JPH06180602A - Non-linear system controller - Google Patents

Non-linear system controller

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Publication number
JPH06180602A
JPH06180602A JP9464093A JP9464093A JPH06180602A JP H06180602 A JPH06180602 A JP H06180602A JP 9464093 A JP9464093 A JP 9464093A JP 9464093 A JP9464093 A JP 9464093A JP H06180602 A JPH06180602 A JP H06180602A
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JP
Japan
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frequency
output
phase
vibration
parameter control
Prior art date
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Pending
Application number
JP9464093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyao
浩 宮尾
Takao Matsumoto
隆男 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP9464093A priority Critical patent/JPH06180602A/en
Publication of JPH06180602A publication Critical patent/JPH06180602A/en
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Abstract

PURPOSE:To remove the influence of a cross talk even when the number of parameters is increased, or a frequency is limited by shifting a phase by specific amounts when a superimposed frequency is matched with the high frequency, sum frequency, or difference frequency of the other superimposed frequency, or the other superimposed frequency itself. CONSTITUTION:When the high frequency, sum frequency, or difference frequency of the superimposed frequency generated by an oscillator 31 of the other parameter control part 3 is substantially matched with the output of the oscillator 31, and a cross talk frequency is generated, the phase of a fine vibration generated by its own oscillator 31 is shifted by pi/2 or the odd number-fold length against the phase of the cross talk frequency by a phase adjusting equipment 36. An error signal generating part 2 is a plural input constitution because an object to be controlled is a neural network 11, and it is equipped with plural circuits constituted of a subtracter 21 and squaring circuit 22, and an adder 23 which adds the outputs of those circuits. Therefore, direct components at the time of multiplying signals are turned to zero, and the influence of the cross talk can be removed.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は入出力特性が非線形な
系、例えば非線形回路、の制御に利用する。特に、非線
形系の制御に用いられる微小振動の周波数域の拡大に関
する。
The present invention is used for controlling a system having a nonlinear input / output characteristic, for example, a nonlinear circuit. In particular, it relates to the expansion of the frequency range of minute vibrations used for control of nonlinear systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は従来例の非線形系制御装置を示
すブロック構成図である。この例では、非線形系として
非線形回路10を制御する場合について説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a block diagram showing a conventional non-linear control device. In this example, a case where the nonlinear circuit 10 is controlled as a nonlinear system will be described.

【0003】この非線形系制御装置は、制御対象である
非線形回路10の出力を二つの入力をもつ誤差信号発生
部20の一方に入力する。誤差信号発生部20のもう一
方の入力には参照信号が供給される。誤差信号発生部2
0の出力は、複数個のパラメータ制御部30にそれぞれ
供給される。これらのパラメータ制御部30の出力は、
それぞれ非線形回路10のパラメータ制御入力に接続さ
れる。
This non-linear system controller inputs the output of the non-linear circuit 10 to be controlled into one of the error signal generators 20 having two inputs. The reference signal is supplied to the other input of the error signal generator 20. Error signal generator 2
The output of 0 is supplied to each of the plurality of parameter control units 30. The outputs of these parameter control units 30 are
Each is connected to a parameter control input of the non-linear circuit 10.

【0004】図12は誤差信号発生部20の詳細を示す
ブロック構成図である。
FIG. 12 is a block diagram showing the details of the error signal generator 20.

【0005】誤差信号発生部20は引算器21と二乗回
路22とを備える。引算器21は非線形回路10の出力
と参照信号との引算を行い、二乗回路22はその引算結
果を二乗する。この二乗された値がパラメータ制御部3
0に出力される。
The error signal generator 20 comprises a subtractor 21 and a squaring circuit 22. The subtractor 21 subtracts the output of the nonlinear circuit 10 and the reference signal, and the squaring circuit 22 squares the subtraction result. This squared value is the parameter control unit 3
It is output to 0.

【0006】図13はパラメータ制御部30の詳細を示
すブロック構成図である。
FIG. 13 is a block diagram showing the details of the parameter control unit 30.

【0007】パラメータ制御部30はそれぞれ、発振器
31、乗算器32、ローパスフィルタ33、積分器34
および加算器35を備える。誤差信号発生部20からの
信号は乗算器32の一方の入力に供給され、乗算器32
のもう一方の入力には発振器31の出力が供給される。
乗算器32の出力はローパスフィルタ33を介して積分
器34に供給され、積分器34の出力には加算器35に
おいて発振器31の出力が加算される。加算器35の出
力は非線形回路10に供給される。
The parameter control unit 30 includes an oscillator 31, a multiplier 32, a low pass filter 33, and an integrator 34, respectively.
And an adder 35. The signal from the error signal generator 20 is supplied to one input of the multiplier 32,
The output of the oscillator 31 is supplied to the other input of the.
The output of the multiplier 32 is supplied to the integrator 34 via the low-pass filter 33, and the output of the oscillator 31 is added to the output of the integrator 34 by the adder 35. The output of the adder 35 is supplied to the nonlinear circuit 10.

【0008】したがって、発振器31の出力を微小振動
として非線形回路10に供給し、非線形回路10の誤差
信号に含まれる微小振動成分から、そのパラメータ制御
部30が与えた影響を知ることができる。これについ
て、図14を参照してさらに詳しく説明する。
Therefore, the output of the oscillator 31 is supplied to the nonlinear circuit 10 as a minute vibration, and the influence of the parameter control unit 30 can be known from the minute vibration component contained in the error signal of the nonlinear circuit 10. This will be described in more detail with reference to FIG.

【0009】図14はこの従来例の動作を説明する図で
ある。ここでは二つのパラメータ制御部30a、30b
を例に説明する。
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of this conventional example. Here, two parameter control units 30a and 30b
Will be described as an example.

【0010】非線形回路10のパラメータ制御入力に
は、パラメータ制御部30a、30bからの制御信号が
加えられる。パラメータ制御部30aからの制御信号は
発振器31aの出力した微小振動と積分器34aの出力
との和であり、パラメータ制御部30bからの制御信号
は発振器31bの出力した微小振動と積分器34bの出
力との和である。したがって、二つの微小振動成分が非
線形回路10に入力される。
Control signals from the parameter control units 30a and 30b are added to the parameter control input of the nonlinear circuit 10. The control signal from the parameter control unit 30a is the sum of the small vibration output from the oscillator 31a and the output from the integrator 34a, and the control signal from the parameter control unit 30b is the small vibration output from the oscillator 31b and the output from the integrator 34b. Is the sum of Therefore, the two minute vibration components are input to the nonlinear circuit 10.

【0011】誤差信号発生部20では、引算器21にお
いて参照信号と非線形回路10の出力とを比較し、差を
二乗回路22に出力する。二乗回路22では、入力値の
二乗をとり、それを誤差信号として出力する。この誤差
信号には、パラメータ制御部30aの制御による振動成
分と、パラメータ制御部30bの制御による振動成分と
が含まれる。
In the error signal generator 20, the subtractor 21 compares the reference signal with the output of the non-linear circuit 10 and outputs the difference to the squaring circuit 22. The squaring circuit 22 takes the square of the input value and outputs it as an error signal. The error signal includes a vibration component controlled by the parameter control unit 30a and a vibration component controlled by the parameter control unit 30b.

【0012】パラメータ制御部30aでは、乗算器32
により、誤差信号発生部20からの誤差信号に発振器3
1の出力を掛け合わせて同期検波を行う。この検波出力
をローパスフィルタ33に通過させると、出力に直流成
分が現れる。この直流成分を積分器34で積分する。こ
の積分器34の出力を加算器35で発振器31からの微
小振動と合成し、制御信号として非線形回路10に供給
する。このようにして、パラメータ制御部30aの出力
すべき制御信号の最適値が得られる。
In the parameter control unit 30a, the multiplier 32
As a result, the error signal from the error signal generator 20 is converted into the oscillator 3
Synchronous detection is performed by multiplying the output of 1. When this detection output is passed through the low pass filter 33, a DC component appears in the output. This DC component is integrated by the integrator 34. The output of the integrator 34 is combined with the minute vibration from the oscillator 31 by the adder 35 and supplied to the nonlinear circuit 10 as a control signal. In this way, the optimum value of the control signal to be output by the parameter control unit 30a is obtained.

【0013】パラメータ制御部30bも同様の動作を行
い、その出力すべき制御信号の最適値が得られる。
The parameter control unit 30b also performs the same operation to obtain the optimum value of the control signal to be output.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の非線形
系制御装置では、制御対象である制御系の非線形性によ
り、重畳した微小振動とその高調波、和周波数および差
周波数との間にクロストークが発生する問題があった。
また、このクロストークにより、他の微小振動が誤差に
与えた影響が同期検波出力に混入し、パラメータの制御
能力が低下する問題があった。
However, in the conventional non-linear system control device, due to the non-linearity of the control system to be controlled, crosstalk between the superposed small vibration and its harmonics, sum frequency and difference frequency is caused. There was a problem that occurs.
Further, due to this crosstalk, the influence of other minute vibrations on the error is mixed in the synchronous detection output, and there is a problem that the controllability of the parameters is reduced.

【0015】上述したクロストークを避けるためには、
重畳する微小振動の周波数範囲をオクターブ以内、すな
わち最低周波数の二倍以内としなければならない。しか
し、これではパラメータ数を増やす必要がある場合や、
使用できる周波数に制限がある場合には不十分となるこ
とがある。
In order to avoid the above-mentioned crosstalk,
The frequency range of superposed small vibrations must be within an octave, that is, within twice the lowest frequency. However, if you need to increase the number of parameters,
It may be insufficient when the usable frequency is limited.

【0016】本発明は、このような課題を解決し、パラ
メータ数を増やした場合あるい周波数に制限がある場合
でもクロストークの影響を除去できる非線形系制御装置
を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a non-linear system control device capable of eliminating the influence of crosstalk even when the number of parameters is increased or the frequency is limited.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点によ
ると、入出力特性が非線形な制御対象に対してそれぞれ
制御信号を与える複数のパラメータ制御部と、制御対象
の出力誤差を求める誤差信号発生部とを備え、複数のパ
ラメータ制御部はそれぞれ、その出力する制御信号に互
いに異なる周波数の微小振動を重畳する振動重畳手段
と、誤差信号発生部により得られた出力誤差に含まれる
微小振動周波数成分を検出する手段と、この検出する手
段の出力を積分してそのパラメータ制御部の出力制御信
号とする積分手段とを含む非線形系制御装置において、
振動重畳手段は、その重畳周波数に対して他のパラメー
タ制御部の振動重畳手段が発生する重畳周波数の高調
波、和周波または差周波のいずれかが実質的に一致して
クロストーク周波数となるとき、そのクロストーク周波
数の位相に対して自分の発生する微小振動の位相をπ/
2またはその奇数倍ずらす位相調整手段を含むことを特
徴とする非線形系制御装置が提供される。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of parameter control units that respectively provide control signals to a control target whose input / output characteristics are nonlinear, and an error for obtaining an output error of the control target. A plurality of parameter control units, each of which includes a vibration superimposing unit that superimposes microvibrations of different frequencies on the output control signal, and a microvibration included in the output error obtained by the error signal generation unit. In a non-linear system control device including a means for detecting a frequency component and an integrating means for integrating the output of the detecting means into an output control signal of the parameter control unit,
When the vibration superimposing means has a crosstalk frequency when any of the harmonic, sum frequency, or difference frequency of the superimposing frequency generated by the vibration superimposing means of the other parameter control unit substantially coincides with the superimposing frequency and becomes the crosstalk frequency. , The phase of the microvibration generated by itself with respect to the phase of the crosstalk frequency is π /
There is provided a non-linear system control device characterized in that it includes a phase adjusting means for shifting by 2 or an odd multiple thereof.

【0018】本発明の第二の観点によると、入出力特性
が非線形な制御対象に対してそれぞれ制御信号を与える
複数のパラメータ制御部と、制御対象の出力誤差を求め
る誤差信号発生部とを備え、複数のパラメータ制御部は
それぞれ、その出力する制御信号に微小振動を重畳する
振動重畳手段と、誤差信号発生部により得られた出力誤
差に含まれる微小振動の周波数成分を検出する手段と、
この検出する手段の出力を積分してそのパラメータ制御
部の出力制御信号とする積分手段とを含む非線形系制御
装置において、振動重畳手段が、実質的に同一の周波数
を使用する他の振動重畳手段の発生する微小振動の位相
に対して自分の発生する微小振動の位相をπ/2または
その奇数倍ずらす位相調整手段を含むことを特徴とする
非線形系制御装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, it is provided with a plurality of parameter control units that respectively provide control signals to a control target whose input / output characteristics are non-linear, and an error signal generating unit that determines an output error of the control target. , Each of the plurality of parameter control units, a vibration superimposing unit that superimposes a microvibration on the output control signal, and a unit that detects the frequency component of the microvibration included in the output error obtained by the error signal generating unit,
In the non-linear system control device including an integrating means for integrating the output of the detecting means to obtain an output control signal of the parameter control section, the vibration superimposing means uses another vibration superimposing means that uses substantially the same frequency. There is provided a non-linear system controller characterized by including a phase adjusting means for shifting the phase of the minute vibration generated by itself with respect to the phase of the minute vibration generated by π / 2 or an odd multiple thereof.

【0019】[0019]

【作用】クロストークを起こす信号間にπ/2またはそ
の奇数倍の位相差を与える。このようにすると、信号を
掛け合わせたときにその直流成分が零となり、クロスト
ークの影響を除去できる。したがって、重畳する微小振
動の周波数範囲の制限がなくなり、制御可能なパラメー
タの数を増やすことができる。
Function: A phase difference of π / 2 or an odd multiple thereof is given between signals causing crosstalk. By doing so, the DC component becomes zero when the signals are multiplied, and the influence of crosstalk can be removed. Therefore, there is no limitation on the frequency range of superposed minute vibrations, and the number of controllable parameters can be increased.

【0020】また、二つの振動重畳手段が同一周波数を
使用できることとし、その間にπ/2またはその奇数倍
の位相差を与えることもできる。この場合にも、信号を
掛け合わせたときにその直流成分が零となり、クロスト
ークは生じない。これは、重畳周波数の範囲に制限があ
る場合に有効であり、制御可能なパラメータの数を従来
の二倍まで増やすことができる。
It is also possible that the two vibration superposing means can use the same frequency, and a phase difference of π / 2 or an odd multiple thereof can be provided between them. Also in this case, the DC component becomes zero when the signals are multiplied, and crosstalk does not occur. This is effective when the range of the superposed frequency is limited, and the number of controllable parameters can be doubled to the conventional one.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明第一実施例の非線形系制御装置
を示すブロック構成図である。ここでは、ニューラルネ
ットワークを制御対象とする場合を例に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing a non-linear system controller according to a first embodiment of the present invention. Here, a case where a neural network is a control target will be described as an example.

【0022】この実施例装置は、入出力特性が非線形な
制御対象、すなわちニューラルネットワーク11、に対
してそれぞれ制御信号を与える複数のパラメータ制御部
3と、ニューラルネットワーク11の出力誤差を求める
誤差信号発生部2とを備える。パラメータ制御部3はそ
れぞれ、その出力する制御信号に互いに異なる周波数の
微小振動を重畳する振動重畳手段として発振器31およ
び加算器35を備え、誤差信号発生部2により得られた
出力誤差に含まれる微小振動の周波数成分を検出する手
段として乗算器32およびローパスフィルタ33を備
え、この検出する手段の出力を積分してそのパラメータ
制御部の出力制御信号とする積分手段として積分器34
を備える。積分器34の出力は加算器35により発振器
31からの微小振動が重畳されてニューラルネットワー
ク11に出力される。
In this embodiment, a plurality of parameter control units 3 which give control signals to a control target whose input / output characteristics are non-linear, that is, a neural network 11, and an error signal generation for obtaining an output error of the neural network 11. And part 2. Each of the parameter control units 3 includes an oscillator 31 and an adder 35 as vibration superimposing means that superimposes minute vibrations of different frequencies on the output control signal, and a minute error included in the output error obtained by the error signal generating unit 2. A multiplier 32 and a low-pass filter 33 are provided as means for detecting the frequency component of vibration, and an integrator 34 is provided as an integrating means for integrating the output of the detecting means to obtain the output control signal of the parameter control section.
Equipped with. The output of the integrator 34 is output to the neural network 11 after the small vibration from the oscillator 31 is superimposed by the adder 35.

【0023】ここで本実施例の特徴とするところは、発
振器31の出力に、他のパラメータ制御部3の発振器3
1が発生する重畳周波数の高調波、和周波または差周波
のいずれかが実質的に一致してクロストーク周波数とな
るとき、そのクロストーク周波数の位相に対して自分の
発生する微小振動の位相をπ/2またはその奇数倍ずら
す位相調整器36を備えたことにある。
The characteristic feature of this embodiment is that the output of the oscillator 31 is used as the output of the oscillator 3 of another parameter control unit 3.
When the harmonic, sum frequency, or difference frequency of the superposed frequency generated by 1 substantially matches and becomes the crosstalk frequency, the phase of the microvibration generated by itself is compared with the phase of the crosstalk frequency. This is because a phase adjuster 36 that shifts π / 2 or an odd multiple thereof is provided.

【0024】誤差信号発生部2は、制御対象がニューラ
ルネットワーク11であることから複数入力構成となっ
ており、引算器21および二乗回路22からなる回路が
複数設けられ、それらの回路の出力を加算する加算器2
3を備える。
The error signal generator 2 has a plurality of inputs because the controlled object is the neural network 11, and is provided with a plurality of circuits including a subtractor 21 and a squaring circuit 22, and outputs of these circuits are provided. Adder 2 to add
3 is provided.

【0025】この実施例では、パラメータ制御部3にお
ける同期検波出力の直流成分が掛け合わされる周波数間
の位相差に依存すること、すなわち、異なった位相θ、
θ′をもつ同一周波数fの二つの信号を掛け合わせる
と、 cos(2πft+θ) ×cos(2πft+θ′) =(1/2){cos(θ−θ′)+cos(4πft+θ+θ′) …(1) となることを利用している。この式において、右辺の直
流成分 (1/2)cos(θ−θ′) は、その位相差が |θ−θ′|=(2n+1)π/2 のときに零となる。したがって、クロストークとして現
れる周波数の間の位相差をπ/2またはその奇数倍に調
整することで、周波数間のクロストークを抑圧すること
ができる。
In this embodiment, the direct current component of the synchronous detection output in the parameter control unit 3 depends on the phase difference between the multiplied frequencies, that is, the different phase θ,
Multiplying two signals of the same frequency f having θ ′, cos (2πft + θ) × cos (2πft + θ ′) = (1/2) {cos (θ−θ ′) + cos (4πft + θ + θ ′) (1) I'm taking advantage of it. In this equation, the DC component (1/2) cos (θ−θ ′) on the right side becomes zero when the phase difference is | θ−θ ′ | = (2n + 1) π / 2. Therefore, the crosstalk between frequencies can be suppressed by adjusting the phase difference between the frequencies appearing as crosstalk to π / 2 or an odd multiple thereof.

【0026】図2ないし図4はそれぞれクロストークの
抑圧法を示す。
2 to 4 each show a crosstalk suppressing method.

【0027】クロストークは、(1)k番目の周波数f
k がi番目の周波数fi の第二高調波2fi に一致する
とき、(2)l番目の周波数fl がi番目の周波数fi
とj番目の周波数fj との和周波数に一致するとき、
(3)m番目の周波数fm がi番目の周波数fi とj番
目の周波数fj と差周波数に一致するときに生じる。い
ずれの場合にも、クロストークを起こす周波数間の位相
をπ/2またはその奇数倍ずらすことで、重畳周波数間
のクロストークを乗算器32の出力において抑圧するこ
とができる。
The crosstalk is (1) k-th frequency f
When k is equal to the second harmonic 2f i of i-th frequency f i, (2) l-th frequency f l is the i-th frequency f i
And the j-th frequency f j matches the sum frequency,
(3) It occurs when the m-th frequency f m matches the i-th frequency f i and the j-th frequency f j and the difference frequency. In either case, by shifting the phase between frequencies causing crosstalk by π / 2 or an odd multiple thereof, crosstalk between superimposed frequencies can be suppressed at the output of the multiplier 32.

【0028】図5は周波数配置例を示し、各周波数の位
相決定方法を図6および図7に示す。
FIG. 5 shows an example of frequency arrangement, and FIGS. 6 and 7 show the phase determination method for each frequency.

【0029】ここでは、最低周波数をf0 とし、2オク
ターブ以内に周波数f2n-1までが等しい周波数間隔で発
振器31に割り当てられているとする。この配置におい
てnが偶数のときの各周波数の位相決定方法を図6に示
し、nが奇数の場合の位相決定方法を図7に示す。
θ0 、θ1 、…、θ2n-1はそれぞれ、重畳する周波数f
0、f1 、…、f2n-1の位相を表す。
Here, it is assumed that the lowest frequency is f 0, and frequencies up to frequency f 2n-1 are assigned to the oscillator 31 within the same frequency interval within 2 octaves. In this arrangement, the phase determination method for each frequency when n is an even number is shown in FIG. 6, and the phase determination method when n is an odd number is shown in FIG.
θ 0 , θ 1 , ..., θ 2n-1 are the superposed frequencies f, respectively.
The phases of 0 , f 1 , ..., F 2n-1 are represented.

【0030】nが偶数の場合には、まず、周波数f0
1 の位相を基準とし、これらの第二高調波2f0 、2
1 と、これらの第二高調波に等しい周波数fn 、f
n+2 の間の位相差|2θ0 −θn |、|2θ1 −θn+2
|がπ/2の奇数倍となるようにθn 、θn+2 を調整す
る。次に、周波数f0 、f1 の和周波数f0 +f1 の位
相と、その和周波数に等しい周波数fn+1 の位相θn+1
との位相差|θ0 +θ1−θn+1 |が、π/2の奇数倍
となるようにθn+1 を調整する。さらに、周波数f0
n+2 の差周波数fn+2 −f0 の位相と、その差周波数
に等しい周波数f2 の位相θ2 との位相差|θn+2 −θ
0 −θ2 |がπ/2の奇数倍となるように位相θ2 を調
整する。続いて、位相θn+2 を用いて位相θn+4 を決定
し、位相θ1 、θ2 を用いて位相θn+3 を決定する。
When n is an even number, first, the frequencies f 0 ,
Based on the phase of f 1 , these second harmonics 2f 0 , 2
f 1 and frequencies f n , f equal to these second harmonics
Phase difference between n + 2 | 2θ 0 −θ n |, | 2θ 1 −θ n + 2
Θ n and θ n + 2 are adjusted so that | becomes an odd multiple of π / 2. Next, the phase of the sum frequency f 0 + f 1 of the frequencies f 0 and f 1 and the phase θ n + 1 of the frequency f n + 1 equal to the sum frequency
Θ n + 1 is adjusted such that the phase difference | θ 0 + θ 1 −θ n + 1 | with and becomes an odd multiple of π / 2. Furthermore, the frequency f 0 ,
f and the phase of the n + 2 of the difference frequency f n + 2 -f 0, the phase difference between the phase theta 2 of frequency f 2 is equal to the difference frequency | theta n + 2 - [theta]
The phase θ 2 is adjusted so that 0 −θ 2 | is an odd multiple of π / 2. Then, the phase θ n + 2 is used to determine the phase θ n + 4 , and the phases θ 1 and θ 2 are used to determine the phase θ n + 3 .

【0031】このように、最低周波数の位相を用いて、
その高調波、和周波数の位相、その次に低い周波数の位
相の順に、θ2n-1、θn/2-1 まで順番に位相を決定して
いく。θn/2 からθn-1 までは、fn+k (k>0)とf
0 の差周波数成分を用いて決定する。
Thus, using the phase of the lowest frequency,
The phases are sequentially determined up to θ 2n−1 and θ n / 2-1 in the order of the harmonic, the phase of the sum frequency, and the phase of the next lower frequency. From θ n / 2 to θ n-1 , f n + k (k> 0) and f
It is determined by using the difference frequency component of 0 .

【0032】nが奇数の場合も同様に、周波数f0 、f
1 の位相θ0 、θ1 を基準として、最低周波数の位相か
らθ2n-1、θ(n-1)/2 まで順番に位相を決定する。θ
n/2 からθn-1 については、fn+k (k>0)とf0
の差周波数成分を用いて決定する。
Similarly, when n is an odd number, the frequencies f 0 and f
With reference to the phases θ 0 and θ 1 of 1 , the phases are sequentially determined from the lowest frequency phase to θ 2n-1 and θ (n-1) / 2 . θ
About n / 2 to θ n-1, it is determined using the difference frequency component between f n + k (k> 0) and f 0 .

【0033】この実施例によれば、重畳する微小振動の
周波数範囲をオクターブ以上に拡張し、制御可能なパラ
メータ数を増やすことができる。しかし、周波数範囲が
限定されている場合にはパラメータ数が限定されてしま
う。以下の実施例では、周波数範囲が限定されている場
合でもパラメータ数を増やすことのできる構成について
説明する。
According to this embodiment, the frequency range of superposed small vibrations can be expanded to octave or more, and the number of controllable parameters can be increased. However, when the frequency range is limited, the number of parameters is limited. In the following embodiments, a configuration that can increase the number of parameters even when the frequency range is limited will be described.

【0034】図8は本発明第二実施例の非線形系制御装
置を示すブロック構成図である。ここでも第一実施例と
同様に、ニューラルネットワークを制御対象とする場合
を例に説明する。
FIG. 8 is a block diagram showing a non-linear system controller according to the second embodiment of the present invention. Here, similarly to the first embodiment, a case where a neural network is a control target will be described as an example.

【0035】この実施例装置は、二つずつのパラメータ
制御部4a、4bが同一の重畳周波数を使用し、その一
方すなわちパラメータ制御部4bだけに位相調整器36
を備えたことが第一実施例と異なる。パラメータ制御部
4aは従来例に示したものと同等であり、発振器31、
乗算器32、ローパスフィルタ33、積分器34および
加算器35を備える。これに対してパラメータ制御部4
bは第一実施例に示したものと同等であり、位相調整器
36をさらに備える。この位相調整器36は同一重畳周
波数間の位相を調整するものであり、パラメータ制御部
4aの発振器31が発生する微小振動の位相に対して、
自パラメータ制御部4b内の発振器31から発生された
微小振動の位相をπ/2またはその奇数倍ずらす。
In this embodiment, two parameter control units 4a and 4b use the same superposition frequency, and only one of them, that is, the parameter control unit 4b, has the phase adjuster 36.
Is different from the first embodiment. The parameter control unit 4a is equivalent to that shown in the conventional example, and includes an oscillator 31,
A multiplier 32, a low pass filter 33, an integrator 34 and an adder 35 are provided. On the other hand, the parameter control unit 4
b is equivalent to that shown in the first embodiment and further includes a phase adjuster 36. The phase adjuster 36 adjusts the phase between the same superimposed frequencies, and with respect to the phase of the minute vibration generated by the oscillator 31 of the parameter control unit 4a,
The phase of the minute vibration generated from the oscillator 31 in the own parameter control unit 4b is shifted by π / 2 or an odd multiple thereof.

【0036】図9は同一周波数をもつ微小振動間の位相
差を示す。この図は、重畳周波数そのものが同一である
ことを除いて図2ないし図4にそれぞれ示したものと同
等である。第一実施例では、あるパラメータ制御部3に
おける重畳周波数と他のパラメータ制御部3における重
畳周波数の高調波とが同一周波数となる場合の位相調整
を行っていた。これに対して第二実施例では、重畳周波
数そのものが同一周波数である場合の位相調整を行うも
のであり、その原理は第一実施例と同様である。このよ
うに同一周波数を使用可能とすることにより、周波数範
囲が限定されている場合でもパラメータ数を増やすこと
ができる。
FIG. 9 shows the phase difference between minute vibrations having the same frequency. This diagram is the same as that shown in each of FIGS. 2 to 4 except that the superposed frequencies themselves are the same. In the first embodiment, the phase adjustment is performed when the superimposed frequency in a certain parameter control unit 3 and the harmonic of the superimposed frequency in another parameter control unit 3 have the same frequency. On the other hand, in the second embodiment, the phase adjustment is performed when the superposed frequency itself is the same frequency, and the principle is the same as in the first embodiment. By making it possible to use the same frequency in this way, the number of parameters can be increased even when the frequency range is limited.

【0037】図10は本発明第三実施例の非線形系制御
装置を示すブロック構成図である。この実施例は、二つ
ずつのパラメータ制御部5a、5bが発振器31を共用
することが第二実施例と異なる。すなわち、パラメータ
制御部5aは発振器31、乗算器32、ローパスフィル
タ33、積分器34および加算器35を備えるのに対
し、パラメータ制御部5bは乗算器32、ローパスフィ
ルタ33、積分器34および加算器35により構成さ
れ、発振器31の出力がパラメータ制御部5aから位相
調整器36を介してパラメータ制御部5bに供給され
る。このとき位相調整器36は、パラメータ制御部5a
の発振器31が発生した微小振動の位相をπ/2または
その奇数倍ずらす。したがって二つのパラメータ制御部
5a、5bは、周波数が同一で位相が互いにずれた微小
信号を制御信号に重畳することができる。これにより、
第二実施例と同様に、周波数範囲が限定されている場合
でもパラメータ数を増やすことができる。
FIG. 10 is a block diagram showing a non-linear system controller according to the third embodiment of the present invention. This embodiment differs from the second embodiment in that two parameter control units 5a and 5b share the oscillator 31. That is, the parameter control unit 5a includes an oscillator 31, a multiplier 32, a low-pass filter 33, an integrator 34, and an adder 35, while the parameter control unit 5b includes a multiplier 32, a low-pass filter 33, an integrator 34, and an adder. The output of the oscillator 31 is supplied from the parameter control unit 5a to the parameter control unit 5b via the phase adjuster 36. At this time, the phase adjuster 36 uses the parameter control unit 5a.
The phase of the minute vibration generated by the oscillator 31 is shifted by π / 2 or an odd multiple thereof. Therefore, the two parameter control units 5a and 5b can superimpose a minute signal having the same frequency and a different phase on the control signal. This allows
Similar to the second embodiment, the number of parameters can be increased even when the frequency range is limited.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の非線形系
制御装置は、クロストークを起こす信号間にπ/2また
はその奇数倍の位相差を与えることにより、重畳できる
微小振動の数を増やし、制御可能なパラメータ数を増や
すことができる。特に、ある重畳周波数と他の重畳周波
数の高調波、和周波または差周波のいずれかとが実質的
に同一周波数となるときにその重畳周波数をずらすこと
により、重畳する微小振動の周波数範囲の制限がなくな
ってオクターブ以上に配置することが可能となり、制御
可能なパラメータの数を大幅に増やすことができる。ま
た、周波数範囲に制限がある場合でも、同一の周波数を
位相をずらして使用することにより、制御可能なパラメ
ータの数を従来より増やすことができる。
As described above, the non-linear system control device of the present invention increases the number of minute vibrations that can be superimposed by giving a phase difference of π / 2 or an odd multiple thereof to the signals that cause crosstalk. , The number of controllable parameters can be increased. In particular, when the superposition frequency and the harmonic of the other superposition frequency, or either the sum frequency or the difference frequency become substantially the same frequency, by shifting the superposition frequency, it is possible to limit the frequency range of the microvibration to be superposed. It becomes possible to arrange it more than octave and it is possible to greatly increase the number of controllable parameters. Further, even when the frequency range is limited, the number of controllable parameters can be increased more than before by using the same frequency with the phase shifted.

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

【図1】本発明第一実施例の非線形系制御装置を示すブ
ロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram showing a non-linear system control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】クロストークの抑圧方法を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a method of suppressing crosstalk.

【図3】クロストークの抑圧方法を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a method of suppressing crosstalk.

【図4】クロストークの抑圧方法を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a method of suppressing crosstalk.

【図5】周波数配置例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of frequency allocation.

【図6】各周波数の位相決定方法を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a phase determination method for each frequency.

【図7】各周波数の位相決定方法を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a phase determination method for each frequency.

【図8】本発明第二実施例の非線形系制御装置を示すブ
ロック構成図。
FIG. 8 is a block diagram showing a non-linear system control device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】同一周波数をもつ微小振動間の位相差を示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing a phase difference between minute vibrations having the same frequency.

【図10】本発明第三実施例の非線形系制御装置を示す
ブロック構成図。
FIG. 10 is a block diagram showing a non-linear system control device according to a third embodiment of the present invention.

【図11】従来例の非線形系制御装置を示すブロック構
成図。
FIG. 11 is a block configuration diagram showing a conventional non-linear control device.

【図12】誤差信号発生部の詳細を示すブロック構成
図。
FIG. 12 is a block configuration diagram showing details of an error signal generator.

【図13】パラメータ制御部の詳細を示すブロック構成
図。
FIG. 13 is a block configuration diagram showing details of a parameter control unit.

【図14】従来例の動作を説明する図。FIG. 14 is a diagram illustrating an operation of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2、20 誤差信号発生部 3、4a、4b、5a、5b、30、30a、30b
パラメータ制御部 10 非線形回路 11 ニューラルネットワーク 21 引算器 22 二乗回路 23、35 加算器 31 発振器 32 乗算器 33 ローパスフィルタ 34 積分器 36 位相調整器
2, 20 Error signal generator 3, 4a, 4b, 5a, 5b, 30, 30a, 30b
Parameter control unit 10 Non-linear circuit 11 Neural network 21 Subtractor 22 Square circuit 23, 35 Adder 31 Oscillator 32 Multiplier 33 Low-pass filter 34 Integrator 36 Phase adjuster

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入出力特性が非線形な制御対象に対して
それぞれ制御信号を与える複数のパラメータ制御部と、 上記制御対象の出力誤差を求める誤差信号発生部とを備
え、 上記複数のパラメータ制御部はそれぞれ、 その出力する制御信号に互いに異なる周波数の微小振動
を重畳する振動重畳手段と、 上記誤差信号発生部により得られた出力誤差に含まれる
上記微小振動の周波数成分を検出する手段と、 この検出する手段の出力を積分してそのパラメータ制御
部の出力制御信号とする積分手段とを含む非線形系制御
装置において、 上記振動重畳手段は、その重畳周波数に対して他のパラ
メータ制御部の振動重畳手段が発生する重畳周波数の高
調波、和周波または差周波のいずれかが実質的に一致し
てクロストーク周波数となるとき、そのクロストーク周
波数の位相に対して自分の発生する微小振動の位相をπ
/2またはその奇数倍ずらす位相調整手段を含むことを
特徴とする非線形系制御装置。
1. A plurality of parameter control units comprising: a plurality of parameter control units that respectively provide control signals to a control target whose input / output characteristics are nonlinear; and an error signal generation unit that obtains an output error of the control target. A vibration superimposing means for superimposing microvibrations of different frequencies on the output control signal, and means for detecting the frequency component of the microvibration included in the output error obtained by the error signal generating section, In a non-linear system control device including an integrating means for integrating the output of the detecting means to obtain an output control signal of the parameter control section, the vibration superimposing means is characterized in that the vibration superimposing means of the other parameter controlling section with respect to the superimposing frequency. When any of the harmonics, sum frequency or difference frequency of the superposed frequency generated by the means substantially coincides with each other and becomes the crosstalk frequency, the crosstalk frequency Π is the phase of the minute vibration generated by itself with respect to the phase of the Stokes frequency.
A non-linear system control device including phase adjustment means for shifting by 1/2 or an odd multiple thereof.
【請求項2】 入出力特性が非線形な制御対象に対して
それぞれ制御信号を与える複数のパラメータ制御部と、 上記制御対象の出力誤差を求める誤差信号発生部とを備
え、 上記複数のパラメータ制御部はそれぞれ、 その出力する制御信号に微小振動を重畳する振動重畳手
段と、 上記誤差信号発生部により得られた出力誤差に含まれる
上記微小振動の周波数成分を検出する手段と、 この検出する手段の出力を積分してそのパラメータ制御
部の出力制御信号とする積分手段とを含む非線形系制御
装置において、 上記振動重畳手段は、実質的に同一の周波数を使用する
他の振動重畳手段の発生する微小振動の位相に対して自
分の発生する微小振動の位相をπ/2またはその奇数倍
ずらす位相調整手段を含むことを特徴とする非線形系制
御装置。
2. A plurality of parameter control units, each of which includes a plurality of parameter control units that give a control signal to a control target whose input / output characteristics are non-linear and an error signal generation unit that obtains an output error of the control target. Are respectively a vibration superimposing means for superimposing a microvibration on the output control signal, a means for detecting the frequency component of the microvibration included in the output error obtained by the error signal generating section, and a means for detecting this. In a non-linear system control device including an integrating means for integrating an output into an output control signal of the parameter control unit, the vibration superimposing means is a small amount generated by another vibration superimposing means using substantially the same frequency. A non-linear system control device comprising phase adjusting means for shifting the phase of minute vibration generated by itself with respect to the phase of vibration by π / 2 or an odd multiple thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7072874B1 (en) * 2002-07-23 2006-07-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Optimization of training sets for neural-net processing of characteristic patterns from vibrating solids
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