JPH06138907A - Composite control system controller - Google Patents
Composite control system controllerInfo
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- JPH06138907A JPH06138907A JP31114392A JP31114392A JPH06138907A JP H06138907 A JPH06138907 A JP H06138907A JP 31114392 A JP31114392 A JP 31114392A JP 31114392 A JP31114392 A JP 31114392A JP H06138907 A JPH06138907 A JP H06138907A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、位置制御装置，速度制
御装置，温度制御装置等における複数の制御対象が複合
化された制御系を所定の評価関数に基づいて演算制御す
る複合系の制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control of a composite system in which a position control device, a speed control device, a temperature control device, and the like, in which a plurality of control objects are combined, is arithmetically controlled based on a predetermined evaluation function. It relates to the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、位置制御装置，速度制御装置，温
度制御装置等の各種の制御装置には、同時に制御すべき
制御対象が複合して存在しており、これらの複合化され
た制御系を目標値に速くしかも限られた電力で到達する
ため種々の制御が行われている。例えば位置制御装置に
おいて、粗動送りの第１軸をＸ軸，精密送りの第２軸を
Ｙ軸とし、さらに、Ｚ軸はＸ軸とＹ軸の合成位置を示す
軸とする図７に示すような複合系の制御系が構成されて
いる場合についての制御について以下説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, various control devices such as a position control device, a speed control device and a temperature control device have a plurality of control objects to be simultaneously controlled. In order to reach the target value quickly with a limited electric power, various controls are performed. For example, in the position control device, the first axis of coarse feed is the X axis, the second axis of precision feed is the Y axis, and the Z axis is the axis indicating the combined position of the X axis and the Y axis. Control in the case where such a composite control system is configured will be described below.
【０００３】図７は従来の位置制御装置の軸送り制御系
を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a shaft feed control system of a conventional position control device.
【０００４】この図において、Ｘ軸の位置２はＸ軸可動
体５の重心位置と外部の基準点１の間の距離，Ｙ軸の位
置３はＹ軸可動体６の重心位置とＸ軸の重心位置の間の
距離を示す。また、Ｚ軸の位置４はＹ軸可動体の重心位
置と外部の基準点１の間の距離を示す。さらに、制御入
力はＸ軸可動体，Ｙ軸可動体に対し水平方向の推力７，
８である。なお、実際には、各推力７，８はリニアモー
タ等に電力を供給することによって得られるものとす
る。In this figure, position 2 on the X-axis is the distance between the center of gravity of the X-axis movable body 5 and the external reference point 1, and position 3 on the Y-axis is the center of gravity of the Y-axis movable body 6 and the X-axis. The distance between the barycentric positions is shown. The Z-axis position 4 indicates the distance between the center of gravity of the Y-axis movable body and the external reference point 1. Furthermore, the control input is a thrust 7 in the horizontal direction with respect to the X-axis movable body and the Y-axis movable body.
8 In addition, it is assumed that the thrusts 7 and 8 are actually obtained by supplying electric power to a linear motor or the like.
【０００５】このような複合系の制御を行う位置決め装
置の目的は、限られた電力で、できるだけ速くＺ軸を目
標位置に到達させることであり、かつ何らかの外乱がシ
ステムに印加された時、速やかにＺ軸に対する外乱の影
響を除去することである。The purpose of the positioning device for controlling such a complex system is to make the Z-axis reach the target position as quickly as possible with a limited electric power, and promptly when some disturbance is applied to the system. To eliminate the effect of disturbance on the Z axis.
【０００６】図８は、図７に示した位置制御装置の軸送
り制御系における第１の制御構成を示すブロック図であ
る。以下、構成動作について説明する。FIG. 8 is a block diagram showing a first control configuration in the shaft feed control system of the position control device shown in FIG. The configuration operation will be described below.
【０００７】目標発生器１１からＺ軸に対する位置目標
値としての目標値信号１２が与えられると、粗動送りの
Ｘ軸２２ａは移動を開始し、被制御量である位置（Ｘ軸
被制御量）２０ａは目標値の近傍まで移動する。ここ
で、判定手段１３は、位置誤差（Ｘ軸誤差信号）１４が
ある設定値以下になると、現在の位置誤差１４をＹ軸２
２ｂへの位置指令値（Ｙ軸目標値）１５として与える。
位置誤差１４が設定値以上の時は、Ｙ軸への位置指令値
１５は「０」となる。Ｙ軸はこの位置誤差１５と一致す
るように働く。この結果、Ｘ軸の被制御量２０ａとＹ軸
の被制御量２０ｂの和であるＺ軸被制御量２４はＺ軸に
対する位置目標値１２と一致する。When a target value signal 12 as a position target value for the Z-axis is given from the target generator 11, the coarse-motion feed X-axis 22a starts to move to a position (X-axis controlled amount) which is a controlled amount. ) 20a moves to the vicinity of the target value. Here, when the position error (X-axis error signal) 14 becomes equal to or less than a certain set value, the determination means 13 determines the current position error 14 as the Y-axis 2
It is given as a position command value (Y-axis target value) 15 to 2b.
When the position error 14 is equal to or larger than the set value, the position command value 15 for the Y axis is "0". The Y axis works so as to match this position error 15. As a result, the Z-axis controlled amount 24, which is the sum of the X-axis controlled amount 20a and the Y-axis controlled amount 20b, matches the position target value 12 for the Z-axis.
【０００８】また、制御器２５において、１６はＹ軸誤
差信号、１７ａはＸ軸補償器、１７ｂはＹ軸補償器、１
８ａはＸ軸制御入力、１８ｂはＹ軸制御入力、１９ａは
Ｘ軸制御対象、１９ｂはＹ軸制御対象、２０ｂはＹ軸被
制御量、２１ａはＸ軸速度、２１ｂはＹ軸速度をそれぞ
れ示す。In the controller 25, 16 is a Y-axis error signal, 17a is an X-axis compensator, 17b is a Y-axis compensator, 1
8a is an X-axis control input, 18b is a Y-axis control input, 19a is an X-axis control target, 19b is a Y-axis control target, 20b is a Y-axis controlled amount, 21a is an X-axis speed, and 21b is a Y-axis speed, respectively. .
【０００９】なお、加算器１３は、概念的に存在する
が、実際の制御系の中に存在するものではない。また、
図中のＷｏ１，Ｗｏ２，Ｍ１，Ｍ２はゲイン示し、Ｋ１
／Ｓ，Ｋ２／Ｓ，１／Ｓは伝達関数を示す。Although the adder 13 is conceptually present, it is not present in the actual control system. Also,
Wo1, Wo2, M1 and M2 in the figure represent gains, and K1
/ S, K2 / S and 1 / S represent transfer functions.
【００１０】図９，図１０は、図８に示した位置制御装
置の軸送り制御系の応答特性を示す図であり、横軸は時
間（sec）を示し、縦軸は目標量を示す。なお、Ｚ軸に
対する目標値を「１」または「１０」とする場合に対応
する。9 and 10 are diagrams showing the response characteristics of the shaft feed control system of the position control device shown in FIG. 8, in which the horizontal axis represents time (sec) and the vertical axis represents the target amount. It corresponds to the case where the target value for the Z axis is "1" or "10".
【００１１】図９に示すように、Ｙ軸は位置誤差が０．
０１になった時に移動を開始するように判定手段１３を
設定した場合は、Ｚ軸が目標値の０．１％に達するため
には、３０（msec) 程度を要している。この時の移動に
要する最大加速度はＸ軸が１６００（rad／sec2 ），Ｙ
軸は１８７０（rad／sec2 ）である。最大加速度は、略
軸を移動するのに必要な電力に比例し、通常使用できる
電力は限られているため、できるだけ小さな値に抑える
必要がある。また、機械系の発生する振動も加速度に比
例するから、この点からも最大加速度は小さくしなけれ
ばならない。また、この構成では、位置誤差判定値の近
傍でスイッチングが必要で、ある条件の下では、このス
イッチングにより自励振動が発生することもあり、目標
値への収束性が悪化する。As shown in FIG. 9, the position error of the Y axis is 0.
When the determination means 13 is set to start the movement when the value becomes 01, it takes about 30 (msec) for the Z axis to reach 0.1% of the target value. The maximum acceleration required for movement at this time is 1600 (rad / sec 2 ) on the X axis, Y
The axis is 1870 (rad / sec 2 ). The maximum acceleration is approximately proportional to the electric power required to move the axis, and the electric power that can be normally used is limited. Therefore, it is necessary to keep the maximum acceleration as small as possible. Further, since the vibration generated by the mechanical system is also proportional to the acceleration, the maximum acceleration must be reduced from this point as well. Further, with this configuration, switching is required near the position error determination value, and under certain conditions, self-excited vibration may occur due to this switching, and the convergence to the target value deteriorates.
【００１２】一方、図１０に示すように、Ｙ軸は位置誤
差が０．２１になった時に移動を開始するように判定手
段１３を設定した場合は、Ｚ軸が目標値の０．１％に達
するためには、３０（msec) 程度を要している。この時
の移動に要する最大加速度はＸ軸が２３００（rad／sec
2 ），Ｙ軸は２５００（rad／sec2 ）である。On the other hand, as shown in FIG. 10, when the determination means 13 is set so as to start moving when the position error of the Y axis becomes 0.21, the Z axis is 0.1% of the target value. It takes about 30 (msec) to reach. The maximum acceleration required for movement at this time is 2300 (rad / sec) on the X-axis.
2 ) and the Y-axis is 2500 (rad / sec 2 ).
【００１３】以下、上記制御系における外乱に対する挙
動について図１１，図１２を参照しながら説明する。The behavior of the control system with respect to disturbance will be described below with reference to FIGS. 11 and 12.
【００１４】図１１は、図７に示した位置制御装置の軸
送り制御系における第２の制御構成を示すブロック図で
あり、図８と同一のものには同じ符号を付してある。FIG. 11 is a block diagram showing a second control configuration in the axial feed control system of the position control device shown in FIG. 7, and the same parts as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals.
【００１５】図において、２６ａ，２６ｂは外乱で、Ｘ
軸，Ｙ軸毎に印加される。In the figure, 26a and 26b are disturbances, and X
It is applied to each axis and Y axis.
【００１６】図１２は、図８に示した位置制御装置の軸
送り制御系の外乱に対する挙動状態を示す特性図であ
り、横軸は時間（sec）を示し、縦軸は目標量を示す。
なお、Ｚ軸に対する目標値を「１０」とする場合に対応
する。FIG. 12 is a characteristic diagram showing a behavior state of the axial feed control system of the position control device shown in FIG. 8 with respect to a disturbance. The horizontal axis represents time (sec) and the vertical axis represents a target amount.
Note that this corresponds to the case where the target value for the Z axis is "10".
【００１７】例えばＸ軸２２ａに外乱２６ａとして何ら
かの力が印加された場合、制御対象であるＸ軸の速度と
位置が外乱により目標位置，速度からずれて偏差を生ず
る。この時、制御系は、目標値を印加されたときに、偏
差を生じた場合と同様に動作する。つまり、この偏差を
「０」にするようにＸ軸の補償器１７ａは推力を発生し
Ｘ軸は移動する。そして、Ｘ軸の位置誤差が判定手段１
３の設定値以下になると、Ｙ軸は移動を開始し速やかに
外乱による偏差を「０」にする。図１２に示すように、
Ｘ軸２２ａに、例えばステップ状の外乱２６ａが印加さ
れ、初めはＸ軸単体で位置誤差を「０」にするように動
作する。時刻０．１７５（sec）でステップ状の外乱が
印加され、初めはＸ軸単体で位置誤差を「０」にするよ
うに動作する。時刻０．３（sec）付近で位置誤差は判
定手段１３の設定値以下となり、移動を開始する。For example, when some force is applied to the X-axis 22a as the disturbance 26a, the velocity and position of the X-axis to be controlled are deviated from the target position and velocity due to the disturbance to cause a deviation. At this time, the control system operates in the same manner as when a deviation occurs when the target value is applied. That is, the X-axis compensator 17a generates thrust so that the deviation becomes "0", and the X-axis moves. Then, the X-axis position error is determined by the determination unit 1.
When the value becomes equal to or less than the set value of 3, the Y-axis starts moving and promptly sets the deviation due to the disturbance to "0". As shown in FIG.
For example, a stepped disturbance 26a is applied to the X-axis 22a, and initially the X-axis alone operates to set the position error to "0". A stepwise disturbance is applied at time 0.175 (sec), and initially the X-axis alone operates to set the position error to "0". Around the time 0.3 (sec), the position error becomes equal to or less than the set value of the determination means 13, and the movement is started.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】従来の複合系の制御は
上記のように実行されているため、図９に示した応答特
性では満足な応答性，剛性等が得られない場合、制御系
のゲインＷｏ１，Ｗｏ２，Ｍ１，Ｍ２を高くして、満足
な応答性，剛性等を得るようにするが、上記各ゲインＷ
ｏ１，Ｗｏ２，Ｍ１，Ｍ２を高くすると、制御系の周波
数帯域が広がるため、機械系の振動を引き起こし、目標
値への収束性が却って悪化することもある。また、この
構成では位置誤差判定値の近傍でスイッチング動作が必
要で、ある条件の下では、このスイッチングにより自励
振動が発生して、設定された目標値への収束性が悪化
し、複合系の制御における応答性，剛性を高めることが
困難となる問題点があった。Since the conventional control of the composite system is executed as described above, if the response characteristics shown in FIG. The gains Wo1, Wo2, M1 and M2 are increased to obtain satisfactory responsiveness, rigidity, etc.
When o1, Wo2, M1, and M2 are increased, the frequency band of the control system is widened, which causes vibration of the mechanical system and may worsen the convergence to the target value. Also, with this configuration, switching operation is required near the position error judgment value, and under certain conditions, self-excited vibration occurs due to this switching, and the convergence to the set target value deteriorates, and the composite system However, there is a problem that it is difficult to increase the responsiveness and rigidity of the control.
【００１９】さらに、図１１に示した外乱に対する応答
特性では満足な応答性，剛性等が得られない場合、制御
系のゲインＷｏ１，Ｗｏ２，Ｍ１，Ｍ２を高くして、満
足な応答性，剛性等を得るようにするが、上記各ゲイン
Ｗｏ１，Ｗｏ２，Ｍ１，Ｍ２を高くすると、移動に要す
る最大加速度は大きくなり、大きな電力を要する。ま
た、上記同様にゲインを高く設定すると、機械系の振動
を引き起こし、目標値への収束性が却って悪化し、複合
系の制御における外乱に対する応答性，剛性を高めるこ
とが困難となる問題点があった。Further, when the response characteristics to the disturbance shown in FIG. 11 do not provide satisfactory response and rigidity, the gains Wo1, Wo2, M1 and M2 of the control system are increased to satisfy the response and rigidity. However, if the gains Wo1, Wo2, M1 and M2 are increased, the maximum acceleration required for movement becomes large and a large amount of electric power is required. Further, if the gain is set high similarly to the above, vibration of the mechanical system is caused, the convergence to the target value deteriorates rather, and it becomes difficult to increase the response and rigidity to disturbance in the control of the composite system. there were.
【００２０】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、各制御系から得られる各被制御量と各
目標値との各誤差を相互に干渉させながらそれぞれの制
御対象に入力する各制御入力を決定することにより、複
合系の各制御対象の被制御量の加算となる総体的な被制
御量に対する応答特性を格段に向上できるとともに、外
乱印加に対する定常誤差を速やかに収束できる複合制御
系の制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the respective controlled objects are controlled by interfering each error between each controlled variable and each target value obtained from each control system. By determining each control input to be input, the response characteristics for the total controlled variable, which is the addition of the controlled variable of each controlled object in the complex system, can be improved significantly, and the steady-state error due to disturbance application can be quickly converged. An object of the present invention is to provide a control device of a compound control system that can be used.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明に係る複合制御系
の制御装置は、目標値に基づいて所望の目標値信号を生
成する目標値生成手段と、各制御系の各制御対象からの
被制御量と前記目標値信号とを加算して各制御系の誤差
信号をそれぞれ出力する複数の加算手段と、これらの加
算手段から出力される各誤差信号と各制御対象から出力
される被制御量とを入力として第１の評価関数を最適化
する各制御対象への制御入力を補償演算する補償手段と
を有するものである。A control device for a composite control system according to the present invention includes a target value generating means for generating a desired target value signal based on a target value, and a control target from each control target of each control system. A plurality of adding means for respectively adding the control amount and the target value signal to output an error signal of each control system, each error signal output from these adding means, and a controlled amount output from each controlled object And a compensating means for compensating the control input to each controlled object for optimizing the first evaluation function.
【００２２】また、目標値に基づいて所望の目標値信号
を生成する目標値生成手段と、各制御系の各制御対象か
らの被制御量と前記目標値信号とを加算して各制御系の
誤差信号をそれぞれ出力する複数の加算手段と、これら
の加算手段から出力される各誤差信号と各制御対象から
出力される被制御量と各制御対象に印加された一方また
は双方の外乱とを入力として第２の評価関数を最適化す
る各制御対象への制御入力を補償演算する補償手段と有
するものである。Further, the target value generating means for generating a desired target value signal based on the target value, the controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal are added to each control system. Inputting a plurality of adding means for respectively outputting error signals, each error signal output from these adding means, a controlled variable output from each controlled object, and one or both disturbances applied to each controlled object As a compensation means for compensating the control input to each controlled object for optimizing the second evaluation function.
【００２３】さらに、補償手段は、各加算手段からの誤
差信号の積分値またはこの積分値に所定の重みを乗じた
値に基づいて各制御対象の特性補償を行うための各制御
入力をそれぞれ演算出力するように構成したものであ
る。Further, the compensating means calculates each control input for compensating the characteristic of each controlled object based on the integrated value of the error signal from each adding means or a value obtained by multiplying the integrated value by a predetermined weight. It is configured to output.
【００２４】[0024]
【作用】本発明においては、各加算手段がそれぞれの制
御系の各制御対象からの被制御量と目標値信号とを加算
して各制御系の誤差信号をそれぞれ補償手段に出力する
と、補償手段がこれらの加算手段から出力される各誤差
信号と各制御対象から出力される被制御量とを相互に干
渉させながら第１の評価関数を最適化する各制御対象へ
の各制御入力をそれぞれ補償演算出力するので、各制御
系のゲインを高めることなく複合した目的の被制御量に
対する応答性を上げることが可能となる。In the present invention, when each addition means adds the controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal and outputs the error signal of each control system to the compensation means, the compensation means Compensates each control input to each control target for optimizing the first evaluation function while mutually interfering each error signal output from these adding means and the controlled variable output from each control target. Since the calculation is output, it is possible to improve the responsiveness to the combined target controlled variable without increasing the gain of each control system.
【００２５】また、各加算手段がそれぞれの制御系の各
制御対象からの被制御量と目標値信号とを加算して各制
御系の誤差信号をそれぞれ補償手段に出力すると、補償
手段がこれらの加算手段から出力される各誤差信号と各
制御対象から出力される被制御量と各制御対象に印加さ
れた一方または双方の外乱とを相互に干渉させながら第
２の評価関数を最適化する各制御対象への各制御入力を
それぞれ補償演算出力するので、複合した目的の被制御
量に対する外乱による定常誤差を高速に収束させること
が可能となる。Further, when each adding means adds the controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal and outputs the error signal of each control system to the compensating means, the compensating means outputs these error signals. Each of which optimizes the second evaluation function while mutually interfering each error signal output from the adding means, the controlled variable output from each controlled object, and one or both disturbances applied to each controlled object. Since each control input to the controlled object is output by compensation calculation, it is possible to quickly converge the steady error due to the disturbance with respect to the combined target controlled variable.
【００２６】さらに、補償手段は、各加算手段からの誤
差信号の積分値またはこの積分値に所定の重みを乗じた
値に基づいて各制御対象の特性補償を行うための各制御
入力をそれぞれ演算出力するので、ステップ状の外乱に
対し、定常誤差を速やかに取り除くことを可能とする。Further, the compensating means calculates respective control inputs for compensating the characteristic of each controlled object based on the integrated value of the error signal from each adding means or a value obtained by multiplying the integrated value by a predetermined weight. Since it is output, it is possible to quickly remove the steady error with respect to the step-like disturbance.
【００２７】[0027]
〔第１実施例〕図１，図２は本発明の第１実施例を示す
複合系の制御装置の構成を説明するブロック図であり、
例えば位置制御装置の場合を示す。なお、本発明が適用
されるのであれば、所定の評価関数に従う制御系のデー
タ処理部は、論理回路で構成してもいいし、ソフトウエ
ア（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等のハードウエアを備え
て、ＲＯＭから読み出される各種ファ−ムウエアを実行
する）で構成してもよく、これらの組み合わせでも良
い。[First Embodiment] FIGS. 1 and 2 are block diagrams for explaining the configuration of a composite type control device showing a first embodiment of the present invention.
For example, the case of a position control device is shown. In addition, if the present invention is applied, the data processing unit of the control system that follows a predetermined evaluation function may be configured by a logic circuit, or may be provided with software (CPU, ROM, RAM, or other hardware). , Executes various firmware read from the ROM), or a combination thereof.
【００２８】図において、５１は目標値発生手段で、所
望の目標値信号５２を制御器６５の目標値生成手段５３
に出力する。目標値生成手段５３は入力される目標値信
号５２に基づいてＸ軸目標値５４ａを生成して加算器５
５ａに出力するとともに、Ｙ軸目標値５４ｂを生成して
加算器５５ｂに出力する。加算器５５ａはＸ軸目標値５
４ａとＸ軸被制御量６０ａとを加算してＸ軸誤差信号５
６ａを補償器５７に出力する。また、加算器５５ｂはＹ
軸目標値５４ｂとＹ軸被制御量６０ｂとを加算してＹ軸
誤差信号５６ｂを補償器５７に出力する。In the figure, reference numeral 51 is a target value generating means, which outputs a desired target value signal 52 to a target value generating means 53 of a controller 65.
Output to. The target value generating means 53 generates an X-axis target value 54a based on the input target value signal 52, and the adder 5
5a, Y-axis target value 54b is generated and output to adder 55b. The adder 55a has an X-axis target value of 5
4a and the X-axis controlled amount 60a are added to obtain the X-axis error signal 5
6a is output to the compensator 57. Also, the adder 55b is Y
The Y-axis error signal 56b is output to the compensator 57 by adding the axis target value 54b and the Y-axis controlled amount 60b.
【００２９】なお、目標値生成手段５３は、各制御対象
毎の目標値５４ａ，目標値５４ｂと所望の目標値信号５
２との総和が等しくなるように目標値５４ａ，目標値５
４ｂを生成する。The target value generating means 53 includes a target value 54a, a target value 54b and a desired target value signal 5 for each controlled object.
Target value 54a and target value 5 so that the total sum with 2 becomes equal
4b is generated.
【００３０】補償器５７はＸ軸誤差信号５６ａ，Ｙ軸誤
差信号５６ｂ，Ｘ軸状態量６１ａ，Ｙ軸状態量６１ｂを
入力源としてＸ軸制御入力５８ａ，Ｙ軸制御入力５８ｂ
を生成して制御対象５９ａ，制御対象５９ｂにそれぞれ
出力する。The compensator 57 uses the X-axis error signal 56a, the Y-axis error signal 56b, the X-axis state quantity 61a, and the Y-axis state quantity 61b as input sources, and an X-axis control input 58a and a Y-axis control input 58b.
Is generated and output to the controlled object 59a and the controlled object 59b, respectively.
【００３１】このうように制御器６５を、下記数式１〜
数式３に基づく評価関数を最適化（最小化）するよう制
御系を組み上げて、各制御系の誤差信号を勘案しながら
所定の評価関数（後述する）を最小化する制御入力を補
償器５７が決定することにより、従来の応答性に比べて
格段に応答性に優れた制御を行える。In this way, the controller 65 is defined by
The compensator 57 constructs a control system so as to optimize (minimize) the evaluation function based on Expression 3, and the compensator 57 minimizes a predetermined evaluation function (described later) while considering the error signal of each control system. By making the determination, it is possible to perform control with significantly superior responsiveness as compared with the conventional responsiveness.
【００３２】なお、最終的な被制御量であるＺ軸６４は
Ｘ軸被制御量６０ａとＹ軸被制御量６０ｂの合成（本実
施例では和Ｚ＝Ｘ＋Ｙ）として表わされる軸である。The Z-axis 64, which is the final controlled variable, is an axis expressed as a combination of the X-axis controlled variable 60a and the Y-axis controlled variable 60b (sum Z = X + Y in this embodiment).
【００３３】Ｚ軸に対する目標値５２は目標値生成手段
５３によって、Ｘ軸に対する目標値５４ａと、Ｙ軸に対
する目標値５４ｂに変換される。Ｘ軸の目標値５４ａは
Ｚ軸に対する目標値をそのまま用い、Ｙ軸に対する目標
値５４ｂは「０」とする。このようにして求められた、
Ｘ軸，Ｙ軸に対する目標値５４ａ，５４ｂおよびＸ軸，
Ｙ軸の被制御量である位置６０ａ，６０ｂから位置誤差
となる各誤差信号５６ａ，５６ｂが作成され、この誤差
信号５６ａ，５６ｂとＸ，Ｙ軸の状態量６１ａ，６１ｂ
（本実施例ではＸ軸，Ｙ軸の速度に対応する）およびＸ
軸，Ｙ軸の制御入力５８ａ，５８ｂが生成される。The target value 52 for the Z axis is converted by the target value generating means 53 into a target value 54a for the X axis and a target value 54b for the Y axis. The target value 54a for the X axis is the target value for the Z axis, and the target value 54b for the Y axis is "0". Thus obtained,
Target values 54a and 54b for the X and Y axes and the X axis,
Error signals 56a and 56b, which are position errors, are created from the positions 60a and 60b, which are the controlled quantities of the Y axis, and the error signals 56a and 56b and the state quantities 61a and 61b of the X and Y axes are generated.
(Corresponding to the X-axis and Y-axis velocities in this embodiment) and X
Axis and Y axis control inputs 58a and 58b are generated.
【００３４】なお、数式３は数式２を数学的に変換した
もので等価な関係が成立する。Equation 3 is a mathematical transformation of Equation 2 and has an equivalent relationship.
【００３５】６３は加算器で、Ｘ軸重み６２ａとＹ軸重
み６２ｂとを加算してＺ軸被制御量６４を生成出力す
る。また、上記制御入力５８ａ，５８ｂには、目標値５
２より求めた各制御対象毎の目標値５４ａ，５４ｂと対
応する被制御量６０ａ，６０ｂとの各制御対象毎の誤差
５６に重みを乗じた項の和を含んでいる。さらに、制御
入力５８ａ，５８ｂには、各制御対象の状態量６１ａ，
６１ｂに重みを乗じた項の和を含んでいる。An adder 63 adds the X-axis weight 62a and the Y-axis weight 62b to generate and output the Z-axis controlled amount 64. The control inputs 58a and 58b have a target value of 5
2 includes the sum of terms obtained by multiplying the error 56 for each controlled object between the target values 54a, 54b for each controlled object and the corresponding controlled variables 60a, 60b obtained from 2 above. Further, the control inputs 58a and 58b have state quantities 61a and
61b includes the sum of terms multiplied by weights.
【００３６】このように構成された複合系の制御装置に
おいて、各加算手段（加算器５５ａ，５５ｂ）がそれぞ
れの制御系の各制御対象からの被制御量と目標値信号と
を加算して各制御系の誤差信号をそれぞれ補償手段（補
償器５７）に出力すると、補償手段がこれらの加算手段
（加算器５５ａ，５５ｂ）から出力される各誤差信号と
各制御対象から出力される被制御量とを相互に干渉させ
ながら第１の評価関数（後述する数式１〜数式４）を最
適化する各制御対象への各制御入力をそれぞれ演算出力
するので、各制御系のゲインを高めることなく複合した
目的の被制御量に対する応答性を上げることが可能とな
る。In the composite system control device having such a configuration, each adding means (adders 55a, 55b) adds the controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal to obtain each When the error signals of the control system are output to the compensating means (compensator 57), the compensating means outputs the error signals output from these adding means (adders 55a and 55b) and the controlled variables output from the respective controlled objects. Since each control input to each control target that optimizes the first evaluation function (Equation 1 to Equation 4 described later) is calculated and output while mutually interfering with each other, it is combined without increasing the gain of each control system. It is possible to improve the responsiveness to the target controlled amount.
【００３７】[0037]
【数１】 なお、数式１において、Ｒは目標値ベクトルを示し、ｙ
は出力ベクトル（ＣＸ）を示し、Ｘは状態ベクトルを示
し、Ｕは制御入力ベクトルを示し、ｋは時刻を示し、Ｍ
は積分時間を示し、Ｑ，Ｈは重み関数を示す。[Equation 1] In Expression 1, R represents a target value vector, y
Represents the output vector (CX), X represents the state vector, U represents the control input vector, k represents the time, and M
Indicates an integration time, and Q and H indicate weighting functions.
【００３８】[0038]
【数２】 なお、数式２において、数式１と同一のものは同一記号
を付してある。また，ｔM は積分時間を示す。また、本
実施例の評価関数式中の制御時間は、現時刻から有限の
経過時刻までの時間積分形式で与えられるものである
か、無限大の時間積分形式で与えられるものであるかを
問わず本発明を適用可能である。[Equation 2] In Expression 2, the same elements as in Expression 1 are given the same symbols. Further, t M represents the integration time. Further, the control time in the evaluation function expression of the present embodiment does not matter whether it is given in a time integration form from the current time to a finite elapsed time or an infinite time integration form. However, the present invention can be applied.
【００３９】[0039]
【数３】 なお、数式３において、ｅ(j) は位置誤差項を示す。[Equation 3] Note that in Expression 3, e (j) represents a position error term.
【００４０】また、上記数式１〜３の評価関数式の中
に、下記数式４に示す各項を含んでいる。さらに、上記
目標値生成手段５３は、出力する目標値５４ａ，５４ｂ
のいずれか１つを「０」または双方を「０」とする。In addition, the evaluation function expressions of the above expressions 1 to 3 include the respective terms shown in the following expression 4. Further, the target value generating means 53 outputs the target values 54a and 54b to be output.
Any one of them is set to "0" or both are set to "0".
【００４１】[0041]
【数４】 なお、数式４において、ｉは被制御量６０のインデック
ス（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を示し、Ｎは被制御量６０の
最大個数を示し、ｅi は対応する目標値５４ａ，５４ｂ
と被制御量６０ａ，６０ｂの差からなる誤差信号５６
ａ，５６ｂを示し、Ａi ，Ｂi は制御目的に応じて決め
る重み係数を示す。また、評価関数式には、２次形式の
評価関数式であってもよく、当該２次形式の評価関数式
の重み関数が目標値関数で表わされていれば良い。[Equation 4] In Expression 4, i represents the index (i = 1, 2, ..., N) of the controlled variable 60, N represents the maximum number of the controlled variable 60, and e i is the corresponding target value 54a, 54b.
And an error signal 56 consisting of the difference between the controlled variables 60a and 60b.
a and 56b, and A i and B i represent weighting factors determined according to the control purpose. The evaluation function expression may be a quadratic evaluation function expression, and the weighting function of the quadratic evaluation function expression may be represented by a target value function.
【００４２】これにより、図１，図２に示した複合系の
制御応答特性が図３に示すように改善される。As a result, the control response characteristics of the composite system shown in FIGS. 1 and 2 are improved as shown in FIG.
【００４３】図３は、図１，図２に示した複合系の制御
応答特性を示す図であり、横軸は時間（sec）を示し、
縦軸は制御量を示す。FIG. 3 is a diagram showing control response characteristics of the composite system shown in FIGS. 1 and 2, where the horizontal axis represents time (sec),
The vertical axis represents the control amount.
【００４４】この図に示すように、制御器６５を上記評
価関数を最小化するように組み上げると、Ｘ軸とＹ軸は
同相で動き、その結果Ｚ軸は速く目標値に近づく。ま
た、収束時は、Ｘ軸とＹ軸は、逆位相で動いており、Ｙ
軸はＸ軸の振動を減少させている。この結果、Ｚ軸は目
標値の近傍を離れ難くなっている。このように、Ｘ軸，
Ｙ軸が互いに干渉し合うことにより、良好な制御応答性
を達成できる。As shown in this figure, when the controller 65 is assembled so as to minimize the evaluation function, the X axis and the Y axis move in phase, and as a result, the Z axis quickly approaches the target value. When converged, the X-axis and Y-axis move in opposite phases,
The axis reduces the vibration of the X axis. As a result, it is difficult for the Z axis to leave the vicinity of the target value. Thus, the X axis,
A good control response can be achieved by the Y axes interfering with each other.
【００４５】図４は、図１，図２に示した複合系の目標
値への収束特性を示す図であり、Ｘ軸，Ｙ軸の収束特性
を従来のＸ軸，Ｙ軸の収束特性と相対的に示してある。FIG. 4 is a diagram showing the convergence characteristics of the composite system shown in FIGS. 1 and 2 to the target value. The X-axis and Y-axis convergence characteristics are the conventional X-axis and Y-axis convergence characteristics. It is shown relatively.
【００４６】本実施例では、最大加速度はＸ軸が１６０
０（rad／sec2 ）で、Ｙ軸が１８８（rad／sec2 ）であ
り、従来と同様の加速度であるが、Ｚ軸が０．１％に達
するのに要する時間は２０（msec）程度であり、従来に
比べて１０（msec）くらい速くなっている。In this embodiment, the maximum acceleration is 160 on the X axis.
0 (rad / sec 2 ) and Y-axis is 188 (rad / sec 2 ), which is the same acceleration as before, but the time required for the Z-axis to reach 0.1% is about 20 (msec). It is about 10 (msec) faster than before.
【００４７】なお、上記実施例では、外乱が印加されな
い制御系を例にして説明したが、図１１に示すように、
外乱１６ａ，１６ｂが印加される複合系の制御装置にも
本発明を適用できる。In the above embodiment, the control system to which no disturbance is applied has been described as an example, but as shown in FIG.
The present invention can also be applied to a composite control device to which disturbances 16a and 16b are applied.
【００４８】この場合には、補償器５７から各制御対象
５９ａ，５９ｂに入力する制御入力５８ａ，５８ｂ中に
は、後述する数式５に示す重みＫ(j) が乗じられた各入
力の項の和Ｕ(j) が含まれている。In this case, the control inputs 58a and 58b input from the compensator 57 to the respective control objects 59a and 59b are multiplied by the weight K (j) shown in the equation 5 to be described later. The sum U (j) is included.
【００４９】このように構成された複合制御系の制御装
置において、各加算手段がそれぞれの制御系の各制御対
象からの被制御量と目標値信号とを加算して各制御系の
誤差信号をそれぞれ補償手段（補償器５７）に出力する
と、補償手段がこれらの加算手段（加算器５５ａ，５５
ｂ）から出力される各誤差信号と各制御対象から出力さ
れる被制御量と各制御対象に印加された一方または双方
の外乱とを相互に干渉させながら第２の評価関数（後述
する数式５等）を最適化する各制御対象への各制御入力
をそれぞれ演算出力するので、複合した目的の被制御量
に対する外乱による定常誤差を高速に収束させることが
可能となる。In the control device of the composite control system configured as described above, each addition means adds the controlled variable and the target value signal from each controlled object of each control system to obtain the error signal of each control system. When each is output to the compensating means (compensator 57), the compensating means outputs these adding means (adders 55a, 55a
The second evaluation function (Equation 5 to be described later) while mutually interfering each error signal output from (b), the controlled variable output from each controlled object, and one or both disturbances applied to each controlled object. Since each control input to each control object for optimizing (), etc.) is calculated and output, it is possible to quickly converge the steady error due to the disturbance to the combined target controlled variable.
【００５０】さらに、補償手段は、各加算手段からの誤
差信号の積分値またはこの積分値に所定の重みを乗じた
値に基づいて各制御対象の特性補償を行うための各制御
入力をそれぞれ演算出力するので、ステップ状の外乱に
対し、定常誤差を速やかに取り除くことを可能とする。Further, the compensating means calculates each control input for compensating the characteristic of each controlled object based on the integrated value of the error signal from each adding means or a value obtained by multiplying the integrated value by a predetermined weight. Since it is output, it is possible to quickly remove the steady error with respect to the step-like disturbance.
【００５１】[0051]
【数５】 なお、数式５において、和ｕ(j) は位置誤差の項ｅ(j)
に重みＫ1(j)を乗じた項，位置誤差の項ｅ(j) を積分し
た項に重みＫ2(j)乗じた項，各軸の状態量ｘ(j) に重み
Ｋ3(j)を乗じた項，各軸の目標値Ｒ(j) に重みＫ4(j)を
乗じた項からなっている場合に相当する。[Equation 5] In Equation 5, the sum u (j) is the position error term e (j)
Is multiplied by the weight K 1 (j) , the term obtained by integrating the position error term e (j) is multiplied by the weight K 2 (j) , and the state quantity x (j) of each axis is weighted by K 3 (j ) And a target value R (j) of each axis multiplied by a weight K 4 (j) .
【００５２】このように、補償器５７が重みＫ(j) を乗
じて各制御対象５９ａ，５９ｂに入力する制御入力５８
ａ，５８ｂを決定すると、図５に示すように、例えばス
テップ状の外乱を印加された場合、Ｘ軸の制御系が外乱
の影響を打ち消すような制御入力５８ａが補償器５７か
ら出力されるのは当然であるが、本実施例ではＹ軸の制
御系においても、上記Ｘ軸の制御系が受けた外乱を速や
かに相殺するため、補償器５７は各軸の状態量６１ａ，
６１ｂに重みＫ3(j)を乗じた項を含んだ制御入力５８
ａ，５８ｂを制御対象５９ａ，５９ｂに出力するため、
外乱の収束特性は、制御器の各軸の制御系におけるゲイ
ンを高めることなく、従来の外乱に対するステップ応答
特性に比べて格段に早い速度で収束させることができ
る。これにより、ステップ状の外乱に対し、定常誤差を
「０」にできる。また、２つの制御系が一方の外乱に対
して干渉し合うことにより、目的の被制御量に対する外
乱の影響を速やかに取り除くことができる。In this way, the compensator 57 multiplies the weight K (j) and inputs it to each of the controlled objects 59a and 59b.
When a and 58b are determined, as shown in FIG. 5, for example, when a step-like disturbance is applied, a control input 58a for canceling the influence of the disturbance by the X-axis control system is output from the compensator 57. Of course, in the present embodiment, even in the Y-axis control system, in order to quickly cancel the disturbance received by the X-axis control system, the compensator 57 uses the state quantities 61a, 61a of the respective axes.
Control input 58 including a term obtained by multiplying 61b by a weight K 3 (j)
In order to output a and 58b to the controlled objects 59a and 59b,
The convergence characteristic of the disturbance can be converged at a remarkably higher speed than the conventional step response characteristic to the disturbance without increasing the gain in the control system of each axis of the controller. As a result, the steady-state error can be set to "0" with respect to the stepwise disturbance. Further, since the two control systems interfere with one of the disturbances, the influence of the disturbance on the target controlled variable can be quickly eliminated.
【００５３】図６は本発明に係る複合系の制御装置にお
ける外乱印加時の目標値への収束特性を示す図であり、
Ｘ軸，Ｙ軸の収束特性を従来のＸ軸，Ｙ軸の収束特性と
相対的に示してある。なお、各軸の加速度は同じであ
る。FIG. 6 is a diagram showing the convergence characteristic to the target value when the disturbance is applied in the composite system control device according to the present invention.
The X-axis and Y-axis convergence characteristics are shown relative to the conventional X-axis and Y-axis convergence characteristics. The acceleration of each axis is the same.
【００５４】この図に示すように、位置決め制御系にお
ける目標値への収束特性も、外乱印加時刻から格段に短
時間に収束する。As shown in this figure, the convergence characteristic to the target value in the positioning control system also converges significantly in a short time from the disturbance application time.
【００５５】なお、上記各実施例では、目標値生成手段
５３が、Ｘ軸には与えられた目標値をそのまま与え、Ｙ
軸には「０」を与え、その和が与えられた目標値と同じ
になるようにしたが、この時、例えばＸ軸には与えられ
た目標値の９０％を、Ｙ軸には１０％を与え、その和が
与えられた目標値と同じになるようにすることも可能で
ある。In each of the above embodiments, the target value generating means 53 gives the given target value to the X axis as it is, and Y
The axis is given "0" so that its sum is the same as the given target value. At this time, for example, 90% of the given target value is given to the X axis and 10% to the Y axis. Can be given so that the sum is the same as the given target value.
【００５６】また、上記実施例では位置制御装置を例と
し、制御系がＸ軸，Ｙ軸の２軸の場合について説明した
が、軸数は２本に限られることはなく、評価関数を最小
化するように制御器６５を構成することが可能ならば、
本発明を容易に適用できる。さらに、上記実施例ではＸ
軸とＹ軸の制御対象には相互干渉のない場合を示した
が、相互干渉がある場合でも、同様な評価関数を最小化
するように制御器６５を構成することが可能ならば、本
発明を容易に適用できる。In the above embodiment, the position control device is taken as an example, and the case where the control system is the two axes of the X axis and the Y axis has been described, but the number of axes is not limited to two, and the evaluation function is the minimum. If the controller 65 can be configured to
The present invention can be easily applied. Further, in the above embodiment, X
Although the case where there is no mutual interference between the controlled objects of the Y-axis and the Y-axis is shown, if the controller 65 can be configured so as to minimize the similar evaluation function even when there is mutual interference, the present invention Can be easily applied.
【００５７】また、上記実施例では制御系が位置制御装
置である場合について説明したが、速度制御にも適用で
きる。すなわち、高速粗精度の回転系Ｘ軸と低速高精度
の回転系Ｙ軸の合成速度を精密に制御することも可能で
ある。さらに、目標値は上記位置，速度に限らず温度で
あっても良く、例えばＸ軸を粗い精度の大容量のヒー
タ，Ｙ軸を高精度の小容量のヒータに置き換えて高精度
の温度制御を行うように構成してもよい。In the above embodiment, the case where the control system is the position control device has been described, but the invention can be applied to speed control. That is, it is also possible to precisely control the composite speed of the high-speed coarse-precision rotating system X-axis and the low-speed high-precision rotating system Y-axis. Further, the target value is not limited to the above-mentioned position and speed, and may be temperature. For example, the X-axis is replaced with a coarse-accuracy large-capacity heater, and the Y-axis is replaced with a high-accuracy small-capacity heater for high-accuracy temperature control. It may be configured to do so.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、各加算手段がそれぞれの制御系の各制御対象からの
被制御量と目標値信号とを加算して各制御系の誤差信号
をそれぞれ補償手段に出力すると、補償手段がこれらの
加算手段から出力される各誤差信号と各制御対象から出
力される被制御量とを相互に干渉させながら第１の評価
関数を最適化する各制御対象への各制御入力をそれぞれ
補償演算出力するので、各制御系のゲインを高めること
なく複合した目的の被制御量に対する応答性を上げるこ
とができる。As described above, according to the present invention, each addition means adds the controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal to obtain the error signal of each control system. When each is output to the compensating means, each compensating means optimizes the first evaluation function while mutually interfering each error signal output from these adding means and the controlled variable output from each controlled object. Since each control input to the target is output by compensation calculation, it is possible to improve the responsiveness to the combined target controlled variable without increasing the gain of each control system.
【００５９】また、各加算手段がそれぞれの制御系の各
制御対象からの被制御量と目標値信号とを加算して各制
御系の誤差信号をそれぞれ補償手段に出力すると、補償
手段がこれらの加算手段から出力される各誤差信号と各
制御対象から出力される被制御量と各制御対象に印加さ
れた一方または双方の外乱とを相互に干渉させながら第
２の評価関数を最適化する各制御対象への各制御入力を
それぞれ補償演算出力するので、複合した目的の被制御
量に対する外乱による定常誤差を高速に収束させること
ができる。When each adding means adds the controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal and outputs the error signal of each control system to the compensating means, the compensating means outputs these error signals. Each of which optimizes the second evaluation function while mutually interfering each error signal output from the adding means, the controlled variable output from each controlled object, and one or both disturbances applied to each controlled object. Since each control input to the controlled object is output by compensation calculation, the steady error due to the disturbance with respect to the combined target controlled variable can be converged at high speed.
【００６０】さらに、補償手段は、各加算手段からの誤
差信号の積分値またはこの積分値に所定の重みを乗じた
値に基づいて各制御対象の特性補償を行うための各制御
入力をそれぞれ演算出力するので、ステップ状の外乱に
対し、定常誤差を速やかに取り除くことができる。Further, the compensating means calculates each control input for compensating the characteristic of each control object based on the integrated value of the error signal from each adding means or the value obtained by multiplying the integrated value by a predetermined weight. Since it is output, the steady-state error can be promptly removed from the step-like disturbance.
【００６１】従って、複合系の各制御対象の被制御量の
加算となる総体的な被制御量に対する応答特性を格段に
向上できるとともに、外乱印加に対する定常誤差を速や
かに収束できる等の優れた効果を奏する。Therefore, it is possible to remarkably improve the response characteristic with respect to the overall controlled variable, which is the addition of the controlled variables of the controlled objects of the composite system, and to quickly converge the steady-state error due to the disturbance application. Play.
【図１】本発明の第１実施例を示す複合系の制御装置の
構成を説明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a composite system control device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例を示す複合系の制御装置の
構成を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a composite-type control device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】図１，図２に示した複合系の制御応答特性を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing control response characteristics of the composite system shown in FIGS. 1 and 2.
【図４】図１，図２に示した複合系の目標値への収束特
性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a convergence characteristic of the composite system shown in FIGS. 1 and 2 to a target value.
【図５】本発明に係る複合系の制御装置における外乱印
加時のステップ応答の収束特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a convergence characteristic of a step response when a disturbance is applied in the composite control device according to the present invention.
【図６】本発明に係る複合系の制御装置における外乱印
加時の目標値への収束特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a convergence characteristic to a target value when a disturbance is applied in the composite control device according to the present invention.
【図７】従来の位置制御装置の軸送り制御系を示す概略
図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a shaft feed control system of a conventional position control device.
【図８】図７に示した位置制御装置の軸送り制御系にお
ける第１の制御構成を示すブロック図である。8 is a block diagram showing a first control configuration in an axial feed control system of the position control device shown in FIG.
【図９】図８に示した位置制御装置の軸送り制御系の応
答特性を示す図である。9 is a diagram showing a response characteristic of a shaft feed control system of the position control device shown in FIG.
【図１０】図８に示した位置制御装置の軸送り制御系の
応答特性を示す図である。10 is a diagram showing a response characteristic of an axial feed control system of the position control device shown in FIG.
【図１１】図７に示した位置制御装置の軸送り制御系に
おける第２の制御構成を示すブロック図である。11 is a block diagram showing a second control configuration in the shaft feed control system of the position control device shown in FIG.
【図１２】図８に示した位置制御装置の軸送り制御系の
外乱に対する挙動状態を示す特性図である。FIG. 12 is a characteristic diagram showing a behavior state of the axial feed control system of the position control device shown in FIG. 8 with respect to disturbance.
５１ 目標値発生手段 ５３ 目標値生成手段 ５５ａ 加算器 ５５ｂ 加算器 ５７ 補償器 ５９ａ 制御対象 ５９ｂ 制御対象 ６２ａ 重み ６２ｂ 重み ６３ 加算器 51 target value generating means 53 target value generating means 55a adder 55b adder 57 compensator 59a control target 59b control target 62a weight 62b weight 63 adder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/18 Ｃ 9064−3Ｈ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０４ 9179−3Ｈ ３０５ Ｖ 9179−3Ｈ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location G05B 19/18 C 9064-3H G05D 3/12 304 9179-3H 305 V 9179-3H
Claims (3)
制御量に所定の重みを乗じて項の和で表われる被複合制
御量に対する目標値を発生する目標値発生手段を有する
複合制御系の制御装置において、前記目標値に基づいて
所望の目標値信号を生成する目標値生成手段と、各制御
系の各制御対象からの被制御量と前記目標値信号とを加
算して各制御系の誤差信号をそれぞれ出力する複数の加
算手段と、これらの加算手段から出力される各誤差信号
と各制御対象から出力される被制御量とを入力として第
１の評価関数を最適化する各制御対象への制御入力を補
償演算する補償手段とを具備したことを特徴とする複合
制御系の制御装置。1. A composite control having target value generating means for generating a target value for a compound controlled variable represented by a sum of terms by multiplying a controlled variable output from each controlled object of each control system by a predetermined weight. In a system control device, a target value generating means for generating a desired target value signal based on the target value, and a controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal are added to each control. A plurality of adding means for respectively outputting error signals of the system, and respective error signals output from these adding means and controlled quantities output from each controlled object are input to optimize each first evaluation function. A control device for a composite control system, comprising: a compensating means for compensating a control input to a controlled object.
制御量に所定の重みを乗じて項の和で表われる被複合制
御量に対する目標値を発生する目標値発生手段を有する
複合制御系の制御装置において、前記目標値に基づいて
所望の目標値信号を生成する目標値生成手段と、各制御
系の各制御対象からの被制御量と前記目標値信号とを加
算して各制御系の誤差信号をそれぞれ出力する複数の加
算手段と、これらの加算手段から出力される各誤差信号
と各制御対象から出力される被制御量と各制御対象に印
加された一方または双方の外乱とを入力として第２の評
価関数を最適化する各制御対象への制御入力を補償演算
する補償手段とを具備したことを特徴とする複合制御系
の制御装置。2. A composite control having target value generating means for generating a target value for a composite controlled variable represented by a sum of terms by multiplying a controlled variable output from each controlled object of each control system by a predetermined weight. In a system control device, a target value generating means for generating a desired target value signal based on the target value, and a controlled variable from each controlled object of each control system and the target value signal are added to each control. A plurality of adding means for respectively outputting error signals of the system, each error signal output from these adding means, a controlled variable output from each controlled object, and one or both disturbances applied to each controlled object And a compensating means for compensating the control input to each controlled object for optimizing the second evaluation function by using as an input.
の積分値またはこの積分値に所定の重みを乗じた値に基
づいて各制御対象の特性補償を行うための各制御入力を
それぞれ演算出力することを特徴とする請求項２記載の
複合制御系の制御装置。3. The compensating means calculates each control input for compensating the characteristic of each controlled object based on an integrated value of the error signal from each adding means or a value obtained by multiplying the integrated value by a predetermined weight. The control device of the complex control system according to claim 2, wherein the control device outputs.
Priority Applications (5)
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-
1992
- 1992-10-28 JP JP31114392A patent/JP3234308B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006191084A (en) * | 2004-12-29 | 2006-07-20 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2012185603A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | Interference force compensation control device |
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