JP6269678B2 - ファジイ制御装置及びファジイ制御方法 - Google Patents
ファジイ制御装置及びファジイ制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6269678B2 JP6269678B2 JP2015538816A JP2015538816A JP6269678B2 JP 6269678 B2 JP6269678 B2 JP 6269678B2 JP 2015538816 A JP2015538816 A JP 2015538816A JP 2015538816 A JP2015538816 A JP 2015538816A JP 6269678 B2 JP6269678 B2 JP 6269678B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inference
- deviation
- fuzzy
- period
- change rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 107
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 41
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 30
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 29
- 230000004044 response Effects 0.000 description 25
- 230000006870 function Effects 0.000 description 24
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
偏差の変化速度=各サンプリング周期間での偏差の変化量(この例では2以下)/1サンプリング周期での偏差の変化量の最大値(この例では2)
しかし、上式の分子の値は2カウント以下しか取りえないので、偏差の変化速度は0、0.5、1だけとなり偏差の変化速度の分解能は2しかない(図8参照)。そのため、十分なファジイ推論結果が得られない場合がある。
偏差の変化速度=各6サンプリング周期間での偏差の変化量(この例では10以下)/6サンプリング周期での偏差の変化量の最大値(この例では10)
上式の分子の値は10digit以下の値をとり、偏差の変化速度が0、0.1、0.2、…、0.8、0.9、1となり偏差の変化速度の分解能は10となる(図9参照)。
偏差の変化速度の基準=(10%の測定値幅のdigit数/基準カウント値)
推論周期(sample)=(基準カウント値(sample)/10%の測定値幅のdigit数(digit))*10
推論周期は、偏差の変化量が10digit分の変更量が得られるサンプリング数である。この推論周期毎に、偏差の変化速度の測定とファジイ推論がおこなわれる.
・基準偏差の10%分の測定値のdigit数が少ないと、推論周期は長くなる.
・基準偏差の10%分の測定値のdigit数が多いと、推論周期が短くなる.
基準偏差の10%の測定値幅というのは目標値変更幅に依存しているため、上記の法則によると、以下のような傾向になる。
・目標値変更幅が小さいと、推論周期が長くなる(推論回数が少ない)。これは、正しい推論結果が得られないことにつながる。
・目標値変更幅が大きいと、推論周期が短くなる(推論回数が多い)。これは、無駄に推論を行っていることを意味する。
推論周期毎にファジイ推論を行うファジイ推論部と、
ファジイ推論部の推論結果に応じて制御対象へ出力する操作量を求める制御演算部と、
制御対象からの測定値と目標値との偏差の変化速度を求める速度測定部と、
偏差の変化速度に応じてファジイ推論の推論周期を算出する推論周期算出部と、
を備えたファジイ制御装置が提供される。
これにより、偏差の分解能を確保してファジイ推論を行うことができ、より正確な推論結果が期待できる。
これにより、偏差の変化速度が大きい場合はファジイ推論が頻繁に行われてより細かい制御を行い、偏差の変化速度が小さい場合は無駄なファジイ推論が行われることを防ぐことができる。
これにより、偏差の変化速度に応じて、次にファジイ推論を行うタイミングを決めることができる。
推論周期毎にファジイ推論を行うファジイ推論ステップと、
ファジイ推論ステップの推論結果に応じて制御対象へ出力する操作量を求める制御演算ステップと、
制御対象からの測定値と目標値との偏差の変化速度を求める速度測定ステップと、
偏差の変化速度に応じてファジイ推論の推論周期を変更する推論周期算出ステップと
を備えたファジイ制御方法が提供される。
推論周期毎にファジイ推論を行うファジイ推論部と、
前記ファジイ推論部の推論結果に応じて制御対象へ出力する操作量を求める制御演算部と、
偏差が予め定められた量以上変化したことを検出すると前記ファジイ推論部へファジイ推論をさせるためのトリガを与える偏差監視部と
を備えたファジイ制御装置が提供される。
1.装置構成
図1は、本実施の形態のファジイ制御装置の概略ブロック図である。
本実施の形態の理解を容易にするため、具体的数値例を用いて本実施の形態における推論周期の変更について説明する。
図2のグラフは縦軸に測定値PVの一例としての温度を示し、横軸に時間を示す。例えば、目標値の変更に対して測定値PVが新たな目標値に追従する過程を示す。例えば周期カウンタ15は、目標値変更時の偏差(基準偏差)の90%から80%の間のサンプル数をカウントする。もっとも、区間の幅は実用的には5〜20%程度で多少変更可能である。ここでカウントされるサンプル数を基準カウント数と呼ぶ。図2に示す例は、目標値変更時の偏差(基準偏差)の90%から80%の測定値PVが10degitに相当する。その間のサンプル数が20サンプルである例である。すなわち、この区間では偏差の変化速度は、1サンプリングで0.5digit変化することになり、これを偏差の変化速度の基準とする。この区間の変化の変化速度を1として規格化すると、変化の変化速度が1(規格化)のとき、1サンプリングで測定値PVは0.5digit変化していることになる。
本実施の形態では、推論周期の間に変化する偏差の変化量が予め定められている。例えば、図3の例では、偏差の変化量が基準偏差の1%と設定されている。これは測定値PVの1digit分に相当する(図2参照)。この例では、偏差の変化量が基準偏差の1%となる時間を予測して推論周期とする。偏差の変化量が基準偏差の1%となる時間は、偏差の変化速度により異なり、推論周期算出部17は速度測定部7で測定された偏差の変化速度に応じて推論周期を求める。
図6は、本実施の形態の制御シミュレーション結果を示す。
実施例2では、偏差を監視して、偏差が予め定められた量変化した場合にファジイ推論を行う。
3 制御対象
5 制御演算部
7 速度測定部
9 ファジイ推論部
11 応答モデル記憶部
13 メンバーシップ関数記憶部
15 周期カウンタ
17 推論周期算出部
Claims (4)
- 推論周期毎にファジイ推論を行うファジイ推論部と、
前記ファジイ推論部の推論結果に応じて制御対象へ出力する操作量を求める制御演算部と、
制御対象からの測定値と目標値との偏差の変化速度を求める速度測定部と、
偏差の変化速度に応じて前記ファジイ推論の推論周期を算出する推論周期算出部と、
を備え、
前記推論周期算出部は、偏差の変化速度が大きくなるにつれて推論周期を短くし、偏差の変化速度が小さくなるにつれて推論周期を長くするファジイ制御装置。 - 前記推論周期算出部は、偏差の変化速度に基づき、予め定められた偏差の変化量が得られる時間幅を計測して、推論周期を更新する請求項1に記載のファジイ制御装置。
- 前記推論周期算出部は、前記ファジイ推論部によりファジイ推論を行う度に推論周期を求める請求項1に記載のファジイ制御装置。
- 推論周期毎にファジイ推論を行うファジイ推論ステップと、
前記ファジイ推論ステップの推論結果に応じて制御対象へ出力する操作量を求める制御演算ステップと、
制御対象からの測定値と目標値との偏差の変化速度を求める速度測定ステップと、
偏差の変化速度に応じて前記ファジイ推論の推論周期を変更する推論周期算出ステップと
を備え、
前記推論周期算出ステップにおいて、偏差の変化速度が大きくなるにつれて推論周期を短くし、偏差の変化速度が小さくなるにつれて推論周期を長くするファジイ制御方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/076609 WO2015045175A1 (ja) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | ファジイ制御装置及びファジイ制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015045175A1 JPWO2015045175A1 (ja) | 2017-03-09 |
JP6269678B2 true JP6269678B2 (ja) | 2018-01-31 |
Family
ID=52742371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015538816A Active JP6269678B2 (ja) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | ファジイ制御装置及びファジイ制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6269678B2 (ja) |
WO (1) | WO2015045175A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019106782A1 (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 理化工業株式会社 | Pid制御装置及びpid制御方法 |
CN114089795B (zh) * | 2021-11-22 | 2022-08-16 | 江苏科技大学 | 一种基于事件触发的模糊神经网络温度控制系统及方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2517454B2 (ja) * | 1990-07-06 | 1996-07-24 | 三洋電機株式会社 | 吸収冷凍機の制御装置 |
JP3144612B2 (ja) * | 1994-04-06 | 2001-03-12 | 理化工業株式会社 | ファジイ推論によるpid制御方法 |
JP3354082B2 (ja) * | 1997-08-08 | 2002-12-09 | 横河電機株式会社 | プロセス制御装置 |
-
2013
- 2013-09-30 JP JP2015538816A patent/JP6269678B2/ja active Active
- 2013-09-30 WO PCT/JP2013/076609 patent/WO2015045175A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2015045175A1 (ja) | 2017-03-09 |
WO2015045175A1 (ja) | 2015-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6661559B2 (ja) | 異常検出装置、異常検出方法およびプログラム | |
JP5075701B2 (ja) | 制御機器および電力推定方法 | |
JP6380552B2 (ja) | 制御装置、そのプログラム、プラント制御方法 | |
CN108375900B (zh) | 比例积分微分控制装置、控制方法以及计算机 | |
JP4901486B2 (ja) | Pid制御方法及びpid制御装置 | |
KR20150079818A (ko) | 조절기, 제어 방법 및 제어 프로그램 | |
US20150309486A1 (en) | Engineering Tool and Method for Parameterizing a Model-Based Predictive Controller | |
CN112578667A (zh) | 恒温差温度控制方法及其系统、工业控制设备和存储介质 | |
JP6269678B2 (ja) | ファジイ制御装置及びファジイ制御方法 | |
Zhu et al. | Dynamic data reconciliation to enhance the performance of feedforward/feedback control systems with measurement noise | |
US10120349B2 (en) | Control device and control method | |
JP6222234B2 (ja) | 制御装置及び制御方法 | |
JP5009184B2 (ja) | 制御機器および制御方法 | |
CN115712316A (zh) | 一种温控器的温度补偿方法及装置 | |
JP4417915B2 (ja) | 状態判定装置および状態判定方法 | |
JP6951153B2 (ja) | 診断装置および方法 | |
JP6385777B2 (ja) | 電子体温計 | |
Rauh et al. | Sensitivity-based feedforward and feedback control using algorithmic differentiation | |
JP6278402B2 (ja) | 電子体温計 | |
JP2007272543A (ja) | 状態判定装置および状態判定方法 | |
JP2020197944A (ja) | モデル予測制御システム、情報処理装置、プログラム、及びモデル予測制御方法 | |
JP6417175B2 (ja) | 評価装置および評価方法 | |
JP5865138B2 (ja) | 制御パラメータの決定方法及び装置 | |
Behera et al. | Comparison of Performance Analysis of Different Control Structures | |
JP2005196558A (ja) | 制御方法および制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170602 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6269678 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |