JP2020004038A - 算出方法、情報処理装置、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[第一実施形態]
図1に示す本実施形態の設定システム10は、FRIT又はVRFT技術を基礎とする新規な技術によって、制御系40に関する設計変数ρの適値ρ*を算出し、算出した適値ρ*を制御系40に設定するように構成される。
続いて、第二実施形態の設定システム10を説明する。第二実施形態の設定システム10は、プロセッサ31が実行する設定処理が、図3に示す設定処理と部分的に異なる点を除いて第一実施形態と同じである。従って、以下では、第二実施形態の設定システム10に関して、第一実施形態と同一の構成の説明を省略する。第一実施形態と同一符号が付された構成及び処理は、第一実施形態と同様であると理解されてよい。
続いて、第三実施形態の設定システム10を説明する。第三実施形態の設定システム10は、プロセッサ31が実行する設定処理が、図3に示す設定処理と部分的に異なる点を除いて第一実施形態と同じである。従って、以下では、第三実施形態の設定システム10に関して、第一実施形態と同一の構成の説明を省略する。
本開示は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができることは言うまでもない。例えば、第一制御要素91と第二制御要素95との組合せは、モータ91Aと負荷95Aとの組合せに限定されない。第一制御要素91と第二制御要素95との組合せは、電気回路と、電気回路からの電力供給を受ける、機械的な可動部を備えない電気機器との組合せであってもよい。例えば、第二制御要素95は、ヒータであってもよく、第一制御要素は、ヒータの駆動回路であってもよい。本開示の技術は、あらゆるセミクローズド制御系に適用することができる。
Claims (9)
- 目標指令rと第一制御要素の出力である第一出力ymとに基づき、設計変数ρを有する伝達関数C(ρ)に従う制御入力uを算出し、前記制御入力uに基づき、前記第一制御要素を操作することにより、前記第一制御要素からの作用を受ける第二制御要素の出力である第二出力yfを制御するように構成される制御系
に対して設定する前記設計変数ρの値を算出する方法であって、
前記制御入力uの標本u0、前記第一出力ymの標本ym0、及び前記第二出力yfの標本yf0の組合せの時系列データを取得することと、
前記時系列データと、前記伝達関数C(ρ)と、前記目標指令rに対する前記第二出力yfの規範値を定義するモデル関数Tdとに基づき、前記制御系に設定する前記設計変数ρの値として、制御誤差を最小にする前記設計変数ρの値ρ*を算出することと、
を含み、
前記制御誤差は、
前記第二出力yfの標本yf0と、前記第二出力yfの規範値であって、前記伝達関数C(ρ)、前記モデル関数Td、前記制御入力uの標本u0、及び前記第一出力ymの標本ym0から算出される規範値と、の誤差、又は、
前記制御入力uの標本u0と、前記制御入力uの規範値であって、前記伝達関数C(ρ)、前記モデル関数Td、前記第一出力ymの標本ym0、及び前記第二出力yfの標本yf0から算出される規範値と、の誤差
に対応する算出方法。 - 前記制御系は、前記目標指令rと前記第一出力ymとの偏差(r−ym)を前記伝達関数C(ρ)に入力することにより、前記制御入力uを算出するように構成され、
前記設計変数ρの値ρ*を算出することは、前記時系列データに基づき、前記制御誤差に関する評価関数の値を最小にする前記設計変数ρの値ρ*を算出することを含み、
前記評価関数は、式
- 前記制御系は、前記目標指令rと前記第一出力ymとの偏差(r−ym)を前記伝達関数C(ρ)に入力することにより、前記制御入力uを算出するように構成され、
前記設計変数ρの値ρ*を算出することは、前記時系列データに基づき、前記制御誤差に関する評価関数の値を最小にする前記設計変数ρの値ρ*を算出することを含み、
前記評価関数は、式
- 前記設計変数ρの値ρ*を算出することは、前記時系列データが示す前記第一出力ymの標本ym0と前記第二出力yfの標本yf0との差が基準以上であることを条件に、前記時系列データに基づき、前記設計変数ρの値ρ*を算出することを含む請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の算出方法。
- 前記時系列データを取得することは、複数の制御条件のそれぞれで前記制御系を動作させたときの、観測された前記制御入力u、前記第一出力ym、及び前記第二出力yfの標本u0、標本ym0、標本yf0を示す、複数の時系列データを取得することを含み、
前記算出方法は、
前記複数の時系列データのそれぞれにおける前記第一出力ymの標本ym0と前記第二出力yfの標本yf0との差を評価することと、
前記差の評価値に基づき、前記複数の時系列データの一つを参照データに選択することと、
を更に含み、
前記設計変数ρの値ρ*を算出することは、前記参照データに基づき、前記設計変数ρの値ρ*を算出することを含む請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の算出方法。 - 前記第一制御要素は、モータであり、前記第二制御要素は、前記モータにより駆動される負荷である請求項1〜請求項5のいずれか一項記載の算出方法。
- 前記第二制御要素は、動力伝達に遅延が生じる機構を介して前記第一制御要素により駆動される制御要素である請求項1〜請求項6のいずれか一項記載の算出方法。
- 目標指令rと第一制御要素の出力である第一出力ymとに基づき、設計変数ρを有する伝達関数C(ρ)に従う制御入力uを算出し、前記制御入力uに基づき、前記第一制御要素を操作することにより、前記第一制御要素からの作用を受ける第二制御要素の出力である第二出力yfを制御するように構成される制御系
に対して設定する前記設計変数ρの値を算出する情報処理装置であって、
プロセッサと、
インタフェースと、を含み、
前記プロセッサは、
前記インタフェースを通じて前記制御入力uの標本u0、前記第一出力ymの標本ym0、及び前記第二出力yfの標本yf0の組合せの時系列データを取得し、
前記時系列データと、前記伝達関数C(ρ)と、前記目標指令rに対する前記第二出力yfの規範値を定義するモデル関数Tdとに基づき、前記制御系に設定する前記設計変数ρの値として、制御誤差を最小にする前記設計変数ρの値ρ*を算出する
ように構成され、
前記制御誤差は、
前記第二出力yfの標本yf0と、前記第二出力yfの規範値であって、前記伝達関数C(ρ)、前記モデル関数Td、前記制御入力uの標本u0、及び前記第一出力ymの標本ym0から算出される規範値と、の誤差、又は、
前記制御入力uの標本u0と、前記制御入力uの規範値であって、前記伝達関数C(ρ)、前記モデル関数Td、前記第一出力ymの標本ym0、及び前記第二出力yfの標本yf0から算出される規範値と、の誤差
に対応する情報処理装置。 - 目標指令rと第一制御要素の出力である第一出力ymとに基づき、設計変数ρを有する伝達関数C(ρ)に従う制御入力uを算出し、前記制御入力uに基づき、前記第一制御要素を操作することにより、前記第一制御要素からの作用を受ける第二制御要素の出力である第二出力yfを制御するように構成される制御系
に対して設定する前記設計変数ρの値を算出する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記処理は、
前記制御入力uの標本u0、前記第一出力ymの標本ym0、及び前記第二出力yfの標本yf0の組合せの時系列データを取得することと、
前記時系列データと、前記伝達関数C(ρ)と、前記目標指令rに対する前記第二出力yfの規範値を定義するモデル関数Tdとに基づき、前記制御系に設定する前記設計変数ρの値として、制御誤差を最小にする前記設計変数ρの値ρ*を算出することと、
を含み、
前記制御誤差は、
前記第二出力yfの標本yf0と、前記第二出力yfの規範値であって、前記伝達関数C(ρ)、前記モデル関数Td、前記制御入力uの標本u0、及び前記第一出力ymの標本ym0から算出される規範値と、の誤差、又は、
前記制御入力uの標本u0と、前記制御入力uの規範値であって、前記伝達関数C(ρ)、前記モデル関数Td、前記第一出力ymの標本ym0、及び前記第二出力yfの標本yf0から算出される規範値と、の誤差
に対応するコンピュータプログラム。
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