JPH02244203A - Control system and optimum property deciding device - Google Patents

Control system and optimum property deciding device

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JPH02244203A
JPH02244203A JP1063743A JP6374389A JPH02244203A JP H02244203 A JPH02244203 A JP H02244203A JP 1063743 A JP1063743 A JP 1063743A JP 6374389 A JP6374389 A JP 6374389A JP H02244203 A JPH02244203 A JP H02244203A
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片山 恭紀
Yasuo Morooka
泰男 諸岡
Hiroshi Matsumoto
弘 松本
Satoru Hattori
哲 服部
Masaaki Nakajima
正明 中島
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Abstract

PURPOSE:To deal with even the new situations via the learning and to attain the flexible control with high performance by stereotyping the expertness of an operator and the waveform of the control result, judging the feature of the waveform, and performing the control according to the waveform feature. CONSTITUTION:A control subject 1 includes plural actuators and is controlled by an actuator controller G6. The actions of the subject 1 and those actuators are detected by a detecting device G14 and inputted to an optimum property deciding device G13. The device G13 recognizes plural input detector output signals as patterns and decides the manipulated variable of each actuator based on the degree of similarity between those input patterns and those stored previously. Then the device G13 generates the command signals to the controller G6 and a teaching device G16. Thus the manipulated variable of each actuator is decided via the fuzzy inference against the degree of confidence of each characteristic pattern. Then the satisfactory control performance is attained in the same way as performed by an expert operator.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のアクチュエータにより動作する制御対
象を制御する制御システムにおいて、前記制御対象と複
数のアクチュエータの動作を総合判断して1個々のアク
チュエータの最適制御量を決定する制御システムと最適
性判定装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention provides a control system for controlling a controlled object operated by a plurality of actuators, in which the operation of the controlled object and the plurality of actuators is comprehensively judged and one individual The present invention relates to a control system and an optimality determination device that determine the optimal control amount of an actuator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の制御装置は、制御対象の動作状態を表わす複数の
出力信号を用い、制御を行っているが、個別の出力を見
て制御する方式では、制御が局所的になってしまい、シ
ステム全体を最適性を考慮できないという欠点があった
Conventional control devices perform control using multiple output signals that represent the operating status of the controlled object, but in a method that controls by looking at individual outputs, control is localized and the entire system is not controlled. This method has the disadvantage of not being able to consider optimality.

そこで、最近は、複数の信号を用い、全体の最適性を求
める傾向がある。例えば、制御対象として複雑で、単一
な制御装置では制御できない圧延機システムを用い従来
の制御装置及び方法の動作を説明する。
Therefore, recently there is a tendency to use a plurality of signals to find overall optimality. For example, the operation of the conventional control device and method will be explained using a rolling mill system that is complex and cannot be controlled by a single control device.

圧延機は対向するロール間隔と、圧延材にかかる張力を
制御することにより所望の板厚の鋼材を得るシステムで
ある。ところが、圧延時に発生する損失熱による熱変形
や機械的変形等に起因するロール変形により、平坦な鋼
材が得られず、このため、平坦な特性を得るために形状
制御が開発されてきた。
A rolling mill is a system that obtains a steel material of a desired thickness by controlling the distance between opposing rolls and the tension applied to the rolled material. However, flat steel materials cannot be obtained due to thermal deformation due to heat loss generated during rolling and roll deformation due to mechanical deformation, etc. Therefore, shape control has been developed to obtain flat properties.

ところが、圧延の物理的特性が種々の要因により大l」
に変化するため、特定の動作点近傍における制御モデル
を作って制御しても、多くの場合にそのモデルは実際の
圧延機の動作と食い違ってしまう。このため、モデルが
正確であれば良好な結果をもたらすフィードバック制御
もその能力を充分に発揮できず、勘と経験で操作する熟
練オペレータを超えることができないという問題点があ
った。
However, the physical properties of rolling are affected by various factors.
Therefore, even if a control model is created and controlled near a specific operating point, the model will often be inconsistent with the actual operation of the rolling mill. For this reason, feedback control, which would produce good results if the model was accurate, could not fully demonstrate its capabilities, and there was a problem in that it could not outperform a skilled operator who operates based on intuition and experience.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は熟練オペレータのノウハウを生かす点に
配慮がされておらず、制御性能に間層があった。
The above-mentioned conventional technology does not take into consideration the point of making use of the know-how of a skilled operator, and there are gaps in control performance.

本発明の目的は、熟練オペレータのノウハウを取り入れ
た拡張性に富んだ制御システムと最適性判定装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a highly expandable control system and optimality determination device that incorporates the know-how of a skilled operator.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、熟練オペレータの勘と経験を定量化し、ア
クチュエータの操作量を決定することにより達成される
The above objective is achieved by quantifying the intuition and experience of a skilled operator and determining the amount of operation of the actuator.

〔作用〕[Effect]

熟練オペレータは制御量から特徴的なパターンを抽出し
、あいまいな操作を行なう。同様に、制御量の積和演算
とその結果を非線形回路を通すことによって特徴時なパ
ターンの確信度を求め、各特徴的パターンの確信度から
のアクチュエータの操作量をフアジィ推論により決定す
る。それによって、該制御方式は熟練オペレータのよう
に動作するので良好な制御性能を得ることができる。
Skilled operators extract characteristic patterns from control variables and perform ambiguous operations. Similarly, the reliability of the characteristic pattern is obtained by calculating the sum of products of the control amount and passing the result through a nonlinear circuit, and the operation amount of the actuator is determined from the reliability of each characteristic pattern by fuzzy inference. Thereby, the control system operates like a skilled operator and good control performance can be obtained.

又、熟練オペレータのノウハウをそのまま制御知識とし
て記憶し、前記知識を用いて制御しても前記と同様の制
御性能を得ることができる。
Further, even if the know-how of a skilled operator is stored as control knowledge and the control is performed using the knowledge, the same control performance as described above can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の制御システム−実施例を第1図に示す。 An embodiment of the control system of the present invention is shown in FIG. 1 below.

制御対象1は複数のアクチュエータを含み、前記アクチ
ュエータはアクチュエータごとに制御実行指令を生成す
るアクチュエータ制御表[G6により制御される。前記
制御対象1及び複数のアクチュエータの動作はそれぞれ
に配置された種々の検器から構成される装置 こ検出装置G14の複数の検出器出力信号は最適性判定
装1G l 3へ入力される。最適性判定装置Gl3で
は入力された前記複数の検出器出力信号をパターンとし
て認識する入力部と前記入力されたパターンを記憶する
記憶機能と、前記入力されパターンを先に記憶されてい
る複数のパターンとを照合し先に記憶されたパターンと
の類似度を出力する処理部と、前記類似度からそれぞれ
のアクチュエータの操作量を決定し、アクチュエータ制
御装置G6へ指令信号を発生する指令発生機構12で構
成されている.なお、前記最適性判定装置G13のパタ
ーン記憶機能へパターンを記憶させるに当って予めオペ
レータが入力に対して最適出力を設定し前記最適性判定
機構を動作させ、最良の操作量が出力されることを認識
する機能と。
The controlled object 1 includes a plurality of actuators, and the actuators are controlled by an actuator control table [G6] that generates a control execution command for each actuator. The operation of the controlled object 1 and the plurality of actuators is determined by a device composed of various detectors arranged respectively.The plurality of detector output signals of the detection device G14 are input to the optimality determining device 1G13. The optimality determination device Gl3 includes an input unit that recognizes the plurality of input detector output signals as patterns, a memory function that stores the input patterns, and a plurality of patterns in which the input patterns are stored first. a processing unit that outputs the degree of similarity with the previously stored pattern; and a command generation mechanism 12 that determines the operation amount of each actuator from the degree of similarity and generates a command signal to the actuator control device G6. It is configured. In addition, in storing the pattern in the pattern storage function of the optimality determining device G13, the operator sets the optimal output for the input in advance and operates the optimality determining mechanism, so that the best manipulated variable is output. with the ability to recognize.

制御対象1が変更されたり,アクチュエータが変更され
た場合に前記パターン記憶内容を予め変更するための教
示装置G16が付加できる構成となっている。
The structure is such that a teaching device G16 can be added to change the pattern storage contents in advance when the controlled object 1 or the actuator is changed.

これに対して従来システムは最適性判定装置G13がな
く,一般には検出装置G14からアクチュエータ制御′
!!装置G6へ送信され、個々のアクチュエータごとに
最適化制御するシステムとなっていた。このため、シス
テム全体としての最適性が図れなかったが、本発明のよ
うにシステム全体の最適性を判定する最適性判定装[G
 1 3を付加することにより、システム全体の最適性
を判定できる他、アクチュエータの1つが故障してもこ
の判定装置により、前記故障したアクチュエータの働き
を他のアクチュエータでカバーしたり、又、アクチュエ
ータの変化や、制御対象の変化にも柔軟に対応できると
いう効果を有する。
On the other hand, the conventional system does not have the optimality determination device G13, and generally the actuator control is performed from the detection device G14.
! ! The system was configured to send the data to device G6 and optimize control for each individual actuator. For this reason, the optimization of the entire system could not be achieved, but as in the present invention, the optimality determination device [G
By adding 1 to 3, it is possible to determine the optimality of the entire system, and even if one of the actuators fails, this determination device can cover the function of the failed actuator with another actuator, or replace the actuator. It has the effect of being able to flexibly respond to changes and changes in the controlled object.

次に、本発明の制御システムを圧延機制御に適用した例
を用いて詳細に説明する。
Next, a detailed explanation will be given using an example in which the control system of the present invention is applied to rolling mill control.

以下、本発明を圧延機制御システムに適用した実施例を
第2図により説明する。
An embodiment in which the present invention is applied to a rolling mill control system will be described below with reference to FIG.

制御対象の圧延材スタンド1は対向する1組のワークロ
ール2の間にはさまれた圧延材3をワークロール2の間
に働く圧延力と圧延材3に働く張力により、いわゆるつ
ぶして、引っ張る力により圧延材を薄くし、所望の板厚
を得るものであり、ワークロール2を挾んで中間口ール
4,中間ロール4を挾んでバックアップロール5が配置
されている。前記バックアップロール5には、油圧力等
の力を利用した圧下制御機構6により圧延力が加えられ
、その圧延力はバックアップロール5と中間ロール4の
接触面を介し、中間ロール4に伝達され、該中間ロール
4に伝達された圧延力は,中間ロール4とワークロール
2、及びワークロール2と圧延材3の接触面を介し、圧
延材3へ伝達され、該圧延力により圧延材3は塑性変形
を生じ、所望の板厚となる。
The rolled material stand 1 to be controlled crushes and pulls the rolled material 3 sandwiched between a pair of opposing work rolls 2 by the rolling force acting between the work rolls 2 and the tension acting on the rolled material 3. The rolled material is thinned by force to obtain a desired thickness, and an intermediate roll 4 is arranged to sandwich the work roll 2, and a backup roll 5 is arranged to sandwich the intermediate roll 4. A rolling force is applied to the backup roll 5 by a rolling down control mechanism 6 using force such as hydraulic pressure, and the rolling force is transmitted to the intermediate roll 4 via the contact surface between the backup roll 5 and the intermediate roll 4, The rolling force transmitted to the intermediate roll 4 is transmitted to the rolled material 3 through the contact surfaces between the intermediate roll 4 and the work roll 2, and between the work roll 2 and the rolled material 3, and the rolling force causes the rolled material 3 to become plastic. Deformation occurs and the desired thickness is achieved.

ところで、圧延ロール2,4.5のロール巾は圧延材3
の板巾より広く、かつ圧延力が加えられているため、ロ
ールが変形する。例えばワークロール2において圧延材
の板巾から外れた部分は該圧延力により曲がってしまう
By the way, the roll width of the rolling rolls 2 and 4.5 is the same as that of the rolling material 3.
Because the width of the roll is wider than the width of the roll and rolling force is applied, the roll deforms. For example, a portion of the work roll 2 that is outside the width of the rolled material is bent by the rolling force.

その結果、圧延材3の端部がつぶされ凸形の断面形状に
なる.それを防止するためにワークロル2の軸に対し,
その間隔が広がる方向にワークロールベンダ7によりワ
ークロールペンディング力Fwを加え、圧延材3の端部
がつぶされるのを防止する。同様に中間ロール5の軸に
は中間ロールベンダ8により中間ロールペンディングカ
F+を加える。
As a result, the ends of the rolled material 3 are crushed and have a convex cross-sectional shape. To prevent this, for the axis of work roll 2,
A work roll pending force Fw is applied by the work roll bender 7 in the direction in which the interval widens, thereby preventing the ends of the rolled material 3 from being crushed. Similarly, an intermediate roll pending force F+ is applied to the shaft of the intermediate roll 5 by an intermediate roll bender 8.

更に、中間ロールシフト9は,中間ロール4を板11】
方向に移動する。この移動により、ロール2。
Further, the intermediate roll shift 9 moves the intermediate roll 4 to the plate 11]
move in the direction. This movement results in a roll of 2.

4、5及び圧延材3に加わる力を非対称にすることによ
り,圧延材の板厚の形状を制御する。
By making the forces applied to 4, 5 and the rolled material 3 asymmetrical, the shape of the plate thickness of the rolled material is controlled.

一方、圧延を行なうために圧延機に加えられるエネルギ
ーは、圧延材3の塑性変形に費される他に、音、振動、
熱となる。この熱に変化したエネルギーは圧延材3を介
して放散されるとともに、ワークロール2の温度を上昇
させる。この温度上昇に起因し、ワークロールは膨張し
、ロール径が変化するが、そのロール径は一般に不均一
に変形する。そこで、ロール径を均一に制御するため、
板巾方向に配置された複数個のノズル(図示はしていな
い)、及びノズルを介し冷却液をワークロール2に加え
るクーラント制御機構10が設置される。
On the other hand, the energy applied to the rolling mill for rolling is not only used for plastic deformation of the rolled material 3, but also for noise, vibration, etc.
It becomes fever. This energy converted into heat is dissipated through the rolled material 3 and increases the temperature of the work roll 2. Due to this temperature increase, the work roll expands and the roll diameter changes, but the roll diameter generally deforms non-uniformly. Therefore, in order to control the roll diameter uniformly,
A plurality of nozzles (not shown) arranged in the width direction of the plate and a coolant control mechanism 10 that applies cooling liquid to the work roll 2 through the nozzles are installed.

前記ワークロール2の軸には、圧延材2を移動するため
の電動機等から構成される速度制御機構11が接続され
ている。
A speed control mechanism 11 composed of an electric motor or the like for moving the rolled material 2 is connected to the shaft of the work roll 2 .

圧延機に対する制御方法は前記圧下制御機構6゜ワーク
ロールベンダ7、中間ロールベンダ8.中間ロールシフ
タ9.クーラント制御機構10.速度制御機構11等の
アクチュエータに対する動作指令を発生させる指、令発
生機構12.前記指令発生機構12に対し、圧延材3の
形状が予め記憶された複数のパターンのうちどの種類の
パターンに属するかを判断し、該パターンの確信度゛を
出力するパターン認識機構13.該パターン認識機構1
3に対し、圧延材3の板厚形状を検出し、出力する形状
検出機構14、前記形状検出機構14と、指令発生機構
12の出力を記憶する記憶機構15、及び、記憶機構1
5の情報を用い、パターン認識機構13のパラメータを
学習により変化させる学習機構16から構成される。
The control method for the rolling mill is as follows: the rolling control mechanism 6°, the work roll bender 7, the intermediate roll bender 8. Intermediate roll shifter9. Coolant control mechanism 10. A command generating mechanism 12 that generates operation commands for actuators such as the speed control mechanism 11. A pattern recognition mechanism 13 for determining, for the command generation mechanism 12, which type of pattern the shape of the rolled material 3 belongs to among a plurality of pre-stored patterns, and outputting the certainty factor of the pattern. The pattern recognition mechanism 1
3, a shape detection mechanism 14 that detects and outputs the plate thickness shape of the rolled material 3, a memory mechanism 15 that stores the outputs of the shape detection mechanism 14 and the command generation mechanism 12, and a memory mechanism 1.
The learning mechanism 16 is configured to change the parameters of the pattern recognition mechanism 13 through learning using the information of No. 5.

第3図に上記形状パターン認識機構13の詳細図を示す
、形状検出機構14及び記憶機構15の出力は、前記パ
ターン認識機構13の入力セル17.18に入力され、
該人力セル17では入力された信号が関数値で変換され
中間層19へ出力れ、中間層19へ入力された該入力セ
ルの出力は中間層19のセル20.21へ入力される。
FIG. 3 shows a detailed view of the shape pattern recognition mechanism 13. The outputs of the shape detection mechanism 14 and the storage mechanism 15 are input to input cells 17 and 18 of the pattern recognition mechanism 13,
In the human cell 17, the input signal is converted into a function value and output to the intermediate layer 19, and the output of the input cell input to the intermediate layer 19 is input to the cell 20.21 of the intermediate layer 19.

入力セル17の出力でセル20に入力された信号は重み
関数23でwzt倍され加算器24に入力されるととも
に、入力セル18の出力は重み関数26を介し、加算器
24に入力され、加算器24は上記重み関数23.26
の出力を加算し、関数器25八入力され、関数器25で
線形又は非線形の関数演算を行い、次段の中間層27に
出力される。なおセル20は上記重み関数23.26.
加算器24及び関数器25から構成される。
The signal inputted to the cell 20 as the output of the input cell 17 is multiplied by wzt by the weighting function 23 and inputted to the adder 24, and the output of the input cell 18 is inputted to the adder 24 via the weighting function 26 and added. The weight function 23.26
The sum of the outputs is added and input to the function unit 258, where the function unit 25 performs a linear or non-linear function operation, and output to the next stage intermediate layer 27. Note that the cell 20 has the above weighting functions 23.26.
It is composed of an adder 24 and a function unit 25.

同様に、セル21へは入力セルフ、18の出力が入力さ
れ、入力層17の出力は重み関数28でw12倍化され
加算器29.関数器30を介し次段の中間層27へ出力
される。
Similarly, the output of the input layer 18 is input to the cell 21, and the output of the input layer 17 is multiplied by w12 by the weighting function 28 and added to the adder 29. It is output to the next stage intermediate layer 27 via the function unit 30.

中間層27は、中間層19と同一の構造であり、入力層
17.18の出力の代りに中間層19の出力が用いられ
るものである。
The intermediate layer 27 has the same structure as the intermediate layer 19, and the output of the intermediate layer 19 is used instead of the output of the input layer 17.18.

ここで、重み関数23,26.28の重みをのセルに於
て、k−1番目の中間層(但し、k=1の時は入力セル
)のi番目の出力に掛ける重みを示す。
Here, the weight to be applied to the i-th output of the k-1th intermediate layer (input cell when k=1) in the cell of the weighting function 23, 26.28 is shown.

以上のようにパターン認識機構13に入力された信号は
、入力セル17.18.複数段の中間層19.27.2
9を介し、中間層のセルから重み関数と加算器を取り除
いた形式の出力層30を介し、出力される。なお、入力
層31は人力セル17.18を全て纏めたものを表わす
The signals input to the pattern recognition mechanism 13 as described above are transmitted to the input cells 17, 18, . Multi-level intermediate layer 19.27.2
9, and an output layer 30 which is obtained by removing the weighting function and adder from the cells of the intermediate layer. Note that the input layer 31 represents a collection of all the human cells 17 and 18.

このパターン認識機構13の特徴は、単純な積和演算で
すみ、フィードバック等の繰返し演算が無いこと、及び
、中間層の各積和項はハードウェアで実現する場合、並
列に処理ができるため、高速演算が可能である。
The characteristics of this pattern recognition mechanism 13 are that it only requires a simple product-sum operation, and there is no repetitive operation such as feedback, and that each product-sum term in the intermediate layer can be processed in parallel when implemented in hardware. High-speed calculation is possible.

このパターン認識機構の出力層30の次に予め各出力パ
ターンに応じて各アクチュエータに対する指令値を記憶
させておき、最も出力パターンに近い指令値を直接アク
チュエータに指示することも可能である。この方式では
応答性は良いが後述の方式に比べて制御の精度は若干悪
くなる。
It is also possible to store command values for each actuator in accordance with each output pattern in advance in the output layer 30 of this pattern recognition mechanism, and to directly instruct the actuator with the command value closest to the output pattern. Although this method has good responsiveness, the control accuracy is slightly worse than the method described below.

次にパターン認識機構13の処理結果は第4図に示す処
理機構を経て圧延機1に印加される。すなわち、パター
ン認識機構13の出力は指令発生機構12に設けられて
いる操作量決定手段32に入力される。操作量決定手段
32では、内部に複数準備された処理機構のうち、入力
信号を処理するのに最も有効な処理機構を選択し、処理
を実行し操作量を出力する。前記操作量決定手段の結果
を用い、指令値計算手段は具体的な各アクチュエータの
指令値1例えば圧下制御機構6に対する圧下指令、中間
ロールベンダ8に対する中間ロールベンダ指令等を発生
する。なお、この指令発生機構12には、パターン認識
機構13を介さずに、形状検出機構14の出力を直接入
力して、前記内部に準備された複数の処理機構のうち最
適な処理機構で処理することも可能である。しかしこの
場合、各種推論機構を用いる場合専門のオペレータの操
作方法を十分反映するには、知識ベースを充実する必要
がある。
Next, the processing result of the pattern recognition mechanism 13 is applied to the rolling mill 1 via the processing mechanism shown in FIG. That is, the output of the pattern recognition mechanism 13 is input to the operation amount determining means 32 provided in the command generation mechanism 12. The manipulated variable determining means 32 selects the most effective processing mechanism for processing the input signal from among the plurality of internally prepared processing mechanisms, executes the process, and outputs the manipulated variable. Using the results of the operation amount determining means, the command value calculating means generates specific command values 1 for each actuator, such as a rolling down command for the rolling down control mechanism 6, an intermediate roll bender command for the intermediate roll bender 8, etc. Note that the output of the shape detection mechanism 14 is directly input to the command generation mechanism 12 without going through the pattern recognition mechanism 13, and is processed by the optimal processing mechanism among the plurality of processing mechanisms prepared inside. It is also possible. However, in this case, when using various inference mechanisms, it is necessary to enrich the knowledge base in order to sufficiently reflect the operating methods of specialized operators.

第5図は、前記操作量決定手段32の構成を示すもので
ある。操作量決定手段32は、形状検出機構14.パタ
ーン認識機構13からの信号を受け、制御機構141を
起動する。該制御機構141は1問題の種類に応じて、
知識ベース36を用い。
FIG. 5 shows the configuration of the operation amount determining means 32. The operation amount determining means 32 includes the shape detection mechanism 14. Upon receiving a signal from the pattern recognition mechanism 13, the control mechanism 141 is activated. The control mechanism 141 operates according to the type of one problem.
Using Knowledge Base 36.

起動する推論を決定する。即ち該制御機構141は、三
段論法的に原因を求める必要がある場合にはプロダクシ
ョン推論機構142を起動し、曖昧な要因がある場合に
はフアジィ推論機構143を起動し、ある程度の枠組み
がある問題に対してはフレーム推論機構144を起動し
、因果関係や機器の構成等の関連がネットワーク的にな
っている問題に対しては意味ネット推論機構145を起
動し、診断対象が時間的な順序で動作しているような問
題に対してはスクリプト推論機構146を起動する。更
に、該制御機構141は前記各種推論機構で解けない経
験的な問題で1.高速に最適な解を求めるための最適化
演算機構111を起動し、パターン的に記憶でき、特徴
を抽出するとともに回答が必要な問題を解くための特徴
抽出・回答機構110(Ru園alhart型ニューロ
コンピュータで構成)を起動する。操作量決定手段32
の処理結果は制御機構141を介して指令値計算機構へ
出力される。
Decide which inference to invoke. That is, the control mechanism 141 activates the production inference mechanism 142 when it is necessary to find a cause using a syllogism, and activates the fuzzy inference mechanism 143 when there is an ambiguous factor, and solves problems that have a certain framework. For problems, the frame inference mechanism 144 is activated, and the semantic net inference mechanism 145 is activated for problems in which causal relationships, device configurations, etc. are related in a network manner. The script inference mechanism 146 is activated for a problem that appears to be working. Furthermore, the control mechanism 141 is an empirical problem that cannot be solved by the various reasoning mechanisms described above. Activates the optimization calculation mechanism 111 to find the optimal solution at high speed, and the feature extraction/answer mechanism 110 (Ruen Alhart type neuron) that can be memorized in patterns, extracts features, and solves problems that require answers. (configured on your computer). Operation amount determining means 32
The processing results are output to the command value calculation mechanism via the control mechanism 141.

第6図に推論に必要な知識である知識ベース36の構成
を示す、前記知識ベースは制御のエキスパートの経験等
に基づく外部から入力される知識106は三段論法的に
推論を実行するためのプロダクションルール147、曖
昧な情報をもとに推論を行なうための知識であるフアジ
ィルール148、診断対象の部品構成などのある枠組み
で記述できる知識のフレーム1499部品と部品の関連
や、常識的な関連を纏めてネットワークの形で整理して
いる意味ネットツー91509診断対象が順番にある仕
事を進める場合にそれらの仕事を整理して記憶するスク
リプト151、及び、上記知識147〜153で記述で
きないその他の知Fal 54に分類されて記憶されて
いる。
FIG. 6 shows the configuration of a knowledge base 36 that is knowledge necessary for inference. The knowledge base is based on the experience of a control expert, etc. Knowledge 106 input from the outside is a product for performing inference using a syllogistic method. Rules 147, Fuzzy rules 148, which are knowledge for making inferences based on ambiguous information, Knowledge frames 1499, which can be described in a certain framework, such as the configuration of parts to be diagnosed, and the relationships between parts and common sense relationships. Net2 91509 A script 151 that organizes and stores certain tasks when the diagnosis target performs them in order, and other knowledge that cannot be described in the above knowledge 147 to 153. It is classified into 54 categories and stored.

第7図に操作量決定手段32の動作の説明図を示す。制
御機構141の処理はパターン認識機構13、形状検出
機構14.記憶機構15からの情報を整理し、以下の処
理に利用できるデータに変換する処理ステップ200、
上記ステップ200で準備したデータが無くなる迄取り
出し、ステップ202へ渡す繰返し処理ステップ201
、前記ステップ201で収集した情報から起動すべき推
論機構及び処理を決定するための判断ステップ202、
及び、各種推論機構142〜146、特徴抽出回答機構
110、最適化演算機構111、及び、PID制御等の
古典制御や多変数制御等の現代制御のアルゴリズムを実
行する一般制御機構203、及び、上記各ステップを終
了するために必要なフラグ類のリセット等を実行する終
了処理ステップ204から構成される。
FIG. 7 shows an explanatory diagram of the operation of the manipulated variable determining means 32. The processing of the control mechanism 141 is performed by the pattern recognition mechanism 13, shape detection mechanism 14. a processing step 200 for organizing information from storage 15 and converting it into data that can be used for further processing;
Repetitive processing step 201 that retrieves the data prepared in step 200 above and passes it to step 202 until it is exhausted.
, a judgment step 202 for determining the inference mechanism and process to be activated from the information collected in step 201;
and various inference mechanisms 142 to 146, feature extraction and response mechanism 110, optimization calculation mechanism 111, and general control mechanism 203 that executes algorithms of classical control such as PID control and modern control such as multivariable control; It consists of an end processing step 204 that executes reset of flags etc. necessary to end each step.

ここで各処理機構の役割を述べる。プロダクション機構
142は、オペレータのエキスパートが断片的なプロダ
クションルールを用いて、論理的な成立関係を組立てる
制御に適している。フアジィ推論143は、制御対象の
注目している状態が変化したならばオペレータはアクチ
ュエータを少し動かすというように定量化できないオペ
レータのあいまいな知識を計算機で処理できるように定
量化して操作量を決定するのに適している。
Here, the role of each processing mechanism will be described. The production mechanism 142 is suitable for control in which an expert operator assembles a logically established relationship using fragmentary production rules. Fuzzy reasoning 143 determines the amount of operation by quantifying the operator's ambiguous knowledge that cannot be quantified, such as the operator moving the actuator slightly if the state of interest of the controlled object changes, so that it can be processed by a computer. suitable for.

フレーム推論機構144は、制御装置間の関係等を記述
するフレームという知識を用い、注目している制御対象
の状態が変化した時に元の状態に戻す場合に、それら装
置間の関係を基に操作を行う処理量を関連する機器毎に
決定するのに適している。
The frame inference mechanism 144 uses the knowledge of frames that describe relationships between control devices, and performs operations based on the relationships between these devices when returning to the original state when the state of the controlled object of interest changes. It is suitable for determining the amount of processing to be performed for each related device.

意味ネット推論機構145は、前記断片的な知識である
フレームを整理し1体系付けてネットワークを作り上げ
たものであるため、特定のアクチュエータの操作結果が
及ぼす影響を求めることができ、補償系を組むのに適し
ている。
The semantic net inference mechanism 145 organizes the frames, which are the fragmentary knowledge, and organizes them into a system to create a network, so it can determine the influence of the operation result of a specific actuator and create a compensation system. suitable for.

スクリプト推論機構146は特定の状態が発生した時の
手順的な知識を基に推論するため、故障時等に決まった
手順で対応しなければならないようなシーケンス制御的
な制御に適している。
Since the script inference mechanism 146 makes inferences based on procedural knowledge when a specific state occurs, it is suitable for sequence control-like control where a fixed procedure must be followed in the event of a failure or the like.

また、特徴抽出・回答機構110は、上記パターン認識
機構13.形状検出機構14.記憶機構15の入力パタ
ーンと前記入力パターンが入力されたときに前記推論機
構142〜146が出した出力の関係を予め学習させて
おくと、推論機構142〜146が推論を行って出力を
決定するのと異なり、高速に同一の結果が出力できる特
徴がある。最適化演算機構111は、制御対象1は通常
非線形性が強いで、何等かの原因により動作点が変化す
ると、動作の再設定が必要になり、その場合、最急傾斜
法、ダイナミックプログラミング。
The feature extraction/answer mechanism 110 also includes the pattern recognition mechanism 13. Shape detection mechanism 14. If the relationship between the input pattern of the storage mechanism 15 and the output produced by the inference mechanisms 142 to 146 when the input pattern is input is learned in advance, the inference mechanisms 142 to 146 will perform inference and determine the output. Unlike , it has the feature that it can output the same results at high speed. The optimization calculation mechanism 111 normally has strong nonlinearity in the controlled object 1, and if the operating point changes for some reason, the operation needs to be reset.

リニアプログラミング、山登り法、共役傾斜法又はHo
pfiald型ニューロコンピュータ等のアルゴリズム
により計算され、非線形制御対象に対しても最適な応答
を行なう。
Linear programming, hill climbing method, conjugate slope method or Ho
It is calculated by an algorithm such as a pfiald type neurocomputer, and provides an optimal response even to a nonlinear controlled object.

第8図にプロダクション機構142の動作説明図を示す
。制御機構141より起動されるプロダクション推論機
構142は、前記制御機構141から起動時にメモリに
記憶する入力処理34、前記入力処理34で記憶した情
報1個ずつ取り出し、もし、メモリにパターンの情報が
無い時には、プロダクション推論機構142の処理を終
了させる終了判断機構35を実行する。前記終了判断機
構35で抽出されたパターンの種類とその確信度を用い
、知識ベース36からルールを1個ずつ取り出し、処理
37で該入力のパターンの種類と該ルールの前提部を比
較する。その比較結果を用い、ステップ38は一致した
場合、次の処理39を、不一致の場合ステップ37を実
行させる。ステップ39は一致した時に前記入力を前記
ルールの結論部に置換する。この時の確信度の取扱いは
ミニニマックスの理論で、置換前の最小値又は最大値で
置換える。ステップ40は前記置換したルールの結論部
が操作指令である場合、ステップ41を、結論部が不一
致の場合更に推論を実施させるためにステップ37を実
行させる。
FIG. 8 shows an explanatory diagram of the operation of the production mechanism 142. The production inference mechanism 142 activated by the control mechanism 141 retrieves from the control mechanism 141 the input process 34 stored in the memory at the time of activation, and the information stored in the input process 34 one by one, and if there is no pattern information in the memory. At times, the termination determination mechanism 35 is executed to terminate the processing of the production inference mechanism 142. Using the pattern type and its certainty factor extracted by the termination determination mechanism 35, rules are extracted one by one from the knowledge base 36, and in process 37, the input pattern type and the antecedent part of the rule are compared. Using the comparison results, step 38 executes the next process 39 if they match, and executes step 37 if they do not match. Step 39 replaces the input with the conclusion part of the rule when there is a match. At this time, the confidence level is handled using the Minimax theory, and is replaced with the minimum value or maximum value before replacement. In step 40, if the conclusion part of the replaced rule is an operation command, step 41 is executed, and if the conclusion part does not match, step 37 is executed to further perform inference.

前記結論部が操作指令であるときに、処理41は前記指
令値計算手段33へ、結論部及び前記処理ステップで求
めた確信度を出力する。
When the conclusion part is an operation command, the process 41 outputs the conclusion part and the confidence obtained in the process step to the command value calculation means 33.

第9図は指令計算手段33を示す。指令値計算手段33
は、前記操作量決定手段32で求めた推論結果である指
令及びその確信度を記憶するメモリ42.メモリの指令
が全て処理されたか否かを判断し、処理されていたなら
ば指令値計算手段33を終了させるステップ43、処理
されていなければ圧下制御機構6等のアクチュエータ7
.8゜9.10.11毎の指令を取り出し、各種推論で
求まったアクチュエ・−夕操作の程度と確信度を基に、
操作量の重心を求め、同一アクチュエータの操作量の重
心を寄せ集めて新たな重心を求め対応するアクチュエー
タの指令とする処理44から構成される。
FIG. 9 shows the command calculation means 33. Command value calculation means 33
A memory 42. is a memory 42 for storing commands and their reliability which are the inference results obtained by the operation amount determining means 32. A step 43 in which it is determined whether all the commands in the memory have been processed, and if they have been processed, the command value calculation means 33 is terminated; if not, the actuator 7 of the lowering control mechanism 6, etc.
.. 8゜9.10.11 Extracting the commands and based on the degree and confidence of actuator operation determined by various inferences,
It consists of a process 44 in which the center of gravity of the manipulated variable is determined, the center of gravity of the manipulated variables of the same actuator is gathered together, a new center of gravity is determined, and the center of gravity is used as a command for the corresponding actuator.

このような指令値計算手段33を設けることで各種推論
142〜146.特徴抽出・回路機構110、最適化演
算機構111.−膜制御機構203で個別に求められた
アクチュエータへの指令を統一的に扱える特徴が有る。
By providing such a command value calculation means 33, various inferences 142 to 146. Feature extraction/circuit mechanism 110, optimization calculation mechanism 111. - It has the feature that commands to the actuators individually obtained by the membrane control mechanism 203 can be handled in a unified manner.

第10図に、前記学習に必要な入力切り換え装[125
の構成を示す。該入力切り換え装置1i125は、学習
機構により制御されるスイッチ機構156を用い、形状
検出機構14の出力と学習機構16の出力の一方を入力
層31に出力するものである。
FIG. 10 shows an input switching device [125
The configuration is shown below. The input switching device 1i125 outputs either the output of the shape detection mechanism 14 or the output of the learning mechanism 16 to the input layer 31 using a switch mechanism 156 controlled by a learning mechanism.

第10図におけるスイッチ機構156の状態は学習を行
なう状態を示す。
The state of the switch mechanism 156 in FIG. 10 indicates a state in which learning is performed.

第11図に学習機構16の構成を示す。学習機構16は
、入力パターン発生機構45.出力パターン発生機構4
7.出力突合せ機構46、及び、学習制御機構48から
構成される。前記出力突合せ機構46は、出力層30の
出力を指令発生機構12と前記突合せ機構46へ出力す
るための分配器139の出力o1 、o息HOnと、出
力パターン発生機構47の出力OTI HOTI HO
Tnとの差を加算器161,162,163により、偏
差el。
FIG. 11 shows the configuration of the learning mechanism 16. The learning mechanism 16 includes an input pattern generating mechanism 45. Output pattern generation mechanism 4
7. It is composed of an output matching mechanism 46 and a learning control mechanism 48. The output matching mechanism 46 outputs the outputs o1 and HOn of the distributor 139 for outputting the output of the output layer 30 to the command generation mechanism 12 and the matching mechanism 46, and the output OTI HOTI HO of the output pattern generation mechanism 47.
Adders 161, 162, and 163 add the difference from Tn to the deviation el.

eJ、enとして求め、学習制御機構48に出力する。eJ and en are obtained and output to the learning control mechanism 48.

なお分配器139の出力ol、01.0.は入力パター
ン発生機構47の出力がパターン認識機構13 (Ru
melhart型ニューロコンピュータ)の入力層19
に入力されることにより発生する。このとき、該入力パ
ターン発生機構45と該出力パターン発生機構47は前
記学習制御機構48に制御される。
Note that the output ol of the distributor 139 is 01.0. The output of the input pattern generation mechanism 47 is the pattern recognition mechanism 13 (Ru
Melhart type neurocomputer) input layer 19
Occurs when input to . At this time, the input pattern generation mechanism 45 and the output pattern generation mechanism 47 are controlled by the learning control mechanism 48.

第12図に前記学習過程における荷重関数W I J2
3と学習制御機構48の関係を示す。前記加算器161
の出力である偏差ekを受けて、学習制御機構48はパ
ターン認識機構13を構成するセル20の荷重関数WI
J23の値を、前記偏差が減少する方向に変化させる。
Figure 12 shows the weight function W I J2 in the learning process.
3 and the learning control mechanism 48 are shown. The adder 161
In response to the deviation ek, which is the output of
The value of J23 is changed in a direction that reduces the deviation.

第13図に前記学習制御機構48の処理概要170を示
す。学習機構16が起動されると、学習制御機構48の
処理170が起動される。該処理170は、前記入力パ
ターン発生機構45.出力パターン発生機構47を起動
し、教師信号である入力と、希望出力を発生する前処理
171.前記偏差ekの値、又は、前記偏差自乗和が許
容範囲以内になるまで以下のステップ173,174゜
175を繰り返すステップ172.出力層30に近い中
間層から入力層31に向けて注目する中間層を順次抽出
するステップ174、該中間層において順次注目するセ
ルを抽出するステップ174、及び偏差ekが小さくな
る方向へ抽出したセルの荷重関数WIJ23を変化させ
るステップ175、および、学習過程を終了させるため
のステップ176から構成される。
FIG. 13 shows a processing overview 170 of the learning control mechanism 48. When the learning mechanism 16 is activated, a process 170 of the learning control mechanism 48 is activated. The processing 170 includes the input pattern generation mechanism 45. Preprocessing 171. starts the output pattern generation mechanism 47 and generates an input as a teacher signal and a desired output. Step 172. Repeat steps 173, 174 and 175 until the value of the deviation ek or the sum of the squares of the deviations falls within the allowable range. A step 174 of sequentially extracting the target intermediate layer from the intermediate layer close to the output layer 30 toward the input layer 31, a step 174 of sequentially extracting the target cells in the intermediate layer, and cells extracted in the direction where the deviation ek becomes smaller. It consists of step 175 for changing the weight function WIJ23 of , and step 176 for terminating the learning process.

このような学習機構を設ける事により、それ迄考慮され
なかった新しい現象が発生し、それに対する対応策が決
定したならば、その知見を反映できる特徴が有る。
By providing such a learning mechanism, a new phenomenon that has not been considered until now occurs, and once a countermeasure against it has been determined, it has the characteristic of being able to reflect that knowledge.

第14図は、第2図の記憶機構15の構成を示す、記憶
機構15は、指令発生機構12.形状検出機構14の出
力が入力されるメモリ要素49゜メモリ要素49の内容
は一定時間経過に転送されるメモリ要素5o、及び順次
メモリ要素にデータが転送され特定時間経過後に到達す
るメモリ要素51から構成され、各メモリ要素49,5
0.51の内容はパターンの微分や積分等を行うための
演算機構501を介し、パターン認識機構13.学習機
構16へ入力される。
FIG. 14 shows the configuration of the storage mechanism 15 of FIG. 2. The storage mechanism 15 includes the command generation mechanism 12. Memory element 49 to which the output of the shape detection mechanism 14 is input; the contents of the memory element 49 are transferred from the memory element 5o, which is transferred after a certain period of time, and from the memory element 51, which is sequentially transferred to the memory elements and arrives after a certain period of time has elapsed. configured, each memory element 49,5
The contents of 0.51 are sent to the pattern recognition mechanism 13. The information is input to the learning mechanism 16.

この記憶機構15により、形状検出機構14や、指令発
生機構12の時間的変化を考慮できる、例えば微分、積
分等の動作が行なえるようになる。
This storage mechanism 15 enables operations such as differentiation and integration, which can take into account temporal changes in the shape detection mechanism 14 and the command generation mechanism 12, to be performed.

第15図には、クーラント制御のノズルの影響が、ノズ
ルの位置から一定長のみに影響を与えるため、ノズル近
傍の入力を使ってパターンを認識する機構示す。形状検
出機構14の出力はパターン検出機構13のメモリ52
に入力され、メモリ52に入力された信号はゲート回路
53を介し、メモリ要素54に入力され、メモリ要素5
4に入力された信号はゲート回路55.56を介しメモ
リ要素57.58へ入力され、ゲート回路53゜56が
オフにするとゲート回路55はオンとなり、クロックに
同期して、メモリ要素54の情報はメモリ57へ、又、
一定時間経過するとメモリ要素54の信号がメモリ要素
58へ達成し、メモリ要素57の信号がメモリ要素54
に達し、次のクロックでメモリ要素54.57.58の
信号が一巡すると、ゲート53.56がオンし、ゲート
55がオフし、メモリ要素54の内容はメモリ要素59
に記憶され、メモリ要素54,57.59の情報は入力
層31に入力される。。
FIG. 15 shows a mechanism for recognizing a pattern using an input near the nozzle because the influence of the nozzle in coolant control affects only a certain length from the nozzle position. The output of the shape detection mechanism 14 is sent to the memory 52 of the pattern detection mechanism 13.
The signal input to the memory 52 is input to the memory element 54 via the gate circuit 53, and the signal is input to the memory element 54.
The signal input to 4 is input to memory element 57.58 via gate circuit 55.56, and when gate circuit 53. to the memory 57, and
After a certain period of time, the signal from memory element 54 reaches memory element 58, and the signal from memory element 57 reaches memory element 54.
, and when the signals in memory elements 54, 57, and 58 complete one cycle at the next clock, gates 53, 56 are turned on, gates 55 are turned off, and the contents of memory element 54 are transferred to memory element 59.
The information in the memory elements 54, 57, and 59 is input to the input layer 31. .

このようなメモリ52を設けることにより、パターン認
識機構13の入力層31.中間層19゜27.29.出
力層30のセルの数を大+IJに減少できる効果が有る
By providing such a memory 52, the input layer 31 . Middle layer 19°27.29. This has the effect of reducing the number of cells in the output layer 30 to large + IJ.

第16図に学習機構16の入力パターン発生機構45と
出力パターン発生機構47に制御対象シミュレータ60
を用いる例を示す。
FIG. 16 shows an input pattern generation mechanism 45 of the learning mechanism 16, an output pattern generation mechanism 47, and a controlled object simulator 60.
Here is an example using .

出力パターン発生機構47においてオペレータψ操作又
はデータによって発生した形状パターンは、第2図の指
令発生機構12と同一の機能を持ち、学習機構に別に設
けられた指令発生機構12に入力され、指令発生機構1
2ではパターンに応じて各種アクチュエーターの指令を
発生し、該指令は入力パターン発生機構45に設けられ
た制御対象シミュレータ5oに入力され、制御対象であ
る各種アクチュエータ6.7,8,9,10゜11及び
圧延機1を含めた動作を模擬し、その応答が悪い時には
指令発生機構12.制御対象シミュレータ50のパラメ
ータを変更するためのパラメータ調整機構51を用い前
記制御対象シミュレータ50の出力を所望の形状になる
ように調節し、パターン認識機構13の入力とする。
The shape pattern generated by the operator ψ operation or data in the output pattern generation mechanism 47 is input to the command generation mechanism 12, which has the same function as the command generation mechanism 12 shown in FIG. Mechanism 1
2, commands for various actuators are generated according to the pattern, and the commands are input to the controlled object simulator 5o provided in the input pattern generation mechanism 45, and the various actuators 6.7, 8, 9, 10 degrees that are the controlled objects are generated. 11 and the rolling mill 1, and when the response is poor, the command generation mechanism 12. A parameter adjustment mechanism 51 for changing parameters of the controlled object simulator 50 is used to adjust the output of the controlled object simulator 50 to a desired shape, and the output is input to the pattern recognition mechanism 13.

以上説明した構成の制御方法の動作を具体例を用いて以
下に述べる。
The operation of the control method having the configuration described above will be described below using a specific example.

パターン認識機構13を構成するニューロコンピュータ
の中間層19,27.29の荷重関数Wtj28の値の
初期値は当初、乱数又は適当な値、例えば荷重関数が取
り得る値(O〜1.0  とすると)の半分(0,5)
に設定する。この時に、例えば、第17図の納入力パタ
ーン発生機構45が生成した凹型の圧延機形状パターン
を入力しても、出力層30の出力において凹であるとい
う出力信号線70の出力は1にならず、又、出力層30
の出力線71の出力である凸である確率は零にならない
The initial value of the weighting function Wtj28 of the intermediate layer 19, 27, 29 of the neurocomputer configuring the pattern recognition mechanism 13 is initially a random number or an appropriate value, for example, a value that the weighting function can take (assuming O to 1.0). ) half (0,5)
Set to . At this time, for example, even if the concave rolling mill shape pattern generated by the delivery input pattern generation mechanism 45 in FIG. Also, output layer 30
The probability that the output of the output line 71 is convex does not become zero.

そこで出力層30の出力線70に対応する学習機構16
の出力パターン発生機構47の出力線72は1を、出力
線71に対応する出力パターン発生機構47の出力線7
3の出力を零に出力する。
Therefore, the learning mechanism 16 corresponding to the output line 70 of the output layer 30
The output line 72 of the output pattern generation mechanism 47 is connected to 1, and the output line 7 of the output pattern generation mechanism 47 corresponding to the output line 71 is
Output the output of 3 to zero.

これらの出力を受けて、出力突合せ機構46は連想的な
出力(出力パターン発生機構47)と、パターン認識機
構゛13の出力の偏差を受は学習制御機構48は、パタ
ーン認識機構13の荷重関数wiJの大きさを該偏差が
減少する方向に、該偏差の大きさに比例して変更させる
。このアルゴリズムの代表例として最急傾斜法がある。
In response to these outputs, the output matching mechanism 46 receives the associative output (output pattern generation mechanism 47) and the deviation between the output of the pattern recognition mechanism 13.The learning control mechanism 48 receives the deviation of the output of the pattern recognition mechanism 13. The magnitude of wiJ is changed in a direction in which the deviation decreases in proportion to the magnitude of the deviation. A typical example of this algorithm is the steepest slope method.

第13図の処理に従って、順次荷重関数の重みを変更し
、第12図のekの自乗和が許容範囲内に収まると、学
習機構16の動作が終了する。
The weight of the weight function is sequentially changed according to the process shown in FIG. 13, and when the sum of squares of ek shown in FIG. 12 falls within the allowable range, the operation of the learning mechanism 16 ends.

学習終了後、第17図の入力パターン発生機構45の出
力パターンと同じ波形が第2図の形状検出機構14から
入力されると、パターン認識機構13は、出力層30出
力線7oから1を出力し、出力層30の出力線71から
零を出力する。
After learning is completed, when the same waveform as the output pattern of the input pattern generation mechanism 45 in FIG. 17 is input from the shape detection mechanism 14 in FIG. 2, the pattern recognition mechanism 13 outputs 1 from the output line 7o of the output layer 30. Then, zero is output from the output line 71 of the output layer 30.

次に、凸型と言われている第18図に示す波形が入力さ
れ、しかも、学習が終了していない場合、パターン認識
機構13の凸型を表現する出力線71の出力が1で、そ
の他の出カフ0が零になるパターンにならない、そこで
前述のように、典型的な凸型のパターンを入力信号とし
て、出力パターン発生機構47出力は、前記出力線71
.70の出力に対応する値を夫々1,0なるようにする
Next, if the waveform shown in FIG. 18, which is said to be convex, is input, and learning has not yet been completed, the output of the output line 71 representing the convex shape of the pattern recognition mechanism 13 is 1, and other Therefore, as described above, by using a typical convex pattern as an input signal, the output of the output pattern generating mechanism 47 is connected to the output line 71.
.. The values corresponding to the outputs of 70 are set to 1 and 0, respectively.

学習機構16は、該荷重関数W I Jを変化させ、学
習が完了した時に、前記パターン認識機構13に。
The learning mechanism 16 changes the weight function W I J, and when the learning is completed, changes the weight function W I J to the pattern recognition mechanism 13.

第18図の凸型の波形が入力されると、第17図の前記
出力層30の出力線71は1に、出力線70は零になる
When the convex waveform shown in FIG. 18 is input, the output line 71 of the output layer 30 shown in FIG. 17 becomes 1, and the output line 70 becomes 0.

その結果、第19図(a)の波形がパターン認識機構1
3に入力され、その出力は、出力層30から前述のよう
に予め入力された凸型の波形であることを示す出力線7
1によりその波形に類似している度合を確信度40%と
して出力されると同時に、凹型の波形であることを示す
出力線70から確信度50%として出力される。
As a result, the waveform shown in FIG. 19(a) is the pattern recognition mechanism 1.
3, and its output is the convex waveform inputted in advance from the output layer 30 as described above.
1, the degree of similarity to that waveform is output with a certainty of 40%, and at the same time, the degree of similarity to the waveform is output with a certainty of 50% from the output line 70 indicating that it is a concave waveform.

第20図に、圧延材の時間的変化を考慮した圧延材形状
を示す、圧延機ツークロ1ル2の直下の状態はtoで、
その時の値はxoである。記算機のサンプリング周期を
Toとすると、To秒前のt1時点に於ける板厚の高さ
はXI、Toxz秒前のtz時点に於ける板厚の高さは
XZ、・・・である。
Fig. 20 shows the shape of the rolled material taking into consideration the temporal changes in the rolled material.The state directly below the rolling mill 2 is to,
The value at that time is xo. If the sampling period of the calculator is To, the height of the plate thickness at time t1, To seconds ago, is XI, and the height of the plate thickness at time tz, Toxz seconds ago, is XZ, etc. .

即ち、tzの時点で、高さxzが記憶機構15に入力さ
れ、第14図のメモリ要素49に記憶される0次のサン
プリング時点であるtlの高さxlが、記憶機構15に
入力されると、そのタイミングでメモリ要素49のデー
タx2はメモリ要素50に転送されるとともに、メモリ
要素49の内容は、xlに書換えられる。
That is, at time tz, the height xz is input to the storage mechanism 15, and the height xl of tl, which is the 0th-order sampling point stored in the memory element 49 of FIG. 14, is input to the storage mechanism 15. At that timing, the data x2 in the memory element 49 is transferred to the memory element 50, and the contents of the memory element 49 are rewritten to xl.

一方演算機構510は、前記メモリ要素49゜50の内
容を用い℃各種演算を行なう。例えば、微分値が必要な
時には、(xz−xt)/To 、積分器が必要な時に
は(x1+xz)XToとなる演算を実行すれば良い、
即ち、微分器は、形状の変化速度を求めることができる
ので、パターン認識機構13は変化に対する応答性を向
上できる。
On the other hand, the calculation mechanism 510 performs various calculations using the contents of the memory elements 49 and 50. For example, when you need a differential value, you can use (xz-xt)/To, and when you need an integrator, you can use (x1+xz)XTo.
That is, since the differentiator can determine the rate of change in shape, the pattern recognition mechanism 13 can improve responsiveness to changes.

一方、積分器は、ノイズ等に対し除去作用が有るなどの
特徴を出す事ができる。
On the other hand, an integrator can exhibit characteristics such as having a noise removing effect.

これら、微分器、積分器、及び時間的要素が入っていな
い比例要素等の機能をパターン認識機構13に持たせる
ことができる。
The pattern recognition mechanism 13 can have functions such as a differentiator, an integrator, and a proportional element that does not include a temporal element.

更に、記憶機構15で記憶されたデータも必要に応じ、
学習時に活用する入力パターン発生機構45に利用でき
る。
Furthermore, the data stored in the storage mechanism 15 can also be stored as necessary.
It can be used in the input pattern generation mechanism 45 used during learning.

ところで、第29図に示すように、to時点に於ける圧
延機のロール軸方向の圧延材の板厚をTo(サンプリン
グ周期)前の板厚の状態を、では、第14図のメモリ要
素54.57.58に大索59には、前述のメモリ機構
15と同様な動作を行っているので、To時点前の時点
11のブタされている。
By the way, as shown in FIG. 29, the state of the thickness of the rolled material in the roll axis direction of the rolling mill at the time "to" before To (sampling period) is then stored in the memory element 54 of FIG. At .57.58, the main cable 59 performs the same operation as the memory mechanism 15 described above, so the data is stored at time 11, which is before time To.

第22図にプロダクションルール又はフアジィルールの
一例を示す、(第6図プロダクションルール47.フア
ジィルール48に対応)。
FIG. 22 shows an example of a production rule or fuzzy rule (corresponding to production rule 47 and fuzzy rule 48 in FIG. 6).

前記、パターン認識機構13で凹型50%の確信度とし
て出力を得ると、プロダクションルールの前提部と照合
し、凹型ルール80と一致する。
When the pattern recognition mechanism 13 obtains an output as a concave 50% confidence level, it is compared with the premise of the production rule and matches the concave rule 80.

その結果、ベンダを弱める(程度はSmall)ルール
81が得られる。一方凸型の確信度40%で5前提部8
2と一致し、その結果、ベンダを強める(程度大)が得
られる。
As a result, a rule 81 that weakens the vendor (Small) is obtained. On the other hand, with confidence of convex type 40%, 5 premises 8
2, and as a result, the vendor is strengthened (to a large degree).

その結果、第23図に示すように指令発生機構12は、
前記ルールとの照合の結果、ベンダの操作量は凸型の確
信度50%なのでBの斜線部の面積で表される。一方、
凹型の確信度が40%でSである確信度40%なので、
第22図のSの斜線部の面積となる。次に上記指令発生
機構12は斜線部の重心AとBを合成した重心Cの値で
ある65%がベンダの操作量になる。
As a result, as shown in FIG. 23, the command generation mechanism 12:
As a result of the comparison with the rule, the vendor's operation amount has a convex shape with a certainty of 50%, so it is represented by the area of the diagonal line in B. on the other hand,
Since the confidence of concave shape is 40% and the confidence of S is 40%,
This is the area of the shaded part S in FIG. 22. Next, in the command generating mechanism 12, 65%, which is the value of the center of gravity C which is a combination of the centers of gravity A and B in the shaded area, becomes the amount of operation by the bender.

次に、クーラント制御のようにアクチュエータの影響が
ベンダやシフタと異なり局所的なものでは、第15図に
示すように、第24図(a)の波形をメモリ要素54,
57,58に記憶する。メモリ要素に記憶された波形の
1部(第24図(a)の■の部分)はパターン認識機構
13.指令発生機構12で処理され、クーラント制御装
置10の1個のノズルAを制御することにより冷却液の
量が制御され、ロールが平坦化するのである。
Next, in cases where the influence of the actuator is local, unlike that of the bender or shifter, such as coolant control, the waveform of FIG. 24(a) is transferred to the memory element 54 as shown in FIG.
57, 58. A part of the waveform stored in the memory element (the part marked ■ in FIG. 24(a)) is transmitted to the pattern recognition mechanism 13. This is processed by the command generation mechanism 12, and by controlling one nozzle A of the coolant control device 10, the amount of coolant is controlled, and the roll is flattened.

さて、ノズルAに対応する第21図のXa−1のが大き
ければ、中心部大という結論85が第15になるので微
係数が正となり、前提部86と一致し、その結果、クー
ラントをONする。その程度変化しなくなるのである。
Now, if Xa-1 in FIG. 21 corresponding to nozzle A is large, the conclusion 85 that the center is large becomes the 15th, so the differential coefficient becomes positive, matching the premise 86, and as a result, the coolant is turned on. do. It will stop changing to that extent.

ノズルAの制御が終ると、第15図のメモリ要素54,
57,58,59の内容を夫々1個ずつシフトする。そ
の結果、パターン認識機構13に入力される波形は、第
24図(a)の■で示した領域が入力され、処理13.
12を実施し、クーラント制御機構10の1個のノズル
Bが制御される。
When the control of nozzle A is completed, the memory elements 54 and 54 of FIG.
The contents of 57, 58, and 59 are shifted by one. As a result, the waveform input to the pattern recognition mechanism 13 is in the area indicated by ■ in FIG. 24(a), and the processing 13.
12, one nozzle B of the coolant control mechanism 10 is controlled.

このように処理を行うと第24図(a)のパターン■か
ら出発し、■へたどりつき、更にメモリ内容をシフトす
ると、第24図(、)の波形がメモリ52に再現する。
When the processing is performed in this manner, starting from the pattern (2) in FIG. 24(a) and arriving at pattern (2), and further shifting the memory contents, the waveform shown in FIG.

前回、第24図(a)のパターンをメモリ52に記憶し
てから一定時間経過に第15図のメモリ要素54の内容
をメモリ要素59へ移し、メモリ要素54に形状検出機
構14の波形を記憶させる。
After a certain period of time has elapsed since the pattern shown in FIG. 24(a) was previously stored in the memory 52, the contents of the memory element 54 shown in FIG. let

更に、メモリ52と入力層31の間に、第14図で示し
た演算機構510を設けると、波形の変化速度等でも制
御できるようになるのは第14図からも自明である。
Furthermore, it is obvious from FIG. 14 that if the arithmetic mechanism 510 shown in FIG. 14 is provided between the memory 52 and the input layer 31, it becomes possible to control the changing speed of the waveform, etc.

次に、パターン認識機構13に基準となるパターンの学
習方法について述べる。
Next, a method for learning a reference pattern for the pattern recognition mechanism 13 will be described.

第18図の波形62や63を、第11図の入力パターン
発生機構45で生成し、入力層31へ出力する。このパ
ターンは、入力パターン発生機構45のメモリに書込む
か、又は、第2図の記憶機構15に記憶されたパターン
を用いる。入力層に入力された信号は中間層19.・・
・、27を介し、出力層30から出力として現われる。
Waveforms 62 and 63 in FIG. 18 are generated by the input pattern generation mechanism 45 in FIG. 11 and output to the input layer 31. This pattern is written into the memory of the input pattern generation mechanism 45, or a pattern stored in the storage mechanism 15 of FIG. 2 is used. The signal input to the input layer is transmitted to the intermediate layer 19.・・・
. , 27 and appears as an output from the output layer 30.

この時中間層の重み関数ω1.は初期値であり、出力パ
ターン発生機構47からは、入力パターン発生機構45
の出力と対応して、パターン認識機構13より出力して
欲しいパターン(例えば、入力パターン発生機構45が
標準パターンであり、出力層30の出力端子1本をその
標準パターンに割当てると、割当てられた出力端子が1
となり、その他の端子が零になるようなパターン)を突
合せ機構46に入力される。学習が完了しない時には、
出力層30の出力パターンと、出力パターン発生機構4
7の波形が異なっている。その結果、突き合せ機構46
の出力はパターン相違の度合に応じた出力を出す、この
値、偏差の2乗平均を求めれば、偏差のパワースペクト
ラム等が求まる。上記偏差に応じ、出力層に近い中間層
27から順次、入力層31に近い中間層19迄1重み関
数w鳳−を変更する0重み関数W s Jの変更方式は
種々の方法が考えられるが、上記偏差を最小値になるよ
うにするという最適化問題で、例えば最急傾斜法等を利
用する。具体的な方法として、着目する重み関数W I
 Jを上の方向へ微少変動させ、その結果、偏差値が変
化する方向をみて、減少する方向へ重み関数の値W I
 Jを移動するとともに、移動量は、偏差値の変化が小
さい時は大きく、反対に偏差値の変化が大きい時には移
動量を小さくする。又、入力層に一番近い中間層19の
重み関数wIJの変更が終了した時点で、再度突き合せ
機構46の偏差値をチエツクし、その値が許容誤差範囲
になった時に学習を終了する。
At this time, the weight function ω1 of the intermediate layer. is the initial value, and from the output pattern generation mechanism 47, the input pattern generation mechanism 45
Corresponding to the output of 1 output terminal
, and the other terminals become zero) is input to the matching mechanism 46. When learning is not completed,
Output pattern of output layer 30 and output pattern generation mechanism 4
7 have different waveforms. As a result, the butting mechanism 46
The output corresponds to the degree of pattern difference. By calculating the square mean of this value and deviation, the power spectrum of the deviation etc. can be obtained. Various methods can be considered for changing the 0 weighting function WsJ, which changes the 1 weighting function w from the intermediate layer 27 close to the output layer to the intermediate layer 19 close to the input layer 31, in accordance with the above deviation. This is an optimization problem in which the above deviation is made to be the minimum value, and for example, the steepest slope method is used. As a specific method, the weighting function W I
When J is slightly changed upward, looking at the direction in which the deviation value changes, the value of the weighting function W I is changed in the direction in which it decreases.
J is moved, and the amount of movement is large when the change in the deviation value is small, and conversely, the amount of movement is made small when the change in the deviation value is large. Furthermore, when the change of the weighting function wIJ of the intermediate layer 19 closest to the input layer is completed, the deviation value of the matching mechanism 46 is checked again, and when the value falls within the allowable error range, learning is completed.

この制御は学習制御機構48で実施される。猶、この学
習した結果をパターン判別に利用するパターン認識機構
13は何故パターンの識別ができるか、学習が何故旨く
いくのかという動作が解明されていないが、重み関数の
数が、入力と出力の数に比べ多くなっており、その値の
自由度が有り、多少値が狂っても、又多くのパターンを
記憶させても、良好な認識結果を得ることができると云
われている。
This control is performed by a learning control mechanism 48. However, it is not clear why the pattern recognition mechanism 13, which uses the learned results for pattern discrimination, is able to identify patterns or why the learning is successful. It is said that the number of patterns is large compared to the number of patterns, and there is a degree of freedom in the values, and even if the values are slightly out of order, or even if many patterns are memorized, it is possible to obtain good recognition results.

一方、この入力パターン発生機構45と出力パターン発
生機構47に対し、どのようなパターンを用いたら良い
か、非常に難しい面が有る。幸い、制御対象1の動作を
ある動作点近傍で動作させるとモデルを正確に導き出せ
る方法が制御理論の分野でシステム同定という理論が確
立している。但し全動作領域では非線形性が強い対象で
モデル化が困難である。
On the other hand, it is very difficult to determine what kind of patterns should be used for the input pattern generation mechanism 45 and the output pattern generation mechanism 47. Fortunately, a theory called system identification has been established in the field of control theory that allows a model to be derived accurately by operating the controlled object 1 near a certain operating point. However, it is difficult to model the object with strong nonlinearity in the entire operating region.

そこで、特定の動作領域でモデルを作り、制御を実施し
、その状態で旨くいく制御系の入力と応答の関係をシミ
ュレーションで求め、それを学習用のデータとする。こ
の手順を、制御系の全動作領域に対し、動作点を順次移
動し、その時々の最適なモデリングと拳工御指令を求め
学習させる。即ち、第16図の制御対象シミュレータ6
0のパラメータを調整し、特定の動作点で正確にシミュ
レータ60が動作させる。の後、制御対象が典型的なパ
ターンを発生するように入力パターン発生機構47.パ
ラメータ調整機構61.制御対象シミュレータ60.指
令発生機構12を動作させ、これら処理47と60の出
力を夫々学習機構16の出力パターンと入力パターンと
する。
Therefore, we create a model in a specific operating region, implement control, use simulation to determine the relationship between the input and response of the control system that works well under that condition, and use this as data for learning. This procedure is learned by sequentially moving the operating points over the entire operating range of the control system and determining the optimal modeling and control commands at each time. That is, the controlled object simulator 6 in FIG.
0 parameters are adjusted to cause the simulator 60 to operate accurately at a specific operating point. After that, the input pattern generating mechanism 47 . Parameter adjustment mechanism 61. Controlled object simulator 60. The command generating mechanism 12 is operated, and the outputs of these processes 47 and 60 are used as the output pattern and input pattern of the learning mechanism 16, respectively.

このような構成の制御方式はパターン認識機構で対象の
波形を抽象化し、制御機構であいまい性迄含む制御が実
施できる。
In a control system with such a configuration, the pattern recognition mechanism abstracts the target waveform, and the control mechanism can perform control including ambiguity.

なお、本発明の具体例として圧延機システムを用いて実
施例を説明してきたが、制御対象1.各種アクチュエー
タ6.7,8,9,10.11は圧延機システムに限定
する必要はなく、一般の制御対象やアクチュエータ及び
コントローラに適用できるのは自明である0例えば、鉄
道運行管理システムのように、列車ダイヤパターンを認
識し、各種のダイヤ組替えルールに従って、遅れた列車
を正常ダイヤに戻すようなシステムの制御に利用できる
。即ち、列車の運行をダイヤグラムで表現し、パターン
:!識機構13で遅れた特徴を抽出する。次に、その特
徴量を基に推論機構は、例えば、列車の追越は駅で実施
する等の各種ルールを用いダイヤを作成する。その推論
機構の結果を受け、指令計算機構33は、個別の列車の
運転指令を発生する。アクチュエータである。列車は、
前記指令に従って運転する。
Although the embodiment has been described using a rolling mill system as a specific example of the present invention, the control object 1. It is obvious that the various actuators 6.7, 8, 9, and 10.11 are not limited to rolling mill systems, and can be applied to general control objects, actuators, and controllers. It can be used to control a system that recognizes train schedule patterns and returns delayed trains to normal schedules according to various schedule change rules. In other words, the train operation is represented by a diagram, and the pattern:! The late features are extracted by the recognition mechanism 13. Next, based on the feature amounts, the inference mechanism creates a timetable using various rules such as, for example, passing trains at stations. In response to the results of the inference mechanism, the command calculation mechanism 33 generates operating commands for individual trains. It is an actuator. The train is
Operate according to the above instructions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、圧延機の形状制御のようにパターンを
制御する方式に於て、オペレータのエキスパートとは制
御結果の波形を類形化し、波形の特徴を判断し、その特
徴に応じて制御する方式を実現でき、新しい事態が発生
しても、学習により対応できるので、柔軟で、高性能な
制御ができる効果がある。
According to the present invention, in a pattern control method such as the shape control of a rolling mill, the operator expert categorizes the waveform of the control result, determines the characteristics of the waveform, and performs control according to the characteristics. It is possible to implement a system that allows for flexible and high-performance control even if a new situation occurs, because it can be dealt with through learning.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明を
圧延機制御システムに適用した実施例、第3図はパター
ン認識機構図、第4図は指令発生機構図、第5図は操作
量決定手段の構成図、第6図は知識ベース構成図、第7
図は操作量決定手段の動作説明図、第8図はプロダクシ
ョン機構の動作説明図、第9図は指令値計算手段の構成
図、第10図は入力切換え装置の構成、第11図は学習
機構の構成、第12図は学習制御機構とノードの荷重関
数との関連図、第13図は学習制御機構の基本処理図、
第14図は記憶機構の構成図、第15図はパターン認識
機構図、第16図は学習機構にシミュレータを備えた時
の構成図、第17図はパターン認識機構の動作説明図、
第18図は入力パターン例、第19図はパターン認識機
構の出力の説明図、第20図、第21図は圧延材の時間
的変化の説明図、第22図はプロダクションルールとフ
アジィルールの一例を示した図、第23図は類似度を操
作量へ変換する方法の説明図、第24図は入力波形の処
理状況の説明図である。 l・・・制御対象、13・・・パターンL!!識機構、
12指令発生機構、16・・・学習機構、19,27゜
第2図 第1図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an embodiment in which the present invention is applied to a rolling mill control system, Fig. 3 is a pattern recognition mechanism diagram, Fig. 4 is a command generation mechanism diagram, and Fig. 4 is a diagram of a command generation mechanism. Figure 5 is a configuration diagram of the operation amount determining means, Figure 6 is a knowledge base configuration diagram, and Figure 7 is a diagram of the knowledge base configuration.
Figure 8 is an explanatory diagram of the operation of the operation amount determining means, Figure 8 is an explanatory diagram of the operation of the production mechanism, Figure 9 is a configuration diagram of the command value calculation means, Figure 10 is the configuration of the input switching device, and Figure 11 is the learning mechanism. 12 is a diagram of the relationship between the learning control mechanism and node weight functions, and FIG. 13 is a basic processing diagram of the learning control mechanism.
FIG. 14 is a configuration diagram of the storage mechanism, FIG. 15 is a diagram of the pattern recognition mechanism, FIG. 16 is a configuration diagram when the learning mechanism is equipped with a simulator, and FIG. 17 is an explanatory diagram of the operation of the pattern recognition mechanism.
Fig. 18 is an example of an input pattern, Fig. 19 is an explanatory diagram of the output of the pattern recognition mechanism, Figs. 20 and 21 are explanatory diagrams of temporal changes in rolled material, and Fig. 22 is an example of production rules and fuzzy rules. The diagrams shown in FIG. 23 are explanatory diagrams of a method of converting similarity into manipulated variables, and FIG. 24 is an explanatory diagram of the processing status of input waveforms. l...Controlled object, 13...Pattern L! ! intelligence organization,
12 Command generation mechanism, 16...Learning mechanism, 19, 27° Fig. 2 Fig. 1 Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Figure fig fig fig fig fig fig fig fig fig fig fig fig fig fig fig fig.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims]  1.複数のアクチユエータにより動作する制御対象と
、前記複数のアクチユエータを個々に制御する複数のア
クチユエータ制御機構と、前記制御対象とアクチユエー
タの動作を検出する複数の検出器から構成される検出装
置からなる制御システムにおいて、前記検出装置の複数
の出力信号から、前記制御対象及び複数のアクチユエー
タの動作を総合判定し、前記判定結果に基づいて前記複
数のアクチユエータ制御機構に制御指令を送信する最適
性判定装置を備えたことを特徴とする制御システム。
1. A control system consisting of a control object operated by a plurality of actuators, a plurality of actuator control mechanisms that individually control the plurality of actuators, and a detection device comprising a plurality of detectors that detect operations of the control object and the actuator. , comprising an optimality determination device that comprehensively determines the operation of the control target and the plurality of actuators from the plurality of output signals of the detection device, and transmits a control command to the plurality of actuator control mechanisms based on the determination result. A control system characterized by:
 2.請求項第1項において、前記最適性判定機構は、
複数の制御方策を記憶した操作量決定手段と、前記検出
装置より出力された複数の検出信号から、処理に使用す
る制御方策を決定し、処理指令を発生する制御機構と、
前記操作量決定手段により決定した操作量を、個々のア
クチユエータの制御指令に変換する指令値計算手段によ
り構成されることを特徴とする制御システム。
2. In claim 1, the optimality determination mechanism comprises:
a control mechanism that determines a control strategy to be used for processing from a plurality of detection signals output from the detection device, and generates a processing command;
A control system comprising command value calculating means for converting the manipulated variable determined by the manipulated variable determining means into a control command for each actuator.
 3.請求項第2項において、操作量決定手段に記憶さ
れた複数の制御方策とは、知識ベースと推論部より構成
された推論制御方策,パターン認識手法を用いた制御方
策,フイードバツク制御等に用いられる補償器を用いた
制御方策,状態モデルを用いた制御方策のいずれかから
成ることを特徴とする制御システム。
3. In claim 2, the plurality of control strategies stored in the manipulated variable determining means include an inference control strategy composed of a knowledge base and an inference section, a control strategy using a pattern recognition method, a feedback control, etc. A control system characterized by comprising either a control strategy using a compensator or a control strategy using a state model.
 4.請求項第1項において、前記最適性判定機構は、
前記検出装置の複数の検出信号の複数の組合せパターン
と前記複数の組合せパターンに対応したアクチユエータ
の操作量を記憶する手段を有し、前記検出装置の複数の
検出信号の新規出力パターンと、先に記憶された出力パ
ターンを比較し、類似度の最も大きい記憶パターンに対
する複数のアクチユエータの操作量を出力する構成とし
たことを特徴とする制御システム。
4. In claim 1, the optimality determination mechanism comprises:
means for storing a plurality of combination patterns of the plurality of detection signals of the detection device and operation amounts of the actuator corresponding to the plurality of combination patterns; A control system characterized in that it is configured to compare stored output patterns and output operation amounts of a plurality of actuators for the stored pattern with the greatest degree of similarity.
 5.請求項第1項において、前記最適性判定機構は、
前記検出装置からの複数の検出信号の組み合せから、前
記出力信号のパターンの類似度を求めるパターン認識機
構と、前記類似度から複数のアクチユエータの個々の操
作量を決定し、決定した操作量を前記複数のアクチユエ
ータの指令信号に変換する指令発生機構より構成される
ことを特徴とする制御装置。
5. In claim 1, the optimality determination mechanism comprises:
a pattern recognition mechanism that determines the degree of similarity between the patterns of the output signals from a combination of a plurality of detection signals from the detection device; A control device comprising a command generation mechanism that converts command signals to a plurality of actuators.
 6.請求項第5項において、前記パターン認識機構は
、前記検出装置の複数の出力信号の組合せパターンを取
り込む入力層と、前記入力層の出力信号に重みを掛けて
加算し、その結果を指定した関数で写像する複数のノー
ドで構成された第1段の中間層と、前記第1の中間層の
各ノードの出力信号を入力信号して重みを掛けて加算し
、その結果を指定した関数で写像する複数のノードで構
成された別の中間層を複数段有し、前記別の中間層の最
終段が、パターンの類似度を判定結果として出力する出
力層で構成されたことを特徴とする制御システム。
6. In claim 5, the pattern recognition mechanism includes an input layer that takes in a combination pattern of a plurality of output signals of the detection device, and a function that multiplies and adds the output signals of the input layer with a weight, and uses the result as a designated function. The output signals of each node of the first intermediate layer are input signals, multiplied by weights, and added, and the results are mapped by a specified function. A control characterized in that the control has a plurality of stages of another intermediate layer composed of a plurality of nodes, and a final stage of the another intermediate layer is composed of an output layer that outputs pattern similarity as a determination result. system.
 7.請求項第6項において、前記指令発生機構は前記
パターン発生機構の出力である複数のパターンの類似度
から、知識ベースと推論機構を用いてアクチユエータに
対する操作量を求め、前記操作量を前記複数のアクチユ
エータの制御機構に対する指令信号に変換する構成とし
たことを特徴とする制御システム。
7. In claim 6, the command generation mechanism uses a knowledge base and an inference mechanism to determine the amount of operation for the actuator from the similarity of the plurality of patterns output from the pattern generation mechanism, and calculates the amount of operation for the actuator from the similarity of the plurality of patterns output from the pattern generation mechanism, and A control system characterized by being configured to convert it into a command signal for a control mechanism of an actuator.
 8.請求項第1項において、前記最適性判定装置の判
定結果の良否を判断する機構と、判断結果を外部に報知
する手段と、前記最適性判定装置の内容を変更する手段
とを有する教示装置を備えたことを特徴とする制御シス
テム。
8. Claim 1: A teaching device comprising: a mechanism for determining whether the determination result of the optimality determination device is good; a means for notifying the determination result to the outside; and a means for changing the contents of the optimality determination device. A control system characterized by:
 9.請求項第1項において、前記検出装置の出力信号
を時経列的に記憶する記憶機構を設け、前記検出器の出
力と前記記憶機構の出力を前記最適性判定装置へ入力し
、前記最適性判定装置では時間的変化も加味した総合判
定を可能としたことを特徴とする制御システム。
9. In claim 1, a storage mechanism is provided for storing the output signals of the detection device in a chronological order, and the output of the detector and the output of the storage mechanism are input to the optimality determination device, and the optimality determination device A control system characterized in that the determination device is capable of comprehensive determination that also takes into account temporal changes.
 10.複数の検出器の検出信号と、前記検出器の出力
信号に応じて制御を実行する複数のアクチユエータ制御
機構と、前記複数のアクチユエータの動作により制御さ
れる制御対象で構成された制御システムにおいて、前記
複数の検出信号の組合せをパターンとして認識し、前記
信号の組合せパターンを予め記憶する機能と、予め記憶
されたパターンと新規入力パターンを比較する機能,比
較結果をパターンの類似度として出力するパターン認識
機構と、前記パターンの類似度をフアジ推論により各ア
クチユエータの操作量に変換し、前記操作量を前記各ア
クチユエータの指令値に変換する指令発生機構とを備え
たことを特徴とする制御システム。
10. In the control system, the control system includes a plurality of actuator control mechanisms that execute control according to detection signals of a plurality of detectors and output signals of the detectors, and a controlled object controlled by the operation of the plurality of actuators. Pattern recognition that recognizes a combination of multiple detection signals as a pattern, stores the signal combination pattern in advance, compares the pre-stored pattern with a new input pattern, and outputs the comparison result as pattern similarity. A control system comprising: a mechanism; and a command generation mechanism that converts the degree of similarity of the patterns into an operation amount for each actuator by fuzzy inference, and converts the operation amount into a command value for each actuator.
 11.請求項第10項において、前記パターン認識機
構にランメルハート型ニユーロコンピユータを用いたこ
とを特徴とする制御システム。
11. 11. The control system according to claim 10, wherein a Rummelhardt-type neurocomputer is used as the pattern recognition mechanism.
 12.請求項第11項において、前記パターン認識機
構に入力パターンを印加し、前記パターン認識機構が理
想出力となるように予め前記パターン認識機構の各ノー
ドの重みを変更するための学習機構を備えたことを特徴
とする制御システム。
12. Claim 11, further comprising a learning mechanism for applying an input pattern to the pattern recognition mechanism and changing the weight of each node of the pattern recognition mechanism in advance so that the pattern recognition mechanism has an ideal output. A control system featuring:
 13.請求項第11項において、前記学習機構はパタ
ーン認識機構の入力層に入力する入力パターン発生機構
、前記パターン認識機構の理想出力を発生する出力パタ
ーン発生機構、前記パターン認識機構の出力パターンと
、前記出力パターン発生機構の偏差を求める比較機構、
前記比較結果に基づき、パターン発生機構内のノードの
重みを変更する指令、及び前記入力パターン発生機構、
出力パターン発生機構の動作指令を発生する学習制御機
構で構成されることを特徴とする制御システム。
13. In claim 11, the learning mechanism comprises: an input pattern generation mechanism inputting to an input layer of a pattern recognition mechanism; an output pattern generation mechanism generating an ideal output of the pattern recognition mechanism; an output pattern of the pattern recognition mechanism; a comparison mechanism for determining the deviation of the output pattern generation mechanism;
a command to change the weight of a node in the pattern generation mechanism based on the comparison result; and the input pattern generation mechanism;
A control system comprising a learning control mechanism that generates operation commands for an output pattern generation mechanism.
 14.請求項第10項において、前記複数の検出器の
検出信号を時経列的に記憶する記憶機構を備え前記検出
器の検出信号と並列に前記記憶機構の出力を前記パター
ン認識機構に入力する構成としたことを特徴とする制御
システム。
14. According to claim 10, the configuration includes a storage mechanism that stores the detection signals of the plurality of detectors in a chronological order, and inputs the output of the storage mechanism to the pattern recognition mechanism in parallel with the detection signals of the detectors. A control system characterized by:
 15.複数のアクチユエータで動作する制御対象と、
前記複数アクチユエータの動作および制御対象の動作を
検出する検出器よりなる制御システムにおいて、前記複
数の検出信号を用いて、制御システム全体の動作を認識
し、システム全体としての動作が最適となるように前記
個々のアクチユエータの制御量を決定する最適性判定装
置を備えたことを特徴とする制御システム。
15. A controlled object that operates with multiple actuators,
In a control system comprising a detector that detects the operation of the plurality of actuators and the operation of the controlled object, the operation of the entire control system is recognized using the plurality of detection signals so that the operation of the entire system is optimized. A control system comprising: an optimality determination device that determines a control amount for each of the actuators.
 16.複数の駆動機構を備え材料を圧延する圧延機の
制御システムにおいて、前記複数の駆動機構の状態及び
圧延材の状態を検出して、その検出信号に基づいてシス
テム全体の動作の良否を判定し、前記各駆動機構の操作
量に分類して、前記各駆動機構に指令信号を出力する構
成とした制御システム。
16. In a control system for a rolling mill that includes a plurality of drive mechanisms and rolls a material, detecting the states of the plurality of drive mechanisms and the state of the rolled material, and determining the quality of the operation of the entire system based on the detection signal, A control system configured to output a command signal to each of the drive mechanisms by classifying the amount of operation of each of the drive mechanisms.
 17.複数のアクチユエータの動作状態を入力できる
複数の入力端子と複数のアクチユエータに対する制御指
令を出力する複数の出力端子を有し、前記入力信号に基
づき、システム全体の動作の良否を判定し、その判定結
果に基づき各出力端子への出力信号を決定する機能を備
えた最適性判定装置。
17. It has a plurality of input terminals into which the operating states of a plurality of actuators can be input and a plurality of output terminals which output control commands to the plurality of actuators, and based on the input signals, determines whether the operation of the entire system is good or bad, and determines the determination result. Optimality determination device with a function to determine the output signal to each output terminal based on
 18.請求項第17項において、システム全体の動作
信号の組合せをパターン化し、前記パターンを記憶する
機能を有し、記憶された複数のパターンと新規入力信号
のパターンとの類似度を求め、前記類似度から、各出力
信号を求める推論機能とで構成された最適性判定装置。
18. According to claim 17, the system has a function of patterning a combination of operation signals of the entire system and storing said pattern, and determining a degree of similarity between a plurality of stored patterns and a pattern of a new input signal, and said degree of similarity. and an inference function for determining each output signal from the optimality determination device.
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