JPH04118703A - 適応制御装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、動特性が未知または時間とともに変化する制
御対象に対して、制御対象の入出力信号から動特性を推
定し、それに応じてコントローラの制御定数を自己調節
する機能を持つ適応制御装置に関する。

（従来の技術） 動特性が未知または時間や環境条件とともに刻々と変化
するプラントでは、通常のＰＩＤ制御系などのように制
御定数を一定にしてコントロールする方式を採用すると
良好な制御性能が得られないばかりか、ときには不安定
になることさえある。

そこで、このようなプラントを制御する場合には、制御
対象の人出力信号がら動特性を逐次推定し、それに応じ
てコントローラの制御定数を自己調節して制御系を常に
適切な状態に保つことができる適応制御系か使用されて
いる。この適応制御系の代表的なものとしては、ＰＩＤ
オートチューニングコントローラ、セルフチューニング
レギュレータ（ＳＴＲ）　、モデル規範形適応制御系（
ＭＲＡＣ５）などが挙げられる。

しかしながら、これらの適応制御系には、実用化に際し
て以下のような問題点か指摘されている。

すなわち、制御対象に寄生要素（ｕｎｉｏｄｅｌｅｄ　
ｄｙｎａ−ｎ＋ｉｃｓ　）がある場合、適応制御系が不
安定になることがある。また、制御対象か急激に特性変
化した場合に適応動作が追従しきれず、−時的に制御応
答が乱れることがある。さらに、適応制御の起動時や、
入出力信号が長い時間一定のときや、観測ノイズあるい
は外乱がプロセスに加わったときなとにおいて、制御対
象の動特性の推定が十分でないときには、−時的に制御
系が不安定になり、過大な入力を生じたり、制御応答が
大きく乱れたりすることかある。このような現象が起こ
ることは、たとえば、Ｃ、Ｅ、　Ｒｏｈｒｓ、　Ｌ、　
Ｖａｌａｖａｎｌ、　Ｎ、　ＡＬｈａｎｓ、　Ｇ、　５
ｔｅｌｎ著、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｖｅｒｉｒｃａｔ
＋ｏｎｏｒ　ｕｎｄｅｓｉｒａｂｌｅ　ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ　ｏｒｄｉｒｅｃｔ　ｍｏｄｅｌｒｅｒｅｒｅｎ
ｃｅ　　ａｄａｐＬｊｖｅ　　ｃｏｎｔｒｏｌ　　ａｌ
ｇｏｒｉｔｌｖｓ、Ｐｒｏｃ。

２０Ｌｈ　ＩＥｃｌＥ　ＣＤＣ，手積Ｐ　１２７２〜１
２８４　（１９８１年）や、藤井、水野著：ディジタル
適応制御の理論と応用、システムと制御、Ｖｏｌ、３０
．　ｈ１２．　ｐ、ｐ、７２７−７３７（１９８６年）
などに詳しく説明されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如く、従来の適応制御系では、動特性が未知であ
ったり、変動するプロセスの制御には有効であるが、制
御対象に寄生要素が存在する場合、制御対象に急激な特
性変化が生じた場合、適応制御系の起動時や人出力信号
が長時間変化しない場合、ノイズや外乱等が加わった場
合に、制御系が不安定になったり、−時的に制御応答が
乱れるなどの問題点があった。

そこで本発明は、これらの問題点を解消できるロバスト
な適応制御装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、制御対象の入力
信号と出力信号とから上記制御対象の動特性パラメータ
を推定し、この推定されたパラメータに基いて制御定数
を算出し、この制御定数と上記制御対象の出力信号と上
記制御対象の目標値信号とに基いて前記入力信号を算出
して出力する適応制御装置において、現時点から一定時
間長たけ遡った時点までの間に得られた動特性パラメー
タを格納する動特性パラメータ記憶部と、この動特性パ
ラメータ記憶部に格納されている全ての動特性モデルに
対して制御系が安定となる制御定数を算出する制御定数
算出手段とを備えている。

さらに詳しく説明すると、制御定数算出手段では、一つ
の例として、現在推定した動特性パラメータに基いて適
切な制御定数を算出し、その制御定数をコントローラに
セットした場合に制御系が安定になるか否かを動特性パ
ラメータ記憶部に記憶されている全ての動特性パラメー
タに関して調ベている。これには、 （ａ）それぞれの動特性パラメータで表現される制御対
象の動特性モデルと、コントローラの制御定数とから、
閉ループ系の極を算出し、その位置で安定性を判別する
方法と、 （ｂ）それぞれの動特性パラメータから対応する制御対
象の周波数応答を求め、コントローラの周波数応答とか
ら制御系の一巡伝達関数を算出し、安定余裕を求めるこ
とにより、安定性を判別する方法とがある。

そして、制御系が安定にならない動特性パラメータか１
つでもあった場合には、コントローラの制御定数の更新
を行なわず、次の適応動作まで待つ。全てについて安定
な場合のみ、その制御定数をコントローラにセットする
ようにしている。

また、制御定数算出手段では、他の例として、現在、動
特性パラメータ記憶部に記憶されている全ての動特性パ
ラメータに対応する制御対象の動特性モデルに対し、安
定となる制御定数を算出し、その制御定数をコントロー
ラにセットする。このような制御定数の算出方法として
は、それぞれの動特性パラメータから制ｇ１１対象の周
波数応答を算出し、 （Ｃ）それぞれの周波数応答の最大ゲインの包絡線およ
び最大位相推移の包絡線を真の制御対象のゲインおよび
位相特性曲線であるとみなし、それに対して安定となる
制御定数を求める方法と、（ｄ）それぞれの周波数応答
Ｇ’（ｊω）（たたし、ｉ−１，２，・・・ｎ、ωは角
周波数、ｊは虚数単位）に対し、その中心となる周波数
応答Ｇ。（ＪＪ）および、 Ｗｑ　　（ｊω）　　ｌ　≧　ｌ　Ｇｏ　　（ｊω）Ｉ
Ｇ’（ｊ　　ω）Ｇｏ（ＪＪ）） （ただし、ｉ　−１，２，３，・・・、ｎ）、■ωを満
たす、｜Ｗ３（ｊω）を求め、Ｈ無限大制御理論（たと
えば、Ｂｒｕｃｅ　Ａ、　Ｆｒａｎｅｉｓ著、Ａ　Ｃｏ
ｕｒｓｅ　１ｎＩＩ　ｏｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｔｂｅｏ
ｒｙ、　　Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　−Ｖｅｒｌａｇ社Ｌｅｅ
Ｌｕｒｅ　ＮｏＬｅｓ　ｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ
　Ｉｎｒｏ＋ａ＋ａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｓ参照）を用い
て、 ＷｉＵω）１≧１Δ（Ｓ）１．−ｊ（ＪＪを満たす全て
の誤差伝達関数Δ（ｓ）に対し、Ｇ０（ｓ）（１＋Δ（
Ｓ）） で表わされる制御対象の伝達関数に対して安定となる制
御定数を求める方法とかある。

（作　用） 適応制御系に関する前述した種々の問題は、制御対象の
動特性パラメータが十分正確に推定されていないにも関
わらず、それに基いて算出した制御定数をコントローラ
にセットしてしまうために生じるものである。

これに対し、本発明の適応制御装置では、現時点から一
定時間長だけ遡った時点までの間に推定された全ての動
特性パラメータに対応する動特性モデルに対して、安定
となる制御定数を算出し、この制御定数を用いるように
しているので、制御対象の動特性の変動性、不確定性、
あいまいさを考慮した制御を行うことができる。この結
果として、制御対象に寄生要素が存在する場合や、制御
対象に急激な特性変化が生じた場合や、適応制御の起動
時や、入出力信号が一定であった場合や、ノイズや外乱
によって起こる動特性パラメータの不確定性に対してロ
バスト（頑強）な制御系を実現できる。

特に、制御定数算出手段において、前述した（ｃ）の方
法を採用した場合には、制御対象の動特性変化に対して
効果的に対処できる。すなわち、（ｃ）の方法では、制
御対象の動特性の変化幅を過去に推定した動特性パラメ
ータより周波数特性として求める。各動特性パラメータ
より求められた周波数応答曲線群は第２図のようになる
。過去に推定した動特性パラメータから求めたゲイン特
性曲線群および位相特性曲線群は、図中、Ｅ、Ｆで示す
ように動特性の不確定性を表現する帯になる。

この中て最大ゲイン包絡線Ｘおよび最大位相推移包絡線
Ｙをそれぞれゲイン特性および位相特性とする動特性モ
デルＧ　　（ｊω）を求めておけば、真の制御対象の周
波数特性は、ゲイン、位相推移ともに必らずＧ　　（ｊ
ω）より小さくなる。

一方、第３図に示すような閉ループ系の安定性はナイキ
ストの安定判別定理より、制御偏差ｅから制御ｆｆ１ｙ
までの一巡伝達関数 １　（ｊω）−Ｃ（ｊω）・Ｇ（ｊω）（ただし、Ｃ（
ｊω）、Ｇ（ｊω）はそれぞれコントローラ、制御対象
の周波数応答関数） により表現される第４図に示すベクトル軌跡において、
ゲイン余裕α、位相余裕βで決定される。

制御対象の周波数特性としてＧ（ｊω）の代わりに、前
述のＧ　　（ｊω）を用い、これに対して安定となるコ
ントローラＣ（ｊω）を算出すれば、真の制御対象Ｇ（
ｊω）に対する一巡伝達関数のゲイン余裕、位相余裕は
、Ｇ　　Ｕω）に対するそれらより大きくなり、実際の
制御系は必ず安定になる。したがって、制御対象の動特
性変化に対しロバストな制御系を得ることができる。

また、制御定数算出手段において、前述した（ｄ）の方
法は、たとえば先に挙げた参考文献等で知られているＨ
無限大制御と呼ばれるロバスト制御系の設計法を利用し
たもので、制御対象の周波数特性を Ｇ（ｊω）−Ｇ。（ｊω）１１＋Δ（ｊω））と表イフ
シ、Ｇ０（ｊω）を代表的な特性、Δ（ｊω）を特性の
変動分として設計に用いることにより、制御対象の動特
性変動を７［容するロバストな制御系を設＝１できる。

以上のような適応制御系を用いることにより、制御対象
の動特性の不確定性に対してロバストな制御系を実現で
き、これまでの適応制御系の問題点を克服できる。

（実施例〕 以下、図面を参照しながら実施例を説明する。

第１図には本発明の一実施例に係るロバスト適応制御装
置の概略構成が示されている。

図中、１は制御対象で、２はこれを制御するためのコン
トローラを示している。

コントローラ２としては、一般に、次の関係を満たすも
のが用いられている。

ｕ（ｋ）　＝　ｃ　（ｚ−’）Ｉｒ（ｋ）−ｙ（ｋ）１
ｕ（Ｌ）　−ｕ（ｋ）　　　　（ｋ　ｒ≦ｔ＜　（ｋ＋
１）ｒ）ただし、ｕ（Ｌ）は操作量、ｕ（ｋ）、　ｒ（
ｋ）、　ｙ（ｋ）はそれぞれ操作量、目標値、制御量の
サンプル値、τはサンプリング周期、ｚ−１は時間推移
演算子、ｃ（ｚ’）はｚ−１の有理多項式である。また
コントローラを２自由度系にして、 ｕ（ｋ）　　−ｃ、（ｚ−’）ｒ（ｋ）＋ｃｚ（ｚ−’
）ｙ（ｋ）とすることも可能である。ここで、ｃ（ｚ−
１）又は（＋　（ｚ−’）、　ｃ２（ｚ−’）の有理多
項式係数が制御定数である。

図中３は動特性パラメータ推定部を示している。

この動特性パラメータ推定部３は、制御対象１の入出力
信号ｕ（ｔ）、　ｙ（ｔ）をサンプリング周期τでサン
プリングして信号系列ｕ（ｋ）、　　ｙ（ｋ）とし、こ
れに基いて制御対象１の動特性モデルとして次式を推定
する。

ここで、動特性パラメータθ−（ａ＋＋　ａｚ、・・・
”’　ｂＯ１ｂ＋、”’＋　Ｌｌ＋＋り　”は逐次形最
小２乗法により以下の様に推定される。

初期値として、 θ＋ｏｒ　−［０、・・・、０］Ｔ ｙ（ｋ）　　−υ（ｋ）　　−〇　（ｋ　≦０　）ｒ　
ｔｏ）−αＩ　　　　（＋は単位行列、αは大きλ＝０
、９９な正の数） を与えておき、ｋ−１，２，３・・・について、ψ（ｋ
）　＝　［ｙ（ｋ−１）、ｙ（ｋ−２）、−ｙ（ｋ−ｎ
）、ｕ（ｋ−Ｊ’）。

ｕ（ｋ−４−１）、　　・−ｕ（ｋ−ｆ−ｒｎ）コ　７
ε（ｋ）−ｙ（ｋ）−θＴ（ｋ−１）ψ（ｋ）θ（ｋ）
−〇（ｋ−１）＋ （ｒ　（ｋ−１）−ψ（ｋ）　ε（ｋ）　ｌ　／（ｌ＋
ψ”　（ｋ）　ｒ　（ｋ−１）ψ（ｋ））ｒ　（ｋ）　
−（１／λ）　　［ｒ　（ｋ−１）−ｉ　ｒ　（ｋ−１
）ψ（ｋ）　ψ”　（ｋ）　ｒ　（ｋ−１）　１／　ｔ
λ＋　ψ（ｋ）　ψＴ（ｋ）　ｒ（ｋ−１）　１を：１
゛算する。

図中、４は動特性パラメータ管理部である。この動特性
パラメータ管理部は、動特性パラメータ推定部３て推定
された動特性パラメータを外部からの指令Ｑあるいは一
定周期ｎ。τ（ｎｏは整数、τはサンプリング周期）毎
に動特性パラメータ記憶部５へ格納する。また、動特性
パラメータ記憶部５に格納されている動特性パラメータ
の中で、最大時間長ｊｉ’ｏ　ｎｏτ（Ｎｏは整数）よ
り以前に格納された動特性パラメータを消去する。した
がって、動特性パラメータ記憶部５には、現在から過去
にわたる動特性パラメータ θ（ｋ）、θ（ｋ−ｎ、　）、θ（ｋ−２ｎｏ　）θ（
ｋ−，２ＱｎＯ） が格納されていることになる。

図中、６は制御定数算出部である。この制御定数算出部
６は動特性パラメータ記憶部５に格納されている動特性
パラメータタを用い、外部からの指令しにより、以下の
（ｉ）〜（ｉｖ）のいずれかの方法を選択して制御定数
を算出し、これをコントローラ２ヘセツトする。

（１）第１の方法 動特性パラメータ記憶部５の中の最新の動特性パラメー
タ θ（ｋ）　　”　　［ａ　　、ａ２．−ａｎ、ｂ６．ｂ
＋−ｂｍｌ　　”に対して、次のようにして制御定数を
求める。

Ａ（ｚ−リ−１＋ａ、ｚ”＋　　・　＋ａｎｚ−０Ｂ　
　（ｚ−１）　ｗｅ　ｂｏ＋ｂ、　ｚ−’＋・＝　＋１
）ＩＴ、ｚ−’＝　Ｂ”（ｚ　’）Ｂ−（ｚ　’） とおく。ただし、Ｂ＋（ｚ””）は■”次モニック多項
式で、Ｂ（Ｚ）−０の根の実数部は全て正であり、Ｂ（
ｚｉはｇ！−次多項式で、Ｂ−（ｚ−）−０の根の実数
部は全て負であるとする。

また、閉ループ系の極配置を表わす、多項式％式％ （たｔごし、ｎｄ≦ｎ＋！十膳十−１）および規範モデ
ル Ｇ　Ｉｎ（７，−’）　−Ｚ−’　（Ｂ　１（ｚ−’）
　／　Ａ　５（ｚ−’＞　１Ａ　ｍ（ｚ−’）　　ｗ−
１＋ａｌ′ｎＺ−’＋　＋＋　＋ａ層、、　ｚ−”Ｂ＋
ｎ（ｚ−’）　　−ｂ。＋ｂ　　ｚ−’＋−＝　”Ｌ）
ｒＴｍ　ｚ−”が用意しておく。次に、 Ｄ　（ｚ””）　−Ａ　（ｚ−’）Ｒ（ｚ　’）＋　Ｚ
−’　　Ｂ”　（ｚ−’）　　Ｓ　（ｚ’）を満たす Ｒ（ｚ）−１＋ｒｚ＝＋・ｒｎ、ｚ−”　　　（ｎｒ−
ｆ＋ｍ−１）Ｓ（ｚ−’）−ｓｏ＋ｓ、ｚ−’＋−＝ｓ
、、ｚ−ｎＳ（ｎｓ−ｎ−１）を求めると、制御則は、 ｕ（ｋ）＝　ＩＤ　（ｚ−’）ｙ　　（ｋ＋ｉ’）−Ｓ
　（ｚ−’）ｙ　（ｋ）　１／　（Ｂ”−（ｚ−’）　
Ｒ’　（ｚ　’）まただし、ｙ　　（ｋ＋ｆ）−Ｂ　５
（ｚ−’）ｒ（ｋ）　／　Ａ　ｍ（ｚ−’）で与えられ
る。

次に、このときの閉ループ系の安定性を過去の動特性パ
ラメータθ（ｋ−ｎｏ　）、θ　（ｋ−２ｎｏ　）　、
−θ（ｋ−Ｎｏｎｏ）についての以下のようにして調べ
る。

θ（ｋ−ｉｎ　ｏ　）　　　（ただし、ｉ　＝　１．２
．−　、Ｎｏ）に対応する制御対象の動特性モデルを とする。このとき、制御系は、 ｙ　（ｋ）　　−（Ｂ’　（ｚ””）　　Ｄ　（ｚ−’
）ｙＭ（ｋ＋ｉ’−１＋’）　ｌ　　／（Ｂ−（ｚ−’
）　Ｒ（ｚ−’）Ａ’　（ｚ−’）＋　Ｚ−’　Ｂ’　
（ｚ−’）Ｓ　（ｚ−’））となり、この分母多項式の
根が、複素平面単位内にあれば安定である。全ての動特
性パラメータθ（ｋ−１ｎｏ）について、制御系が安定
であれば、算出した制御定数をコントローラ２にセット
する。

（目）第２の方法 第１の方法と同様に、制御定数を求めた後、過去の動特
性パラメータθ（ｋ−３ｎｏ）に対し、制御系の一巡伝
達関数 （０≦ω≦πｌ　τ） を求め、そのベクトル軌跡（第４図）から安定余裕（ゲ
イン余裕α１、位相余裕βｉ）を求め、町〉α０ β■　〉β０ てあれば安定と判断する。ａＯ＋　　β０はしきい値、
たとえばα０−８ｄＢ、βｏ−４０°とする。全ての動
特性パラメータθ（ｋ−１ｎｏ）に対し安定であれば、
算出した制御定数をコントローラ２にセットする。

（１１１）第３の方法 動特性パラメータ記憶部５に格納されている全ての動特
性パラメータに対応する動特性モデル（ただし、１−０
．１．２．・・・、ム）について、周波数応答関数 （０≦ω≦π／　τ） を求め、最大ゲイン特性 Ｇ　　（ｊω）　　１−ｓａｘｌ　Ｇ’（ｊ　ω）１−
１．２．・・・、ジ。

最大位相推移 ７Ｇ　　（ｊω）　−ａａＸ　　（−ＺＧ’（ｊ　ω）
　１ｊ＝１．２．・・・、ｉ。

を求める。この周波数応答関数Ｇ　”　（ｊω）を用い
て、以下に述べるステップ１〜７にしたがって２自由度
ＰＩＤコントローラ の制御定数に、ｒｏ、ｒ、　、ｒ、を求める。

まず、制御系の特性を指定するために、望ましい安定余
裕（ゲイン余裕ＧＭ、位相余裕φＭ　）を与えておく。

たとえば、ＧＭ ｉｄＢ また　φＨ ４５′″ については ５０Ｍ　　≦２０ｄＢ程度に、 については ≦φ８　≦８０　　程度に設定する。

ステップ１ １Ｇ　　　（ｊω）−−１８０” つける。

ｌＧ　　　（ｊω）−−９０。

となる周波数ω＋ｇｏを見 となる周波数ω、０を見つ ける。

ステップ２ 設＝１周波数ω　−ω、０と設定する。

＊ ステップ３ フィードバックゲインら、積分ゲインに式より算出する
。

ｆｇ−［ｔａｎ　φＭ　　　５ｉｎｋｌＧ　　（ｊω＊
　）！／ＩＧ（ｊω＊）Ｉ］ −［ｅｏｓｌ−ＺＧ　　（ｊω＊）） ／ＩＧ（ｊω＊）１］ ｋ−ω・ｓｉｎ　　（−１０（ｊω＊）１＊ ／　Ｉｃｏｓφ、　　　ｌ’Ｇ　　（ｊω＊）を次 ステップ４ ωゆくωＧくω１１１０の範囲の中で、ｆ（、＋ｃｏｓ
　ｔＺＧ　　（ｊωＧ）１／ＩＣＵωＧ）ｌ−０ を満たすωＧ　を探す。

ＧＭ（ωＧ）−１０（ｊω（３）ｌ・ｋ／　［ω（３−
５ｉｎ　　ｌＺＧ　　（ｊω（３））］を求める。

ＧＭ　（ωＧ）＋＜１０” ならば、ω　−ωヤ・０．９としてωゆを少し減＊ 少させてステップ３へ戻る。

ステップ６ フイードフオワードゲインｒ會を次式によって求める。

「１−ｋ・β・ω＊−ま ただし、βは０．０〜０．５程度に設定された定数であ
る。

ステップ７ ｒ、を ｆ−ｒ、　／４ｋ　　として求める。

求めたパラメータをコントローラ２にセットする。コン
トローラ２の内部では次式によって操作ｆｆｉ　ｕ　（
ｋ）が計算される。

ｕ（ｋ）＝　　（ｒ　ｋ）　Ｉｒ（ｋ）−ｙ（ｋ）ｌ　
／　（１−ｚ月十ｆｔｒ（ｋ）−１’ｏ　ｙ（ｋ）−ｆ
＋　１ｙ（ｋ）−ｙ（ｋ−１）ｌ／τ（１ｖ）第４の方
法 第３の方法と同様にして求められた周波数応答関数Ｇ　
　（ｊω）（ただし、１−０．１．２．・・・、）に対
して、これらを代表する伝達関数 および、誤差周波数応答関数 ΔＩ（ｊω）−Ｇ０（ｊω）ｔＧ’（ｊω）−Ｇ０（ｊ
ω）） （ただし、１−０．１．２．・・・、Ω０）を求める。

さらに、 Ｗ、（ｊω）１≧１Δ　（ｊω） （ただし、ｌ−ロ＋Ｌ２．”・、　ｆｌ（３）、’ｌｔ
ｉを満たす、伝達関数Ｗ３（ｓ）を求める。このとき、
Ｈ無限大制御理論により、 を満たすコントローラ伝達関数Ｃ（Ｓ）を求め、その係
数を制御定数としてコントローラ２にセットする。ここ
で、ｌ　　ｌｏｏはＨ無限大ノルム、Ｐは正のスカシで
、できるだけ大きな値、Ｗ、　（ｓ）は、で与えられる
規範モデルである。

以上の（１）〜（ｉｖ）のいずれかの方法が実行され、
制御定数算出部６で求めた制御定数がコントローラ２ヘ
セツトされることにより、ロバストな適応制御が実現さ
れる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、従来の適応制御
系で問題となっていた、制御対象の寄生要素、時変性、
適応制御系の起動や入出力信号が長時間一定であること
、外乱、ノイズによる動特性パラメータの不確定性など
に起因する不安定化現象を防ぐことができ、ロバスト（
頑健）な適応制御系を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る適応制御装ばの概略構
成図、第２図は過去に推定された動特性パラメータによ
り表現される制御対象の周波数特性およびその変動幅を
示す図、第３図は一般的な制御系の構成を示す図、第４
図は第３図の制御系の一巡伝達関数のベクトル軌跡およ
び安定の度合を表わすゲイン余裕、位相余裕の定義を示
す図である。 １・・・制御対象、２・・・コントローラ、３・・・動
特性パラメータ推定部、４・・・動特性パラメータ管理
部、５・・・動特性パラメータ記憶部、６・・・制御定
数算出部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御対象の入力信号と出力信号とから上記制御対
   象の動特性パラメータを推定し、この推定されたパラメ
   ータに基いて制御定数を算出し、この制御定数と上記制
   御対象の出力信号と上記制御対象の目標値信号とに基い
   て前記入力信号を算出して出力する適応制御装置におい
   て、現時点から一定時間長だけ遡った時点までの間に得
   られた動特性パラメータを格納する動特性パラメータ記
   憶部と、この動特性パラメータ記憶部に格納されている
   全ての動特性モデルに対して制御系が安定となる制御定
   数を算出する制御定数算出手段とを具備してなることを
   特徴とする適応制御装置。
2. （２）前記制御定数算出手段は、最新の動特性パラメー
   タ推定値に基いて制御定数を算出し、この算出された制
   御定数が前記動特性パラメータ記憶部に格納されている
   全ての動特性モデルに対して制御系を安定させると判定
   された場合のみ、算出した上記制御定数を採用している
   ことを特徴とする請求項１に記載の適応制御装置。
3. （３）前記制御定数算出手段は、前記動特性パラメータ
   記憶部に格納されている全ての動特性モデルから対応す
   る周波数応答曲線を求め、その周波数応答曲線群のゲイ
   ン曲線の最大値に関する包絡線と、位相曲線の最小値に
   関する包絡線とを制御対象の周波数応答曲線とみなし、
   それに基いて制御定数を算出していることを特徴とする
   請求項１に記載の適応制御装置。
4. （４）前記制御定数算出手段は、前記動特性パラメータ
   記憶部に格納されている全ての動特性モデルに対応する
   周波数応答曲線Ｇ（ｊω）（ただし、ｉ＝０、１、２、
   ・・・）を求め、これらを代表する制御対象の伝達関数
   Ｇ＿０（ｓ）および ｜Ｗ＿３（ｊω）｜≧｜Ｇ■（ｊω）・ ｛Ｇ＾ｉ（ｊω）−Ｇ＿０（ｊω）｝｜ （ただし、ｉ＝０、１、２、・・・）、■ωを満たす誤
   差伝達関数Ｗ＿３（ｓ）を求め、Ｇ＿０（ｓ）とＷ＿３
   （ｓ）を用いて、Ｈ無限大制御理論に基いて制御定数を
   算出していることを特徴とする請求項１に記載の適応制
   御装置。