JP3305392B2 - Positioning method and device for operating device in automobile, etc. - Google Patents

Positioning method and device for operating device in automobile, etc.

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JP3305392B2 JP02387793A JP2387793A JP3305392B2 JP 3305392 B2 JP3305392 B2 JP 3305392B2 JP 02387793 A JP02387793 A JP 02387793A JP 2387793 A JP2387793 A JP 2387793A JP 3305392 B2 JP3305392 B2 JP 3305392B2
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    • F02D2041/142Controller structures or design using different types of control law in combination, e.g. adaptive combined with PID and sliding mode

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、制御ループを用いて自
動車の操作器の位置定めを行なう方法であって、設定値
と実際値との間の制御偏差が求められ、第1制御器に入
力量として供給されるようにし、ここにおいて、上記第
1制御器は制御特性P、I、Dのうちの少なくとも1つ
を有する従来制御器として構成されていて、上記第1制
御器によっては第1操作量が送出されるようにした方法
及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention own using a control loop
A method for determining the position of an operating device of a moving vehicle, wherein a control deviation between a set value and an actual value is determined and supplied to a first controller as an input amount, wherein the first control The control device is configured as a conventional control device having at least one of the control characteristics P, I, and D, and relates to a method and apparatus in which the first control variable is delivered by the first control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】DE3731 984Aからは摩擦を伴
なう電磁駆動部における適応的操作制御のための方法が
公知である。この方法では摩擦力の大きさ(絶対値)の
時間的経過が、モデル支援された非直線性の観測器(オ
ブザーバ)により検出される。それにひきつづいて、他
の手法で検出された、摩擦力の極性が、当該の絶対値
(大きさ)に重畳される。そのように検出された摩擦力
の補償のため制御器に次のような手段が並列接続され
る、即ちそれの出力信号が制御器の出力信号重畳される
手段が並列接続される。そのようにして生ぜしめられた
信号は制御区間に供給される。
2. Description of the Related Art A method is known from DE 3731 984A for the adaptive control of an electromagnetic drive with friction. In this method, the time course of the magnitude (absolute value) of the frictional force is detected by a model-assisted non-linear observer (observer). Subsequently, the polarity of the frictional force detected by another method is superimposed on the absolute value (magnitude). The following means are connected in parallel to the controller for compensating the frictional force thus detected, that is, the means whose output signal is superimposed on the output signal of the controller are connected in parallel. The signal thus generated is supplied to a control section.

【0003】上記方法の欠点となるのは良好な制御特性
を得るために制御システムをできるだけ精確に表わすモ
デルを見出さなければならないことである。制御システ
ムを良好に表わそう(表現しよう)とすればするほど、当
該表現に用いられるモデルは通常それだけ益々広汎、大
規模、かつ複雑なものとなる。それにより、他のシステ
ムへの制御手法の転用、及び誤り検査(捜査)並びに誤り
除去が困難になる。
A disadvantage of the above method is that in order to obtain good control characteristics, a model must be found which represents the control system as accurately as possible. The better the control system is represented (represented), the more extensive, large and complex the models used for the representation are usually. This makes it difficult to transfer the control method to another system, and to perform error checking (investigation) and error removal.

【0004】DE4012577C1からは摩擦を伴な
う操作装置機構用の制御システムが公知である。この制
御システムでは位置制御器に2−点−制御器が後置接続
されている。2−点−制御器のヒステリシス幅は動作条
件に依存して調整され得る。この装置構成によっては当
該システムのダイナミック特性を改善するため、摩擦の
影響を減少させるものである。この制御システムの欠点
となるのは、操作装置機構は2−点−制御器による制御
に基づき常時設定位置を中心として振動することであ
る。それにより操作装置機構の摩耗の増大、及びエネル
ギ消費が生ぜしめられる。更に、制御偏差を永続的にわ
ずかな値に制限することは可能でなく、零と半分のヒス
テリシス幅との間で時間的に変動する制御偏差が残存す
る。
[0004] DE 40 12 577 C1 discloses a control system for an operating device with friction. In this control system, a two-point controller is connected downstream of the position controller. The hysteresis width of the two-point controller can be adjusted depending on the operating conditions. This arrangement reduces the effects of friction to improve the dynamic characteristics of the system. A disadvantage of this control system is that the operating device mechanism always oscillates about the set position under the control of the two-point controller. This results in increased wear of the operating mechanism and energy consumption. Furthermore, it is not possible to permanently limit the control deviation to a small value, and a time-varying control deviation between zero and half the hysteresis width remains.

【0005】DE3207863A1からは類似の制御
装置が公知である。ここでは非直線性制御器に2−点−
制御器が後置接続されている。制限段を用いては2点制
御器の切換頻度が制限される。
[0005] A similar control device is known from DE 320 78 63 A1. Here, the nonlinearity controller has two points-
The controller is connected downstream. Using the limiting stage limits the switching frequency of the two-point controller.

【0006】US−5005133からはファジィロジ
ックを用いての車両の速度制御システムが公知である。
その場合、速度の実際値が検出され、設定値が、運転者
要求の考慮下で設定される。走行状態例えば変速段)
に従って適当なメンバーシップ関数が選択される。その
ようにして見出されたメンバーシップ関数、及び走行速
度の設定、実際値に基づき、操作器の制御のための操作
量がファジィ制御規則の適用により求められる。
From US Pat. No. 5,500,133 a vehicle speed control system using fuzzy logic is known.
In that case, the actual value of the speed is detected and the set value is set taking into account the driver requirements. Running state ( eg, gear position)
, An appropriate membership function is selected. Based on the membership function thus found, the setting of the traveling speed, and the actual value, an operation amount for controlling the operating device is obtained by applying a fuzzy control rule.

【0007】上述の方法及び装置の欠点とするところは
いずれの動作条件下でも最適制御が行なわれ得るように
はなっていないということである。
A disadvantage of the method and apparatus described above is that optimal control cannot be performed under any operating conditions.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明の目的ないし課題とするところ
は、自動車における操作器の精確且迅速な位置定めを行
なわせ得ることにある。その場合できるだけ多くの動作
条件下で設定値と実際値との偏差をできるだけわずかに
し、制御特性を極端な場合においても安定的なものにす
るものである。殊に、摩擦又は他の非直線性要因の存在
するにも拘らず、わずかな制御偏差をも高い信頼性を以
て除去しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an accurate and quick positioning of an operating device in a motor vehicle. In this case, the deviation between the set value and the actual value is made as small as possible under as many operating conditions as possible, and the control characteristics are stabilized even in extreme cases. In particular, it seeks to reliably remove even small control deviations despite the presence of friction or other non-linear factors.

【0009】[0009]

【発明の構成】上記課題は請求項1の構成要件により解
決され、さらに、後述する有利な実施例及び発展形態に
より解決される。
The above object is achieved by the features of claim 1 and further by the advantageous embodiments and developments described below.

【0010】本発明によっては上述の従来技術の欠点が
取除かれる利点が得られる。
The present invention has the advantage that the disadvantages of the prior art described above are obviated.

【0011】特に有利には高速の過渡(移行)特性及び
良好なノイズ特性の利点が得られる。摩擦補償によって
は設定値の精確な制御がなされ得る。別の利点は極端な
状況における制御器の良好なロバストネス特性(安定特
性)である。本発明の制御方法の適応化手法によっては
制御器の構造への関与、影響行使なしに具体的な適用領
域への適合化が問題なく行なわれ得る。
Particularly advantageously, the advantages of fast transient (transition) characteristics and good noise characteristics are obtained. Precise control of the set value can be achieved by friction compensation. Another advantage is the good robustness (stability) of the controller in extreme situations. Depending on the adaptation method of the control method of the present invention, adaptation to a specific application area can be performed without any problem without involvement in the structure of the controller and exercise of influence.

【0012】本発明の有利な構成及び発展形態は以下説
明する。本発明の開示に関連付けて正規化された量と、
非正規化量の双方が使用される。区別のために非正規化
量に対するシンボルには夫々アンダーラインを付してあ
る。
Advantageous configurations and developments of the invention are described below. A normalized quantity associated with the present disclosure;
Both denormalized quantities are used. For discrimination, the symbols for the non-normalized amounts are underlined, respectively.

【0013】[0013]

【実施例】次に図示の実施例を用いて本発明を詳述す
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

【0014】本発明の構成及び動作を、ディーゼル内燃
機関における燃料調量装置に関連付けての使用について
説明する。この実施例では燃料調量を行なう噴射ポンプ
の電磁操作機構の制御のための信号が送出される。
The construction and operation of the present invention will be described for use in connection with a fuel metering device in a diesel internal combustion engine. In this embodiment, a signal for controlling an electromagnetic operating mechanism of an injection pump for performing fuel metering is transmitted.

【0015】図1は本発明の制御回路の基本接続構成を
示す。参照番号10のブロックは結合点11に対する第
1の入力信号として燃料調量装置の電磁操作装置機構の
位置の設定値を送出する。結合点11には別の入力信
号として調整操作装置機構の実際値が供給される。実
際値は結合点11において設定値から差引かれる。
上記計算動作の結果は制御偏差と称され、制御器12
に供給される。この制御器12はそれにより操作量
を求め、別の結合点13に伝送する。結合点13は別の
入力信号として、ファジィ制御器14により求められた
操作量2を受取り、出力信号として、1と2の
和を送出する。ファジィ制御器14は制御器12に並列
に接続されており、2つの入力側を有する。第1入力側
には結合点11により定まる制御偏差が加わり、第2
入力側には制御偏差の時間微分値′が加わり、上記
時間微分値は制御偏差から微分段15により求められ
る。
FIG. 1 shows a basic connection configuration of a control circuit according to the present invention. The block designated by the reference numeral 10 sends the setpoint W of the position of the electromagnetic operating mechanism of the fuel metering device as a first input signal to the connection point 11. The actual value y of the adjusting device mechanism is supplied to the connection point 11 as another input signal. The actual value y is subtracted from the set value W at the connection point 11.
The result of the above calculation operation is called a control deviation e, and the controller 12
Supplied to This controller 12 thereby controls the manipulated variable U 1
And transmits it to another connection point 13. Bond points 13 as another input signal receives the manipulated variable U 2 obtained by the fuzzy controller 14, as the output signal U, and sends the sum of U 1 and U 2. The fuzzy controller 14 is connected in parallel with the controller 12 and has two inputs. The control deviation e determined by the connection point 11 is added to the first input side,
The time differential value e 'of the control deviation e is applied to the input side, and the time differential value is obtained from the control deviation e by the differentiation stage 15.

【0016】結合点13の出力信号は燃料調量装置の
電磁操作装置機構16供給され、上記燃料調装置はそ
れに相応して燃料を調量する。操作装置機構16に取付
けられたセンサ17によっては当該操作装置機構の実際
位置が求められ、供給線路18を介して結合点11へ
戻され応答せしめられる。
The output signal U at the node 13 is supplied to an electromagnetic operating mechanism 16 of the fuel metering device, which meteres the fuel accordingly. The actual position y of the operating device mechanism is determined by a sensor 17 mounted on the operating device mechanism 16 and returned to the connection point 11 via the supply line 18 and responded.

【0017】制御器12は使用領域に応じて、当該要素
P、I、Dのうちの少なくとも1つを含む。上記の少な
くとも1つの要素は次のように設計される、即ち、当該
操作装置機構16の摩擦の監視のもとで最適制御を行な
わせ得るように設計される。摩擦の影響はファジィ制御
器14によって補償される。ファジィ制御器14は次の
ように構成される、即ち、殊に小さい制御偏差(このと
き摩擦力が特に障害的な作用を及ぼす)のもとで制御プ
ロセスに十分な作用を及ぼし、即ち操作量に対して高
い寄与成分量を与えるように設計されている。それによ
り永続的な制御偏差(これは従来制御器においてその種
状況において通常生じる)が阻止される。著しく大き
な制御偏差の場合、ファジィ制御器14の影響がわずか
であり、制御特性は主に制御器12により定められる。
The controller 12 includes at least one of the elements P, I, and D according to a use area. The above-mentioned at least one element is designed as follows, that is, designed to be able to perform the optimal control under the monitoring of the friction of the operating device mechanism 16. The effect of friction is compensated by the fuzzy controller 14. The fuzzy controller 14 is designed in such a way that it has a sufficient effect on the control process, especially with small control deviations (where frictional forces have a particularly detrimental effect), that is, It is designed to give a high contributing component amount to U. This allows for permanent control deviations (which is
Which usually occurs in the situation described above). In the case of very large control deviations, the effect of the fuzzy controller 14 is slight and the control characteristics are mainly determined by the controller 12.

【0018】別の実施例ではファジィ制御器14は小さ
い制御偏差のもとで制御器12に付加接続可能又は選
択的に投入接続可能である。ファジィ制御器14の付加
接続ないし選択的投入接続は次のような際行なわれる、
即ち制御偏差の所定値を下回る際行なわれ、而して、
当該値の超過の際再度解除される。その場合、切換条件
が少なくとも所定の時間間隔存在した際のみ切換過程が
行なわれる。
In another embodiment, the fuzzy controller 14 can be additionally connected to the controller 12 or selectively turned on with a small control deviation e . The additional connection or the selective closing connection of the fuzzy controller 14 is performed as follows.
That is, it is performed when the control deviation e falls below a predetermined value.
It will be released again when the value is exceeded. In this case, the switching process is performed only when the switching condition exists at least for a predetermined time interval.

【0019】ブロック10により電磁操作機構16の規
定(設定)位置を決定するため、従来技術により公知の
手法を使用できる。通常、種々の動作パラメータから運
転者の要求の考慮下で、操作装置機構16の設定(規
定)位置が特性カーブ又は特性フィールドを用いて決定
される。
In order to determine the defined (set) position of the electromagnetic operating mechanism 16 by means of the block 10, techniques known from the prior art can be used. Usually, the setting (prescribed) position of the operating device mechanism 16 is determined by using a characteristic curve or a characteristic field in consideration of a driver's request from various operation parameters.

【0020】図2は内部的に3つの直列接続された機能
ユニット20,22,24から成るファジィ制御器14
の概念図を示す。上記の3つの機能ユニットは通常ファ
ジィ化回路20、ファジィリズニング(ファジィ推論)
回路22、非ファジィ化(デファジィフィケーション)
化回路24と称される。
FIG. 2 shows a fuzzy controller 14 internally comprising three series-connected functional units 20, 22, 24.
FIG. The above three functional units are usually a fuzzy conversion circuit 20, fuzzy listening (fuzzy inference).
Circuit 22, Defuzzification
Circuit 24.

【0021】第1機能ユニット20は入力信号として、
制御偏差及びそれの微分値′を受け取る。正規化に
よって、正規化制御偏差e、及び当該制御偏差の正規化
微分値e′が得られる。上記量e及びe′はメンバーシ
ップ関数ないし帰属関数μe,μe′(図4中グラフィ
ック表示により示されている)の2つのグループが対応
づけ(帰属)せしめられる。各メンバーシップ(帰属)
関数においてeないしe′に対する実際の値が記憶さ
れ、そして、それにひき続いて、第2機能ユニット22
への帰属(メンバーシップ)関数の伝送が行なわれる。
The first functional unit 20 receives, as an input signal,
The control deviation e and its derivative e 'are received. By the normalization, a normalized control deviation e and a normalized differential value e ′ of the control deviation are obtained. The quantities e and e 'are associated with two groups of membership or membership functions μe, μe' (shown graphically in FIG. 4). Membership (attribution)
The actual values for e to e 'in the function are stored and subsequently the second functional unit 22
A membership function is transmitted to.

【0022】第2機能ユニット22では第1機能ユニッ
ト20から用意されたメンバーシップ(帰属)関数にフ
ァジィ制御規則が適用され、結果として、操作量に対す
る帰属関数μuが得られる。上記の計算動作(これは通
常ファジィリズニングないし推論と称される)のグラフ
表示を図8に示す。メンバーシップ(帰属)関数μuは
第3機能ユニット24に伝送され、上記第3機能ユニッ
トは平均値形成により正規化操作量Uを生成する。上記
正規化操作量Uからはファジィ制御器14の使用される
システムに適合された操作量2が求められ、ファジィ
制御器14の出力側にて出力される。
In the second function unit 22, a fuzzy control rule is applied to the membership (assignment) function prepared from the first function unit 20, and as a result, an assignment function μu for the operation amount is obtained. A graphical representation of the above-described computational operation, which is commonly referred to as fuzzy resonating or inference, is shown in FIG. The membership function μu is transmitted to a third functional unit 24, which generates a normalized manipulated variable U by forming an average value. From the normalized operating amount U manipulated variable U 2 which is adapted to the system used in the fuzzy controller 14 is determined and outputted at the output side of the fuzzy controller 14.

【0023】図3はファジィ制御器14の別の実施例を
示し、この別の実施例は当該制御器の適応化のための手
段を付加的に有する。上記手段は制御器の開発のフェー
ズ中のみ設けられてもよいし、或いは、 −恒常的適応化が所望される場合は− 多く又は部分的に、当該の制御器の使用中にも設けられ
得る。ここで示す適応形ファジィ制御器の核心部は図2
のファジィ制御器と同様に各機能ユニット、即ち、ファ
ジィ化回路20と、ファジィリズニングないし推論回路
31,32、非ファジィ化回路(デファジィフィケーシ
ョン回路)33から成る。その種機能ユニットの配置構
成及び動作は既に図2に関連して説明してある。当該の
ファジィリズニング(推論)ユニットが、図2に示すも
のと殊に相違する点はファジィ制御規則が、適応化を容
易化するためスタチックな制御ベース回路32から組外
されている点である。当該制御ベース回路32内に含ま
れている制御規則はブロック31にてメンバーシップ関
数に適用される。
FIG. 3 shows another embodiment of the fuzzy controller 14 which additionally has means for adapting the controller. Said measures may be provided only during the phase of development of the controller, or-if constant adaptation is desired-more or partly during the use of the controller in question. . The core of the adaptive fuzzy controller shown here is shown in FIG.
Each of the functional units, that is, the fuzzy circuit 20, the fuzzy resonating or inferring circuits 31 and 32, and the defuzzification circuit (defuzzification circuit) 33. The arrangement and operation of such a functional unit has already been described with reference to FIG. The fuzzy resonating unit in particular differs from that shown in FIG. 2 in that the fuzzy control rules have been removed from the static control base circuit 32 to facilitate adaptation. . The control rules contained in the control base circuit 32 are applied at block 31 to the membership function.

【0024】図3に示す適応形ファジィ制御器中には当
該適応化の2つの段が設けられている。第1段において
は上記制御器の特性が使用分野に適合される。このため
にスタチックな制御ベース回路32はエキスパートシス
テムモジュール34により相応に制御される。就中、構
造可変性のシステムの理論がファジィ制御のために利用
される。エキスパートシステムモジュール34には対象
となるすべての使用分野に該当する専門知識が含まれて
いる。
In the adaptive fuzzy controller shown in FIG. 3, two stages of the adaptation are provided. In the first stage, the characteristics of the controller are adapted to the field of use. For this purpose, the static control base circuit 32 is correspondingly controlled by the expert system module 34. Above all, the theory of structurally variable systems is used for fuzzy control. The expert system module 34 contains expertise that applies to all intended fields of use.

【0025】第2適応化段では適応化ファジィ制御器の
入、出力信号を加えるための適当なパラメータの選定に
より特別な制御区間への適応化が行なわれる。制御偏差
′はブロック35においてパラメータK1と乗算さ
れ、そのようにして生成された正規化制御偏差e′はブ
ロック30に伝送される。制御偏差の時間微分e′はブ
ロック36においてパラメータK2と乗算され、そのよ
うにして生成された制御偏差の時間微分e′はブロック
30に伝送される。ブロック33から出力された正規化
操作量Uはブロック37においてパラメータK3と乗算
され、そのようにして生成された操作量2は適応化フ
ァジィ制御器の出力信号を成す。
In the second adaptation stage, adaptation to a special control section is performed by selecting appropriate parameters for adding the input and output signals of the adaptation fuzzy controller. Control deviation
e ′ is multiplied by the parameter K 1 in a block 35, and the thus generated normalized control deviation e ′ is transmitted to a block 30. Time differential e of the control deviation 'is multiplied by the parameter K 2 at block 36, the time derivative e of such a control deviation is generated' is transmitted to the block 30. Normalized operating amount U which is output from the block 33 is multiplied by the parameter K 3 at block 37, the operation amount U 2 produced in this way forms an output signal of the adaptive fuzzy controller.

【0026】パラメータK1,K2,K3は適合化モジュ
ール38を用いて求められる。当該適合化に必要なデー
タは手動でエキスパートシステムモジュール34を用い
て求められるか、又は自動的に、重み付けモジュール3
9に、制御偏差に対する予測の重み付けにより求められ
る。時間K+1での制御偏差(K+i)の予測は設定
(K+i)及び実際値(K)知得のもとで時間K
にて実施される。
The parameters K 1 , K 2 , K 3 are determined using the adaptation module 38. The data required for the adaptation can be determined manually using the expert system module 34 or automatically by the weighting module 3.
9 is obtained by weighting the prediction with respect to the control deviation. The prediction of the control deviation e (K + i) at the time K + 1 is based on the knowledge of the set value W (K + i) and the actual value Y (K).
It is implemented in.

【0027】パラメータK1を求める場合次のような制
御偏差の値が求められる、即ち当該値からは制御器に
とって設定値に追従することがもはや可能でなくなる
制御偏差の値が求められる。そのようにして求められ
た制御偏差 oはパラメータK1との乗算の後最大正規化
制御偏差emaxの丁度1/2を成すべきものである。
The value of the case following control deviation e to determine the parameters K 1 is calculated, i.e. the value of the control deviation e which is to follow the set value W for the controller is no longer possible is obtained from the value . The control deviation e o obtained in this way should form just half of the maximum normalized control deviation e max after multiplication with the parameter K 1 .

【0028】K1=emax/2 o3を求めるには付着摩擦FS +及びFS -を要する。パラ
メータK3は次のように選定設計される、即ち、摩擦補
償のための力はemax/2の際少なくともFS +、FS -
最大値に等しいように設定設計される。
[0028] To determine the K 1 = e max / 2 e o K 3 static friction F S + and F S - it requires. Parameter K 3 is chosen designed as follows, i.e., the force for friction compensation is at least F S + when e max / 2, F S - set is designed to be equal to the maximum of.

【0029】 K3≧max(2FS +/emax′2FS -/emax) パラメータK2は次のように選定される、即ち、ファジ
ィ制御器のダイナミック特性が最適化されるように選定
される。このことは手動的にエキスパートシステムモジ
ュール34に基づいて、又は自動的に、予測される制御
偏差(K+i)の上述の重み付けによって行なわれ得
る。
[0029] K 3 ≧ max (2F S + / e max '2F S - / e max) parameter K 2 are chosen as follows, i.e., selected so that the dynamic characteristics of the fuzzy controller is optimized Is done. This can be done manually based on the expert system module 34 or automatically by the above-mentioned weighting of the predicted control deviation e (K + i).

【0030】図4にはメンバーシップ関数が示してあ
る。メンバーシップ関数を規定するため、正規化制御偏
差e、該制御偏差の正規化された時間微分値e′、正規
化された操作量Uの値領域には夫々複数カテゴリが対応
付けられ、その際、各カテゴリは値領域内のサブ領域の
位置状態を定量的に表わす。1つのカテゴリへの1つの
値領域の夫々の値の対応づけの程度の強さ(帰属度)が
メンバーシップ関数によって確定、設定される。例えば
ねカテゴリ“negative small”(NS)
への正規化制御偏差の(帰属度)ないし対応付けの程度
の強さ“NES”で表わされるメンバーシップ関数μe
(図4−a)により表わされる。
FIG. 4 shows the membership function. In order to define the membership function, a plurality of categories are respectively associated with the normalized control deviation e, the normalized time derivative e ′ of the control deviation, and the value range of the normalized manipulated variable U. Each category quantitatively represents the position state of the sub-region in the value region. The strength (degree of membership) of the degree of association of each value of one value region with one category is determined and set by the membership function. For example, the category "negative small" (NS)
Membership function μe represented by the strength of the degree of association or degree of association of the normalized control deviation to
(FIG. 4-a).

【0031】図4はカテゴリ“negative bi
g”(NB),“negativesmall”(N
S),“positive small”(PS)及び
“positive big”(PB)に対するメンバ
ーシップ関数を示す。横座標には正規化量e(図4−
a)、e′(図4−b)、U(図4−c)が、夫々、最
小値emin、e′minないしUminから最大値emax、e′
maxないしUmaxまで示されており、そして縦座標上には
メンバーシップ関数μe(図4−a)、μe′(図4−
b)、μu(図4−c)が種々のカテゴリに対して示し
てある。メンバーシップ関数は夫々0と1との間の値を
とる。値零が指示しているのは考察されるカテゴリに対
する帰属性が存在しないことであり、そして、値1は完
全な帰属性を示す。ここで説明した実施例では正規化制
御偏差e(図4−a)、該制御偏差の正規化時間微分値
e′(図4−b)のメンバーシップ関数は同じカテゴリ
に対して同じである。基本的にはそれらの両量の各々に
対して異なったメンバーシップ関数を選定することもで
きる。適用事例に従って、図4に示すのとは異なる関数
経過を選定することもできる。
FIG. 4 shows the category “negative bi”.
g ”(NB),“ negativesmall ”(N
S), “positive small” (PS) and “positive big” (PB) membership functions. The abscissa shows the normalized amount e (FIG.
a), e '(FIG. 4-b) and U (FIG. 4-c) are respectively converted from the minimum values e min , e' min to U min to the maximum values e max , e '.
max to U max and the membership functions μe (FIG. 4-a), μe ′ (FIG.
b), μu (FIG. 4-c) are shown for various categories. The membership functions take on values between 0 and 1, respectively. A value of zero indicates that there is no membership for the considered category, and a value of one indicates perfect membership. In the embodiment described here, the membership functions of the normalized control deviation e (FIG. 4-a) and the normalized time derivative e ′ (FIG. 4-b) of the control deviation are the same for the same category. Basically, different membership functions can be chosen for each of these quantities. Depending on the application, it is also possible to select a function curve different from that shown in FIG.

【0032】図5には正規化制御偏差eと、該制御偏差
の正規化時間微分e′に対する位相平面が示してあり、
この位相平面によっては正規化制御偏差eと制御偏差の
正規化時間微分値e′とから正規化操作量Uを求めるた
めのファジィ制御規則を特に有効且明瞭に導出すること
が可能になる。横座標には正規化制御偏差eが示され、
縦座標には制御偏差の正規化時間微分e′が示してあ
る。上記位相平面は文字A〜Hで示す複数領域に細分化
されている。上記位相平面の対角線を通って左上方から
右下方へ向って“e+e′=0”の直線が延びている。
当該ファジィ制御規則は次のようにして生成される。即
ち位相平面の各1つの領域、または複数領域の組合せ
に、正規化操作量Uを対応づけるようにするのである。
FIG. 5 shows a normalized control deviation e and a phase plane for the normalized time derivative e 'of the control deviation.
Depending on this phase plane, it is possible to derive a fuzzy control rule for obtaining the normalized manipulated variable U from the normalized control deviation e and the normalized time derivative e 'of the control deviation particularly effectively and clearly. The abscissa shows the normalized control deviation e,
The ordinate shows the normalized time derivative e 'of the control deviation. The phase plane is subdivided into a plurality of regions indicated by characters A to H. A straight line “e + e ′ = 0” extends from the upper left to the lower right through the diagonal line of the phase plane.
The fuzzy control rule is generated as follows. That is, the normalized operation amount U is made to correspond to each one region of the phase plane or a combination of a plurality of regions.

【0033】図6には位相平面の各領域(左欄)と、正
規化操作量U(中央欄)との間の対応関係が表で示され
ている。上記対応関係から次のようにしてファジィ制御
規則(右欄)が得られる、即ち、正規化された制御偏差
eと、制御偏差の正規化時間微分e′に対する各カテゴ
リの論理結合により位相平面の領域を表わすようにする
のである。
FIG. 6 is a table showing the correspondence between each area of the phase plane (left column) and the normalized manipulated variable U (center column). From the above correspondence, a fuzzy control rule (right column) is obtained as follows: the normalized control deviation e and the logical combination of each category with respect to the normalized time derivative e ′ of the control deviation are used to calculate the phase plane. The region is represented.

【0034】図7はファジィ制御規則(R1〜R8)の
リストアップ状態を示す。位相平面の2つの領域に対す
る制御規則のセットが規定されている、即ち、“e′≧
−e”(R1〜R4)及び“e′≦−e”(R5〜R
8)の当該の2つの領域に対する制御規則のセットが示
されている。各ファジィ制御規則は語“IF”により導
入され、この語“IF”には前提部(前件部)がつづ
く。当該前提部(前件部)は正規化された制御偏差eに
対して1つのカテゴリ表示情報、又は論理演算子(ロジ
ックオペレータ)により結合された複数のカテゴリ表示
情報から成る。夫々のカテゴリ表示情報の係わる量は2
つの略字間で当該カテゴリを表わしている、例えば、N
EBの意味するのは次の通りである:正規化された制御
偏差eは“negative big”である。結論部
は正規化操作量に対するカテゴリ表示情報、例えば“N
UB”である。
FIG. 7 shows a list of the fuzzy control rules (R1 to R8). A set of control rules for two regions of the phase plane is defined, ie, “e ′ ≧
-E "(R1 to R4) and"e'≤-e"(R5 to R
8) shows a set of control rules for the two areas. Each fuzzy control rule is introduced by the word "IF", which is followed by a premise (antecedent). The premise part (antecedent part) is composed of one category display information or a plurality of category display information combined by a logical operator (logic operator) with respect to the normalized control deviation e. The amount of each category display information is 2
Represents the category between two abbreviations, for example, N
The meaning of EB is as follows: the normalized control deviation e is "negative big". The conclusion part is the category display information for the normalized manipulated variable, for example, “N
UB ".

【0035】図8には正規化された制御偏差e、の例値
o、当該制御偏差の正規化微分値e′が示してある。
位相平面の領域“e′≧−e”に対して規定されている
4つのファジィ制御規則(R1〜R4)が適用される。
図8の上方部分には図4のメンバーシップ関数μe、μ
e′、μuが示されている。その下方にはファジィ制御
規則R1〜R4の適用例が示されている。その際、左か
ら右方への夫々の個々の制御規則の適用が着取でき、換
言すれば、制御偏差の結果が、夫々図8の右側に示され
ている。制御規則適用の結果の重畳は上方から下方に向
って行なわれ、図8の右下方に示す最終結果が得られ
る。
FIG. 8 shows an example value e o of the normalized control deviation e, and a normalized differential value e ′ of the control deviation.
Four fuzzy control rules (R1 to R4) defined for the phase plane region “e ′ ≧ −e” are applied.
The upper part of FIG. 8 shows the membership functions μe and μ of FIG.
e ′ and μu are shown. Below this, an example of application of the fuzzy control rules R1 to R4 is shown. At that time, the application of each individual control rule can be taken from left to right, in other words, the results of the control deviations are respectively shown on the right side of FIG. The superposition of the results of the application of the control rules is performed from top to bottom, and the final result shown in the lower right of FIG. 8 is obtained.

【0036】或る1つのファジィ制御規則の適用は次の
ように経過進行する:先ず、前提部のカテゴリ表示情報
(例えばR3:PE′S AND NES)が次のよう
にして評価される、即ち当該例値eoないしe′o垂直の
破線の場所(局所)にて、各カテゴリ表示情報ごとにメ
ンバーシップ関数μeないしμe′の値が、当該カテゴ
リ表示情報により表わされる量eないしe′に対して求
められる(黒点)のである。前提部が複数のカテゴリ表
示情報から成る場合、順次、“OR”により結合される
カテゴリ表示情報の最大関数値、ないし、“AND”に
より結合されたカテゴリ表示情報の最小関数値が選定さ
れる。そのようにして求められた関数値は結論部のカテ
ゴリ表示情報(例えばR3:PUB)へ転用され(正規
化された操作量Uの相応のメンバーシップ関数μuが当
該関数値の高さにて切断されることにより)、その結果
図8にハッチングで示す面積が得られる。制御規則R
1、R2の場合高さ零の線にて切断がなされており、そ
の結果残る面積は存在しない。
The application of a certain fuzzy control rule proceeds as follows: First, the category indication information (for example, R3: PE'S AND NES) of the premise is evaluated as follows: At the positions (local) of the vertical lines indicated by the example values e o to e ′ o , the values of the membership functions μe to μe ′ are changed to the quantities e to e ′ represented by the category display information for each category display information. (Spot). When the premise consists of a plurality of category display information, the maximum function value of the category display information combined by "OR" or the minimum function value of the category display information combined by "AND" is sequentially selected. The function value thus obtained is diverted to the category display information (for example, R3: PUB) of the conclusion part (the corresponding membership function μu of the normalized manipulated variable U is cut at the height of the function value) As a result, the area indicated by hatching in FIG. 8 is obtained. Control rule R
In the case of 1, R2, the cut is made at the zero-height line, and as a result, there is no remaining area.

【0037】上記処理手法は各制御規則に対して実施さ
れ、それにひきつづいて正規化操作量Uのそのようにし
て得られたすべてのメンバーシップ関数μu(ハッチン
グで示した面積)の(統合化)集合量が形成される。正
規化操作量に対する数値Uoは、正規化操作量U(右下
に示す)の、(統合化)集合演算オペレーションにより
得られるメンバーシップ関数(ハッチングで示す面積)
に関する平均化により得られる。U2からはパラメータ
3を用いて制御区間への適合により操作量U2が得ら
れ、当該操作量U2は従来制御器の操作量に重畳される
(図1参照)。
The above processing method is implemented for each control rule, and subsequently (integration) of all the membership functions μu (areas indicated by hatching) thus obtained of the normalized manipulated variable U. An aggregate quantity is formed. The numerical value U o for the normalized operation amount is a membership function (area indicated by hatching) obtained by the (integrated) set operation operation of the normalized operation amount U (shown at the lower right).
By averaging. U2 manipulated variable U2 by adaptation of the control section by using the parameter K 3 is obtained from the operation amount U2 is superimposed on the operation amount of the conventional controller
(See FIG. 1).

【0038】ここで述べた使用分野のほかに本発明は自
動車において走行機構の絞り操作器また前輪又は後輪操
縦部の電磁的又は液圧的操作器の制御のため有利に使用
され得る。自動車以外での適用事例、例えば工作機械又
はロボットにおける適用も可能である。
In addition to the fields of use described here, the invention can also be used to advantage in motor vehicles for controlling the throttle control of a travel mechanism or the electromagnetic or hydraulic control of a front or rear wheel control. Application examples other than automobiles, for example, application in machine tools or robots are also possible.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、自動車における操作器
の精確且迅速な位置定めを行なわせ得、且、できるだけ
多くの動作条件のもとで設定値と実際値との偏差をでき
るだけわずかにし、さらに制御特性を極端な場合におい
ても安定的なものにするという効果が奏される。そし
て、特に、高速な過渡特性及び良好なノイズ特性が得ら
れる。
According to the present invention, it is possible to accurately and quickly determine the position of the operating device in a vehicle, and to minimize the deviation between the set value and the actual value under as many operating conditions as possible. Further, there is an effect that the control characteristics are stabilized even in extreme cases. In particular, high-speed transient characteristics and good noise characteristics can be obtained.

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

【図1】ファジィ制御器を有する本発明の制御回路の基
本構成図である。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a control circuit of the present invention having a fuzzy controller.

【図2】簡単なファジィ制御器の構成略図である。FIG. 2 is a schematic structural diagram of a simple fuzzy controller.

【図3】適応形ファジィ制御器の構成略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a configuration of an adaptive fuzzy controller.

【図4】正規化制御偏差e、制御偏差の正規化時間微分
値e′、正規化操作量Uに対するメンバーシップ関数の
特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a membership function with respect to a normalized control deviation e, a normalized time differential value e ′ of the control deviation, and a normalized manipulated variable U;

【図5】正規化偏差e、それの正規化時間微分値e′に
対する位相平面図である。
FIG. 5 is a phase plan view with respect to a normalized deviation e and its normalized time derivative e ′.

【図6】正規化操作量Uのカテゴリへの位相平面の各領
域の対応付けに対するテーブルを表わす図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a table for associating each area of a phase plane with a category of a normalized manipulated variable U;

【図7】ファジィ制御規則のリストアップの説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of listing up a fuzzy control rule.

【図8】ファジィ制御規則の適用事例のグラフィック表
示図である。
FIG. 8 is a graphic display diagram of an application example of a fuzzy control rule.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,13 結合点 12 制御器 14 ファジィ制御器 15 微分段 16 電磁操作装置機構 17 センサ 18 供給線路 11, 13 connection point 12 controller 14 fuzzy controller 15 differentiating stage 16 electromagnetic operating device mechanism 17 sensor 18 supply line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 11/00 - 13/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 3/00-3/20 G05B 11/00-13/04

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 制御ループを用いて自動車の操作器(1
6)の位置定めを行う方法において、 設定値(W)と実際値(Y)との間の制御偏差(e)を
該制御偏差(e)を、 第1制御器(12)に入力量とし
て供給 第1制御器(12)は制御特性(P,I,D)のう
ちの少なくとも1つを有する従来制御器として構成され
おり、かつ第1操作量(u1)送出 第1制御器(2)に第2制御器(14)が並列接続
されており、 第2制御器(14)はファジィ制御器として構成さ
れており、 該第2制御器(14)に、前記制御偏差(e)に付加的
に当該制御偏差の時間微分値(e′)入力量として供
第2制御器(14)は第2操作量(u2)を送出
し、前記第1および第2操作量を総操作量にまとめ、 前記ファジィ制御器(14)を構成して、当該ファジィ
制御器(14)が、摩擦力が障害的な作用を及ぼさない
小さな制御偏差時には、絶対値の大きな操作量(u2)
を送出し、これに対して極めて大きな制御偏差時には、
当該ファジィ制御器(14)の操作量(u2)が、前記
の小さな制御偏差時に比べて小さいようにすることを
徴とする 制御ループを用いて自動車の 操作器の位置定めを行う方
法。
An operating device (1) for an automobile using a control loop.
A method of performing position defined in 6), set value (W) and the actual value (Y) and <br/> determined Me a control deviation (e) between, the control deviation (e), the first controller supplied as an input variable (12), said first controller (12), the control characteristics (P, I, D) is configured as a conventional controller having at least one of, and the first operation sends the amount (u1), the first controller second controller (2) (14) is connected in parallel
Are, the second controller (14) is constructed as a fuzzy controller, the second controller (14), the time differential value of the additionally the control deviation to the control deviation (e) (e ') is supplied as an input quantity, the second controller (14), second operation amount (u2) sent summarizes the first and second operation amount on the total operation amount, the fuzzy control (14) to construct the fuzzy
Controller (14), friction force has no disturbing effect
When the control deviation is small, the manipulated variable with a large absolute value (u2)
At the time of an extremely large control deviation,
The operation amount (u2) of the fuzzy controller (14) is
A method for determining the position of an operating device of an automobile using a control loop , characterized in that it is made smaller than at the time of a small control deviation .
【請求項2】 上記両制御器(12,14)の並列接続
、従来制御器(12)により及びファジィ制御器(1
4)により求められた操作量(1,2)が加算的に
重畳されるように構成されている 請求項1記載の方法。
2. The parallel connection of the two controllers (12, 14).
At time , the conventional controller (12) and the fuzzy controller (1
Operation amount obtained by 4) (U 1, U 2 ) are configured to overlap additively method of claim 1, wherein.
【請求項3】 当該制御偏差()が選択可能な時間間
隔に対して選択可能な値を下回る際前記ファジィ制御器
(14)は付加接続ないし選択的に投入接続されるよう
にした請求項1又は2記載の方法。
3. The fuzzy controller (14) is additionally connected or selectively switched on when the control deviation ( e ) falls below a selectable value for a selectable time interval. 3. The method according to 1 or 2.
【請求項4】 前記ファジィ制御器はファジィ制御規則
の可変によって使用領域に適合されるようにした請求項
1から3までのうちいずれか1項に記載の方法。
4. The method as claimed in claim 1, wherein the fuzzy controller is adapted to the area of use by varying the fuzzy control rules.
【請求項5】 上記ファジィ制御器(14)の入力、出
力信号がパラメータと乗算され、上記ファジィ制御器
(14)は上記パラメータの手動又は自動的可変により
制御区間に適合されるようにした請求項1から4までの
いずれか1項記載の方法。
5. An input and output signal of the fuzzy controller (14) is multiplied by a parameter, and the fuzzy controller (14) is adapted to a control section by manually or automatically varying the parameter. Item 5. The method according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】−正規化された制御偏差(e)、制御偏差
の正規化時間微分(e′)、正規化操作量(U)の値領
域が、夫々複数のカテゴリに対応づけられるようにし、 −各カテゴリが、当該値領域内のサブ領域の位置を定性
的に表わすようにし、 −各カテゴリに対して1つのメンバシップ関数が作成さ
れ該メンバシップ関数により当該カテゴリへの当該値領
域の個々の値の帰属性対応づけの程度へないし帰属度が
設定、確定されるようにした請求項1から5までのいず
れか1項記載の方法。
6. The value ranges of the normalized control deviation (e), the normalized time derivative (e ') of the control deviation, and the normalized manipulated variable (U) are respectively associated with a plurality of categories. -Each category qualitatively represents the position of a sub-region within the value domain;-one membership function is created for each category, and the membership function assigns the value domain to the category. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the degree of belonging or the degree of belonging of each value is set and fixed.
【請求項7】 正規化の制御偏差(e)及び正規化時間
微分(e′)のメンバーシップ関数は下記の各種のカテ
ゴリ−の場合に対して次のような特性経過を有し、即
ち、 −カテゴリ“negative big”の場合に対し
て、 正規化制御偏差(e)ないし該制御偏差の時間微分(e′)
が最小値(eminないしe′min)から1までの値をとる
際1から0へ低下する特性経過を呈し、 −カテゴリ“negative small”の場合に
対して、 正規化された制御偏差(e)ないし当該制御偏差の正規
化時間微分値(e′)が最小値(eminないしe′min)から
0まで動作経過する特性経過を呈する際、零から1へ上
昇するようにし、 −カテゴリ“positive small”の場合に
対して、 正規化された制御偏差(e)ないし当該制御偏差の正規
化時間微分値(e′)が0から最大値(emaxないしe′
max)まで動作経過する特性経過を呈する際、1から零へ
低下するようにし、 −カテゴリ“positive big”の場合に対し
て、 正規化された制御偏差(e)ないし当該制御偏差の正規
化時間微分値(e′)が零から最大値(emaxないしe′
max)まで動作経過する特性経過を呈する際、0から1
へ上昇するようにした請求項6記載の方法。
7. The membership function of the control deviation (e) of the normalization and the normalized time derivative (e ') has the following characteristic course for the following various categories: -For the category "negative big", the normalized control deviation (e) or the time derivative of the control deviation (e ')
Exhibits a characteristic course that drops from 1 to 0 when taking values from the minimum value (e min to e ′ min ) to 1, and for the category “negative small”, the normalized control deviation (e ) Or when the normalized time derivative (e ′) of the control deviation exhibits a characteristic course in which the operation progresses from the minimum value (e min to e ′ min ) to 0, the rise is made from zero to 1; In the case of “positive small”, the normalized control deviation (e) or the normalized time differential value (e ′) of the control deviation is from 0 to the maximum value (e max to e ′).
max )), so as to exhibit a characteristic course that elapses up to 1), from 1 to zero, and for a category “positive big”, a normalized control deviation (e) or a normalized time of the control deviation The differential value (e ') changes from zero to the maximum value (e max to e'
max ), from 0 to 1
7. The method according to claim 6, wherein the pressure is increased.
【請求項8】 正規化操作量(U)の当該メンバーシッ
プ関数(μu)は下記の各種のカテゴリの場合に対して
次のような特性経過を有し、即ち −カテゴリ“negative big”の場合に対し
て、 正規化操作量(U)が最小値(Umin)から0まで動作
経過する特性経過を呈する際先ず0から1まで上昇し、
次いで再び0へ低下し、 −カテゴリ“negative small”の場合に
対して、 正規化操作量(U)が最小値(Umin)の1/2のとこ
ろから0まで動作経過する特性経過を呈する際零から1
へ上昇するようにし、 −カテゴリ“positive small”の場合に
対して、 正規化操作量(U)が0から最大値(Umax)の1/2
のところまで動作経過する特性経過を呈する際1から0
へ低下するようにし、 −カテゴリ“positive big”の場合に対し
て、 正規化操作量(U)が0から最大値(Umax)まで動作
経過する特性経過を呈する際0から1へ上昇するように
した請求項6記載の方法。
8. The membership function (μu) of the normalized manipulated variable (U) has the following characteristic course for the following various categories: the case of the category “negative big” On the other hand, when the normalized manipulated variable (U) exhibits a characteristic course in which the operation progresses from the minimum value (U min ) to 0, first, it rises from 0 to 1,
Then, it falls back to 0 again, when the normalized operation amount (U) exhibits a characteristic course in which the operation progresses from half of the minimum value (U min ) to 0 for the category “negative small”. From zero to one
The normalized manipulated variable (U) is from 0 to の of the maximum value (U max ) for the category “positive small”
1 to 0 when exhibiting a characteristic course in which the operation progresses to
-For the category "positive big", the normalized manipulated variable (U) rises from 0 to 1 when exhibiting a characteristic course in which the operation progresses from 0 to the maximum value ( Umax ). 7. The method of claim 6, wherein the method comprises:
【請求項9】 ファジィ制御器(14)によって正規化
操作量(U)を求めるようにし、このため、ファジィ制
御規則を正規化制御偏差(e)及び制御偏差の時間微分
値に適用し、それにひきつづいて当該の制御規則適用の
結果を平均値形成により重畳するようにした請求項1か
ら8までのうちいずれか1項記載の方法。
9. A normalization operation amount (U) is obtained by a fuzzy controller (14). For this purpose, a fuzzy control rule is applied to the normalization control deviation (e) and the time derivative of the control deviation. 9. The method as claimed in claim 1, wherein the results of the application of the control rules are subsequently superimposed by averaging.
【請求項10】 制御偏差の正規化微分値(e′)が、正
規化制御偏差(e)の負値より大の場合、4ファジィ制御
規則の第1セットが適用されるようにし、 −第1ファジィ制御規則(R1)の内容によれば、正規
化制御偏差(e)が“positive small”
である際であって別の条件の充足されている際当該正規
化操作量(U)は“positive big”である
ようにし、上記の別の条件は制御偏差の正規化時間微分
値(e′)が“negativesmall”又は“p
ositive big”である際充足されるものであ
り、 −第1ファジィ制御規則(R2)によれば、制御偏差
(e)が“positive small”又は“po
sitive big”である際であって別の条件も充
足されている際正規化操作量(U)は“positiv
e small” であるようにし、上記の別の条件は
制御偏差の正規化時間微分値(e′)が“positi
ve big”又は“正規化に制御偏差(e)が“po
sitive big”である際充足されるものであ
り、 −第3ファジィ制御規則(R3)によれば制御偏差の正
規化時間微分値(e′)が“positive sma
ll”である際であって制御偏差(e)が“negat
ive small”である際正規化操作量(U)が
“positive big”であるようにし、 −第4のファジィ制御規則(R4)によれば、制御偏差
の正規化時間微分値(e′)が“positive b
ig”である際であって別の条件も充足されている際正
規化操作量(U)が“positive small”
であるようにし、上記の別の条件は正規化制御偏差
(e)が“negative big”又は“nega
tive small”である際充足されるものであ
り、 さらに、4ファジィ制御規則を含む第2セットが適用さ
れるようにし、該第2セットの制御規則適用は制御偏差
の正規化時間微分値(e′)が正規化制御偏差(e)の
負値以下である場合なされるようにし、 −第5ファジィ制御規則によれば、正規化制御偏差
(e)が“negativesmall”である際であ
って別の条件も充足されている際正規化操作量(U)
は“negative big”であるようにし、 上記の別の条件は制御偏差の正規化時間微分値が“ne
gative small”又は“positive
small”である際に充足されるものであり、 −第6ファジィ制御規則によれば第1及び第2条件が充
足されている際正規化操作量(U)は“negativ
e small”であるようにし、 上記第1条件の充足は正規化制御規則(e)が“neg
ative small”又は“negative b
ig”である際になされるようにし、また、 上記第2
条件の充足は制御偏差の正規化時間微分値(e′)が
“negati ve big”又は正規化制御偏差
(e)が“negative big”で ある際なさ
れるようにし、 −第7ファジィ制御器規則によれば正規化制御偏差
(e)が“positivesmall”であって制御
偏差の正規化時間微分値(e′)が“negative
small”である際正規化操作量(U)が“neg
ativebig”であるようにし、 −第8ファジィ制御規則によれば制御偏差の正規化時間
微分値(e′)が“negative big”である
際であって別の条件も満たされている際正規化操作量
(U)が“negative small”であるよう
にし、上記の別の条件の充足は正規化制御偏差(e)が
“positive small”又は“positi
ve big”である際なされるようにした請求項1か
ら9までのうちいずれか1項記載の方法。
10. If the normalized differential value (e ') of the control deviation is greater than the negative value of the normalized control deviation (e), the first set of four fuzzy control rules is applied; 1 According to the content of the fuzzy control rule (R1), the normalized control deviation (e) is "positive small".
And when another condition is satisfied, the normalized manipulated variable (U) is set to “positive big”, and the other condition is a normalized time differential value (e ′) of the control deviation. ) Is "negativesmall" or "p
The first fuzzy control rule (R2) defines that the control deviation (e) is equal to "positive small" or "poise big".
When the condition is “sit big” and another condition is satisfied, the normalized manipulated variable (U) is “positive big”.
e small ”, and the other condition is that the normalized time derivative (e ′) of the control deviation is“ positive ”.
"ve big" or "normalized control deviation (e) is" po
the third time fuzzy control rule (R3) indicates that the normalized time differential value (e ′) of the control deviation is “positive sma”.
11 ”and the control deviation (e) is“ negat ”
ive small ”, the normalized manipulated variable (U) is set to“ positive big ”. According to the fourth fuzzy control rule (R4), the normalized time differential value (e ′) of the control deviation is “Positive b
ig ”and when another condition is satisfied, the normalized manipulated variable (U) is“ positive small ”.
And the other condition is that the normalized control deviation (e) is “negative big” or “negative big”.
ive small ", and a second set including four fuzzy control rules is applied, and the application of the second set of control rules is based on the normalized time differential value (e ') Is less than or equal to the negative value of the normalized control deviation (e), according to the fifth fuzzy control rule, when the normalized control deviation (e) is "negativesmall", When the condition is also satisfied, the normalized manipulated variable (U)
Is "negative big", and the other condition is that the normalized time derivative of the control deviation is "negaive big".
"gative small" or "positive"
small ", and according to the sixth fuzzy control rule, when the first and second conditions are satisfied, the normalized manipulated variable (U) is" negative ".
e small ”, and the normalization control rule (e) satisfies“ neg
"active small" or "negative b"
ig ", and the second
The condition is satisfied when the normalized time differential value (e ′) of the control deviation is “negative big” or the normalized control deviation (e) is “negative big”. According to the above, the normalized control deviation (e) is “positivesmall” and the normalized time differential value (e ′) of the control deviation is “negative”.
small ", the normalized manipulated variable (U) is" neg "
, and according to the eighth fuzzy control rule, when the normalized time derivative (e ') of the control deviation is "negative big" and another condition is satisfied, The manipulated variable (U) is set to “negative small”, and if the above other condition is satisfied, the normalized control deviation (e) is set to “positive small” or “positive small”.
10. A method as claimed in any one of claims 1 to 9, wherein the method is performed when "ve big".
【請求項11】 制御ループを用いて自動車の操作器
(16)の位置定めを行う装置において、 当該操作器(16)の位置と関連する信号の実際値
(Y)と設定値(W)との間の制御偏差(e)を求める
手段(11)が用意され、制御特性P,I,Dのうちの少なくとも1つを有する従
来制御として構成された第1制御器(12)が用意され
ており、 該第1制御器(12)は、 入力量として前記制御偏差
(e)を受け取りかつ第1操作量(U1)を送出し、 前記位置定め装置は、 ファジィ制御器として実現されて
いる第2制御器(14)を有しており該第2制御器は、 第1制御器(12)に並列接続されて
おり該第2制御器は、 前記制御偏差(e)に付加的に該制御
偏差の時間微分(e′)を入力量として受け取りかつ
2操作量(U2)を送出し、 前記の第1および第2操作量は総操作量としてまとめら
れ、 前記ファジィ制御器(14)を構成して、当該ファジィ
制御器(14)が、摩擦力が障害的な作用を及ぼさない
小さな制御偏差時には、絶対値の大きな操作量(u2)
を送出し、これに対して極めて大きな制御偏差時には、
当該ファジィ制御器(14)が、比較的絶対値の小さな
操作量を供給するようにする ことを特徴とする 制御ループを用いて自動車の 操作器の位置決めを行う装
置。
11. Using the control loop performs the position defined for car operating device (16) device, the actual value (Y) and the set value of the signal associated with the position of the operating device (16) and (W) Means (11) for determining a control deviation (e) between the control characteristics P, I and D having at least one of the control characteristics P, I and D are provided.
A first controller (12) configured as a next control is provided.
And, said first controller (12) sends out the receive control deviation (e) and the first manipulated variable as an input variable (U1), said position determined apparatus is implemented as a fuzzy controller It has second controller (14), said second controller is connected in parallel with the first controller (12)
Cage, said second controller, said sending the receive and the second manipulated variable (U2) the time derivative of additionally control deviation to the control deviation (e) a (e ') as an input variable, first the And the second manipulated variable are summarized as the total manipulated variable.
And constitutes the fuzzy controller (14),
Controller (14), friction force has no disturbing effect
When the control deviation is small, the manipulated variable with a large absolute value (u2)
At the time of an extremely large control deviation,
The fuzzy controller (14) has a relatively small absolute value.
The operation amount, characterized in that to supply, to position the vehicle operating device by using a control loop unit.
【請求項12】 上記両制御器(12,14)の並列
続時、従来制御器(12)により及びファジィ制御器
(14)により求められた操作量(1,2)が加算
的に重畳され、それにひきつづいて操作器(16)に伝
送されるように構成されている 請求項11記載の装置。
12. A parallel connection of said two controllers (12, 14).
When connection, as a conventional controller (12) and by an operation amount determined by the fuzzy controller (14) (U 1, U 2) is superimposed additively, it is transmitted subsequently to the operation device (16) to it It is configured, according to claim 11, wherein.
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