JP4462165B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態となる制御装置1は、図1に示すように、目標値と制御対象2の出力の差を制御偏差として出力する比較器3と、比較器3から出力された制御偏差の積分演算を行う積分演算器(1/s)と、目標値,制御偏差の積分演算値,及び制御対象2の操作量を用いて状態変数ベクトルを推定するオブザーバ(観測器)4と、目標値,制御偏差の積分演算値,及び制御対象2の出力に従って制御対象2の操作量を生成するための線形入力を第2中間値として演算する線形制御器5と、オブザーバ4により推定された状態変数ベクトルに従って制御対象2の操作量を生成するための非線形入力を第1中間値として演算する非線形制御器6と、第1中間値と第2中間値を加算又は減算した値を操作量として制御対象2に与える加算器7とを備え、フィードバック入力により構成される線形入力と非線形入力から成る操作量を飽和特性を有する制御対象2に与える。なお、振動制御等のように制御対象2の出力を0にしたい制御の場合には上記積分演算器(1/s)は設けなくてもよい。
図4に示すフローチャートは、オブザーバ4に目標値,制御偏差,及び制御対象2の操作量が入力されるのに応じて開始となり、操作量生成処理はステップS1の処理に進む。
2:制御対象
3:比較器
4:オブザーバ
5:線形制御器
6:非線形制御器
7,9:加算器
8:リミッタ
N,R:伝達関数行列
Claims (15)
- 飽和特性を有する制御対象の出力を制御するための制御装置であって、
前記制御対象の目標出力値、出力値、及び操作量のうちの少なくとも一つを含む制御情報に基づいて前記制御対象の操作量を生成するための第1中間値を生成する第1中間値生成手段と、
前記制御情報に基づいて前記制御対象の操作量を生成するための第2中間値を生成すると共に、前記第1中間値に基づいて当該第2中間値の大きさを制限する第2中間値生成手段と、
前記第1中間値と前記第2中間値に基づいて制御対象の操作量を生成し、当該制御対象に生成した操作量を与える操作量生成手段と
を備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記第2中間値生成手段は、前記制御情報と前記第2中間値とが線形関係となる線形演算を行うことを特徴とする制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の制御装置であって、
前記第1中間値生成手段は、前記制御情報と前記第1中間値が非線形関係となる非線形演算を行うことを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項3のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記第1中間値生成手段は、スライディングモード制御理論により演算される非線形入力に基づいて前記第1中間値を生成し、前記第2中間値生成手段は、スライディングモード制御理論により演算される線形入力に基づいて前記第2中間値を生成することを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項4のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記操作量生成手段は、前記操作量の大きさが予め定められた飽和操作量以下になるように操作量を生成し、前記第1中間値生成手段は前記第1中間値の大きさが飽和操作量以下になるように第1中間値を生成することを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項5のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記第2中間値生成手段は、生成される第2中間値の大きさを制限する第2中間値制限手段を備え、当該第2中間値制限手段は、前記操作量の大きさが飽和操作量以下の大きさになるように第2中間値の大きさを制限することを特徴とする制御装置。 - 請求項6に記載の制御装置であって、
前記第2中間値制限手段は、前記飽和操作量と前記第1中間値の大きさに基づいて前記第2中間値の大きさの最大値を飽和第2中間値として生成し、第2中間値の大きさが飽和第2中間値より大きい場合、第2中間値を飽和第2中間値とし、第2中間値の大きさが飽和第2中間値より小さい場合には、生成された第2中間値を出力することを特徴とする制御装置。 - 請求項7に記載の制御装置であって、
前記第2中間値制限手段は、前記操作量の大きさが飽和操作量の大きさ以下になるように前記飽和第2中間値を変化させることを特徴とする制御装置。 - 請求項6乃至請求項8のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記第2中間値生成手段は、前記制御情報に基づいて、前記第2中間値を生成するための第3中間値を生成する第3中間値生成手段と、前記第2中間値に基づいて前記第2中間値を生成するための第4中間値を生成する第4中間値生成手段と、前記第3中間値と前記第4中間値に基づいて第5中間値を生成する第5中間値生成手段とを備え、前記第2中間値制限手段は前記第5中間値に基づいて前記第2中間値を生成することを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項10のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記制御情報は前記目標出力値と前記出力値の差を積分した演算結果を含むことを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項11のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記第1中間値生成手段は、ニューラルネットワーク又はファジー制御理論により演算を行い、演算結果を前記第1中間値とすることを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項11のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記第1中間値生成手段は、ニューラルネットワーク又はファジー制御理論によりフィードフォワード演算を行い、演算結果を前記第1中間値とすることを特徴とする制御装置。 - 請求項13に記載の制御装置であって、
前記第1中間値生成手段は、ニューラルネットワーク又はファジー制御理論により演算されたフィードフォワード演算結果とスライディングモード制御により演算された非線形演算結果に基づいて前記第1中間値を生成することを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項14のうち、いずれか1項に記載の制御装置であって、
前記操作量生成手段は、前記第1中間値と前記第2中間値の加算又は減算により操作量を生成することを特徴とする制御装置。
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JP2005307032A JP4462165B2 (ja) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | 制御装置 |
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JP2005307032A JP4462165B2 (ja) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | 制御装置 |
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