JP2781886B2 - Control device and control method - Google Patents

Control device and control method

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JP2781886B2
JP2781886B2 JP63247928A JP24792888A JP2781886B2 JP 2781886 B2 JP2781886 B2 JP 2781886B2 JP 63247928 A JP63247928 A JP 63247928A JP 24792888 A JP24792888 A JP 24792888A JP 2781886 B2 JP2781886 B2 JP 2781886B2
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【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 この発明は閉ループ系を構成するコントローラ等の制
御装置に関する。
The present invention relates to a control device such as a controller constituting a closed loop system.

(b) 従来の技術 従来のこの種のコントローラは、主として第10図
(A)または(B)に示すような構成になっている。同
図(A)に示すコントローラはF.F要素(フィードフォ
ワード要素)とF.B要素(フィードバック要素)を有
し、目標値からなる外生信号を受けて制御量を出力す
る。また、同図(B)に示すコントローラはオブザーバ
ーを含むF.B要素からなり、制御対象の状態量をオブザ
ーバーで推定することによりゲイン制御を行うようにし
ている。何れのコントローラも時々刻々の制御対象出力
の情報と外生信号の情報とからその時々の操作量を決定
するものである。
(B) Conventional technology This type of conventional controller mainly has a configuration as shown in FIG. 10 (A) or (B). The controller shown in FIG. 2A has an FF element (feedforward element) and an FB element (feedback element), and outputs a control amount in response to an external signal consisting of a target value. Further, the controller shown in FIG. 3B is made up of an FB element including an observer, and performs gain control by estimating the state quantity of the control target with the observer. Each controller determines the operation amount at each time from information on the output of the control target and information on the external signal every moment.

(c) 発明が解決しようとする課題 しかしながら時々刻々の情報だけからフィードバック
制御を行う場合、無駄時間(操作量を加えたにもかかわ
らず制御対象に出力が現れないと判定される時間)が大
きかったり、時定数が大きいときには制御しにくいこと
が多い。すなわちオーバーシュートが大きくなり目標値
に達するまでに時間がかかる問題がある。
(C) Problems to be Solved by the Invention However, when feedback control is performed only from the momentary information, the dead time (the time when it is determined that no output appears on the control target despite the addition of the operation amount) is large. Or when the time constant is large, it is often difficult to control. That is, there is a problem that the overshoot increases and it takes time to reach the target value.

そこでこの発明の目的は、操作量の時間パターンの種
別を判定することにより操作量の修正量を決定するよう
にして、上記の問題を解決することのできる制御装置及
び制御方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a control device and a control method which can solve the above problem by determining the correction amount of the operation amount by determining the type of the time pattern of the operation amount. is there.

(d) 課題を解決するための手段 請求項1に記載した発明は、制御対象に対して与えら
れる所定時間の範囲の操作量の時間パターンを基本操作
量時間パターンとして予め複数個保持する基本操作量時
間パターン保持部と、 現に制御している制御対象に与えている操作量の時間
パターンを現操作量時間パターンとして保持する現操作
量時間パターン保持部と、 前記基本操作量時間パターン保持部に記憶されている
基本操作量時間パターンと、前記現操作量時間パターン
とを比較して、前記現操作量時間パターンの種別を判定
する判定部と、 前記判定部の判定結果を用いて制御対象に与える操作
量に修正を加え、制御対象に出力する操作量修正部と、
を備えてなることを特徴とする。
(D) Means for Solving the Problems The invention described in claim 1 is a basic operation in which a plurality of time patterns of operation amounts within a predetermined time range given to a control target are previously stored as basic operation amount time patterns. An amount time pattern holding unit, a current operation amount time pattern holding unit that holds a time pattern of the operation amount given to the control object currently being controlled as a current operation amount time pattern, and a basic operation amount time pattern holding unit. The stored basic manipulated variable time pattern and the current manipulated variable time pattern are compared with each other, and a determination unit that determines the type of the current manipulated variable time pattern is used as a control target using the determination result of the determination unit. An operation amount correction unit that corrects the operation amount to be given and outputs the operation amount to a control target;
It is characterized by comprising.

請求項2に記載した発明は、請求項1の制御装置にお
いて、さらに、制御対象から出力される所定時間の範囲
の制御量の時間パターンを基本制御量時間パターンとし
て予め複数個保持する基本制御量時間パターン保持部
と、 現に制御している制御対象から出力される制御量の時
間パターンを現制御量時間パターンとして保持する現制
御量時間パターン保持部と、 前記基本制御量時間パターン保持部に記憶されている
基本制御量時間パターンと、前記現制御量時間パターン
とを比較して、前記現制御量時間パターンの種別を判定
する第2の判定部とを備え、前記操作量修正部は前記判
定部及び第2の判定部の判定結果を用いて制御対象に与
える操作量に修正を加え、制御対象の出力することを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the control device according to the first aspect, a basic control amount in which a plurality of time patterns of the control amount within a predetermined time range outputted from the control target are previously stored as the basic control amount time pattern. A time pattern holding unit, a current control amount time pattern holding unit that holds a time pattern of a control amount output from a currently controlled control object as a current control amount time pattern, and a basic control amount time pattern holding unit. A second control unit that compares the basic control amount time pattern and the current control amount time pattern, and determines the type of the current control amount time pattern. The operation amount given to the control target is corrected using the determination results of the unit and the second determination unit, and the control target is output.

また、請求項3に記載した発明は、前記操作量修正部
がファジィ推論部を含むことを特徴とする。
The invention described in claim 3 is characterized in that the operation amount correction unit includes a fuzzy inference unit.

(e) 作用 請求項1に記載した発明においては、現に制御してい
る制御対象に対して出力される所定時間の範囲の操作量
の時間パターンを保持し、その保持しているパターンを
基本パターンとを比較して現操作量の時間パターンの種
別を判定する。そしてその判定の結果に応じて主コント
ローラ等から出力される操作量に修正を加えるようにす
る。この場合、操作量に対して修正を加えるようにして
いるのであって、制御パラメータは変更しない。したが
って、制御対象の動特性を求める必要がなく、制御パラ
メータの変更もないために、制御系が不安定になること
がない。このように操作量の判定をそれまでの操作量の
時間パターン種別によって行うためにオーバーシュート
が小さくなり、また速応性が高くなる。
(E) Function According to the first aspect of the present invention, a time pattern of an operation amount in a predetermined time range output to a control target that is currently being controlled is held, and the held pattern is used as a basic pattern. To determine the type of the time pattern of the current manipulated variable. Then, the operation amount output from the main controller or the like is modified according to the result of the determination. In this case, the operation amount is corrected, and the control parameter is not changed. Therefore, there is no need to determine the dynamic characteristics of the control target, and there is no change in the control parameters, so that the control system does not become unstable. As described above, since the determination of the operation amount is performed based on the time pattern type of the operation amount, the overshoot is reduced and the quick response is improved.

請求項2に記載した発明においては、制御対象から出
力される所定時間の範囲の制御量の時間パターンを保持
し、その保持しているパターンと基本パターンとを比較
して現制御量の時間パターンの種別を判定する。そして
上記の操作量の時間パターン種別判定結果と、現制御量
の時間パターン種別判定結果の両方の判定結果に応じて
制御対象に対して出力される操作量に修正を加えるよう
にする。これにより、さらに制御性を改善できる。
According to the invention described in claim 2, a time pattern of a control amount in a range of a predetermined time outputted from a control object is held, and the held pattern is compared with a basic pattern to compare the time pattern of the current control amount. Is determined. Then, the operation amount output to the control target is modified according to both the determination result of the time pattern type determination result of the operation amount and the determination result of the time pattern type determination result of the current control amount. Thereby, controllability can be further improved.

請求項3に記載した発明においては、操作量の修正が
ファジィ推論を用いて行われる。したがって、速応性が
さらに高くなるなど制御性が一段と向上する。
According to the third aspect of the invention, the operation amount is corrected using fuzzy inference. Therefore, controllability is further improved, for example, responsiveness is further improved.

(f) 実施例 第1図はこの発明の実施例の構成図である。(F) Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

図において1は主コントローラであり、例えば第10図
(A)や(B)に示されるような構成からなる。目標値
からなる外生信号1,2が入力情報であり、コントローラ
出力は操作量修正器2で修正を受けて操作量として制御
対象3に出力される。操作量は操作量保持部4に導か
れ、ここで一定の時間保持される。操作量を保持する一
定の時間やユーザーがキーボードなどのインターフェイ
スを利用することにより与えることができる。操作量保
持部4で保持された操作量は経歴判定部5に導かれ、こ
こで操作量の経歴が判定される。経歴の判定は、例えば
ファジィ測度演算によって行われる。
In the figure, reference numeral 1 denotes a main controller, which has a configuration as shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), for example. Exogenous signals 1 and 2 consisting of target values are input information, and the controller output is corrected by the manipulated variable corrector 2 and output to the controlled object 3 as a manipulated variable. The operation amount is guided to the operation amount holding unit 4, where the operation amount is held for a certain time. The operation amount can be given for a certain period of time or by the user using an interface such as a keyboard. The operation amount held by the operation amount holding unit 4 is guided to the history determination unit 5, where the history of the operation amount is determined. The history is determined by, for example, fuzzy measure calculation.

なお、ここでいう操作量の経歴は、操作量の時間パタ
ーンの種別を意味する。ファジィ測度演算によって、こ
の種別の判定が行われる。
Here, the history of the operation amount means the type of the time pattern of the operation amount. This type is determined by fuzzy measure calculation.

第2図は経歴判定部5のブロック図を示している。こ
の経歴判定部はファジィ測度演算部50と基本パターン記
憶部51とから構成される。ファジィ測度演算部50では基
本パターン記憶部51に記憶している複数の基本パターン
それぞれと、保持操作量として取り込んだパターンとの
一致度合を(0〜1)の範囲で出力する。基本パターン
とは、制御対象に対して与えられる所定時間の範囲の操
作量の時間パターン(基本操作量時間パターン)をい
う。このファジィ測度演算部50はメンバーシップ関数を
可能性を表す分布関数とし、各基本パターンに対応して
設定されているメンバーシップ関数から、取り込んだパ
ターン(保持操作量のパターン)の可能性測度を演算し
て出力する。すなわち、保持操作量パターンの各基本パ
ターンへの適合度を演算する。
FIG. 2 is a block diagram of the history determination unit 5. The history determination unit includes a fuzzy measure calculation unit 50 and a basic pattern storage unit 51. The fuzzy measure calculation unit 50 outputs the degree of coincidence between each of the plurality of basic patterns stored in the basic pattern storage unit 51 and the pattern captured as the holding operation amount in the range of (0 to 1). The basic pattern refers to a time pattern (basic operation amount time pattern) of an operation amount in a predetermined time range given to the control target. The fuzzy measure calculation unit 50 uses the membership function as a distribution function indicating the possibility, and calculates the possibility measure of the captured pattern (the pattern of the holding operation amount) from the membership function set corresponding to each basic pattern. Calculate and output. That is, the degree of conformity of the held operation amount pattern to each basic pattern is calculated.

第3図はこのファジィ測度演算部50の動作について説
明する図である。同図(A)は監視時間幅T(t0からt1
までの時間)においての操作量が継続的に大きい基本パ
ターンを示す。同図(B)は監視時間幅Tにおいて操作
量が振動する基本パターンを示す。また同図(C)は監
視時間幅Tにおいて操作量が継続的に上昇する基本パタ
ーンを示す。また、同図(D)はファジィ測度演算部50
によって取り込まれる保持操作量の一例を示している。
この例の場合にはファジィ測度演算の結果は、 パターン1への適合度0.01 パターン2への適合度0.8 パターン3への適合度0.0 となり、これらの適合度がファジィ測度演算結果とし
て第1図の操作量修正器2に対して出力される。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the fuzzy measure calculation unit 50. Fig (A) is t 1 from the monitoring time width T (t 0
In this case, a basic pattern in which the manipulated variable during the period up to) is continuously large. FIG. 7B shows a basic pattern in which the operation amount oscillates in the monitoring time width T. FIG. 3C shows a basic pattern in which the operation amount continuously increases in the monitoring time width T. FIG. 4D shows a fuzzy measure calculation unit 50.
1 shows an example of the holding operation amount taken in by the operation.
In this example, the result of the fuzzy measure calculation is the degree of conformity to pattern 1 0.01 the degree of suitability to pattern 2 0.8 the degree of conformity to pattern 3 0.0, and these degrees of conformity are the results of the fuzzy measure calculation in FIG. Output to the manipulated variable corrector 2.

上記の例では、ファジィ測度演算部50によってファジ
ィ測度により基本パターンへの適合度を得るようにした
が、他の方法によって基本パターンへの適合度を求める
こともできる。このように、各基本パターンへの適合度
を求めることで、操作量の時間パターンの種別を判定す
る。
In the above example, the degree of conformity to the basic pattern is obtained by the fuzzy measure operation unit 50 using the fuzzy measure. However, the degree of conformity to the basic pattern can be obtained by another method. As described above, the type of the time pattern of the operation amount is determined by calculating the degree of conformity to each basic pattern.

以下の方法はこの他の方法の手順を示している。 The following method shows the procedure of this other method.

step1:監視時間幅T内の平均操作量(u)を求める。step1: The average operation amount (u) within the monitoring time width T is obtained.

step2:監視時間幅T内の平均操作量からの偏差の絶対値
を積分する(ue) step3:監視時間幅Tをn分割し、区間毎の平均をとった
上で直線近似(最小二乗法)を行い、y=ax+bに近似
させる(第4図参照)。
step2: Integrate the absolute value of the deviation from the average manipulated variable within the monitoring time width T (u e ) step3: Divide the monitoring time width T into n, take the average for each section, and then perform linear approximation (least square method ) To approximate y = ax + b (see FIG. 4).

step4:操作量が大きい、中位、小さいに対する適合度を
判定する。この判定は第5図(A)に示すメンバーシッ
プ関数から判定する。
step4: Determining the degree of suitability for large, medium, and small manipulated variables. This determination is made from the membership function shown in FIG.

step5:操作量が振動的、平滑のそれぞれに対する適合度
を判定する。この判定は第5図(B)に示すメンバーシ
ップ関数から判定する。
step5: The degree of conformity for each of the oscillating and smooth operation amounts is determined. This determination is made from the membership function shown in FIG.

step6:操作量が増加傾向か減少傾向かに対する適合度を
判定する。同じようにメンバーシップ関数(図示せず)
からこの判定を行う。
step6: Determine the degree of adaptation to whether the manipulated variable is increasing or decreasing. Similarly a membership function (not shown)
This determination is made from.

以上のstep4〜6において、入力された保持操作量の
特徴量を抽出して操作量修正器に対して出力する。
In the above steps 4 to 6, the characteristic amount of the input held operation amount is extracted and output to the operation amount corrector.

第1図の操作量修正器2はファジィ演算部とデファジ
ファイ部からなる公知のファジィ推論部を備え、さらに
このファジィ推論部から出力される確定値出力を実行す
るためのタイマ,位相遅れ要素,リミッタを備えてい
る。
1 has a well-known fuzzy inference unit including a fuzzy calculation unit and a defuzzification unit, and further includes a timer, a phase delay element, and a limiter for executing a definite value output from the fuzzy inference unit. It has.

ここで一般的なファジィ推論部について説明すると次
のようになる。
Here, a general fuzzy inference unit will be described as follows.

ファジィ推論部は公知のようにファジィ演算部と確定
値演算を行うデファジファイ部とで構成され、ファジィ
演算部は予め定められたファジィルールに従ったメンバ
ーシップ関数発生器を備え、入力される変数に対するメ
ンバーシップ値(所属値)を演算するとともに、その結
果に基づいて演算した推論値をデファジファイ部に対し
て出力する。ファジィルールは、 if(x1=A and x2=B・・・)then(y=Z) の形式で表され、(x1=A and x2=B・・・)は前件
部、(y=Z)は後件部と呼ばれる。
The fuzzy inference unit is composed of a fuzzy operation unit and a defuzzification unit that performs a deterministic value operation, as is well known. A membership value (affiliation value) is calculated, and an inference value calculated based on the result is output to the defuzzification unit. The fuzzy rules are expressed in the form if (x 1 = A and x 2 = B ...) then (y = Z), where (x 1 = A and x 2 = B ...) is the antecedent, (Y = Z) is called the consequent.

第9図は上記のファジィルールに従って推論結果を出
力する一つの公知の手法を説明するための図である。
FIG. 9 is a view for explaining one known method of outputting an inference result in accordance with the above fuzzy rules.

同図(A),(B)は前件部の2つの変数(x1,x2
に対応するメンバーシップ関数を示し、同図(C)は後
件部に対応するメンバーシップ関数を表す。ここでは前
件部のメンバーシップ関数を2つ示しているが前件部の
変数の種類が増えればメンバーシップ関数もその分増え
る。各図において横軸は変数の値を表し、縦軸はメンバ
ーシップ値(所属度)を表す。
Fig (A), (B) 2 single variable antecedent is (x 1, x 2)
(C) shows the membership function corresponding to the consequent part. Here, two membership functions in the antecedent part are shown, but as the types of variables in the antecedent part increase, the membership functions increase accordingly. In each figure, the horizontal axis represents the value of the variable, and the vertical axis represents the membership value (degree of affiliation).

今、前件部の第1項目の変数x1の値がx1′であるとす
ると、そのときの所属度は0.5である(同図(A)参
照)。また、前件部の第2項目の変数x2の値がx2′とす
ると、そのときの所属度は0.3である(同図(B)参
照)。このような場合、ファジィ演算部ではそれぞれの
所属度の中の最も小さな値をとる。すなわち上記の例で
は所属度0.3を選ぶ。次にZに対応するメンバーショプ
関数を上記の所属度0.3のところで頭切りを行い、下側
の台形部Sの重心位置y′を求める。そしてこのy′を
推論結果として出力する。
Now, the value of the variable x 1 of the first item of antecedent is assumed to be x 1 ', the appertaining at that time is 0.5 (see FIG. (A)). If the value of the variable x 2 of the second item in the antecedent part is x 2 ′, the affiliation at that time is 0.3 (see FIG. 13B). In such a case, the fuzzy calculation unit takes the smallest value among the respective degrees of affiliation. That is, in the above example, the degree of belonging 0.3 is selected. Next, the member shop function corresponding to Z is truncated at the above-mentioned affiliation degree 0.3, and the center of gravity y 'of the lower trapezoid S is obtained. Then, y 'is output as an inference result.

1つのルールに対しては以上のような推論を行うが一
般には複数のルールを設定する。この場合には各ルール
毎に第9図(C)に示す推論結果が出力される。この場
合には各ルール毎に出力された台形部を論理和し、その
論理和した部分(第9図(D)の斜線領域)の重心y″
を推論の確定値として出力する。
The above inference is performed for one rule, but a plurality of rules are generally set. In this case, the inference result shown in FIG. 9 (C) is output for each rule. In this case, the trapezoids output for each rule are ORed, and the center of gravity y ″ of the ORed portion (the hatched area in FIG. 9D) is obtained.
Is output as the final value of the inference.

以上の推論手法において、前件部に対する所属度の論
理積演算(小さい方の所属度を選ぶ演算)ルールと、後
件部に対する台形部の論理和演算ルールを、mini-maxル
ールと呼ぶ。
In the above inference method, the rule of the logical product operation of the degree of belonging to the antecedent part (the operation of selecting the smaller degree of belonging) and the rule of the logical sum of the trapezoid part to the consequent part are called mini-max rules.

本実施例においては、上記のような推論手法を操作量
修正器2で実行することによる、主コントローラ1の出
力の操作量に対して修正を行う。
In the present embodiment, the operation amount of the output of the main controller 1 is corrected by executing the above-described inference method in the operation amount corrector 2.

この操作量修正器2において設定されるファジィルー
ルは例えば次のようになる。
The fuzzy rules set in the manipulated variable modifier 2 are, for example, as follows.

第6図(A)はタイマ設定値のメンバーシップ関数を
示し、同図(B)は修正量のメンバーシップ関数を示
す。また同図(C)は位相遅れのメンバーシップ関数を
示している。これらのメンバーシップ関数は上記ルール
の後件部に対応するメンバーシップ関数である。図示は
しないが前件部に対応するメンバーシップ関数ももちろ
ん設定されている。これらのメンバーシップ関数により
ファジィ推論確定値を出力し、タイマや位相遅れ要素さ
らにはリミッタを通過させることにより、主コントロー
ラ1から出力される操作量に対して修正量を加える。
FIG. 6A shows a membership function of the timer set value, and FIG. 6B shows a membership function of the correction amount. FIG. 3C shows a phase lag membership function. These membership functions are membership functions corresponding to the consequent part of the above rule. Although not shown, a membership function corresponding to the antecedent part is of course set. A fuzzy inference finalized value is output using these membership functions, and a correction amount is added to the operation amount output from the main controller 1 by passing through a timer, a phase delay element, and a limiter.

第7図は本発明の他の実施例を示している。この例で
は、操作量と同様の方法で制御対象の出力である制御量
についても経歴を判定する。すなわち、制御量を制御量
保持部6で一定時間保持し、その保持制御量から経歴を
経歴判定部7で判定する。そしてその結果を操作量修正
器2に出力する。この方法を用いる場合には、第8図に
示す基本パターンを使用して、操作量修正器2において
のファジィルールを例えば次のように設定する。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In this example, the history is also determined for the control amount which is the output of the control target in the same manner as the operation amount. That is, the control amount is held in the control amount holding unit 6 for a certain period of time, and the history is determined by the history determination unit 7 based on the held control amount. Then, the result is output to the manipulated variable corrector 2. When this method is used, the fuzzy rules in the manipulated variable modifier 2 are set as follows, for example, using the basic pattern shown in FIG.

第8図(A),(B),(C)に示す基本パターンS1
〜S3において、基本パターンS1は制御量が小さいパター
ンを示し、基本パターンS2は制御量が増加するパターン
を示す。また、基本パターンS3は制御量が振動的である
パターンを示している。
Basic patterns S1 shown in FIGS. 8 (A), (B) and (C)
In S3, the basic pattern S1 indicates a pattern with a small control amount, and the basic pattern S2 indicates a pattern with an increased control amount. The basic pattern S3 indicates a pattern in which the control amount is oscillating.

このように制御量に対しても経歴を判定するようにし
た場合にはさらにオーバーシュートが小さくなり、しか
も速応性が高くなるなど制御性能が一段と向上する。
When the history is determined for the control amount as described above, the overshoot is further reduced, and the control performance is further improved, for example, the responsiveness is improved.

なお、操作量修正器2においてファジィ推論を行うよ
うにしたが、必ずしもその必要がない。しかしファジィ
推論により操作量の修正を行えば、より的確な修正が可
能になり、また速応性が向上する。
Although the fuzzy inference is performed in the manipulated variable corrector 2, it is not always necessary. However, if the operation amount is corrected by fuzzy inference, more accurate correction becomes possible and the responsiveness is improved.

(g) 発明の効果 請求項1および4に記載した発明によれば、所定時間
の範囲の操作量の時間パターンを監視し、その間の操作
量の時間パターン種別を基本パターンと比較することに
よって判定することにより、主コントローラ部等から出
力される操作量に対して修正を加えるようにしているた
め、特に制御の無駄時間が大きいシステムや、また、時
定数が大きいシステムにおいて良好な制御特性を得るこ
とができ、オーバーシュートも少なく速応性も非常に高
くできる利点がある。また、制御パラメータを変更する
ことなく操作量の修正を行うため、非線形は操作量変化
となっても制御系が不安定になったりすることがない。
(G) Effects of the Invention According to the inventions set forth in claims 1 and 4, determination is made by monitoring the time pattern of the operation amount in a predetermined time range and comparing the time pattern type of the operation amount during that period with the basic pattern. This makes it possible to correct the operation amount output from the main controller or the like, so that good control characteristics can be obtained particularly in a system with a large dead time of control or a system with a large time constant. This has the advantage that the overshoot is small and the responsiveness can be very high. Further, since the operation amount is corrected without changing the control parameters, the control system does not become unstable even if the operation amount changes due to non-linearity.

請求項2および5に記載した発明によれば、所定時間
の範囲の操作量の時間パターンに加えて所定時間の範囲
の制御量の時間パターンを監視し、これらの時間パター
ン種別をそれぞれ基本パターンと比較することによって
判定することにより、操作量に対する修正を加えるよう
にしているため、速応性が一段と増し、かつ、修正がさ
らに的確なものとなる。
According to the invention described in claims 2 and 5, in addition to the time pattern of the operation amount in the predetermined time range, the time pattern of the control amount in the predetermined time range is monitored, and these time pattern types are respectively defined as the basic pattern and the basic pattern. Since the correction of the operation amount is performed by making a determination by comparing, the responsiveness is further increased, and the correction is more accurate.

請求項3および6に記載した発明によれば、操作量の
修正をファジィ推論により行うことで、速応性がさらに
高くなるとともに非線形な制御に対しても的確に対応出
来る。
According to the third and sixth aspects of the present invention, the correction of the operation amount is performed by fuzzy inference, so that the responsiveness is further improved and the nonlinear control can be properly dealt with.

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

第1図はこの発明の実施例であるコントローラの構成
図、第2図は経歴判定部の構成図、第3図(A)〜
(D)は基本パターンと保持操作量パターン例を示す
図、第4図、第5図(A),(B)は基本パターンへの
適合度を得る方法について説明する図、第6図(A)〜
(C)は操作量修正器において設定されているメンバー
シップ関数を示す図、第7図はこの発明の他の実施例の
構成図、第8図(A)〜(C)は制御量の経歴を判定す
るときに使用する基本パターンを示す図、第9図(A)
〜(D)は公知のファジィ推論手法について説明するた
めの図、第10図(A),(B)は従来のコントローラの
構成図である。 2……操作量修正器、3……制御対象、4……操作量保
持部、5……経歴判定部。
FIG. 1 is a configuration diagram of a controller according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a history determination unit, and FIGS.
(D) is a diagram showing an example of a basic pattern and a holding operation amount pattern. FIGS. 4, 5 (A) and (B) are diagrams for explaining a method of obtaining a degree of conformity to the basic pattern, and FIG. 6 (A). ) ~
(C) is a diagram showing a membership function set in the manipulated variable corrector, FIG. 7 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention, and FIGS. 8 (A) to (C) are history of control variables. FIG. 9 (A) is a diagram showing a basic pattern used to determine
10 (D) are diagrams for explaining a known fuzzy inference method, and FIGS. 10 (A) and 10 (B) are configuration diagrams of a conventional controller. 2 ... operation amount corrector, 3 ... control target, 4 ... operation amount holding unit, 5 ... history determination unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 13/00 - 13/02 G05B 11/36 505 G05B 11/36 507 G06F 9/44 554 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G05B 13/00-13/02 G05B 11/36 505 G05B 11/36 507 G06F 9/44 554 JICST file (JOIS )

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】制御対象に対して与えられる所定時間の範
囲の操作量の時間パターンを基本操作量時間パターンと
して予め複数個保持する基本操作量時間パターン保持部
と、 現に制御している制御対象に与えている操作量の時間パ
ターンを現操作量時間パターンとして保持する現操作量
時間パターン保持部と、 前記基本操作量時間パターン保持部に記憶されている基
本操作量時間パターンと、前記現操作量時間パターンと
を比較して、前記現操作量時間パターンの種別を判定す
る判定部と、 前記判定部の判定結果を用いて制御対象に与える操作量
に修正を加え、制御対象に出力する操作量修正部と、を
備えてなる制御装置。
1. A basic operation amount time pattern holding unit that previously holds a plurality of time patterns of operation amounts within a predetermined time range given to a control object as basic operation amount time patterns, and a control object that is actually controlled. A current operation amount time pattern holding unit that holds a time pattern of the operation amount given to the current operation amount time pattern; a basic operation amount time pattern stored in the basic operation amount time pattern holding unit; A determination unit that compares the current operation amount time pattern with the amount of time pattern, and corrects the operation amount to be applied to the control object using the determination result of the determination unit and outputs the operation amount to the control object. A control device comprising: a quantity correction unit.
【請求項2】請求項1の制御装置において、さらに、制
御対象から出力される所定時間の範囲の制御量の時間パ
ターンを基本制御量時間パターンとして予め複数個保持
する基本制御量時間パターン保持部と、 現に制御している制御対象から出力される制御量の時間
パターンを現制御量時間パターンとして保持する現制御
量時間パターン保持部と、 前記基本制御量時間パターン保持部に記憶されている基
本制御量時間パターンと、前記現制御量時間パターンと
を比較して、前記現制御量時間パターンの種別を判定す
る第2の判定部とを備え、前記操作量修正部は前記判定
部及び第2の判定部の判定結果を用いて制御対象に与え
る操作量に修正を加え、制御対象に出力することを特徴
とする制御装置。
2. The control unit according to claim 1, further comprising: a basic control amount time pattern holding unit for holding a plurality of time patterns of control amounts in a predetermined time range output from a control object as basic control amount time patterns in advance. A current control amount time pattern holding unit that holds a time pattern of the control amount output from the control object currently being controlled as a current control amount time pattern; and a basic control amount stored in the basic control amount time pattern holding unit. A second determination unit that compares the control amount time pattern with the current control amount time pattern to determine the type of the current control amount time pattern, wherein the operation amount correction unit includes the control unit and the second control unit; A controller that corrects an operation amount given to a control target using the determination result of the determination unit and outputs the correction to the control target.
【請求項3】前記操作量修正部がファジィ推論部を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。
3. The control device according to claim 1, wherein the operation amount correction unit includes a fuzzy inference unit.
【請求項4】制御対象に対して与えられる所定時間の範
囲の操作量の時間パターンを基本操作量時間パターンと
して予め複数個保持するとともに、 現に制御している制御対象に与えている操作量の時間パ
ターンを現操作量時間パターンとして保持し、 前記複数個の基本操作量時間パターンと前記現操作量時
間パターンとを比較して、前記現操作量時間パターンの
種別を判定し、 前記判定部の判定結果を用いて制御対象に与える操作量
に修正を加え、制御対象に出力することを特徴とする制
御方法。
4. A method according to claim 1, wherein a plurality of time patterns of operation amounts within a predetermined time range given to the control object are previously stored as basic operation amount time patterns, and a plurality of time patterns of the operation amount given to the control object currently being controlled are stored. Holding a time pattern as a current manipulated variable time pattern; comparing the plurality of basic manipulated variable time patterns with the current manipulated variable time pattern to determine the type of the current manipulated variable time pattern; A control method, comprising modifying an operation amount given to a control target using a determination result and outputting the correction to the control target.
【請求項5】請求項1の制御方法において、さらに、制
御対象から出力される所定時間の範囲の制御量の時間パ
ターンを基本制御量時間パターンとして予め複数個保持
するとともに、 現に制御している制御対象から出力される制御量の時間
パターンを現制御量時間パターンとして保持し、 前記複数個の基本制御量時間パターンと前記現制御量時
間パターンとを比較して、前記現制御量時間パターンの
種別を判定し、 前記現操作量時間パターンの種別の判定結果及び現制御
量時間パターンの種別の判定結果を用いて制御対象に与
える操作量に修正を加え、制御対象に出力することを特
徴とする制御方法。
5. The control method according to claim 1, wherein a plurality of time patterns of the control amount output from the control object within a predetermined time range are previously held as basic control amount time patterns, and the actual control is performed. Holding the time pattern of the control amount output from the control target as the current control amount time pattern, comparing the plurality of basic control amount time patterns with the current control amount time pattern, Determining the type, modifying the operation amount to be given to the control target using the determination result of the type of the current manipulated variable time pattern and the determination result of the type of the current control amount time pattern, and outputting the correction to the control target. How to control.
【請求項6】前記操作量修正がファジィ推論により行わ
れることを特徴とする請求項4または5に記載の制御方
法。
6. The control method according to claim 4, wherein the operation amount correction is performed by fuzzy inference.
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