JPH02249003A - Adaptive controller - Google Patents

Adaptive controller

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JPH02249003A
JPH02249003A JP7086189A JP7086189A JPH02249003A JP H02249003 A JPH02249003 A JP H02249003A JP 7086189 A JP7086189 A JP 7086189A JP 7086189 A JP7086189 A JP 7086189A JP H02249003 A JPH02249003 A JP H02249003A
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Osamu Ito
修 伊藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To freely set a target vector by means of a time locus by installing an unknown part negating signal output means, a known part negating signal output means, a target differential signal output means and a target error characteristic signal output means. CONSTITUTION:The unknown part negating signal output means 108 generates an unknown part negating signal based on an unknown part estimation value which an unknown part estimation means 106 has obtained by using a time delay circuit, and the known part negating output means 109 generates a known part negating signal. The two signals negate the undesirable characteristic of an object to be controlled. Furthermore, the target differential signal output means 110 and the target error characteristic signal output means 111 insert a target error characteristic into the object to be controlled. Finally, conversion into a p-dimensional input vector value is executed by a signal conversion means 113. Thus, the target value can be given by the time locus of a state vector.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、未知特性や外乱の影響が顕著な対象を制御す
る適応制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an adaptive control device for controlling an object that is significantly affected by unknown characteristics or disturbances.

従来の技術 近年、機器やシステムの仕様は一層の高精度化と知能化
が要求されており、対象の特性が予測できない変化をす
る場合や、外乱の影響が顕著な場合に対しても、対象の
入出力信号よりこれらの未知要因を実時間で推定し、さ
らに、その結果に基づいて制御系を実時間で調整する事
によって、機器やシステムが常に望ましい特性を発揮で
きるようにする適応制御装置が注目されている。
Conventional technology In recent years, the specifications of equipment and systems have been required to be even more precise and intelligent. An adaptive control device that allows equipment and systems to always exhibit desired characteristics by estimating these unknown factors in real time from input/output signals and adjusting the control system in real time based on the results. is attracting attention.

以下図面を参照しながら従来の適応制御装置の一例につ
いて説明する。第2図は、適応制御装置の制御対象の一
例として取り上げるサーボモータの斜視図である。第2
図において、201はサーボモータ本体、202は負荷
、203は粘性摩擦部材、204はバネ部材、205は
外乱部材である。サーボモータ本体201の入力トルク
と回転角度をそれぞれT(t)およびθ(t)、負荷2
02の慣性モーメントを1、粘性摩擦部材203の未知
の摩擦係数をa、バネ部材204の未知のバネ定数をb
、外乱部材205による未知の外乱トルクをT、(t)
とすると、サーボモータの運動を支配する微分方程式は
、次の様に書ける。
An example of a conventional adaptive control device will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view of a servo motor taken as an example of the object to be controlled by the adaptive control device. Second
In the figure, 201 is a servo motor body, 202 is a load, 203 is a viscous friction member, 204 is a spring member, and 205 is a disturbance member. The input torque and rotation angle of the servo motor body 201 are T(t) and θ(t), respectively, and the load 2
02's moment of inertia is 1, the unknown friction coefficient of the viscous friction member 203 is a, and the unknown spring constant of the spring member 204 is b.
, the unknown disturbance torque caused by the disturbance member 205 is T, (t)
Then, the differential equation governing the motion of the servo motor can be written as follows.

(d/dt)x D)=f(xdt)十h(xdt)+
B (xdt)u (t)+d (t)・・・・・・(
1) 即ち、 ここで、x−[θ、b]Tは状態ベクトル、f=[b、
0]Tは既知特性ベクトル、h= [0゜−a・θ−b
・θ]Tは未知パラメータa、bを持つ未知特性ベクト
ル、B−[0,1]’はその擬像逆行列B” = [0
,1]が存在する既知入力配分行列、d= [0,Td
 (t)]’は未知外乱ベクトルである。
(d/dt) x D) = f (xdt) + h (xdt) +
B (xdt)u (t)+d (t)・・・・・・(
1) That is, here, x-[θ, b]T is the state vector, f=[b,
0]T is a known characteristic vector, h=[0°-a・θ-b
・θ]T is an unknown characteristic vector with unknown parameters a and b, and B-[0,1]' is its pseudo inverse matrix B" = [0
, 1] exists, a known input allocation matrix, d=[0,Td
(t)]' is an unknown disturbance vector.

次に、このようなサーボモータを制御するために構成さ
れた従来の適応制御装置のブロック線図を第3図に示す
。第3図において、301は第2図のサーボモータ、3
02は規範モデル回路、303はポテンショメータ、3
04はタコメータ、305は微分回路、306は未知部
分演算回路、307は時間遅延回路、308は未知部分
打消回路、309は既知部分打消回路、310は規範モ
デル特性挿入回路、311は誤差特性調整回路、312
は加算回路、313は変換回路、314は出力回路であ
る。また、規範モデル302は次式の特性を持つとする
Next, FIG. 3 shows a block diagram of a conventional adaptive control device configured to control such a servo motor. In Fig. 3, 301 is the servo motor of Fig. 2;
02 is a standard model circuit, 303 is a potentiometer, 3
04 is a tachometer, 305 is a differentiation circuit, 306 is an unknown part calculation circuit, 307 is a time delay circuit, 308 is an unknown part cancellation circuit, 309 is a known part cancellation circuit, 310 is a reference model characteristic insertion circuit, and 311 is an error characteristic adjustment circuit. , 312
313 is an adder circuit, 313 is a conversion circuit, and 314 is an output circuit. Further, it is assumed that the reference model 302 has the following characteristics.

(’d/d t )xd=Am =xmm十BII+ 
・「・・・・・・(3) 即ち、 ・・・・・・(4) また、誤差ベクトルe=[θ。、θ ’ITは、規範モ
デル302の状態ベクトルxIll=[θm+’im]
Tとサーボモータ301の状態ベクトルX=[θ、δ]
Tの差によって次式のように定義される。
('d/d t )xd=Am=xmm×BII+
・...(3) That is,...(4) Also, the error vector e=[θ., θ'IT is the state vector of the reference model 302 xIll=[θm+'im]
State vector X of T and servo motor 301 = [θ, δ]
It is defined by the difference in T as shown in the following equation.

e=xm=xm              ・・・・
・・(5)即ち さらに、目標とする誤差特性を (d/d t)e (t)= (Am+K)e (t)
・・・・・・(7) とし、その特性行列(Am+K)が規範モデルの特性行
列Amと独立に選べるように、調整項として行列Kを設
けておく。
e=xm=xm...
...(5) In other words, the target error characteristic is (d/d t)e (t)= (Am+K)e (t)
(7) A matrix K is provided as an adjustment term so that the characteristic matrix (Am+K) can be selected independently of the characteristic matrix Am of the reference model.

以上のように構成された従来の適応制御装置についてそ
の動作を説明する。まずタコメータ304はサーボモー
タ301の回転角速度θを検出し、さらに、微分回路3
05によって回転角加速度θが得られる。この回転角加
速度θの値と入力トルクT(t)の値を用いて、未知部
分演算回路306は、 w (t)= (d/d t)x=f (xdt)B 
(xd  t)  −u (t)    −−(8)即
ち、 の式に基ついて、サーボモータ301の未知部分を表わ
す次式のヘクトル値 Wo (t) =h (xd  t) −1−d (t
)   −−(10)即ち、 によって、未知部分推定値z (t) z (t ) −w (t−L)         ・
−・・03)となる。ここで、未知部分W。(1)が変
化する速度に比較して、遅延時間りを十分に小さく選べ
ば Wo (t)=Wo (t  L)        −
−04)が成り立つ。θり〜測成をまとめると z (t)#wo (t)           ・・
・・・・05)となり、この式から、十分小さな遅延時
間りに対して、推定値z (t)は高い精度を持つこと
が分・・・・・(11) の時刻tにおける値を演算する。ここで、w(t)−w
0(t)          ・・・・・・02)が成
り立つことは、(1)〜(2)式より容易に確かめられ
る。
The operation of the conventional adaptive control device configured as described above will be explained. First, the tachometer 304 detects the rotational angular velocity θ of the servo motor 301, and then
05 gives the rotational angular acceleration θ. Using the value of the rotational angular acceleration θ and the value of the input torque T(t), the unknown part calculation circuit 306 calculates w (t)=(d/d t)x=f(xdt)B
(xd t) -u (t) --(8) That is, based on the equation, the hector value Wo (t) = h (xd t) -1-d ( t
) --(10) That is, the unknown part estimate z (t) z (t) -w (t-L) ・
-...03). Here, the unknown part W. If the delay time is chosen to be sufficiently small compared to the speed at which (1) changes, Wo (t) = Wo (t L) −
-04) holds true. θri ~ To summarize the measurements, z (t) #wo (t) ・・
...05), and from this formula, it can be seen that the estimated value z (t) has high accuracy for a sufficiently small delay time... (11) Calculate the value at time t. do. Here, w(t)−w
0(t)...02) is easily confirmed from equations (1) and (2).

この様にして未知部分演算回路306によって得られた
未知部分演算値w(t)は、時間遅延回路307によっ
て遅延時間りだけ遅らされること・・・・・・(10 の式に基づき、時刻t−Lにおける回転角加速度G δ(t−L)の値と入力トルクT(t−L)の値を用い
て、時刻tにおける未知摩擦係数aと未知ハネ定数すと
未知外乱トルクTd (+、)から成るサーボモータ3
01の未知部分を表わすW。([)を推定することがで
きる。
The unknown part calculation value w(t) obtained by the unknown part calculation circuit 306 in this way is delayed by the delay time by the time delay circuit 307. Based on the equation (10), Using the value of the rotational angular acceleration G δ (t-L) at time t-L and the value of input torque T (t-L), the unknown friction coefficient a and the unknown spring constant at time t and the unknown disturbance torque Td ( Servo motor 3 consisting of +,)
W represents the unknown part of 01. ([) can be estimated.

さて、この様にして得られた未知部分推定値z (t)
は未知部分打消回路308によって符号が反転され、加
算回路312へ出力される。また、サーボモータ301
の望ましくない既知部分子 (x  t)−[b、  
Ol”もその符号が既知部分打消回路309によって反
転され、加算回路312へ出力される。規範モデル特性
挿入回路310は、ポテンショメータ303によって得
られた回転角度θおよびタコメータ304によって得ら
れた回転角速度θを用いて、A1□・x (t)十B、
・r (t)で表わされる規範モデルの特性信号をやは
り加算回路312へ出力する。さらに誤差特性調整回路
311は、規範モデル302の回転角度θ。と回転角速
度θ□及び勺−ポモータ301の実際の回転角度θと回
転角速度δから回転角度誤差θ。と回転角速度誤差θ。
Now, the unknown part estimate z (t) obtained in this way
The sign of is inverted by the unknown portion cancellation circuit 308 and output to the addition circuit 312. In addition, the servo motor 301
Undesirable known part of the molecule (x t)−[b,
The sign of "Ol" is also inverted by the known partial cancellation circuit 309 and output to the addition circuit 312.The reference model characteristic insertion circuit 310 calculates the rotation angle θ obtained by the potentiometer 303 and the rotation angular velocity θ obtained by the tachometer 304. Using A1□・x (t) ten B,
- The characteristic signal of the reference model represented by r (t) is also output to the adder circuit 312. Further, the error characteristic adjustment circuit 311 adjusts the rotation angle θ of the reference model 302. and the rotation angle error θ from the rotation angular velocity θ□, the actual rotation angle θ of the motor 301, and the rotation angular velocity δ. and rotational angular velocity error θ.

を求め、誤差フィードバンクゲイン行列 を乗じることによって、誤差特性調整信号−K・eをつ
くり、これを加算回路312へ出力する。以上の四種類
の信号を加算回路313は加算し、さらに、その二次元
のベクトル値は変換回路313の擬似逆行列B” =(
0,11によって一次元のスカラ値である入力トルクT
(t)の値へと変換され、その値が出力回路314によ
ってサーボモータ301へ最終的に与えられる。
is calculated and multiplied by the error feed bank gain matrix to create an error characteristic adjustment signal -K.e, which is output to the adder circuit 312. The addition circuit 313 adds the above four types of signals, and furthermore, the two-dimensional vector value is the pseudo inverse matrix B'' of the conversion circuit 313 = (
The input torque T is a one-dimensional scalar value by 0,11
(t), and that value is finally given to the servo motor 301 by the output circuit 314.

以上の動作をまとめると、次の式のようになる。The above operations can be summarized as follows.

u (t)−B’  (xdt}{−z (t)f (
xdt) +Am=xm (t) +Bm−r (t)K−e(t
))       ・・・・・・08)即ち、 ・・・・・・Q9) あるいは整理して、 T(t)=−(υ(t−L)−T (t−L))−am
・θ−bI11・θ+Cll1−rka−te−k ・
θ8・・・・・・Qlとなり、O[9−G!@式が最終
的な制御則となる。
u (t)-B' (xdt}{-z (t)f (
xdt) +Am=xm (t) +Bm-r (t)K-e(t
)) ・・・・・・08) That is, ・・・・・・Q9) Or rearranging, T(t)=−(υ(t−L)−T (t−L))−am
・θ-bI11・θ+Cll1-rka-te-k ・
θ8...Ql, O[9-G! The @formula becomes the final control law.

この時、制御則を表わす08)式を制御対象の特性を表
わす(1)弐に代入し、さらに未知部分推定値に関する
近似式である05)式を完全な等式として用いて弐を整
理すると、誤差ベクトルeの特性が次式のように得られ
る。
At this time, by substituting equation 08), which expresses the control law, into (1) 2, which expresses the characteristics of the controlled object, and further rearranging 2 by using equation 05), which is an approximate expression regarding the unknown estimated value, as a complete equation, , the characteristics of the error vector e are obtained as shown below.

(d/d t)e−(AI、l+K)e+ {I−B−
B” )  (=f−h−d+Ae・χ+Bm −r−
K・e) ・・・・・・(21) ここで、上式が(7)式によって定義された目標誤差特
性と一致するためには、(21)式中の右辺第二項は零
である必要がある。即ち、 (1−B−B” )  (=f−h−d+Am=xm+
BIllr−K・e)−0 ・・・・・・(22) ここで、上式によって適応制御装置が適用できる対象の
範囲がある程度制限されるのは、状態ベクトルx (t
)の要素数が制御ベクトルu (t)の要素数より一般
に多いため、変換回路313によって制御ベクトルu 
(t)を演算する際に、入力配分行列Bの逆行列を擬似
逆行列B゛で近似しなければならないことによる。従っ
て、もし両者の要素数が等しいならば、擬似逆行列B゛
は逆行列B′lと等しくなるので、(22)式の制限条
件は実質的には意味を持たないはずである。実際、この
場合には、I−B−B” =I−B−B’ =Oが成立
ち、(22)式は必ず満足されることが容易に確認でき
る。言い換えると、(22)式は制御対象の状態ベクト
ルx (t)の要素数と制御ベクトルu (t)の要素
数が「実質的に」等しいことを要求しているものである
と解釈することができる。この従来例においては、状態
ベクトルの要素はサーボモータ301の回転角度θと回
転角速度θであるが、回転角度が決まるとそれを微分す
ることによって回転角速度は一意的に決ってしまうので
、状態ベクトルの「実質的な」要素数は1である。また
、制御ベクトルの要素は人力トルクT(t)だけである
ので、その要素数は無給1である。従って本従来例にお
いては、状態ベクトルの要素数と制御ベクトルの要素数
は「実質的に」等しいが、このことは、(2)、 (4
)、 09式を(22)式に代入すれば確かめることが
できる。なお、従来例における誤差特性は(4)、 0
9式を(7)式に代入し、整理することによって次式の
ように書ける。
(d/d t)e-(AI,l+K)e+ {I-B-
B” ) (=f−h−d+Ae・χ+Bm −r−
(21) Here, in order for the above equation to match the target error characteristic defined by equation (7), the second term on the right side of equation (21) must be zero. There needs to be. That is, (1-B-B") (=f-h-d+Am=xm+
BIllr-K・e)-0 (22) Here, the range of targets to which the adaptive control device can be applied by the above equation is limited to some extent by the state vector x (t
) is generally larger than the number of elements of the control vector u (t), the conversion circuit 313
This is because when calculating (t), the inverse matrix of the input distribution matrix B must be approximated by a pseudo-inverse matrix B'. Therefore, if the numbers of elements of both are equal, the pseudo-inverse matrix B' will be equal to the inverse matrix B'l, so the limiting condition of equation (22) should have no practical meaning. In fact, in this case, it can be easily confirmed that I-B-B" = I-B-B' = O, and the formula (22) is definitely satisfied. In other words, the formula (22) is This can be interpreted as requiring that the number of elements of the state vector x (t) of the controlled object and the number of elements of the control vector u (t) be "substantially" equal. In this conventional example, the elements of the state vector are the rotation angle θ and rotation angular velocity θ of the servo motor 301, but once the rotation angle is determined, the rotation angular velocity is uniquely determined by differentiating it, so the state vector The "substantive" number of elements is 1. Furthermore, since the only element of the control vector is the human torque T(t), the number of elements is 1 (unpaid). Therefore, in this conventional example, the number of elements of the state vector and the number of elements of the control vector are "substantially" equal, which means (2), (4
), it can be confirmed by substituting Equation 09 into Equation (22). Note that the error characteristics in the conventional example are (4), 0
By substituting Equation 9 into Equation (7) and rearranging it, it can be written as the following equation.

i8+(aIIl+ka)δ、、+(bnl+に、 )
θe−0・・・・・・(23) 以上より、従来の適応制御装置の主たる動作は以下のよ
うに要約される。
i8+(aIIl+ka)δ,,+(bnl+, )
θe-0 (23) From the above, the main operations of the conventional adaptive control device can be summarized as follows.

■ 未知部分演算回路306および時間遅延回路307
により、サーボモータ301の未知部分がOI;1式に
よって推定され、未知部分推定値z (t)を得る。
■ Unknown part calculation circuit 306 and time delay circuit 307
As a result, the unknown portion of the servo motor 301 is estimated by the formula OI;1, and the unknown portion estimated value z (t) is obtained.

■ 未知部分打消回路308により、未知部分打消信号
(−2)を発生する。
(2) The unknown part cancellation circuit 308 generates an unknown part cancellation signal (-2).

■ 既知部分打消回路309により、既知部分打消信号
(=f)を発生する。
(2) The known portion cancellation circuit 309 generates a known portion cancellation signal (=f).

■ 規範モデル特性挿入回路310により、規範モデル
特性信号(Ae=xm+Bm−r)を発生する。
(2) The standard model characteristic insertion circuit 310 generates a standard model characteristic signal (Ae=xm+Bm-r).

■ 誤差特性調整回路311により、誤差特性調整信号
(−K・e)を発生する。
(2) The error characteristic adjustment circuit 311 generates an error characteristic adjustment signal (-K·e).

■ 加算回路312により、上記四信号を加算する。(2) Addition circuit 312 adds the above four signals.

■ 変換回路313により、擬似逆行列(B゛)を用い
て、二次元のヘクトル値である加算信号を一次元のスカ
ラ値である入力1〜ルクへと変換し、最終的に(20)
式の制御則を得る。
■ The conversion circuit 313 converts the addition signal, which is a two-dimensional hector value, into inputs 1 to Rk, which are one-dimensional scalar values, using the pseudo inverse matrix (B), and finally (20)
Obtain the control law for Eq.

(例えば■1988年5月発行の第32回システムと制
御研究発表講演会講演論文集55〜56ページの伊藤、
ヨセフー1−−ミによる論文“TimeDelay C
ontrol(T D C)の提案″“、■1988年
6月発行のAmerican Control Con
ference講演論文集904〜911ページのヨセ
フートーミ、伊藤による論文”A Time Dela
y Cont−rollerfor Systems 
with Unknown Dynamics発明が解
決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、以下のような三つ
の課題を有していた。
(For example, ■ Ito, page 55-56 of the 32nd System and Control Research Presentation Proceedings, published in May 1988.
The paper “TimeDelay C” by Joseph 1--mi
ontrol (TDC) proposal"", ■ American Control Con, published June 1988.
"A Time Dela" paper by Joseph Tomi and Ito on pages 904-911 of the ference Lecture Proceedings.
y Cont-roller for Systems
Problems to be Solved by the Invention of With Unknown Dynamics However, the above configuration has the following three problems.

即ち、 ■ 目標ベクトルの設定が規範モデルによって制限され
ているため、目標ベクトルを時間軌跡によって自由に与
えられないこと。
That is: (1) Since the setting of the target vector is restricted by the normative model, the target vector cannot be freely given by the time trajectory.

■ 未知部分推定手段における信号処理が満たすべき必
要十分条件が明らかにされていないので、未知部分推定
手段手段の選択が時間遅延に限られており、適応制御装
置の実現が容易でないこと。
■ Since the necessary and sufficient conditions to be satisfied by the signal processing in the unknown part estimating means have not been clarified, the selection of the unknown part estimating means is limited to time delay, making it difficult to realize an adaptive control device.

■ 状態ベクトルの微分値(d/d t)x (t)、
既知特性ベクトルf (xdt)や既知入力配分行列B
(xdt)の変化が速い場合に、未知部分の推定精度が
劣化すること。
■ Differential value of state vector (d/d t) x (t),
Known characteristic vector f (xdt) and known input distribution matrix B
When (xdt) changes rapidly, the estimation accuracy of the unknown portion deteriorates.

本発明は上記それぞれの課題に鑑み、以下の様な適応制
御装置を提供するものである。即ち、■ 目標ベクトル
を、規範モデルによって制限される事なく、状態ベクト
ルの時間軌跡によって自由に与え得る適応制御装置。
In view of each of the above-mentioned problems, the present invention provides the following adaptive control device. That is, (1) an adaptive control device that can freely provide a target vector based on the time trajectory of the state vector without being restricted by a reference model;

■ 時間遅延以外の信号処理手段をも利用可能とする事
によって、実現が容易な適応制御装置。
■ Adaptive control device that is easy to implement by making it possible to use signal processing means other than time delay.

■ 状態ベクトルの微分値(d/d t)x (t)、
既知特性ベクトル((xdt)や既知入力配分行列B(
xdt)の変化が速い場合にも、未知部分の推定精度が
高い適応制御装置。
■ Differential value of state vector (d/d t) x (t),
Known characteristic vector ((xdt) and known input distribution matrix B (
An adaptive control device that can estimate unknown portions with high accuracy even when the change in speed (xdt) is rapid.

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明の適応制御装置は以下
のようなそれぞれの構成を備えたものである。即ち、 ■ 制御対象の未知部分の値であるW。(1)−h(x
d  t)+d(t)を、前記制御対象の既知部分の値
を用いて、W (t ) −(d/d t)x (t)
=f(xdt)−B(xdt)u (t)によって未知
部分演算値として求める未知部分演算手段と、前記未知
部分演算手段によって得られる前記未知部分演算値w(
t)と部分的には等しいが恒等的には等しくない値z 
(t)を未知部分推定値として出力する未知部分推定手
段と、前記未知部分推定手段によって得られた前記未知
部分推定値z (L)を用いて前記制御対象の未知部分
打消信号z (t)を出力する未知部分打消信号出力手
段と、前記既知特性ベクトルf(xdt)から前記制御
対象の既知部分打消信号=f(xdt)をを出力する既
知部分打消信号出力手段と、前記目標ベクトルの微分ベ
クトル信号(d/dt)xd (t)を出力する目標微
分信号出力手段と、目標誤差特性信号−A8・e (t
)を出力する目標誤差特性信号出力手段と、前記未知部
分打消信号出力手段と前記既知部分打消信号出力手段と
前記目標微分信号出力手段と前記目標誤差特性信号出力
手段から出力されるそれぞれの信号を加算して加算信号
−z(t)f (xd  t)+(d /d t)xd
 (t)−Ae・e (t)を出力する信号加算手段と
、前記既知入力配分行列B(xd  t)の擬似逆行列
B゛(xd  t)を用いて、前記信号加算手段によっ
て得られたn次元の前記加算信号をp次元の前記入力ベ
クトルu (t)にu(t)=B”  (xd  t)
  (−z(t) =f (xd  t)+(d/d 
t) xd (t)−Ae−e(t)1によって変換す
る信号変換手段とを具備するように構成目標ベクトルの
微分ベクトル信号(d/dt)xd (t)を出力する
目標微分信号出力手段と、目標誤差特性信号−A8e 
(t)を出力する目標誤差特性信号出力手段とを具備す
る構成。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the adaptive control device of the present invention has the following configurations. That is, (1) W is the value of the unknown part of the controlled object. (1)-h(x
d t)+d(t) using the value of the known part of the controlled object, W (t) −(d/d t)x (t)
= f (
a value z that is partially equal but not identical to t)
(t) as an unknown part estimated value, and an unknown part cancellation signal z (t) of the controlled object using the unknown part estimated value z (L) obtained by the unknown part estimation means. unknown part cancellation signal output means for outputting a known part cancellation signal=f(xdt) of the controlled object from the known characteristic vector f(xdt); target differential signal output means for outputting a vector signal (d/dt) xd (t); and target error characteristic signal -A8·e (t
), each signal output from the unknown part cancellation signal output means, the known part cancellation signal output means, the target differential signal output means, and the target error characteristic signal output means. Addition signal -z(t)f (xd t)+(d/d t)xd
(t)-Ae・e (t) and a pseudo inverse matrix B(xd t) of the known input distribution matrix B(xd t), The n-dimensional addition signal is converted into the p-dimensional input vector u (t) u(t)=B'' (xd t)
(-z(t) =f (xd t)+(d/d
t) signal conversion means for converting by xd (t) - Ae - e (t) 1; and target differential signal output means for outputting a differential vector signal (d/dt) xd (t) of the constituent target vectors. and target error characteristic signal -A8e
and target error characteristic signal output means for outputting (t).

■ 前記制御対象の未知部分の値であるWo  (t)
 −h(xdt)+d (t)を、前記制御対象の既知
部分の値を用いて、W(t)−(d/d t)x(t)
 =f(xdt) −B (xt)u’(t)によって
未知部分演算値として求める未知部分演算手段と、前記
未知部分演算手段によって得られる前記未知部分演算値
w(t)と部分的には等しいが恒等的には等しくない値
z (L)を未知部分推定値として出力する未知部分推
定手段と、前記未知部分推定手段によって得られた前記
未知部分推定値z (t)を用いて前記制御対象の未知
部分打消信号−z (t)を出力する未知部分打消信号
出力手段と、前記既知特性ベクトルf (xd  t)
から前記制御対象の既知部分れ消信号=f (xdt)
を出力する既知部分打消信号出力手段と、前記規範モデ
ルの特性信号Am=xm (t) +Bm−r (t)
を出力する規範モデル特性信号出力手段と、誤差特性調
整信号−K・e(t)を出力する誤差特性調整信号出力
手段と、前記未知部分打消信号出力手段と前記既知部分
打消信号出力手段と前記規範モデル特性信号出力手段と
前記誤差特性調整信号出力手段から出力されるそれぞれ
の信号を加算して加算信号−Z (t)f (X、t)
+Am−X(t)+Bmr (t)−K・e (t)を
出力する信号加算手段と、前記既知入力配分行列B(x
dt)の擬似逆行列B”  (X、t)を用いて、前記
信号加算手段によって得られたn次元の前記加算信号を
p次元の前記入力ベクトルu(t)にu (t)−B”
  (xdt}{−z (t)f(xdt)+A、、=
xm (t)+Bm−r(t)K−e(t))によって
変換する信号変換手段とを具備する構成。
■ Wo (t), which is the value of the unknown part of the control target
-h(xdt)+d(t) using the value of the known part of the control target, W(t)-(d/d t)x(t)
=f(xdt) -B (xt)u'(t) The unknown part calculation means obtains the unknown part calculation value, and the unknown part calculation value w(t) obtained by the unknown part calculation means and partially Unknown part estimating means outputs a value z (L) that is equal but not identical as an unknown part estimated value, and the unknown part estimated value z (t) obtained by the unknown part estimating means is used to calculate the above. unknown part cancellation signal output means for outputting an unknown part cancellation signal -z (t) of the controlled object; and the known characteristic vector f (xd t).
From the known part cancellation signal of the controlled object = f (xdt)
and a characteristic signal of the reference model Am=xm (t) +Bm-r (t).
a reference model characteristic signal output means for outputting an error characteristic adjustment signal -K.e(t); an error characteristic adjustment signal output means for outputting an error characteristic adjustment signal -K.e(t); The respective signals output from the reference model characteristic signal output means and the error characteristic adjustment signal output means are added to produce an added signal -Z (t)f (X, t).
+Am−X(t)+Bmr(t)−K·e(t); and the known input allocation matrix B(x
dt), the n-dimensional addition signal obtained by the signal addition means is added to the p-dimensional input vector u(t) by u (t)-B''
(xdt}{-z (t)f(xdt)+A,,=
xm (t)+Bm-r(t)K-e(t)).

■ 上記二つの構成における未知部分演算手段と未知部
分推定手段に代えて、入力ベクトルu(t)と部分的に
は等しいが恒等的には等しくないv (t)を出力する
信号処理手段と、制御対象の未知部分の値であるW。(
1)=h (xdt)+d (t)を、前記信号処理手
段によって得られた前記出力値v (t)と前記制御対
象の既知部分の値を用いて、未知部分推定値z (t)
 −(d/d t)x (t)f (xdt)−B (
xdt)v (t)を出力する未知部分推定手段とをそ
れぞれ具備する構成。
■In place of the unknown part calculating means and the unknown part estimating means in the above two configurations, a signal processing means that outputs v (t) which is partially equal to the input vector u(t) but not identically is used. , W, which is the value of the unknown part of the controlled object. (
1) = h (xdt) + d (t) using the output value v (t) obtained by the signal processing means and the value of the known part of the controlled object to calculate the unknown part estimated value z (t)
-(d/d t)x (t)f (xdt)-B (
xdt)v(t).

作用 本発明の上記した構成による作用は、それぞれ以下のよ
うになる。即ち、 ■ まず、時間遅延回路を利用した未知部分推定手段に
よって得られた未知部分推定値Z (t)に基づいて、
未知部分打消信号出力手段により、未知部分打消信号(
−Z)を発生する。また、既知部分打消信号出力手段に
より、既知部分打消信号(=f)が発生され、これら二
つの信号により制御対象の望ましくない特性が打ち消さ
れる。さらに、目標微分信号出力手段、および目標誤差
特性信号出力手段により、それぞれ、目標微分信号 (d/dt)xdおよび目標誤差特性信号(−Ae・−
e)を発生し、これらの二つの信号により、前記制御対
象に目標とする誤差特性を挿入する。最後に、信号変換
手段により、擬似逆行列(B゛)を用いて、n次元のベ
クトル値である加算信号をp次元の入力ベクトル値へと
変換し、これにより、前記目標誤差特性をもって制御対
象を状態ベクトルの目標値に追従させる適応制御装置の
実現が可能となる。
Effects The effects of the above-described configuration of the present invention are as follows. That is, ■ First, based on the unknown part estimate Z (t) obtained by the unknown part estimating means using a time delay circuit,
The unknown part cancellation signal (
−Z) is generated. Furthermore, the known portion cancellation signal output means generates a known portion cancellation signal (=f), and these two signals cancel out undesirable characteristics of the controlled object. Further, the target differential signal output means and the target error characteristic signal output means respectively output the target differential signal (d/dt) xd and the target error characteristic signal (-Ae・-
e) and insert a target error characteristic into the controlled object using these two signals. Finally, the signal converting means converts the addition signal, which is an n-dimensional vector value, into a p-dimensional input vector value using a pseudo inverse matrix (B), and thereby, the control target has the target error characteristic. It becomes possible to realize an adaptive control device that allows the state vector to follow the target value of the state vector.

■ 未知部分演算値から得られる入力値w(t)と、部
分的には等しいが恒等的には等しくないz (t)を推
定値として出力する未知部分推定手段を用いることによ
って、適応制御装置に存在する閉ループゲインを有限に
保つことができ、これにより時間遅延以外の信号処理手
段を用いた適応制御装置の実現が可能となる。
■ Adaptive control is achieved by using unknown part estimating means that outputs as an estimated value z (t) which is partially equal to the input value w(t) obtained from the unknown part calculation value, but is not identical to it. The closed-loop gain present in the device can be kept finite, which makes it possible to realize an adaptive control device using signal processing means other than time delay.

■ まず、信号処理手段によって、人力・\りトルu 
(t)と部分的には等しいが恒等的には等しくないv 
(+、)を出力する。次に、前記出力値v (t)を用
いて、未知部分推定手段がz (t) = (d/d 
t) x (t)=f (xt)−B (xdt)v 
(t)によって未知部分推定値を得る。この際、状態ベ
クトルの微分値(d/d t) x (t) 、既知特
性ベクトルf (xd  t)や既知入力配分行列B(
xL)に関しては、信号処理による遅れが生しないので
、それらの特性が速く変化した場合にも、高精度の未知
部分推定ができる適応制御装置の実現が可能となる。
■ First, by using signal processing means, human power and
partially equal to (t) but not identically v
Outputs (+,). Next, using the output value v (t), the unknown part estimation means calculates z (t) = (d/d
t) x (t)=f (xt)-B (xdt)v
(t) to obtain the unknown part estimate. At this time, the differential value of the state vector (d/d t) x (t), the known characteristic vector f (xd t), and the known input distribution matrix B (
xL), since there is no delay due to signal processing, it is possible to realize an adaptive control device that can estimate unknown parts with high accuracy even when those characteristics change rapidly.

実施例 本発明の第一の実施例における適応制御装置の目的は、
目標値を状態ベクトルの時間軌跡によって与え得る適応
制御装置を提供することである。
Embodiment The purpose of the adaptive control device in the first embodiment of the present invention is to
An object of the present invention is to provide an adaptive control device that can provide a target value based on a time trajectory of a state vector.

以下、その基本的な考え方を数式を用いて説明する。従
来例における制御則を示すθB)弐の右辺における「A
m=xm+Bm−r−K・e」を以下のように変形する
The basic idea will be explained below using mathematical formulas. "A" on the right side of θB) 2, which shows the control law in the conventional example.
m=xm+Bm-r-K.e" is transformed as follows.

A  =xm+B  −r−K・e (5)弐の誤差ベクトルの定義を用いて、=Am=xm
+Bm−r−K ・ (xd=xm}{Am=xmm−
Am =xm□) =0を加えて、−Am=xm+Bm
−r−K ・ (xm=xm)+(Am=xmLI}=
AII}=xm)整理して、 −(Am=xmff、+B、・r ) −(AII}=
1−K}{xm=xm) (3)式の規範モデルの定義を用いて、−(d/dt)
xm−(A、、、 +K}{xm x}{5)式の誤差
ベクトルの定義を用いて、−(d/d t)xm−(A
m+K)e  ・・・・・・(24)また、(24)式
中の「(AIIl+K)」は(7)式で示されるとおり
、目標とする誤差特性の特性行列であるから、これをあ
らたにA8として定義する。
A =xm+B -r-K・e (5) Using the second definition of the error vector, =Am=xm
+Bm-r-K ・ (xd=xm}{Am=xmm-
Am =xm□) Add =0, -Am=xm+Bm
−r−K ・ (xm=xm)+(Am=xmLI}=
AII}=xm) rearranged, −(Am=xmff,+B,・r) −(AII}=
1-K} {xm=xm) Using the definition of the normative model in equation (3), -(d/dt)
xm-(A,,, +K}{xm x}{5) Using the definition of the error vector in the formula, -(d/d t)xm-(A
m+K)e...(24) Also, as shown in equation (7), "(AIIl+K)" in equation (24) is the characteristic matrix of the target error characteristic, so this can be rewritten. is defined as A8.

即ち、 Ae=Am+K            ・・−・−1
25)また、(25)式を(7)式に代入して、(d/
d t)e (t)=Ae−e (t)−・・−(26
)が、目標とする誤差特性を表わす。
That is, Ae=Am+K...--1
25) Also, by substituting equation (25) into equation (7), (d/
d t)e (t)=Ae−e (t)−・・−(26
) represents the target error characteristic.

(24)、 (25)両式をまとめると、Am=xm十
B、−r−K・e− (d/d t ) xm−Ae−e  −=(27)こ
こで得られた(27)式を08)式で表わされる適応制
御則に代入すると、次式の新たな適応制御則が得られる
(24), (25) Putting both equations together, Am = xm + B, -r-K・e- (d/d t ) xm-Ae-e −= (27) Here obtained (27) By substituting the equation into the adaptive control law expressed by equation 08), a new adaptive control law expressed by the following equation is obtained.

u (t)=B”  (xdt}{−z  (t)f 
 (xdt) 十(d/dt) xm(t) A8・e  (t ) )      −・−(28}
{28)式の制御則とθ8)式の制御則は純数学的には
等価であるが、制御装置への適用という点では、両者の
持つ意味合いは大きく異なる。即ち(28)式において
は、規範モデルを定義するパラメータ行列AmおよびB
mが存在しないので、この適応制御則を用いると、目標
ベクトルxl1、  (t)を設定する際に規・範モデ
ルを定義する必要がなくなり、目標ベクトルを時間軌跡
によって自由に設定する事ができるという利点がある。
u (t)=B" (xdt}{-z (t)f
(xdt) 10 (d/dt) xm(t) A8・e (t) ) −・−(28}
Although the control law of equation {28) and the control law of equation θ8) are equivalent in pure mathematics, their meanings are very different in terms of application to a control device. That is, in equation (28), parameter matrices Am and B defining the reference model
Since m does not exist, by using this adaptive control law, there is no need to define a norm model when setting the target vector xl1, (t), and the target vector can be freely set according to the time trajectory. There is an advantage.

この「規範モデルを定義する必要がない」という事を明
確に表現するため、規範モデルを表わす添え字mを用い
た目標ベクトルの標記xm (t)の代わりにxd(t
)を用いる事とし、これに伴い(5)式による誤差ベク
トルの定義も変更する。即ち、 Xd (t)−xm (t)        ・・・・
・・(29)e=x  =xm           
   ・・・・・・(30}{29) 、 (30)式
を(28)式に代入すると、本発明の第一の実施例にお
ける制御則を表わす式が得られる。
In order to clearly express that there is no need to define a normative model, xd(t
) will be used, and the definition of the error vector based on equation (5) will also be changed accordingly. That is, Xd (t)-xm (t)...
...(29) e=x =xm
(30}{29) By substituting equation (30) into equation (28), an equation representing the control law in the first embodiment of the present invention is obtained.

u (t)−B”  (xdt}{z (t)f (x
dt) + (d/d t)xd(t) Ae−e(t)l     −・・・・−(31)以上
が、本発明の第一の実施例の適応制御装置における基本
的な考え方であり、以下、図面を参照しながら、より詳
細に説明する。第1図は本発明の第一の実施例における
適応制御装置のブロック線図を示すものである。第1図
において、101は第2図のサーボモータ、102は目
標信号出力回路、103はポテンショメータ、104は
クコメータ、105は微分回路、106は未知部分演算
回路、107は時間遅延回路、108は未知部分打消回
路、109は既知部分打消回路、110は目標微分信号
挿入回路、111は誤差特性挿入回路、112は加算回
路、113は変換回路、114は出力回路である。
u (t)−B” (xdt}{z (t)f (x
dt) + (d/d t)xd(t) Ae-e(t)l -...-(31) The above is the basic idea of the adaptive control device of the first embodiment of the present invention. This will be explained in more detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an adaptive control device in a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 101 is the servo motor of FIG. 2, 102 is a target signal output circuit, 103 is a potentiometer, 104 is a coccometer, 105 is a differentiation circuit, 106 is an unknown part calculation circuit, 107 is a time delay circuit, and 108 is an unknown 109 is a known partial cancellation circuit; 110 is a target differential signal insertion circuit; 111 is an error characteristic insertion circuit; 112 is an addition circuit; 113 is a conversion circuit; and 114 is an output circuit.

以上のように構成された本発明の第一の実施例における
適応制御装置について、以下その動作を説明する。未知
部分演算回路106は、タコメータ104および微分回
路105によって検出されたサーボモータ101の回転
角加速度δ(1)と入力トルクT(t)を用いて、従来
例と同様に(9)式に基づいてサーボモータ104の未
知部分を演算し、未知部分演算値w(t)を出力する。
The operation of the adaptive control device according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be explained below. The unknown part calculation circuit 106 uses the rotational angular acceleration δ(1) of the servo motor 101 detected by the tachometer 104 and the differentiation circuit 105 and the input torque T(t), and calculates the value based on equation (9) as in the conventional example. The unknown portion of the servo motor 104 is calculated, and the unknown portion calculation value w(t) is output.

未知部分演算値w(t)は時間遅延回路107によって
未知部分推定値z (t)となり、さらに未知部分打消
回路108によって符号が反転され、加算回路112へ
出力される。また、サーボモータ101の望ましくない
既知部分子(xdt)−[乞 01”も、やはり従来例
と同様に、その符号が既知部分打消回A!8109によ
って反転され、加算回路112へ出力される。次に、目
標信号出力回路102によって与えられた目標ベクトル
xd (t)が、目標微分信号挿入回路110によって
(d/at)xd (t)となり、加算回路112へ出
力される。
The unknown part calculation value w(t) is turned into an unknown part estimated value z (t) by the time delay circuit 107 , and the sign is further inverted by the unknown part cancellation circuit 108 and output to the adding circuit 112 . Also, the sign of the undesirable known part molecule (xdt)-[01'' of the servo motor 101 is inverted by the known part cancellation circuit A!8109 and output to the adder circuit 112, similarly to the conventional example. Next, the target vector xd (t) given by the target signal output circuit 102 is changed to (d/at)xd (t) by the target differential signal insertion circuit 110 and output to the addition circuit 112 .

さらに誤差特性挿入回路111は、目標信号出力回路1
02の目標回転角度θ6と目標回転角速度θ6及びサー
ボモータ101の実際の回転角度θと回転角速度θから
回転角度誤差θ。と回転角速度誤差θ。を求め、誤差フ
ィードバックゲイン行列 を乗じることによって、誤差特性信号−Ae−eをつく
り、これを加算回路112へ出力する。以上の四種類の
信号を加算回路112は加算し、さらに、その二次元の
ベクトル値は変換回路113の擬僚逆行列B” = [
0,I]によって一次元のスカラ値である入力トルクT
(t)の値へと変換され、その値が出力回路114によ
ってサーボモータ101へ最終的に与えられる。
Further, the error characteristic insertion circuit 111 includes the target signal output circuit 1
Rotation angle error θ from the target rotation angle θ6 and target rotation angular velocity θ6 of 02 and the actual rotation angle θ and rotation angular velocity θ of the servo motor 101. and rotational angular velocity error θ. By calculating and multiplying by the error feedback gain matrix, an error characteristic signal -Ae-e is created and outputted to the addition circuit 112. The adder circuit 112 adds the above four types of signals, and furthermore, the two-dimensional vector value is converted to the pseudomorphic inverse matrix B'' of the converter circuit 113 = [
0, I], the input torque T is a one-dimensional scalar value
(t), and this value is finally given to the servo motor 101 by the output circuit 114.

以上の動作をまとめると、既に説明した(31)式のよ
うになり、これを09)、 C)0式に対応するように
、具体的に書くと以下のようになる。
The above operations can be summarized as the equation (31) already explained, and if this is specifically written to correspond to the equation 09), C) 0, it will be as follows.

(以 下 余 白) ・・・・・・(33) あるいは整理して、 T (t)=−(i (t−+−) −T (L−L)
)+i d ao ・θQ   ”+1  ・θ。   ・・・・・
・(34)この時、制御則を表わす(31)式を制御対
象の特性を表わす(1)式に代入し、さらに未知部分推
定値に関する近似式である09式を完全な等式として用
いて弐を整理すると、誤差ベクトルCの特性が次式のよ
うに得られる。
(Left below) ・・・・・・(33) Or rearranged, T (t)=-(i (t-+-) -T (L-L)
)+i d ao ・θQ ”+1 ・θ. ・・・・・
・(34) At this time, by substituting equation (31) representing the control law into equation (1) representing the characteristics of the controlled object, and using equation 09, which is an approximate equation regarding the unknown part estimate, as a complete equation, By rearranging 2, the characteristics of the error vector C can be obtained as shown in the following equation.

(d/d t)e=A8 ・e + (1−B−B゛l  (−r−h−a+ (d/d
 t)xd−Ae−e) ・・・・・・(35) ここで、上式が(26)式によって定義された目標誤差
特性と一致するためには、(34)式中の右辺第項は零
である必要がある。即ち、 (1−B−B’ )  (=f−h−d+(d/dt)
x 6  A 6 ・el −0 ・・・・・・(36) ここで、上式によって本発明の適応制御装置が適用でき
る対象の範囲がある程度制限されるのは、従来例と同様
に、変換回路313によって制御ベクトルu (t)を
演算する際に、入力配分行列Bの逆行列を擬似逆行列B
゛で近似しなければならないことによる。言い換えると
、(36)式は制御対象の状態ベクトルx (t)の要
素数と制御ベクトルu (t)の要素数が「実質的に」
等しいことを要求しているものであると解釈することが
できる。
(d/d t)e=A8 ・e + (1-B-B゛l (-r-h-a+ (d/d
t)xd-Ae-e) (35) Here, in order for the above equation to match the target error characteristic defined by equation (26), must be zero. That is, (1-B-B') (=f-h-d+(d/dt)
x 6 A 6 ・el −0 (36) Here, the range of objects to which the adaptive control device of the present invention can be applied is limited to some extent by the above equation, as in the conventional example, the conversion When calculating the control vector u (t) by the circuit 313, the inverse matrix of the input allocation matrix B is converted into a pseudo inverse matrix B
This is due to the fact that it must be approximated by . In other words, equation (36) shows that the number of elements in the state vector x (t) of the controlled object and the number of elements in the control vector u (t) are "substantially"
It can be interpreted as requiring equality.

また、本実施例においては、従来例と同様に、状態ベク
トルの要素数と制御ベクトルの要素数が「実質的に」等
しいが、このことは、(2) 、 (4) 、 (32
)式を(36)式に代入すれば確かめることができる。
Furthermore, in this embodiment, as in the conventional example, the number of elements of the state vector and the number of elements of the control vector are "substantially" equal, which means (2), (4), (32
) can be confirmed by substituting equation (36) into equation (36).

なお、本実施例における誤差特性は(32)式を(26
)式に代入し、整理することによって次式のように書け
る。
Note that the error characteristics in this example are expressed by converting equation (32) into (26
) can be written as the following equation by substituting it into the equation and rearranging it.

go+a8・θ。+b。・θ。−〇  ・・・・・・(
37)以上より、本発明の第一の実施例の適応制御装置
の主たる動作は以下のように要約される。
go+a8・θ. +b.・θ. −〇 ・・・・・・(
37) From the above, the main operations of the adaptive control device according to the first embodiment of the present invention can be summarized as follows.

■ 未知部分演算回路106および時間遅延回路107
により、サーボモータ101の未知部分が(10式によ
って推定され、未知部分推定値z(t)を得る。
■ Unknown part calculation circuit 106 and time delay circuit 107
As a result, the unknown part of the servo motor 101 is estimated by equation (10), and the unknown part estimated value z(t) is obtained.

■ 未知部分打消回路108により、未知部分打消信号
(−Z)を発生する。
(2) The unknown part cancellation circuit 108 generates an unknown part cancellation signal (-Z).

■ 既知部分打消回路109により、既知部分打消信号
(−丁)を発生ずる。
(2) The known part cancellation circuit 109 generates a known part cancellation signal (-1).

■ 目標微分信号挿入回路110により、目標微分信号
(d/dt)xdを発生する。
(2) The target differential signal insertion circuit 110 generates the target differential signal (d/dt) xd.

■ 誤差特性挿入回路111により、誤差特性信号(−
Ae・−e)を発生する。
■ The error characteristic insertion circuit 111 inserts the error characteristic signal (-
Ae・-e) is generated.

■ 加算回路112により、上記画信号を加算する。(2) The adding circuit 112 adds the above image signals.

■ 変換回路113により、擬似逆行列(B゛)を用い
て、二次元のベクトル値である加算信号を一次元のスカ
ラ値である入力トルクへと変換し、最終的に12(11
式の制御則を得る。
■ The conversion circuit 113 converts the addition signal, which is a two-dimensional vector value, into an input torque, which is a one-dimensional scalar value, using the pseudo inverse matrix (B), and finally the input torque is 12 (11
Obtain the control law for Eq.

これらの動作■〜■を、従来例で説明した動作■〜■と
比較すると、両者の大きな違いは■及び■にある。即ち
、規範モデルの特性信号Am−X+Bm−rの代わりに
目標微分信号(d/dt)x、を用いること、および誤
差特性「調整」信号K・eの代わりに誤差特性信号−A
e−eを「直接」用いることの二点において、本実施例
は、従来例とその構成が大きく異なっている。
Comparing these operations (1) to (2) with operations (1) to (2) described in the conventional example, the major differences between the two are in (1) and (2). That is, the target differential signal (d/dt)x is used instead of the characteristic signal Am-X+Bm-r of the reference model, and the error characteristic signal -A is used instead of the error characteristic "adjustment" signal K.e.
This embodiment differs greatly in its configuration from the conventional example in two respects: ee is used "directly".

その結果、目標ベクトルを、規範モデルによって制限さ
れる事なく、時間軌跡によって自由に設定する事ができ
るという効果がある。
As a result, the target vector can be freely set according to the time trajectory without being restricted by the reference model.

次に、本発明の第二の実施例について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.

本発明の第二の実施例における適応制御装置の目的は、
時間遅延以外の信号処理手段を利用可能とする事によっ
て、実現が容易な適応制御装置を提供することである。
The purpose of the adaptive control device in the second embodiment of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide an adaptive control device that is easy to implement by making it possible to use signal processing means other than time delay.

従来例においては、未知部分演算値w(t)から未知部
分推定値z (t)を得る未知部分推定手段として時間
遅延回路307を用いることによって、適応制御装置が
実現可能であることを示した。
In the conventional example, it was shown that an adaptive control device can be realized by using a time delay circuit 307 as an unknown part estimating means for obtaining an unknown part estimated value z (t) from an unknown part calculation value w (t). .

しかしながら、未知部分推定手段が具備すべき一般的な
条件については不明であったので、時間遅延以外に利用
可能な未知部分推定手段が存在するのか、また、存在す
るとしたら、それはどのような手段であるかが、明らか
でなかった。以下、この点についての説明を行なう。
However, the general conditions that an unknown part estimating means should have were unclear, so it is unclear whether there is any unknown part estimating means other than time delay that can be used, and if so, what kind of method is it? It wasn't clear if there was. This point will be explained below.

まず、未知部分推定手段によってなされる信号処理を一
般形の「G(・)」で表わす。即ち、z (t ) =
G (w (t ) )       −−(38)と
する。従来例で説明したように、02)式によると、未
知部分演算値w (t)はサーボモータ301の未知部
分の値W。(1)と等しい。従って、未知部分推定値K
 (t)が、未知部分の値W。(1)を忠実に表わすた
めには、未知部分推定手段としては、 G(・)=1            ・旧・・(39
)が望ましい。制御対象の未知部分の[推定Jだけが目
的であるならば、信号処理手段G(・)が満たすべき基
本条件はこの(39)式のみで良い。次に、この様にし
て得られた未知部分推定値z (t)を実時間でF制御
1Jにも用いる場合、則ち、適応制御装置を実現しよう
とする場合に、未知部分推定手段G(・)が満たすべき
条件について考察する。
First, the signal processing performed by the unknown portion estimating means is represented by the general form "G(.)". That is, z (t) =
G (w (t) ) --(38). As explained in the conventional example, according to equation 02), the unknown part calculation value w (t) is the value W of the unknown part of the servo motor 301. Equal to (1). Therefore, the unknown part estimate K
(t) is the value W of the unknown part. In order to faithfully represent (1), the unknown part estimation means is G(・)=1 ・Old...(39
) is desirable. If the only purpose is to estimate the unknown part of the controlled object, then this equation (39) is the only basic condition that the signal processing means G(.) should satisfy. Next, when the unknown part estimation value z (t) obtained in this way is also used in the F control 1J in real time, that is, when trying to realize an adaptive control device, the unknown part estimation means G (・) Consider the conditions that must be met.

一般に、フィードバック制御装置が実現可能であるため
には、閉ループのゲインの大きさが有界であることが必
要である。第3図の従来の適応制御装置において、閉ル
ープは四箇所存在する。即ち、 ■ 既知部分打消部 ■ 誤差フィードバック部 ■ 未知部分打消部(出力側) ■ 未知部分打消部(入力側) であり、それぞれの閉ループ部を第4図〜第7図に示し
、さらに、それぞれを簡単化したブロック線図を第8図
〜第11図に示す。但し、これらの図において、入力ト
ルクT(t)から出力回路314、サーボモータ301
、ポテンショメータ303を通して回転角度θ(1)に
至る制御対象の伝達関数を簡単にHで表示している。
Generally, for a feedback control device to be realizable, it is necessary that the magnitude of the closed-loop gain is bounded. In the conventional adaptive control device shown in FIG. 3, there are four closed loops. That is, ■ known part cancellation part ■ error feedback part ■ unknown part cancellation part (output side) ■ unknown part cancellation part (input side), and each closed loop part is shown in FIGS. Simplified block diagrams are shown in FIGS. 8 to 11. However, in these figures, the output circuit 314 and the servo motor 301 are
, the transfer function of the controlled object that reaches the rotation angle θ(1) through the potentiometer 303 is simply indicated by H.

第8図に示すとおり、既知部分打消部の閉ループは実質
的には切られているが、これはサーボモータの出力から
作られる既知特性ベクトルfと入力トルクT(t)を決
定する変換行列B1の積がB゛・f−[0,1] ・[
a、Q]tミO・・・・・・(40) となり、常に零であるため、どのような信号に対しても
零信号がフィードバックされるためである。
As shown in FIG. 8, the closed loop of the known partial cancellation section is essentially cut off, but this is due to the known characteristic vector f created from the output of the servo motor and the transformation matrix B1 that determines the input torque T(t). The product of B゛・f−[0,1]・[
a, Q]tmiO... (40) Since it is always zero, a zero signal is fed back to any signal.

第9図〜第11図より、それぞれの閉ループのゲインが
有界であるための条件は次のようになる。
From FIGS. 9 to 11, the conditions for the gain of each closed loop to be bounded are as follows.

1+  <k 、 +に、  ・ s)  H(0・・
・・・・(41)1+s”  ・G−HI3・旧・・(
42)1−G〆0             ・・・・
・・(43}{41)式と(42)式は条件式中に、実
際の物理システムである制御対象の伝達関数Hを含んで
おり、両式の左辺が「正確に」かつ「恒等的に」零にな
ることは通常有り得ない。即ち、(41)、 (42)
の両式の条件は常に満たされていると考えてよい。従っ
て、Hを含まない(43)式が適応制御装置を実現可能
ならしめるための実質的に有効な条件式となる。(43
)式を書き換えると、 G(・)〆1             ・・・・・・
(44)となる。さて、制御対象の未知部分の推定値を
高精度とするための条件式である(39)式と、その推
定値を用いて適応制御装置を実現可能とするための条件
式である(44)式を比較すると、両式の条件は明らか
に矛盾しており、それらを同時に満足する事は不可能で
ある。従って、(44)式の適応制御装置の実現条件を
確保した上で、推定値の高精度化条件である(39)式
は実質的に問題のない範囲で妥協するということが、有
効な適応制御装置を実現するための現実的な解決策とな
る。即ち、G(・)L=、かつ G(・)〆l    
・・・・・・(45)が、未知部分推定手段の満たすべ
き最終的な条件式となる。即ち、この適応制御装置にお
ける未知部分推定手段は、「入力値と部分的には等しい
が、恒等的には等しくない出力値を出力する」未知部分
推定手段である必要がある。この様な条件を満たす未知
部分推定手段は時間遅延回路以外にも、様々なものが存
在する。以下その一例として、ローパスフィルタ回路を
未知部分推定手段として用いた適応制御装置の、実施例
について、図面を参照しながら説明する。
1+ <k, +to, ・s) H(0...
...(41)1+s”・G-HI3・Old・(
42) 1-G〆0...
...(43) Equations (41) and (42) include the transfer function H of the controlled object, which is an actual physical system, in the conditional expressions, and the left sides of both equations are ``exactly'' and ``identity.'' Normally, it is impossible for the value to become zero. That is, (41), (42)
It can be considered that both conditions are always satisfied. Therefore, equation (43) that does not include H becomes a substantially effective conditional equation for realizing the adaptive control device. (43
) expression, we get G(・)〆1 ・・・・・・
(44). Now, the conditional expression (39) is for making the estimated value of the unknown part of the controlled object highly accurate, and the conditional expression (44) is for making it possible to realize an adaptive control device using the estimated value. Comparing the formulas, the conditions of both formulas are clearly contradictory, and it is impossible to satisfy them simultaneously. Therefore, after securing the conditions for realizing the adaptive control device in equation (44), it is necessary to compromise on equation (39), which is a condition for increasing the accuracy of the estimated value, within a range that does not cause any practical problems. It is a practical solution for realizing a control device. That is, G(・)L=, and G(・)〆l
(45) becomes the final conditional expression that must be satisfied by the unknown portion estimating means. That is, the unknown part estimating means in this adaptive control device needs to be an unknown part estimating means that "outputs an output value that is partially equal to the input value but not identically equal." In addition to time delay circuits, there are various unknown part estimating means that satisfy such conditions. As an example, an embodiment of an adaptive control device using a low-pass filter circuit as unknown portion estimating means will be described below with reference to the drawings.

第12図は本発明の第二の実施例を示す適応制御装置の
ブロック線図である。第12図において、1201は第
2図のサーボモータ、1202は規範モデル回路、12
03はポテンショメータ、1204ばタコメータ′、1
205は微分回路、1206は未知部分演算回路、12
07はローパスフィルタ回路、1208は未知部分打消
回路、1209は既知部分打消回路、1210は規範モ
デル特性挿入回路、1211は誤差特性調整回路、12
12は加算回路、1213は変換回路、1214は出力
回路である。また、規範モデル1202は、従来技術の
適応制御装置と同様に(3)〜(4)式の特性を持つと
する。
FIG. 12 is a block diagram of an adaptive control device showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 12, 1201 is the servo motor of FIG. 2, 1202 is a reference model circuit, and 1201 is the servo motor of FIG.
03 is a potentiometer, 1204 is a tachometer', 1
205 is a differentiation circuit, 1206 is an unknown part calculation circuit, 12
07 is a low-pass filter circuit, 1208 is an unknown part cancellation circuit, 1209 is a known part cancellation circuit, 1210 is a reference model characteristic insertion circuit, 1211 is an error characteristic adjustment circuit, 12
12 is an adder circuit, 1213 is a conversion circuit, and 1214 is an output circuit. Further, it is assumed that the reference model 1202 has the characteristics of equations (3) and (4) similarly to the adaptive control device of the prior art.

以上のように構成された本発明の第二の実施例における
適応制御装置について、以下その動作を説明する。未知
部分演算回路1206は、タコメータ1204および微
分回路1205によって検出されたサーボモータ120
1の回転角加速度υ(1)と入力トルクT(t)を用い
て、従来例と同様に(9)式に基づいて勺−ボモータ1
201の未知部分を演算し、未知部分演算値w(t)を
出力する。未知部分演算値w (t)はローパスフィル
タ回路1207によって高周波数成分が減衰され、未知
部分推定値z (t)となる。即ち、z (t)= (
1/(Ts+1)l w (t)・・・・・・(46) となる。ここで、未知部分W。(1)が変化するltに
比較して、ローパスフィルタの時定数τを十分に小さく
選べば wo (t)= (1/ (τs+1))w(、(t)
・・・・・・(47) が成り立つ。02)〜開式をまとめるとz (t)”i
wo (t)          ・・・・・・(48
)となり、この式から、十分小さな時定数τに対して、
推定値z (t)は高い精度を持つことが分かの弐に基
づき、回転角加速度i (t)の値と入力トルクT(t
)の値の差の信号をローパスフィルタを用いて処理する
ことによって、未知摩擦係数aと未知バネ定数すと未知
外乱トルクTd−(t)から成るサーボモータ1201
の未知部分を表わすW。(1)を推定することができる
The operation of the adaptive control device according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described below. The unknown part calculation circuit 1206 operates on the servo motor 120 detected by the tachometer 1204 and the differentiation circuit 1205.
Using the rotational angular acceleration υ(1) of 1 and the input torque T(t), the motor 1 is calculated based on equation (9) as in the conventional example.
The unknown part of 201 is calculated and the unknown part calculation value w(t) is output. High frequency components of the unknown part calculation value w (t) are attenuated by the low-pass filter circuit 1207, and the unknown part calculation value w (t) becomes the unknown part estimated value z (t). That is, z (t)= (
1/(Ts+1)l w (t) (46). Here, the unknown part W. (1) If the time constant τ of the low-pass filter is chosen sufficiently small compared to lt which changes, wo (t) = (1/ (τs+1)) w(, (t)
...(47) holds true. 02) ~ To summarize the opening ceremony, z (t)”i
wo (t) ・・・・・・(48
), and from this formula, for a sufficiently small time constant τ,
Based on the assumption that the estimated value z (t) has high accuracy, it is calculated by calculating the value of the rotational angular acceleration i (t) and the input torque T (t
) is processed using a low-pass filter to generate a servo motor 1201 consisting of an unknown friction coefficient a, an unknown spring constant, and an unknown disturbance torque Td-(t).
W represents the unknown part of. (1) can be estimated.

この様にして得られた未知部分推定値z(t)は未知部
分打消回路1208によって符号が反転され、加算回路
1212へ出力される。また、サーボモータ1201の
望ましくない既知部分子 (xt)−[b、0]0もそ
の符号が既知部分打消回路1209によって反転され、
加算回路1212へ出力される。規範モデル特性挿入回
路1210は、ポテンショメータ1203によって得ら
れた回転角度θおよびタコメータ1204によって得ら
れた回転角速度θを用いて、Am=xm (t)+8m
・r (t)で表わされる規範モデルの特性信号をやは
り加算回路1212へ出力する。さらに誤差特性調整回
路1211は、規範モデル1202の回転角度θ□と回
転角速度θ□及びサーボモータ1201の実際の回転角
度θと回転角速度θから回転角度誤差θeと回転角速度
誤差θeを求め、09式の誤差フィードバックゲイン行
列Kを乗しることによって、誤差特性調整信号−K・e
をつくり、これを加算回路1212へ出力する。
The unknown portion estimated value z(t) obtained in this way has its sign inverted by the unknown portion cancellation circuit 1208 and is output to the addition circuit 1212. Further, the sign of the undesirable known part molecule (xt)-[b,0]0 of the servo motor 1201 is inverted by the known part cancellation circuit 1209,
It is output to the adder circuit 1212. The reference model characteristic insertion circuit 1210 uses the rotation angle θ obtained by the potentiometer 1203 and the rotation angular velocity θ obtained by the tachometer 1204 to calculate Am=xm (t)+8m.
- Output the characteristic signal of the reference model represented by r (t) to the addition circuit 1212 as well. Furthermore, the error characteristic adjustment circuit 1211 calculates the rotation angle error θe and rotation angular velocity error θe from the rotation angle θ□ and rotation angular velocity θ□ of the reference model 1202 and the actual rotation angle θ and rotation angular velocity θ of the servo motor 1201, and calculates the rotation angle error θe and rotation angular velocity error θe using the formula 09. By multiplying the error feedback gain matrix K of the error characteristic adjustment signal −K・e
is created and output to the adder circuit 1212.

以上の四種類の信号を加算回路1213は加算し、さら
に、その二次元のヘクトル値は変換回路1213の擬似
逆行列B”−[0,1コによって一次元のスカラ値であ
る入力1−ルクT(t)の値へと変換され、その値が出
力回路1214によってサーボモータ1201へ最終的
に与えられる。
The addition circuit 1213 adds the above four types of signals, and furthermore, the two-dimensional hector value is converted to the one-dimensional scalar input 1-lux by the pseudo inverse matrix B''-[0,1 of the conversion circuit 1213. It is converted into a value of T(t), and that value is finally given to the servo motor 1201 by the output circuit 1214.

以上の動作をまとめると、次の式のようになる。The above operations can be summarized as follows.

u (t)=B”  (xdt}{−z (t)f (
xdt) +Am=xm (t) +Bm−r (t)K−e(t
)l        ・・・・・・(50)即ち、 (以 下 余 白) ・・・・・・(51) あるいは整理して、 T (t)=−(1/ (τs+1))(y (t)−
T (t)) a−’71−b  ・θ」−c−r ka−j)e−J、 ・  θe ・−・・−(52)
となり、(50)〜(52)式が最終的な制御則となる
u (t)=B” (xdt}{−z (t)f (
xdt) +Am=xm (t) +Bm-r (t)K-e(t
)l ・・・・・・(50) That is, (hereinafter the margin) ・・・・・・(51) Or rearranged, T (t)=−(1/(τs+1))(y(t )−
T (t)) a-'71-b ・θ''-c-r ka-j)e-J, ・θe ・-・・-(52)
Therefore, equations (50) to (52) become the final control law.

この時、制御則を表わす(50)式を制御対象の特性を
表わす(1)式に代入し、さらに未知部分推定値に関す
る近似式である(48)式を完全な等式として用いて式
を整理すると、誤差ベクトルの特性および制御対象の範
囲を制限する条件が従来技術と同様に(21)〜(23
)式によって与えられる。
At this time, by substituting equation (50) representing the control law into equation (1) representing the characteristics of the controlled object, and using equation (48), which is an approximate equation regarding the unknown estimated value, as a complete equation, To summarize, the characteristics of the error vector and the conditions for limiting the range of the controlled object are (21) to (23) as in the prior art.
) is given by the formula.

以上より、本発明の第二の実施例の適応制御装置の主た
る動作は以下のように要約される。
From the above, the main operations of the adaptive control device according to the second embodiment of the present invention can be summarized as follows.

■ 未知部分演算回路1206およびローパスフィルタ
回路」207により、サーボモータ1201の未知部分
が(49)式によって推定され、未知部分推定値z (
t)を得る。
■ The unknown part calculation circuit 1206 and the low-pass filter circuit 207 estimate the unknown part of the servo motor 1201 using equation (49), and the unknown part estimated value z (
t) is obtained.

■ 未知部分打消回路1208により、未知部分打消信
号(−z)を発生する。
(2) The unknown part cancellation circuit 1208 generates an unknown part cancellation signal (-z).

■ 既知部分打消回路1209により、既知部分打消信
号(=f )を発生する。
(2) The known portion cancellation circuit 1209 generates a known portion cancellation signal (=f).

■ 規範モデル特性挿入回路1210により、規範モデ
ル特性信号(Am=xm−1−BIT、−r)を発生す
る。
(2) The reference model characteristic insertion circuit 1210 generates a reference model characteristic signal (Am=xm-1-BIT, -r).

■ 誤差特性調整回路1211により、誤差特性調整信
号(−K・e)を発生する。
(2) The error characteristic adjustment circuit 1211 generates an error characteristic adjustment signal (-K·e).

■ 加算回路1212により、上記画信号を加算する。(2) The above-mentioned image signals are added by the addition circuit 1212.

■ 変換回路1213により、擬似逆行列(B゛)を用
いて、二次元のベクトル値である加算信号を一次元のス
カラ値である入力トルクへと変換し、最終的に(52)
式の制御則を得る。
■ The conversion circuit 1213 converts the addition signal, which is a two-dimensional vector value, into an input torque, which is a one-dimensional scalar value, using the pseudo inverse matrix (B), and finally (52)
Obtain the control law for Eq.

これらの動作■〜■を、従来例で説明した動作■〜■と
比較すると、両者の大きな違いは■にある。即ち、未知
部分推定値を得る際に、従来時間遅延回路を使用してい
たのに対して、本実施例では回路化が容易なローパスフ
ィルタ回路を使用している点が太き(異なっている。
Comparing these operations (1) to (2) with operations (2) to (2) described in the conventional example, the major difference between the two is in (2). In other words, while conventional time delay circuits are used to obtain the unknown part estimation value, this embodiment uses a low-pass filter circuit that is easy to circuit (different from the conventional method). .

その結果、同等の性能を持つ適応制御装置を、実現容易
なローパスフィルタ回路を用いて、実現できるという効
果を持つ。さらに、ローパスフィルタ回路によって、未
知部分演算値に含まれる高周波の測定雑音を除去できる
という効果も発揮できる。
As a result, an adaptive control device with equivalent performance can be realized using an easy-to-implement low-pass filter circuit. Furthermore, the low-pass filter circuit can also exhibit the effect of removing high-frequency measurement noise included in the unknown partial calculation value.

なお、(45)式を満たす未知部分推定手段としては、
本第二の実施例で説明したローパスフィルタ回路以外に
も、特有の効果を持つ様々な手段が存在する。例えば、
請求項(4)記載のバンドパスフィルタを用いることに
よって、制御対象の未知部分の周波数帯域が既知の場合
に、未知部分演算値に含まれる測定雑音を非常に効果的
に除去できるという格別の効果が得られる。また、請求
項(6)記載の零次サンプル・ホールド回路を用いるこ
とによって、ディジタル回路系の適応制御装置を容易に
構成できるという効果を持つ。さらに、請求項(7)記
載のように、零次サンプル・ホールド回路にシフト回路
を組み合わせることによって、特に計算機プログラムに
よる適応制御装置の構成が非常に容易になるという効果
を有することができる。また、請求項(8)および(9
)記載の、はぼ1の係数を乗しるという未知部分推定手
段を用いることによって、制御対象の未知部分の位相に
関しては完全に、また大きさに関してもその大部分を打
ち消すことができるという格別の効果が得られる。
In addition, as an unknown part estimating means that satisfies equation (45),
In addition to the low-pass filter circuit described in the second embodiment, there are various means that have unique effects. for example,
By using the bandpass filter according to claim (4), when the frequency band of the unknown part of the controlled object is known, the special effect is that measurement noise included in the unknown part calculation value can be removed very effectively. is obtained. Further, by using the zero-order sample and hold circuit according to claim (6), there is an effect that an adaptive control device of a digital circuit system can be easily constructed. Furthermore, by combining the zero-order sample and hold circuit with a shift circuit as described in claim (7), it is possible to have the effect that the configuration of the adaptive control device using a computer program is extremely easy. In addition, claims (8) and (9)
) By using the unknown part estimating means of multiplying by a coefficient of 1, it is possible to completely cancel out the phase of the unknown part of the controlled object and most of the magnitude as well. The effect of this can be obtained.

さらに、以上で説明した様々な未知部分推定手段は、本
第二の実施例で説明した規範モデル追従型の適応制御装
置だけてなく、第一の実施例で説明した軌道追従型の適
応制御装置と組み合わせても同様な効果が発揮できるこ
とは言うまでもない。
Furthermore, the various unknown part estimating means described above are applicable not only to the standard model following type adaptive control device described in the second embodiment, but also to the trajectory following type adaptive control device described in the first embodiment. It goes without saying that the same effect can be achieved even when combined with

次に、本発明の第三の実施例について説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.

本発明の第三の実施例における適応制御装置の目的は、
状態ベクトルの微分値(d/dt)x(t)、既知特性
ヘクトルf (xdt)や既知入力配分行列B(xdt
)の変化が速い場合にも、未知部分の推定精度が高い適
応制御装置を提供することである。
The purpose of the adaptive control device in the third embodiment of the present invention is to
The differential value of the state vector (d/dt)
An object of the present invention is to provide an adaptive control device that can estimate an unknown part with high precision even when changes in

第二の実施例において考察した四つの閉ループのうち、
未知部分推定手段が直接関係する二つの閉ループ、即ち
[未知部分打消部(出力側)の閉ループ」と「未知部分
打消部(入力側)の閉ループ」に着目する。第6図〜第
7図に見られるように、出力側の信号に対しても入力側
の信号に対しても、同一の信号処理G(・)がなされて
いるが、これらを別々の信号処理G、(・)、G2 (
・)で置き換えることを考える。そうすることによって
、(39)式で表わされる推定値の高精度化条件は次の
ように変更される。
Of the four closed loops considered in the second example,
We will focus on two closed loops that are directly related to the unknown part estimating means, that is, the closed loop of the unknown part cancellation unit (output side) and the closed loop of the unknown part cancellation unit (input side). As shown in Figures 6 and 7, the same signal processing G(・) is performed on both the output side signal and the input side signal, but these are processed separately. G, (・), G2 (
・) Consider replacing it with By doing so, the condition for increasing the precision of the estimated value expressed by equation (39) is changed as follows.

G、(・)=1            ・・・・・・
(53)G2 (・)=1             
・・・・・・(54)また、(42)、 (43)式で
示される適応制御装置の実現条件は次のように変更され
る。
G, (・)=1 ・・・・・・
(53)G2 (・)=1
(54) Furthermore, the conditions for realizing the adaptive control device expressed by equations (42) and (43) are changed as follows.

1 +s −G、  ・HmO・・・・・(55)1−
G2〆0             ・・・・・・(5
6}{53)式と(55)式は同時に満足することが可
能であるが、(54)式と(56)式は矛盾する条件で
あるので、第二の実施例と同様に、(54)式の条件を
実用上問題のない範囲で緩和しなければならない。その
結果、G、(・)およびG2 (・)が満足すべき最終
的な条件式は次のようになる。
1 +s -G, ・HmO... (55) 1-
G2〆0・・・・・・(5
6}{It is possible to satisfy equations (53) and (55) at the same time, but since equations (54) and (56) are contradictory conditions, (54) is satisfied as in the second embodiment. ) must be relaxed to the extent that there is no practical problem. As a result, the final conditional expression that G, (.) and G2 (.) should satisfy is as follows.

C,(・)=1 かつG2 (・)′、1かつG2 (
・)〆1 ・・・・・・(57)第二の実施例と同様に
、上記の条件を満たすG2 (・)は様々なものがある
が、以下その一例として、時間遅延回路を62 (・)
として用いた適応制御装置の実施例について、図面を参
照しながら説明する。なお、第二の実施例と本第三の実
施例との相;V点は未知部分推定手段の構成に限られる
ので、以下この点に絞って説明を行なう。
C, (・)=1 and G2 (・)', 1 and G2 (
・)〆1 ・・・・・・(57) Similar to the second embodiment, there are various G2 (・) that satisfy the above conditions.・)
An example of an adaptive control device used as an example will be described with reference to the drawings. Note that the point V between the second embodiment and the third embodiment is limited to the configuration of the unknown portion estimating means, so the following explanation will focus on this point.

第13図は本発明の第三の実施例を示す適応制御装置に
おける未知部分推定手段を表わすブロック線図である。
FIG. 13 is a block diagram showing unknown part estimating means in an adaptive control device showing a third embodiment of the present invention.

第13図において、1301ば定数倍回路(定数−1)
、1302は時間遅延回路、1303は加算回路、13
04は1301〜1303より構成される未知部分推定
手段である。
In Figure 13, 1301 is a constant multiplier circuit (constant -1)
, 1302 is a time delay circuit, 1303 is an addition circuit, 13
04 is an unknown part estimating means composed of 1301 to 1303.

以上のように構成された本発明の第三の実施例における
未知部分推定手段について、以下その動作を説明する。
The operation of the unknown portion estimating means in the third embodiment of the present invention configured as described above will be explained below.

制御対象であるサーボモータの回転角加速度θは定数倍
回路1301によって、そのまま加算回路1303に出
力される。また、入力トルクT (L)は入力配分行列
Bを乗じて、さらに符号を反転された後に、時間遅延回
路1302によって、時間したけ遅らされて−T(t−
L)となり、加算回路1303に出力される。加算回路
1303は、以上の二つの信号を加算し、未知部分推定
値z (t)と出力する。この様にして得られた未知部
分推定値は、第二の実施例と同様に用いられて適応制御
装置を構成する。
The rotational angular acceleration θ of the servo motor to be controlled is output as is to the addition circuit 1303 by the constant multiplier circuit 1301. Further, the input torque T (L) is multiplied by the input distribution matrix B, further has its sign inverted, and is then delayed by the time delay circuit 1302 by the amount of time -T(t-
L) and is output to the adder circuit 1303. The adding circuit 1303 adds the above two signals and outputs the unknown portion estimated value z (t). The unknown portion estimated value obtained in this manner is used in the same manner as in the second embodiment to configure an adaptive control device.

本第三の実施例の未知部分推定手段の構成を第の実施例
のものと比較すると、(57)式より本第二の実施例に
おいてはG1−1として、回転角加速度θの正確な値を
用いることができる。この構成上の特徴により、第三の
実施例においては、回転角加速度δの変化が非常に速い
場合、一般には制御対象の状態ベクトルの微分値(d/
dt)x (t)や既知特性ベクトルf (xd  t
)あるいは既知入力配分行列B(χ、1)の変化が非常
に速い場合にも、未知部分推定値を高精度化できるとい
う格別の効果が得られる。さらに、回転角加速度b、一
般には制御対象の状態変数の微分値(d/dt)x (
t)には、無視できない高周波数の測定雑音が含まれる
事が多いが、その様な場合には、G1をローパスフィル
タとすることによって測定雑音を効果的に除去し、さら
に高精度の適応制御装置が実現できるという効果がある
Comparing the configuration of the unknown part estimating means of the third embodiment with that of the first embodiment, it is found that from equation (57), in the second embodiment, the accurate value of the rotational angular acceleration θ is set as G1-1. can be used. Due to this structural feature, in the third embodiment, when the rotational angular acceleration δ changes very quickly, the differential value (d/
dt) x (t) or known characteristic vector f (xd t
) or when the known input allocation matrix B(χ, 1) changes very quickly, a special effect can be obtained in that the unknown part estimated value can be made highly accurate. Furthermore, the rotational angular acceleration b, generally the differential value of the state variable of the controlled object (d/dt) x (
t) often includes high-frequency measurement noise that cannot be ignored, but in such cases, G1 can be used as a low-pass filter to effectively remove the measurement noise and provide even more accurate adaptive control. This has the effect that the device can be realized.

発明の効果 以上のように本発明は、下記の効果を持つ。Effect of the invention As described above, the present invention has the following effects.

■ 未知部分打消信号出力手段と既知部分打消信号出力
手段と目標微分信号出力手段と目標誤差特性信号出力手
段とを具備することによって、目標ベクトルを、規範モ
デルによって制限される事なく、時間軌跡によって自由
に設定できるという効果。
■ By providing the unknown part cancellation signal output means, the known part cancellation signal output means, the target differential signal output means, and the target error characteristic signal output means, the target vector can be set according to the time trajectory without being restricted by the reference model. The effect is that it can be set freely.

■ 未知部分演算手段によって得られた未知部分演算値
w(t)と部分的には等しいが恒等的には等しくない値
z (t)を未知部分推定値として出力する未知部分推
定手段を具備することによって、未知部分推定手段にお
ける信号処理手段として時間遅延以外の手段を利用可能
とし、これにより適応制御装置を容易に構成できるとい
う効果。
■ Equipped with unknown part estimating means that outputs a value z (t) that is partially equal but not identically equal to the unknown part calculated value w(t) obtained by the unknown part calculating means as an unknown part estimated value. By doing so, means other than time delay can be used as a signal processing means in the unknown portion estimating means, and an adaptive control device can thereby be easily configured.

■ 入力ベクトルu (t)と部分的には等しいが恒等
的には等しくないv (t)を出力する信号処理手段と
、前記出力値v(t)を用いて未知部分推定値z (t
) =(d/d t)x (t)=f (xdt)−B
(xdt)v(t)を出力する未知部分推定手段を具備
することによって、制御対象の状態ベクトルの微分値(
d/dt)x (t)や既知特性ベクトルf (xdt
)あるいは既知入力配分行列B(xdt)の変化が非常
に速い場合にも、未知部分推定値を高精度化できるとい
う効果。
■ A signal processing means that outputs v (t) that is partially equal to the input vector u (t) but not identically, and an unknown part estimated value z (t) using the output value v (t).
) = (d/d t) x (t) = f (xdt) - B
(xdt)v(t), the differential value of the state vector of the controlled object (
d/dt) x (t) or known characteristic vector f (xdt
) or the effect that the unknown part estimated value can be made highly accurate even when the known input distribution matrix B(xdt) changes very quickly.

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

第1図は本発明の第一の実施例における適応制御装置の
ブロック線図、第2図は適応制御装置の制御対象の一例
として取り上げるサーボモータの斜視図、第3図は従来
の適応制御装置のブロック線図、第4図〜第7図は適応
制御装置に存在する四箇所の閉ループ部のブロック線図
、第8図〜第11図は第4図〜第7図をそれぞれ簡単化
したブロック線図、第12図は本発明の第二の実施例に
おける適応制御装置のブロック線図、第13図は本発明
の第三の実施例の適応制御装置における未知部分推定手
段のブロック線図である。 101・・・・・・第二図のサーボモータ、102・・
・・・・目標信号出力回路、106・・・・・・未知部
分演算回路、107・・・・・・時間遅延回路、10B
・・・・・・未知部分打消回路、109・・・・・・既
知部分打消回路、110・・・・・・目標微分信号挿入
回路、111・・・・・・誤差特性挿入回路、302・
・・・・・規範モデル回路、310・・・・・・規範モ
デル特性挿入回路、311・・・・・・誤差特性調整回
路、1207・・・・・・ローパスフィルタ回路、13
01・・・・・・定数倍回路(定数−1)、1302・
・・・・・時間遅延回路。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第 図 線 法
FIG. 1 is a block diagram of an adaptive control device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a servo motor taken as an example of the object to be controlled by the adaptive control device, and FIG. 3 is a conventional adaptive control device. Figures 4 to 7 are block diagrams of the four closed loop parts present in the adaptive control device, and Figures 8 to 11 are simplified blocks of Figures 4 to 7, respectively. 12 is a block diagram of the adaptive control device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a block diagram of the unknown part estimating means in the adaptive control device according to the third embodiment of the present invention. be. 101... Servo motor in Figure 2, 102...
...Target signal output circuit, 106...Unknown part calculation circuit, 107...Time delay circuit, 10B
...Unknown part cancellation circuit, 109...Known part cancellation circuit, 110...Target differential signal insertion circuit, 111...Error characteristic insertion circuit, 302.
... Normative model circuit, 310 ... Normative model characteristic insertion circuit, 311 ... Error characteristic adjustment circuit, 1207 ... Low-pass filter circuit, 13
01...Constant multiplier circuit (constant -1), 1302.
...Time delay circuit. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) tを時刻、x(t)をn次元の状態ベクトル、
f(x,t)をn次元の既知特性ベクトル、h(x,t
)をn次元の未知特性ベクトル、B(x,t)をその擬
似逆行列B^+(x,t)が存在するn×p次元の既知
入力配分行列、u(t)をp次元の入力ベクトル、d(
t)をn次元の未知外乱ベクトルとして、(d/dt)
x(t)=f(x,t)+h(x,t)+B(x,t)
u(t)+d(t)によって表現可能な制御対象に対し
て、x_d(t)を前記状態ベクトルx(t)のn次元
の目標ベクトル、e(t)を前記目標ベクトルx_d(
t)と前記状態ベクトルx(t)の差としてe(t)=
x_d(t)−x(t)によって定義されるn次元の誤
差ベクトル、A_eをn×n次元の誤差特性行列、また
前記誤差ベクトルe(t)の目標誤差特性を(d/dt
)e(t)=Ae・e(t)として、さらにIをn×n
次元の単位行列、0をn次元の零ベクトルとして、{I
−B(x,t)B^+(x,t)}(−f(x,t)−
h(x,t)−d(t)+(d/dt)x_d(t)−
A_e・e(t)}=0が満足される場合、即ち前記制
御対象における前記状態ベクトルx(t)の要素数nと
前記入力ベクトルu(t)の要素数pが実質的に等しい
場合に、前記制御対象の未知部分の値であるw_0(t
)=h(x,t)+d(t)を、前記制御対象の既知部
分の値を用いて、W(t)=(d/dt)x(t)−f
(x,t)−B(x,t)u(t)によって未知部分演
算値として求める未知部分演算手段と、前記未知部分演
算手段によって得られた前記未知部分演算値w(t)と
部分的には等しいが恒等的には等しくない値z(t)を
未知部分推定値として出力する未知部分推定手段と、前
記未知部分推定手段によって得られた前記未知部分推定
値z(t)を用いて前記制御対象の未知部分打消信号−
z(t)を出力する未知部分打消信号出力手段と、前記
既知特性ベクトルf(x,t)から前記制御対象の既知
部分打消信号−f(x,t)を出力する既知部分打消信
号出力手段と、前記目標ベクトルの微分ベクトル信号(
d/dt)x_d(t)を出力する目標微分信号出力手
段と、目標誤差特性信号−A_e・e(t)を出力する
目標誤差特性信号出力手段と、前記未知部分打消信号出
力手段と前記既知部分打消信号出力手段と前記目標微分
信号出力手段と前記目標誤差特性信号出力手段から出力
されるそれぞれの信号を加算して加算信号−z(t)−
f(x,t))+(d/dt)x_d(t)−A_e・
e(t)を出力する信号加算手段と、前記既知入力配分
行列B(x,t)の擬似逆行列B^+(x,t)を用い
て、前記信号加算手段によって得られたn次元の前記加
算信号をp次元の前記入力ベクトルu(t)にu(t)
=B^+(x,t){−z(t)−f(x,t)+(d
/dt)x_d(t)−A_e・e(t)}によって変
換する信号変換手段とを具備するように構成し、前記信
号変換手段によって得られた前記入力ベクトルu(t)
によって前記制御対象の前記状態ベクトルx(t)を制
御する適応制御装置。
(1) t is time, x(t) is n-dimensional state vector,
Let f(x, t) be an n-dimensional known characteristic vector, h(x, t
) is an n-dimensional unknown characteristic vector, B(x, t) is an n×p-dimensional known input allocation matrix in which its pseudo-inverse matrix B^+(x, t) exists, and u(t) is a p-dimensional input Vector, d(
t) is an n-dimensional unknown disturbance vector, (d/dt)
x(t)=f(x,t)+h(x,t)+B(x,t)
For a controlled object that can be expressed by u(t)+d(t), x_d(t) is the n-dimensional target vector of the state vector x(t), and e(t) is the target vector x_d(
t) and the state vector x(t), e(t)=
Let A_e be an n-dimensional error vector defined by
)e(t)=Ae・e(t), and further I as n×n
dimensional identity matrix, with 0 as an n-dimensional zero vector, {I
-B(x,t)B^+(x,t)}(-f(x,t)-
h(x,t)−d(t)+(d/dt)x_d(t)−
A_e・e(t)}=0, that is, when the number of elements n of the state vector x(t) in the controlled object and the number of elements p of the input vector u(t) are substantially equal. , w_0(t
)=h(x,t)+d(t) using the value of the known part of the control target, W(t)=(d/dt)x(t)-f
(x, t) - B(x, t) u(t) to calculate the unknown part calculation value as the unknown part calculation means, and the unknown part calculation value w(t) obtained by the unknown part calculation means and the partial unknown part estimating means for outputting a value z(t) that is equal to but not identical to as an unknown part estimated value, and using the unknown part estimated value z(t) obtained by the unknown part estimating means. and the unknown part cancellation signal of the controlled object.
unknown part cancellation signal output means for outputting z(t); and known part cancellation signal output means for outputting a known part cancellation signal -f(x, t) of the controlled object from the known characteristic vector f(x, t). and the differential vector signal (
d/dt)x_d(t); target error characteristic signal output means for outputting a target error characteristic signal -A_e・e(t); The respective signals output from the partial cancellation signal output means, the target differential signal output means, and the target error characteristic signal output means are added to produce a sum signal -z(t)-.
f(x,t))+(d/dt)x_d(t)−A_e・
e(t) and the pseudo inverse matrix B^+(x,t) of the known input distribution matrix B(x,t), the n-dimensional signal obtained by the signal addition means is The added signal is input to the p-dimensional input vector u(t).
=B^+(x,t){-z(t)-f(x,t)+(d
/dt)x_d(t)-A_e・e(t)}, and the input vector u(t) obtained by the signal converting means
An adaptive control device that controls the state vector x(t) of the controlled object.
(2) 未知部分推定手段が、Lを正の時間として、z
(t)=w(t−L)である未知部分推定手段であるこ
とを特徴とする請求項(1)記載の適応制御装置。
(2) The unknown part estimation means assumes that L is a positive time and calculates z
The adaptive control device according to claim 1, characterized in that the unknown portion estimating means satisfies (t)=w(t-L).
(3) tを時刻、x(t)をn次元の状態ベクトル、
f(x,t)をn次元の既知特性ベクトル、h(x,t
)をn次元の未知特性ベクトル、B(x,t)をその擬
似逆行列B^+(x,t)が存在するnxp次元の既知
入力配分行列、u(t)をp次元の入力ベクトル、d(
t)をn次元の未知外乱ベクトルとして、(d/dt)
x(t)=f(x,t)+h(x,t)+B(x,t)
u(t)+d(t)によって表現可能な制御対象に対し
て、A_mをn×n次元の規範特性行列、B_mをn×
q次元の規範入力配分行列、r(t)をq次元の規範入
力ベクトルとし、(d/dt)x_m(t)=A_m・
x_m(t)+B_m−r(t)によって定義される規
範モデルのx_m(t)をn次元の規範ベクトルとして
、e(t)を前記規範ベクトルx_m(t)と前記状態
ベクトルx(t)の差としてe(t)=x_m(t)−
x(t)によって定義されるn次元の誤差ベクトル、K
を(n×n)次元の誤差フィードバック行列、また前記
誤差ベクトルe(t)の目標誤差特性を(d/dt)e
(t)= (A_m+K)・e(t)とし、さらにIをn×n次元
の単位行列、0をn次元の零ベクトルとして、{I−B
(x,t)B+(x,t)} {−f(x,t)−h(x,t)−d(t)+A_m・
x(t)+B_m・r(t)−K・e(t)}=0が満
足される場合、即ち前記制御対象において前記状態ベク
トルx(t)の要素数nと前記入力ベクトルu(t)の
要素数pが実質的に等しい場合に、前記制御対象の未知
部分の値であるw_0(t)=h(x,t)+d(t)
を、前記制御対象の既知部分の値を用いて、 w(t)=(d/dt)x(t)−f(x,t)−B(
x,t)u(t)によって未知部分演算値として求める
未知部分演算手段と、前記未知部分演算手段によって得
られた前記未知部分演算値w(t)と部分的には等しい
が恒等的には等しくない値z(t)を未知部分推定値と
して出力する未知部分推定手段と、前記未知部分推定手
段によって得られた前記未知部分推定値z(t)を用い
て前記制御対象の未知部分打消信号−z(t)を出力す
る未知部分打消信号出力手段と、前記既知特性ベクトル
f(x,t)から前記制御対象の既知部分打消信号−f
(x,t)を出力する既知部分打消信号出力手段と、前
記規範モデルの特性信号A_m・x(t)+B_m・r
(t)をを出力する規範モデル特性信号出力手段と、誤
差特性調整信号−K・e(t)を出力する誤差特性調整
信号出力手段と、前記未知部分打消信号出力手段と前記
既知部分打消信号出力手段と前記規範モデル特性信号出
力手段と前記誤差特性調整信号出力手段から出力される
それぞれの信号を加算して加算信号−z(t)−f(x
,t)+A_m・x(t)+B_m・r(t)−K・e
(t)を出力する信号加算手段と、前記既知入力配分行
列B(x,t)の擬似逆行列B^+(x,t)を用いて
、前記信号加算手段によって得られたn次元の前記加算
信号をp次元の前記入力ベクトルu(t)にu(t)=
B^+(x,t){−z(t)−f(x,t)+A_m
・x(t)+B_m・r(t)−K・e(t)}によっ
て変換する信号変換手段とを具備するように構成し、前
記信号変換手段によって得られた前記入力ベクトルu(
t)によって前記制御対象の前記状態ベクトルx(t)
を制御する適応制御装置。
(3) t is time, x(t) is n-dimensional state vector,
Let f(x, t) be an n-dimensional known characteristic vector, h(x, t
) is an n-dimensional unknown characteristic vector, B(x, t) is an nxp-dimensional known input distribution matrix in which its pseudo inverse matrix B^+(x, t) exists, u(t) is a p-dimensional input vector, d(
t) is an n-dimensional unknown disturbance vector, (d/dt)
x(t)=f(x,t)+h(x,t)+B(x,t)
For a controlled object that can be expressed by u(t) + d(t), A_m is an n×n-dimensional normative characteristic matrix, and B_m is n×
Let r(t) be a q-dimensional normative input distribution matrix and a q-dimensional normative input vector, and (d/dt)x_m(t)=A_m・
Let x_m(t) of the normative model defined by x_m(t)+B_m−r(t) be an n-dimensional normative vector, and e(t) be the relation between the normative vector x_m(t) and the state vector x(t). As the difference e(t)=x_m(t)−
An n-dimensional error vector defined by x(t), K
is an (n×n)-dimensional error feedback matrix, and the target error characteristic of the error vector e(t) is (d/dt)e
Let (t) = (A_m+K)・e(t), further let I be an n×n-dimensional unit matrix, and 0 be an n-dimensional zero vector, then {I-B
(x, t)B+(x,t)} {-f(x,t)-h(x,t)-d(t)+A_m・
x(t)+B_m・r(t)−K・e(t)}=0, that is, in the controlled object, the number of elements n of the state vector x(t) and the input vector u(t) When the number of elements p is substantially equal, w_0(t)=h(x,t)+d(t), which is the value of the unknown part of the controlled object
Using the value of the known part of the controlled object, w(t)=(d/dt)x(t)-f(x,t)-B(
x, t) u(t) as an unknown part calculation value, and the unknown part calculation value w(t) obtained by the unknown part calculation means is partially equal but identical. unknown part estimating means that outputs an unequal value z(t) as an unknown part estimated value, and canceling the unknown part of the controlled object using the unknown part estimated value z(t) obtained by the unknown part estimating means. unknown part cancellation signal output means for outputting a signal -z(t); and a known part cancellation signal -f of the controlled object from the known characteristic vector f(x, t).
(x, t), and a characteristic signal A_m·x(t)+B_m·r of the reference model.
(t), an error characteristic adjustment signal output means that outputs an error characteristic adjustment signal -K.e(t), the unknown part cancellation signal output means, and the known part cancellation signal. The respective signals outputted from the output means, the reference model characteristic signal output means, and the error characteristic adjustment signal output means are added to produce a sum signal −z(t)−f(x
,t)+A_m・x(t)+B_m・r(t)−K・e
(t) and a pseudo inverse matrix B^+(x,t) of the known input distribution matrix B(x,t), the n-dimensional Addition signal to the p-dimensional input vector u(t) u(t)=
B^+(x,t){-z(t)-f(x,t)+A_m
x(t)+B_m・r(t)−K・e(t)}, and the input vector u(
t), the state vector x(t) of the controlled object
An adaptive control device that controls the
(4) 未知部分推定手段が、w(t)の所定の周波数
もしくは周波数帯に対して利得が略1、位相差が略0と
し、その他の周波数帯に対しては利得が1より小さくな
るように処理してz(t)とする未知部分推定手段であ
ることを特徴とする請求項(1)または(3)のいずれ
かに記載の適応制御装置。
(4) The unknown part estimation means sets the gain to approximately 1 and the phase difference to approximately 0 for a predetermined frequency or frequency band of w(t), and sets the gain to be smaller than 1 for other frequency bands. The adaptive control device according to claim 1 or 3, characterized in that the adaptive control device is an unknown part estimating means that processes and obtains z(t).
(5) 所定の周波数帯が、直流を含む連続した低周波
数帯であることを特徴とする請求項(4)記載の適応制
御装置。
(5) The adaptive control device according to claim (4), wherein the predetermined frequency band is a continuous low frequency band including direct current.
(6) 未知部分推定手段が、Lを正の時間またkを整
数として、時刻がk・L≦t<(k+1)Lの範囲に対
してz(t)=w(k・L)である未知部分推定手段で
あることを特徴とする請求項(1)または(3)のいず
れかに記載の適応制御装置。
(6) The unknown part estimating means satisfies z(t)=w(k・L) for the time range k・L≦t<(k+1)L, where L is a positive time and k is an integer. The adaptive control device according to claim 1 or 3, characterized in that the adaptive control device is unknown portion estimating means.
(7) 未知部分推定手段が、Lを正の時間またkを整
数として、時刻がk・L≦t<(k+1)Lの範囲に対
してz(t)=w((k−1)L)である未知部分推定
手段であることを特徴とする請求項(1)または(3)
のいずれかに記載の適応制御装置。
(7) The unknown part estimation means calculates z(t)=w((k-1)L for the time range k・L≦t<(k+1)L, where L is a positive time and k is an integer. ) Claim (1) or (3) characterized in that the unknown part estimating means is
The adaptive control device according to any one of.
(8) 未知部分推定手段が、δを1よりも小さい正の
値として、z(t)=(1+δ)w(t)である未知部
分推定手段であることを特徴とする請求項(1)または
(3)のいずれかに記載の適応制御装置。
(8) Claim (1) characterized in that the unknown part estimating means is an unknown part estimating means in which z(t)=(1+δ)w(t), where δ is a positive value smaller than 1. or the adaptive control device according to any one of (3).
(9) 未知部分推定手段が、δを1よりも小さい正の
値として、z(t)=(1−δ)w(t)である未知部
分推定手段であることを特徴とする請求項(1)または
(3)のいずれかに記載の適応制御装置。
(9) Claim characterized in that the unknown part estimating means is an unknown part estimating means in which z(t)=(1-δ)w(t), where δ is a positive value smaller than 1. The adaptive control device according to either 1) or (3).
(10) 未知部分演算手段と、未知部分推定手段に代
えて入力ベクトルu(t)と部分的には等しいが恒等的
には等しくないv(t)を出力する信号処理手段と、制
御対象の未知部分の値であるw_0(t)=h(x,t
)+d(t)を、前記信号処理手段によって得られた前
記出力値v(t)と前記制御対象の既知部分の値を用い
て、未知部分推定値z(t)=(d/dt)x(t)−
f(x,t)−B(x,t)v(t)を出力する未知部
分推定手段とをそれぞれ具備することを特徴とする請求
項(1)または(3)のいずれかに記載の適応制御装置
(10) An unknown part calculation means, a signal processing means for outputting v(t) which is partially equal to the input vector u(t) but not identically equal to the input vector u(t) in place of the unknown part estimation means, and a controlled object. w_0(t) = h(x, t
)+d(t) using the output value v(t) obtained by the signal processing means and the value of the known part of the controlled object, and calculate the unknown part estimated value z(t)=(d/dt)x (t)-
Adaptation according to any one of claims (1) or (3), characterized in that the adaptation device comprises unknown part estimating means for outputting f(x,t)−B(x,t)v(t). Control device.
(11) 状態ベクトルx(t)の微分ベクトル(d/
dt)x(t)を入力値として、直流を含む所定の低周
波数帯に対して利得が略1、位相差が略0とし、その他
の周波数帯に対しては利得が1より小さくなるように処
理し、s(t)を出力値とする第二の信号処理手段を具
備し、未知部分推定手段における(d/dt)x(t)
に代えて、前記第二の信号処理手段によって得られた前
記出力値s(t)を用いることを特徴とする請求項(1
0)記載の適応制御装置。
(11) Differential vector (d/
With dt) (d/dt)x(t) in the unknown part estimating means;
Claim (1) characterized in that the output value s(t) obtained by the second signal processing means is used instead of s(t).
0) The adaptive control device described above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04233001A (en) * 1990-06-29 1992-08-21 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> Time-delay controlling method

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