JPH03100702A - 制御システム - Google Patents

制御システム

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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
Authority
JP
Japan
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control
manipulated variable
variable data
fuzzy
control system
Prior art date
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Pending
Application number
JP1237862A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobutomo Matsunaga
信智 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
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Priority to DE69030190T priority patent/DE69030190T2/de
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Priority to CA002062742A priority patent/CA2062742C/en
Priority to PCT/JP1990/000887 priority patent/WO1991003775A1/ja
Priority to KR1019910701418A priority patent/KR950014723B1/ko
Priority to EP90910188A priority patent/EP0489913B1/en
Priority to ES90910188T priority patent/ES2100172T3/es
Priority to US07/793,443 priority patent/US5515476A/en
Priority to SU5011569A priority patent/RU2110826C1/ru
Priority to AT90910188T priority patent/ATE150185T1/de
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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。

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。
(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。
(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。
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。
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。
(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。
(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。
(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。
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。
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。
(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。
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。
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)。
(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。
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。
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。
(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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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。
JP1237862A 1989-08-31 1989-09-13 制御システム Pending JPH03100702A (ja)

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
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
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.
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
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
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
KR1019910701418A KR950014723B1 (ko) 1989-08-31 1990-07-10 룰 변경이 가능한 퍼지제어장치 및 그 동작방법과 퍼지추론에 의하여 절환제어되는 제어시스템 및 그 제어방법
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
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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
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)
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
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

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JP1237862A JPH03100702A (ja) 1989-09-13 1989-09-13 制御システム

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JPH03100702A true JPH03100702A (ja) 1991-04-25

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ID=17021521

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JP1237862A Pending JPH03100702A (ja) 1989-08-31 1989-09-13 制御システム

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JP (1) JPH03100702A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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