JPH04218802A - ハイブリッド制御装置 - Google Patents
ハイブリッド制御装置Info
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- JPH04218802A JPH04218802A JP40361790A JP40361790A JPH04218802A JP H04218802 A JPH04218802 A JP H04218802A JP 40361790 A JP40361790 A JP 40361790A JP 40361790 A JP40361790 A JP 40361790A JP H04218802 A JPH04218802 A JP H04218802A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積分制御にファジィ推
論制御を加えたハイブリッド制御装置に関する。
論制御を加えたハイブリッド制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近各種制御にファジィ推論制御が採用
されており、燃焼制御等のフィードバック制御において
も、図７の制御系統図に示すような、ＰＩＤ（比例積分
微分）制御にファジィ推論制御を加えたハイブリッド制
御を行うことが考えられる。
されており、燃焼制御等のフィードバック制御において
も、図７の制御系統図に示すような、ＰＩＤ（比例積分
微分）制御にファジィ推論制御を加えたハイブリッド制
御を行うことが考えられる。
【０００３】図７において、１はフィードフォワード（
ＦＦ）制御量出力部、２は比例（Ｐ）制御量出力部、３
は積分（Ｉ）制御量出力部、４は微分（Ｄ）制御量出力
部、６はファジィ（Ｆ）推論制御量出力部であり、フィ
ードフォワード制御量出力部１は、設定データ（目標値
）に基づいてフィードフォワード制御量を出力する。 これに対し、比例制御量出力部２、積分制御量出力部３
のそれぞれは、第１演算部８で算出される制御対象１４
側からの検出データと設定データとの偏差に基づいて比
例制御量、積分制御量のそれぞれを出力し、微分制御量
出力部４は検出データに基づいて微分制御量を出力し、
ファジィ推論制御量出力部６は偏差と偏差微分演算部１
６で得られる偏差微分とを２入力としてファジィ推論を
行ってファジィ推論制御量を出力する。そして、フィー
ドフォワード制御量、比例制御量、積分制御量、微分制
御量のそれぞれの制御量が第２演算部１０で加算され、
その加算された制御量にさらに第３演算部１２でファジ
ィ推論制御量が加算されて操作量が算出され、その操作
量が制御対象１４に与えられるようになっている。
ＦＦ）制御量出力部、２は比例（Ｐ）制御量出力部、３
は積分（Ｉ）制御量出力部、４は微分（Ｄ）制御量出力
部、６はファジィ（Ｆ）推論制御量出力部であり、フィ
ードフォワード制御量出力部１は、設定データ（目標値
）に基づいてフィードフォワード制御量を出力する。 これに対し、比例制御量出力部２、積分制御量出力部３
のそれぞれは、第１演算部８で算出される制御対象１４
側からの検出データと設定データとの偏差に基づいて比
例制御量、積分制御量のそれぞれを出力し、微分制御量
出力部４は検出データに基づいて微分制御量を出力し、
ファジィ推論制御量出力部６は偏差と偏差微分演算部１
６で得られる偏差微分とを２入力としてファジィ推論を
行ってファジィ推論制御量を出力する。そして、フィー
ドフォワード制御量、比例制御量、積分制御量、微分制
御量のそれぞれの制御量が第２演算部１０で加算され、
その加算された制御量にさらに第３演算部１２でファジ
ィ推論制御量が加算されて操作量が算出され、その操作
量が制御対象１４に与えられるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図８はＰＩＤ制御のみ
による整定時においてステップ外乱が発生した際の制御
特性図であり、図９は上記のファジィ推論制御が加えら
れたハイブリッド制御による整定時においてステップ外
乱が発生した際の制御特性図である。ハイブリッド制御
においてはＰＩＤ制御のみの場合に比較してファジィ推
論制御量の働きでオーバーシュートＷは小さく抑えられ
、外乱影響は小さくできるものの、逆に整定までの時間
Ｔが増大する問題が発生する。上記の整定のためには、
一定の積分制御量が必要となり、その積分制御量は図に
おける面積Ｓに相当し、オーバーシュートＷを小さくし
て一定面積Ｓを得るには、上記のように整定時間Ｔが増
大するものである。
による整定時においてステップ外乱が発生した際の制御
特性図であり、図９は上記のファジィ推論制御が加えら
れたハイブリッド制御による整定時においてステップ外
乱が発生した際の制御特性図である。ハイブリッド制御
においてはＰＩＤ制御のみの場合に比較してファジィ推
論制御量の働きでオーバーシュートＷは小さく抑えられ
、外乱影響は小さくできるものの、逆に整定までの時間
Ｔが増大する問題が発生する。上記の整定のためには、
一定の積分制御量が必要となり、その積分制御量は図に
おける面積Ｓに相当し、オーバーシュートＷを小さくし
て一定面積Ｓを得るには、上記のように整定時間Ｔが増
大するものである。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、積分制御とファジィ推論制御とを一体
に行うハイブリッド制御において、オーバーシュートと
整定時間とにおける両特性をともに向上できるように行
ったものである。
たものであって、積分制御とファジィ推論制御とを一体
に行うハイブリッド制御において、オーバーシュートと
整定時間とにおける両特性をともに向上できるように行
ったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、ハイブリッド制御装置を、目標設
定値と制御対象における検出値との偏差に基づいてファ
ジィ推論制御量を出力するファジィ推論制御手段と、前
記ファジィ推論制御手段から得られるファジィ推論制御
量に所定の割合を乗算して積分修正量を算出する修正量
算出手段と、前記積分修正量を加算して前記偏差の積分
制御量を出力する積分制御手段と、前記ファジィ推論制
御手段と積分制御手段とからのそれぞれの制御量を加算
して出力する加算出力手段とからなる構成とした。
的を達成するために、ハイブリッド制御装置を、目標設
定値と制御対象における検出値との偏差に基づいてファ
ジィ推論制御量を出力するファジィ推論制御手段と、前
記ファジィ推論制御手段から得られるファジィ推論制御
量に所定の割合を乗算して積分修正量を算出する修正量
算出手段と、前記積分修正量を加算して前記偏差の積分
制御量を出力する積分制御手段と、前記ファジィ推論制
御手段と積分制御手段とからのそれぞれの制御量を加算
して出力する加算出力手段とからなる構成とした。
【０００７】
【作用】この構成によると、偏差の積分制御量がファジ
ィ推論制御量に基づいて得られた積分修正量が加算され
て得られるので、実質的に積分制御量が増大し、これに
よりファジィ推論制御量で補正が行われてオーバーシュ
ートが小さく抑えられる状態において、整定時間も短縮
されるようになる。
ィ推論制御量に基づいて得られた積分修正量が加算され
て得られるので、実質的に積分制御量が増大し、これに
よりファジィ推論制御量で補正が行われてオーバーシュ
ートが小さく抑えられる状態において、整定時間も短縮
されるようになる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の制御系統図である。本発明
のハイブリッド制御装置における制御動作は、総てマイ
クロコンピュータによりソフトウエア処理されるもので
ある。
に説明する。図１は本発明の制御系統図である。本発明
のハイブリッド制御装置における制御動作は、総てマイ
クロコンピュータによりソフトウエア処理されるもので
ある。
【０００９】本発明における基本構成は従来例に示すも
のと同様であるので、その説明は省略する。ファジィ推
論制御量出力部６がファジィ推論制御手段を、第３演算
部１２が加算出力手段を形成する。
のと同様であるので、その説明は省略する。ファジィ推
論制御量出力部６がファジィ推論制御手段を、第３演算
部１２が加算出力手段を形成する。
【００１０】そして、本発明では、ファジィ推論制御量
出力部６から得られるファジィ推論制御量に所定の割合
を乗算して積分修正量を算出する修正量算出手段として
の修正量算出部２０が設けられるとともに、従来の積分
制御量出力部に変わって上記積分修正量を加算して偏差
の積分制御量を出力する積分制御手段としての積分制御
量出力部２１を備える点に特徴を有するものである。
出力部６から得られるファジィ推論制御量に所定の割合
を乗算して積分修正量を算出する修正量算出手段として
の修正量算出部２０が設けられるとともに、従来の積分
制御量出力部に変わって上記積分修正量を加算して偏差
の積分制御量を出力する積分制御手段としての積分制御
量出力部２１を備える点に特徴を有するものである。
【００１１】上記の修正量演算部２０は、ファジィ推論
制御量出力部６から得られるファジィ推論制御量ＵＦｋ
に、例えば制御対象１４の入力の際の無駄時間Ｌの逆数
である １／ＬをかけたＵＦｋ／Ｌを積分修正量として
算出する。そして、積分制御量出 力部２１は、積分ゲ
インＫＩに今回得られる偏差ｅｋをかけたＫＩ・ｅｋに
、対応する上記のＵＦｋ／Ｌと前回までの累積積分制御
量ＵＩｋ−１を加えた積分制御量であるＵＩｋ＝ＫＩ・
ｅｋ＋ＵＦｋ／Ｌ＋ＵＩｋ−１を出力するように構成さ
れている。上記の積分修正量は、ファジィ推論制御量Ｕ
Ｆの小さな割合で、しかも制御対象１４の特性に対応す
るような値となるべくファジィ推論制御量ＵＦｋに、例
えば 制御対象１４の入力の際の無駄時間Ｌの逆数であ
る１／ＬをかけたＵＦｋ／Ｌとしているもので、他の算
出方法によって得てもよい。
制御量出力部６から得られるファジィ推論制御量ＵＦｋ
に、例えば制御対象１４の入力の際の無駄時間Ｌの逆数
である １／ＬをかけたＵＦｋ／Ｌを積分修正量として
算出する。そして、積分制御量出 力部２１は、積分ゲ
インＫＩに今回得られる偏差ｅｋをかけたＫＩ・ｅｋに
、対応する上記のＵＦｋ／Ｌと前回までの累積積分制御
量ＵＩｋ−１を加えた積分制御量であるＵＩｋ＝ＫＩ・
ｅｋ＋ＵＦｋ／Ｌ＋ＵＩｋ−１を出力するように構成さ
れている。上記の積分修正量は、ファジィ推論制御量Ｕ
Ｆの小さな割合で、しかも制御対象１４の特性に対応す
るような値となるべくファジィ推論制御量ＵＦｋに、例
えば 制御対象１４の入力の際の無駄時間Ｌの逆数であ
る１／ＬをかけたＵＦｋ／Ｌとしているもので、他の算
出方法によって得てもよい。
【００１２】次に、上記構成のハイブリッド制御装置に
おける制御動作を図２のフローチャートを参照して簡略
に説明する。
おける制御動作を図２のフローチャートを参照して簡略
に説明する。
【００１３】まず、制御対象１４からの検出データが与
えられると（ステップ１）、検出データと設定データ（
目標値）との偏差を算出し（ステップ２）、さらに偏差
微分を算出する（ステップ３）。そして、偏差と偏差微
分とを２入力としてファジィ推論を行ってファジィ推論
制御量を出力し（ステップ４）、そのファジィ推論制御
量から積分修正量を算出する（ステップ５）。
えられると（ステップ１）、検出データと設定データ（
目標値）との偏差を算出し（ステップ２）、さらに偏差
微分を算出する（ステップ３）。そして、偏差と偏差微
分とを２入力としてファジィ推論を行ってファジィ推論
制御量を出力し（ステップ４）、そのファジィ推論制御
量から積分修正量を算出する（ステップ５）。
【００１４】次に、フィードフォワード制御量、比例制
御量、積分制御量、微分制御量をそれぞれ出力する（ス
テップ６）。積分制御量の出力は上記積分修正量を用い
て行う。そしてフィードフォワード制御量、比例制御量
、積分制御量、微分制御量のそれぞれの制御量を加算し
（ステップ７）、さらにファジィ推論制御量を加算して
操作量として制御対象に与える（ステップ８）。
御量、積分制御量、微分制御量をそれぞれ出力する（ス
テップ６）。積分制御量の出力は上記積分修正量を用い
て行う。そしてフィードフォワード制御量、比例制御量
、積分制御量、微分制御量のそれぞれの制御量を加算し
（ステップ７）、さらにファジィ推論制御量を加算して
操作量として制御対象に与える（ステップ８）。
【００１５】図３は上記のハイブリッド制御装置による
整定時においてステップ外乱が発生した際の制御特性図
であり、積分制御量に相当する面積Ｓに積分修正量に基
づく付加部分Ｓａが付加されて面積が増大し、積分制御
量が実質的に増大するので、これにより、オーバーシュ
ートＷが小さく維持される状態において、整定時間Ｔも
短くできるようになる。
整定時においてステップ外乱が発生した際の制御特性図
であり、積分制御量に相当する面積Ｓに積分修正量に基
づく付加部分Ｓａが付加されて面積が増大し、積分制御
量が実質的に増大するので、これにより、オーバーシュ
ートＷが小さく維持される状態において、整定時間Ｔも
短くできるようになる。
【００１６】図４はファジィ推論において用いられるフ
ァジィルール例を示すルールテーブルであり、ｅは一方
の前件部変数となる偏差、ｅｄは他方の前件部変数とな
る偏差微分であり、それらはともにＮＢ〜ＰＢの５ラベ
ルを有し、それら変数の各ラベルは、図５（Ａ）、図５
（Ｂ）に示すメンバシップ関数を備えている。ＵＦは後
件部変数となるファジィ推論制御量であり、このファジ
ィ推論制御量はＮＢ〜ＰＢの７ラベルを有し、各ラベル
は、図６に示すメンバシップ関数を備えている。
ァジィルール例を示すルールテーブルであり、ｅは一方
の前件部変数となる偏差、ｅｄは他方の前件部変数とな
る偏差微分であり、それらはともにＮＢ〜ＰＢの５ラベ
ルを有し、それら変数の各ラベルは、図５（Ａ）、図５
（Ｂ）に示すメンバシップ関数を備えている。ＵＦは後
件部変数となるファジィ推論制御量であり、このファジ
ィ推論制御量はＮＢ〜ＰＢの７ラベルを有し、各ラベル
は、図６に示すメンバシップ関数を備えている。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば偏
差の積分制御量がファジィ推論制御量に基づいて得られ
た積分修正量が加算されて得られるので、実質的に積分
制御量が増大し、これによりファジィ推論制御量で補正
が行われてオーバーシュートが小さく抑えられる状態に
おいて、整定時間も短縮されるようになり、その結果、
積分制御とファジィ推論制御とを一体に行うハイブリッ
ド制御において、オーバーシュートと整定時間とにおけ
る両特性をともに向上できるようになった。
差の積分制御量がファジィ推論制御量に基づいて得られ
た積分修正量が加算されて得られるので、実質的に積分
制御量が増大し、これによりファジィ推論制御量で補正
が行われてオーバーシュートが小さく抑えられる状態に
おいて、整定時間も短縮されるようになり、その結果、
積分制御とファジィ推論制御とを一体に行うハイブリッ
ド制御において、オーバーシュートと整定時間とにおけ
る両特性をともに向上できるようになった。
【図１】本発明の制御系統図。
【図２】動作説明のためのフローチャート図。
【図３】制御特性図。
【図４】ファジィルールテーブル図。
【図５】前件部変数のメンバーシップ関数図。
【図６】後件部変数のメンバーシップ関数図。
【図７】従来例の制御系統図。
【図８】従来例の制御特性図。
【図９】他の従来例の制御特性図。
６ ファジィ推論制御量出力部（ファジィ推
論制御手段） １２ 第３演算部（加算出力手段）１４
制御対象
論制御手段） １２ 第３演算部（加算出力手段）１４
制御対象
Claims (1)
- 【請求項１】 目標設定値と制御対象（１４）におけ
る検出値との偏差に基づいてファジィ推論制御量を出力
するファジィ推論制御手段（６）と、前記ファジィ推論
制御手段（６）から得られるファジィ推論制御量に所定
の割合を乗算して積分修正量を算出する修正量算出手段
（２０）と、前記積分修正量を加算して前記偏差の積分
制御量を出力する積分制御手段（２１）と、前記ファジ
ィ推論制御手段（６）と積分制御手段（２１）とからの
それぞれの制御量を加算して出力する加算出力手段（１
２）と、からなるハイブリッド制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403617A JP2972817B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | ハイブリッド制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403617A JP2972817B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | ハイブリッド制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218802A true JPH04218802A (ja) | 1992-08-10 |
| JP2972817B2 JP2972817B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=18513349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2403617A Expired - Fee Related JP2972817B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | ハイブリッド制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972817B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201533A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-19 | Truetzschler Gmbh & Co Kg | カードに供給される繊維量を制御するための装置 |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP2403617A patent/JP2972817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201533A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-19 | Truetzschler Gmbh & Co Kg | カードに供給される繊維量を制御するための装置 |
| JP2012149376A (ja) * | 2000-12-22 | 2012-08-09 | Truetzschler Gmbh & Co Kg | カードに供給される繊維量を制御するための装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2972817B2 (ja) | 1999-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |