JPH05313754A - 速度制御装置 - Google Patents
速度制御装置Info
- Publication number
- JPH05313754A JPH05313754A JP11589292A JP11589292A JPH05313754A JP H05313754 A JPH05313754 A JP H05313754A JP 11589292 A JP11589292 A JP 11589292A JP 11589292 A JP11589292 A JP 11589292A JP H05313754 A JPH05313754 A JP H05313754A
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- Japan
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- speed
- dead time
- observer
- disturbance
- manipulated variable
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- Withdrawn
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 無駄時間Ｌの変化する制御対象に対しても、
無駄時間補償と外乱補償の有効帯域を変化させ、無駄時
間Ｌと外乱ｄの影響を抑制して高精度の速度制御が可能
となる速度制御装置を提供すること。 【構成】 速度指令発生装置５からの速度指令値ωｒと
制御対象１の速度ωとの速度偏差ωｒ−ωを速度フィー
ドバックゲイン３により増幅し、増幅された出力に操作
量の無駄時間送れＬと外乱ｄとの推定値τを加算して制
御対象１の操作量ｕを求め、求められた操作量ｕと速度
ωとからオブザーバ４により操作量の無駄時間遅れＬと
外乱ｄとを推定して推定値τを求め、制御対象１の速度
ωを制御すると共に、操作量の無駄時間Ｌと外乱ｄとを
補償する速度制御装置において、オブザーバ４のオブザ
ーバ時定数Ｔ0 を速度指令値ωｒに反比例して変化させ
ることを特徴とする。
無駄時間補償と外乱補償の有効帯域を変化させ、無駄時
間Ｌと外乱ｄの影響を抑制して高精度の速度制御が可能
となる速度制御装置を提供すること。 【構成】 速度指令発生装置５からの速度指令値ωｒと
制御対象１の速度ωとの速度偏差ωｒ−ωを速度フィー
ドバックゲイン３により増幅し、増幅された出力に操作
量の無駄時間送れＬと外乱ｄとの推定値τを加算して制
御対象１の操作量ｕを求め、求められた操作量ｕと速度
ωとからオブザーバ４により操作量の無駄時間遅れＬと
外乱ｄとを推定して推定値τを求め、制御対象１の速度
ωを制御すると共に、操作量の無駄時間Ｌと外乱ｄとを
補償する速度制御装置において、オブザーバ４のオブザ
ーバ時定数Ｔ0 を速度指令値ωｒに反比例して変化させ
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばエンジン速度に
応じて無駄時間の変化するエンジンの制御系に適用され
る速度制御装置に関する。
応じて無駄時間の変化するエンジンの制御系に適用され
る速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジン速度に応じて無駄時間の
変化するエンジンの制御系等においては、図２に示すよ
うに、操作量の無駄時間Ｌと外乱ｄとが存在する制御対
象１に対して、速度指令発生装置５からの速度指令値ω
ｒと制御対象１からの実際の速度ωとから、速度制御装
置２により操作量ｕを決定している。ここで、速度制御
装置２は、速度指令値ωｒと速度ωとから操作量ｕを求
め、さらに速度ωと操作量ｕとから、操作量の無駄時間
遅れＬと外乱ｄとを推定する固定のオブザーバ６により
推定した推定値τを操作量ｕにフィードバックすること
によって、無駄時間Ｌと外乱ｄの補償をはかっている。
なお、図中３は速度フィードバックゲイン（Ｇｖ）であ
る。
変化するエンジンの制御系等においては、図２に示すよ
うに、操作量の無駄時間Ｌと外乱ｄとが存在する制御対
象１に対して、速度指令発生装置５からの速度指令値ω
ｒと制御対象１からの実際の速度ωとから、速度制御装
置２により操作量ｕを決定している。ここで、速度制御
装置２は、速度指令値ωｒと速度ωとから操作量ｕを求
め、さらに速度ωと操作量ｕとから、操作量の無駄時間
遅れＬと外乱ｄとを推定する固定のオブザーバ６により
推定した推定値τを操作量ｕにフィードバックすること
によって、無駄時間Ｌと外乱ｄの補償をはかっている。
なお、図中３は速度フィードバックゲイン（Ｇｖ）であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
速度制御装置にあっては、固定のオブザーバを用いてい
ることから次のような問題があった。即ち、速度ωに反
比例して無駄時間Ｌの変化する制御対象に対しては、オ
ブザーバのオブザーバ時定数Ｔ0 を小さくして、無駄時
間補償と外乱補償の有効帯域を高くしようとすると、速
度ωが小さく無駄時間Ｌが大きくなった時に系が不安定
となる。このため、オブザーバ時定数Ｔ0を小さくでき
ず、有効帯域を高くすることは困難であった。
速度制御装置にあっては、固定のオブザーバを用いてい
ることから次のような問題があった。即ち、速度ωに反
比例して無駄時間Ｌの変化する制御対象に対しては、オ
ブザーバのオブザーバ時定数Ｔ0 を小さくして、無駄時
間補償と外乱補償の有効帯域を高くしようとすると、速
度ωが小さく無駄時間Ｌが大きくなった時に系が不安定
となる。このため、オブザーバ時定数Ｔ0を小さくでき
ず、有効帯域を高くすることは困難であった。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、無駄時間Ｌの変化する制
御対象に対しても、無駄時間補償と外乱補償の有効帯域
を変化させ、無駄時間Ｌと外乱ｄの影響を抑制して高精
度の速度制御が可能となる速度制御装置を提供すること
にある。
で、その目的とするところは、無駄時間Ｌの変化する制
御対象に対しても、無駄時間補償と外乱補償の有効帯域
を変化させ、無駄時間Ｌと外乱ｄの影響を抑制して高精
度の速度制御が可能となる速度制御装置を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、オブザーバのオブザーバ時定数Ｔ0 を速度
指令値ωｒに反比例して変化させ、オブザーバ出力をフ
ィードバックすることによって、無駄時間Ｌの変化に応
じた無駄時間補償と外乱補償とを行うものである。
成するため、オブザーバのオブザーバ時定数Ｔ0 を速度
指令値ωｒに反比例して変化させ、オブザーバ出力をフ
ィードバックすることによって、無駄時間Ｌの変化に応
じた無駄時間補償と外乱補償とを行うものである。
【０００６】即ち本発明は、速度指令値ωｒと実際の速
度ωとから制御対象の操作量ｕを求める手段と、求めら
れた操作量ｕと速度ωとから操作量の無駄時間遅れＬと
外乱ｄとを推定し、これを操作量ｕにフィードバックす
るオブザーバとを備え、制御対象の速度ωを制御すると
共に、操作量の無駄時間Ｌと外乱ｄとを補償する速度制
御装置において、オブザーバのオブザーバ時定数Ｔ0 を
速度指令値ωｒに反比例して変化させるようにしたもの
である。
度ωとから制御対象の操作量ｕを求める手段と、求めら
れた操作量ｕと速度ωとから操作量の無駄時間遅れＬと
外乱ｄとを推定し、これを操作量ｕにフィードバックす
るオブザーバとを備え、制御対象の速度ωを制御すると
共に、操作量の無駄時間Ｌと外乱ｄとを補償する速度制
御装置において、オブザーバのオブザーバ時定数Ｔ0 を
速度指令値ωｒに反比例して変化させるようにしたもの
である。
【０００７】
【作用】本発明の速度制御装置は上記のように構成され
ているので、制御対象の速度ωが遅い場合には、外乱ｄ
の周波数は低く、無駄時間Ｌは速度ωに反比例して長い
ため、オブザーバ時定数Ｔo を大きくして、有効帯域を
低くしても十分であり、不安定にならない補償をする。
逆に、速度ωが速い場合には、外乱ｄの周波数が高く無
駄時間Ｌは短いため、オブザーバ時定数Ｔ0 を小さくし
ても系は不安定にならず、有効帯域の高い補償を行う。
ているので、制御対象の速度ωが遅い場合には、外乱ｄ
の周波数は低く、無駄時間Ｌは速度ωに反比例して長い
ため、オブザーバ時定数Ｔo を大きくして、有効帯域を
低くしても十分であり、不安定にならない補償をする。
逆に、速度ωが速い場合には、外乱ｄの周波数が高く無
駄時間Ｌは短いため、オブザーバ時定数Ｔ0 を小さくし
ても系は不安定にならず、有効帯域の高い補償を行う。
【０００８】速度制御により速度ωは速度指令値ωｒに
ほぼ等しいため、オブザーバ時定数Ｔ0 を速度指令値ω
ｒに反比例して変化させることにより、速度ωに応じた
有効帯域の無駄時間補償と外乱補償を安定に行うことが
でき、高精度の速度制御が可能となる。
ほぼ等しいため、オブザーバ時定数Ｔ0 を速度指令値ω
ｒに反比例して変化させることにより、速度ωに応じた
有効帯域の無駄時間補償と外乱補償を安定に行うことが
でき、高精度の速度制御が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１に、本発明の一実施例を用いたシステ
ム構成を示す。制御対象１から速度ωが検出され、速度
制御装置２に入力される。また、速度指令発生装置５か
ら速度指令値ωｒが出力され、速度制御装置２に入力さ
れる。速度制御装置２からは操作量ｕが出力され、これ
が制御対象１の入力となる。
ム構成を示す。制御対象１から速度ωが検出され、速度
制御装置２に入力される。また、速度指令発生装置５か
ら速度指令値ωｒが出力され、速度制御装置２に入力さ
れる。速度制御装置２からは操作量ｕが出力され、これ
が制御対象１の入力となる。
【００１１】速度制御装置２の内部では、速度指令値ω
ｒと速度ωとの速度偏差ωｒ−ωが速度フィードバック
ゲイン３（Ｇｖ）で増幅され、その出力に後述する推定
値τを加算して操作量ｕが求められる。そして、速度
ω，速度指令値ωｒ及び操作量ｕがオブザーバ４に入力
される。オブザーバ４では、速度ωと操作量ｕとから、
操作量の無駄時間遅れ分（１−ｅ-L2 ）ｕと外乱ｄとの
和が、速度指令値ωｒに反比例するオブザーバ時定数Ｔ
0 で推定される。この推定された推定値τはオブザーバ
４から出力され、上記のように速度フィードバックゲイ
ン３（Ｇｖ）の出力と加算される。次に、オブザーバ４
の動作について、より具体的に説明する。制御対象１の
運動方程式は、 Ｊｓω＝ｅ-LS ・ｕ−ｄ … (1) ここで、Ｊ：完成モーメント、Ｌ：無駄時間である。
(1) 式より、操作量ｕの無駄時間遅れ分（１−ｅ-LS ）
ｕと外乱ｄとの和は、 （１−ｅ-LS ）＋ｄ＝ｕ−Ｊｓω …
（２） オブザーバ時定数Ｔ０ で推定すると、(2) 式より指定
値τは τ＝｛１／（Ｔ0 Ｓ＋１）｝（ｕ−Ｊｓω） … (3) さらに、オブザーバ時定数Ｔ0 を速度指令ωｒに反比例
させる。 Ｔ0 ＝ｋ／ωｒ … (4) ここで、ｋは比例定数である。
ｒと速度ωとの速度偏差ωｒ−ωが速度フィードバック
ゲイン３（Ｇｖ）で増幅され、その出力に後述する推定
値τを加算して操作量ｕが求められる。そして、速度
ω，速度指令値ωｒ及び操作量ｕがオブザーバ４に入力
される。オブザーバ４では、速度ωと操作量ｕとから、
操作量の無駄時間遅れ分（１−ｅ-L2 ）ｕと外乱ｄとの
和が、速度指令値ωｒに反比例するオブザーバ時定数Ｔ
0 で推定される。この推定された推定値τはオブザーバ
４から出力され、上記のように速度フィードバックゲイ
ン３（Ｇｖ）の出力と加算される。次に、オブザーバ４
の動作について、より具体的に説明する。制御対象１の
運動方程式は、 Ｊｓω＝ｅ-LS ・ｕ−ｄ … (1) ここで、Ｊ：完成モーメント、Ｌ：無駄時間である。
(1) 式より、操作量ｕの無駄時間遅れ分（１−ｅ-LS ）
ｕと外乱ｄとの和は、 （１−ｅ-LS ）＋ｄ＝ｕ−Ｊｓω …
（２） オブザーバ時定数Ｔ０ で推定すると、(2) 式より指定
値τは τ＝｛１／（Ｔ0 Ｓ＋１）｝（ｕ−Ｊｓω） … (3) さらに、オブザーバ時定数Ｔ0 を速度指令ωｒに反比例
させる。 Ｔ0 ＝ｋ／ωｒ … (4) ここで、ｋは比例定数である。
【００１２】以上のように速度ω，操作量ｕ及び速度指
令値ωｒから、速度ωに応じた推定により推定値τをオ
ブザーバ４から出力する。一方、速度指令ωｒと速度ω
との速度偏差ωｒ−ωが速度フィードバックゲイン３
（Ｇｖ）で増幅され、その出力にオブザーバ４からの指
定値τが加わり操作量ｕとなり、速度制御装置２の出力
となる。
令値ωｒから、速度ωに応じた推定により推定値τをオ
ブザーバ４から出力する。一方、速度指令ωｒと速度ω
との速度偏差ωｒ−ωが速度フィードバックゲイン３
（Ｇｖ）で増幅され、その出力にオブザーバ４からの指
定値τが加わり操作量ｕとなり、速度制御装置２の出力
となる。
【００１３】このように本実施例によれば、速度ωが遅
く無駄時間Ｌが大きい場合はオブザーバ時定数Ｔ0 を大
きくして有効帯域を低くし安定性を保つ制御を行い、逆
に速度ωが速く無駄時間Ｌの小さい場合にはオブザーバ
時定数Ｔ0 を小さくして有効帯域を高くするため、速度
ωが変化してもそれに応じた有効帯域で無駄時間補償と
外乱補償が行われる。従って、無駄時間Ｌと外乱ｄの速
度ωへの影響が抑制されることになり、高精度な速度制
御が可能となる。なお、本発明は上述した実施例に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施することができる。
く無駄時間Ｌが大きい場合はオブザーバ時定数Ｔ0 を大
きくして有効帯域を低くし安定性を保つ制御を行い、逆
に速度ωが速く無駄時間Ｌの小さい場合にはオブザーバ
時定数Ｔ0 を小さくして有効帯域を高くするため、速度
ωが変化してもそれに応じた有効帯域で無駄時間補償と
外乱補償が行われる。従って、無駄時間Ｌと外乱ｄの速
度ωへの影響が抑制されることになり、高精度な速度制
御が可能となる。なお、本発明は上述した実施例に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、速
度指定値ωｒによりオブザーバ時定数Ｔ0 を反比例して
変化させることによって、速度ωが変化しそれに反比例
して無駄時間Ｌが変化しても、無駄時間Ｌと外乱ｄの影
響が抑制でき、高精度な速度制御が可能となる速度制御
装置を実現することができる。
度指定値ωｒによりオブザーバ時定数Ｔ0 を反比例して
変化させることによって、速度ωが変化しそれに反比例
して無駄時間Ｌが変化しても、無駄時間Ｌと外乱ｄの影
響が抑制でき、高精度な速度制御が可能となる速度制御
装置を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例に係わる速度制御装置を備え
た制御系を示すブロック図、
た制御系を示すブロック図、
【図２】従来の制御系を示すブロック図。
１…制御対象、 ２…速度制御装置、 ３…速度フィードバックゲイン、 ４…パラメータ可変のオブザーバ、 ５…速度指令発生装置、 ６…パラメータ固定のオブザーバ。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】速度制御装置２の内部では、速度指令値ω
ｒと速度ωとの速度偏差ωｒ−ωが速度フィードバック
ゲイン３（Ｇｖ）で増幅され、その出力に後述する推定
値τを加算して操作量ｕが求められる。そして、速度
ω，速度指令値ωｒ及び操作量ｕがオブザーバ４に入力
される。オブザーバ４では、速度ωと操作量ｕとから、
操作量の無駄時間遅れ分（１−ｅ-LS ）ｕと外乱ｄとの
和が、速度指令値ωｒに反比例するオブザーバ時定数Ｔ
0 で推定される。この推定された推定値τはオブザーバ
４から出力され、上記のように速度フィードバックゲイ
ン３（Ｇｖ）の出力と加算される。次に、オブザーバ４
の動作について、より具体的に説明する。制御対象１の
運動方程式は、 Ｊｓω＝ｅ-LS ・ｕ−ｄ … (1) ここで、Ｊ：慣性モーメント、Ｌ：無駄時間である。
(1) 式より、操作量ｕの無駄時間遅れ分（１−ｅ-LS ）
ｕと外乱ｄとの和は、 （１−ｅ-LS ）＋ｄ＝ｕ−Ｊｓω … (2) オブザーバ時定数Ｔ0 で推定すると、(2) 式より指定値
τは τ＝｛１／（Ｔ0 ｓ＋１）｝（ｕ−Ｊｓω） … (3) さらに、オブザーバ時定数Ｔ0 を速度指令ωｒに反比例
させる。 Ｔ0 ＝ｋ／ωｒ … (4) ここで、ｋは比例定数である。
ｒと速度ωとの速度偏差ωｒ−ωが速度フィードバック
ゲイン３（Ｇｖ）で増幅され、その出力に後述する推定
値τを加算して操作量ｕが求められる。そして、速度
ω，速度指令値ωｒ及び操作量ｕがオブザーバ４に入力
される。オブザーバ４では、速度ωと操作量ｕとから、
操作量の無駄時間遅れ分（１−ｅ-LS ）ｕと外乱ｄとの
和が、速度指令値ωｒに反比例するオブザーバ時定数Ｔ
0 で推定される。この推定された推定値τはオブザーバ
４から出力され、上記のように速度フィードバックゲイ
ン３（Ｇｖ）の出力と加算される。次に、オブザーバ４
の動作について、より具体的に説明する。制御対象１の
運動方程式は、 Ｊｓω＝ｅ-LS ・ｕ−ｄ … (1) ここで、Ｊ：慣性モーメント、Ｌ：無駄時間である。
(1) 式より、操作量ｕの無駄時間遅れ分（１−ｅ-LS ）
ｕと外乱ｄとの和は、 （１−ｅ-LS ）＋ｄ＝ｕ−Ｊｓω … (2) オブザーバ時定数Ｔ0 で推定すると、(2) 式より指定値
τは τ＝｛１／（Ｔ0 ｓ＋１）｝（ｕ−Ｊｓω） … (3) さらに、オブザーバ時定数Ｔ0 を速度指令ωｒに反比例
させる。 Ｔ0 ＝ｋ／ωｒ … (4) ここで、ｋは比例定数である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
Claims (1)
- 【請求項１】速度指令値と実際の速度とから求められた
操作量に応じて制御対象の速度を制御する速度制御装置
において、前記速度指令値に反比例するオブザーバ時定
数により、前記速度と前記操作量とから、操作量の無駄
時間遅れと外乱とを推定するオブザーバを設け、操作量
の無駄時間と外乱とを補償することを特徴とする速度制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11589292A JPH05313754A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11589292A JPH05313754A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05313754A true JPH05313754A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14673785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11589292A Withdrawn JPH05313754A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05313754A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006046500A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Keio University | 通信遅延を有する通信路を介して信号を送受信する遠隔制御システム |
| US7725201B2 (en) * | 2000-12-14 | 2010-05-25 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Feedback control device |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11589292A patent/JPH05313754A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7725201B2 (en) * | 2000-12-14 | 2010-05-25 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Feedback control device |
| WO2006046500A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Keio University | 通信遅延を有する通信路を介して信号を送受信する遠隔制御システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |