JPH0614293B2 - Sliding mode control system - Google Patents
Sliding mode control systemInfo
- Publication number
- JPH0614293B2 JPH0614293B2 JP59045245A JP4524584A JPH0614293B2 JP H0614293 B2 JPH0614293 B2 JP H0614293B2 JP 59045245 A JP59045245 A JP 59045245A JP 4524584 A JP4524584 A JP 4524584A JP H0614293 B2 JPH0614293 B2 JP H0614293B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gain
- control
- sliding
- sliding mode
- curve
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41029—Adjust gain as function of position error and position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42256—Sampling the signal
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42352—Sliding mode controller SMC, select other gain
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変構造系(variable structure system)に
おけるスライディングモード制御を用いた位置決め制御
又は速度制御方式（以下両者を総称して単に位置決め制
御ということがある。）のゲイン調節方法に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a positioning control or a speed control method using sliding mode control in a variable structure system (hereinafter, both are simply referred to as positioning control). There is a case of).
スライディングモード制御とは、状態空間の中にあらか
じめ設定されたすべり面に沿って被制御対象が動作する
ように制御入力を切り換える制御方法である。Sliding mode control is a control method in which control inputs are switched so that the controlled object operates along a sliding surface preset in the state space.
まず、本発明が対象とするスライディングモード制御に
ついて説明する。First, the sliding mode control that is the subject of the present invention will be described.
第１図はこの制御を用いた位置決め制御系のブロック図
を示すものである。まず、状態変数ｘ1，ｘ2を次のよう
に定義する。FIG. 1 is a block diagram of a positioning control system using this control. First, the state variables x 1 and x 2 are defined as follows.
ｘ1＝ｐ(0)−ｘ1，ｘ2＝ ………………(1)式 但しｐ(0)は位置指令、ｘ1は位置のフィードバック、ｘ
1は位置偏差、ｘ2は速度である。x 1 = p (0) −x 1 , x 2 ＝ ……………… (1) where p (0) is position command, x 1 is position feedback, x
1 is position deviation and x 2 is velocity.
サンプリング周期をＴ、ｋ時点での状態変数及び制御入
力をそれぞれｘ1(k)，ｘ2(k)，ｕ(k)と略記すると、離
散形式の状態方程式は、 となる。ここでｑ＝exp(-d・T/J)，ｐ＝J(1-q)/d，ｍ＝
−Ｋt・Ｋg・P/J，＝−Ｋt・Ｋg(T-p)/d，ｒ＝J(T-p)
/d，ｆ＝Ｋg・F/Jである。但し、Ｊはイナーシャ、ｄは
ダンピング係数、Ｋgはギヤ比、Ｋtはトルク定数であ
る。When the sampling cycle is abbreviated as x 1 (k), x 2 (k), and u (k) as state variables and control inputs at time points k and k, respectively, the discrete state equation is Becomes Where q = exp (-d · T / J), p = J (1-q) / d, m =
−K t · K g · P / J, = −K t · K g (Tp) / d, r = J (Tp)
/ d, f = Kg · F / J. Here, J is the inertia, d is the damping coefficient, Kg is the gear ratio, and Kt is the torque constant.
いま、例えばスライディングカーブ（指定軌跡）Ｓ
iを、 で与える。この式において、移動装置の加速度をａとす
るとα＝１／2aである。また最大許容速度をｖ、位相面
での定常点近傍の傾きをｃとしている。Now, for example, sliding curve (designated locus) S
i , Give in. In this equation, α = 1 / 2a, where a is the acceleration of the moving device. Also, the maximum allowable speed is v, and the slope near the steady point on the phase plane is c.
一方、制御入力ｕを次式で表す。On the other hand, the control input u is expressed by the following equation.
(4)式におけるk1,k2,kfが制御ゲインであり、次のよう
にして決められる。 (4) is k1, k2, k f is the control gain in the formula, is determined as follows.
スライディングモードの存在条件式を Ｓi・i＜０（ｉ＝１〜４）…………(5)式 とし、この式に前記の(2)，(3)，(4)式を適用して、各
スライディングカーブごとに不等式の形でゲイン範囲が
求められる。このゲイン範囲は、イナーシャＪ、ダンピ
ング係数ｄ、トルク定数Ｋt、外乱Ｆの変動を考慮した
修正を行なう。これと、制御入力ｕの制限｜ｕ｜≦ｕL
及び各スライディングカーブに対応した状態変数の範囲
とから特定のゲインを設定する。The existence condition formula of the sliding mode is S i · i <0 (i = 1 to 4) ………… (5) and the above formulas (2), (3) and (4) are applied to this formula. Then, the gain range is obtained in the form of an inequality for each sliding curve. This gain range is corrected in consideration of the changes in inertia J, damping coefficient d, torque constant K t , and disturbance F. This and the limit of control input u | u | ≦ u L
And a specific gain is set from the range of the state variable corresponding to each sliding curve.
スライディングモード制御による位置決め制御系あるい
は速度制御系の設計では、既知である制御系のパラメー
タを用いて、スライディングモードの存在条件から制限
されるゲイン領域において、想定されるパラメータの変
動範囲を勘案し、強めのゲインを設定するのが一般的で
ある。弱いゲイン設定は、小さな外乱やパラメータ変動
に対してスライディングカーブからの大きなずれを引き
起こすか、またはスライディングモードが発生しなくな
るからである。In the design of positioning control system or speed control system by sliding mode control, using the parameters of the known control system, in the gain region limited by the existence condition of the sliding mode, the variation range of the assumed parameter is considered, It is common to set a stronger gain. This is because a weak gain setting causes a large deviation from the sliding curve for a small disturbance or parameter fluctuation, or the sliding mode does not occur.
従って、この設定ゲインは、考えているパラメータ変動
や外乱に対して強すぎる設定になっている。そこで、一
般に制御入力は、制限値ｕLで正負の極性に振れる、バ
ンバン制御(bang-bang controll)の傾向を呈する。Therefore, the set gain is set too strong against the parameter fluctuation and the disturbance that are considered. Therefore, the control input generally exhibits a tendency of bang-bang controll in which the limit value u L swings in positive and negative polarities.
この強いゲイン設定では、実軌跡のリップルが過大とな
り、高精度の位置決めでは悪影響を及ぼす。With this strong gain setting, the ripple of the actual locus becomes excessive, which adversely affects high-precision positioning.
また、不確定な外乱に対してどの程度強いゲイン設定に
するのかの判定基準はなく、経験的なものとなってい
る。更に初期設定ゲインのままであると、外乱の向き
（正、負）によって軌跡に偏りが出る。また制御時間遅
れ（サンプリング周期）が大きくなると、比例的に実軌
跡のリップルは大きくなる。また高いサンプリング周波
数は、検出器に高速の応答を強いるのみならず、制御演
算は汎用マイクロプロセッサでは不可能となり、高価な
ハード回路に依存しなければならないこととなる。Also, there is no criterion for determining how strong the gain setting should be for an uncertain disturbance, and it is empirical. Further, if the initial setting gain is kept as it is, the trajectory is biased depending on the direction of the disturbance (positive or negative). Further, as the control time delay (sampling period) increases, the ripple of the actual locus increases proportionally. In addition, the high sampling frequency not only forces the detector to have a high-speed response, but also makes the control operation impossible with a general-purpose microprocessor and relies on expensive hardware circuits.
従って、強めの設定ゲインを弱くするかまたは予想外の
パラメータ変動が起こった時は更にゲインを強化し、制
御入力を可能な限り滑らかにすると共に、指定軌跡から
のずれを小さく留めるよう、適応的にゲインを変える制
御方策の導入が必要である。Therefore, if the set gain is set weaker or the unexpected parameter fluctuation occurs, the gain is further strengthened to make the control input as smooth as possible and to keep the deviation from the specified trajectory small. It is necessary to introduce a control policy that changes the gain.
そこで本発明は、大きな制御遅れでも軌跡のリップルを
小さくし、外乱及びパラメータ変化に強い高精度位置決
め又は速度制御を可能とした制御方式を提供することを
目的とするものである。Therefore, it is an object of the present invention to provide a control method that can reduce the ripple of a locus even with a large control delay and can perform highly accurate positioning or speed control that is strong against disturbance and parameter changes.
本発明は、可変構造系におけるスライディングモード制
御を用いた位置決め制御において、予め指定したスライ
ディングカーブに対する前回位置と今回の位置の存在領
域の判定を行ない、前回の位置と今回の位置がスライデ
ィングカーブに対して同じ側にある場合には同スライデ
ィングカーブからのずれの距離が一定以上ある場合に制
御入力を決定するゲインを大きくし、前回の位置と今回
の位置が前記スライディングカーブに対して反対側にな
った場合にはずれの距離の絶対値が大きくなったときに
前記ゲインを小さくすることを特徴とする。The present invention, in the positioning control using the sliding mode control in the variable structure system, determines the existing area of the previous position and the current position with respect to the previously designated sliding curve, and determines the previous position and the current position with respect to the sliding curve. If the distance from the sliding curve is more than a certain value, increase the gain that determines the control input so that the previous position and the current position are on the opposite side of the sliding curve. In this case, the gain is decreased when the absolute value of the deviation distance increases.
以下に、本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below.
前記の(4)式の制御入力を決定するk1，k2，kfの初期設
定ゲインは、 スライディングカーブＳ1に対して、 ｘ2≧０のとき ｘ2＜０のとき スライディングカーブＳ2に対して、 スライディングカーブＳ3に対して、 ｘ2≧０のとき ｘ2＜０のとき スライディングカーブＳ4に対して、 というように設定する。Initialization gain k1, k2, k f for determining the control input of the equation (4), to the sliding curve S 1, when x 2 ≧ 0 When x 2 <0 For the sliding curve S 2 , For sliding curve S 3 , when x 2 ≧ 0 When x 2 <0 For the sliding curve S 4 , And so on.
この初期設定ゲインを１サンプリング前の状態点の座標
〔ｘ1(K-1)，ｘ2(k-1)〕と、現サンプリング時点の座標
〔ｘ1(k)，ｘ2(k)〕の検出信号から演算される、指定軌
跡からのずれの距離及びその増減判定を基礎にして、前
記のk1，k2，kfをサンプリング毎に、前回の指令状態を
参照して調節していく。The initial gain is the coordinates [x 1 (K-1), x 2 (k-1)] of the state point one sampling before and the coordinates [x 1 (k), x 2 (k)] of the current sampling point. It is calculated from the detection signal, and the distance and underlying the decrease determination of the deviation from the specified trajectory, the above k1, k2, k f for each sampling, continue to adjust with reference to the previous command state.
指定軌跡からのずれの距離Ｄ(k)を(6)式で求める。The distance D (k), which is the deviation from the designated locus, is calculated by the equation (6).
Ｄ(k)＝［{x1(k)-x1 h(k)}2＋{x2(k)-x2 h(k)}2]1/2 ここでｘ1 h(k)，ｘ2 h(k)は、ｋサンプリング時点の状態
点ｘ1(k)，ｘ2(k)から指定軌跡（スライディングカー
ブ）へ下ろした垂線の足の状態点（位相面における座
標）である。D (k) = [{x 1 (k) -x 1 h (k)} 2 + {x 2 (k) -x 2 h (k)} 2 ] 1/2 where x 1 h (k), x 2 h (k) is the state point (coordinates on the phase plane) of the foot perpendicular to the designated locus (sliding curve) from the state points x 1 (k) and x 2 (k) at the time of k sampling.
また、座標リップルＬ(k)を(7)式で求める。Further, the coordinate ripple L (k) is obtained by the equation (7).
Ｌ(k)＝|Sgn(Si(k)D(k)-Sgn(Si(k-1))D(k-1)|………………(7)式 第３図はＤ(k)，Ｌ(k)の説明図である。L (k) = | Sgn (S i (k) D (k) -Sgn (S i (k-1)) D (k-1) | ……………… (7) Eq. It is explanatory drawing of (k) and L (k).
変化する、または想定した外乱やパラメータ値に対し
て、適切なゲイン(k1,k2,kf)になっていなければ、(6)
式で定義した距離Ｄ(k)が大きいという考えに立脚し
て、これを小さくするようにゲインを第４図に示すフロ
ーチャートで調節する。If the gain (k1, k2, k f ) is not appropriate for the changing or assumed disturbance or parameter value, (6)
Based on the idea that the distance D (k) defined by the equation is large, the gain is adjusted by the flowchart shown in FIG. 4 so as to reduce the distance.
検出器精度、制御演算精度などから決まるゲイン調節の
モードを選定するＤ(k)に対する２つの距離基準ｄ＊fと
εを予め設定する。同様に、Ｌ(k)に対してｄ＊Lを設定
する。Two distance references d * f and ε for D (k), which selects a mode of gain adjustment determined by the accuracy of the detector, the accuracy of control calculation, etc., are preset. Similarly, d * L is set for L (k).
位置と速度検出信号から、ｋサンプリング時点の位置偏
差ｘ1(k)及び速度ｘ2(k)を求める。これからｘ1 h(k)及
び速度ｘ2 h(k)を求める演算を行い、(6)式を用いてＤ
(k)を得る。また、(3)式によってＳi(k)、更にSgn(Si
(k))を求める。The position deviation x 1 (k) and the speed x 2 (k) at the time of k sampling are obtained from the position and speed detection signals. From this, calculate x 1 h (k) and velocity x 2 h (k), and use Equation (6) to calculate D
get (k). Further, according to the equation (3), S i (k), and Sgn (Si
(k)) is calculated.
１サンプリング前のSgn(Si(k-1))とSgn(Si(k))との積の
符号を調べることによって、実軌跡が指定軌跡（Ｓi＝
０）を横切ったか否かを判定することができる。これに
より大きく２つの場合に分けてゲインを調節する。By examining the sign of the product of Sgn (Si (k-1)) and Sgn (Si (k)) one sampling before, the actual locus is the designated locus (S i =
0) can be determined. As a result, the gain is adjusted in two cases.
イ）指定軌跡を横切らない場合； Sgn（Ｓi(k)）・Sgn（Ｓi(k-1)）＞０ この場合は、ｋfの調節を行なう。１サンプリング前の
ゲインを更に強めた設定が必要である。但しＤ(k)がｋf
調節判定レベルεより小さいときは、前サンプリング時
に調節されたゲインｋf(k-1)のままとする。B) When the designated locus is not crossed; Sgn (S i (k)) · Sgn (S i (k-1))> 0 In this case, k f is adjusted. It is necessary to set the gain before the first sampling to be stronger. However, D (k) is k f
When it is smaller than the adjustment determination level ε, the gain k f (k-1) adjusted at the time of the previous sampling is maintained.
Sgn（Ｓi(k)）の符号判定により、ｋf(k-1)のゲインkpi
(k-1),kni(k-1),k′pi(k-1),k′ni(k-1)のいずれが制御
入力ｕ(k-1)の算定に使われたかが判る。制御入力ｕ(k-
1)の算定に使用された方（例えばkpi(k-1)）のゲイン調
節にウエイトをかけ、Ｄ(k)の比例ゲイン係数ＷG，ＷL
（ＷG＞ＷL）のうちＷGを用いて、ｋf(k)（＝kpi(k)）
を求める。制御入力ｕ(k-1)の算定に関与しなかった方
（例えばkni(k-1)）のゲイン調節は、ＷLを用いて、ｋf
(k)（＝kni(k)）を求める。しかしこの後者の方は、Ｄ
(k)＞ｄ＊fのとき、オンオフ制御変数Ｗによって、これ
が０（オフ）に設定され、結果的にｋf(k)＝ｋf(k-1)と
する。By determining the sign of Sgn (S i (k)), the gain kpi of k f (k-1) is obtained.
It is known which of (k-1), kni (k-1), k'pi (k-1) and k'ni (k-1) was used to calculate the control input u (k-1). Control input u (k-
Applying a weight to gain adjustment of 1) Calculation for those used in (e.g. kpi (k-1)), the proportional gain coefficient W G of D (k), W L
By using the (W G> W L) W G of the, k f (k) (= kpi (k))
Ask for. The gain adjustment of the one not involved in the calculation of the control input u (k-1) (for example, kni (k-1)) is performed by using W L and k f
Find (k) (= kni (k)). But this latter one is
(k)> When d * f, the on-off control variable W, which is set to 0 (off), resulting in a k f (k) = k f (k-1).
ロ）指定軌跡を横切る場合； 〔Sgn（Ｓi(k)）・Sgn（Ｓi(k-1)）＜０〕 この場合は、k1，k2，kfのゲインを前より弱めた設定に
する。(7)式によりＬ(k)の演算を行い、比較リップルレ
ベルｄ＊Lより小さいとき、即ちＬ(k)＜ｄ＊Lであれ
ば、実軌跡は指定軌跡をほぼ中心にして、両側に微小距
離で存在する望ましい形である。従って、前サンプリン
グ時点でのゲインを保持する。k1(k)＝k1(k-1)，k2(k)
＝k2(k-1)，ｋf(k)＝ｋf(k-1)である。逆に、Ｌ(k)＞ｄ
＊Lのとき、前サンプリング時に調節したゲインが強す
ぎであるため起こった現象であり、k1(k-1)，k2(k-1)を
それぞれＬ(k)に比例定数Ｗ12を乗じた割合だけ弱めて
いる。ｋfについては、制御入力ｕ(k-1)の算定に使用し
た方のゲイン（例えばkpi(k-1)）のみ、Ｌ(k)に比例定
数ＷLを乗じた割合を弱めている。B) When traversing the specified trajectory; [Sgn (S i (k)) ・ Sgn (S i (k-1)) <0] In this case, the gains of k1, k2, and k f are set weaker than before. To do. When L (k) is calculated by Eq. (7) and when it is smaller than the comparison ripple level d * L , that is, if L (k) <d * L , the actual locus is centered on the designated locus and on both sides. It is a desirable shape that exists at a minute distance. Therefore, the gain at the time of the previous sampling is retained. k1 (k) ＝ k1 (k-1), k2 (k)
= K2 (k-1), a k f (k) = k f (k-1). Conversely, L (k)> d
* At L , this is a phenomenon that occurred because the gain adjusted at the time of pre-sampling was too strong, and k1 (k-1) and k2 (k-1) were each multiplied by L (k) by a proportional constant W 12 . We are weakening only in proportion. Regarding k f , only the gain (for example, kpi (k-1)) used for calculating the control input u (k-1) is weakened by the ratio of L (k) multiplied by the proportional constant W L.
ゲインを強めたり、弱めたり制御する係数がＱs，Ｑwで
あり、(2)，(3)，(4)，(5)式から誘導されるゲイン領域
を決める不等式の向き及び限界値の符号から、初期ゲイ
ン設定の強弱の方向で、＋１か−１かを採る。The coefficients for controlling the gain to be strengthened or weakened are Q s and Q w , and the direction and the limit value of the inequality that determines the gain region derived from the equations (2), (3), (4), and (5) From the sign, +1 or -1 is taken depending on the strength of the initial gain setting.
以上のようにして、ｋサンプリング時でのゲイン調節に
より、k1(k)，k2(k)，ｋf(k)が求められると、制御入力
ｕ(k)はｘ2(k)，Ｓi(k)・ｘ1(k)，Ｓi(k)・ｘ2(k)など
の符号判定によりk1(k)，k2(k)，ｋf(k)から適当な３つ
が選定され、(4)式から得られる。As described above, the gain adjustment at the time k sampling, k1 (k), k2 ( k), when k f (k) is determined, the control input u (k) is x 2 (k), S i (k) · x 1 (k ), S i (k) · x 2 (k) by the code determination such as k1 (k), k2 (k ), are three suitable from k f (k) is selected, ( It is obtained from equation (4).
このｕ(k)がｋサンプリング期間のトルク指令に相当す
る。第１図の制御系のブロックダイヤグラムのブロック
ktから右側は、従来のサーボコントローラと電動機・機
械系である。This u (k) corresponds to the torque command in the k sampling period. Block of the block diagram of the control system in Fig. 1
On the right side of kt is the conventional servo controller and electric motor / mechanical system.
更にｕ(k)の決定において、ｋf＝０で、k1，k2の一方を
０に設定すると、位置制御ループ、あるいは速度制御ル
ープのみとなり、従来制御ループでの運転が可能であ
る。ループ切換信号を２ビットの情報として受け取るよ
うにしておき（例えば1,1……スライディングモード制
御、1,0……位置ループ制御、0,1……速度ループ制御の
ように設定する。）、これとk1,k2との論理積をとり、
ゲインを設定する方法で実現できる。Further, in the determination of u (k), if k f = 0 and one of k1 and k2 is set to 0, only the position control loop or the speed control loop becomes available, and operation in the conventional control loop is possible. The loop switching signal is received as 2-bit information (for example, 1,1 ... Sliding mode control, 1,0 ... Position loop control, 0,1 ... Velocity loop control are set). Take the logical product of this and k1, k2,
This can be achieved by setting the gain.
本発明のゲイン調節方法において、距離Ｄ、リップルＬ
の大きさをいくつかの区間に細区分し、この各区間に対
応したゲイン調節の比例ゲインを設定し、初期設定ゲイ
ンを更に早く適正な値へ収束させるようにすることは容
易である。In the gain adjusting method of the present invention, the distance D and the ripple L
It is easy to subdivide the magnitude into several sections and set a proportional gain for gain adjustment corresponding to each section so that the initial setting gain converges to an appropriate value earlier.
また、本実施例では位置と速度の制御を行なったが、速
度・加速度、速度・力等の制御にも適用できる。また３
次元的に、位置・速度・加速度の制御に拡張することも
できる。Further, although the position and speed are controlled in this embodiment, the present invention can be applied to the control of speed / acceleration, speed / force and the like. Again 3
It can also be expanded dimensionally to control position / velocity / acceleration.
上述したように本発明によれば、下記の効果を奏するも
のである。As described above, the present invention has the following effects.
低いサンプリング周期の制御でも、軌跡リップルを小
さくできる。The locus ripple can be reduced even with control of a low sampling period.
外乱やパラメータ変動が原因となっている指定軌跡か
らのずれを漸近的に小さくすることができる。It is possible to asymptotically reduce the deviation from the specified trajectory caused by disturbance or parameter fluctuation.
誤った初期設定ゲインでも修正可能となった。It is now possible to correct even the wrong initial setting gain.
第１図はスライディングモード制御を用いた制御系の構
成例を示すブロックダイヤグラム、第２図はスライディ
ングカーブの例を示す説明図、第３図はスライディング
カーブＳ4近傍の指定軌跡からのずれの距離Ｄ(k)とリッ
プルＬ(k)を説明するための説明図、第４図は本発明に
よるゲイン調節のためのフローチャートである。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a control system using sliding mode control, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a sliding curve, and FIG. 3 is a distance of deviation from a designated trajectory in the vicinity of the sliding curve S 4 . FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining D (k) and ripple L (k), and FIG. 4 is a flowchart for gain adjustment according to the present invention.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−84273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−189750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−166702（ＪＰ，Ａ)Continuation of front page (56) Reference JP-A-48-84273 (JP, A) JP-A-57-189750 (JP, A) JP-A-55-166702 (JP, A)
Claims (1)
制御を用いた位置決め制御において、予め指定したスラ
イディングカーブに対する前回位置と今回の位置の存在
領域の判定を行ない、前回の位置と今回の位置がスライ
ディングカーブに対して同じ側にある場合には同スライ
ディングカーブからのずれの距離が一定以上ある場合に
制御入力を決定するゲインを大きくし、前回の位置と今
回の位置が前記スライディングカーブに対して反対側に
なった場合にはずれの距離の絶対値が大きくなったとき
に前記ゲインを小さくすることを特徴とするスライディ
ングモード制御方式。1. In a positioning control using a sliding mode control in a variable structure system, an area where the previous position and the current position exist with respect to a previously designated sliding curve is determined, and the previous position and the current position are converted into a sliding curve. On the other hand, if it is on the same side, the gain that determines the control input is increased when the distance from the sliding curve is more than a certain value, and the previous position and the current position are on the opposite side of the sliding curve. The sliding mode control method is characterized in that the gain is decreased when the absolute value of the deviation distance increases in the case where the sliding distance increases.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045245A JPH0614293B2 (en) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | Sliding mode control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045245A JPH0614293B2 (en) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | Sliding mode control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189019A JPS60189019A (en) | 1985-09-26 |
| JPH0614293B2 true JPH0614293B2 (en) | 1994-02-23 |
Family
ID=12713870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045245A Expired - Fee Related JPH0614293B2 (en) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | Sliding mode control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614293B2 (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4836319A (en) * | 1986-07-22 | 1989-06-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Steering control apparatus for motor vehicles |
| JPS63148302A (en) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller using sliding mode control |
| JP2606236B2 (en) * | 1987-10-13 | 1997-04-30 | 株式会社安川電機 | High-speed positioning control method with nonlinear friction compensation |
| JPH07111642B2 (en) * | 1988-09-10 | 1995-11-29 | 株式会社安川電機 | Sliding mode control method |
| JPH02222002A (en) * | 1989-02-23 | 1990-09-04 | Fanuc Ltd | Proportion/integration control system via sliding mode |
| JP2663386B2 (en) * | 1989-03-27 | 1997-10-15 | 東洋電機製造株式会社 | Variable structure PI controller |
| JPH0325505A (en) * | 1989-06-22 | 1991-02-04 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Multifunction controller |
| JPH03118618A (en) * | 1989-09-30 | 1991-05-21 | Fanuc Ltd | Control system applying sliding mode control having damping effect |
| JPH0442302A (en) * | 1990-06-07 | 1992-02-12 | Fanuc Ltd | Compliance control system |
| JPH05134758A (en) * | 1991-05-17 | 1993-06-01 | Fanuc Ltd | Servo motor control system |
| US5781365A (en) * | 1995-03-07 | 1998-07-14 | Cirrus Logic, Inc. | Sliding mode control of a magnetoresistive read head for magnetic recording |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554285B2 (en) * | 1972-02-16 | 1980-01-29 | ||
| JPS5417392B2 (en) * | 1973-06-25 | 1979-06-29 | ||
| JPS55166702A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Control system for traveling body |
| JPS57189750A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-22 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Nc machine tool provided with sliding error correction capacity |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP59045245A patent/JPH0614293B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60189019A (en) | 1985-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0494500B1 (en) | Sliding mode control system | |
| JP3645038B2 (en) | Aircraft flight control equipment | |
| WO1995005703A1 (en) | Apparatus and method for controlling a servomotor | |
| JPH0614293B2 (en) | Sliding mode control system | |
| KR940702661A (en) | Adaptive PI Control Method | |
| US5920169A (en) | Servomotor control method | |
| CA2057237C (en) | Sliding mode control system | |
| JPH05118302A (en) | Controller for servomotor | |
| JPH07104856A (en) | Vibration control method | |
| EP0474888A1 (en) | Method of regulating gain of motor control | |
| EP0433461A1 (en) | Zeroing method using a disturbance estimating observer | |
| JPH07186076A (en) | Manipulator controller | |
| JPH04112690A (en) | Control method for servo motor | |
| JPH07120215B2 (en) | Robot control method | |
| JP2937007B2 (en) | Auto tuning controller | |
| JP3541857B2 (en) | Overshootless auto tuning method | |
| JPH0792702B2 (en) | Control device | |
| JPH07111642B2 (en) | Sliding mode control method | |
| JP2681969B2 (en) | Coulomb friction compensation method by variable structure system | |
| JPH0631664A (en) | Control device for profile control robot | |
| JP2855644B2 (en) | Controller | |
| JPS62245301A (en) | Automatic control device | |
| JP3017615B2 (en) | Engine control method | |
| JPH0462919B2 (en) | ||
| JP3204274B2 (en) | Positioning control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |