JP6813231B1 - 制御装置、方法、プログラム及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
<1.1 構成>
図1は、制御装置100と制御機構12とから成る制御システムのハードウェア構成図である。
次に、図2〜図10を参照しつつ、制御装置100の動作に関して説明する。
上記実施形態は例示的な実施形態であり、本発明は様々な変形が可能である。
2 記憶部
3 I/O部
4 入力部
5 表示部
6 通信部
10 基本システム
11 第1のPIDコントローラ
12 制御機構
100 制御装置
121 操作部
122 検出部
13 データロガー
30 拡張システム
31 第1のコントローラ
32 制御機構
33 データロガー
34 学習処理部
35 予測処理部
37 第2のコントローラ
38 無効化処理部
39 判定部
200 フィードバックシステム
201 コントローラ
202 制御機構
Claims (7)
- 所定の装置に対してフィードバック制御を行うための制御装置であって、
前記装置からフィードバックされる出力と目標値に基づいて、前記装置に対する第1の操作量を生成する、第1のコントローラと、
前記装置の前段に前記第1のコントローラを配置して構成された基本システムにおいて事前にフィードバック制御を行うことにより得られた前記出力と前記第1の操作量に基づいて、フィードバックされた前記出力と前記第1の操作量を入力として、前記装置からの予測出力を生成するよう機械学習された学習済モデルを備えた、予測出力生成部と、
前記予測出力と前記目標値に基づいて、前記装置に対する第2の操作量を生成する、第2のコントローラと、
前記第2の操作量が無効化条件を満たすか否かを判定する、判定部と、
前記判定部において無効化条件を満たすと判定された場合に、前記第2の操作量を無効化処理する、無効化処理部と、
前記第1の操作量と前記第2の操作量とに基づいて、前記装置に対する操作量である統合操作量を生成する、統合操作量生成部と、
前記第2の操作量が無効化処理される場合に、前記第1の操作量、前記装置からフィードバックされた前記出力及び前記統合操作量に対応する前記装置からの出力を機械学習用データとして記憶する、記憶部と、
前記機械学習用データに基づいてオンライン学習処理を行い前記装置の制御を行いつつも前記学習済モデルを更新する、学習処理部と、を備え、
前記無効化条件は、前記第2の操作量が第1の閾値よりも大きいか、又は前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値よりも小さいことであり、
前記第1のコントローラ及び前記第2のコントローラは、それぞれ、P制御、PI制御、PD制御又はPID制御のいずれかを行うものである、制御装置。 - 前記記憶部は、さらに、
前記第2の操作量が0又はその近傍値となる場合に、前記第1の操作量、前記装置からフィードバックされた前記出力及び前記統合操作量に対応する前記装置からの出力を機械学習用データとして記憶する、請求項1に記載の制御装置。 - 前記記憶部は、さらに、
前記第2の操作量が無効化処理される場合の参照時間ステップに係る前記第1の操作量、前記装置からフィードバックされた前記出力及び前記統合操作量に対応する前記装置からの出力に加えて、さらに、前記参照時間より時間的に前の1又は複数の時間ステップに係る前記第1の操作量、前記装置からフィードバックされた前記出力及び前記統合操作量に対応する前記装置からの出力を機械学習用データとして記憶する、請求項1に記載の制御装置。 - 前記学習済モデルは、階層的に分割された状態空間へとそれぞれ対応付けられた複数のノードを階層的に配置することにより構成された木構造を有する学習モデルを用いて機械学習を行うことにより得られるものである、請求項1に記載の制御装置。
- 所定の装置に対してフィードバック制御を行うための制御装置における制御方法であって、
前記制御装置は、
前記装置からフィードバックされる出力と目標値に基づいて、前記装置に対する第1の操作量を生成する、第1のコントローラと、
前記装置の前段に前記第1のコントローラを配置して構成された基本システムにおいて事前にフィードバック制御を行うことにより得られた前記出力と前記第1の操作量に基づいて、フィードバックされた前記出力と前記第1の操作量を入力として、前記装置からの予測出力を生成するよう機械学習された学習済モデルを備えた、予測出力生成部と、
前記予測出力と前記目標値に基づいて、前記装置に対する第2の操作量を生成する、第2のコントローラと、を備え、
前記第2の操作量が無効化条件を満たすか否かを判定する、判定ステップと、
前記判定ステップにおいて無効化条件を満たすと判定された場合に、前記第2の操作量を無効化処理する、無効化処理ステップと、
前記第1の操作量と前記第2の操作量とに基づいて、前記装置に対する操作量である統合操作量を生成する、統合操作量生成ステップと、
前記第2の操作量が無効化処理される場合に、前記第1の操作量、前記装置からフィードバックされた前記出力及び前記統合操作量に対応する前記装置からの出力を機械学習用データとして記憶する、記憶ステップと、
前記機械学習用データに基づいてオンライン学習処理を行い前記装置の制御を行いつつも前記学習済モデルを更新する、学習処理ステップと、を備え、
前記無効化条件は、前記第2の操作量が第1の閾値よりも大きいか、又は前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値よりも小さいことであり、
前記第1のコントローラ及び前記第2のコントローラは、それぞれ、P制御、PI制御、PD制御又はPID制御のいずれかを行うものである、制御方法。 - 所定の装置に対してフィードバック制御を行うための制御装置の制御プログラムであって、
前記制御装置は、
前記装置からフィードバックされる出力と目標値に基づいて、前記装置に対する第1の操作量を生成する、第1のコントローラと、
前記装置の前段に前記第1のコントローラを配置して構成された基本システムにおいて事前にフィードバック制御を行うことにより得られた前記出力と前記第1の操作量に基づいて、フィードバックされた前記出力と前記第1の操作量を入力として、前記装置からの予測出力を生成するよう機械学習された学習済モデルを備えた、予測出力生成部と、
前記予測出力と前記目標値に基づいて、前記装置に対する第2の操作量を生成する、第2のコントローラと、を備え、
前記第2の操作量が無効化条件を満たすか否かを判定する、判定ステップと、
前記判定ステップにおいて無効化条件を満たすと判定された場合に、前記第2の操作量を無効化処理する、無効化処理ステップと、
前記第1の操作量と前記第2の操作量とに基づいて、前記装置に対する操作量である統合操作量を生成する、統合操作量生成ステップと、
前記第2の操作量が無効化処理される場合に、前記第1の操作量、前記装置からフィードバックされた前記出力及び前記統合操作量に対応する前記装置からの出力を機械学習用データとして記憶する、記憶ステップと、
前記機械学習用データに基づいてオンライン学習処理を行い前記装置の制御を行いつつも前記学習済モデルを更新する、学習処理ステップと、を備え、
前記無効化条件は、前記第2の操作量が第1の閾値よりも大きいか、又は前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値よりも小さいことであり、
前記第1のコントローラ及び前記第2のコントローラは、それぞれ、P制御、PI制御、PD制御又はPID制御のいずれかを行うものである、制御プログラム。 - 所定の装置に対してフィードバック制御を行うための制御システムであって、
前記装置からフィードバックされる出力と目標値に基づいて、前記装置に対する第1の操作量を生成する、第1のコントローラと、
前記装置の前段に前記第1のコントローラを配置して構成された基本システムにおいて事前にフィードバック制御を行うことにより得られた前記出力と前記第1の操作量に基づいて、フィードバックされた前記出力と前記第1の操作量を入力として、前記装置からの予測出力を生成するよう機械学習された学習済モデルを備えた、予測出力生成部と、
前記予測出力と前記目標値に基づいて、前記装置に対する第2の操作量を生成する、第2のコントローラと、
前記第2の操作量が無効化条件を満たすか否かを判定する、判定部と、
前記判定部において無効化条件を満たすと判定された場合に、前記第2の操作量を無効化処理する、無効化処理部と、
前記第1の操作量と前記第2の操作量とに基づいて、前記装置に対する操作量である統合操作量を生成する、統合操作量生成部と、
前記第2の操作量が無効化処理される場合に、前記第1の操作量、前記装置からフィードバックされた前記出力及び前記統合操作量に対応する前記装置からの出力を機械学習用データとして記憶する、記憶部と、
前記機械学習用データに基づいてオンライン学習処理を行い前記装置の制御を行いつつも前記学習済モデルを更新する、学習処理部と、を備え、
前記無効化条件は、前記第2の操作量が第1の閾値よりも大きいか、又は前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値よりも小さいことであり、
前記第1のコントローラ及び前記第2のコントローラは、それぞれ、P制御、PI制御、PD制御又はPID制御のいずれかを行うものである、制御システム。
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