JP7287420B2 - 情報処理装置 - Google Patents
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Description
制御器と、前記制御器の出力を入力とする制御対象と、前記制御対象および前記制御器を含む閉ループ系に入力される参照信号に対する参照応答の伝達関数である参照モデルとを備え、前記制御対象の出力が前記制御器の入力にフィードバックされる制御システムにおいて、前記制御器の制御パラメータを算出する情報処理装置であって、
前記制御対象の入力および出力のそれぞれのデータを取得する取得部と、
取得された前記制御対象の出力、および、前記参照モデルの伝達関数に基づいて、前記閉ループ系に入力される擬似参照信号を算出する擬似参照信号算出部と、
前記擬似参照信号と前記制御対象の出力との誤差である擬似誤差を算出する擬似誤差算出部と、
取得された前記制御対象の入力と前記擬似誤差に前記制御器の関数を乗算した値との差分に関する評価関数において、前記差分が最小となるように、前記制御パラメータを調整するパラメータ調整部と、
を備える。
本開示の実施の形態に係るゲインスケジュール制御によるモデル参照制御においては、擬似参照信号の最適な時系列データを求めた後、制御パラメータを求める手法をとる。
ステップS1において、実験により制御対象の入出力データを計測する。
ステップS2において、参照モデルを設定する。
ステップS3において、プレフィルタを設計する。
ステップS4において、評価関数を最小にするルックアプテーブル(LUT)のパラメータを求める。
図4は、制御対象としての電子スロットルモータの構成を示す図である。
標準VRFTではPIDゲインが定数なので、PIDゲインに関して線形な評価関数として表現できるため、最小二乗法が使える。一方で、LUTのパラメータ調整では評価関数は非線形となる。さらに、LUTのパラメータは固定PIDゲインと比較してはるかに多くなる。したがって、グローバル最適化手法により評価関数を最小化する。本実施の形態では、CMA-ES法(共分散行列適応進化戦略)を用いる。また、最適化計算の向上のため、PIDゲインの最大値と最小値を設定し、次式によりLUTパラメータを“0”から“1”の間でスケーリング(正規化)する。
ゲインスケジューラから初期のゲインと入出力データを取得する。
最適化されたLUTを取得する。
最適化されたLUTを用いたときの応答を取得する。また、固定ゲインを用いたときの応答と比較する。
以上の技術を前提にして、実施の形態に係る情報処理装置1を説明する。
図10は、実施の形態に係る情報処理装置1が実行する情報処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば、情報処理装置1が起動したときに開始される。
以上説明したように、情報処理装置1は、制御器と、制御器の出力を入力とする制御対象と、制御対象および制御器を含む閉ループ系に入力される参照信号に対する参照応答の伝達関数である参照モデルとを備え、制御対象の出力が制御器の入力にフィードバックされる制御システムにおいて、制御器の制御パラメータを算出する情報処理装置であって、制御対象の入出力データを取得する状態取得部30と、制御対象の出力、および、参照モデルの伝達関数に基づいて、閉ループ系に入力される擬似参照信号を算出する擬似参照信号算出部31と、擬似参照信号と制御対象の出力との誤差である擬似誤差を算出する擬似誤差算出部32と、制御対象の入力と擬似誤差に制御器の関数を乗算した値との差分に関する評価関数に基づいて、制御パラメータを調整するパラメータ調整部33と、を備える。これにより、取得した一組の入出力データ(実験データ)基づいて、最適な制御パラメータを自動調整することが可能となる。また、擬似誤差に基づいて制御パラメータを調整する場合、制御対象の状態に拘わらず制御器を非線形化することで、例えば、ファジィ制御等の制御性能を高めることが可能となる。
2 記憶部
3 制御部
30 状態取得部
31 擬似参照信号算出部
32 擬似誤差算出部
33 パラメータ調整部
C フィードバック制御器
Md 参照モデル
Claims (2)
- 制御器と、前記制御器の出力を入力とする制御対象と、前記制御対象および前記制御器を含む閉ループ系に入力される参照信号に対する参照応答の伝達関数である参照モデルとを備え、前記制御対象の出力が前記制御器の入力にフィードバックされる制御システムにおいて、前記制御器の制御パラメータを算出する情報処理装置であって、
前記制御対象の入力および出力のそれぞれのデータを取得する取得部と、
取得された前記制御対象の出力、および、前記参照モデルの伝達関数に基づいて、前記閉ループ系に入力される擬似参照信号を算出する擬似参照信号算出部と、
前記擬似参照信号と前記制御対象の出力との誤差である擬似誤差を算出する擬似誤差算出部と、
取得された前記制御対象の入力と前記擬似誤差に前記制御器の関数を乗算した値との差分に関する評価関数において、前記差分が最小となるように、前記制御パラメータを調整するパラメータ調整部と、
を備える、情報処理装置。 - 前記擬似参照信号算出部は、前記制御対象の出力、および、前記参照モデルの伝達関数に基づいて前記擬似参照信号を最適化する、請求項1に記載の情報処理装置。
Priority Applications (1)
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JP2021135520A JP7287420B2 (ja) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 情報処理装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021135520A JP7287420B2 (ja) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 情報処理装置 |
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JP2023030409A JP2023030409A (ja) | 2023-03-08 |
JP7287420B2 true JP7287420B2 (ja) | 2023-06-06 |
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017068658A (ja) | 2015-09-30 | 2017-04-06 | ブラザー工業株式会社 | パラメータ更新方法、パラメータ更新装置、及びプログラム |
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JP3751359B2 (ja) * | 1996-03-21 | 2006-03-01 | 本田技研工業株式会社 | 振動騒音制御装置 |
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Patent Citations (1)
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