JPH05173602A - Adaptive type model predictive controller - Google Patents

Adaptive type model predictive controller

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JPH05173602A
JPH05173602A JP33917391A JP33917391A JPH05173602A JP H05173602 A JPH05173602 A JP H05173602A JP 33917391 A JP33917391 A JP 33917391A JP 33917391 A JP33917391 A JP 33917391A JP H05173602 A JPH05173602 A JP H05173602A
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step response
controlled variable
model
control amount
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Minoru Iino
野 穣 飯
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Abstract

PURPOSE:To speedily follow up variation in command and obtain response characteristic having small hunting by using plural dynamic models identified with data series having different sampling periods and calculating an optimum controlled variable from a prediction output and step responses which vary over a wide range. CONSTITUTION:The model predictive controller 2 is divided into an adaptive operation part 3 and a control arithmetic part 4. The adaptive operation part 3 inputs a manipulated variable (u) and the controlled variable (y) as input and output data of a process 1 and stores them in a response data storage part 71. At the same time, they are passed through N band-pass filters 5 having different passing bands and then made discrete by samplers 6, and response data obtained by the samplers 6 are stored in a response data storage part 72. Then a step response calculating means 9 calculates the step responses from the respective time-series models. Then the control arithmetic part 4 puts the step responses, calculated from the time-series moldes identified by Np identifying means 8, together while aligning the time bases to find one step response.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、制御対象の動特性モデ
ルに基づいて制御応答の未来の動きを予測しそれを考慮
しながら操作量を算出するモデル予測制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a model predictive control device for predicting future movement of a control response based on a dynamic characteristic model of a controlled object and calculating a manipulated variable in consideration of the future movement.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プロセス制御の分野で、モデル予
測制御装置がしばしば用いられる。モデル予測制御は、
むだ時間の長いプロセスに対し安定した制御応答を実現
できる、未来目標値を用いたフィードフォワード制御で
追従性を改善できる、多変数プロセスへも適用可能で、
非干渉制御が実現できる、制御対象の正確な動特性モデ
ルを必要とせず、例えばステップ応答から、制御系を容
易に構成できる、予測モデルにプラントの物理的法則や
非線形特性を含めることにより、きめの細かい制御が期
待できる等の特徴がある。
2. Description of the Related Art In recent years, model predictive control devices are often used in the field of process control. Model predictive control
Applicable to multi-variable processes, which can realize stable control response for processes with long dead time, can improve followability with feedforward control using future target values,
By including the physical laws and nonlinear characteristics of the plant in the prediction model, which does not require an accurate dynamic characteristic model of the controlled object that can realize decoupling control and can easily configure the control system from the step response, for example, There is a feature that you can expect fine control of.

【0003】そこで、これまでに、数多くの予測制御方
式が提案されてきた。これ等は例えば、 (1) 西谷:モデル予測制御の応用、計測と制御Vol.28,
No.11,pp.996-1004(1989) (2) D.W.Clarke & C.Mohtadi:Properties of Generaliz
ed Predictive Control,Automatica 25-6 pp.859(1989)
等に解説されている。
Therefore, many predictive control methods have been proposed so far. These are, for example, (1) Nishitani: Application of model predictive control, measurement and control Vol.28,
No.11, pp.996-1004 (1989) (2) DWClarke & C. Mohtadi: Properties of Generaliz
ed Predictive Control, Automatica 25-6 pp.859 (1989)
Etc.

【0004】一般的なモデル予測制御系の構成例を図3
に示す。モデル予測制御演算部2では、まず制御対象で
あるプロセス1の時刻kにおける制御量y(k)と操作
量u(k)を取り込み、応答データ記憶部7へ書き込
む。制御量予測手段10は、応答データ記憶部7の過去
から現在(時刻k)までの操作量u、制御量yに基づ
き、未来の制御量応答の予測値y(k+L),…,y
(k+Np+L−1)を算出する。LおよびNpは予測
長である。これに対し、目標値r(k)を入力された未
来目標軌道生成部15では、未来目標軌道y* (k+
L),…,y* (k+Np+L−1)を生成し、その差
である未来制御偏差信号y(k+i)−y* (k+
i)、(i=L,…,Np+L−1)を算出し、最適操
作量算出部13に送られる。最適操作量算出部13で
は、代表的な例として、次の2次形式評価関数 を最小化する最適操作量増分Δu(k)を算出し、初め
のΔu(k)のみ、積分器14へ送る。ここで、Lおよ
びNpは予測長、Nuは制御長、λは重み係数、D(z
-1)は極配置多項式と呼ばれるもので、D(z-1)=1
+d1 -1+…+dn -n、Δu(k+i)は未来操作
量増分で、Δu(k+i)=u(k+i)−u(k+i
−1)である。積分器14では、 u(k)=u(k−1)+Δu(k) (2) により、実際の操作量u(k)を算出し、制御対象1へ
出力する。
An example of the configuration of a general model predictive control system is shown in FIG.
Shown in. In the model predictive control calculation unit 2, first, the controlled variable y (k) and the manipulated variable u (k) at the time k of the control target process 1 are fetched and written into the response data storage unit 7. The control amount predicting means 10 predicts a future control amount response y (k + L), ..., Y based on the operation amount u and the control amount y from the past to the present (time k) of the response data storage unit 7.
Calculate (k + Np + L-1). L and Np are predicted lengths. On the other hand, in the future target trajectory generation unit 15 to which the target value r (k) is input, the future target trajectory y * (k +
L), ..., Y * (k + Np + L-1), and the future control deviation signal y (k + i) −y * (k +
i) and (i = L, ..., Np + L−1) are calculated and sent to the optimum manipulated variable calculating unit 13. As a typical example, the optimum manipulated variable calculating unit 13 uses the following quadratic form evaluation function Is calculated, and only the first Δu (k) is sent to the integrator 14. Here, L and Np are prediction lengths, Nu is a control length, λ is a weighting coefficient, and D (z
-1 ) is called a pole-placement polynomial, and D (z -1 ) = 1
+ D 1 z -1 + ... + d n z -n , Δu (k + i) is the future manipulated variable increment, and Δu (k + i) = u (k + i) −u (k + i)
-1). The integrator 14 calculates the actual manipulated variable u (k) from u (k) = u (k−1) + Δu (k) (2) and outputs it to the controlled object 1.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した一般的なモデ
ル予測制御系では、予測モデルは予め与えられているも
のとされている。しかし、現実にはプロセスの動特性が
不明確だったり、経年変化や非線形特性により予測モデ
ルが変化する場合があり、一つの予測モデルで常に良好
な制御性能を保つのは困難な場合がある。そこで、プロ
セスの入出力データからプロセス動特性モデルを逐次同
定し、予測モデルを逐次修正する適応型モデル予測制御
方式が考えられる。これは、従来の適応制御方式とモデ
ル予測制御方式を組み合わせたものである。
In the above general model predictive control system, the predictive model is given in advance. However, in reality, the dynamic characteristics of the process may be unclear, or the prediction model may change due to aging or non-linear characteristics, and it may be difficult to always maintain good control performance with one prediction model. Therefore, an adaptive model predictive control method that sequentially identifies the process dynamic characteristic model from the input / output data of the process and sequentially modifies the predictive model is conceivable. This is a combination of the conventional adaptive control method and model predictive control method.

【0006】従来の離散時間適応制御方式では、観測デ
ータのサンプリング周期は一種類であったため、対象の
極めて広い周波数帯域に亘る特性を精度良く同定するの
は困難であった。例えば、G.C.Goodwin,et.al.; “Indi
rect adaptive control:Anintegrated approach”,Pro
ceedings of ACC,pp.2440-2445,1988、L.Ljung;“Syste
m Identification-Theory for the User ”,Prentice-H
all,1987 などでは、ほとんどの適応制御系でつかわれ
る最小2乗法では、サンプリング周期τの観測データに
基づく同定では、周波数レンジ1/100τ〜1/5τ
〔Hz〕の範囲しか精度の高い同定はできないことが指
摘されている。従って、適応制御の起動時には、サンプ
リング周期τを対象の特性に応じて注意深く選定する手
間が必要だった。しかし、現実には、対象の周波数特性
は、事前には不明で、また複数のループを持つ制御系で
は、応答の速いループと遅いループが混在する場合、同
時に両者の設計帯域をカバーする広い周波数帯域にわた
り動特性モデルを精度良く同定することは困難であっ
た。
In the conventional discrete-time adaptive control system, since the sampling period of the observation data is one type, it is difficult to accurately identify the characteristics of the target over a very wide frequency band. For example, GCGoodwin, et.al .; “Indi
rect adaptive control: Anintegrated approach ”, Pro
ceedings of ACC, pp.2440-2445,1988, L. Ljung; “Syste
m Identification-Theory for the User ”, Prentice-H
In all, 1987, etc., the least squares method used in most adaptive control systems uses the frequency range 1 / 100τ to 1 / 5τ for identification based on observation data with a sampling period τ.
It has been pointed out that highly accurate identification is possible only in the range of [Hz]. Therefore, when starting the adaptive control, it was necessary to carefully select the sampling period τ according to the target characteristics. However, in reality, the target frequency characteristic is unknown in advance, and in a control system with multiple loops, when a loop with fast response and a loop with slow response are mixed, a wide frequency range that covers both design bands at the same time is used. It was difficult to identify the dynamic model accurately over the band.

【0007】このような問題は、適応型モデル予測制御
系でも同様に存在した。すなわち、予測モデルから、す
ぐ先の制御量未来値と、遠い未来の制御量未来値を同時
に精度良く推定するためには、その予測モデルが広い周
波数帯域に亘り高精度に同定されている必要があるが、
上記の問題から、そのような予測は困難であった。
Such a problem similarly exists in the adaptive model predictive control system. That is, from the prediction model, in order to accurately estimate the future control amount future value and the future control amount future value at the same time with high accuracy, the prediction model needs to be identified with high accuracy over a wide frequency band. But
Due to the above problems, such a prediction has been difficult.

【0008】もう一つの問題は、たとえ広い周波数帯域
にわたり高精度の予測モデルが得られたとしても、それ
らをカバーする制御系を構成するには、細かな制御周期
かつ長い予測範囲を考慮しなければならず、扱う予測応
答の個数が増大し、制御計算量は膨大になるという問題
点があった。
Another problem is that even if a highly accurate prediction model is obtained over a wide frequency band, a fine control cycle and a long prediction range must be taken into consideration in constructing a control system that covers them. However, there is a problem that the number of predictive responses to be handled increases and the amount of control calculation becomes enormous.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、制御対象の動特性モデルに基づき制御量未来値を予
測し、運転指標となる評価関数を最小化するような操作
量を上記制御対象の制御量と未来目標値から算出するモ
デル予測制御装置において、第1のサンプル周期によっ
て収集された上記操作量及び上記制御量の時系列データ
を用いて上記動特性モデルを同定して第1動特性モデル
を得る第1同定手段と、第2のサンプル周期によって収
集された上記操作量及び上記制御量の時系列データを用
いて上記動特性モデルを同定して第2動特性モデルを得
る第2同定手段と、上記第1動特性モデルの第1ステッ
プ応答を時間軸上の第1の範囲に亘って求める第1ステ
ップ応答特性算出手段と、上記第2動特性モデルの第2
ステップ応答を時間軸上の第2の範囲に亘って求める第
2ステップ応答算出手段と、上記第1及び第2ステップ
応答算出手段により得られたステップ応答各々を時間軸
上で結合してより広範囲に亘るステップ応答を形成する
ステップ応答合成手段と、上記第1動特性モデルに上記
操作量及び上記制御量の時系列データを与えて時間軸上
の第1の範囲に亘って制御量予測値を求める第1制御量
予測手段と、上記第2動特性モデルに上記操作量及び上
記制御量の時系列データを与えて時間軸上の第2の範囲
に亘って制御量予測値を求める第2制御量予測手段と、
上記第1及び第2制御量予測手段により得られた制御量
予測値各々を時間軸上で結合してより広範囲に亘る制御
量予測値を形成する制御量予測値合成手段と、上記ステ
ップ応答合成手段により形成されたステップ応答及び上
記制御量予測値合成手段により形成された制御量予測値
を用いて与えられた評価関数を最小化する最適操作量を
算出して出力する最適操作量算出手段とを備えることを
特徴とする。
In order to achieve the above object, a control amount future value is predicted based on a dynamic characteristic model of the control target, and an operation amount that minimizes an evaluation function serving as a driving index is set to the control target. In the model predictive control device for calculating from the control amount and the future target value, the dynamic characteristic model is identified by using the time series data of the operation amount and the control amount collected in the first sampling period, and the first dynamic characteristic model is identified. A first identifying means for obtaining a characteristic model; and a second dynamic characteristic model for identifying the dynamic characteristic model using time series data of the manipulated variable and the controlled variable collected in a second sample period. Identification means, first step response characteristic calculation means for obtaining the first step response of the first dynamic characteristic model over a first range on the time axis, and second step of the second dynamic characteristic model
A second step response calculating means for obtaining a step response over a second range on the time axis, and the step responses obtained by the first and second step response calculating means are combined on the time axis to form a wider range. A step response synthesizing means for forming a step response over a time period, and time series data of the operation amount and the control amount are given to the first dynamic characteristic model to obtain a predicted control amount value over a first range on the time axis. Second control amount predicting means for determining, and second control for determining the control amount predicted value over the second range on the time axis by giving time series data of the operation amount and the control amount to the second dynamic characteristic model. Quantity forecasting means,
Control amount predictive value synthesizing means for combining control amount predictive values obtained by the first and second control amount predicting means on a time axis to form a control amount predictive value in a wider range, and the step response synthesizing An optimum manipulated variable calculating means for calculating and outputting an optimum manipulated variable that minimizes an evaluation function given by using the step response formed by the means and the control amount predicted value formed by the control amount predicted value combining means; It is characterized by including.

【0010】[0010]

【作用】例えば、最小のサンプリング周期をτ〔sec 〕
とする。この周期でサンプリングしたデータから、通常
の最小2乗法で同定される時系列モデルの有効な周波数
特性推定範囲は、前述のように1/100τ〜1/5τ
〔Hz〕あたりである。同様に、このモデルによる有効
な予測範囲は、例えばτ〜100τ〔sec 〕となる。そ
こで、他のサンプリング周期10τ〔sec 〕でサンプリ
ングしたデータから最小2乗法で同定される時系列モデ
ルの有効な周波数特性推定範囲は、1/1000τ〜1
/50τ〔Hz〕である。同様に、このモデルによる有
効な予測範囲は、10τ〜1000τ〔sec 〕となる。
よって、前者のモデルと合わせれば、1/1000τ〜
1/5τ〔Hz〕の周波数特性、およびτ〜1000τ
の予測範囲が精度良く推定できる。このように、サンプ
リング周期の異なる複数の時系列モデルを複数の同定手
段で同定し、得られた複数の時系列モデルをつなぎ合わ
せれば、広範囲に渡り高精度の周波数特性、あるいは、
予測範囲を推定することができる。
[Function] For example, the minimum sampling period is τ [sec]
And From the data sampled in this cycle, the effective frequency characteristic estimation range of the time series model identified by the ordinary least squares method is 1 / 100τ to 1 / 5τ as described above.
It is around [Hz]. Similarly, the effective prediction range by this model is, for example, τ to 100τ [sec]. Therefore, the effective frequency characteristic estimation range of the time series model identified by the least square method from the data sampled at another sampling period of 10 τ [sec] is 1/1000 τ to 1
/ 50τ [Hz]. Similarly, the effective prediction range by this model is 10τ to 1000τ [sec].
Therefore, if combined with the former model, 1 / 1000τ ~
Frequency characteristic of 1 / 5τ [Hz] and τ to 1000τ
The prediction range of can be accurately estimated. In this way, by identifying a plurality of time series models with different sampling periods by a plurality of identifying means and connecting the obtained time series models, a highly accurate frequency characteristic over a wide range, or,
The prediction range can be estimated.

【0011】この効果を示すために図4に示されるよう
な複雑な形状のステップ応答の制御対象に対し、本手法
を適用してみる。この対象は、 G(S) =(1+4s)/( 1+2s+s2 ) + 5e-0.25 /(1+s+s2 ) で表わされ、応答の速いモードと遅いモードが混在して
いる。この対象に対し、上述の手法に従い、サンプリン
グ周期τを、0.1秒、0.2秒、0.4秒、0.8秒
の4通りに選び、夫々のサンプリング周期のデータによ
って同定したモデルの予測ステップ応答を真のプロセス
応答と合せて図5(a)〜(d)に示す。同図におい
て、実線は真のプロセス応答を示し、点線は予測ステッ
プ応答を示している。サンプリング間隔の短いモデルは
ステップのステップ応答の立上がり部分、すなわち、速
いモードの特性を精度良く表わし、サンプリング間隔の
長いモデルはステップ応答の定常特性、すなわち、遅い
モードの特性を精度良く表している。これ等を繋ぎ合せ
れば、従来の単一のモデルによる推定よりもはるかに精
度良くステップ応答あるいは予測応答を推定出来ること
が判る。
In order to show this effect, the present method is applied to a controlled object having a step response having a complicated shape as shown in FIG. This object is expressed by G (S) = (1 + 4s) / (1 + 2s + s 2 ) + 5e −0.25 / (1 + s + s 2 ), and a fast response mode and a slow response mode are mixed. According to the above-mentioned method, the sampling cycle τ is selected from four kinds of 0.1 seconds, 0.2 seconds, 0.4 seconds, and 0.8 seconds for this object, and the model is identified by the data of each sampling cycle. The predicted step response of the above is combined with the true process response and is shown in FIGS. In the figure, the solid line shows the true process response and the dotted line shows the predicted step response. The model with a short sampling interval accurately represents the rising portion of the step response of the step, that is, the characteristics of the fast mode, and the model with a long sampling interval accurately represents the steady characteristics of the step response, that is, the characteristics of the slow mode. It can be seen that if these are connected together, the step response or the predicted response can be estimated with much higher accuracy than the conventional estimation using a single model.

【0012】また、それぞれの同定手段は、独立に同定
に必要な量のデータに基づいて同定を実行するので、例
えば細かいサンプリング周期による同定では使用するデ
ータの時間軸上の範囲を狭くすることにより適応速度を
高めることができ、粗いサンプリング周期による同定で
は使用するデータの時間軸上の範囲を広くすることによ
り長時間に亘るプロセス特性を少ない計算量でモデル化
できる。
Further, since each of the identifying means independently carries out the identification based on the amount of data necessary for the identification, for example, in the identification with a fine sampling period, the range on the time axis of the data used is narrowed. The adaptation speed can be increased, and the process characteristics over a long period of time can be modeled with a small amount of calculation by widening the range on the time axis of the data used in identification with a coarse sampling period.

【0013】モデル予測制御では、設定した予測範囲に
亘る制御量予測値およびステップ応答が最適操作量の計
算に必要になるが、上述の方法により、広い予測範囲に
亘り高精度な制御量予測値およびステップ応答が求めら
れる。
In the model predictive control, the control amount prediction value and the step response over the set prediction range are necessary for the calculation of the optimum manipulated variable, but the above-mentioned method enables highly accurate control amount prediction values over a wide prediction range. And a step response is required.

【0014】また、予め予測範囲やサンプリング周期の
適切な値がわからない場合も、可能な限り最小のサンプ
リング周期、最大の予測範囲を取っておけば、良好な制
御が期待できる。
Further, even when an appropriate value of the prediction range or the sampling cycle is not known in advance, good control can be expected if the minimum sampling cycle and the maximum prediction range are set as much as possible.

【0015】さらに実際のサンプリング周期の選び方に
関して説明する。最小サンプリング周期をτ〔sec 〕と
し、以下例えば、2τ〔sec 〕,4τ〔sec 〕,…,2
Np-1τ〔sec 〕とNp種類のサンプリング周期を選定す
る。これらは対数スケール軸のグラフにプロットすれば
等間隔となるので、等対数間隔サンプリングと称するこ
とにする。これに対応し、Np個の同定手段を用意し、
結果としてNp個の時系列モデルが得られる。それぞれ
のモデルから最も推定精度の高いと想定される一点の制
御量予測値としてそれぞれy(t+τ),y(t+2
τ),…,y(t+2Np-1τ)(tは現在時刻)を推定
し、これらをモデル予測制御演算に用いる。モデル予測
制御演算では、従来の(1)式のような一定時間間隔の
予測値に関する評価関数のかわりに、等対数間隔サンプ
リング間隔の予測値に関する評価関 を設定し、これが最小となる最適操作量を制御周期毎に
算出することを考える。
Further, how to select the actual sampling period will be described. Let τ [sec] be the minimum sampling period, and for example, 2τ [sec], 4τ [sec], ..., 2
Np-1 τ [sec] and Np kinds of sampling periods are selected. These are evenly spaced when plotted on a graph of a logarithmic scale axis, and hence will be referred to as equal logarithmic spacing sampling. In response to this, Np identification means are prepared,
As a result, Np time series models are obtained. Y (t + τ) and y (t + 2) are calculated as the control amount prediction values of one point that are assumed to have the highest estimation accuracy from each model.
, τ, ..., Y (t + 2 Np-1 τ) (t is the current time) are estimated and these are used for the model predictive control calculation. In the model predictive control calculation, instead of the evaluation function for the prediction value at a constant time interval as in the conventional equation (1), the evaluation function for the prediction value at the equilogarithmic interval sampling interval is Is set, and the optimum manipulated variable that minimizes this is calculated for each control cycle.

【0016】この結果、わずかNp点の予測値を扱うだ
けで、τ〜2Np-1τに亘る長い予測範囲をカバーでき、
しかも必要な制御演算量はせいぜいNp2 のオーダーで
納まるので、時定数の速いループと遅いループを含む多
変数プロセスなどに適している。
As a result, it is possible to cover a long prediction range from τ to 2 Np-1 τ by handling prediction values at only Np points,
Moreover, since the required control calculation amount is at most Np 2 order, it is suitable for a multivariable process including a loop with a fast time constant and a loop with a slow time constant.

【0017】また、(2)式の重み係数γ(i),λ
(i)を調整することにより注目したい予測レンジ、す
なわち制御応答速度を広範囲に亘り自由に調整できる。
例えば、高周波帯域を重視し、速応性を高めたければ、
γ(1) 、γ(2) 、…等のステップ応答の立上り部分の重
みを支配的にすればよい。逆に、低周波帯域を重視し、
緩やかで安定した応答を実現したければ、γ(1) =γ
(2)=…=0と立上りの部分を無視するように重み計数
を設定すればよい。特に、多変数系では、制御ループ毎
に重み係数を変えれば、ループごとに異なる応答速度を
持たせた多変数モデル予測制御系が容易に実現できる。
Further, the weighting factors γ (i) and λ of the equation (2) are
By adjusting (i), the desired prediction range, that is, the control response speed, can be freely adjusted over a wide range.
For example, if you attach importance to the high frequency band and want to improve quick response,
The weight of the rising portion of the step response such as γ (1), γ (2), ... May be dominant. On the contrary, focusing on the low frequency band,
If you want a slow and stable response, γ (1) = γ
(2) = ... = 0, and the weight coefficient may be set so as to ignore the rising portion. In particular, in a multivariable system, by changing the weighting coefficient for each control loop, a multivariable model predictive control system having a different response speed for each loop can be easily realized.

【0018】[0018]

【実施例】図1に本発明のモデル予測制御装置2を示
す。モデル予測制御装置2は、適応動作部3と制御演算
部4に分けられる。適応動作部3では、プロセス1の入
出力データである操作量uと制御量yを入力し、応答デ
ータ記憶部71へ記憶すると同時に、異なる通過帯域を
持つNp個のバンドパスフィルタ5を通した後、Np種
類の異なるサンプリング周期τ,2τ,…,2Np-1τの
サンプラ6によりそれぞれ離散化し、各サンプラにより
得られる応答データを応答データ記憶部72へ記憶す
る。Np個の同定手段8では、それぞれのサンプリング
周期のデータ系列から、適切な長さの応答データを切り
出し、最小2乗法で時系列モデル Ai (z-1)y(k)=Bi (z-1)u(k)+e(k) (3) (i=1,…,Np) ただし、 Ai (z-1)=1+ai1-1+…+ain-ni (z-1)=bi1-1+…+bim-m (ここで、z-1は時間推移演算子である。) を推定する。多変数プロセスの場合は、Ai (z-1),
i (z-1)は行列になる。
FIG. 1 shows a model predictive control device 2 of the present invention. The model predictive control device 2 is divided into an adaptive operation unit 3 and a control calculation unit 4. In the adaptive operation unit 3, the operation amount u and the control amount y, which are input / output data of the process 1, are input and stored in the response data storage unit 71, and at the same time, passed through Np band pass filters 5 having different pass bands. Thereafter, the response data obtained by each sampler is discretized by the sampler 6 having sampling periods τ, 2τ, ..., 2 Np-1 τ of different Np types, and stored in the response data storage unit 72. The Np identification means 8 cut out response data of an appropriate length from the data series of each sampling period, and use the least squares method to obtain the time series model A i (z −1 ) y (k) = B i (z −1 ) u (k) + e (k) (3) (i = 1, ..., Np) where A i (z −1 ) = 1 + a i1 z −1 + ... + a in z −n B i (z − 1 ) = b i1 z −1 + ... + b im z −m (where z −1 is a time transition operator) is estimated. For a multivariable process, A i (z −1 ),
B i (z −1 ) becomes a matrix.

【0019】次に、それぞれの時系列モデル(3)式よ
り、ステップ応答算出手段9では、ステップ応答 gi (0),gi (1),…,gi (N) (4) を算出する。算出方法は、 により求められる。多変数プロセスの場合は、g,hは
すべて行列になる。
Next, the step response calculating means 9 calculates the step responses g i (0), g i (1), ..., G i (N) (4) from the respective time series models (3). To do. The calculation method is Required by. In the case of a multivariable process, g and h are all matrices.

【0020】また、制御量予測手段10では、応答デー
タ記憶部71に蓄えられた過去の応答データから、対応
するサンプリング周期のデータ u(t−2i-1 τ),…,u(t−(m−1)2i-1 τ) y(t),y(t−2i-1 τ),…,y(t−(n−1)2i-1 τ) (ここで、i=1,…,Np、tは現在時刻である。) を抽出し、次の演算により、操作量が一定の場合の制御
量予測値y(t+2i-1 τ)を算出する。ここで、i=
1,…,Npである。
Further, in the control amount predicting means 10, the data u (t-2 i-1 τ), ..., U (t-) of the corresponding sampling period is extracted from the past response data stored in the response data storage unit 71. (M-1) 2 i-1 τ) y (t), y (t-2 i-1 τ), ..., y (t- (n-1) 2 i-1 τ) (where i = , ..., Np, t are current times), and the control amount predicted value y (t + 2 i-1 τ) when the manipulated variable is constant is calculated by the following calculation. Where i =
1, ..., Np.

【0021】 y(t+2i-1 τ)=−ai1y(t)−ai2y(t−2i-1 τ)−… −ainy(t−(n−1)2i-1 τ) +bi1u(t−2i-1 τ)+bi2u(t−2i-1 τ)+… +bimu(t−(m−1)2i-1 τ) (6) ただし、多変数プロセスでは、y,uは縦ベクトル、a
ij,bijは対応するサイズの行列になる。以上が、適応
動作部3における処理である。
Y (t + 2 i−1 τ) = − a i1 y (t) −a i2 y (t−2 i−1 τ) −... −a in y (t− (n−1) 2 i−1 τ) + b i1 u (t-2 i-1 τ) + b i2 u (t-2 i-1 τ) + ... + b im u (t- (m-1) 2 i-1 τ) (6) where In a multivariable process, y and u are vertical vectors and a
ij and b ij are matrices of corresponding sizes. The above is the processing in the adaptive operation unit 3.

【0022】次に、制御演算部4では、Np個の同定手
段により同定されたNp個の時系列モデルから算出され
たステップ応答および、制御量予測値のうち、まずステ
ップ応答合成手段11では、個々のステップ応答(4)
を時間スケールを合わせて合成し、最小サンプリング周
期の一本のステップ応答 g(t),g(t+τ),g(t+2τ), g(t+3τ),…,g(t+2Np-1τ) (7) を求める。ここで、i=1,…,Np、tは現在時刻で
ある。
Next, in the control operation unit 4, among the step responses calculated from the Np time-series models identified by the Np identification units and the control amount prediction values, first, the step response synthesis unit 11 Individual step response (4)
Are combined with the time scales, and one step response of the minimum sampling period g (t), g (t + τ), g (t + 2τ), g (t + 3τ), ..., g (t + 2 Np-1 τ) (7 ). Here, i = 1, ..., Np, t is the current time.

【0023】具体的な合成方法は、(4)式のうち重な
り合う部分は、それらの平均値を採用し、不足するデー
タは、両側の2点間からの補間計算により求める。この
様子を図6(a)〜同(c)を参照して説明する。例え
ば、4種類のサンプリング周期(Np=4の場合)から
推定された4つのモデルのステップ応答が図6(a)に
示されるg1 (t) 〜g4 (t) のようになったする。この
とき、重なる部分は線形補間 g(t) =αgi (t) +(1−α)gi+1 (t) (αは、gi+1 (t) の左端で1、gi (t) の右端で0である。) により平均化して結合し、図6(c)に示される合成さ
れたステップ応答g(t)を求める。このときの各応答
i (t) の重みαの値は、図6(b)に示されるように
なる。
As a concrete synthesizing method, an average value of overlapping portions in the equation (4) is adopted, and the lacking data is obtained by interpolation calculation from two points on both sides. This state will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c). For example, it is assumed that the step responses of the four models estimated from the four types of sampling periods (when Np = 4) are as shown by g 1 (t) to g 4 (t) in FIG. 6A. .. At this time, the partial linear interpolation g (t) = αg i ( t) + (1-α) g i + 1 (t) (α overlapping, 1 at the left of the g i + 1 (t), g i ( It is 0 at the right end of t) and is combined with each other to obtain the combined step response g (t) shown in FIG. 6 (c). The value of the weight α of each response g i (t) at this time is as shown in FIG. 6B.

【0024】一方、有効なステップ応答推定値gi (t)
が間欠的である場合、すなわち、図7に示されるように
1 (t) とg2 (t) とが離れて、両者の間に空白の部分
が生じたときは、例えば線形補間により内挿する。 g(t) =((t 2 −t)g1 (t1 ) +(t− t1 ) g2 (t2 ))/(t2 − t1 ) これにより、ステップ応答g(t) を合成する。以上の手
順で合成されたステップ応答推定値g(t) を離散化する
ことにより、(7) 式のステップ応答系列が得られる。
On the other hand, the effective step response estimate g i (t)
Is intermittent, that is, when g 1 (t) and g 2 (t) are separated from each other as shown in FIG. Insert. The - (t 1 t 2) Thus, the step response g (t) g (t) = ((t 2 -t) g 1 (t 1) + (t- t 1) g 2 (t 2)) / To synthesize. By discretizing the step response estimation value g (t) synthesized by the above procedure, the step response sequence of the equation (7) is obtained.

【0025】以下、このステップ応答を g0 ,g1 ,g2 ,g4 ,g8 ,…,g2 Np-1 (8) と略記する。なお、多変数系では、gi は行列になる。Hereinafter, this step response is abbreviated as g 0 , g 1 , g 2 , g 4 , g 8 , ..., G 2 Np-1 (8). In a multivariable system, g i becomes a matrix.

【0026】次に、制御量予測値合成手段12では、
(6)式から得られた等対数間隔の制御量予測値を並
べ、予測ベクトル y=〔y(t+τ),y(t+2τ), y(t+4τ),…,y(t+2Np-1τ)〕T (9) を作成する。ここで、T は転値を表す。これは、図2に
示すような、制御量予測応答を等対数間隔でサンプリン
グしたものになっている。
Next, in the control amount predicted value synthesizing means 12,
Prediction vectors y = [y (t + τ), y (t + 2τ), y (t + 4τ), ..., y (t + 2 Np-1 τ)] are arranged by arranging the control amount prediction values at equal logarithmic intervals obtained from the equation (6). Create T (9). Here, T represents the translocation value. This is a control amount prediction response sampled at equal logarithmic intervals as shown in FIG.

【0027】同時に、未来目標値生成部15では、最終
目標値r(t)を受けて、そこまで制御量を追従させる
ための等対数間隔の未来目標値軌道 y* =〔y* (t+τ),y* (t+2τ), y* (t+4τ),…,y* (t+2Np-1τ)〕T (10) を生成する。ここで、T は転値を表す。
At the same time, the future target value generation unit 15 receives the final target value r (t) and has a future target value trajectory y * = [y * (t + τ) at equal logarithmic intervals for causing the control amount to follow the final target value r (t). , Y * (t + 2τ), y * (t + 4τ), ..., Y * (t + 2 Np-1 τ)] T (10). Here, T represents the translocation value.

【0028】具体的には、例えば適当な時定数Tを与
え、 y* (t+2i-1 τ)=y(t)+(r(t)−y(t)) ・(1−exp(−2i-1 τ/t)) (11) より求める。ここで、i=1,…,Np、tは現在時刻
である。なお、多変数系では、yおよびy* の各要素は
縦ベクトルになり、全体も縦ベクトルになる。
Specifically, for example, an appropriate time constant T is given, and y * (t + 2 i-1 τ) = y (t) + (r (t) -y (t)). (1-exp (- 2 i-1 τ / t)) (11) Here, i = 1, ..., Np, t is the current time. In a multivariable system, each element of y and y * is a vertical vector, and the whole is also a vertical vector.

【0029】次に、最適操作量算出手段13では、次の
演算により評価関数(2)式を最小化する最適操作量ベ
クトル Δu=〔Δu(t),Δu(t+τ),…, Δu(t+2Nu-1τ)〕T (12) を、以下の制御演算式で算出する。 Δu=〔GT ΓT ΓG+ΛT Λ〕-1T ΓT Γ(y* −y) (13) ただし、 Γ=diag〔γ(1) ,γ(2) ,…,γ(Np)〕 Λ=diag〔λ(1) ,λ(2) ,…,λ(Nu)〕
Next, in the optimum manipulated variable calculating means 13, the optimum manipulated variable vector Δu = [Δu (t), Δu (t + τ), ..., Δu (t + 2) that minimizes the evaluation function (2) by the following calculation. Nu-1 τ)] T (12) is calculated by the following control arithmetic expression. Delta] u = [G T Γ T ΓG + Λ T Λ ] -1 G T Γ T Γ (y * -y) (13) However, gamma = diag [γ (1), γ (2 ), ..., γ (Np) ] Λ = diag [λ (1), λ (2),…, λ (Nu)]

【0030】[0030]

【数1】 である。[Equation 1] Is.

【0031】なお、q入力p出力多変数系の場合は、 Γ=block ・diag〔γ(1)Ip ,γ(2)Ip ,…,γ(Np)I
p〕 Λ=block ・diag〔λ(1)Iq ,λ(2)Iq ,…,λ(Np)I
q〕 ここで、Ipはp×p,Iqはq×qの単位行列であ
る。行列Gは各要素がP×q行列であるサイズNp・p
×(Nu+1)・qのブロック行列になる。
In the case of a q-input p-output multivariable system, Γ = block · diag [γ (1) Ip, γ (2) Ip, ..., γ (Np) I
p] Λ = block ・ diag [λ (1) Iq, λ (2) Iq,…, λ (Np) I
q] Here, Ip is a p × p unit matrix, and Iq is a q × q unit matrix. The matrix G has a size Np · p in which each element is a P × q matrix
It becomes a block matrix of × (Nu + 1) · q.

【0032】最後に、積分器14では、(13)式によ
り求められた最適操作量ベクトルのうち、第1要素Δu
(t)のみを取り出し、 u(t)=u(t−τ)+Δu(t) (15) なる演算により、最適操作量u(t)を算出して、プロ
セスへ出力する。こうして、適応型モデル予測制御がな
される。
Finally, in the integrator 14, the first element Δu in the optimum manipulated variable vector obtained by the equation (13) is calculated.
Only (t) is taken out, and the optimum manipulated variable u (t) is calculated by the calculation u (t) = u (t−τ) + Δu (t) (15) and output to the process. In this way, adaptive model predictive control is performed.

【0033】本手法の有効性を示すべく、図4に示され
たステップ応答を示す制御対象に本手法を適用した結果
を図8(a)及び同(b)に示す。図4に示される制御
対象は前述したように速いモードと遅いモード度とが混
在した複雑なプロセスである。 この制御対象につい
て、図8(a)に点線で示されるように値が矩形波状に
変化する目標値の曲線が与えられると、本願の適応型モ
デル予測制御装置は同図(b)に示されるように操作量
u(t) を与える。この結果、制御量y(t) は、同図
(a)に点線で示される矩形波状の目標値変化に対して
同図に実線で示されるように良好に追従する。
In order to show the effectiveness of the present method, the results of applying the present method to the controlled object having the step response shown in FIG. 4 are shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). The controlled object shown in FIG. 4 is a complicated process in which the fast mode and the slow mode degree are mixed as described above. When a curve of a target value whose value changes in a rectangular wave shape is given to this control target as shown by a dotted line in FIG. 8A, the adaptive model predictive control device of the present application is shown in FIG. 8B. Thus, the manipulated variable u (t) is given. As a result, the control amount y (t) satisfactorily follows the change of the rectangular wave-shaped target value indicated by the dotted line in FIG. 9A, as indicated by the solid line in FIG.

【0034】なお、本願の請求の範囲記載の構成におい
ては、第1及び第2同定手段を用いているが、両者の機
能を果たす単一の同定手段を用いても同じである。第1
及び第2ステップ応答算出手段を用いているが、両者の
機能を果たす単一のステップ応答算出手段を用いても同
じである。第1及び第2ステップ応答算出手段を用いて
いるが、両者の機能を果たす単一のステップ応答算出手
段を用いても同じである。第1及び第2制御量予測手段
を用いているが、両者の機能を果たす単一の制御量予測
手段を用いても同じである。これらの手段は、公知のコ
ンピュータ処理のアルゴリズムによって実現出来る。更
に、本願の実施例は勿論のこと、少なくとも本願の発明
の要旨を含む技術的な構成は、本願の権利が及ぶもので
ある。
Although the first and second identifying means are used in the configuration described in the claims of the present application, the same is true even if a single identifying means that fulfills both functions is used. First
Although the second step response calculation means is used, the same is true even if a single step response calculation means that performs both functions is used. Although the first and second step response calculating means are used, the same is true by using a single step response calculating means that fulfills both functions. Although the first and second controlled variable predicting means are used, the same is true even if a single controlled variable predicting means that fulfills both functions is used. These means can be realized by a known algorithm of computer processing. Further, not to mention the embodiments of the present application, the technical scope including at least the gist of the invention of the present application is covered by the right of the present application.

【0035】また、本発明の適応型モデル予測制御装置
は、例えば特願平2−17527号に示した制御条件を
考慮したモデル予測制御方式にも同様に適用できるもの
である。
Further, the adaptive model predictive control apparatus of the present invention can be similarly applied to the model predictive control system considering the control conditions shown in Japanese Patent Application No. 2-17527.

【0036】また、本発明の適応型モデル予測制御装置
には、例えば特願平3−75333号に示したマンマシ
ンインタフェイスを有することも可能である。
Further, the adaptive model predictive control device of the present invention can have the man-machine interface shown in, for example, Japanese Patent Application No. 3-75333.

【0037】また、多変数系では、時定数の短いループ
と長いループを同時に考慮した制御系を容易に実現でき
る利点がある。
In addition, the multivariable system has an advantage that it is possible to easily realize a control system that simultaneously considers a short loop and a long loop.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明の適応型モデ
ル予測制御方式は、異なるサンプリング周期によるデー
タ系列によって同定された複数の動的モデルを用い、こ
れ等動的モデル各々を用いて得られる予測出力やステッ
プ応答を結合してより広い範囲に亘る予測出力やステッ
プ応答を得、この広い範囲の予測出力やステップ応答を
用いて最適制御量を演算するので与えられた目標値の変
化に素早く追従し、しかもハンチングの少ない良好な応
答特性が得られる。また、各サンプリング周期が対数で
表される時間軸上において等間隔になるように選定する
ことにより、比較的に少ない制御演算量で広範囲に亘る
精度の良い制御量予測が可能となる。更に、従来の単一
のサンプリング周期によるモデル同定の場合には、制御
系始動の際のサンプリング周期の選定がこれにより同定
されるモデルの特性に大きな影響を与えるために慎重を
要したが、本発明では予測範囲が広いので複数のサンプ
リング周期を大まかに定めても始動時から良好な制御を
期待できる。
As described above, the adaptive model predictive control method of the present invention uses a plurality of dynamic models identified by data series with different sampling periods, and is obtained by using each of these dynamic models. The predicted output and step response are combined to obtain a predicted output and step response over a wider range, and the optimum controlled variable is calculated using this wide range of predicted output and step response. Good response characteristics can be obtained which follow and have less hunting. Further, by selecting each sampling period so as to be evenly spaced on the time axis represented by logarithm, it is possible to predict the control amount with high accuracy over a wide range with a relatively small amount of control calculation. Furthermore, in the case of the conventional model identification with a single sampling period, it was necessary to be careful because the selection of the sampling period at the start of the control system has a great influence on the characteristics of the model identified by this. In the invention, since the prediction range is wide, good control can be expected from the start even if a plurality of sampling periods are roughly determined.

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

【図1】本発明の適応型モデル予測制御装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an adaptive model predictive control device of the present invention.

【図2】本発明の予測区間を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing a prediction interval according to the present invention.

【図3】従来のモデル予測制御装置の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional model predictive control device.

【図4】ステップ応答の例を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing an example of a step response.

【図5】異なるサンプリング周期のデータによって同定
されたモデルの予測ステップ応答を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the predicted step response of a model identified by data at different sampling periods.

【図6】ステップ応答が重複する場合の合成方法を説明
する説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a synthesizing method when step responses overlap.

【図7】ステップ応答が離間する場合の合成方法を説明
する説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a synthesizing method when step responses are separated.

【図8】本願の適応型モデル予測制御装置の効果を説明
するグラフ。
FIG. 8 is a graph illustrating the effect of the adaptive model predictive control device of the present application.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御対象 2 モデル予測制御装置 3 適応動作部 4 制御演算部 5 バンドパスフィルタ 6 サンプラ 7 応答データ記憶部 8 同定手段 9 ステップ応答算出手段 10 制御量予測手段 11 ステップ応答合成手段 12 制御量予測値合成手段 13 最適操作量算出手段 14 積分器 15 未来目標値生成部 16 減算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control object 2 Model predictive control device 3 Adaptive operation part 4 Control calculation part 5 Bandpass filter 6 Sampler 7 Response data storage part 8 Identification means 9 Step response calculation means 10 Control amount prediction means 11 Step response synthesis means 12 Control amount predicted value Combiner 13 Optimal manipulated variable calculator 14 Integrator 15 Future target value generator 16 Subtractor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】制御対象の動特性モデルに基づき制御量未
来値を予測し、運転指標となる評価関数を最小化するよ
うな操作量を前記制御対象の制御量と未来目標値から算
出するモデル予測制御装置であって、 第1のサンプル周期によって収集された前記操作量及び
前記制御量の時系列データを用いて前記動特性モデルを
同定して第1動特性モデルを得る第1同定手段と、 第2のサンプル周期によって収集された前記操作量及び
前記制御量の時系列データを用いて前記動特性モデルを
同定して第2動特性モデルを得る第2同定手段と、 前記第1動特性モデルの第1ステップ応答を時間軸上の
第1の範囲に亘って求める第1ステップ応答特性算出手
段と、 前記第2動特性モデルの第2ステップ応答を時間軸上の
第2の範囲に亘って求める第2ステップ応答算出手段
と、 前記第1及び第2ステップ応答算出手段により得られた
ステップ応答各々を時間軸上で結合してより広範囲に亘
るステップ応答を形成するステップ応答合成手段と、 前記第1動特性モデルに前記操作量及び前記制御量の時
系列データを与えて時間軸上の第1の範囲に亘って制御
量予測値を求める第1制御量予測手段と、 前記第2動特性モデルに前記操作量及び前記制御量の時
系列データを与えて時間軸上の第2の範囲に亘って制御
量予測値を求める第2制御量予測手段と、 前記第1及び第2制御量予測手段により得られた制御量
予測値各々を時間軸上で結合してより広範囲に亘る制御
量予測値を形成する制御量予測値合成手段と、 前記ステップ応答合成手段により形成されたステップ応
答及び前記制御量予測値合成手段により形成された制御
量予測値を用いて与えられた評価関数を最小化する最適
操作量を算出して出力する最適操作量算出手段とを備え
ることを特徴とする適応型モデル予測制御装置。
1. A model for predicting a controlled variable future value based on a dynamic characteristic model of a controlled object and calculating an operation amount that minimizes an evaluation function serving as a driving index from the controlled variable of the controlled object and a future target value. A predictive control device, comprising: first identifying means for identifying the dynamic characteristic model by using time series data of the manipulated variable and the controlled variable collected in a first sampling period to obtain a first dynamic characteristic model. Second identifying means for obtaining the second dynamic characteristic model by identifying the dynamic characteristic model using time series data of the manipulated variable and the controlled variable collected in a second sample period, and the first dynamic characteristic A first step response characteristic calculating means for obtaining a first step response of the model over a first range on the time axis; and a second step response of the second dynamic characteristic model over a second range on the time axis. Second step A step response calculation means, a step response combination means for combining the step responses obtained by the first and second step response calculation means on a time axis to form a step response over a wider range, and the first step response calculation means. A first controlled variable predicting means for determining a controlled variable predicted value over a first range on the time axis by giving time series data of the manipulated variable and the controlled variable to the dynamic characteristic model; and the second dynamic characteristic model. A second controlled variable predicting means for giving a time series data of the manipulated variable and the controlled variable to obtain a predicted controlled variable value over a second range on the time axis; and the first and second controlled variable predicting means. Control amount predicted value synthesizing means for combining the obtained control amount predicted values on the time axis to form a control amount predicted value over a wider range, and the step response and the control amount formed by the step response synthesizing means. Prediction value synthesis Adaptive model predictive control apparatus, characterized in that it comprises an optimum operating amount calculating means which calculates and outputs the optimum manipulated variables to minimize the evaluation function given by using the control amount predicted value formed by the step.
【請求項2】前記第1及び第2のサンプル周期は対数表
示された時間軸上において等間隔になるよう定められる
こと特徴とする請求項1記載の適応型モデル予測制御装
置。
2. The adaptive model predictive control device according to claim 1, wherein the first and second sample periods are set to have equal intervals on a time axis displayed in logarithm.
【請求項3】前記ステップ応答合成手段は、前記時間軸
上の前記第1の範囲及び前記第2の範囲が重複すると
き、重複する範囲のステップ応答を前記第1及び第2ス
テップ応答の平均により求め、前記第1の範囲及び前記
第2の範囲が離間するとき、離間している区間のステッ
プ応答を前記第1及び第2ステップ応答の線形補間によ
り求めることを特徴とする請求項1または2記載の適応
型モデル予測制御装置。
3. The step response synthesizing means, when the first range and the second range on the time axis overlap each other, averages the step responses of the overlapping ranges of the first and second step responses. When the first range and the second range are separated from each other, the step response of the separated section is calculated by linear interpolation of the first and second step responses. 2. The adaptive model predictive control device described in 2.
【請求項4】前記制御量予測値合成手段は、前記時間軸
上の前記第1の範囲及び前記第2の範囲が重複すると
き、重複する範囲の制御量予測値を前記第1及び第2制
御量予測値の平均により求め、前記第1の範囲及び前記
第2の範囲が離間するとき、離間している区間の制御量
予測値を前記第1及び第2制御量予測値の線形補間によ
り求めることを特徴とする請求項1、2または3記載の
適応型モデル予測制御装置。
4. The control amount predicted value synthesizing means, when the first range and the second range on the time axis overlap, sets the control amount predicted values of the overlapping range to the first and second ranges. Obtained by averaging the control amount prediction values, and when the first range and the second range are separated, the control amount prediction values of the separated sections are obtained by linear interpolation of the first and second control amount prediction values. The adaptive model predictive control device according to claim 1, 2 or 3, which is obtained.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995002854A1 (en) * 1993-07-14 1995-01-26 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Prediction controller
JP2002373002A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Toshiba Corp Device and method for process simulater application and control
JP2016053824A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 Drive system
JP2019021186A (en) * 2017-07-20 2019-02-07 横河電機株式会社 Data processor, control system, data processing method, and program
WO2022230418A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 株式会社村田製作所 Prediction apparatus, prediction method, and prediction program
JP7283646B1 (en) * 2023-03-07 2023-05-30 富士電機株式会社 Control device, control method, and program

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995002854A1 (en) * 1993-07-14 1995-01-26 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Prediction controller
US5726878A (en) * 1993-07-14 1998-03-10 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Prediction controller
JP2002373002A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Toshiba Corp Device and method for process simulater application and control
JP2016053824A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 Drive system
JP2019021186A (en) * 2017-07-20 2019-02-07 横河電機株式会社 Data processor, control system, data processing method, and program
WO2022230418A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 株式会社村田製作所 Prediction apparatus, prediction method, and prediction program
JP7180819B1 (en) * 2021-04-30 2022-11-30 株式会社村田製作所 predictor
JP2023017982A (en) * 2021-04-30 2023-02-07 株式会社村田製作所 Prediction Apparatus, Prediction Method, and Prediction Program
JP7283646B1 (en) * 2023-03-07 2023-05-30 富士電機株式会社 Control device, control method, and program

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