JPH0612102A - Adaptive controller - Google Patents
Adaptive controllerInfo
- Publication number
- JPH0612102A JPH0612102A JP16749192A JP16749192A JPH0612102A JP H0612102 A JPH0612102 A JP H0612102A JP 16749192 A JP16749192 A JP 16749192A JP 16749192 A JP16749192 A JP 16749192A JP H0612102 A JPH0612102 A JP H0612102A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- input
- compensator
- multiplier
- adder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プロセス、機械製品等
に適用される適応制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive control device applied to processes, machine products and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3に、プロセス、機械製品等に適用さ
れる従来の適応制御装置の代表例を示す。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a typical example of a conventional adaptive control device applied to a process, a machine product or the like.
【0003】プロセス1は、既知外乱d(t) 2と操作量
u(t) 3を入力とし、制御量yp(t)4を出力する。この
制御量yp(t)4は、規範モデル5の出力ym(t)6に追従
する必要がある。なお、規範モデル5の入力um(t)7
は、別途、指令値として与えられる。また、規範モデル
5の第2の出力xm(t)8は、規範モデル5の中間変数で
ある。本来であれば制御量yp(t)4と出力ym(t)6を比
較して、その制御偏差を小さくするように操作量u(t)
3を動かすわけであるが、ここでは制御安定化のために
Gb(s)なる伝達関数部9をプロセス1に並行して配置
し、制御量yp(t)4とGb(s)なる伝達関数部9の出力1
0を加算器11で加算した、いわゆる拡張したプロセス
の制御量の値をya(t)12としたときの出力ym(t)6と
ya(t)12の偏差ez(t)13を減算器14で求めて、こ
の偏差ez(t)13を大きくするための操作量u(t) 3を
以下の手法で求めている。操作量u(t) 3を算出するた
めの構成要素は、大きくは3つに分けられる。その一つ
は次の通りである。Process 1 receives a known disturbance d (t) 2 and a manipulated variable u (t) 3 and outputs a controlled variable yp (t) 4. This controlled variable yp (t) 4 needs to follow the output ym (t) 6 of the reference model 5. The input um (t) 7 of the reference model 5
Is separately given as a command value. The second output xm (t) 8 of the reference model 5 is an intermediate variable of the reference model 5. Normally, the controlled variable yp (t) 4 and the output ym (t) 6 are compared, and the manipulated variable u (t) is set so as to reduce the control deviation.
3 is moved, but here the transfer function unit 9 of Gb (s) is arranged in parallel with the process 1 for stabilizing the control, and the control amount yp (t) 4 and the transfer function of Gb (s) are set. Output 1 of part 9
The subtractor subtracts the deviation ez (t) 13 between the output ym (t) 6 and the ya (t) 12 when the value of the so-called extended process control amount obtained by adding 0 by the adder 11 is ya (t) 12. The manipulated variable u (t) 3 for increasing the deviation ez (t) 13 is obtained by the following method. The components for calculating the manipulated variable u (t) 3 are roughly divided into three. One of them is as follows.
【0004】偏差ez(t)13を乗算器15,16の片側
入力とし、乗算器15の他方には後述の積分器17の出
力KIe(t) 18を入力し、乗算器16の他方には後述の
係数器19の出力Kpe(t) 20を入力する。そして、乗
算器15,16の各出力は、加算器21に供給されて加
算される。The deviation ez (t) 13 is used as one input of the multipliers 15 and 16, the output KIe (t) 18 of the integrator 17 described later is input to the other side of the multiplier 15, and the other side of the multiplier 16 is input. The output Kpe (t) 20 of the coefficient unit 19 described later is input. Then, the respective outputs of the multipliers 15 and 16 are supplied to the adder 21 and added.
【0005】ここで、積分器17の出力KIe(t) 18
は、係数器22を介して減算器23の−端子に入力され
る。そして、減算器23の出力は積分器17の入力とな
る。また、減算器23の+端子には係数器24の出力が
入力される。係数器19,24には共に乗算器25の出
力が入力され、この乗算器25には両入力端子に減算器
14から出力される偏差ez(t)13が入力される。同様
に、操作量u(t) 3を算出するための二つめの構成要素
について説明する。Here, the output KIe (t) 18 of the integrator 17
Is input to the minus terminal of the subtractor 23 via the coefficient unit 22. The output of the subtractor 23 becomes the input of the integrator 17. The output of the coefficient unit 24 is input to the + terminal of the subtractor 23. The output of the multiplier 25 is input to both the coefficient units 19 and 24, and the deviation ez (t) 13 output from the subtractor 14 is input to both input terminals of the multiplier 25. Similarly, the second component for calculating the manipulated variable u (t) 3 will be described.
【0006】規範モデル5の第2の出力xm(t)8を乗算
器26,27の片側入力とし、乗算器26の他方には後
述の積分器28の出力KIx(t) 29を入力し、乗算器2
7の他方には後述の係数器30の出力Kpx(t) 31を入
力する。そして、乗算器26,27の各出力は、加算器
32に供給されて加算される。The second output xm (t) 8 of the reference model 5 is used as one side input of the multipliers 26 and 27, and the output KIx (t) 29 of the integrator 28 described later is input to the other side of the multiplier 26, Multiplier 2
An output Kpx (t) 31 of a coefficient unit 30 described later is input to the other of 7. Then, the respective outputs of the multipliers 26 and 27 are supplied to the adder 32 and added.
【0007】ここで、積分器28の出力KIx(t) 29
は、係数器33を介して減算器34の−端子に入力され
る。そして、減算器34の出力は積分器28の入力とな
る。また、減算器34の+端子には、係数器35の出力
が入力される。係数器30,35には共に乗算器36の
出力が入力され、乗算器36には減算器14から出力さ
れる偏差ez(t)13と規範モデル5の第2の出力xm(t)
8が入力される。Here, the output KIx (t) 29 of the integrator 28
Is input to the minus terminal of the subtractor 34 via the coefficient unit 33. The output of the subtractor 34 becomes the input of the integrator 28. The output of the coefficient multiplier 35 is input to the + terminal of the subtractor 34. The output of the multiplier 36 is input to both the coefficient units 30 and 35, and the multiplier 36 outputs the deviation ez (t) 13 output from the subtractor 14 and the second output xm (t) of the reference model 5.
8 is input.
【0008】三つめの構成要素は、規範モデル5の入力
um(t)7を乗算器37,38の片側入力とし、乗算器3
7の他方には後述の積分器39の出力KIu(t) 40を入
力し、乗算器38の他方には後述の係数器41の出力K
pu(t) 42を入力する。そして、乗算器37,38の各
出力は、加算器43に供給されて加算される。The third component is that the input um (t) 7 of the reference model 5 is used as one side input of the multipliers 37 and 38, and the multiplier 3
The output KIu (t) 40 of the integrator 39 described later is input to the other side of 7 and the output K of the coefficient unit 41 described later is input to the other side of the multiplier 38.
Enter pu (t) 42. Then, the respective outputs of the multipliers 37 and 38 are supplied to the adder 43 and added.
【0009】ここで、積分器39の出力KIu(t) 40
は、係数器44を介して減算器45の−端子に入力され
る。そして、減算器45の出力は、積分器39の入力と
なる。また、減算器45の+端子には、係数器46の出
力が入力される。係数器41,46には共に乗算器47
の出力が入力され、この乗算器47には減算器14から
出力される偏差ez(t)13と規範モデル5の入力um(t)
7が入力される。以上の各構成要素の加算器21,3
2,43の各出力は、加算器48に入力され、この加算
器48の出力がプロセス1に対する操作量u(t) 3とな
る。Here, the output KIu (t) 40 of the integrator 39
Is input to the minus terminal of the subtractor 45 via the coefficient unit 44. The output of the subtractor 45 becomes the input of the integrator 39. The output of the coefficient unit 46 is input to the + terminal of the subtractor 45. The coefficient units 41 and 46 are both multipliers 47
Of the deviation ez (t) 13 output from the subtractor 14 and the input um (t) of the reference model 5 to the multiplier 47.
7 is input. Adders 21 and 3 of each of the above components
The outputs of 2 and 43 are input to the adder 48, and the output of the adder 48 becomes the manipulated variable u (t) 3 for the process 1.
【0010】なお、Gb(s)なる伝達関数9は、簡単なケ
ースでは、1次遅れ要素でよく、同様に規範モデル5も
簡単なケースでは1次遅れ要素の出力を第1の出力ym
(t)6とし、出力ym(t)の微分値に相当する値を第2の
出力xm(t)8とすればよい。ここで、積分器17,2
8,39の各出力は、最小値として零またはそれ以上の
正の値でリミットをかける必要がある。また、係数器1
9,30,41の各出力にも、最小値として零またはそ
れ以上の正の値でリミットをかける必要がある。The transfer function 9 of Gb (s) may be a first-order lag element in a simple case, and similarly, the reference model 5 also has a first-order lag element as the first output ym in a simple case.
(t) 6 and a value corresponding to the differential value of the output ym (t) may be used as the second output xm (t) 8. Here, the integrators 17, 2
Each output of 8 and 39 must be limited to a positive value of zero or more as a minimum value. Also, the coefficient unit 1
It is necessary to limit each output of 9, 30, and 41 to a positive value of zero or more as a minimum value.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の適応制御装
置は、基本的に比例動作であり、制御性能の向上に限界
がある。また、定常偏差が残り、好ましくない。本発明
は上記の点を考慮してなされたもので、制御性能を向上
できると共に定常偏差を無くすことができる適応制御装
置を提供することを目的とする。The above-mentioned conventional adaptive control device basically has a proportional operation, and there is a limit to improvement of control performance. Moreover, a steady deviation remains, which is not preferable. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an adaptive control device capable of improving control performance and eliminating steady-state deviation.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、プロセスに並
行して操作量を入力とする伝達関数部を設け、その出力
とプロセスの制御量yp を加算して得られる拡張したプ
ロセスの制御量ya を目標値rに追従させることを目標
とした適応制御装置において、閉ループ制御系の上流側
に設けられた第1の位相進み補償器と、閉ループ制御系
の下流側に設けられた第2の位相進み補償器と、上記第
1及び第2の位相進み補償器のパラメータを上記拡張し
たプロセスの制御量ya と目標値rとの差がを最小にな
るようにオンライン学習により求める学習手段と、上記
第1及び第2の位相進み補償器の各パラメータを指定し
た比率で可変設定する設定手段と、上記第1の位相進み
補償器の直後に設けられた可変ゲイン部と、上記第2の
位相進み補償器の直前に設けられた加算器と、この加算
器に上記プロセスの制御量yp と目標値rとの制御偏差
を可変ゲイン型の積分器により積分して入力する手段
と、上記積分器のゲインを上記第1の位相進み補償器の
パラメータの逆数に比例して制御する手段と、上記第2
の位相進み補償器の下流側に設けられたフィルタと、上
記プロセスに並行して配置され、時定数が上記第1の位
相進み補償器のパラメータと同じ値に設定された1次遅
れ特性要素と、上記閉ループ制御系のメインループに設
けられ、上記プロセスをバイパスするループとメインル
ープのゲイン配分を行なう係数器とを備えたことを特徴
とする。According to the present invention, a transfer function unit having an operation amount as an input is provided in parallel with a process, and an output of the transfer function unit is added to the process control amount yp to obtain an extended process control amount. In an adaptive control device aiming at making ya follow a target value r, a first phase lead compensator provided on the upstream side of the closed loop control system and a second phase lead compensator provided on the downstream side of the closed loop control system. A phase lead compensator, and learning means for finding the difference between the control amount ya of the extended process and the target value r by the online learning so that the parameters of the first and second phase lead compensators are minimized. Setting means for variably setting each parameter of the first and second phase lead compensators at a specified ratio, a variable gain section provided immediately after the first phase lead compensator, and the second phase Leading compensator straight And a means for inputting the adder by integrating a control deviation between the control amount yp of the process and the target value r by a variable gain type integrator, and inputting the gain of the integrator to the first 1 means for controlling in proportion to the reciprocal of the parameter of the phase advance compensator;
A filter provided on the downstream side of the phase lead compensator, and a first-order lag characteristic element arranged in parallel with the above process and having a time constant set to the same value as the parameter of the first phase lead compensator. Is provided in the main loop of the closed loop control system, and is provided with a loop for bypassing the process and a coefficient unit for performing gain distribution of the main loop.
【0013】[0013]
【作用】第1及び第2の位相進み補償器を設けることに
より、プロセスの遅れを補償した操作量が得られる。ま
た、位相進みの程度を表わすパラメータをオンラインで
自動的に求めることにより、プロセスに経時変化がある
場合でも、常に適切な値をもつ位相補償器とすることが
できる。By providing the first and second phase lead compensators, the manipulated variable in which the process delay is compensated can be obtained. Further, by automatically obtaining the parameter indicating the degree of phase advance online, it is possible to obtain a phase compensator that always has an appropriate value even when the process changes with time.
【0014】メインループに配置した積分部により、制
御偏差がある限り、積分機能で操作量を修正し、定常偏
差が徐々に零にすることができる。また、積分器の適切
なゲインがオンラインで求まり、常に適切な積分動作と
なる。As long as there is a control deviation, the integration amount arranged in the main loop allows the operation amount to be corrected by the integration function so that the steady deviation can be gradually reduced to zero. In addition, an appropriate gain of the integrator is obtained online, and an appropriate integration operation is always performed.
【0015】また、安定化のためにプロセスに並行して
設けた伝達関数の時定数をオンライン学習で求められる
ので、プロセスに経時変化がある場合でも常に高い制御
性能を維持することができる。Further, since the time constant of the transfer function provided in parallel with the process for stabilization can be obtained by online learning, high control performance can always be maintained even when the process changes with time.
【0016】更に、メインループとバイパスループの間
のループゲインの配分を任意に指定できる要素を付加し
ているので、制御系全体の安定化が容易な構成とするこ
とができる。Furthermore, since an element that can arbitrarily specify the distribution of the loop gain between the main loop and the bypass loop is added, it is possible to easily stabilize the entire control system.
【0017】[0017]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。本発明装置の回路を図1及び図2にブロック線
図で示す。なお、図3に示した従来装置と同一部分に
は、同一符号を付して詳細な説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The circuit of the device of the present invention is shown in block diagrams in FIGS. The same parts as those of the conventional device shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0018】図1において、プロセス1は、外乱d(t)
2と操作量u(t) 3を入力とし、制御量yp(t)4が出力
される。ここで、制御量yp(t)4は目標値r(t) 49に
追従させる必要がある。なお、本来であれば制御量yp
(t)4と目標値r(t) 49を減算器50で比較して、そ
の制御偏差ey(t)51を小さくするように操作量u
(t)3を求めることになるが、ここでは制御安定化の
ために、可変時定数T(t) を持つ1次遅れ特性要素
52の出力53と制御量yp(t)4を加算器11で加算し
た、所謂、拡張したプロセスの制御量の値をya(t)12
としたときの目標値r(t) 49とya(t)12の偏差ez
(t)13を減算器14で求め、この偏差ez(t)13を小
さくするための操作量u(t) 3を並行して以下の方法で
求めている。In FIG. 1, process 1 is the disturbance d (t)
2 and the manipulated variable u (t) 3 are input, and the controlled variable yp (t) 4 is output. Here, the controlled variable yp (t) 4 needs to follow the target value r (t) 49. In addition, if it is originally, the control amount yp
(t) 4 and the target value r (t) 49 are compared by the subtracter 50, and the manipulated variable u is set so as to reduce the control deviation ey (t) 51.
(T) 3 is obtained, but here, in order to stabilize the control, the output 53 of the first-order lag characteristic element 52 having the variable time constant T (t) and the control amount yp (t) 4 are added to the adder 11 The value of the so-called extended process control amount added in step ya (t) 12
Deviation ez between the target value r (t) 49 and ya (t) 12
(t) 13 is calculated by the subtractor 14, and the manipulated variable u (t) 3 for reducing the deviation ez (t) 13 is calculated in parallel by the following method.
【0019】減算器14から出力される偏差ez(t)13
を第1の位相進み補償器54を介して得られる値ez *
(t) 55を乗算器56(この乗算器56の部分を可変ゲ
イン部と呼ぶことにする)の片側入力とし、乗算器56
の他方には後述の加算器57(図2参照)の出力Ke(t)
58を入力する。ここで、第1の位相進み補償器54
は、上記偏差ez(t)13を加算器59及びフィルタ付微
分器60に供給し、このフィルタ付微分器60の出力を
乗算器61の片側に入力し、得られた出力を加算器59
を介して取出し、第1の位相進み補償器54の出力とす
る。なお、乗算器61の他方の入力は、後述の除算器6
2(図2参照)の出力T(t) 63である。The deviation ez (t) 13 output from the subtractor 14
Is a value ez * obtained via the first phase advance compensator 54 .
(t) 55 is used as one side input of the multiplier 56 (the part of this multiplier 56 is called a variable gain part), and the multiplier 56
On the other hand, the output Ke (t) of the adder 57 (see FIG. 2) described later is used.
Enter 58. Here, the first phase lead compensator 54
Supplies the deviation ez (t) 13 to the adder 59 and the differentiator with filter 60, inputs the output of the differentiator with filter 60 to one side of the multiplier 61, and outputs the obtained output to the adder 59.
And is used as the output of the first phase advance compensator 54. The other input of the multiplier 61 is connected to the divider 6 described later.
2 (see FIG. 2) output T (t) 63.
【0020】上記加算器57の出力Ke(t)58は、図2
に示すように積分器64の出力と係数器65の出力なら
びに後述の除算器66の出力が加算器57に供給されて
得られる。積分器64の出力は乗算器67の片側に入力
され、他の側には定数器68の出力が入力される。ま
た、乗算器67の出力は減算器69の−端子に入力さ
れ、この減算器69の出力は積分器64の入力となる。
減算器69の+端子には係数器70の出力が入力され
る。係数器65,70には、共に乗算器71の出力が入
力され、乗算器71の両入力端子には、第1の位相進み
補償器54の出力値ez * (t) 55が入力される。除算
器66の分子側には乗算器72の出力が入力され、分母
側には減算器73の出力が入力される。The output Ke (t) 58 of the adder 57 is shown in FIG.
The output of the integrator 64, the output of the coefficient unit 65, and the output of the divider 66, which will be described later, are supplied to the adder 57 and obtained. The output of the integrator 64 is input to one side of the multiplier 67, and the output of the constant number 68 is input to the other side. The output of the multiplier 67 is input to the-terminal of the subtractor 69, and the output of the subtractor 69 becomes the input of the integrator 64.
The output of the coefficient unit 70 is input to the + terminal of the subtractor 69. The output of the multiplier 71 is input to both the coefficient units 65 and 70, and the output value ez * of the first phase advance compensator 54 is input to both input terminals of the multiplier 71 . (t) 55 is input. The output of the multiplier 72 is input to the numerator side of the divider 66, and the output of the subtractor 73 is input to the denominator side.
【0021】上記減算器73には、制御量yp(t)から操
作量u(t) までのゲインの最大値Kmax が設定できる定
数器74と、同じく最小値Kmin が設定できる定数器7
5の各出力が入力される。In the subtractor 73, a constant device 74 that can set the maximum value Kmax of the gain from the controlled variable yp (t) to the manipulated variable u (t) and a constant device 7 that can also set the minimum value Kmin.
Each output of 5 is input.
【0022】図1における1次遅れ特性要素52は、乗
算器56の出力up(t)76を入力の片側とし、他の側に
は定数器74(図2参照)の出力を分子が値1からなる
除算器77の分母側に入力して得られる値が入力される
乗算器78と、その出力を+側端子の入力とする減算器
79と、その出力を乗算器80の片側入力とし、乗算器
80の出力を積分器81に入力できる構成とする。ここ
で、減算器79の−端子には積分器81の出力を入力
し、乗算器80の他方の側には後述の除算器82の出力
T-1(T) 83が入力される。そして、積分器81の出力
が1次遅れ特性要素52の出力53となる。次に、第2
の位相進み補償器84と積分動作機能部について説明す
る。In the first-order lag characteristic element 52 in FIG. 1, the output up (t) 76 of the multiplier 56 is used as one side of the input, and the numerator of the output of the constant unit 74 (see FIG. 2) is used as the other side. , A multiplier 78 into which a value obtained by inputting to the denominator side of the divider 77 is input, a subtractor 79 whose output is the input of the + side terminal, and its output is one side input of the multiplier 80, The output of the multiplier 80 can be input to the integrator 81. Here, the output of the integrator 81 is input to the minus terminal of the subtractor 79, and the output T −1 (T) 83 of the divider 82 described later is input to the other side of the multiplier 80. The output of the integrator 81 becomes the output 53 of the first-order delay characteristic element 52. Then the second
The phase lead compensator 84 and the integral operation function unit will be described.
【0023】乗算器56の出力up(t)76は、係数器8
5(バイパスループへの信号とメインループへの信号の
強さを調整するために設けている)を介して加算器86
に供給され、第2の位相進み補償器84の入力となる。
また、加算器86の他の入力側には積分器87の出力が
入力され、積分器87の入力には乗算器88の出力が入
力される。乗算器88の片側入力には制御偏差ey(t)5
1を入力し、他の側には出力T-1(T) 83を入力とする
係数器89の出力μT-1(t) 90を入力する。上記積分
器87及び乗算器88により可変ゲイン型の積分部を構
成している。The output up (t) 76 of the multiplier 56 is the coefficient unit 8
5 (provided to adjust the strength of the signal to the bypass loop and the signal to the main loop) via the adder 86
And becomes the input of the second phase advance compensator 84.
The output of the integrator 87 is input to the other input side of the adder 86, and the output of the multiplier 88 is input to the input of the integrator 87. The control deviation ey (t) 5 is applied to one side input of the multiplier 88.
1, and the output μT −1 (t) 90 of the coefficient unit 89, which receives the output T −1 (T) 83, is input to the other side. The integrator 87 and the multiplier 88 constitute a variable gain type integrator.
【0024】上記加算器86の出力は、上下限付加算器
91とフィルタ付微分器92に供給され、このフィルタ
付微分器92の出力は乗算器93の片側の入力となり、
他の側には係数器94の出力KT(t) 95が入力され、
乗算器93の出力は上下限付加算器91に入力される。The output of the adder 86 is supplied to the adder 91 with upper and lower limits and the differentiator with filter 92, and the output of the differentiator with filter 92 becomes one input of the multiplier 93,
The output KT (t) 95 of the coefficient unit 94 is input to the other side,
The output of the multiplier 93 is input to the adder 91 with upper and lower limits.
【0025】ここで、上下限付加算器91とは、加算器
の出力が指定された上下限値で制限されることを意味し
ている。上下限付加算器91の出力は、フィルタ96を
介して操作量u(t) 3となる。なお、簡単なフィルタの
例としては、1次遅れ特性要素がある。次に上記出力T
(t) 63、出力T-1(T) 83及び出力μT-1(t) 90及
び出力KT(t) 95の求め方を説明する。Here, the adder 91 with upper and lower limits means that the output of the adder is limited to the specified upper and lower limit values. The output of the adder 91 with upper and lower limits becomes the manipulated variable u (t) 3 via the filter 96. An example of a simple filter is a first-order lag characteristic element. Next, the output T
A method of obtaining the (t) 63, the output T −1 (T) 83, the output μT −1 (t) 90 and the output KT (t) 95 will be described.
【0026】出力T(t) 63は、除算器62の出力で、
除算器62の分子側には加算器97の出力が入力され、
分母側には加算器98の出力が入力されて得られる。加
算器97には、積分器99と後述の除算器100の出力
が入力される。積分器99の出力は乗算器101の片側
に入力され、他の側には定数器68の出力が入力され
る。また、積分器101の出力は減算器102の−端子
に入力され、減算器102の出力は積分器99の入力と
なる。減算器102の+端子には、係数器103の出力
が入力される。係数器103には、乗算器104の出力
が入力され、乗算器104の両入力端には減算器14の
出力値ez(t)13が入力される。The output T (t) 63 is the output of the divider 62,
The output of the adder 97 is input to the numerator side of the divider 62,
The output of the adder 98 is input and obtained on the denominator side. The outputs of the integrator 99 and a divider 100 described later are input to the adder 97. The output of the integrator 99 is input to one side of the multiplier 101, and the output of the constant unit 68 is input to the other side. The output of the integrator 101 is input to the negative terminal of the subtractor 102, and the output of the subtractor 102 is input to the integrator 99. The output of the coefficient multiplier 103 is input to the + terminal of the subtractor 102. The output of the multiplier 104 is input to the coefficient unit 103, and the output value ez (t) 13 of the subtractor 14 is input to both input terminals of the multiplier 104.
【0027】除算器100の分子側には、乗算器105
の出力が入力され、分母側には減算器106の出力が入
力される。減算器106には、T(t) の最大値Tmax が
設定できる定数器107とT(t) の最小値Tmin が設定
できる定数器108の各出力が入力される。A multiplier 105 is provided on the numerator side of the divider 100.
Is input, and the output of the subtractor 106 is input to the denominator side. The subtractor 106 receives the outputs of a constant device 107 that can set the maximum value Tmax of T (t) and a constant device 108 that can set the minimum value Tmin of T (t).
【0028】加算器98の入力には、値「1」を出力す
る定数器109の出力と乗算器110の出力を入力す
る。また、乗算器110の片側入力には加算器97の出
力を入力し、他の側には値「1」からなる除算器111
の分母側に定数器107の出力を入力して得られる除算
器111の出力を入力する。To the input of the adder 98, the output of the constant unit 109 that outputs the value “1” and the output of the multiplier 110 are input. Further, the output of the adder 97 is input to one input of the multiplier 110, and the divider 111 having the value “1” is input to the other input.
The output of the divider 111 obtained by inputting the output of the constant unit 107 is input to the denominator side of.
【0029】出力T-1(T) 83は、除算器62の出力を
除算器82の分母側に入力して得られ、出力μT-1(t)
90は出力T-1(t) 83を係数器89の入力とすること
により得られる。また、出力KT(t) 95は、除算器6
2の出力T(t) 63を係数器94に入力することで得ら
れる。The output T -1 (T) 83 is obtained by inputting the output of the divider 62 to the denominator side of the divider 82, and the output μT -1 (t)
90 is obtained by inputting the output T −1 (t) 83 to the input of the coefficient unit 89. The output KT (t) 95 is the divider 6
It is obtained by inputting the output T (t) 63 of 2 into the coefficient unit 94.
【0030】上記のように第1の位相進み補償器54及
び第2の位相進み補償器84を設けることにより、プロ
セスの遅れを補償した操作量u(t) が得られ、制御性能
を向上することができる。By providing the first phase advance compensator 54 and the second phase advance compensator 84 as described above, the manipulated variable u (t) that compensates for the process delay is obtained, and the control performance is improved. be able to.
【0031】また、位相進みの程度を表わすパラメータ
T(t) をオンラインで自動的に求めているので、プロセ
スに経時変化がある場合でも、第1及び第2の位相進み
補償器54,84は、常に適切な値を維持することがで
きる。また、第1及び第2の位相進み補償器54,84
のパラメータの変動可能範囲を任意に指定できるように
しているので、見通しの良い調整が可能である。Further, since the parameter T (t) representing the degree of phase lead is automatically obtained on-line, the first and second phase lead compensators 54 and 84 can be used even if the process changes with time. , Can always maintain an appropriate value. In addition, the first and second phase advance compensators 54 and 84
Since it is possible to arbitrarily specify the variable range of the parameter, it is possible to adjust the visibility.
【0032】更に、メインループに配置した積分器87
及び乗算器88からなる可変ゲイン型の積分部により、
制御偏差がある限り、積分機能で操作量を修正し、定常
偏差を徐々に零にすることができる。また、積分器87
の適切なゲインがオンラインで求まり、常に適切な積分
動作となる。Further, an integrator 87 arranged in the main loop
And a variable gain type integration unit composed of a multiplier 88,
As long as there is a control deviation, the manipulated variable can be corrected by the integration function to gradually reduce the steady-state deviation to zero. Also, the integrator 87
The appropriate gain of is obtained online, and the integration operation is always appropriate.
【0033】また、プロセス1に並行して1次遅れ特性
要素52を設けることにより、閉ループを安定化でき、
かつ、この1次遅れ特性要素52の適切な時定数T(t)
をオンライン学習により求めているので、常に高い制御
性能を保持できる。Further, by providing the first-order lag characteristic element 52 in parallel with the process 1, the closed loop can be stabilized,
And, an appropriate time constant T (t) of this first-order lag characteristic element 52
Since online learning is used, high control performance can always be maintained.
【0034】更にまた、メインループとバイパスループ
の間のループゲインの配分を任意に指定できる係数器8
5をメインループに付加しているので、制御系全体の安
定化が容易であり、安定化させる場合の調整を直感的に
行なうことができる。また、第2の位相進み補償器84
の下流側にフィルタ96を設けているので、耐ノイズ性
の劣化を改善することができる。Furthermore, the coefficient multiplier 8 which can arbitrarily specify the distribution of the loop gain between the main loop and the bypass loop
Since 5 is added to the main loop, it is easy to stabilize the entire control system, and the adjustment for stabilizing can be intuitively performed. In addition, the second phase lead compensator 84
Since the filter 96 is provided on the downstream side of, the deterioration of noise resistance can be improved.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、プ
ロセスに経時変化がある場合でも、常に高い制御性能が
得られると共に、定常偏差を確実に無くすことができる
適応制御装置を提供し得るものである。As described above in detail, according to the present invention, an adaptive control device is provided which can always obtain high control performance and can surely eliminate the steady deviation even when the process changes with time. I will get it.
【図1】本発明の一実施例に係る適応制御装置の主要部
を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an adaptive control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施例に係る適応制御装置の他の部分を示す
ブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing another part of the adaptive control device according to the embodiment.
【図3】従来の適応制御装置を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional adaptive control device.
1…プロセス、2…既知外乱(d(t) )、3…操作量
(u(t) )、4…制御量(yp(t))、11,59,62
…加算器、12…拡張したプロセスの制御量ya(t)、1
3…偏差ez(t)、14,50,79…減算器、30,4
4,46,65,70,85,89…係数器、51…制
御偏差ey(t)、52…一次遅れ特性要素、54…第1の
位相進み補償器、55…出力値e* z(t)、56,61,
80,93…乗算器、60…フィルタ付微分器、61,
67,71,72,78,80…乗算器、64,81,
87,99…積分器、84…第2の位相進み補償器、9
1…上下限付加算器、92…フィルタ付微分器、96…
フィルタ、74,75,107〜109…定数器。1 ... Process, 2 ... Known disturbance (d (t)), 3 ... Manipulation amount (u (t)), 4 ... Control amount (yp (t)), 11, 59, 62
... adder, 12 ... extended process control amount ya (t), 1
3 ... Deviation ez (t), 14, 50, 79 ... Subtractor, 30, 4
4, 46, 65, 70, 85, 89 ... Coefficient device, 51 ... Control deviation ey (t), 52 ... First-order lag characteristic element, 54 ... First phase lead compensator, 55 ... Output value e * z (t), 56, 61,
80, 93 ... Multiplier, 60 ... Filter differentiator, 61,
67, 71, 72, 78, 80 ... Multipliers, 64, 81,
87, 99 ... Integrator, 84 ... Second phase lead compensator, 9
1 ... Adder with upper and lower limits, 92 ... Differentiator with filter, 96 ...
Filters, 74, 75, 107 to 109 ... Constant number device.
Claims (1)
伝達関数部を設け、その出力とプロセスの制御量yp を
加算して得られる拡張したプロセスの制御量ya を目標
値rに追従させることを目標とした適応制御装置におい
て、 閉ループ制御系の上流側に設けられた第1の位相進み補
償器と、 閉ループ制御系の下流側に設けられた第2の位相進み補
償器と、 上記第1及び第2の位相進み補償器のパラメータを上記
拡張したプロセスの制御量ya と目標値rとの差がを最
小になるようにオンライン学習により求める学習手段
と、 上記第1及び第2の位相進み補償器の各パラメータを指
定した比率で可変設定する設定手段と、 上記第1の位相進み補償器の直後に設けられた可変ゲイ
ン部と、 上記第2の位相進み補償器の直前に設けられた加算器
と、 この加算器に上記プロセスの制御量yp と目標値rとの
制御偏差を可変ゲイン型の積分器により積分して入力す
る手段と、 上記積分器のゲインを上記第1の位相進み補償器のパラ
メータの逆数に比例して制御する手段と、 上記第2の位相進み補償器の下流側に設けられたフィル
タと、 上記プロセスに並行して配置され、時定数が上記第1の
位相進み補償器のパラメータと同じ値に設定された1次
遅れ特性要素と、 上記閉ループ制御系のメインループに設けられ、上記プ
ロセスをバイパスするループとメインループのゲイン配
分を行なう係数器とを具備したことを特徴とする適応制
御装置。1. A transfer function unit for inputting a manipulated variable is provided in parallel with a process, and an expanded process control variable ya obtained by adding the output and a process controlled variable yp is made to follow a target value r. In the adaptive control device aiming at that, a first phase lead compensator provided on the upstream side of the closed loop control system, a second phase lead compensator provided on the downstream side of the closed loop control system, Learning means for obtaining the parameters of the first and second phase advance compensators by online learning so as to minimize the difference between the control amount ya of the extended process and the target value r; and the first and second phases. Setting means for variably setting each parameter of the lead compensator at a specified ratio, a variable gain section provided immediately after the first phase lead compensator, and immediately before the second phase lead compensator. With adder A means for inputting the control deviation between the control amount yp of the process and the target value r into the adder by integrating it with a variable gain type integrator, and a gain of the integrator of the first phase advance compensator. Means for controlling in proportion to the reciprocal of the parameter, a filter provided on the downstream side of the second phase lead compensator, arranged in parallel with the process, and having a time constant of the first phase lead compensator. A first-order lag characteristic element set to the same value as the parameter, a loop provided in the main loop of the closed loop control system and bypassing the process, and a coefficient unit for distributing the gain of the main loop. And an adaptive control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16749192A JPH0612102A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Adaptive controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16749192A JPH0612102A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Adaptive controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0612102A true JPH0612102A (en) | 1994-01-21 |
Family
ID=15850670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16749192A Withdrawn JPH0612102A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Adaptive controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0612102A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003533632A (en) * | 2000-05-17 | 2003-11-11 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Method and apparatus for signal filtering |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP16749192A patent/JPH0612102A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003533632A (en) * | 2000-05-17 | 2003-11-11 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Method and apparatus for signal filtering |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0592245B1 (en) | Process control apparatus | |
JPH0325505A (en) | Multifunction controller | |
JP3107800B2 (en) | Control system | |
JP4648448B2 (en) | Closed loop process control device including PID regulator | |
JPH0612102A (en) | Adaptive controller | |
WO2019087554A1 (en) | Feedback control method and motor control device | |
JPS61109104A (en) | Pid controller | |
JPH05341806A (en) | Adaptive controller | |
JPH05313704A (en) | Adaptive controller | |
JPH0659706A (en) | Adaptive controller | |
JPH07219602A (en) | Adaptive controller | |
JPS60218105A (en) | Control device | |
JPH06124102A (en) | Adaptive controller | |
JP4189716B2 (en) | Motor speed control device | |
JP2004013511A (en) | Process control device | |
JPH08314503A (en) | Adaptive controller | |
JPH07325602A (en) | Adaptive control unit | |
JPH0570841B2 (en) | ||
JPH0511811A (en) | Feedforward device by inverse function generator | |
JPH09134203A (en) | Distribution controller | |
JPH05297908A (en) | Adaptive controller | |
JP5342435B2 (en) | Adaptive controller | |
JPS5941004A (en) | Process control device | |
JP2850076B2 (en) | Control device | |
JP3124169B2 (en) | 2-DOF adjustment device |
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: 19990831 |