a constant period by simple four rules operation, and to obtain the control system of satisfactory following accuracy with a general digital circuit, etc., by using part deviation, present deviation, past increase part correcting quantity, a past control input and a constant, which is determined in advance, when a machine tool and a robot, which are repeatedly operated, are controlled. CONSTITUTION:A target value r(i) at a present time (i) is generated by a command generator 1 of the control system and deviation e(i) is obtained by a computing element 2 and stored. The control system from this computing element 2 to a hold circuit 12, which is in the front step of a controlled system 13, is composed of the general digital circuit. A control input u(i) at the present sampling time (i) is expressed by an equation I and increase part correcting quantity a(i) at the present time is determined by using information concerning the characteristic of the controlled system, control deviation during present and past 1 period and past deviation correcting quantity. Then, the (i) expresses the sampling time which is 1 period before the present time, the a(i) expresses the increase part correcting quantity at a sampling time (j) and an i0 expresses a setting time for the initial value of the increase part correcting quantity.

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
制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control system for machine tools, robots, etc. that perform repetitive operations.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

繰り返し目標値に対する制御系の設計法としては、繰り
返し制御が考えられている(例えば「陽子シンクロトロ
ン電磁石電源の繰り返し運転における高精度制御」井上
他、電気学会論文誌C,100巻7壱等)。この方法の
基本的な構成を第23図に示す。ここで、r、e、u、
xはそれぞれ目標値、制御偏差、制御入力、制御出力で
ある。また、Lは目標値の周期であり(第24図(a)
参照)、e−Ls は時間りだけ遅れを生じさせるむだ
時間要素である。
Repetitive control is considered as a method of designing a control system for a repetitive target value (for example, "High-precision control in repetitive operation of proton synchrotron electromagnet power supply" by Inoue et al., Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan C, Vol. 100, Vol. 7-1, etc.) . The basic configuration of this method is shown in FIG. Here, r, e, u,
x is a target value, a control deviation, a control input, and a control output, respectively. In addition, L is the period of the target value (Fig. 24(a)
), e-Ls is a dead time element that causes a delay by the amount of time.

したがって時刻tにおける制御人力u (t)は、u 
(t) = u (t−L) + e (t−L)とな
り、1周期前の制御入力及び1周期前の制御偏差を利用
している点が大きな特徴となっている。
Therefore, the control force u (t) at time t is u
(t) = u (t-L) + e (t-L), and a major feature is that the control input from one cycle before and the control deviation from one cycle before are used.

これによって高精度な追従を可能として、さらに周期的
な外乱を除去するなどの利点を有している。
This has the advantage of enabling highly accurate tracking and further eliminating periodic disturbances.

この手法は、目標値が同じパターンを断続的に繰り返す
場合(第24図ら)参照)にも適用可能で、その際の時
刻tにふける制御人力u (t)は、u(t)= u(
t’)+ e(t’)となる。ここでtoは時刻tに対
応する前回の試行時の時刻である。
This method can also be applied when the target value repeats the same pattern intermittently (see Figure 24, etc.), and in that case, the control human power u (t) at time t is expressed as u(t) = u(
t') + e(t'). Here, to is the time of the previous trial corresponding to time t.

また、未来の制御偏差の予測値の重み付き二乗和を最小
とする予測制御方式としては、本出願人が先に出願した
特開昭62−118405号公報記載の方式がある。
Further, as a predictive control method that minimizes the weighted sum of squares of predicted values of future control deviations, there is a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 118405/1983, which was previously filed by the present applicant.

この方式は、現在サンプリング時刻lにおける制御人力
u (i)を増分制御入力を用いて、として与えている
。ここでサンプリング時刻lにおける増分制御人力m(
りは、制御対象のインディシャル応答のサンプリング値
と過去の増分制御人力と、現在の出力と未来の目標値と
から未来の制御偏差を予測し、その予測値の重み付き2
乗和が最小となるように決定される。
In this method, the control force u (i) at the current sampling time l is given as follows using an incremental control input. Here, the incremental control human power m(
This method predicts the future control deviation from the sampling value of the individual response of the controlled object, the past incremental control power, the current output, and the future target value, and calculates the weighted 2 of the predicted value.
It is determined so that the sum of the products is minimized.

この方式は、未来の目標値を利用しているため、現在の
目標値のみを用いる制御系よりも良好な応答特性が得ら
れ、また簡単な四則演算によって実現可能であるという
利点を有している。
Since this method uses future target values, it has the advantage of providing better response characteristics than a control system that uses only current target values, and can be realized using simple arithmetic operations. There is.

さらに、特開昭62−118406号公報においては、
同じパタンを繰り返す目標値に対して、前記の増分制御
入力に1試行前の制御偏差の定数倍を加えたものを、改
めて増分制御入力として与えることを特徴とする1試行
前の制御偏差を利用した予測制御方式が提案されている
Furthermore, in JP-A-62-118406,
For target values that repeat the same pattern, the control deviation from one trial before is used, characterized in that the above-mentioned incremental control input plus a constant times the control deviation from one trial before is given as an incremental control input again. A predictive control method has been proposed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

繰り返し目標値に対する上述の設計法、すなわち繰り返
し制御方式及び特開昭62−118406号公報のいず
れにおいても、1周期前の時刻における制御偏差、また
は前回の試行時における現在時刻tに対応する時刻t’
(第24図(5)参照)の制御偏差を利用しており、1
周期前の時刻以後、現在に到るまでの偏差または時刻t
°以後の偏差は、今回の制御入力を決定する際に、非常
に有益であるにも拘らず、利用されていない。
In both of the above-mentioned design methods for the repetitive target value, that is, the repetitive control method and JP-A-62-118406, the control deviation at the time one cycle before, or the time t corresponding to the current time t at the previous trial. '
(See Figure 24 (5))
Deviation or time t from the time before the cycle up to the present
Although the deviation after 0.0° is extremely useful when determining the current control input, it is not utilized.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記従来の問題点を解決するために、本願の第1の発明
では、一定周期で同じパターンを繰り返す目標値を持つ
制御対象に対して、各サンプリング時刻毎の制御入力を
、 ■現在及び過去1周期間の制御偏差、 ■過去の増分修正量、 ■制御対象の動特性に関する情報(インディシャル応答
)、 ■1周期前の時刻における制御入力 を用いて、未来の制御偏差の予測値の重み付き二乗和が
最小となるよう決定することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, in the first invention of the present application, a control input at each sampling time is applied to a controlled object having a target value that repeats the same pattern at a constant cycle. Control deviation between cycles, ■Past incremental correction amount, ■Information about the dynamic characteristics of the controlled object (individual response), ■Weighting of the predicted value of future control deviation using the control input at the time one cycle before. It is characterized by determining the sum of squares to be the minimum.

本願の第2の発明では、一定周期で同じパターンを繰り
返す目標値を持つ制御対象に対して、各サンプリング時
刻毎の制御人力を、 ■過去1rR期間の偏差、 ■過去の修正量、 ■制御対象の動特性に関する情報(インデイシャル応答
)、 ■1周期前の時刻における制御人力 を用いて、未来の制御偏差の予測値の重み付き二乗和が
最小となるよう決定することを特徴としている。
In the second invention of the present application, for a controlled object having a target value that repeats the same pattern at a constant period, the control human power at each sampling time is determined by: ■ Deviation in the past 1rR period, ■ Past correction amount, ■ Controlled object information regarding the dynamic characteristics of (individual response); (1) The control manual input at the time one cycle before is used to determine the weighted sum of squares of predicted values of future control deviation to be the minimum.

本願の第3の発明では、同じパターンを繰り返す目標値
を持つ制御対象に対して、各サンプリング時刻毎の制御
入力を、 ■現在及び前回の試行における制御偏差、■過去の増分
修正量、 ■制御対象の動特性に関する情報、 ■前回の試行時の制御人力 を用いて、未来の制御偏差の予測値の重み付き二乗和が
最小となるよう決定することを特徴としている。
In the third invention of the present application, for a controlled object having a target value that repeats the same pattern, the control inputs at each sampling time are: ■ control deviation in the current and previous trials, ■ past incremental correction amount, ■ control It is characterized by determining the weighted sum of squares of the predicted values of future control deviation using information regarding the dynamic characteristics of the target, ■ the control human power from the previous trial so as to minimize it.

さらに本願の第4の発明では、同じパターンを繰り返す
目標値を持つ制御対象に対して、各サンプリング時刻の
制御入力を、 ■前回の試行時の制御偏差と、 ■前回の試行時の制御人力と、 ■制御対象の動特性に関する情報と、 ■1試行分の修正量と を用いて未来の制御偏差の予測値の重み付き二乗和が最
小となるよう決定することを特徴とする。
Furthermore, in the fourth invention of the present application, for a controlled object having a target value that repeats the same pattern, the control input at each sampling time is calculated based on: ■ the control deviation from the previous trial; and ■ the control human power from the previous trial. It is characterized in that the weighted sum of squares of predicted values of future control deviations is determined to be the minimum using (1) information regarding the dynamic characteristics of the controlled object, and (2) the amount of correction for one trial.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained based on Examples.

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(りを求
め記憶するために用いる。3は、定数Q++Qa+・・
・、 QM、 Q、 g+、・・・1gイー1のメモリ
、4は、現在時刻i及び過去1周期分の偏差e 0)(
j=i、 i−1,・・・、1°+t、l’)のメモリ
である。ただし、V=1−1とする。
A specific embodiment of the first invention of the present application is shown in FIG. 1 in the figure is a command generator, which has a target value r at the current time i.
(i). 2 is a subtracter, which is used to calculate and store the deviation e(ri). 3 is a constant Q++Qa+...
・, QM, Q, g+, ...1gE1's memory, 4 is the deviation e of the current time i and one cycle in the past 0)(
j=i, i-1, . . . , 1°+t, l'). However, it is assumed that V=1-1.

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,
・・・。
In addition, 5 is the incremental correction amount 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周期前までの制御人力u (D(j=i−1
,i−2゜・・・+ ” +1+ ’°)のメモリであ
る。
i-N+1), and 6 is the control human power u (D(j=i-1
, i-2°...+''+1+'°).

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。
Further, 7 is an arithmetic unit, which calculates the current incremental correction amount a (i) by the following operation.

8は積算器で、今回の修正量Σa (j)を算出する。8 is an integrator that calculates the current correction amount Σa (j).

J”l。J”l.

9は加算器であり、1周期前の時刻における制御 御入力u (i’ )と今回の修正量Σa (j)とを
加算して、j:i。
9 is an adder that adds the control input u (i') at the time one cycle before and the current correction amount Σa (j) to obtain j:i.

今回の制御人力u (i)を出力する。制御開始時には
、u (Io) = O、a (Io) = 0とする
The current control force u (i) is output. At the start of control, u (Io) = O, a (Io) = 0.

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。
10 and 11 are samplers that close at the sampling period T, and 12 is a hold circuit.

13は制御対象であり、入力はu (t)で、出力であ
る被削@量はx (t)である。
13 is a controlled object, the input is u (t), and the output amount of machining is x (t).

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
ロコンビエータによって簡単に実現できる。また、制御
対象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。
In the control system, 2 to 12 are parts usually called controllers, which can be easily realized using general-purpose digital circuits or micro combinators. Further, the controlled object 13 may already include some kind of control system (compensator, etc.).

ここで(1)) 式の導出を行う。Here, equation (1)) is derived.

第1図より、現在時刻iにおけ名制御対象の人出力関係
は第2図のようになる。ただし、サンプラ及びホールド
回路は制御対象に含まれるものとする。また、1周期前
の時刻l° においては、第3図の関係が成り立つため
、第2図、第3図より第4図の関係が得られる。
From FIG. 1, the human output relationship to be controlled at the current time i is as shown in FIG. 2. However, the sampler and hold circuit shall be included in the control target. Furthermore, at time l° one cycle before, the relationship shown in FIG. 3 holds, so the relationship shown in FIG. 4 is obtained from FIGS. 2 and 3.

第4図において、時刻lにおける修正量Σa (j)F
l。
In Fig. 4, the correction amount Σa (j)F at time l
l.

に対する出力をδ(1)、すなわち δC1)会x (i) −x (i’)   ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・(2)と定義し、時刻i
+1以降の増分修正量a(j)(j=i+l。1+2.
・・・)をすべて零と仮定すると、修正量に対する出力
の・時刻i+l以後の予測m?j(ink) (K=1
.2.・・・) は次式で与えられる。
The output for δ(1), that is, δC1) x (i) −x (i')...
・・・・・・・・・・・・・・・(2) is defined, and time i
Incremental correction amount a(j) after +1 (j=i+l.1+2.
...) are all zero, the prediction m? of the output for the correction amount after time i+l? j (ink) (K=1
.. 2. ...) is given by the following formula.

ただし、HJ (J=1.2.・・・、N)  は制御
対象のインディシャル応答のサンプリング間隔Tでのサ
ンプル値であり、Nは応答が充分に整定するように、す
なわちH*’ =HII  (N’  >N)となるよ
うに選ぶものとする(第5図)。
However, HJ (J=1.2...,N) is the sample value at the sampling interval T of the individual response of the controlled object, and N is set so that the response is sufficiently stable, that is, H*' = It is assumed that HII (N'> N) is selected (Figure 5).

ここで、時刻i+に時点での出力の予測値? (ink
)  は、(2)式より、?(ink)  =2i(i
nk)+x(i’+k)  ・・・−・=(4)で与え
られるので、偏差の予測値@ (ink)  は、@ 
(ink)  = r (ink)−t (ink)=
 r (ink)−x (i’+k)−71(ink)
・・・・・(5)となる。さらに、 r (i’ +k) = r (ink)であるから、
結局、 @ (’1nk)  = e (i’ +k)−δ(+
+k)  ・・・・・・・・・・−(6)となる。
Here, the predicted value of the output at time i+? (ink
) is from equation (2), ? (ink) =2i(i
nk)+x(i'+k) ...-...=(4), so the predicted deviation value @ (ink) is @
(ink) = r (ink) - t (ink) =
r (ink) - x (i'+k) - 71 (ink)
...(5). Furthermore, since r (i' + k) = r (ink),
In the end, @ ('1nk) = e (i' +k) - δ(+
+k) ・・・・・・・・・−(6).

いま、未来時刻i+Mまでの偏差の予測値の重み付き二
乗和J を評価関数とし、このJが最小となるように今回の増分
修正! a (i)を選ぶものとする。ここでWkは未
来時刻l+kにおける偏差の予測値@ (ink)にか
ける重み係数であり、その−例を第6図に示す。
Now, the weighted sum of squares J of the predicted deviation values up to future time i+M is used as the evaluation function, and this incremental correction is made so that this J becomes the minimum! a (i) shall be selected. Here, Wk is a weighting coefficient applied to the predicted deviation value @ (ink) at future time l+k, and an example thereof is shown in FIG.

Jを最小とするa (i)は、 aJ/aa(i)=O・・・・・・・・・・(8〕で与
えられ、(7)式、(6)式及び(3)式より、である
ので、(8)式、(9)式より、となる。またδ(i)
は(2)式より、δ(i) = x (i)−χ(1′
)= (r(i’)−x(i’)) −(r(i)−z
(i))= e (i’) −e (i)      
・・・・・・・・・・(11)と書き直せるので、(1
0)式、  (11)式より、Jを最小とするa (i
)は次式で与えられる。
a(i) that minimizes J is given by aJ/aa(i)=O... (8), and formulas (7), (6), and (3) Therefore, from equations (8) and (9), it becomes.Also, δ(i)
From equation (2), δ(i) = x(i)−χ(1′
) = (r(i')-x(i')) -(r(i)-z
(i))=e (i') −e (i)
・・・・・・・・・・・・(11) can be rewritten as (1
0) and (11), a (i
) is given by the following equation.

ただし、 であり、H,’=Hや (N’  >N)とする。however, , and let H,'=H and (N'>N).

以上で、〔1)式で与えられる増分修正N a (i)
が、(7)式で定義される評価関数Jを最小とすること
が示された。
Above, the incremental correction N a (i) given by equation [1)
was shown to minimize the evaluation function J defined by equation (7).

また、(13)式の定数qk、  Q及びg。は、第5
図に示した制御対象のインディシャル応答を測定し、重
み関数W、を適当に与えることにより、あらかじめ算出
されるものである。
Also, the constants qk, Q and g in equation (13). is the fifth
It is calculated in advance by measuring the individual response of the controlled object shown in the figure and giving an appropriate weighting function W.

本発明による制御アルゴリズムでは、(5)式から明ら
かなように、未来の目標値r (ink)  及び過去
の出力x (i’ +k)を利用しているが、これらの
情報は(6)式のように過去の偏差e(i”十k)とし
て、第1図のメモリ4の中に記憶されている。
As is clear from equation (5), the control algorithm according to the present invention uses the future target value r (ink) and the past output x (i' + k), but these pieces of information are used in equation (6). It is stored in the memory 4 of FIG. 1 as the past deviation e(i''k).

十分な繰り返しを経て、偏差が希望する値以内に収束し
た時は、過去1周期分の制御入力の系列を用いてメモリ
運転を行ってもよい。このときの構成を第7図に示す。
When the deviation converges within a desired value after sufficient repetition, memory operation may be performed using the sequence of control inputs for one past cycle. The configuration at this time is shown in FIG.

また、(1)式の試算時間がサンプリング時間Tと比べ
て無視できない程度にかかる場合には、現在時刻lにお
いて1サンプリング後の増分修正1a(i+1> を計
算するものとし、時刻i+2以降の増分修正量a (i
) (j=i+2. i+3.・・・)をすべて零と仮
定すれば、未来時刻i+kにおける予測値δ(ink)
は、 J(ink)  =δ(i) + a (++1) L
−まただし、H,=0 となる。以下同様にして、(7)式の評価関数Jを最小
とするa(’i+1) を求めてやればよい。
In addition, if the trial calculation time of equation (1) takes a non-negligible amount compared to the sampling time T, then the incremental correction 1a (i+1>) after one sampling at the current time l is calculated, and the incremental correction after time i+2 is calculated. Correction amount a (i
) (j=i+2. i+3....) are all zero, then the predicted value δ(ink) at future time i+k
is J(ink) = δ(i) + a (++1) L
-However, H,=0. In the same manner, a('i+1) that minimizes the evaluation function J of equation (7) can be found.

本願の第2の発明の具体的実施例を第8図に示す。図中
21は一定周期lを持つ指令発生器であり、現在時刻1
における目標値r (i)を発生する。22は減算器で
あり、偏差e (i)を求め記憶するために用いる。2
3は、定数Q’+、 Q、non、 Qx、 f In
 f2.j−1j。
A specific embodiment of the second invention of the present application is shown in FIG. In the figure, 21 is a command generator with a constant period l, and the current time 1
A target value r (i) at is generated. 22 is a subtracter, which is used to obtain and store the deviation e (i). 2
3 is constant Q'+, Q, non, Qx, f In
f2. j-1j.

fN−1のメモリ、24は、過去1周期間の偏差e (
j)(」・1−1.・・・il4 il +l)のメモ
リである。ただし、i°=1−βとする。
The memory 24 of fN-1 is the deviation e (
j) (''・1-1. . . il4 il +l) memory. However, it is assumed that i°=1−β.

また、25は1サンプリング回数前よりN−1回数前ま
での過去の修正量σ(D (j=i−1,i−2,・・
・、i−N+1)のメモリであり、26は過去1周期間
の制御人力u(J)(j=i−1,i−2,・・・、i
’+l、i’)のメモリである。
In addition, 25 is the past correction amount σ(D (j=i-1, i-2,...
, i-N+1), and 26 is the memory for the control human power u(J) (j=i-1, i-2, .
'+l,i') memory.

また27は演算器であり、 なる演算によって、時刻Xの修正量σ(i)を算出する
Further, 27 is an arithmetic unit, which calculates the correction amount σ(i) at time X by the following calculation.

28は加算器であり、1周期前の時刻における制御人力
u(i”)と今回の修正量σ(1)とを加算して、今回
の制御人力u (i)を出力する。制御開始時における
過去の偏差、修正量、制御人力は、例えば全て零として
与えてやればよい。
28 is an adder that adds the control human power u(i'') at the time one cycle before and the current correction amount σ(1), and outputs the current control human power u(i).At the start of control. The past deviation, correction amount, and control human power may be all given as zero, for example.

29、30はサンプリング周期Tで閉じるサンプラであ
り、31はホールド回路である。32は制御対象であり
、u (t)、  χ(1)はそれぞれ入力と出力であ
る。
29 and 30 are samplers that close at the sampling period T, and 31 is a hold circuit. 32 is a controlled object, and u(t) and χ(1) are input and output, respectively.

22〜31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32の中にすでに何らかの制御系(補償器等) 
が含まれぞいても構わない。
In the control system, 22 to 31 are parts commonly called controllers, which can be easily realized using general-purpose digital circuits or microcomputers. In addition, some control system (compensator, etc.) already exists in the controlled object 32.
It doesn't matter if it is included.

ここで(21)式の導出を行う。Here, equation (21) is derived.

第8図より、現在時刻lにおける制御対象の人出力関係
は第9図のようになる。ただし、サンプラ及びホールド
回路は制御対象に含まれているものとする。1周期前の
時刻l゛ においては、第10図の関係が成り立つため
、第9図、第10図及び第11図の関係が得られる。
From FIG. 8, the human output relationship of the controlled object at the current time l is as shown in FIG. 9. However, it is assumed that the sampler and hold circuit are included in the control target. At time l' one cycle before, the relationship shown in FIG. 10 holds, so the relationships shown in FIGS. 9, 10, and 11 are obtained.

第11図において、現在時刻lにおける修正量σ(i)
に対する出力をδ(1)、すなわちδ(i)会χ(+)
 −x (+’ )  ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・(22)と定義し、時刻i+l以降の修正量σ
(D ’(J=i+1゜l+2.・・・)はすべてσ(
1)の値をとるものと仮定すると、修正量に対する出力
の時刻i+1以後の予測値8 (ink) (K4.2
.・・・)は次式で与えられる。
In FIG. 11, the correction amount σ(i) at the current time l
Let the output for δ(1) be δ(i) and χ(+)
-x (+') ・・・・・・・・・・・・・・・
...(22) is defined, and the amount of correction σ after time i+l is
(D'(J=i+1゜l+2....) are all σ(
1), the predicted value after time i+1 of the output for the correction amount 8 (ink) (K4.2
.. ...) is given by the following formula.

ただし、HJ (j=1.2.・・・、N)  は制御
対象のインディシャル応答のサンプリング周期Tでのサ
ンプル値であり、Nは応答が充分に整定するように、す
なわち第1実施例と同様に、HN’ = HN (N’
 >N)となるように選ぶものとする(第5図)。
However, HJ (j=1.2..., N) is the sample value at the sampling period T of the individual response of the controlled object, and N is set so that the response is sufficiently stable, that is, in the first embodiment. Similarly, HN' = HN (N'
>N) (Figure 5).

ここで、時刻i+に時点での出力の予測値T (ink
)  は、〈22)式より、?(ink)  =7I(
ink)+z(i’+k)”””・・(24)で与えら
れるので、偏差の予測値δ(ink)  は、会(”1
nk)  = r (ink)−t (ink)=  
r (ink)−1x (i°+k)−J (ink)
・・ (25)となる。さらに、 r (i’+k) = r (ink)であるから、結
局、 @(ink)  =e(ピ十k)−δ(ink)”・・
・・・・・(26)となる。
Here, at time i+, the predicted value T (ink
) is from equation (22), ? (ink) =7I(
ink)+z(i'+k)"""...(24), the predicted deviation value δ(ink) is given by
nk) = r (ink) - t (ink) =
r (ink)-1x (i°+k)-J (ink)
... (25) becomes. Furthermore, since r (i'+k) = r (ink), in the end, @ (ink) = e (pi k) - δ (ink)''...
...(26).

いま、未来時刻i十Mまでの偏差の予測値の重み付き二
乗和J を評価関数とし、このJが最小となるように時刻lにお
ける修正量σ(i)を選ぶものとする。ここでWk は
、未来時刻i+kにおける偏差の予測値@ (ink)
  にかける重み係数であり、例えば第1実施例の第6
図に示した値のように選ばれる。
Now, it is assumed that the weighted sum of squares J of the predicted values of deviations up to a future time i0M is used as an evaluation function, and the correction amount σ(i) at time l is selected so that this J is minimized. Here, Wk is the predicted deviation value @ (ink) at future time i+k
It is a weighting coefficient to be applied to, for example, the sixth
The values are chosen as shown in the figure.

Jを最小とするσ(1)は、 a J/aσ(i)=0      ・・・・・・・・
・・・・(28)で与えられ、(27)式、  (26
)式及び(23)式より、であるから、(28)式、 
 (29)式より、となり、(30)式を満足するσ(
1)は次式で与えられる。
σ(1) that minimizes J is a J/aσ(i)=0...
...Given by (28), equation (27), (26
) and (23), so, (28),
From equation (29), we get σ(
1) is given by the following equation.

ただし、 であり、H1l’=HN  (N’  >N)とする。however, , and H1l'=HN (N'>N).

以上で、(21)式で与えられる修正量σ(i)が、(
27)式で定義される評価関数Jを最小とすることを示
した。
Above, the correction amount σ(i) given by equation (21) is (
27) It was shown that the evaluation function J defined by the formula is minimized.

また、(32)式の定数q、及び「、は、第5図に示し
た制御対象のインディシャル応答を測定し、重み関数W
kを適当に与えることにより、あらかじめ算出されるも
のである。
In addition, the constants q and ", in equation (32) are determined by measuring the individual response of the controlled object shown in FIG.
It is calculated in advance by giving k appropriately.

本発明による制御アルゴリズムでは、(25)式から明
らかなように、未来の目標値r (ink) 及び過去
の出力z(i°+11)を利用しているが、これらの情
報は(26)式のように過去の偏差e (i’ +k)
として、第8図のメモリ24の中に記憶されている。
As is clear from equation (25), the control algorithm according to the present invention uses the future target value r (ink) and the past output z (i°+11), but these pieces of information can be expressed by equation (26). The past deviation e (i' + k)
is stored in the memory 24 in FIG.

さらに、(1)式で時刻iでの修正量σ(i)を計算す
る際に、時刻lにおける情報(制御対象の出力等)を利
用していないため、修正量σ(1)は時刻l以前に算出
することができる。したがって本方式では、普通の出力
フィードバックを施したサンプリング制御系の設計の際
に問題となるような計算時間による人力の遅れの問題は
生じない。
Furthermore, when calculating the correction amount σ(i) at time i in equation (1), information at time l (output of the controlled object, etc.) is not used, so the correction amount σ(1) is calculated at time l. can be calculated previously. Therefore, in this method, there is no problem of manual delay due to calculation time, which is a problem when designing a sampling control system with ordinary output feedback.

十分な繰り返しを経て、偏差が希望する値以内に収束し
た時は、過去1周期分の制御入力の系列を用いてメモリ
運転を行ってもよい。このときの構成を第12図に示す
When the deviation converges within a desired value after sufficient repetition, memory operation may be performed using the sequence of control inputs for one past cycle. The configuration at this time is shown in FIG.

本願の第3の発明の具体的実施例を第13図(a)に示
す。図中41は指令発生器であり、現在時刻iにおける
目標値r (+)を発生する。42は減算器であり、偏
差e (i)を求める。目標値の一例を第13図(b)
に示す。ここで、10(i、°)、i、(i、、’) 
 は今回(前回)の試行時の制御開始時刻及び制御終了
時刻であり、さらにL= ir、+M (L’ = i
n’ +M) であるとする。
A specific embodiment of the third invention of the present application is shown in FIG. 13(a). In the figure, reference numeral 41 denotes a command generator, which generates a target value r (+) at the current time i. 42 is a subtracter, which calculates the deviation e (i). An example of the target value is shown in Figure 13(b).
Shown below. Here, 10(i, °), i, (i,,')
are the control start time and control end time of the current (previous) trial, and furthermore, L = ir, +M (L' = i
n' + M).

43は、定数Ql、Q2.・・・、 Qll、 Q、 
 gl、 g2.・・・。
43 are constants Ql, Q2 . ..., Qll, Q,
gl, g2. ....

gN−+ のメモリ、44は、制御偏差のメモリで前回
試行時の偏差e(io)、  e(i’+1)、  e
(i’+2)、−−−。
The memory of gN-+, 44 is the memory of control deviations, and the deviations from the previous trial are e(io), e(i'+1), e
(i'+2), ---.

e(i”十k)の値を演算器47に出力した後に、e(
i’)を今回の偏差e (i)と入れ替える。
After outputting the value of e(i''10k) to the arithmetic unit 47, e(
i') with the current deviation e (i).

45は現在時刻より1サンプリング回数前からN−1サ
ンプリング回数前までの増分修正量のメモリであり、4
6は、制御入力のメモリで前回の試行時の入力u (i
’ )を出力した後、u(i’)を今回の入力u(1)
と入れ替える。
45 is a memory for the amount of incremental correction from 1 sampling number before the current time to N-1 sampling number before the current time;
6 is a control input memory, which is the input u (i
'), then convert u(i') to the current input u(1)
Replace with

また47は演算器であり1 、a(i)=Σqke(i’+k)+Q  (e(i)
−e(i’))なる演算によって、時刻iの増分修正量
a(1)を算出する。
Also, 47 is an arithmetic unit 1, a(i)=Σqke(i'+k)+Q (e(i)
-e(i')), the incremental correction amount a(1) at time i is calculated.

48は積算器で、時刻1の修正量Σa (j)を算出す
J”I+ る。49は加算器であり、前回の試行時の制御人力u 
(i’ )と修正量Σa (Dとを加算して、時刻1の
制J:l。
48 is an integrator that calculates the correction amount Σa (j) at time 1. 49 is an adder that calculates the amount of correction Σa (j) at time 1.
(i') and the correction amount Σa (D) to obtain the control J:l at time 1.

御人力u(1)を出力する。Outputs the power u(1).

50、51はサンプリング周期Tで閉じるサンプラであ
り、52はホールド回路である。53は制御対象であり
、u (t)及びx (t)はそれぞれ入力及び出力で
ある。
50 and 51 are samplers that close at the sampling period T, and 52 is a hold circuit. 53 is a controlled object, and u (t) and x (t) are input and output, respectively.

42〜52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
クロコンビ二一タによって簡単に実現できる。また、制
御対象53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。
In the control system, 42 to 52 are parts usually called controllers, which can be easily realized using general-purpose digital circuits or microcombiners. In addition, some control system (compensator, etc.) already exists in the controlled object 53.
It doesn't matter if it is included.

ここで(41)式の導出を行う。Here, equation (41) is derived.

第13図(a)より、今回の試行の現在時刻夏における
制御対象の入出力関係は第14図のようになる。
From FIG. 13(a), the input/output relationship of the controlled object at the current time of summer in this trial is as shown in FIG. 14.

ただし、サンプラ及びホールド回路は制御対象に含まれ
るものとする。また、現在時刻iに対応する前回の試行
時の時刻l°(第13図(b)参照)においては、第1
5図の関係が成り立つため、第14図、第15図より第
16図の関係が得られる。
However, the sampler and hold circuit shall be included in the control target. Furthermore, at time l° of the previous trial corresponding to current time i (see FIG. 13(b)), the first
Since the relationship shown in FIG. 5 holds, the relationship shown in FIG. 16 can be obtained from FIGS. 14 and 15.

第16図において、時刻lにおける修正量Σa (J)
J”l。
In FIG. 16, the amount of correction Σa (J) at time l
J”l.

に対する出力をδ(1)、すなわち δ(i) Qχ(i)−χ(i’ )  ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(42)と定義し、時刻i+
l以降の増分修正量a(j)(j=ill、 l+2+
・・・)をすべて零と仮定すると、修正量に対する出力
の時刻i+l以後の予測値J(ink) (に=1.2
.・・・) は次式で与えられる。
The output for is δ(1), that is, δ(i) Qχ(i)−χ(i')...
・・・・・・・・・・・・(42) is defined, and time i+
Incremental correction amount a(j) after l (j=ill, l+2+
...) are all zero, the predicted value J(ink) after time i+l of the output for the correction amount (to=1.2
.. ...) is given by the following formula.

ただし、H4(」・1.2.・・・、N)  は制御対
象のインディシャル応答のサンプリング間隔Tでのサン
プル値であり、Nは応答が充分に整定するように、すな
わち第1実施例と同様に、H,□=HN(N’>N)8
なるように選ぶものとする(第5図ン。
However, H4 (''・1.2..., N) is the sample value at the sampling interval T of the individual response of the controlled object, and N is set so that the response is sufficiently stable, that is, in the first embodiment. Similarly, H, □=HN(N'>N)8
(Figure 5).

ここで、時刻i+に時点での出力の予測値X (i十k
)  は、(42)式より、!(ink)  = 8 
(ink)+ x (i’+k)・・・・”・・・・”
・(44)で与えられるので、偏差の予測値@ (in
k)  は、@ (ink)  =  r (ink)
−X (i十k)= r (ink)−x (i’+k
)−?I (ink)・・・(45)となる。さらに、 r (i’ +k) = r (ink)であるから、
結局、 @(ink)  =e(+’十k)−i(ink)=・
・(46)となる。
Here, at time i+, the predicted value of the output at time X (i + k
) is from equation (42), ! (ink) = 8
(ink)+x (i'+k)..."..."
・Since it is given by (44), the predicted value of deviation @ (in
k) is @ (ink) = r (ink)
-X (i + k) = r (ink) - x (i'+k
)−? I (ink)...(45). Furthermore, since r (i' + k) = r (ink),
In the end, @(ink) = e(+'10k)-i(ink)=・
・It becomes (46).

いま、未来時刻i十Mまでの偏差の予測値の重み付き二
乗和J を評価関数とし、このJが最小となるように現在時刻i
の増分修正量a (i)を選ぶものとする。ここでwk
 は、未来時刻i+kにおける偏差の予測値@ (in
k)  にかける重み係数であり、例えば第1実施例と
同様に第6図のように選ぶことができる。
Now, the weighted sum of squares J of the predicted deviation values up to the future time i0M is set as the evaluation function, and the current time i is set so that this J is the minimum.
Let us choose the incremental correction amount a (i) of . here wk
is the predicted deviation value @ (in
k) is a weighting coefficient to be applied to, and can be selected as shown in FIG. 6, for example, as in the first embodiment.

Jを最小とするa (i)は、 aJ/θa (i)= 0       ”””(48
)で与えられ、(47)式、  (46)式及び(43
)式より、a J / a a (i) であるので、(48)式、  (49)式より、となる
。またδ(i)は(42)式より、δ(i)−x (+
) −x (io)” (r(+’)−x (1°))
   (r(i)−χ(1))=e(1°) −e (
i)      ・・・・””(51)と書き直せるの
で、(50)式、  (51)式より、Jを最小とする
a (i)は次式で与えられる。
a (i) that minimizes J is aJ/θa (i) = 0 """ (48
), and are given by equations (47), (46) and (43
) From the equation, a J / a a (i), so from the equations (48) and (49), it becomes. Also, from equation (42), δ(i) is δ(i)−x (+
) −x (io)” (r(+')−x (1°))
(r(i)−χ(1))=e(1°)−e(
i) ..."" (51), so from equations (50) and (51), a (i) that minimizes J is given by the following equation.

ただし、 であり、HN’ =Hn  (N’  >N)とする。however, , and HN'=Hn (N'>N).

以上で、(41)式で与えられる増分修正it a (
i)が、(47)式で定義される評価関数Jを最小とす
ることが示された。
Above, the incremental correction it a (
It was shown that i) minimizes the evaluation function J defined by equation (47).

また、(53)式の定数qk、Q及びg7は、第5図に
示した制御対象のインディシャル応答を測定し、重み関
数wk を第6図のように適当に与えることにより、あ
らかじめ算出、されるものである。
Furthermore, the constants qk, Q, and g7 in equation (53) can be calculated in advance by measuring the individual response of the controlled object shown in FIG. 5, and appropriately giving the weighting function wk as shown in FIG. It is something that will be done.

本発明による制御アルゴリズムでは、(45)式カら明
らかなように、未来の目標値r (i十k)  及び前
回の試行時の出力z(i″十kを利用しているが、これ
らの情報は、(46)式のように前回の試行時の偏差e
 (i’ +IOとして、第13図(a)のメモリ44
の中に記憶されている。
In the control algorithm according to the present invention, as is clear from equation (45), the future target value r (i 0 k) and the output z (i'' 1 k) from the previous trial are used; The information is the deviation e from the previous trial as shown in equation (46).
(As i' +IO, the memory 44 in FIG. 13(a)
is stored in the .

十分な繰り返しを経て、偏差が希望する値以内に収束し
た時は、1試行分の制御人力の系列を用いてメモリ運転
を行ってもよい。このときの構成を第17図に示す。
When the deviation converges within a desired value after sufficient repetition, memory operation may be performed using one trial's worth of manual control sequences. The configuration at this time is shown in FIG.

また、(41)式の計算時間がサンプリング時間Tと比
べて無視できない程度かかる場合は、現在時刻lにおい
て、lサンプリング後の増分修正量a(++1)を計算
するものとし、時刻l+2以降の増分修正量a (j)
 (j=i+2. ++3.・・・)をすべて零と仮定
すれば、未来時刻i+kにおける予測値δ(ink)は
、 δ(ink)  =δ(+) + a (++1) L
−5ただし、HO=0 となる。以下同様にして(47)式の評価関数Jを最小
とするa(++1)を求めてやればよい。
In addition, if the calculation time of equation (41) takes a non-negligible amount compared to the sampling time T, the incremental correction amount a(++1) after l sampling shall be calculated at the current time l, and the incremental correction amount after time l+2 Correction amount a (j)
Assuming that (j=i+2. ++3....) are all zero, the predicted value δ(ink) at future time i+k is δ(ink) = δ(+) + a (++1) L
-5 However, HO=0. Hereinafter, a(++1) that minimizes the evaluation function J of equation (47) may be found in the same manner.

本願の第4の発明の具体的実施例を第18図に示す。図
中61は同じパターンを断続的に発生する指令発生器で
あり、1試行分の目標値の系列(r (D )(J =
 ’ o +  ’ o ” 1 r・・・、1.)を
発生する。目標値の系列のは、前実施例の第13図ら)
と同様である。第18図にお゛いて、lo (lo’)
+ In(In’)は今回(前回)の試行時の制御開始
時刻及び制御終了時刻であり、さらにl a” I n
”!J (1m’ = I n’ +!J)  である
とする。
A specific embodiment of the fourth invention of the present application is shown in FIG. In the figure, 61 is a command generator that intermittently generates the same pattern, and the series of target values for one trial (r (D) (J =
' o + ' o '' 1 r..., 1.) is generated.The series of target values is as shown in Figure 13 of the previous embodiment)
It is similar to In Figure 18, lo (lo')
+ In (In') is the control start time and control end time of the current (previous) trial, and l a'' I n
”!J (1m' = I n' +!J).

62は減算器であり、今回の試行時における偏差の系列
(e (J)) (j=io、 io+1.・・・、1
.)を求める。
62 is a subtracter, and the deviation series (e (J)) (j=io, io+1..., 1
.. ).

63は、定数Q1.q2.・・・、 Q)1. f I
n fa、・・・、fイー1のメモリ、64は、今回試
行時の修正量σ(J)(J=IO。
63 is a constant Q1. q2. ..., Q)1. f I
n fa, . . . , the memory 64 of fE1 is the correction amount σ(J) (J=IO.

10”L・・・、In)のメモリで、演算器66での演
算の際に必要となるが、必ずしも1試行分すべての修正
量を記憶している必要はない。65は前回の試行時の偏
差e (J) (j=1a’、 i0°+l、 jll
l、 1.’)のメモリであり、今回の試行の際には、
減算器62の出力値すなわち偏差e (D □=io、
io”l9m、 i、) が記憶される。
A memory of 10"L..., In) is required for calculations in the arithmetic unit 66, but does not necessarily need to store all the correction amounts for one trial. 65 is the memory for the previous trial. deviation e (J) (j=1a', i0°+l, jll
l, 1. ') memory, and in this trial,
The output value of the subtracter 62, that is, the deviation e (D □=io,
io”l9m, i,) is stored.

また66は演算器であり、前回の試行が終わった後に、 u(i)=u(io)+  a (i)  (i=i。Also, 66 is a calculation unit, and after the previous trial is over, u(i)=u(io)+ a(i) (i=i.

、io+1. ・・・、i、)+1 (61a)なる演
算によって、今回の試行時の制御人力U(」)(J”o
+ lo”l+・・・、11)を算出する。ここでlo
は、今回の試行時の時刻lに対応する前回の時刻を表し
ており(第13図(b)参照)、さらにσ(」) = 
0 (J<10)とする。
, io+1. ..., i, )+1 (61a), the control human power U('')(J''o
+ lo"l+..., 11). Here, lo
represents the previous time corresponding to time l at the time of the current trial (see Figure 13(b)), and furthermore, σ('') =
0 (J<10).

67は、l試行分の制御入力のメモリで、前回の試行時
には前回の試行時の人力u (D (J=lo’ 、 
lo°+1、・・・+’n’)が記憶されており、前回
の試行が終了した後に、演算器66によって算出される
今回の試行時の人力u (j)(J=IO1to”l、
・・・、1o)が記憶され、今回の試行の際に出力され
る。
67 is a memory of control inputs for l trials, and in the previous trial, the human power u (D (J=lo',
lo°+1,...+'n') are stored, and the human power u (j) (J=IO1to"l,
..., 1o) are stored and output during the current trial.

68、69はサンプリング周期Tで閉じるサンプラであ
り、70はホールド回路、71は制御対象、u (t)
及びχ(1)はそれぞれその人力及び出力である。また
時刻10以後l、までの制御人力u(D(j・l’l’
l+lli、+2.・・・、1.)はすべて零とすれば
よい。
68 and 69 are samplers that close at the sampling period T, 70 is a hold circuit, 71 is a controlled object, u (t)
and χ(1) are its manpower and output, respectively. Moreover, the control human power u(D(j・l'l'
l+lli, +2. ..., 1. ) can all be set to zero.

62〜70は制御系!こおいて、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
イクロコンピユータによって簡単に実現できる。また、
制御対象71の中にすでに何らかの制御系(?ili償
器、内部ループ等)が含まれていても構わない。
62-70 are control systems! Here, the part usually called a controller can be easily realized using a general-purpose digital circuit or a microcomputer. Also,
It does not matter if the controlled object 71 already includes some kind of control system (compensator, inner loop, etc.).

ここで(61)式の導出を行う。Here, equation (61) is derived.

第1′8図及び(61a) 式より、今回の試行時の時
刻lにおける制御対象の入出力関係は第19図のように
なる。ただし、サンプラ及びホールド回路は制御対象に
含まれるものとする。また、前回の試行時の時刻l°に
おいては、第20図の関係が成り立つため、第19図、
第20図より第21図の関係が得られる。
From FIG. 1'8 and equation (61a), the input-output relationship of the controlled object at time l during the current trial is as shown in FIG. However, the sampler and hold circuit shall be included in the control target. Also, at time 1° during the previous trial, the relationship shown in FIG. 20 holds; therefore, as shown in FIG.
The relationship shown in FIG. 21 can be obtained from FIG. 20.

第21図において、時刻Iの修正量σ(])に対する出
力をδ(1)、すなわち δ(i)会x (+) −x (i’)  ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・(62)と定義し、時刻1
+1以降の修正量σ(j) (j=i↓1゜1+2.・
・・)はすべてσ(i)の値をとるものと仮定すると、
修正量に対する出力の時刻i+l以後の予測値?j (
ink) (K=1.2.・・・)は次式で与えられる
In Fig. 21, the output for the correction amount σ(]) at time I is δ(1), that is, δ(i) x (+) −x (i')...
・・・・・・・・・・・・・・・(62) is defined, and time 1
Correction amount σ(j) after +1 (j=i↓1゜1+2.・
) all take the value of σ(i), then
Predicted value of output after time i+l for correction amount? j (
ink) (K=1.2...) is given by the following equation.

ただし、Hh (j=1.2.・・・、N)  は制御
対象のインディシャル応答のサンプリング間隔Tでのサ
ンプル値であり、Nは応答が充分に整定するように、す
なわち第1実施例と同様に、HN’ = H++ (N
’ >N)となるように選ぶものとする(第5図)。
However, Hh (j=1.2..., N) is the sample value at the sampling interval T of the individual response of the controlled object, and N is set so that the response is sufficiently stabilized, that is, in the first embodiment. Similarly, HN' = H++ (N
'>N) (Figure 5).

ここで、時刻i+にでの出力の予測値 T (ink)  は、(62)式より、T (ink
)  = δ(ink)+ x (i°+k)=・=・
 (64)で与えられるので、偏差の予測値@ (in
k)  は、@ (ink)  = r (ink)−
t (ink)=  r (ink)−x (i’ +
k)−’l (ink)”・(65)となる。さらに、 r (i’ +k) = r (ink)であるから、
結局、 @(ink)  =e(i’+k)−3(ink)””
・・・・(66)となる。
Here, the predicted value T (ink) of the output at time i+ is calculated from equation (62) as T (ink
) = δ(ink)+x (i°+k)=・=・
(64), so the predicted value of deviation @ (in
k) is @ (ink) = r (ink)−
t(ink)=r(ink)−x(i'+
k)-'l (ink)''・(65) Furthermore, since r (i' + k) = r (ink),
In the end, @(ink) = e(i'+k)-3(ink)""
...(66).

いま、時刻1+1からi十Mまでの偏差の予測値の重み
付き二乗和j J=ΣWb  (@ (ink) ) ”   ・・・
・・・・・・(67)を評価関数とし、このJが最小と
なるように時刻lの修正量σ(i)を選ぶものとする。
Now, the weighted sum of squares of the predicted deviation values from time 1+1 to i0M is J = ΣWb (@ (ink) ) ”...
(67) is used as an evaluation function, and the correction amount σ(i) at time l is selected so that J is minimized.

ここでwk は、時刻i十kにふける偏差の予測値@ 
(ink)  にかける重み係数であり、第1実施例と
同様に第6図に示すものとすることができる。
Here, wk is the predicted deviation value @
(ink) is a weighting coefficient to be applied to, and can be shown in FIG. 6 as in the first embodiment.

Jを最小とするσ(1)は、 aJ/θσ(i)=O・・・・・・・・・・(68)で
あるから、(68)式、  (69)式より、となり、
(70)式を満足するσ(i)は次式で与えられる。
σ(1) that minimizes J is aJ/θσ(i)=O (68), so from equations (68) and (69),
σ(i) that satisfies equation (70) is given by the following equation.

ただし、 であり、H,’=H,(N” >N)とする。however, , and H,'=H, (N''>N).

以上で、(61)式の時刻lでの修正量σ(1)が、(
67)式で定義される評価関数Jを最小とすることを示
した。
Above, the correction amount σ(1) at time l in equation (61) is (
67) It was shown that the evaluation function J defined by the formula is minimized.

また、(73)式の定数qk及びf。は、第5図に示し
た制御対象のインディシャル応答を測定し、重み係数w
k を適当に与えることにより、あらかじめ算出される
ものである。
Also, the constants qk and f in equation (73). measures the individual response of the controlled object shown in Fig. 5, and calculates the weighting coefficient w
It is calculated in advance by giving k appropriately.

本発明による制御アルゴリズムでは、前回の試行が終了
した後に、今回の試行時の入力u(j)(j=1o+i
o”L・・・、11)を演算器66で算出し、その後に
今回の試行を行うことが可能である。これは、制御対象
の出力をリアルタイムでフィードバックせずに1試行前
の値を有効に利用しているためで、制御人力のリアルタ
イムでの計算は一切必要としない。
In the control algorithm according to the present invention, after the previous trial ends, the input u(j) (j=1o+i
o”L..., 11) can be calculated by the calculator 66, and then the current trial can be performed.This allows the value of the previous trial to be calculated without feeding back the output of the controlled object in real time. This is because it is used effectively, and there is no need for real-time human control calculations.

十分な試行を経て、偏差が希望する値以内に収束した時
は、メモリ87に記憶されている1試行分の制御人力の
系列を用いてメモリ運転を行ってもよい。このときの構
成を第22図に示す。
When the deviation converges within a desired value after sufficient trials, memory operation may be performed using the series of manual control operations for one trial stored in the memory 87. The configuration at this time is shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に説明したように、本願の第1の発明によれば、過
去の偏差、現在の偏差、過去の増分修正量、過去の制御
入力、及びあらかじめ定められる定数を用いて、簡単な
四則演算により、一定周期を持つ目標値に制御量が最適
に追従する制御アルゴリズムが得られ、これを汎用のデ
ィジタル回路あるいはマイクロコンビ二一夕で実現する
ことにより、従来のものよりも追従精度が格段によい制
御系を実現することができる。
As explained above, according to the first invention of the present application, by using the past deviation, the current deviation, the past incremental correction amount, the past control input, and the predetermined constant, four simple arithmetic operations are performed. , a control algorithm has been obtained in which the controlled variable optimally follows a target value with a constant period, and by realizing this using a general-purpose digital circuit or a microcombiner, the tracking accuracy is much better than that of conventional methods. A control system can be realized.

本願の第2の発明によれば、過去の偏差、過去の修正量
、過去の制御人力、及びあらかじめ定められる定数を用
いて、簡単な四則演算により、−定周期を持つ目標値に
出力が最適に追従する制御アルゴリズムが得られ、これ
を汎用のディジクル回路あるいはマイクロコンピュータ
で実現することにより、従来のもの・よりも追従精度が
格段によい制御系を実現することができる。
According to the second invention of the present application, by using past deviations, past correction amounts, past control human power, and predetermined constants, through simple arithmetic operations, the output is optimally adjusted to a target value with a - constant period. By using a general-purpose digital circuit or a microcomputer to implement this control algorithm, it is possible to realize a control system with much better tracking accuracy than conventional ones.

本願の第3の発明によれば、前回の試行時の偏差及び制
御人力と、現在の偏差と、過去の増分′2正量と、あら
かじめ定められる定数とを用いて、簡単な四則演算によ
り、同じパターンを繰り返す目標値に制御対象の出力が
最適に追従する制御アルゴリズムが得られ、これを汎用
のディジタル回路あるいはマイクロコンビ二一夕で実現
することにより、従来のものよりも追従精度が格段によ
い制御系を実現することができる。
According to the third invention of the present application, by using the deviation and control human power from the previous trial, the current deviation, the past increment '2 positive amount, and a predetermined constant, by simple four arithmetic operations, A control algorithm has been obtained in which the output of the controlled object optimally follows the target value that repeats the same pattern, and by realizing this using a general-purpose digital circuit or a microcombiner, the tracking accuracy is much higher than that of conventional methods. A good control system can be realized.

本願の第4の発明によれば、前回の試行時の偏差及び制
御入力と、あらかじめ定められる定数とを用いて、簡単
な四則演算により、同じパターンを繰り返す目標値に制
御対象の出力が最適に追従する制御アルゴリズムが得ら
れ、これを汎用のディジタル回路あるいはマイクロコン
ビエータで実現することにより、従来のものよりも追従
精度が格段によい制御系を実現することができる。さら
に、上述の計算は各試行の間で行えばよく、試行時には
計算を一切必要としないため、従来のものより短いサン
プリング周期で制御することが可能となる。これもまた
、追従精度の向上に結びつくものである。
According to the fourth invention of the present application, the output of the controlled object is optimized to the target value that repeats the same pattern by using the deviation from the previous trial, the control input, and a predetermined constant through simple arithmetic operations. By obtaining a tracking control algorithm and implementing it using a general-purpose digital circuit or micro combinator, a control system with much better tracking accuracy than conventional systems can be realized. Furthermore, the above-mentioned calculation only needs to be performed between each trial, and no calculation is required at the time of trial, so it is possible to perform control with a shorter sampling period than in the conventional method. This also leads to improvement in tracking accuracy.

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

第1図は本願の第1の発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図、第2図〜第4図は制御対象の入出力の関係を示す
ブロック図、第5図は制御対象のインディシャル応答の
説明図、第6図は重み係数の1例を示す説明図、第7図
はメモリ運転時の構成例を示すブロック図、第8図は本
願の第2の発明の実施例の構成を示すブロック図、第9
図〜第11図は制御対象の人出力の関係を示すブロック
図、第12図はメモリ運転時の構成例を示すブロック図
、第13図(a)は本願の第3の発明の実施例の構成を
示すブロック図、第13図(b)はその際の目標値の一
例、第14図〜第16図は制御対象の入出力の関係を示
すブロック図、第17図はメモリ運転時の構成例を示す
ブロック図、第18図は本願の第4の発明の実施例の構
成を示すブロック図、第19図〜第21図は制御対象の
入出力の関係を示すブロック図、第22図は十分な試行
後のメモリ運転時の構成例を示すブロック図、第23図
は繰り返し制御系の構成を示すブロック図、第24図は
繰り返し目標値の例である。 に指令発生器    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      to、 11:サンブラ12:
ホールド回路   13:制御対象14:最適な制御入
力1周期分のメモリ21:指令発生器    22:減
算器23:定数のメモリ 24:過去1周期分の偏差のメモリ 25:過去の修正量のメモリ 26:過去の制御入力のメモリ 27:演算器      28:加算器29.30:サ
ンプラ    31:ホールド回路32:制御対象 33:最適な制御人力1周期分のメモリ41:指令発生
器    42:減算器43:定数のメモリ44:偏差
のメモリ45:過去の増分修正量のメモリ 46′:制御入力のメモリ 47:演算器      48:積算器49:加算器 
     50.51:サンブラ52:ホールド回路 
  53:制御対象54:最適な制御人力1試行分のメ
モリ61:指令発生器    62:減算器63:定数
のメモリ64:修正量のメモリ65:1試行分の制御偏
差のメモリ 66:演算器 67:l試行分の制御入力のメモリ 68、69 :サンプラ 70:ホールド回、路   71:制御対象特許出願人
   株式会社 安用電機製作所代 理 人   小 
堀  益(ほか2名)第2図 u(i’) 第3図 第4図 第5図 0123         N 第7図 第9図 u(i″) 第10図 第11図 第12図 第14図 u(i’) 第15図 第16図 第17図 第13図 (b) 「(+) 第19図 u(iつ 第20図 第21図 第22図 第23図 第24図 (a)
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the first invention of the present application, Figs. 2 to 4 are block diagrams showing the input/output relationship of the controlled object, and Fig. 5 is the individual response of the controlled object. FIG. 6 is an explanatory diagram showing one example of weighting coefficients, FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration during memory operation, and FIG. 8 is a configuration of an embodiment of the second invention of the present application. Block diagram, No. 9
11 are block diagrams showing the relationship between the human outputs of the controlled object, FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration during memory operation, and FIG. A block diagram showing the configuration, FIG. 13(b) is an example of the target value at that time, FIGS. 14 to 16 are block diagrams showing the relationship between input and output of the controlled object, and FIG. 17 is the configuration during memory operation. A block diagram showing an example, FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the fourth invention of the present application, FIGS. 19 to 21 are block diagrams showing the relationship between input and output of the controlled object, and FIG. FIG. 23 is a block diagram showing a configuration example of a memory operation after sufficient trials, FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a repetitive control system, and FIG. 24 is an example of a repetitive target value. Command generator 2: Subtractor 3: Memory for constants 4: Memory for past one cycle's worth of deviation 5: Memory for past incremental correction amounts 6: Memory for past control inputs 7: Arithmetic unit 8: Integrator 9: Adder to, 11: Sampler 12:
Hold circuit 13: Control object 14: Memory for one cycle of optimal control input 21: Command generator 22: Subtractor 23: Memory for constants 24: Memory for deviation for one past cycle 25: Memory for past correction amounts 26 : Memory of past control inputs 27: Arithmetic unit 28: Adder 29.30: Sampler 31: Hold circuit 32: Controlled object 33: Memory for one cycle of optimal control human power 41: Command generator 42: Subtractor 43: Constant memory 44: Deviation memory 45: Past incremental correction amount memory 46': Control input memory 47: Arithmetic unit 48: Integrator 49: Adder
50.51: Sampler 52: Hold circuit
53: Controlled object 54: Optimal control Memory for one trial of human power 61: Command generator 62: Subtractor 63: Memory for constants 64: Memory for correction amount 65: Memory for control deviation for one trial 66: Arithmetic unit 67 : Memory for control inputs for l trials 68, 69 : Sampler 70 : Hold circuit, circuit 71 : Patent applicant for control object Ayuo Electric Manufacturing Co., Ltd. Representative Person Small
Masu Hori (and 2 others) Figure 2 u (i') Figure 3 Figure 4 Figure 5 0123 N Figure 7 Figure 9 u (i'') Figure 10 Figure 11 Figure 12 Figure 14 u (i') Figure 15 Figure 16 Figure 17 Figure 13 (b) (+) Figure 19 u (i Figure 20 Figure 21 Figure 22 Figure 23 Figure 24 (a)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一定周期で同じパタ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制御対象に入力を加える制御系
において、 現在のサンプリング時刻iにおける制御入力u(i)を ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、i’現在時刻より1周期前のサンプリング時刻 a(j):サンプリング時刻jにおける増分修正量 i_o:増分修正量の初期値を設定した時刻 であり、 現在の時刻の増分修正量a(j)は、制御対象の動特性
に関する情報と、現在及び過去1周期間の制御偏差と、
過去の増分修正量とを用いて決定される。 とすることを特徴とする周期的目標値に最適に追従する
制御方式。 2、現在時刻における増分修正量a(i)を、現在時刻
からMサンプリング回数未来までの制御偏差の予測値■
(j)(j=i+1、i+2、・・・、i+M)の重み
付き2乗和▲数式、化学式、表等があります▼(W_k
は重み係数) が最小となるように決定することを特徴とする請求項1
記載の周期的目標値に最適に追従する制御方式。 3、制御対象の動特性に関する情報として、制御対象の
インディシャル応答のサンプリング値を利用することを
特徴とする請求項1記載の周期的目標値に最適に追従す
る制御方式。 4、現在時刻における増分修正量a(i)を、▲数式、
化学式、表等があります▼ ここで、 e(i):時刻iにおける偏差 N:制御系のインディシャル応答のサンプリング点数 M:制御偏差の予測点数 {q_k(k=1、・・・、M)、Q、g_n(n=1
、・・・、M−1)}制御系のインディシャル応答のサ
ンプル値と、 制御偏差の予測値にかける重みとで定まる定数とするこ
とを特徴とする請求項1記載の周期的目標値に最適に追
従する制御方式。 5、充分な繰り返しを経て制御偏差が希望する値以下に
収束した後は、メモリに記録されている1周期分の入力
によるメモリ運転を行うことを特徴とする請求項1記載
の周期的目標値に最適に追従する制御方式。 6、計算時間の遅れを考慮して、現在時刻iにおいて増
分修正量a(i)の代わりにa(i+1)を決定し、そ
の値を時刻i+1で利用することを特徴とする請求項1
記載の周期的目標値に最適に追従する制御方式。 7、一定周期で同じパタ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制御対象に入力を加える制御系
において、 過去1周期間の偏差及び入力と、過去の修正量とを記憶
するメモリを有し、 現在のサンプリング時刻iにおける制御入力u(i)を u(i)=u(i’)+σ(i) ここで、i’は現在時刻iより1周期前の時刻を表し、
σ(i)は現在時刻iにおける修正量で、制御対象の動
特性に関する情報と、過去1周期間の偏差と、過去の修
正量とを用いて決定される。 とすることを特徴とする周期的目標値に最適に追従する
制御方式。 8、現在時刻における修正量σ(i)を、現在時刻から
Mサンプリング回数未来までの制御偏差の予測値■(j
)(j=i+1、i+2、・・・、i+M)の重み付き
二乗和 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、W_kは重み係数) が最小となるように決定することを特徴とする請求項7
記載のサンプリング制御方式。 9、制御対象の動特性に関する情報として、制御対象の
インディシャル応答のサンプリング値を利用することを
特徴とする請求項7記載のサンプリング制御方式。 10、現在のサンプリング時刻iにおける修正量σ(i
)を、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、 e(i’+k):時刻i’+kにおける偏差 N:制御系のインディシャル応答のサンプリング点数 M:制御偏差の予測点数 {q_k(k=1、・・・、M)、f_n(n=1、・
・・、N−1)}制御系のインディシャル応答のサンプ
ル値と、制御偏差の予測値にかける重みとで定まる定数 とすることを特徴とする請求項7記載の周期的目標値に
最適に追従する制御方式。 11、十分な繰り返しを経て制御偏差が希望する値以下
に収束した後は、メモリに記録されている1周期分の入
力によるメモリ運転を行うことを特徴とする請求項7記
載のサンプリング制御方式。 12、同じパタンを断続的に繰り返す目標値に制御対象
の出力を一致させるよう制御入力を加える制御系におい
て、 制御入力、偏差及び増分修正量を記憶するメモリを有し
、各サンプリング時刻iにおける制御入力u(i)を ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、i′:前回の試行時のiに対応する時刻 a(j):時刻jにおける増分修正量 i_o:今回の試行を開始した時刻であり、 時刻iにおける増分修正量a(i)は、制御対象の動特
性に関する情報と、時刻iにおける偏差と、前回の試行
時の偏差と、時刻i−1より数サンプリング回数前まで
の過去の増分修正量とを用いて決定される。 とすることを特徴とする周期的目標値に最適に追従する
制御方式。 13、時刻iにおける増分修正量a(i)を、時刻iか
らMサンプリング回数未来までの偏差の予測値■(j)
(j=i+1、i+2、・・・、i+M)の重み付き二
乗和▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、W_kは重み係数) が最小となるように決定することを特徴とする請求項1
2記載のサンプリング制御方式。14、制御対象の動特
性に関する情報として、制御対象のインディシャル応答
のサンプリング値を利用することを特徴とする請求項1
2記載のサンプリング制御方式。 15、現在時刻iにおける増分修正量a(i)を、▲数
式、化学式、表等があります▼ ここで、 e(i):時刻iにおける偏差 N:制御系のインディシャル応答のサンプリング点数 M:制御偏差の予測点数 {q_k(k=1、・・・、M)、Q、g_n(n=1
、・・・、N−1)}制御系のインディシャル応答のサ
ンプル値と、 制御偏差の予測値にかける重みとで定まる定数とするこ
とを特徴とする請求項12記載の周期的目標値に最適に
追従する制御方式。 16、十分な試行を経て、制御偏差が希望する値以下に
収束した後は、メモリに記録してある1試行分の入力に
よるメモリ運転を行うことを特徴とする請求項12記載
のサンプリング制御方式。 17、計算時間の遅れを考慮して、時刻iにおいて増分
修正量a(i)ではなくa(i+1)を決定し、その値
を時刻i+1で利用することを特徴とする請求項12記
載のサンプリング制御方式。 18、前回の試行時の偏差とあらかじめ定めた定数より
算出された値を記憶するメモリを有し、制御入力u(i
)を決定する際にそれらの値を利用することを特徴とす
る請求項12記載のサンプリング制御方式。 19、同じパタンを断続的に繰り返す目標値に制御対象
の出力を一致させるよう制御入力を与える制御系におい
て、 1試行分の、制御入力及び偏差と、修正量と、予め定め
られる定数とを記憶するメモリを有し、各サンプリング
時刻iにおける制御入力u(i)をu(i)=u(i’
)+σ(i) ここで、i’は前回の試行時の、時刻iに対応する時刻
を表し、σ(i)は現在時刻iにおける修正量で、制御
対象の動特性に関する情報と、前回の試行時の偏差と、
時刻i以前の修正量とを用いて決定される。 とすることを特徴とする周期的目標値に最適に追従する
制御方式。 20、各試行の終了後に次の試行のための1試行分の制
御入力の系列を算出し、メモリに記憶することによって
、各試行時にはメモリ運転を行うことを特徴とする請求
項19記載のサンプリング制御方式。 21、時刻iにおける修正量σ(i)を、時刻iからM
サンプリング回数未来までの制御偏差の予測値■(j)
(j=i+1、i+2、・・・、i+M)の重み付き二
乗和▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、W_kは重み係数) が最小となるように決定することを特徴とする請求項1
9記載のサンプリング制御方式。22、制御対象の動特
性に関する情報として、制御対象のインディシャル応答
のサンプリング値を利用することを特徴とする請求項1
9記載のサンプリング制御方式。 23、サンプリング時刻iにおける修正量σ(i)を、
▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、 e(i’+k):時刻i’+kにおける偏差 N:制御系のインディシャル応答のサンプリング点数 M:制御偏差の予測点数 {q_k(k=1、・・・、M)、f_n(n=1、・
・・、N−1)}制御系のインディシャル応答のサンプ
ル値と、 制御偏差の予測値にかける重みとで定まる定数とするこ
とを特徴とする請求項19記載の周期的目標値に最適に
追従する制御方式。 24、十分な繰り返しを経て制御偏差が希望する値以下
に収束した後は、メモリに記録されている1試行分の入
力の系列を各試行間で変更することなしに毎回利用して
、メモリ運転を行うことを特徴とする請求項19記載の
サンプリング制御方式。
[Claims] 1. In a control system that adds input to a controlled object so that the output of the controlled object matches a target value that repeats the same pattern at a constant cycle, the control input u(i) at the current sampling time i is set to ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Here, i' Sampling time a(j) one cycle before the current time: Incremental correction amount at sampling time j i_o: Time at which the initial value of the incremental correction amount was set, The incremental correction amount a(j) at the current time is based on information regarding the dynamic characteristics of the controlled object, the control deviation between the current and past cycles,
It is determined using the past incremental correction amount. A control method that optimally follows a periodic target value. 2. The incremental correction amount a(i) at the current time is the predicted value of the control deviation from the current time to M sampling times in the future.
Weighted sum of squares of (j) (j=i+1, i+2,..., i+M) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(W_k
is a weighting coefficient). Claim 1:
A control method that optimally follows the stated periodic target value. 3. A control method that optimally follows a periodic target value according to claim 1, wherein a sampling value of an individual response of the controlled object is used as information regarding the dynamic characteristics of the controlled object. 4. The incremental correction amount a(i) at the current time is expressed as:
There are chemical formulas, tables, etc. ▼ Here, e(i): Deviation at time i N: Number of sampling points for the individual response of the control system M: Number of predicted control deviation points {q_k (k=1,...,M) , Q, g_n (n=1
, . . . , M-1)} The periodic target value according to claim 1, wherein the periodic target value is a constant determined by a sample value of an individual response of the control system and a weight to be applied to a predicted value of the control deviation. Control method that follows optimally. 5. After the control deviation converges to a desired value or less through sufficient repetition, memory operation is performed based on one cycle's worth of input recorded in the memory, the periodic target value according to claim 1. A control method that optimally follows. 6. Claim 1, characterized in that a(i+1) is determined instead of the incremental correction amount a(i) at the current time i, taking into account the delay in calculation time, and that value is used at the time i+1.
A control method that optimally follows the stated periodic target value. 7. In a control system that applies input to a controlled object so that the output of the controlled object matches a target value that repeats the same pattern at a constant cycle, a memory that stores the deviation and input during the past cycle and the past correction amount is used. and the control input u(i) at the current sampling time i is u(i)=u(i')+σ(i), where i' represents the time one cycle before the current time i,
σ(i) is the amount of correction at the current time i, and is determined using information regarding the dynamic characteristics of the controlled object, the deviation during the past cycle, and the amount of correction in the past. A control method that optimally follows a periodic target value. 8. The correction amount σ(i) at the current time is expressed as the predicted control deviation value ■(j
) (j = i + 1, i + 2, ..., i + M) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (where W_k is a weighting coefficient) is determined so that it is minimized. Claim 7
Sampling control method described. 9. The sampling control method according to claim 7, wherein a sampled value of an individual response of the controlled object is used as the information regarding the dynamic characteristics of the controlled object. 10. Correction amount σ(i
), ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ Here, e(i'+k): Deviation at time i'+k N: Number of sampling points of the individual response of the control system M: Number of predicted control deviation points {q_k( k=1,...,M), f_n(n=1,...
. . , N-1)} Optimal for the periodic target value according to claim 7, characterized in that it is a constant determined by the sample value of the individual response of the control system and the weight to be applied to the predicted value of the control deviation. Control method to follow. 11. The sampling control method according to claim 7, wherein after the control deviation converges to a desired value or less through sufficient repetition, memory operation is performed based on one cycle's worth of input recorded in the memory. 12. In a control system that applies control input so that the output of the controlled object matches a target value that repeats the same pattern intermittently, it has a memory that stores the control input, deviation, and incremental correction amount, and controls the control at each sampling time i. Input u(i) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Here, i′: Time corresponding to i in the previous trial a(j): Incremental correction amount at time j i_o: Start of the current trial The incremental correction amount a(i) at time i is based on information about the dynamic characteristics of the controlled object, the deviation at time i, the deviation from the previous trial, and several sampling times before time i-1. is determined using the past incremental correction amount. A control method that optimally follows a periodic target value. 13. The incremental correction amount a(i) at time i is the predicted deviation value ■(j) from time i to M sampling times in the future.
A claim characterized in that the weighted sum of squares of (j=i+1, i+2,..., i+M) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (where W_k is a weighting coefficient) is determined to be the minimum Item 1
The sampling control method described in 2. 14. Claim 1, characterized in that the sampling value of the individual response of the controlled object is used as the information regarding the dynamic characteristics of the controlled object.
The sampling control method described in 2. 15. The incremental correction amount a(i) at the current time i is ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ Where, e(i): Deviation N at time i: Number of sampling points M of the individual response of the control system: Predicted number of control deviation points {q_k (k=1, ..., M), Q, g_n (n=1
, . . . , N-1)} The periodic target value according to claim 12, wherein the periodic target value is a constant determined by a sample value of an individual response of the control system and a weight to be applied to a predicted value of the control deviation. Control method that follows optimally. 16. The sampling control method according to claim 12, wherein after the control deviation converges to a desired value or less after sufficient trials, memory operation is performed using the input for one trial recorded in the memory. . 17. The sampling according to claim 12, wherein the incremental correction amount a(i+1) is determined at time i, instead of a(i), in consideration of the calculation time delay, and that value is used at time i+1. control method. 18. It has a memory that stores the value calculated from the deviation from the previous trial and a predetermined constant, and the control input u(i
13. The sampling control system according to claim 12, wherein those values are used when determining . 19. In a control system that provides a control input so that the output of a controlled object matches a target value that repeats the same pattern intermittently, one trial's worth of control input, deviation, correction amount, and predetermined constants are stored. control input u(i) at each sampling time i as u(i)=u(i'
) + σ(i) Here, i' represents the time corresponding to time i during the previous trial, and σ(i) is the amount of correction at the current time i, which combines information about the dynamic characteristics of the controlled object and the previous trial. Deviation during trial and
The correction amount before time i is determined. A control method that optimally follows a periodic target value. 20. Sampling according to claim 19, characterized in that after each trial ends, a sequence of control inputs for one trial for the next trial is calculated and stored in memory, thereby performing memory operation at each trial. control method. 21. The correction amount σ(i) at time i is calculated from time i to M
Sampling count Predicted value of control deviation until the future■(j)
A claim characterized in that the weighted sum of squares of (j=i+1, i+2,..., i+M) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (where W_k is a weighting coefficient) is determined to be the minimum Item 1
9. The sampling control method described in 9. 22. Claim 1, characterized in that the sampling value of the individual response of the controlled object is used as the information regarding the dynamic characteristics of the controlled object.
9. The sampling control method described in 9. 23. The correction amount σ(i) at sampling time i is
▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ Here, e(i'+k): Deviation at time i'+k N: Number of sampling points of the individual response of the control system M: Number of predicted control deviation points {q_k (k=1 ,...,M), f_n(n=1,.
. . , N-1)} Optimal for the periodic target value according to claim 19, characterized in that it is a constant determined by the sample value of the individual response of the control system and the weight to be applied to the predicted value of the control deviation. Control method to follow. 24. After the control deviation converges to the desired value or less after sufficient repetitions, the input sequence for one trial recorded in memory is used every time without changing between each trial, and memory operation is performed. 20. The sampling control method according to claim 19, wherein:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991016674A1 (en) * 1990-04-20 1991-10-31 Fanuc Ltd Discrete type repetition control method and apparatus therefor
WO1992014197A1 (en) * 1991-02-08 1992-08-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Model forecasting controller
JP2020021411A (en) * 2018-08-03 2020-02-06 富士電機株式会社 Control device, control method, and program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518770A (en) * 1978-07-25 1980-02-09 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Controller for sampled value of servo system
JPS59144903A (en) * 1983-02-07 1984-08-20 Hitachi Ltd positioning control device
JPS62118406A (en) * 1985-11-19 1987-05-29 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Control system using information of future target value, past manipulated variable and deviation at time of trial
JPS6472201A (en) * 1987-09-11 1989-03-17 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Control system following up optimumly periodical target value

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518770A (en) * 1978-07-25 1980-02-09 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Controller for sampled value of servo system
JPS59144903A (en) * 1983-02-07 1984-08-20 Hitachi Ltd positioning control device
JPS62118406A (en) * 1985-11-19 1987-05-29 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Control system using information of future target value, past manipulated variable and deviation at time of trial
JPS6472201A (en) * 1987-09-11 1989-03-17 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Control system following up optimumly periodical target value

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991016674A1 (en) * 1990-04-20 1991-10-31 Fanuc Ltd Discrete type repetition control method and apparatus therefor
WO1992014197A1 (en) * 1991-02-08 1992-08-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Model forecasting controller
JP2020021411A (en) * 2018-08-03 2020-02-06 富士電機株式会社 Control device, control method, and program

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