JP3494772B2 - ファジィ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーボコントローラ
により制御するのに適したファジィ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にファジィ制御装置は、ファジィ理
論に基づき、人間のもつ高度な思想や定性的な判断方法
を定式化し、コンピュータを内蔵した機械、装置やロボ
ットなどの、高度、複雑な制御をより一層自然に実現可
能とする。

【０００３】この場合、ファジィ制御装置の性能は、フ
ァジィ推論するめたのメンバーシップ関数などの調整パ
ラメータ（調整ゲイン）の設定の適否に大きく依存する
が、このパラメータの設定は人手により思考錯誤を繰り
返しつつ、最適な値となるように選択しているため、多
くの労力と時間を必要とする。あるいは、自動的に調整
パラメータの設定を行うものもあるが、この場合には、
何度も同一の制御動作が繰り返されることが条件で、こ
の繰り返し学習により最適なパラメータを算出するた
め、同じ条件での操作の繰り返し頻度が低いときは、制
御結果が必ずしも最善にはならない。

【０００４】これに対して、特開平４−１５７０５号公
報により、繰り返し学習などの必要もなく、最適なパラ
メータに自動的に設定しうるようにしたものが提案され
ている。

【０００５】いまこれを図７と共に説明する。

【０００６】ファジィ制御装置は、前処理部３、正規化
部５、推論部７、出力部９、積分部１１、ホールダ１
３、ゲイン調節部１５、信号発生部１７、ルール調節部
１９で構成され、ホールダ１３には制御対象２１が接続
されている。

【０００７】前処理部３には目標値ｒ（ｋ）と制御対象
２１の出力である制御量ｙ（ｔ）が入力され、サンプラ
により制御量ｙ（ｔ）をサンプル信号ｙ（ｋ）に変換
し、次式により制御偏差ｅ（ｋ）と、この制御偏差の一
回差分（微分値）ｄｅ（ｋ）を算出する。

【０００８】ｅ（ｋ）＝ｒ（ｋ）−ｙ（ｋ） ｄｅ（ｋ）＝ｄｅ（ｋ）−ｅｋ（ｋ） 正規化部５には前処理部３で算出したこれら制御偏差ｅ
（ｋ）と、この制御偏差の一回差分ｄｅ（ｋ）が入力さ
れ、次式により、制御偏差の正規化値Ｅと、制御偏差の
一回差分の正規化値ＤＥを算出する。

【０００９】Ｅ＝ｃ１＊ｅ（ｋ） ＤＥ＝ｃ２＊ｄｅ（ｋ） ただし、ｃ１，ｃ２は調整ゲイン 推論部７には正規化部５の出力である制御偏差の正規化
値Ｅと、制御偏差の一回差分の正規化値ＤＥが入力さ
れ、例えば次式に示される制御規則を用いてファジィ推
論により操作量の変化分の正規化値ＤＵを算出する。

【００１０】 ＩＦ（ＥｉｓＮＢａｎｄＤＥｉｓＮＢ）ＴＨＥＮ（ＤＵｉｓＮＢ） ＩＦ（ＥｉｓＮＢａｎｄＤＥｉｓＮＭ）ＴＨＥＮ（ＤＵｉｓＮＢ） ・・・・・ ＩＦ（ＥｉｓＰＢａｎｄＤＥｉｓＰＢ）ＴＨＥＮ（ＤＵｉｓＰＢ） ただし、ＮＢ，ＮＭ…ＰＢはファジィ変数 出力部９には推論部７で算出された操作量の変化分の正
規化値ＤＵが入力され、次式により操作量の変化分ｄｕ
（ｋ）を算出する。

【００１１】ｄｕ（ｋ）＝ｃ３＊ＤＵ ただしｃ３は調整ゲイン 積分部１１には出力部９で算出された操作量の変化量ｄ
ｕ（ｋ）が入力され、次式により、操作量ｕ（ｋ）（サ
ンプル値）を算出する。

【００１２】ｕ（ｋ）＝ｕ（ｋ−１）＋ｄｕ（ｋ） ただし、ｕ（ｋ−１）はサンプル時間前の操作量 ゲイン調節部１５には、操作量ｕ（ｔ）と制御量ｙ
（ｔ）が入力され、サンプラにより変換された操作量ｕ
（ｔ）と制御量ｙ（ｋ）から、制御対象を次式の形式で
表現した場合のむだ時間Ｌと傾きＲを算出する。

【００１３】Ｇ（ｓ）＝（Ｒ／ｓ）ｅ^-Ls この式の形式で表現した場合に算出されるむだ時間Ｌと
傾きＲとにより、正規化部ゲインｃ１，ｃ２と、出力部
ゲインｃ３を算出し、それぞれ正規化部５と出力部９に
出力する。

【００１４】信号発生部１７はゲイン調節部１５の指令
信号により、加算器２３にゲイン調整信号ｄ（ｋ）を入
力する。加算器２３は操作量ｕ（ｋ）とゲイン調整信号
ｄ（ｋ）を加算して、ホールダ１３に出力する。

【００１５】一方、ルール調整部１９には、目標値ｒ
（ｋ）と制御量ｙ（ｔ）が入力され、サンプラにより変
換された制御量ｙ（ｔ）のサンプル値信号ｙ（ｔ）と、
目標値ｒ（ｋ）から制御評価量を算出し、ファジィ推論
により、推論部３の制御規則を修正する。

【００１６】制御評価量としては、例えば目標値変更時
の立ち上がり時間、オーバシュート量、設定時間、定値
制御時の外乱に対する最大偏差、設定時間等がある。

【００１７】このようにして、制御対象にゲイン調整信
号を加えて正規化部のゲインｃ１，ｃ２と、出力部のゲ
インｃ３とを調節し、制御評価量から制御規則を調整す
ることにより、ファジィ制御の精度を高めるのに、繰り
返し学習の必要性をなくし、同じように操作が繰り返さ
れることの少ない、プラント設備などについてもファジ
ィ制御を適用できるようにしている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このファジ
ィ制御装置では、操作量と制御量から制御対象をＧ
（ｓ）＝（Ｒ／ｓ）ｅ^-Lsの形式で表現したむだ時間Ｌ
と傾きＲをを算出し、これらに基づいて正規化部ゲイン
ｃ１，ｃ２と出力部ゲインｃ３とを算出しているため、
サーボコントローラにより制御を実現しようとすると、
応答性が速く、むだ時間Ｌ、傾きＲを正しく算出するこ
とができず、また、一般には制御対象をＧ（ｓ）＝（Ｒ
／ｓ）ｅ^-Lsの形式で表現できないため、サーボコント
ローラによる制御には不向きであった。

【００１９】また、正規化部ゲインｃ１，ｃ２と出力部
ゲインｃ３とを算出するのに、加算器に信号発生部から
ゲイン調整信号を出力し、加算器では操作量とゲイン調
整信号とを加算し、ホールダを介して制御対象に出力し
ているため、ゲイン調整信号が制御対象に外乱となって
作用することになる。

【００２０】つまり、正規化部ゲインｃ１，ｃ２と出力
部ゲインｃ３を設定するのに、制御対象の操作量とし
て、本来必要のないゲイン調整信号が加わり、制御が収
束安定するまで（自動調整が終了するまで）の間は、制
御性能を低下させてしまう。

【００２１】本発明の目的は、正規化部ゲイン、出力部
ゲインなどの調整パラメータを制御のむだ時間、傾きな
どを求めることなしに、自動的に適切な値に設定するこ
とにある。

【００２２】また、本発明の目的は、制御対象に外乱と
なって作用するゲイン調整信号を入力することなく、調
整パラメータを設定することにある。

【００２３】さらに本発明目的は、調整ゲインを設定す
るにあたり、自動調整に要する回数、時間を低減するこ
とにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、入力され
る目標値と制御量とから制御偏差とその微分値を算出す
る前処理部と、前処理部の出力である制御偏差とその微
分値に基づいてこれら制御偏差と微分値の正規化値を算
出する正規化部と、これら正規化値の入力に基づいて所
定の制御則にしたがってファジィ推論演算により操作量
を求めるファジィ推論部と、この算出された操作量を制
御対象に応じた操作量に変換して出力する出力部とを備
えたファジィ制御装置において、前記目標値と制御量に
基づいて応答波形の特徴量を算出する波形特徴量算出部
と、波形の特徴量から調整ゲインの基本更新量をファジ
ィ推論により求める基本更新量ファジィ推論部と、応答
波形を得点評価する波形評価部と、評価得点から調整ゲ
インの基本更新量の補正係数をファジィ推論により求め
る補正係数ファジィ推論部と、基本更新量と補正係数と
に基づいて調整ゲインを求めるゲイン変化量演算部と、
からなるパラメータ調整部を構成し、このパラメータ調
整部により正規化部あるいは出力部の少なくとも一方の
調整ゲインを算出するようにした。

【００２５】第２の発明は、第１の発明において、前記
パラメータ調整部により正規化部と出力部との各調整ゲ
インを調整する。

【００２６】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記波形特徴量算出部が、応答波形の立ち上がり
時間、オーバシュート量、振動量から波形特徴量を算出
する。

【００２７】第４の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記波形特徴量算出部が、応答波形のオーバシュ
ート量、振動量、定常偏差から波形特徴量を算出する。

【００２８】第５の発明は、入力される目標値と制御量
とから制御偏差の、比例分、積分分、微分分に基づいて
操作量を決定する制御装置において、前記目標値と制御
量に基づいて応答波形の特徴量を算出する波形特徴量算
出部と、波形の特徴量から比例、積分、微分の各定数の
基本更新量をファジィ推論により求める基本更新量ファ
ジィ推論部と、応答波形を得点評価する波形評価部と、
評価得点から比例、積分、微分の各定数の基本更新量の
補正係数をファジィ推論により求める補正係数ファジィ
推論部と、基本更新量と補正係数とに基づいて比例、積
分、微分の各定数を求めるゲイン変化量演算部と、から
なるパラメータ調整部を構成し、このパラメータ調整部
により比例、積分、微分の各定数を算出するようにし
た。

【００２９】第６の発明は、第５の発明において、前記
波形特徴量算出部が、応答波形の立ち上がり時間、オー
バシュート量、振動量から波形特徴量を算出する。

【００３０】第７の発明は、第５の発明において、前記
波形特徴量算出部が、応答波形のオーバシュート量、振
動量、定常偏差から波形特徴量を算出する。

【００３１】

【作用・効果】第１の発明では、パラメータ調整部にお
いて、正規化部あるいは出力部に対する調整ゲインを算
出するにあたり、制御対象の出力である制御量と目標値
とから、応答波形の特徴量を算出し、波形の特徴量から
ゲインの基本更新量をファジィ推論により算出する。ま
た、波形の特徴量から波形の得点評価を行い、この評価
に基づいて基本更新量の補正係数をファジィ推論により
演算する。

【００３２】そして、これら２つのファジィ推論の結果
を用いて、つまり、基本更新量と補正係数とから調整ゲ
インを算出する。

【００３３】このため、応答波形のむだ時間や傾きを求
めることなく、正規化部や出力部の調整ゲインを算出で
き、サーボコントローラにより応答の速いサーボ制御を
行う場合にきわめて有効である。

【００３４】また、パラメータ調整部はファジィ推論を
用いることにより、熟練者の経験や知識に基づいたパラ
メータ調整を自動的に行うことができる。さらにパラメ
ータ調整部では２つのファジィ推論により、調整初期は
ゲインを大きく変化させ、その後はゲインを微調整で
き、制御対象が変化した場合にも、より少ない調整の回
数、時間でもってゲイン調整を行える。

【００３５】そして、このため制御対象に外乱となるよ
うゲイン調整信号を入力させる必要もないので、調整時
の制御が不安定となる問題もない。

【００３６】なお、調整ゲインは、正規化部あるいは出
力部の少なくとも一つのゲイン調整とすることにより、
評価する波形の特徴量を削減し、調整を簡便化すること
も可能となる。

【００３７】第２の発明では、正規化部と出力部とに対
する全てのゲインを調整するので、ファジィ制御の性能
がそれだけ向上する。

【００３８】第３の発明では、波形特徴量算出部が、制
御対象の応答波形の立ち上がり時間、オーバシュート
量、振動量から波形特徴量を算出するので、より正確に
速やかにゲイン調整が行える。

【００３９】第４の発明では、波形特徴量算出部が、制
御対象の応答波形のオーバシュート量、振動量、定常偏
差から波形特徴量を算出するので、制御内容に応じて正
確かつ速やかなゲイン調整が行える。

【００４０】第５の発明では、パラメータ調整部におい
て、比例、積分、微分の各定数を算出するにあたり、制
御対象の出力である制御量と目標値とから、応答波形の
特徴量を算出し、波形の特徴量から比例、積分、微分の
各定数の基本更新量をファジィ推論により算出する。ま
た、波形の特徴量から波形の得点評価を行い、この評価
に基づいて基本更新量の補正係数をファジィ推論により
演算する。

【００４１】そして、これら２つのファジィ推論の結果
を用いて、つまり、基本更新量と補正係数とから、比
例、積分、微分の各定数を算出する。

【００４２】このため、応答波形のむだ時間や傾きを求
めることなく、比例、積分、微分の各定数を算出でき、
サーボコントローラにより応答の速いサーボ制御を行う
場合にきわめて有効である。

【００４３】また、パラメータ調整部はファジィ推論を
用いることにより、熟練者の経験や知識に基づいた調整
を自動的に行うことができ、制御対象が変化した場合に
も、より少ない調整の回数、時間でもって各定数の調整
を行える。

【００４４】第６の発明では、波形特徴量算出部が、制
御対象の応答波形の立ち上がり時間、オーバシュート
量、振動量から波形特徴量を算出するので、より正確に
速やかに調整が行える。

【００４５】第７の発明では、波形特徴量算出部が、制
御対象の応答波形のオーバシュート量、振動量、定常偏
差から波形特徴量を算出するので、制御内容に応じて正
確かつ速やかな調整が行える。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する
と、まず図１において、ファジィ制御装置１０は前処理
部１２、正規化部１４、ファジィ推論部１６、出力部１
８、パラメータ調整部２０から構成され、出力部１８か
ら制御対象３０に対して操作量が出力される。

【００４７】前処理部１２は目標値ｒと、制御対象３０
の出力である制御量ｙを入力し、これらの偏差である制
御偏差ｅｒｒと、その微分値ｅｒｒｄｏｔを算出する。
正規化部１４は前処理部１２の出力である制御偏差ｅｒ
ｒと、その微分値ｅｒｒｄｏｔに基づいて、次式により
制御偏差の正規化値Ｅと、その微分値の正規化値ＤＥと
を算出する。

【００４８】Ｅ＝ｃ１＊ｅｒｒ ＤＥ＝ｃ２＊ｅｒｒｄｏｔ ただし、ｃ１，ｃ２は調整ゲイン（調整パラメータ） ファジィ推論部１６は正規化部１４の出力である正規化
値ＥとＤＥとを入力し、例えば次に示すような制御規則
を用いてファジィ推論により、操作量の正規化値ｕを算
出する。

【００４９】 ＩＦＥｉｓＮＢａｎｄＤＥｉｓＮＢＴＨＥＮｕｉｓＮＢ ＩＦＥｉｓＮＢａｎｄＤＥｉｓＮＭＴＨＥＮｕｉｓＮＢ … ＩＦＥｉｓＰＢａｎｄＤＥｉｓＰＢＴＨＥＮｕｉｓＰＢ ただし、ＮＢ，ＮＭ…ＰＢはファジィ変数 なお、サーボコントローラでのサーボ制御の場合は、応
答が速いため操作量の変化分の出力では対応できないの
で、操作量ｕを直接出力する。

【００５０】そして、出力部１８はファジィ推論部１６
で算出された操作量の正規化値ｕが入力され、次式によ
り制御対象３０に応じた操作量Ｕに変換し、制御対象３
０に出力する。

【００５１】Ｕ＝ｃ３＊ｕ ｃ３は調整ゲイン（調整パラメータ） 調整パラメータをｃ１，ｃ２，ｃ３を算出するために、
制御対象３０から得られる制御量ｙと目標値ｒに基づい
て、正規化部１４と出力部１８の各ゲインを算出するパ
ラメータ調整部２０が備えられる。

【００５２】図２にパラメータ調整部２０の構成を示す
が、このパラメータ調整部２０は、制御対象３０から得
られる制御量ｙと目標値ｒに基づいて波形の特徴量を算
出する波形特徴量算出部２１と、波形の特徴量からゲイ
ンの基本更新量をファジィ推論により求める基本更新量
ファジィ推論部２２と、応答波形を得点評価する波形評
価部２３と、得点からゲインの基本更新量の補正係数を
ファジィ推論により求める補正係数ファジィ推論部２４
と、基本更新量と補正係数からゲインの変化量を算出す
る変化量演算部２５とから構成される。

【００５３】ここで、図３のフローチャートを参照しな
がら、パラメータ調整部２０での調整操作を中心に説明
すると、まず、制御対象３０に対して目標値ｒとして微
小ステップ入力を加える（ステップ３１）。目標値ｒと
制御対象３０から得られる制御量ｙから波形応答の特徴
量として、例えば図４に示すような、制御波形の立ち上
がりに要する時間（ステップ入力後に目標変位の９０％
に相当する変位に達するまでの時間）、立ち上がり時間
経過後に波形が周期的に上下動する振動量（所定の期間
における振動波形の最大値と最小値の差分の積算値を振
動回数で割った値）、ステップ入力後に制御波形が目標
値を越えてオーバシュートしたときの大きさを波形特徴
量算出部２１で算出する（ステップ３２）。

【００５４】そして、ステップ３３では、これら３つの
波形特徴量に基づいて基本更新量ファジィ推論部２２に
おいてファジィ推論により、調整パラメータの基本更新
量を算出する。

【００５５】例えば、出力部１８の調整ゲイン（調整パ
ラメータ）ｃ３についての基本更新量をｃ３’とした場
合の調整ルールを示すと以下のようになる。なお、調整
ルールは熟練者の経験や知識に基づいて作成している。

【００５６】 ＩＦ Ｆａｓｔ Ｒｉｓｅ Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｆｅｗ Ｏｓｉｌｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ ＴＨＥＮ Ｃ３’Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｖｅｒｙ Ｓｍａ
ｌｌ ここで、Ｒｉｓｅ Ｔｉｍｅは立ち上がり時間、Ｏｓｉ
ｌｌａｔｉｏｎは振動量、Ｏｖｅｒｓｈｏｏｔはオーバ
シュートを表し、Ｆａｓｔ、Ｆｅｗ、Ｓｍａｌｌ、Ｎｅ
ｇａｔｉｖｅ Ｖｅｒｙ Ｓｍａｌｌはファジィ変数を意
味する。

【００５７】この場合、正規化部１４に対する調整ゲイ
ンｃ１，ｃ２と、出力部１８に対する調整ゲインｃ３と
の全てを調整対象としなくても、その一部、例えばｃ１
とｃ３のみとして、用いる特徴量を削減してもよい。

【００５８】もちろん特徴量としては、この３つに限定
されるわけではなく、応答波形評価の指標となる他の特
徴量、例えば応答波形の立ち上がり時間の代わりに、定
常偏差を用いることもできる。

【００５９】図５に示すように、基本更新量ファジィ推
論部２２の入力である波形の特徴量の各メンバーシップ
関数の各ラベルには、それぞれ重み（点数）が付与され
ている。基本更新量ファジィ推論部２２においてファジ
ィ推論する際に使用したルールのラベルの重みとラベル
の適合度を用い、波形評価部２３において、３つの特徴
量から応答波形を評価し、つまり波形を得点化する（ス
テップ３４）。

【００６０】ここで、調整操作の終了は、得点が極値
をもつ、評価点がいき値（スレッシュホールド値）に
達する、指定された最大チューニング（調整）回数に
到達する、のいずれか一つの条件を満足したときとな
る。

【００６１】ステップ３５ではチューニングが終了した
かどうかを上記の条件から判断し、終了しないときは、
ステップ３６において、今回の得点と前回からの得点の
変化量を入力として、補正係数ファジィ推論部２４にお
いて、基本更新量の補正係数をファジィ推論する。い
ま、ここで出力部１８への調整ゲインｃ３の基本更新量
ｃ３’の補正係数をｃ３Ｄとしたときの、ファジィ推論
の調整ルールの一例を以下に示す。

【００６２】 ＩＦ Ｒａｔｉｎｇ ｉｓ Ｇｏｏｄ ａｎｄ Ｒａｔｉｎｇ ｃｈａｎｇｅ ｉｓ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ
Ｍｅｄｉｕｍ ＴＨＥＮ Ｃ３Ｄ Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｓｍａｌｌ ここでＲａｔｉｎｇは応答波形の評価得点、Ｒａｔｉｎ
ｇ ｃｈａｎｇｅは応答波形の評価得点の前回からの変
化量を表し、Ｇｏｏｄ、Ｐｓｉｔｉｖｅ Ｍｅｄｉｕ
ｍ、Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｓｍａｌｌはファジィ変数であ
る。

【００６３】ステップ３３で得られた基本更新量とステ
ップ３６で得られた補正係数を用いて、変化量演算部２
５において新しい出力部調整ゲインｃ３を算出する（ス
テップ３７）。次に調整ゲインｃ３の一例を示すと、 ｃ３＝ｃ３ｏｌｄ＋ｃ３’×ｃ３Ｄ と計算される。ただし、ｃ３ｏｌｄは前回のｃ３の値、
ｃ３’は応答波形の特徴量からファジィ推論した基本更
新量、ｃ３Ｄは応答波形の評価得点とその変化量からフ
ァジィ推論した補正係数である。

【００６４】この補正係数は波形の特徴量からファジィ
推論された基本更新量を補正するもので、調整初期は波
形の評価得点が低く、得点の変化量も大きいので、次回
の調整ゲインは基本更新量よりも大きく変化する。その
後、調整が進むと波形の評価得点が高くなり、変化量も
小さくなるので、次回の調整ゲインは基本更新量よりも
小さく変化する。この結果として、調整初期は大きくゲ
インを変化させ、その後は微調整が行われることにな
り、調整回数の増加を防ぐ働きをする。その後、さらに
新しいゲインで再度ステップ応答を行い、チューニング
終了条件が成立するまで、この調整操作を繰り返す。

【００６５】チューニング終了条件が満たされるとステ
ップ３８に移行し、そのときの調整ゲインが最終ゲイン
として決定され、調整操作を終了する。

【００６６】次に図６に示す他の実施の形態を説明す
る。

【００６７】これは、ファジィ制御に代わってＰＩＤ制
御（比例・積分・微分制御）により制御対象を制御する
場合に本発明を適用した例で、ファジィ推論部１６の代
わりにＰＩＤ制御部２６を備え、パラメータ調整部２０
により、正規化部１４と出力部１８の調整ゲインの代わ
りにＰＩＤ制御部１１のＰ，Ｉ，Ｄの各定数の調整を同
様に行うようにしたものである。

【００６８】ＰＩＤ制御部２６は、目標値ｒと制御量ｙ
との偏差の、比例分、積分分、微分分に基づいて操作量
ｕを決定し、制御対象３０の操作を制御するが、この場
合の比例、積分、微分の各定数をパラメータ調整部２０
により、上記と同様にして調整することにより、制御開
始後、目標値に対して制御結果を速やかに精度よく収束
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】同じくそのパラメータ調整部を示すブロック図
である。

【図３】パラメータ調整操作を示すフローチャートであ
る。

【図４】制御波形を示す説明図である。

【図５】メンバーシップ関数を示す説明図である。

【図６】本発明の他の実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図７】従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ ファジィ制御装置 １２ 前処理部 １４ 正規化部 １６ ファジィ推論部 １８ 出力部 ２０ パラメータ調整部 ２１ 波形特徴量算出部 ２２ 基本更新量ファジィ推論部 ２３ 波形評価部 ２４ 補正係数ファジィ推論部 ２５ 変化量演算部 ３０ 制御対象

フロントページの続き (72)発明者 岩野 真樹 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界 貿易センタービル カヤバ工業株式会社 内 (56)参考文献 特開 平４−15705（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−302304（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−6702（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−61504（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−25504（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−186402（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−76702（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−72404（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135902（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 13/02 G06N 7/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される目標値と制御量とから制御偏
   差とその微分値を算出する前処理部と、前処理部の出力
   である制御偏差とその微分値に基づいて制御偏差と微分
   値の正規化値を算出する正規化部と、これら正規化値の
   入力に基づいて所定の制御則にしたがってファジィ推論
   演算により操作量を求めるファジィ推論部と、この算出
   された操作量を制御対象に応じた操作量に変換して出力
   する出力部とを備えた制御装置において、前記目標値と
   制御量に基づいて応答波形の特徴量を算出する波形特徴
   量算出部と、波形の特徴量から調整ゲインの基本更新量
   をファジィ推論により求める基本更新量ファジィ推論部
   と、応答波形を得点評価する波形評価部と、評価得点か
   ら調整ゲインの基本更新量の補正係数をファジィ推論に
   より求める補正係数ファジィ推論部と、基本更新量と補
   正係数とに基づいて調整ゲインを求めるゲイン変化量演
   算部と、からなるパラメータ調整部を構成し、このパラ
   メータ調整部により正規化部あるいは出力部の少なくと
   も一方の調整ゲインを算出するようにしたことを特徴と
   するファジィ制御装置。
2. 【請求項２】 前記パラメータ調整部により正規化部と
   出力部との各調整ゲインを調整する請求項１に記載のフ
   ァジィ制御装置。
3. 【請求項３】 前記波形特徴量算出部が、応答波形の立
   ち上がり時間、オーバシュート量、振動量から波形特徴
   量を算出する請求項１または２に記載のファジィ制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記波形特徴量算出部が、応答波形のオ
   ーバシュート量、振動量、定常偏差から波形特徴量を算
   出する請求項１または２に記載のファジィ制御装置。
5. 【請求項５】 入力される目標値と制御量とから制御偏
   差の、比例分、積分分、微分分に基づいて操作量を決定
   する制御装置において、前記目標値と制御量に基づいて
   応答波形の特徴量を算出する波形特徴量算出部と、波形
   の特徴量から比例、積分、微分の各定数の基本更新量を
   ファジィ推論により求める基本更新量ファジィ推論部
   と、応答波形を得点評価する波形評価部と、評価得点か
   ら比例、積分、微分の各定数の基本更新量の補正係数を
   ファジィ推論により求める補正係数ファジィ推論部と、
   基本更新量と補正係数とに基づいて比例、積分、微分の
   各定数を求めるゲイン変化量演算部と、からなるパラメ
   ータ調整部を構成し、このパラメータ調整部により比
   例、積分、微分の各定数を算出するようにしたことを特
   徴とするファジィ制御装置。
6. 【請求項６】 前記波形特徴量算出部が、応答波形の立
   ち上がり時間、オーバシュート量、振動量から波形特徴
   量を算出する請求項５に記載のファジィ制御装置。
7. 【請求項７】 前記波形特徴量算出部が、応答波形のオ
   ーバシュート量、振動量、定常偏差から波形特徴量を算
   出する請求項５に記載のファジィ制御装置。