JP2002323901A - コントローラ - Google Patents
コントローラInfo
- Publication number
- JP2002323901A JP2002323901A JP2001126916A JP2001126916A JP2002323901A JP 2002323901 A JP2002323901 A JP 2002323901A JP 2001126916 A JP2001126916 A JP 2001126916A JP 2001126916 A JP2001126916 A JP 2001126916A JP 2002323901 A JP2002323901 A JP 2002323901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- switching
- control law
- switched
- equation
- 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
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 指令値を変化率制限器を通して制御則に与
え、制御則を切り替える直前の制御量を指令値としてセ
ットしておく切り替えでは、切り替え時に振動が発生す
る。 【解決手段】 動特性をもつ制御則４Ａ，４Ｂの出力が
その入力の履歴に依存し、入力の履歴の情報は状態変数
として保存されていることに着目し、この状態変数情報
を基にして切り替わる先の制御則の初期状態を設定器６
が求め、これを制御則に設定することにより、制御則の
切り替え時にその出力が切り替え前後でスムーズにつな
がるようにする。
え、制御則を切り替える直前の制御量を指令値としてセ
ットしておく切り替えでは、切り替え時に振動が発生す
る。 【解決手段】 動特性をもつ制御則４Ａ，４Ｂの出力が
その入力の履歴に依存し、入力の履歴の情報は状態変数
として保存されていることに着目し、この状態変数情報
を基にして切り替わる先の制御則の初期状態を設定器６
が求め、これを制御則に設定することにより、制御則の
切り替え時にその出力が切り替え前後でスムーズにつな
がるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の制御則を切
り替えて制御対象を自動制御するコントローラに係り、
制御則の切り替え時の初期状態の設定方式に関する。
り替えて制御対象を自動制御するコントローラに係り、
制御則の切り替え時の初期状態の設定方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のコントローラは、基本的には図
３に示す構成になる。例えば、制御対象１を電動機と
し、その制御を速度制御とトルク制御に切り替えるの
に、第１の指令値に速度指令値を、第２の指令値にトル
ク指令値を与え、これら指令値を変化率制限器２と３を
それぞれ通した信号と制御対象１から検出される速度と
トルクの制御量とを制御器４の制御則４Ａ，４Ｂによっ
てそれぞれ比較し、これら制御則４Ａ，４Ｂの出力を切
替器４Ｃで切り替えてインバータ等の制御装置５の制御
指令とし、制御装置５により制御対象１の駆動出力を得
る。
３に示す構成になる。例えば、制御対象１を電動機と
し、その制御を速度制御とトルク制御に切り替えるの
に、第１の指令値に速度指令値を、第２の指令値にトル
ク指令値を与え、これら指令値を変化率制限器２と３を
それぞれ通した信号と制御対象１から検出される速度と
トルクの制御量とを制御器４の制御則４Ａ，４Ｂによっ
てそれぞれ比較し、これら制御則４Ａ，４Ｂの出力を切
替器４Ｃで切り替えてインバータ等の制御装置５の制御
指令とし、制御装置５により制御対象１の駆動出力を得
る。
【０００３】ここで、変化率制限器２、３は、制御則の
切り替え時に制御器４の出力が急変しないようにするも
のである。例えば、制御量を速度制御量Ａからトルク制
御量Ｂに切り替えるときは、図４に破線で示す指令値と
して切り替える直前のトルク制御量Ｂの値をトルク指令
値Ｂとしてセットし、切り替え時に制御則４Ｂに与える
実際のトルク指令値まで変化率を制限した指令値を与え
る。これにより、実際のトルク指令値はランプ状に変化
させることで制御対象１に機械的なショックが発生する
のを防止する。
切り替え時に制御器４の出力が急変しないようにするも
のである。例えば、制御量を速度制御量Ａからトルク制
御量Ｂに切り替えるときは、図４に破線で示す指令値と
して切り替える直前のトルク制御量Ｂの値をトルク指令
値Ｂとしてセットし、切り替え時に制御則４Ｂに与える
実際のトルク指令値まで変化率を制限した指令値を与え
る。これにより、実際のトルク指令値はランプ状に変化
させることで制御対象１に機械的なショックが発生する
のを防止する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記の図４に例示する
制御量Ｂの応答は、制御則切り替え直後から指令値に追
従しているように描かれているが、実際には制御対象お
よび制御則も動特性を持っており、制御量が指令値に常
に一致していることにはならない。現実には、図５に制
御則切り替え時の拡大波形を示すように、制御量Ｂが指
令値Ｂに追従するまでに時間を要し、その間の制御量Ｂ
の応答は振動する場合が多い。このとき、制御装置５の
出力も振動的になり、制御装置に過大な電気的負荷がか
かるばかりでなく、制御対象にも過大な機械的負荷がか
かり、制御装置の過電流事故や制御対象の機械故障の原
因となることがある。
制御量Ｂの応答は、制御則切り替え直後から指令値に追
従しているように描かれているが、実際には制御対象お
よび制御則も動特性を持っており、制御量が指令値に常
に一致していることにはならない。現実には、図５に制
御則切り替え時の拡大波形を示すように、制御量Ｂが指
令値Ｂに追従するまでに時間を要し、その間の制御量Ｂ
の応答は振動する場合が多い。このとき、制御装置５の
出力も振動的になり、制御装置に過大な電気的負荷がか
かるばかりでなく、制御対象にも過大な機械的負荷がか
かり、制御装置の過電流事故や制御対象の機械故障の原
因となることがある。
【０００５】本発明の目的は、電気的および機械的な負
荷の急変や振動の発生を抑制して複数の制御則の切り替
えができるコントローラを提供することにある。
荷の急変や振動の発生を抑制して複数の制御則の切り替
えができるコントローラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、動特性をもつ
制御則の出力がその入力の履歴に依存し、入力の履歴の
情報は状態変数として保存されていることに着目し、こ
の状態変数情報を基にして切り替わる先の制御則の初期
状態を適切に設定することにより、制御則の切り替え時
にその出力が切り替え前後でスムーズにつながるように
するものであり、以下の構成を特徴とする。
制御則の出力がその入力の履歴に依存し、入力の履歴の
情報は状態変数として保存されていることに着目し、こ
の状態変数情報を基にして切り替わる先の制御則の初期
状態を適切に設定することにより、制御則の切り替え時
にその出力が切り替え前後でスムーズにつながるように
するものであり、以下の構成を特徴とする。
【０００７】複数の制御則を切り替えて制御対象を自動
制御するコントローラにおいて、前記制御則は次式
制御するコントローラにおいて、前記制御則は次式
【０００８】
【数４】
【０００９】ただし、Ａ，Ｂはそれぞれ行列、ｃ，ｄは
それぞれ１行の行ベクトル。で表現されるｒ入力１出力
ｎ次の線形時不変離散系とし、前記制御則を切り替える
とき、切り替える先の制御則の状態変数の初期値ｘ
それぞれ１行の行ベクトル。で表現されるｒ入力１出力
ｎ次の線形時不変離散系とし、前記制御則を切り替える
とき、切り替える先の制御則の状態変数の初期値ｘ
〔０〕を次式、
【００１０】
【数５】
【００１１】
【数６】
【００１２】ただし、１ｒはｒ次の単位行列、ｙ
〔０〕
＊は制御則を切り替える時点の、切り替える前に使用し
ている制御則の出力、ｕ
＊は制御則を切り替える時点の、切り替える前に使用し
ている制御則の出力、ｕ
〔０〕＊は制御則を切り替える
時点の、切り替えた後に使用している制御則の入力。に
従って求めた値にセットする設定器を備えたことを特徴
とする。
時点の、切り替えた後に使用している制御則の入力。に
従って求めた値にセットする設定器を備えたことを特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
コントローラの構成図であり、図３と異なる部分は、制
御則４Ａ，４Ｂの初期状態設定器６を設けた点にある。
コントローラの構成図であり、図３と異なる部分は、制
御則４Ａ，４Ｂの初期状態設定器６を設けた点にある。
【００１４】設定器６は、制御則切り替え前に、切り替
え先の制御則の状態変数をその入力履歴情報として取り
込んでおき、制御則が切り替わったときに、切り替わっ
た先の制御則の入力がある値の時に、その制御則の出力
を希望する値にするための初期状態を求め、この初期状
態を切り替わり先の制御則に初期設定するものである。
え先の制御則の状態変数をその入力履歴情報として取り
込んでおき、制御則が切り替わったときに、切り替わっ
た先の制御則の入力がある値の時に、その制御則の出力
を希望する値にするための初期状態を求め、この初期状
態を切り替わり先の制御則に初期設定するものである。
【００１５】以下、設定器６における初期状態の設定手
順を離散系の場合で詳細に説明する。
順を離散系の場合で詳細に説明する。
【００１６】まず、制御則４Ａ，４Ｂはｒ入力１出力ｎ
次の線形時不変で、
次の線形時不変で、
【００１７】
【数７】
【００１８】で表されているとする。ただし、大文字の
Ａ，Ｂはそれぞれ行列であり、小文字のｃ，ｄはそれぞ
れ一行の行ベクトルであることを示す 。
Ａ，Ｂはそれぞれ行列であり、小文字のｃ，ｄはそれぞ
れ一行の行ベクトルであることを示す 。
【００１９】また、制御則が切り替わったときの切り替
わり先の制御則への入力はｕ〔ｎ〕＊、その制御則出力
に希望する値をｙ〔ｎ〕＊であるとする。なお、制御則
切り替え時刻は０とする。
わり先の制御則への入力はｕ〔ｎ〕＊、その制御則出力
に希望する値をｙ〔ｎ〕＊であるとする。なお、制御則
切り替え時刻は０とする。
【００２０】以上の条件で切り替わった先の制御則の初
期状態ｘ
期状態ｘ
〔０〕を求める。まず、切り替わったときに出
力がｙ
力がｙ
〔０〕＝ｙ
〔０〕＊となるためには、式（２）よ
り、
り、
【００２１】
【数８】
【００２２】を満たす必要がある。
【００２３】スムーズに切り替わるためには、切り替わ
る前後のそれぞれの制御則の出力値が連続になるだけで
はなく、切り替わった後も制御則の出力値が希望する値
になることが必要である。したがって、
る前後のそれぞれの制御則の出力値が連続になるだけで
はなく、切り替わった後も制御則の出力値が希望する値
になることが必要である。したがって、
【００２４】
【数９】
【００２５】より、
【００２６】
【数１０】
【００２７】を満たす必要がある。
