JP2019159619A - Control device, control method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a control method, and a program.
機械を駆動するアクチュエータでは、主に摩擦要素の非線形性に起因する位置決め精度の低下が生じ、品質の低下が課題となっている。すべり面の摩擦変動によって生じるスティックスリップ現象は、特に低速動作時において、静摩擦による停止と移動を繰り返すことで生じる振動現象であり、階段状の位置決め応答を発生させ、位置決め精度を悪化させる。 In an actuator that drives a machine, the positioning accuracy is lowered mainly due to the nonlinearity of the friction element, and the quality is a problem. The stick-slip phenomenon caused by the frictional fluctuation of the sliding surface is a vibration phenomenon caused by repeatedly stopping and moving due to static friction, particularly during low-speed operation, and generates a step-like positioning response, which deteriorates positioning accuracy.
摩擦を補償する制御はいくつか提案されている。例えば、油圧アクチュエータではディザ信号を与えることで静摩擦に打ち勝つような力(トルク)を与える方法が知られている。また、電気サーボ系では、動き始めの際に、進行方向に、あらかじめ計測した摩擦に相当する力(トルク)を上乗せして先行指令する方法が知られている。さらに、摩擦特性を摺動面の振る舞いまで厳密にモデル化して、速度に対するその瞬間の摩擦力を精度よく推定し、先行指令する方法も提案されている。 Several controls have been proposed to compensate for friction. For example, a method is known for applying a force (torque) that overcomes static friction by providing a dither signal in a hydraulic actuator. In addition, in the electric servo system, there is known a method of giving a prior command by adding a force (torque) corresponding to friction measured in advance in the traveling direction at the start of movement. Furthermore, a method has been proposed in which the friction characteristics are modeled strictly to the behavior of the sliding surface, the instantaneous frictional force with respect to the speed is accurately estimated, and a prior command is given.
なお、特許文献1には、油圧駆動システムの制御方式について開示されている。特許文献1に記載の制御方式では、連続制御信号を空間的及び時間的に離散した離散値制御信号に変換することが記載されている。
上述したディザ手法では、その振幅が大きすぎると過補償になり、小さすぎると追従性は低下し、調整が難しい。あらかじめ計測した摩擦に相当する力を先行指令する方法にも同様の課題がある。また、摩擦特性を精緻にモデル化する方法は、モデル化そのものが難しく労力を要するものである上に、モデル化誤差に弱いという課題がある。 In the above-described dither method, if the amplitude is too large, overcompensation is caused. If the amplitude is too small, the followability is lowered and adjustment is difficult. There is a similar problem in the method of giving a prior command to the force corresponding to the friction measured in advance. In addition, the method of modeling the friction characteristics precisely has a problem that modeling itself is difficult and requires labor, and that it is vulnerable to modeling errors.
本発明の目的は、制御対象機械の、主に摩擦などの非線形成分を適切に補償し、位置決め精度の高い制御装置、制御方法及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a control device, a control method, and a program with high positioning accuracy by appropriately compensating for non-linear components such as friction mainly in a machine to be controlled.
本発明の第1の態様によれば、制御装置は、制御対象機械についての観測値が指令値と一致するように制御する制御装置であって、前記指令値と前記観測値との偏差に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号を、前記制御対象機械の非線形成分を補償するための非線形補償制御信号に変換し、前記制御対象機械に向けて出力する非線形補償部と、を備え、前記非線形補償部は、前記制御信号を量子化するときの量子化幅を、前記制御対象機械についての制御状態量に応じて連続的に変化させて、前記非線形補償制御信号に変換する。 According to the first aspect of the present invention, the control device is a control device that controls the observed value of the controlled machine so as to coincide with the command value, in accordance with a deviation between the command value and the observed value. A control signal generation unit that generates a control signal, a non-linear compensation unit that converts the control signal into a non-linear compensation control signal for compensating a non-linear component of the control target machine, and outputs the non-linear compensation control signal to the control target machine; The nonlinear compensator continuously converts a quantization width when the control signal is quantized according to a control state quantity of the control target machine, and converts the quantization width into the nonlinear compensation control signal. To do.
また、本発明の第2の態様によれば、前記非線形補償部は、前記量子化幅を、前記制御対象機械についての速度指令値と速度観測値との偏差である速度偏差に応じて連続的に変化させる。 According to the second aspect of the present invention, the nonlinear compensator continuously sets the quantization width according to a speed deviation that is a deviation between a speed command value and a speed observation value for the controlled machine. To change.
また、本発明の第3の態様によれば、上述の制御装置は、前記制御信号と、前記観測値を当該制御対象機械の逆モデルに入力して得られた結果との偏差を示す補償信号を取得するとともに、当該補償信号を前記制御信号に重畳して外乱補償制御信号を出力する外乱オブザーバを更に備え、前記非線形補償部は、前記量子化幅を、前記補償信号に応じて連続的に変化させる。 According to the third aspect of the present invention, the control device described above is a compensation signal indicating a deviation between the control signal and a result obtained by inputting the observed value to an inverse model of the controlled machine. And a disturbance observer that superimposes the compensation signal on the control signal and outputs a disturbance compensation control signal, wherein the nonlinear compensation unit continuously sets the quantization width according to the compensation signal. Change.
また、本発明の第4の態様によれば、前記非線形補償部は、更に、前記速度指令値が予め規定された判定閾値以下であった場合に、入力された前記制御信号を前記量子化幅で量子化することで前記非線形補償制御信号に変換する。 Further, according to the fourth aspect of the present invention, the nonlinear compensation unit further converts the input control signal to the quantization width when the speed command value is equal to or less than a predetermined determination threshold value. The signal is converted into the non-linear compensation control signal by quantizing with.
また、本発明の第5の態様によれば、前記非線形補償部は、前記非線形補償制御信号のうち特定の周波数帯に属する成分を除去可能なフィルタ部を更に備える。 According to the fifth aspect of the present invention, the nonlinear compensation unit further includes a filter unit capable of removing a component belonging to a specific frequency band from the nonlinear compensation control signal.
また、本発明の第6の態様によれば、上述の制御装置は、前記制御信号と、前記観測値を当該制御対象機械の逆モデルに入力して得られた結果との偏差を示す補償信号を取得するとともに、当該補償信号を前記制御信号に重畳して外乱補償制御信号を出力する外乱オブザーバを更に備える。 According to the sixth aspect of the present invention, the control device described above is a compensation signal indicating a deviation between the control signal and a result obtained by inputting the observed value to an inverse model of the controlled machine. And a disturbance observer that superimposes the compensation signal on the control signal and outputs a disturbance compensation control signal.
また、本発明の第7の態様によれば、制御方法は、制御対象機械についての観測値が指令値と一致するように制御する方法であって、前記指令値と前記観測値との偏差に応じた制御信号を生成するステップと、前記制御信号を、前記制御対象機械の非線形成分を補償するための非線形補償制御信号に変換し、前記制御対象機械に向けて出力するステップと、を有し、前記非線形補償制御信号に変換して出力するステップは、更に、前記制御信号を量子化するときの量子化幅を、前記制御対象機械についての制御状態量に応じて連続的に変化させて、前記非線形補償制御信号に変換する。 Further, according to the seventh aspect of the present invention, the control method is a method of controlling the observation value for the controlled machine so as to coincide with the command value, and the deviation between the command value and the observation value is determined. Generating a control signal in accordance with the control signal, and converting the control signal into a nonlinear compensation control signal for compensating a nonlinear component of the controlled machine, and outputting the signal to the controlled machine. The step of converting to the non-linear compensation control signal and outputting it further, continuously changing the quantization width when the control signal is quantized according to the control state quantity for the controlled machine, Conversion to the nonlinear compensation control signal.
また、本発明の第8の態様によれば、プログラムは、制御対象機械についての観測値が指令値と一致するように制御する制御装置のコンピュータに、前記指令値と前記観測値との偏差に応じた制御信号を生成するステップと、前記制御信号を、前記制御対象機械の非線形成分を補償するための非線形補償制御信号に変換し、前記制御対象機械に向けて出力するステップと、を実行させ、前記非線形補償制御信号に変換して出力するステップは、更に、前記制御信号を量子化するときの量子化幅を、前記制御対象機械についての制御状態量に応じて連続的に変化させて、前記非線形補償制御信号に変換する。 Further, according to the eighth aspect of the present invention, the program causes the computer of the control device that controls the observed value for the controlled machine to match the command value, and sets the deviation between the command value and the observed value. Generating a control signal according to the control signal, and converting the control signal into a non-linear compensation control signal for compensating a non-linear component of the control target machine and outputting the control signal to the control target machine. The step of converting to the non-linear compensation control signal and outputting it further, continuously changing the quantization width when the control signal is quantized according to the control state quantity for the controlled machine, Conversion to the nonlinear compensation control signal.
上述の発明の各態様によれば、制御対象機械の非線形成分を適切に補償し、位置決め精度の高い制御装置、制御方法及びプログラムを提供することができる。 According to each aspect of the invention described above, it is possible to provide a control device, a control method, and a program with high positioning accuracy by appropriately compensating for the nonlinear component of the machine to be controlled.
<第1の実施形態>
以下、第1の実施形態に係る制御装置について、図1〜図5を参照しながら説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the control apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
(工作機械の1軸の駆動構成要素)
図1は、第1の実施形態に係る制御装置を具備する工作機械の1軸の駆動構成要素を示す図である。
図1に示すように、工作機械1は、制御装置10と制御対象機械11とを有してなる。
(Single-axis drive component of machine tools)
FIG. 1 is a diagram illustrating a uniaxial drive component of a machine tool including a control device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the
制御装置10は、制御対象機械11についての観測値が、上位装置(図示せず)から入力される指令値に一致するように、当該制御対象機械11を制御する。具体的には、制御装置10は、制御対象機械11(モータ11a)についての観測値であるモータ位置観測値θMと、上位装置から入力されるモータ位置指令値θM*との偏差に応じたトルクτを、制御対象機械11に対して出力する。
The
制御対象機械11は、工作機械1の機械的可動機構であり、例えば、モータ11aと、ギア11bと、テーブル11cとを有してなる。図1に示すように、モータ11aとギア11b、及び、ギア11bとテーブル11cは、それぞれ、ボールねじなどの連結部材で連結され、モータ11aが発生させたトルクが負荷であるテーブル11cまで伝達する機構を構成する。モータ11aは、例えば、よく知られているサーボモータであって、内蔵するエンコーダを通じて、モータ11aの回転位置の観測値(モータ位置観測値θM)を出力する。
The
(制御装置の機能構成)
図2は、第1の実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。
図2に示すように、制御装置10は、位置比例制御部100と、非線形補償部101と、速度比例積分制御部102と、電流制御部103と、擬似微分処理部104と、を備えている。
(Functional configuration of control device)
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the control device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the
位置比例制御部100は、上位装置から入力されたモータ位置指令値θM*と、モータ11a(図1参照)から入力されたモータ位置観測値θMとの偏差(θM*−θM)に比例する大きさのモータ速度指令値ωM*(制御信号)を生成して出力する。
The position
非線形補償部101は、位置比例制御部100から入力されたモータ速度指令値ωM*を、制御対象機械11の非線形成分を補償するための非線形補償モータ速度指令値ωMq*(非線形補償制御信号)に変換して出力する。非線形補償部101は、モータ速度指令値ωM*とモータ速度観測値ωMとの偏差であるモータ速度偏差ΔωM(速度偏差)を入力する。非線形補償部101の具体的な機能及び動作については後述する。
The
速度比例積分制御部102は、非線形補償部101から入力された非線形補償モータ速度指令値ωMq*と、擬似微分処理部104(後述)を介して入力されたモータ速度観測値ωMとの偏差(ωMq*−ωM)及びその時間積分に比例した大きさのトルク指令値τ*(制御信号)を生成して出力する。
The speed proportional
電流制御部103は、速度比例積分制御部102から入力されたトルク指令値τ*に応じたモータ電流を出力する。制御対象機械11のモータ11a(図1参照)は、このモータ電流により、トルク指令値τ*に一致するトルクτを出力する。
The
擬似微分処理部104は、モータ11aから入力されるモータ位置観測値θMを擬似微分処理して、モータ速度観測値ωMを出力する。
The pseudo
(制御対象機械の物理モデル)
図3は、第1の実施形態に係る制御対象機械を物理モデルとして表した図である。
工作機械1の制御対象機械11は、モータ11aについての伝達関数と、ギア11bについての伝達関数と、テーブル11cについての伝達関数との組み合わせにより、図3のようにモデル化される。
(Physical model of controlled machine)
FIG. 3 is a diagram illustrating the controlled machine according to the first embodiment as a physical model.
The controlled
図3に示すように、モータ11aについての伝達関数は、モータ11aの慣性モーメントJM、及び、モータ11aの粘性係数DMによって規定される。また、ギア11bについての伝達関数は、ギア11bの慣性モーメントJd、及び、ギア11bの粘性係数Ddによって規定される。また、テーブル11cについての伝達関数は、テーブル11cの慣性モーメントJL、及び、テーブル11cの粘性係数DLによって規定される。
また、伝達関数T1は、モータ11aとギア11bとを連結する連結部材の剛性係数Kgによって規定される。また、伝達関数T2は、ギア11bとテーブル11cとを連結する連結部材の剛性係数KRによって規定される。
As shown in FIG. 3, the transfer function for the
The transfer function T1 is defined by the stiffness coefficient Kg of the connecting member that connects the
さらに、図3に示すように、テーブル11cについての伝達関数には、制御対象機械11が有する非線形成分の一つである摩擦特性11fが含まれる。摩擦特性11fは、テーブル11cの速度(テーブル速度観測値ωL)に応じて当該テーブル11cが発生させる摩擦抵抗TfLの特性を示している。摩擦特性11fは、テーブル11cの静止時に発生する静摩擦と、テーブル11cの動作時に発生する動摩擦とを有してなる(動摩擦は静摩擦よりも摩擦抵抗が小さい)。図3に示す摩擦特性11fによれば、静止しているテーブル11cが動き出すとき(静止時から動作時に移行するとき)には静摩擦による高い摩擦抵抗が発生する。また、テーブル11cが一旦動作し始めた後は、動摩擦による低い摩擦抵抗に推移する。
なお、図3には図示を省略しているが、同様の摩擦特性は、テーブル11cのみならず、モータ11a及びギア11bにも存在する。
なお、図3に示した制御対象機械11の物理モデルは、あくまで、各駆動機構(モータ11a、ギア11b及びテーブル11c等)に、摩擦特性を主とする非線形要素が含まれていることを説明するために例示したものであり、制御対象機械11の実際の物理モデルは、これとは異なるものであってよい。
Further, as shown in FIG. 3, the transfer function for the table 11 c includes a friction characteristic 11 f that is one of nonlinear components of the controlled
Although not shown in FIG. 3, similar friction characteristics exist not only in the table 11c but also in the
Note that the physical model of the controlled
(非線形補償部の機能構成)
図4は、第1の実施形態に係る非線形補償部の機能構成を示す図である。
図4に示すように、非線形補償部101は、サンプルホールド部1010と、量子化処理部1011と、量子化幅決定部1012とを有してなる。
(Functional configuration of nonlinear compensation unit)
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration of the nonlinear compensator according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the
サンプルホールド部1010は、連続時間信号である入力信号(後述する誤差積算モータ速度指令値ωMC*)を離散時間信号に変換して出力する。
量子化処理部1011は、サンプルホールド部1010の出力信号(離散時間信号)の振幅値(本実施形態においては、誤差積算モータ速度指令値ωMC*)を量子化幅ξで離散化(量子化)する。
また、後述するように、サンプルホールド部1010及び量子化処理部1011を通じて時間領域、空間領域で離散化(量子化)されてなる非線形補償モータ速度指令値ωMq*は、制御対象機械11の非線形成分(特に、図3に示した摩擦特性11f等)を補償可能な制御信号となる。
The
The
Further, as will be described later, the nonlinear compensation motor speed command value ωMq * discretized (quantized) in the time domain and the spatial domain through the
量子化幅決定部1012は、量子化処理部1011において適用される量子化幅ξをモータ速度偏差ΔωMに応じた値に決定する。ここで、モータ速度偏差ΔωMは、モータ速度指令値ωM*とモータ速度観測値ωMとの偏差(ωM*−ωM)である。
The quantization
伝達関数Qは、設計パラメータQ(s)によって規定される伝達関数である。以下、簡単のため、“Q(s)=1”であるものとして説明するが、実際には、設計パラメータQ(s)は、制御対象機械11の観測手段が有する時間分解能及び空間分解能の量子化誤差がより低減可能なように、適切に設定される。
伝達関数Qには、誤差積算モータ速度指令値ωMC*と非線形補償モータ速度指令値ωMq*との偏差である量子化誤差Δq(=ωMC*−ωMq*)が入力される。
The transfer function Q is a transfer function defined by the design parameter Q (s). Hereinafter, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that “Q (s) = 1”, but actually, the design parameter Q (s) is a quantum of time resolution and spatial resolution possessed by the observation means of the
A quantization error Δq (= ωMC * −ωMq *), which is a deviation between the error integrated motor speed command value ωMC * and the nonlinear compensation motor speed command value ωMq *, is input to the transfer function Q.
以下、非線形補償部101の動作例について説明する。
Hereinafter, an operation example of the
例えば、量子化処理部1011の量子化幅ξが“0.2”であったとする。そして、あるタイミングで、非線形補償部101に“0.15”なるモータ速度指令値ωM*が入力されたとする。そうすると、まず、誤差積算モータ速度指令値ωMC*は“0.15”となって、(サンプルホールド部1010を介して)量子化処理部1011に入力される。“0.15”なる誤差積算モータ速度指令値ωMC*が量子化幅ξ“0.2”で量子化された結果、量子化処理部1011から“0”なる非線形補償モータ速度指令値ωMq*が出力される。
この場合、非線形補償部101に対する入力値(モータ速度指令値ωM*)が“0.15”であったにもかかわらず、その出力値(非線形補償モータ速度指令値ωMq*)が“0”であったため、量子化誤差Δq(ωMC*−ωMq*)は、“+0.15”となる。量子化誤差Δqは、非線形補償部101に入力されるモータ速度指令値ωM*に加算される。この段階でモータ速度指令値ωM*が“0.15”のままであったとすると、当該モータ速度指令値ωM*(=0.15)に、“+0.15”なる量子化誤差Δqが加算される。その結果、誤差積算モータ速度指令値ωMC*は“0.3”となって量子化処理部1011に入力される。“0.3”なる誤差積算モータ速度指令値ωMC*が量子化幅ξ“0.2”で量子化された結果、量子化処理部1011から“0.2”なる非線形補償モータ速度指令値ωMq*が出力される。
このように、量子化処理部1011による量子化に伴い、入力されたモータ速度指令値ωM*よりも低い非線形補償モータ速度指令値ωMq*が出力される状態になると、当該モータ速度指令値ωM*に対し正の量子化誤差Δqが徐々に積算され、増加していく。そして、ある時点で、非線形補償モータ速度指令値ωMq*が、(例えば、“0”から“0.2”へと)ステップ状に上昇する。
For example, it is assumed that the quantization width ξ of the
In this case, although the input value (motor speed command value ωM *) to the
As described above, when the non-linear compensation motor speed command value ωMq * lower than the input motor speed command value ωM * is output due to the quantization by the
非線形補償モータ速度指令値ωMq*が“0”から“0.2”へとステップ状に上昇した時点で、量子化誤差Δqは“+0.1”に減少する。この段階でモータ速度指令値ωM*が“0.15”のままであったとすると、当該モータ速度指令値ωM*(=0.15)に“+0.1”なる量子化誤差Δqが加算され、誤差積算モータ速度指令値ωMC*は“0.25”となって量子化処理部1011に入力される。“0.25”なる誤差積算モータ速度指令値ωMC*が量子化幅ξ“0.2”で量子化された結果、量子化処理部1011から“0.2”なる非線形補償モータ速度指令値ωMq*が出力される。これにより、量子化誤差Δqは“+0.05”に減少する。続いて、モータ速度指令値ωM*(=0.15)に“+0.05”なる量子化誤差Δqが加算されると、誤差積算モータ速度指令値ωMC*は“0.2”となって量子化処理部1011に入力される。“0.2”なる誤差積算モータ速度指令値ωMC*が量子化幅ξ“0.2”で量子化された結果、量子化処理部1011から“0.2”なる非線形補償モータ速度指令値ωMq*が出力される。これにより、量子化誤差Δqは“±0”に減少する。量子化誤差Δqが“±0”まで減少すると、誤差積算モータ速度指令値ωMC*は、再び、モータ速度指令値ωM*(=0.15)そのものとなって量子化処理部1011に入力される。この場合、“0.15”なる誤差積算モータ速度指令値ωMC*が量子化幅ξ“0.2”で量子化された結果、量子化処理部1011から“0”なる非線形補償モータ速度指令値ωMq*が出力される。
このように、量子化処理部1011による量子化に伴い、モータ速度指令値ωM*よりも高い非線形補償モータ速度指令値ωMq*が出力される状態になると、積算されていた量子化誤差Δqは徐々に減少する。そして、ある時点で、非線形補償モータ速度指令値ωMq*が、(例えば、“0.2”から“0”へと)ステップ状に下降する。
When the nonlinear compensation motor speed command value ωMq * increases stepwise from “0” to “0.2”, the quantization error Δq decreases to “+0.1”. If the motor speed command value ωM * remains “0.15” at this stage, a quantization error Δq of “+0.1” is added to the motor speed command value ωM * (= 0.15). The error integration motor speed command value ωMC * is “0.25” and is input to the
In this way, when the nonlinear processing motor speed command value ωMq * higher than the motor speed command value ωM * is output along with the quantization by the
以上のように、非線形補償部101の量子化処理部1011によって、時間領域及び空間領域において連続信号であったモータ速度指令値ωM*が、時間領域及び空間領域において離散信号である非線形補償モータ速度指令値ωMq*に変換される。これにより、制御装置10は、静止状態にあって大きな摩擦抵抗が働いている制御対象機械11(モータ11a)に対し、インパルス状の非線形補償モータ速度指令値ωMq*を与えることができる。このことは、大きな摩擦力が働いている物体の位置を微調整するのに対し、ハンマーなどでインパルス状の力を与えると容易になることと同様の効果を発揮する。すなわち、制御装置10は、非線形補償部101の量子化処理により、摩擦特性に起因する制御対象機械11の非線形成分を補償可能な制御信号を出力することができる。
As described above, the
なお、上述した非線形補償部101の動作例は、あくまで非線形補償部101の基本的な動作についての説明であり、上述の動作例においては、量子化幅決定部1012の動作は考慮されていない。
第1の実施形態に係る非線形補償部101は、さらに、量子化幅決定部1012の機能により、量子化処理部1011で適用される量子化幅ξが動的に変化することを特徴としている。以下、図5を参照しながら、量子化幅決定部1012の機能について説明する。
Note that the operation example of the
The
(量子化幅決定部の機能)
図5は、第1の実施形態に係る量子化幅決定部の機能を説明するための図である。
図5に示すように、第1の実施形態に係る量子化幅決定部1012は、量子化処理部1011に適用する量子化幅ξを、モータ速度偏差ΔωM(=ωM*−ωM)に比例するように連続的に増減させる。このような量子化幅決定部1012によれば、量子化幅ξは、モータ速度偏差ΔωMが大きいほど大きくなり、モータ速度偏差ΔωMが小さいほど小さくなるように、動的に決定される。そうすると、モータ速度偏差ΔωMが大きい状態では、非線形補償部101(図2)の量子化処理が有効となるが、モータ速度偏差ΔωMが小さい状態においては、量子化幅ξが低減され、非線形補償部101の量子化処理が無効化される。
(Function of quantization width determination unit)
FIG. 5 is a diagram for explaining the function of the quantization width determination unit according to the first embodiment.
As shown in FIG. 5, the quantization
(作用、効果)
以上に説明したように、第1の実施形態に係る制御装置10は、入力された制御信号(モータ速度指令値ωM*)を、制御対象機械11の非線形成分を補償するための非線形補償制御信号(非線形補償モータ速度指令値ωMq*)に変換して出力する非線形補償部101を備える。そして、非線形補償部101は、入力された制御信号(モータ速度指令値ωM*)を量子化幅ξで量子化することで非線形補償制御信号(非線形補償モータ速度指令値ωMq*)に変換する。さらに、非線形補償部101は、量子化幅ξを、制御対象機械11についてのモータ速度指令値ωM*とモータ速度観測値ωMとの偏差であるモータ速度偏差ΔωMに応じて連続的に変化させる。
(Function, effect)
As described above, the
以下、このような非線形補償部101を有する制御装置10の作用、効果について説明する。
静止状態にある制御対象機械11(モータ11a)を所望する位置に移動させようとする場合、当該制御対象機械11に印加されるトルクτが静摩擦を上回るまでは、制御対象機械11は静摩擦にトラップされ、入力されるモータ速度指令値ωM*に追随して動くことができない。そのため、制御対象機械11が静摩擦にトラップされている間は、モータ速度偏差ΔωMが増加する。量子化幅決定部1012は、当該モータ速度偏差ΔωMの増加に応じて、量子化幅ξを大きい値に決定する。これにより、特に、制御対象機械11が動き出す前の段階(静摩擦にトラップ中の段階)において、非線形補償部101による量子化処理が有効化されることとなる。そうすると、制御装置10は、動き出す前の段階にある制御対象機械11に対し、適切に、インパルス状のトルク指令値τ*を出力することができる。
Hereinafter, the operation and effect of the
When the control target machine 11 (
他方、インパルス状のトルクτが静摩擦に打ち勝って制御対象機械11が動き始めると、静摩擦に起因する制御対象機械11の非線形成分の影響は低減される。つまり、制御対象機械11が一旦動き始めた後は、速度比例積分制御部102によるフィードバック制御(速度比例積分制御)だけで、モータ速度指令値ωM*に追随して動くことができるようになる。そのため、制御対象機械11が一旦動き始めた後は、速度偏差ΔωMが小さくなる。この段階において、非線形補償部101による量子化処理を有効化させたままでいると、むしろ、当該非線形補償部101が発生させる量子化された指令に起因して、速度比例積分制御部102によるきめ細やかな位置決め処理を阻害してしまう。そこで、制御対象機械11が一旦動き始めた後(速度偏差ΔωMが小さい状態に遷移した後)は、速度偏差ωMに応じて、量子化幅ξを小さい値に決定する。これにより、特に、制御対象機械11が動き出した後の段階で非線形補償部101による量子化処理が無効化されるので、制御装置10は、動き出した制御対象機械11に対し、適切に、連続的に変化するトルク指令値τ*を出力することができる。
On the other hand, when the impulse-like torque τ overcomes the static friction and the controlled
以上のように、第1の実施形態に係る制御装置10は、制御対象機械11が動き出す前の状態(速度偏差が大きい状態)から、動き出した後の状態(速度偏差が小さい状態)への連続的な遷移に伴って、非線形補償部101による量子化処理の“効き”の度合いをシームレスに低減させることができる。このような制御装置10によれば、制御対象機械11の、主に摩擦などの非線形成分を適切に補償し、位置決め精度を高めることができる。
As described above, the
<第1の実施形態の変形例>
以上、第1の実施形態に係る制御装置10について詳細に説明したが、制御装置10の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
以下、図6〜図9を参照しながら、第1の実施形態の変形例について説明する。
<Modification of First Embodiment>
Although the
Hereinafter, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
(非線形補償部の機能)
図6は、第1の実施形態の変形例に係る非線形補償部の機能を説明するための図である。
第1の実施形態の変形例に係る非線形補償部101は、モータ速度指令値ωM*が予め規定された判定閾値ωM*_th以下であった場合に、入力された制御信号(モータ速度指令値ωM*)を量子化幅ξで量子化して、非線形補償制御信号(非線形補償モータ速度指令値ωMq*)に変換してもよい。
(Function of nonlinear compensation unit)
FIG. 6 is a diagram for explaining the function of the nonlinear compensator according to the modification of the first embodiment.
When the motor speed command value ωM * is equal to or less than a predetermined determination threshold value ωM * _th, the
具体的には、第1の実施形態の変形例に係る非線形補償部101は、図6に示す処理フローを実行する。
まず、非線形補償部101は、位置比例制御部100(図2)から入力されるモータ速度指令値ωM*が、所定の判定閾値ωM*_thよりも小さいか否かを判定する(ステップS01)。
位置比例制御部100(図2)から入力されるモータ速度指令値ωM*が所定の判定閾値ωM*_th以下であった場合(ステップS01:YES)、非線形補償部101は、量子化処理部1011(図4)による量子化処理を実行する(ステップS02)。
他方、位置比例制御部100から入力されるモータ速度指令値ωM*が所定の判定閾値ωM*_thを上回っていた場合(ステップS01:NO)、非線形補償部101は、量子化処理部1011(図4)による量子化処理を実行することなく処理を終了する。
Specifically, the
First, the
When the motor speed command value ωM * input from the position proportional control unit 100 (FIG. 2) is equal to or less than a predetermined determination threshold value ωM * _th (step S01: YES), the
On the other hand, when the motor speed command value ωM * input from the position
以上のような処理によれば、位置比例制御部100から出力されるモータ速度指令値ωM*が所定の判定閾値ωM*_th以下となる条件を満たしている場合にのみ、非線形補償部101による量子化処理が有効となる。
ここで、制御対象機械11(モータ11a)が静止状態にあって、静摩擦による非線形成分の影響が大きい状態にある場合、モータ速度指令値ωM*が所定の判定閾値ωM*_th以下となる条件を満たしている蓋然性が高い。したがって、上述のような構成とすることで、非線形補償部101を、静摩擦に起因する非線形成分の補償に特化させることができる。
According to the above processing, only when the motor speed command value ωM * output from the position
Here, when the controlled machine 11 (
(量子化幅決定部の機能)
図7は、第1の実施形態の変形例に係る量子化幅決定部の機能を説明するための図である。
第1の実施形態においては、量子化幅決定部1012は、量子化幅ξを、モータ速度偏差ΔωMに比例するように決定するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、量子化幅決定部1012に規定される量子化幅ξとモータ速度偏差ΔωMとの関係は、図7に示すような関数W1、W2で規定されるものであってもよい。
関数W1の場合、モータ速度偏差ΔωMがある程度まで低減された時点で量子化幅ξがほとんどゼロになるため、量子化処理を早めに無効化することができる。他方、関数W2の場合、モータ速度偏差ΔωMがある程度低減するまでは、量子化幅ξを大きい値のままで維持して、量子化処理を有効化することができる。
関数W1は、例えば、偶数次数関数等で規定され、関数W2は、例えば、シグモイド曲線等で規定されるものであってよい。
(Function of quantization width determination unit)
FIG. 7 is a diagram for explaining the function of the quantization width determination unit according to the modification of the first embodiment.
In the first embodiment, the quantization
For example, the relationship between the quantization width ξ and the motor speed deviation ΔωM defined by the quantization
In the case of the function W1, since the quantization width ξ becomes almost zero when the motor speed deviation ΔωM is reduced to some extent, the quantization process can be invalidated early. On the other hand, in the case of the function W2, the quantization processing can be validated by maintaining the quantization width ξ as a large value until the motor speed deviation ΔωM is reduced to some extent.
The function W1 may be defined by, for example, an even order function, and the function W2 may be defined by, for example, a sigmoid curve.
(制御装置の機能構成)
図8は、第1の実施形態の変形例に係る制御装置の機能構成を示す図である。
第1の実施形態に係る制御装置10では、非線形補償部101は、位置比例制御部100の後段に配置されるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、図8に示すように、非線形補償部101は、速度比例積分制御部102の後段に配置される態様とされてもよい。この場合、非線形補償部101は、速度比例積分制御部102による制御信号であるトルク指令値τ*を入力とし、当該トルク指令値τ*が時間領域及び空間領域で離散化されてなる非線形補償トルク指令値τq*(非線形補償制御信号)を出力するものとする。なお、この場合であっても、非線形補償部101の量子化幅決定部1012(図4)は、モータ速度偏差ΔωMに応じて量子化幅ξを動的に決定するものとする。
(Functional configuration of control device)
FIG. 8 is a diagram illustrating a functional configuration of a control device according to a modification of the first embodiment.
In the
For example, as illustrated in FIG. 8, the
(非線形補償部の機能構成)
図9は、第1の実施形態の変形例に係る非線形補償部の機能構成を示す図である。
第1の実施形態の変形例に係る非線形補償部101は、第1の実施形態(図4)と比して、フィルタ部1013を備えている点で相違する。
(Functional configuration of nonlinear compensation unit)
FIG. 9 is a diagram illustrating a functional configuration of a nonlinear compensator according to a modification of the first embodiment.
The
フィルタ部1013は、量子化処理部1011による量子化処理がなされた非線形補償制御信号(非線形補償モータ速度指令値ωMq*)を入力する。フィルタ部1013は、入力された非線形補償制御信号のうち特定の周波数帯に属する成分を除去可能なフィルタであって、例えば、ノッチフィルタである。
The
ここで、量子化処理部1011によって量子化処理が施された非線形補償制御信号(非線形補償モータ速度指令値ωMq*)は、インパルス状の信号波形となるため、多数の周波数成分を含んでいる。そうすると、例えば、制御対象機械11に、特定の周波数で共振振動を起こす共振特性が存在した場合に、多数の周波数成分を含むインパルス状の非線形補償制御信号を入力させると、制御対象機械11に対して意図しない共振振動を励起させてしまい、結果的に位置決め精度を悪化させることが想定される。そこで、制御対象機械11について共振振動が生じ得る周波数帯を予め把握するとともに、非線形補償制御信号から、当該周波数帯に属する成分のみを除去することによって、制御対象機械11に対し、共振振動を励起させないようにすることができる。
Here, since the nonlinear compensation control signal (nonlinear compensation motor speed command value ωMq *) subjected to the quantization processing by the
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係る制御装置について、図10〜図11を参照しながら説明する。
<Second Embodiment>
Next, a control device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
(制御装置の機能構成)
図10は、第2の実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。
第2の実施形態に係る制御装置10は、第1の実施形態(図2)と比して、外乱オブザーバ105を備えている点で相違する。
(Functional configuration of control device)
FIG. 10 is a diagram illustrating a functional configuration of a control device according to the second embodiment.
The
外乱オブザーバ105は、一般に良く知られている外乱オブザーバであって、制御対象機械11の外乱(非線形成分)を補償する。第2の実施形態に係る外乱オブザーバ105は、速度比例積分制御部102からのトルク指令値τ*を入力し、当該トルク指令値τ*を、外乱を補償可能な外乱補償トルク指令値τ’*(外乱補償制御信号)に変換して出力する。外乱オブザーバ105は、制御対象機械11(擬似微分処理部104)から入力されるモータ速度観測値ωMに基づいて、外乱補償トルク指令値τ’*を決定する。
The
(外乱オブザーバの機能構成)
図11は、第2の実施形態に係る外乱オブザーバの機能構成を示す図である。
図11に示すように、外乱オブザーバ105は、ハイパスフィルタ1050と、逆モデル1051とを有してなる。
(Functional configuration of disturbance observer)
FIG. 11 is a diagram illustrating a functional configuration of a disturbance observer according to the second embodiment.
As shown in FIG. 11, the
ハイパスフィルタ1050は、トルク指令値τ*のうち所定の周波数以上の成分のみを通過させる。
The high-
逆モデル1051は、制御対象機械11の逆モデルであって、例えば、図3に示す制御対象機械11のモデルの逆モデルとして規定される。逆モデル1051には、制御対象機械11についての観測値であるモータ速度観測値ωMが入力される。逆モデル1051は、入力されたモータ速度観測値ωMに基づいて、擬似トルク指令値τ*_rを出力する。ここで、実際の制御対象機械11が、逆モデル1051に規定されるモデル通りに振る舞うと仮定した場合、制御対象機械11に入力されたトルク指令値τ*と、逆モデル1051から出力される擬似トルク指令値τ*_rとは完全に一致するはずである。しかし、実際には、擬似トルク指令値τ*_rは、制御対象機械11に入力されたトルク指令値τ*に対して誤差を有している。この誤差(補償信号ε)は、実際の制御対象機械11の伝達特性のうち逆モデル1051に考慮されていない成分であって、実際の制御対象機械11が有する未知の外乱(非線形成分)に起因して生じたものである。
そこで、外乱オブザーバ105は、トルク指令値τ*と、モータ速度観測値ωMを逆モデル1051に入力して得られた結果(擬似トルク指令値τ*_r)との偏差を示す補償信号εを取得するとともに、当該補償信号εをトルク指令値τ*に重畳して、外乱補償トルク指令値τ’*(外乱補償制御信号)を出力する。
このようにして得られた外乱補償トルク指令値τ’*(=τ*+ε)を、未知の外乱を含む制御対象機械11に入力することで、制御対象機械11のモータ速度観測値ωMをより精度良くモータ速度観測値ωMに近づけることができる。
The
Therefore, the
The disturbance compensation torque command value τ ′ * (= τ * + ε) obtained in this way is input to the controlled
また、一般に、外乱オブザーバは、外乱補償に遅れ(モータ速度観測値ωMを受け付けてから補償することによる無駄時間)が生じることが知られている。このような外乱オブザーバ105の遅れに対しては、先行して、非線形補償部101が非線形補償制御信号(非線形補償モータ速度指令値ωMq*)を出力することで、摩擦特性に基づく非線形成分を補償することができる。このように、非線形補償部101と外乱オブザーバ105とを組み合わせた相乗効果によって、摩擦特性に基づく制御対象機械11の非線形特性を一層精度よく補償することができる。
In general, it is known that a disturbance observer is delayed in disturbance compensation (dead time due to compensation after receiving the motor speed observation value ωM). For such a delay of the
<第2の実施形態の変形例>
以上、第2の実施形態に係る制御装置10について詳細に説明したが、制御装置10の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
例えば、第2の実施形態に係る外乱オブザーバ105は、速度比例積分制御部102の後段に配置されるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。すなわち、他の実施形態に係る外乱オブザーバ105は、例えば、位置比例制御部100の後段に配置されてもよいし、非線形補償部101の後段に配置される態様であってもよい。
また、第2の実施形態に係る非線形補償部101は、図8を参照して説明した第1の実施形態の変形例と同様に、速度比例積分制御部102の後段に配置される態様であってもよい。
<Modification of Second Embodiment>
Although the
For example, although the
Further, the
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態に係る制御装置について、図12〜図13を参照しながら説明する。
<Third Embodiment>
Next, a control device according to a third embodiment will be described with reference to FIGS.
(制御装置の機能構成)
図12は、第3の実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。
第3の実施形態に係る制御装置10は、第2の実施形態(図10)と比して、非線形補償部101が、外乱オブザーバ105で生成される補償信号εを入力する点で相違する。
なお、第3の実施形態に係る外乱オブザーバ105は、第2の実施形態(図11)と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
(Functional configuration of control device)
FIG. 12 is a diagram illustrating a functional configuration of a control device according to the third embodiment.
The
Since the
(非線形補償部の機能構成)
図13は、第3の実施形態に係る非線形補償部の機能構成を示す図である。
第3の実施形態に係る非線形補償部101は、外乱オブザーバ105で生成される補償信号εに応じて量子化幅ξを変化させる点で、第1、第2の実施形態と相違する。
より具体的には、図13に示すように、非線形補償部101の量子化幅決定部1012は、外乱オブザーバ105(図12)で生成される補償信号εを入力する。そして、量子化幅決定部1012は、入力した補償信号εに比例するように、量子化幅ξを決定する。
(Functional configuration of nonlinear compensation unit)
FIG. 13 is a diagram illustrating a functional configuration of the nonlinear compensator according to the third embodiment.
The
More specifically, as shown in FIG. 13, the quantization
補償信号εが大きいほど外乱(摩擦特性に基づく非線形成分の影響)が大きい状態にあると考えられるので、量子化幅ξを大きくして、非線形補償部101による量子化処理を有効化する。一方、補償信号εが小さい場合は、外乱(摩擦特性に基づく非線形成分の影響)が小さい状態にあると考えられるので、量子化幅ξを小さくして、非線形補償部101による量子化処理を無効化する。
As the compensation signal ε increases, the disturbance (influence of nonlinear components based on friction characteristics) is considered to be in a larger state. Therefore, the quantization width ξ is increased to enable the quantization processing by the
(その他の変形例)
第1の実施形態に係る制御装置10は、制御対象機械11についての「制御状態量」の一態様である「モータ速度偏差ΔωM」に応じて連続的に量子化幅ξを変化させるものとして説明した。また、第3の実施形態に係る制御装置10は、「制御状態量」の一態様である「補償信号ε」に応じて連続的に量子化幅ξを変化させるものとして説明した。
しかし、他の実施形態において、「制御状態量」の態様はこれらに限定されない。例えば、「制御状態量」としては、ギア11bについての速度偏差や、テーブル11c(負荷)についての速度偏差(負荷速度偏差ΔωL)に応じて連続的に量子化幅ξを変化させてもよい。また、例えば、モータ11a、ギア11b、テーブル11cについての位置指令値と位置観測値との偏差(位置偏差)に応じて連続的に量子化幅ξを変化させてもよい。
(Other variations)
The
However, in other embodiments, the aspect of the “control state quantity” is not limited to these. For example, as the “control state quantity”, the quantization width ξ may be continuously changed according to the speed deviation for the
第1〜第3の実施形態に係る制御対象機械11は、上記構成であるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、第1〜第3の実施形態(及びその変形例)で説明した制御対象機械11は、モータ11aに加え、ギア11b及びテーブル11cを備えるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
また、制御装置10の適用対象は、工作機械に限定されない。例えば、制御装置10は、原子力発電所用バルブを制御対象としてもよい。
The controlled
For example, the controlled
Moreover, the application target of the
なお、上述の各実施形態においては、上述した制御装置10の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
In each of the above-described embodiments, the various processes of the
上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
また、他の実施形態においては、第1〜第3の実施形態(及びその変形例)で説明した制御装置10が有する各機能の一部を、ネットワークで接続された他のコンピュータが具備する態様であってもよい。
In another embodiment, another computer connected via a network includes a part of each function of the
以上のとおり、本発明に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, several embodiments according to the present invention have been described. However, all these embodiments are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
1 工作機械
10 制御装置
100 位置比例制御部(制御信号生成部)
101 非線形補償部
1010 サンプルホールド部
1011 量子化処理部
1012 量子化幅決定部
1013 フィルタ部
102 速度比例積分制御部(制御信号生成部)
103 電流制御部
104 擬似微分処理部
105 外乱オブザーバ
1050 ハイパスフィルタ
1051 逆モデル
11 制御対象機械
11a モータ
11b ギア
11c テーブル
θM* モータ位置指令値
ωM* モータ速度指令値(制御信号)
ωMq* 非線形補償モータ速度指令値(非線形補償制御信号)
τ* トルク指令値(制御信号)
τq* 非線形補償トルク指令値(非線形補償制御信号)
τ’* 外乱補償トルク指令値(外乱補償制御信号)
θM モータ位置観測値
ωM モータ速度観測値
τ トルク
ε 補償信号
DESCRIPTION OF
101
103
ωMq * Nonlinear compensation motor speed command value (nonlinear compensation control signal)
τ * Torque command value (control signal)
τq * Nonlinear compensation torque command value (nonlinear compensation control signal)
τ '* Disturbance compensation torque command value (disturbance compensation control signal)
θM Observed motor position ωM Observed motor speed τ Torque ε Compensation signal
Claims (8)
前記指令値と前記観測値との偏差に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号を、前記制御対象機械の非線形成分を補償するための非線形補償制御信号に変換し、前記制御対象機械に向けて出力する非線形補償部と、
を備え、
前記非線形補償部は、
前記制御信号を量子化するときの量子化幅を、前記制御対象機械についての制御状態量に応じて連続的に変化させて、前記非線形補償制御信号に変換する
制御装置。 A control device that controls the observed value of the controlled machine so that it matches the command value,
A control signal generator that generates a control signal according to a deviation between the command value and the observed value;
Converting the control signal into a non-linear compensation control signal for compensating for a non-linear component of the machine to be controlled, and outputting the non-linear compensation unit to the machine to be controlled;
With
The nonlinear compensator is
A control device that continuously changes a quantization width when the control signal is quantized in accordance with a control state quantity of the controlled machine, and converts the quantized width into the nonlinear compensation control signal.
請求項1に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the nonlinear compensation unit continuously changes the quantization width according to a speed deviation that is a deviation between a speed command value and a speed observation value for the controlled machine.
前記非線形補償部は、前記量子化幅を、前記補償信号に応じて連続的に変化させる
請求項1に記載の制御装置。 A compensation signal indicating a deviation between the control signal and a result obtained by inputting the observed value to the inverse model of the control target machine is acquired, and disturbance compensation control is performed by superimposing the compensation signal on the control signal. A disturbance observer for outputting a signal;
The control device according to claim 1, wherein the nonlinear compensation unit continuously changes the quantization width in accordance with the compensation signal.
前記速度指令値が予め規定された判定閾値以下であった場合に、入力された前記制御信号を前記量子化幅で量子化することで前記非線形補償制御信号に変換する
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の制御装置。 The nonlinear compensator further includes:
4. When the speed command value is equal to or less than a predetermined determination threshold, the input control signal is converted into the nonlinear compensation control signal by quantizing with the quantization width. 5. The control device according to any one of the above.
前記非線形補償制御信号のうち特定の周波数帯に属する成分を除去可能なフィルタ部を更に備える
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の制御装置。 The nonlinear compensator is
The control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a filter unit capable of removing a component belonging to a specific frequency band from the nonlinear compensation control signal.
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の制御装置。 A compensation signal indicating a deviation between the control signal and a result obtained by inputting the observed value to the inverse model of the control target machine is acquired, and disturbance compensation control is performed by superimposing the compensation signal on the control signal. The control device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a disturbance observer that outputs a signal.
前記指令値と前記観測値との偏差に応じた制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を、前記制御対象機械の非線形成分を補償するための非線形補償制御信号に変換し、前記制御対象機械に向けて出力するステップと、
を有し、
前記非線形補償制御信号に変換して出力するステップは、更に、
前記制御信号を量子化するときの量子化幅を、前記制御対象機械についての制御状態量に応じて連続的に変化させて、前記非線形補償制御信号に変換する
制御方法。 A method for controlling an observed value of a controlled machine so that it matches a command value,
Generating a control signal according to a deviation between the command value and the observed value;
Converting the control signal into a non-linear compensation control signal for compensating a non-linear component of the control target machine, and outputting the control signal to the control target machine;
Have
The step of converting into the non-linear compensation control signal and outputting it further includes:
A control method for converting the quantization width when quantizing the control signal into the nonlinear compensation control signal by continuously changing the quantization width according to a control state quantity for the controlled machine.
前記指令値と前記観測値との偏差に応じた制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を、前記制御対象機械の非線形成分を補償するための非線形補償制御信号に変換し、前記制御対象機械に向けて出力するステップと、
を実行させ、
前記非線形補償制御信号に変換して出力するステップは、更に、
前記制御信号を量子化するときの量子化幅を、前記制御対象機械についての制御状態量に応じて連続的に変化させて、前記非線形補償制御信号に変換する
プログラム。 In the computer of the control device that controls so that the observed value for the controlled machine matches the command value,
Generating a control signal according to a deviation between the command value and the observed value;
Converting the control signal into a non-linear compensation control signal for compensating a non-linear component of the control target machine, and outputting the control signal to the control target machine;
And execute
The step of converting into the non-linear compensation control signal and outputting it further includes:
A program for continuously changing a quantization width when the control signal is quantized according to a control state quantity for the controlled machine and converting the quantization signal into the nonlinear compensation control signal.
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