JP3196907B2 - 出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置 - Google Patents
出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置Info
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- JP3196907B2 JP3196907B2 JP28943192A JP28943192A JP3196907B2 JP 3196907 B2 JP3196907 B2 JP 3196907B2 JP 28943192 A JP28943192 A JP 28943192A JP 28943192 A JP28943192 A JP 28943192A JP 3196907 B2 JP3196907 B2 JP 3196907B2
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Description
【０００１】
【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、ロボット等を制御対象とする学習制御装置に関
する。
作機械、ロボット等を制御対象とする学習制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】繰り返し目標値に対する学習制御系の設
計法としては、本出願人が特開平1-237701号公報におい
て、提案した方式がある。この方式の第１の発明では、
同じ目標値に対する動作を繰り返し、現在および前回試
行時の偏差と、現在および過去の補正量の増分値と、制
御対象のステップ応答とをもとに未来の偏差を予測し、
その予測値の重み付き２乗和を評価関数として、その評
価関数が最小となるように制御入力を補正するため、最
終的には目標値と出力が一致し、高精度な追従動作が実
現される。
計法としては、本出願人が特開平1-237701号公報におい
て、提案した方式がある。この方式の第１の発明では、
同じ目標値に対する動作を繰り返し、現在および前回試
行時の偏差と、現在および過去の補正量の増分値と、制
御対象のステップ応答とをもとに未来の偏差を予測し、
その予測値の重み付き２乗和を評価関数として、その評
価関数が最小となるように制御入力を補正するため、最
終的には目標値と出力が一致し、高精度な追従動作が実
現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式で
は、現在時刻の偏差を得るために現在時刻の制御対象の
出力が必要であり、数サンプリング過去の出力しか得ら
れない場合には、適用できないという問題点があった。
そこで本発明は、数サンプリング過去の出力しか得られ
ない場合においても、適用できる学習制御装置を提供す
ることを目的とする。
は、現在時刻の偏差を得るために現在時刻の制御対象の
出力が必要であり、数サンプリング過去の出力しか得ら
れない場合には、適用できないという問題点があった。
そこで本発明は、数サンプリング過去の出力しか得られ
ない場合においても、適用できる学習制御装置を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明では、同じパターンを繰り返す目標指令に制
御対象の出力を追従させるよう、現在時刻ｉの目標指令
ｒ(i) と、ｄサンプリング前の時刻の制御対象の出力ｙ
(i-d) を入力し、補正指令ｕ(i) を制御対象へ出力する
ような出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置にお
いて、ｋ回目試行時の時刻ｉにおいて、ｄサンプリング
過去の時刻までの目標指令ｒ(i),ｒ(i-1),…,ｒ(i-d)
を記憶する手段と、目標指令ｒ(i-d) と制御対象の出力
ｙk(i-d)との差により、追従偏差ｅk(i-d)を求める手段
と、学習用定数、偏差、補正量、補正指令を記憶する手
段と、偏差ｅk(i-d) と、前回試行時の偏差と、現在時
刻に至るまでの補正量と、制御対象の動特性に関する情
報とにより、Ｍステップ未来までの偏差予測値に関する
評価関数
め、本発明では、同じパターンを繰り返す目標指令に制
御対象の出力を追従させるよう、現在時刻ｉの目標指令
ｒ(i) と、ｄサンプリング前の時刻の制御対象の出力ｙ
(i-d) を入力し、補正指令ｕ(i) を制御対象へ出力する
ような出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置にお
いて、ｋ回目試行時の時刻ｉにおいて、ｄサンプリング
過去の時刻までの目標指令ｒ(i),ｒ(i-1),…,ｒ(i-d)
を記憶する手段と、目標指令ｒ(i-d) と制御対象の出力
ｙk(i-d)との差により、追従偏差ｅk(i-d)を求める手段
と、学習用定数、偏差、補正量、補正指令を記憶する手
段と、偏差ｅk(i-d) と、前回試行時の偏差と、現在時
刻に至るまでの補正量と、制御対象の動特性に関する情
報とにより、Ｍステップ未来までの偏差予測値に関する
評価関数
【０００５】
【数３】
【０００６】(ただし、ｗ m は重み係数)が最小となるよ
うに、現在時刻の補正量σk(i) を
うに、現在時刻の補正量σk(i) を
【数８】 によって決定する手段と、 ｕk(i) = ｕk-1(i)+ σk(i)という式により、 補正指令ｕk(i) を求め制御対象へ出
力する手段とを備えることを特徴とする。
力する手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記手段により、数サンプリング過去の出力し
か得られない場合においても、高精度な追従動作を実現
する学習制御系が構成される。
か得られない場合においても、高精度な追従動作を実現
する学習制御系が構成される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を図１に示して
説明する。図中１は本発明の学習制御装置であり、ｋ回
目試行時の現在時刻ｉにおいて、目標指令ｒ(i) と、ｄ
サンプリング前の時刻の制御対象の出力ｙK (i-d) を入
力し、補正指令ｕK (i) を制御対象へ出力する。２は、
ｄサンプリング過去の時刻までの目標指令ｒ(i),ｒ(i-
1),…, ｒ(i-d) を記憶するメモリ、８は、メモリ２に
記憶された目標指令ｒ(i-d) から、入力された出力ｙK
(i-d) を減ずることによって、偏差ｅK (i-d)を求める
減算器である。３は、定数Ｑ, ｑ1,ｑ2,…, ｑM Δｇ1,
Δｇ2,…, ΔｇN+d を記憶するメモリ、４は、前回試行
時の時刻i-d までの過去の偏差を記憶するメモリであ
り、減算器８の出力ｅk (i-d) が新たに記憶される。５
は、N+d サンプリング過去までの補正量を記憶するメモ
リ、６は前回試行時の時刻ｉまでの過去の補正指令を記
憶するメモリである。７は演算器であり、
説明する。図中１は本発明の学習制御装置であり、ｋ回
目試行時の現在時刻ｉにおいて、目標指令ｒ(i) と、ｄ
サンプリング前の時刻の制御対象の出力ｙK (i-d) を入
力し、補正指令ｕK (i) を制御対象へ出力する。２は、
ｄサンプリング過去の時刻までの目標指令ｒ(i),ｒ(i-
1),…, ｒ(i-d) を記憶するメモリ、８は、メモリ２に
記憶された目標指令ｒ(i-d) から、入力された出力ｙK
(i-d) を減ずることによって、偏差ｅK (i-d)を求める
減算器である。３は、定数Ｑ, ｑ1,ｑ2,…, ｑM Δｇ1,
Δｇ2,…, ΔｇN+d を記憶するメモリ、４は、前回試行
時の時刻i-d までの過去の偏差を記憶するメモリであ
り、減算器８の出力ｅk (i-d) が新たに記憶される。５
は、N+d サンプリング過去までの補正量を記憶するメモ
リ、６は前回試行時の時刻ｉまでの過去の補正指令を記
憶するメモリである。７は演算器であり、
【０００９】
【数４】
【００１０】なる演算によって、時刻ｉにおける補正量
σk (i) を算出する。算出されたσk(i) は、加算器９
に入力されるとともにメモリ５に記憶される。加算器９
は、演算器７の出力σk (i) とメモリ６に記憶されたｕ
k-1(i)とを加算して補正指令ｕk (i) を算出する。得ら
れた補正指令ｕk (i) は、学習制御装置１の出力とし
て、制御対象に出力されるとともに、メモリ６に記憶さ
れる。ここで(1) 式の導出を行う。ｋ回目試行時の時刻
ｉにおいて、補正指令ｕk (i) は、加算器９により次式
で決定される。 ｕk (i) = ｕk-1(i) + σk (i) (2) そこで、Ｍステップ未来までの偏差予測値に関する評価
関数
σk (i) を算出する。算出されたσk(i) は、加算器９
に入力されるとともにメモリ５に記憶される。加算器９
は、演算器７の出力σk (i) とメモリ６に記憶されたｕ
k-1(i)とを加算して補正指令ｕk (i) を算出する。得ら
れた補正指令ｕk (i) は、学習制御装置１の出力とし
て、制御対象に出力されるとともに、メモリ６に記憶さ
れる。ここで(1) 式の導出を行う。ｋ回目試行時の時刻
ｉにおいて、補正指令ｕk (i) は、加算器９により次式
で決定される。 ｕk (i) = ｕk-1(i) + σk (i) (2) そこで、Ｍステップ未来までの偏差予測値に関する評価
関数
【００１１】
【数５】
【００１２】が最小となるように、現在時刻の補正量σ
k (i) を決定することを考える。いまｋ回目試行時の時
刻ｉにおいて、未来時刻の補正量σk (i+m)(m=1,2,…,
M) はすべてσk (i) に等しいとすると、ｍステップ未
来の偏差ｅk * (i+m) は、次式で予測される。
k (i) を決定することを考える。いまｋ回目試行時の時
刻ｉにおいて、未来時刻の補正量σk (i+m)(m=1,2,…,
M) はすべてσk (i) に等しいとすると、ｍステップ未
来の偏差ｅk * (i+m) は、次式で予測される。
【００１３】
【数６】
【００１４】ここで、h j (j=1,2, …,N) は、制御対象
の単位ステップ応答サンプル値 H jの差分値であり、Ｎ
は応答が充分に整定するように、すなわちh n =0 (n>N)
となるように選ばれる。さらに、h n =0 (n ≦0)であ
る。したがって、∂Ｊ/ ∂σk (i) = 0 より、評価関
数式(3) を最小とするσk(i) は、前記(1) 式で与えら
れる。ただし各定数、ｑm Ｑ, Δｇn は、次式で与えら
れる。
の単位ステップ応答サンプル値 H jの差分値であり、Ｎ
は応答が充分に整定するように、すなわちh n =0 (n>N)
となるように選ばれる。さらに、h n =0 (n ≦0)であ
る。したがって、∂Ｊ/ ∂σk (i) = 0 より、評価関
数式(3) を最小とするσk(i) は、前記(1) 式で与えら
れる。ただし各定数、ｑm Ｑ, Δｇn は、次式で与えら
れる。
【００１５】
【数７】
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、数
サンプリング過去の出力しか得られない場合において
も、高精度な追従動作を実現する学習制御装置が得られ
るという効果がある。
サンプリング過去の出力しか得られない場合において
も、高精度な追従動作を実現する学習制御装置が得られ
るという効果がある。
【図１】本発明の具体的実施例を示す図
１ 学習制御装置 ２ 目標指令を記憶するメモリ ３ 定数を記憶するメモリ ４ 偏差を記憶するメモリ ５ 補正量を記憶するメモリ ６ 補正指令を記憶するメモリ ７ 演算器 ８ 減算器 ９ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 同じパターンを繰り返す目標指令に制御
対象の出力を追従させるよう、現在時刻ｉの目標指令ｒ
(i) と、ｄサンプリング前の時刻の制御対象の出力ｙ(i
-d) を入力し、補正指令ｕ(i) を制御対象へ出力するよ
うな出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置におい
て、 ｋ回目試行時の時刻ｉにおいて、ｄサンプリング過去の
時刻までの目標指令ｒ(i),ｒ(i-1),…,ｒ(i-d) を記憶
する手段と、 目標指令ｒ(i-d) と制御対象の出力ｙk(i-d) との差に
より、追従偏差ｅk(i-d)を求める手段と、学習用定数、偏差、補正量、補正指令を記憶する手段
と、 偏差ｅk(i-d) と、前回試行時の偏差と、現在時刻に至
るまでの補正量と、制御対象の動特性に関する情報とに
より、Ｍステップ未来までの偏差予測値に関する評価関
数 【数１】 (ただし、ｗ m は重み係数)が最小となるように、現在時
刻の補正量σｋ(i) を【数２】 によって決定する手段と、 ｕk(i) = ｕk-1(i)+ σk(i) という式により、補正指令ｕk(i) を求め制御対象へ出
力する手段とを備えることを特徴とする出力検出にむだ
時間を持つ系の学習制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28943192A JP3196907B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28943192A JP3196907B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119004A JPH06119004A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3196907B2 true JP3196907B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=17743161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28943192A Expired - Fee Related JP3196907B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 出力検出にむだ時間を持つ系の学習制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3196907B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4876057B2 (ja) * | 2007-11-20 | 2012-02-15 | 株式会社日立製作所 | プラントの制御装置、及び火力発電プラントの制御装置 |
-
1992
- 1992-10-01 JP JP28943192A patent/JP3196907B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06119004A (ja) | 1994-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080608 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
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