【００２８】さらに、次の時刻でも制御器の出力値が希
望する値になるためには、式（４）より、
望する値になるためには、式（４）より、
【００２９】
【数１１】
【００３０】より、
【００３１】
【数１２】
【００３２】を満たす必要がある。
【００３３】以下、同様にして、１≦ｋ≦ｎとして、
【００３４】
【数１３】
【００３５】のｎ個の方程式を満たすようにｘ
〔０〕を
設定すると、スムーズに制御器の切り替えを行うことが
できる。
設定すると、スムーズに制御器の切り替えを行うことが
できる。
【００３６】ｎ個の方程式を行列を用いてまとめると、
【００３７】
【数１４】
【００３８】となる。式（１）、（２）が最小実現され
ていれば、〔ｃ、Ａ〕は可観測で、式（９）のｘ
ていれば、〔ｃ、Ａ〕は可観測で、式（９）のｘ
〔０〕
の係数行列はフルランクになり、特に１出力の場合には
正則な正方行列になることから、式（９）を満たすｘ
の係数行列はフルランクになり、特に１出力の場合には
正則な正方行列になることから、式（９）を満たすｘ
〔０〕＊は一意に定まる。
【００３９】制御則の切り替えは、定常状態になってい
るとすると、
るとすると、
【００４０】
【数１５】
【００４１】とできるので、
【００４２】
【数１６】
【００４３】として、
【００４４】
【数１７】
【００４５】となる。だだし、１ｒはｒ次の単位行列で
ある。
ある。
【００４６】本実施形態による制御則の切り替えは、例
えば、制御則４Ａ，４Ｂへの入力と出力波形は図２に示
すようになる。同図中のｙ
えば、制御則４Ａ，４Ｂへの入力と出力波形は図２に示
すようになる。同図中のｙ
〔０〕＊は制御則を切り替え
る時点の、切り替える前に使用している制御則の出力、
ｕ
る時点の、切り替える前に使用している制御則の出力、
ｕ
〔０〕＊は制御則を切り替える時点の、切り替えた後
に使用している制御則の入力であり、制御則４Ａから制
御則４Ｂに切り替えるときには、ｙ
に使用している制御則の入力であり、制御則４Ａから制
御則４Ｂに切り替えるときには、ｙ
〔０〕＊は切り替え
る直前の制御則４Ａの出力と同じ値をセットし、ｕ
る直前の制御則４Ａの出力と同じ値をセットし、ｕ
〔０〕＊は切り替える直前の制御則４Ｂへの入力と同じ
値をセットすることができる。
値をセットすることができる。
【００４７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、動特性
をもつ制御則の状態変数情報を基にして切り替わる先の
制御則の初期状態を適切に設定することにより、制御則
の切り替え時にその出力が切り替え前後でスムーズにつ
ながるようにするため、制御則の切り替え時に電気的お
よび機械的な負荷の急変や振動の発生を抑制することが
でき、過電流事故や機械破損事故を防止した制御則の切
り替えができる。
をもつ制御則の状態変数情報を基にして切り替わる先の
制御則の初期状態を適切に設定することにより、制御則
の切り替え時にその出力が切り替え前後でスムーズにつ
ながるようにするため、制御則の切り替え時に電気的お
よび機械的な負荷の急変や振動の発生を抑制することが
でき、過電流事故や機械破損事故を防止した制御則の切
り替えができる。
【図１】本発明の実施形態を示すコントローラの構成
図。
図。
【図２】実施形態における制御則の切り替え波形図。
【図３】複数の制御則を持つコントローラの構成図。
【図４】従来の制御則切り替え時の動作波形。
【図５】従来の制御則切り替え時の実波形。
１…制御対象 ２、３…変化率制限器 ４Ａ、４Ｂ…制御則 ４Ｃ…切り替え器 ５…制御装置 ６…設定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H004 GA09 GA29 HA08 HA10 HB08 HB10 JA13 JA23 JA29 LB01 LB09
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の制御則を切り替えて制御対象を自
動制御するコントローラにおいて、 前記制御則は次式 【数１】 ただし、Ａ，Ｂはそれぞれ行列、ｃ，ｄはそれぞれ１行
の行ベクトル。で表現されるｒ入力１出力ｎ次の線形時
不変離散系とし、 前記制御則を切り替えるとき、切り替える先の制御則の
状態変数の初期値ｘ〔０〕を次式、 【数２】 【数３】 ただし、１ｒはｒ次の単位行列、ｙ〔０〕＊は制御則を
切り替える時点の、切り替える前に使用している制御則
の出力、ｕ〔０〕＊は制御則を切り替える時点の、切り
替えた後に使用している制御則の入力。に従って求めた
値にセットする設定器を備えたことを特徴とするコント
ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001126916A JP3918452B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | コントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001126916A JP3918452B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | コントローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002323901A true JP2002323901A (ja) | 2002-11-08 |
| JP3918452B2 JP3918452B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=18975873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001126916A Expired - Fee Related JP3918452B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | コントローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3918452B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009100633A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Ihi Corp | 発電回生装置の誘導電動機励磁電圧制御方法及び発電回生装置 |
| JP2010198517A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | 可変構造制御装置 |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001126916A patent/JP3918452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009100633A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Ihi Corp | 発電回生装置の誘導電動機励磁電圧制御方法及び発電回生装置 |
| JP2010198517A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | 可変構造制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3918452B2 (ja) | 2007-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3376664A1 (en) | System and method of single parameter ratiometric tuning for motor drives | |
| US4488215A (en) | Method and apparatus for controlling the load current of a pulsed frequency converter | |
| JP2002323901A (ja) | コントローラ | |
| CN113081666A (zh) | 康复机器人的虚拟限位的方法、装置和康复机器人 | |
| JP3105696B2 (ja) | アクチュエータ制御装置 | |
| JP2003121306A (ja) | エンジンベンチシステム | |
| KR20040036064A (ko) | 비례적분제어기의 제어방법 | |
| US7723941B2 (en) | System and method of command signal conditioning in high response systems | |
| JPH0594201A (ja) | インバータ装置の運転定数設定方法 | |
| JP2000081905A (ja) | 作業用機械の操作装置 | |
| CN111993892B (zh) | 一种电机热保护的控制方法、装置、系统及车辆 | |
| JP3310801B2 (ja) | 過電流継電器 | |
| JP2000099103A (ja) | 可変速制御システム | |
| JP3103132B2 (ja) | 可変電圧可変周波数インバータの制御装置 | |
| JP2004031877A (ja) | 液体抵抗器 | |
| JP2780568B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
| SU796785A1 (ru) | Способ формировани управл ющегоСигНАлА B РЕлЕйНО-иМпульСНыХСиСТЕМАХ упРАВлЕНи | |
| JPH09217701A (ja) | 構造物の制振制御方法 | |
| JPH099694A (ja) | 発電機の自動電圧調整装置 | |
| JP2000184799A (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| SU965899A1 (ru) | Система управлени судовой многодвигательной установкой | |
| JPS58119004A (ja) | バングバング制御方法 | |
| JPS6277605A (ja) | Ｉ−ｐｄ制御回路 | |
| JPH03207283A (ja) | 入力設定制御器の信号発生方法 | |
| JP2765797B2 (ja) | ファジイ温度制御システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070123 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070205 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3918452 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |