JPH03100702A - 制御システム - Google Patents
制御システムInfo
- Publication number
- JPH03100702A JPH03100702A JP1237862A JP23786289A JPH03100702A JP H03100702 A JPH03100702 A JP H03100702A JP 1237862 A JP1237862 A JP 1237862A JP 23786289 A JP23786289 A JP 23786289A JP H03100702 A JPH03100702 A JP H03100702A
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- JP
- Japan
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- control
- manipulated variable
- variable data
- fuzzy
- control system
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- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Devices For Executing Special Programs (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）産業上の利用分野
この発明は同一の制御対象を複数の制御装置で制御する
制御システムに関し、特にその制御装置の切換方式の改
良に関する。
制御システムに関し、特にその制御装置の切換方式の改
良に関する。
（ｂ）従来の技術
制御対象がその状態によってそれぞれ異なる特性を持つ
場合や制御の精度を向上させるために複数の制御装置を
同一の制御対象に対して用いるシステムが提案されてい
る。このような制御シテスムでは複数の制御装置のうち
何れかの制御装置に制御対象の操作を担当させるための
切り換えを、算術的に表現された演算式を用いて行った
り、係員の手動操作によって切り換えたりしていた。
場合や制御の精度を向上させるために複数の制御装置を
同一の制御対象に対して用いるシステムが提案されてい
る。このような制御シテスムでは複数の制御装置のうち
何れかの制御装置に制御対象の操作を担当させるための
切り換えを、算術的に表現された演算式を用いて行った
り、係員の手動操作によって切り換えたりしていた。
（０）発明が解決しようとする課題
しかし係員の手動切換では切換夕・イミノジを一定にす
ることができないため制御結果にバラッキが生じ、これ
が移動物体の動作制御である場合には円滑な動作制御が
できない場合があるほか、物品の製造行程における制御
の場合には製造された製品の品質にバラツキが生じる欠
点があった。
ることができないため制御結果にバラッキが生じ、これ
が移動物体の動作制御である場合には円滑な動作制御が
できない場合があるほか、物品の製造行程における制御
の場合には製造された製品の品質にバラツキが生じる欠
点があった。
また算術演算による切換方式では制御装置を切り換える
タンミングを算術的に正確に表現、評価することが困難
であり、精度の高い切り換えをすることが難しい欠点が
あった。
タンミングを算術的に正確に表現、評価することが困難
であり、精度の高い切り換えをすることが難しい欠点が
あった。
この発明はこのような従来の欠点に着目してなされたも
ので、複数の制御装置をファジィ推論によって切り換え
ることにより上記課題を解決した制御システムを提供す
ることを目的とする。
ので、複数の制御装置をファジィ推論によって切り換え
ることにより上記課題を解決した制御システムを提供す
ることを目的とする。
（ｄ）課題を解決するための手段
（１１この出願の第一の発明は、
同一の制御対象に関するデータが入力され、それぞれ独
立して操作量データを出力する複数の制御装置と、 これら複数の制御装置が出力する操作量データの合成比
をファジィ推論によって求めるパラメータ決定手段と、 前記パラメータ決定手段が決定したパラメータに基づき
前記複数の制御装置が出力した操作量データを合成して
一つの操作量データを生成する合成手段と、 を設けたことを特徴とする。
立して操作量データを出力する複数の制御装置と、 これら複数の制御装置が出力する操作量データの合成比
をファジィ推論によって求めるパラメータ決定手段と、 前記パラメータ決定手段が決定したパラメータに基づき
前記複数の制御装置が出力した操作量データを合成して
一つの操作量データを生成する合成手段と、 を設けたことを特徴とする。
（２） この出願の第二の発明は、
制御対象に関するデータが入力されたとき、それぞれ独
立して操作量データを出力する複数の制御装置と、 これら複数の制御装置のうち、制御対象に関するデータ
を入力する制御装置をファジィ推論によって決定する選
択手段と、 を設けたことを特徴とする。
立して操作量データを出力する複数の制御装置と、 これら複数の制御装置のうち、制御対象に関するデータ
を入力する制御装置をファジィ推論によって決定する選
択手段と、 を設けたことを特徴とする。
（ａ１発明の作用
この発明の制御システムでは、複数の制御装置を同一の
制御対象を制御すべく動作する。
制御対象を制御すべく動作する。
第１項記載の制御シテスムでは、全ての制御装置に制御
対象に関するデータが入力され、各制御装置がこれに対
して操作量を演算出力する。この演算出力が合成手段に
よって合成される０合成して出力された一つの操作量デ
ータが実際の制御対象に出力される操作量データとなる
。各制御系の出力がどのような比率で合成されるかをパ
ラメータ決定手段がファジィ推論によって求める。ファ
ジィ推論は曖昧な文章的表現で熟練技術者のノウハウを
制御に応用することができるため制御装置の有効な活用
が可能になる。制御装置としてはＰＩＤ制御等の線型制
御系やファジィ制御等の非線型制御系等を混合して用い
ることができる。
対象に関するデータが入力され、各制御装置がこれに対
して操作量を演算出力する。この演算出力が合成手段に
よって合成される０合成して出力された一つの操作量デ
ータが実際の制御対象に出力される操作量データとなる
。各制御系の出力がどのような比率で合成されるかをパ
ラメータ決定手段がファジィ推論によって求める。ファ
ジィ推論は曖昧な文章的表現で熟練技術者のノウハウを
制御に応用することができるため制御装置の有効な活用
が可能になる。制御装置としてはＰＩＤ制御等の線型制
御系やファジィ制御等の非線型制御系等を混合して用い
ることができる。
また請求項２記載の制御システムでは複数の制御装置の
うち何れか一つ（または複数）の制御装置に対して制御
対象に関するデータが入力され、このデータが入力され
た制御装置のみが操作量を演算出力する。これにより制
御装置の選択が可能になる。この選択はファジィ推論に
よって行われる。この場合におけるファジィ推論も請求
項１記載の制御システム同様熟練技術者のノウハウを文
章的に表現したものを用いればよい。
うち何れか一つ（または複数）の制御装置に対して制御
対象に関するデータが入力され、このデータが入力され
た制御装置のみが操作量を演算出力する。これにより制
御装置の選択が可能になる。この選択はファジィ推論に
よって行われる。この場合におけるファジィ推論も請求
項１記載の制御システム同様熟練技術者のノウハウを文
章的に表現したものを用いればよい。
（ｆ）実施例
第１図は請求項１記載の発明の実施例である制御システ
ムのブロック図である。この装置は制御対象５の動作を
制御するための装置であり、このための制御系（制御装
置）がｎ個（２−１〜２−ｎ）設けられている。制御動
作はフィードバック制御であり、制御対象５の制御量が
検出器６によって検出される。検出された制御量は入力
器７を介してファジィ演算器８に入力されるほか、加算
器１１にフィードバックされる。加算器１１には目標値
が入力されており、これらの差分値が各制御系２−１〜
２−ｎに入力される。制御系２−１〜２−ｎはゲート回
路３−１〜３−ｎを介して加算器４に接続されている。
ムのブロック図である。この装置は制御対象５の動作を
制御するための装置であり、このための制御系（制御装
置）がｎ個（２−１〜２−ｎ）設けられている。制御動
作はフィードバック制御であり、制御対象５の制御量が
検出器６によって検出される。検出された制御量は入力
器７を介してファジィ演算器８に入力されるほか、加算
器１１にフィードバックされる。加算器１１には目標値
が入力されており、これらの差分値が各制御系２−１〜
２−ｎに入力される。制御系２−１〜２−ｎはゲート回
路３−１〜３−ｎを介して加算器４に接続されている。
ゲート回路は全開／全閉以外にその中間値（３０％開放
等）をとることができ、この開放度はゲイン設定器９に
よって設定される。ゲイン設定器９は各ゲート回路３−
１〜３−ｎの開放度を制御することができ、何れか１の
ゲート回路のみを開放する切換動作または複数のゲート
回路を中間値で開く分配動作の何れかを行う。この切換
動作／分配動作の切り換えは設定スイッチ１０により行
われる０分配動作を行う場合、その分配比率はファジィ
演算器８による推論に基づいて決定される。各ゲート回
路３−１〜３−ｎを通過した操作量データは加算器４に
よって加算合成され一つの操作量データとして制御対象
５に入力される。制御対象５はこの操作量データに基づ
いて動作を制御する。
等）をとることができ、この開放度はゲイン設定器９に
よって設定される。ゲイン設定器９は各ゲート回路３−
１〜３−ｎの開放度を制御することができ、何れか１の
ゲート回路のみを開放する切換動作または複数のゲート
回路を中間値で開く分配動作の何れかを行う。この切換
動作／分配動作の切り換えは設定スイッチ１０により行
われる０分配動作を行う場合、その分配比率はファジィ
演算器８による推論に基づいて決定される。各ゲート回
路３−１〜３−ｎを通過した操作量データは加算器４に
よって加算合成され一つの操作量データとして制御対象
５に入力される。制御対象５はこの操作量データに基づ
いて動作を制御する。
前記ファジィ演算器８において各ゲート回路３−１〜３
−ｎの開放度を推論する場合、第２図（Ａ）。
−ｎの開放度を推論する場合、第２図（Ａ）。
（Ｂ）および第３図に示すようなファジィルールメンバ
シップ関数を用いる。この図に示すファジィルール、メ
ンバシップ関数は制御系が１〜５の５系統設けられてい
る制御システムにおいて入力データ（制御対象に関する
データ）がｘｌ、ｘ２の２個である場合の推論を示して
いる。この入力データｘＩ＋Ｘ！は例えば制御対象の速
度データと環境データ（温度等）等である。ファジィル
ールは、 ｒｓｌは、ｘ、が負に大きくｘｚが正に大きい時に最大
にする。１ ｒｓ２は、Ｘ、が正に大きくｘｚが正に大きい時に最大
にする。１ ｒｓ３は、ｘ、が負に大きくｘｔが負に大きい時に最大
にする。」 ｒｓ４は、ｘｌが正に太きくｘｔが負に大きい時に最大
にする。１ ｒＳ５は、Ｘ、およびｘ、が共に略０の時に最大にする
。」 と定められている。
シップ関数を用いる。この図に示すファジィルール、メ
ンバシップ関数は制御系が１〜５の５系統設けられてい
る制御システムにおいて入力データ（制御対象に関する
データ）がｘｌ、ｘ２の２個である場合の推論を示して
いる。この入力データｘＩ＋Ｘ！は例えば制御対象の速
度データと環境データ（温度等）等である。ファジィル
ールは、 ｒｓｌは、ｘ、が負に大きくｘｚが正に大きい時に最大
にする。１ ｒｓ２は、Ｘ、が正に大きくｘｚが正に大きい時に最大
にする。１ ｒｓ３は、ｘ、が負に大きくｘｔが負に大きい時に最大
にする。」 ｒｓ４は、ｘｌが正に太きくｘｔが負に大きい時に最大
にする。１ ｒＳ５は、Ｘ、およびｘ、が共に略０の時に最大にする
。」 と定められている。
すなわち、入力データＸｌ＋Ｘｆｆ１を直交座標平面で
表現した場合、第１〜第４象限で異なる制御系が有効と
なり、さらに原点付近では第５番目の制御装置が有効と
なるように構成されている。
表現した場合、第１〜第４象限で異なる制御系が有効と
なり、さらに原点付近では第５番目の制御装置が有効と
なるように構成されている。
第４図はこの発明の他の実施例である制御システムのブ
ロック図である。この制御システムにおいても、第１図
に示す制御システム同様複数の制御系２１−１〜２１−
ｎを有しており、それぞれの制御系が加算器２２を介し
て制御対象２３に接続されている。制御対象２３からは
検出器２４により制御量データが検出され、この制御量
データが入力器２５および加算器１９に入力されている
。加算器１９には他の制御装置等から目標値が入力され
検出された制御量データとこの目標値との差分値がスイ
ッチング回路２０−１〜２０−ｎを介して前記制御装置
２１−１〜２１−ｎに入力されている。スイッチング回
路２０−１〜２０−ｎは後述する切換器２７によって何
れか一つのみがオンされ、オンされたスイッチング回路
に対応する制御系のみが入力データを受は付けて操作量
データを演算し制御対象２３に対して出力する。入力器
２５は検出された制御量データ等をファジィ演算可能な
形に変換する回路であり、この回路で変換されたデータ
がファジィ演算器２６に出力されている。ファジィ演算
器では入力されたデータに基づいてファジィ演算を実行
し、演算結果を切換器２７に出力する。切換器２７はフ
ァジィ演算の結果に基づいてスイッチング回路２０−１
〜２０−ｎの何れをオンするかを決定しそのスイッチン
グ回路のみにオン信号を出力する。ファジィ演算器２６
が実行するファジィ推論は第２図、第３図に示すような
ファジィルール、メンバシップ関数に基づいて行えばよ
く、推論結果のうち最大の値を持つ制御装置が切換器２
７によって有効とされる。
ロック図である。この制御システムにおいても、第１図
に示す制御システム同様複数の制御系２１−１〜２１−
ｎを有しており、それぞれの制御系が加算器２２を介し
て制御対象２３に接続されている。制御対象２３からは
検出器２４により制御量データが検出され、この制御量
データが入力器２５および加算器１９に入力されている
。加算器１９には他の制御装置等から目標値が入力され
検出された制御量データとこの目標値との差分値がスイ
ッチング回路２０−１〜２０−ｎを介して前記制御装置
２１−１〜２１−ｎに入力されている。スイッチング回
路２０−１〜２０−ｎは後述する切換器２７によって何
れか一つのみがオンされ、オンされたスイッチング回路
に対応する制御系のみが入力データを受は付けて操作量
データを演算し制御対象２３に対して出力する。入力器
２５は検出された制御量データ等をファジィ演算可能な
形に変換する回路であり、この回路で変換されたデータ
がファジィ演算器２６に出力されている。ファジィ演算
器では入力されたデータに基づいてファジィ演算を実行
し、演算結果を切換器２７に出力する。切換器２７はフ
ァジィ演算の結果に基づいてスイッチング回路２０−１
〜２０−ｎの何れをオンするかを決定しそのスイッチン
グ回路のみにオン信号を出力する。ファジィ演算器２６
が実行するファジィ推論は第２図、第３図に示すような
ファジィルール、メンバシップ関数に基づいて行えばよ
く、推論結果のうち最大の値を持つ制御装置が切換器２
７によって有効とされる。
（幻発明の効果
以上のようにこの発明の制御システムによればファジィ
推論によって複数の制御装置のうち一つの制御装置を選
択したり複数の制御装置の出力する操作量データを合成
することができるため、複雑な特性を持つ制御対象を円
滑に精度よ（制御することができる。この場合において
切り換えや合成比の決定をファジィ推論によって行うた
め、複雑な数値演算式を構成する必要がなく熟練技術者
のノウハウとなっているアルゴリズムをそのまま表現し
て制御装置を構成することができる。これにより簡略な
装置構成で高い制度の制御が可能となる。
推論によって複数の制御装置のうち一つの制御装置を選
択したり複数の制御装置の出力する操作量データを合成
することができるため、複雑な特性を持つ制御対象を円
滑に精度よ（制御することができる。この場合において
切り換えや合成比の決定をファジィ推論によって行うた
め、複雑な数値演算式を構成する必要がなく熟練技術者
のノウハウとなっているアルゴリズムをそのまま表現し
て制御装置を構成することができる。これにより簡略な
装置構成で高い制度の制御が可能となる。
第１図はこの出願の請求項１の実施例である制御システ
ムを示すブロック図、第２図、第３図は同制御システム
において用いられるファジィル−ルおよびメンバシップ
関数を示す図、第４図はこの出願の請求項２の実施例で
ある制御システムの構成を示すブロック図である。 ２−１〜２−ｎ−制御装置、 ３−１〜３−ｎ−ゲート回路、 ５−制御対象、８−ファジィ演算器、 ９−ゲイン設定器、 ２０−１〜２Ｏ−ｎ−スイッチング回路、２１−１〜２
ｌ−ｎ−制御装置、 ２３−制御対象、２６−ファジィ演算器、２７−切換器
。
ムを示すブロック図、第２図、第３図は同制御システム
において用いられるファジィル−ルおよびメンバシップ
関数を示す図、第４図はこの出願の請求項２の実施例で
ある制御システムの構成を示すブロック図である。 ２−１〜２−ｎ−制御装置、 ３−１〜３−ｎ−ゲート回路、 ５−制御対象、８−ファジィ演算器、 ９−ゲイン設定器、 ２０−１〜２Ｏ−ｎ−スイッチング回路、２１−１〜２
ｌ−ｎ−制御装置、 ２３−制御対象、２６−ファジィ演算器、２７−切換器
。
Claims (2)
- （１）同一の制御対象に関するデータが入力され、それ
ぞれ独立して操作量データを出力する複数の制御装置と
、 これら複数の制御装置が出力する操作量データの合成比
をファジィ推論によって求めるパラメータ決定手段と、 前記パラメータ決定手段が決定したパラメータに基づき
前記複数の制御装置が出力した操作量データを合成して
一つの操作量データを生成する合成手段と、 を設けたことを特徴とする制御システム。 - （２）制御対象に関するデータが入力されたとき、それ
ぞれ独立して操作量データを出力する複数の制御装置と
、 これら複数の制御装置のうち、制御対象に関するデータ
を入力する制御装置をファジィ推論によって決定する選
択手段と、 を設けたことを特徴とする制御システム。
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237862A JPH03100702A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 制御システム |
| AT90910188T ATE150185T1 (de) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Unscharfe steuervorrichtung mit der fähigkeit eine regel und ihr betriebsverfahren zu wechseln und ein durch unscharfe inferenz schaltgesteuertes steuersystem und sein steuerverfahren |
| CA002062742A CA2062742C (en) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Fuzzy control apparatus in which rules can be changed, method of operating same, control system in which changeover is controlled by fuzzy reasoning, and method of controlling thesame |
| EP95116503A EP0695981A3 (en) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Fuzzy logic control device in which the rules can be changed and method for implementing it, control system in which the switching operations are controlled by fuzzy logic and control method thereof |
| AU59367/90A AU5936790A (en) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Fuzzy control apparatus capable of changing rule and its operation method, and control system switch-controlled by fuzzy inference and its control method |
| KR1019910701418A KR950014723B1 (ko) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | 룰 변경이 가능한 퍼지제어장치 및 그 동작방법과 퍼지추론에 의하여 절환제어되는 제어시스템 및 그 제어방법 |
| US07/793,443 US5515476A (en) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Fuzzy control apparatus in which rules can be changed, method of operating same, control system in which changeover is controlled by fuzzy reasoning, and method of controlling the same |
| ES90910188T ES2100172T3 (es) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Aparato de control difuso capaz de cambiar una regla y su metodo de funcionamiento, y sistema de control controlado por conmutacion por inferencia difusa y su metodo de control. |
| DE69030190T DE69030190T2 (de) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Unscharfe steuervorrichtung mit der fähigkeit eine regel und ihr betriebsverfahren zu wechseln und ein durch unscharfe inferenz schaltgesteuertes steuersystem und sein steuerverfahren |
| SU5011569A RU2110826C1 (ru) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Способ формирования нечеткого управляющего воздействия, устройство для его реализации, способ управления и система для его реализации (варианты) |
| PCT/JP1990/000887 WO1991003775A1 (fr) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Dispositif de commande floue pouvant changer de regle et son procede de fonctionnement, et systeme de commande gere par commutation par inference floue et son procede de commande |
| EP90910188A EP0489913B1 (en) | 1989-08-31 | 1990-07-10 | Fuzzy control apparatus capable of changing rule and its operation method, and control system switch-controlled by fuzzy inference and its control method |
| US08/600,367 US5719999A (en) | 1989-08-31 | 1996-02-13 | Fuzzy control apparatus in which rules can be changed, method of operating same, control system in which changeover is controlled by fuzzy reasoning, and method of controlling the same |
| US08/975,904 US5895458A (en) | 1989-08-31 | 1997-09-15 | Apparatus and method in which control rules can be changed during fuzzy reasoning operations and control system and method in which changeover is controlled by fuzzy reasoning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237862A JPH03100702A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03100702A true JPH03100702A (ja) | 1991-04-25 |
Family
ID=17021521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1237862A Pending JPH03100702A (ja) | 1989-08-31 | 1989-09-13 | 制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03100702A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05303405A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | プロセス制御装置 |
| JPH0643905A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Yamatake Honeywell Co Ltd | プロセス制御装置 |
-
1989
- 1989-09-13 JP JP1237862A patent/JPH03100702A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05303405A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | プロセス制御装置 |
| JPH0643905A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Yamatake Honeywell Co Ltd | プロセス制御装置 |
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