JPH0764605A - Adaptive controller - Google Patents

Adaptive controller

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Publication number
JPH0764605A
JPH0764605A JP21377993A JP21377993A JPH0764605A JP H0764605 A JPH0764605 A JP H0764605A JP 21377993 A JP21377993 A JP 21377993A JP 21377993 A JP21377993 A JP 21377993A JP H0764605 A JPH0764605 A JP H0764605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
disturbance
compensator
control system
control
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP21377993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Muramatsu
茂樹 村松
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP21377993A priority Critical patent/JPH0764605A/en
Publication of JPH0764605A publication Critical patent/JPH0764605A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an adaptive controller which can improve its control performance to the disturbance by setting the parameter of a compensator in order to eliminate the estimated/updated parameter by application of the adaptive control and by securing the coincidence between the control system output and a speed or control command. CONSTITUTION:The target value is supplied to an adder 1, and the feedback value omega and the deviation (e) are transmitted. A compensator 2 sends a manipulated variable V to an estimator 4 as well as to a controlled system consisting of an amplifier 31, a motor 32 and an encoder 33 based on the deviation (e). The encoder 33 transmits the actual speed of the motor 32 as the feedback value omega and supplies it to the adder 1 and the estimator 4. The estimator 4 operates the parameter of a servo motor and the estimated value of disturbance (torque) based on the variable V and the value omega, and the compensator 2 controls its compensation value in order to eliminate the calculated parameter. This processing can be controlled as if the amplifier 31 of the controlled system, the motor 32 and the encoder 33 were not provided. Furthermore the compensator 2 can secure the coincidence between a speed command and the output of a control system.

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、サーボ系の処理をCP
U/DSPで行うソフトウェアサーボ方式による適応制
御装置に係り、特に外乱を補償する制御系に関する。本
発明は、従来の制御系に外乱補償の制御系を加えて制御
性能の限界を向上させるために適応制御装置に適用され
る適応制御に関するもので、特にサーボモータで駆動さ
れる機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the processing of a servo system by CP.
The present invention relates to an adaptive control device using a software servo system performed by a U / DSP, and particularly to a control system that compensates for disturbance. The present invention relates to adaptive control applied to an adaptive control device in order to improve the limit of control performance by adding a disturbance compensation control system to a conventional control system, and more particularly to a mechanism driven by a servo motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】制御系を取り巻く環境の変化に応じて、
新しい環境に最も好ましい形になる様に制御入力を変化
させる適応制御系がある。従来のフィードバック制御系
は、予測できない外乱のもとで制御量を希望の値に一致
させるため図9に示すように、目標値ωrefが入力され
る加算器1と補償器2と制御対象3とから構成され制御
対象3の出力ωが加算器1に帰還されて閉ループを構成
している。外乱は直接測定できないのでその影響は制御
量を観測して始めて知ることができる。この場合、外乱
によって制御量が影響を受けるまでには時間的な遅れが
ある。補償器2は目標値ωrefと帰還値ωとの偏差eを
0にするように働く。偏差eに基づく操作量Vの調節、
操作量に基づく制御量ωの変化に時間的な遅れが存在
し、外乱の抑制は閉ループ1巡の時間的な遅れを伴って
対処される。このことが制御系を不安定にする原因とな
っている。このような制御系において、外乱が直接測定
できる場合には、その影響を事前に打ち消すように制御
系を構成(フィードフォワード制御系)すれば良好な制
御特性が期待できる。
2. Description of the Related Art In response to changes in the environment surrounding a control system,
There is an adaptive control system that changes the control input to best fit the new environment. Since the conventional feedback control system matches the control amount to a desired value under unpredictable disturbance, as shown in FIG. 9, the adder 1, the compensator 2, and the controlled object 3 to which the target value ωref is input are provided. The output ω of the controlled object 3 is fed back to the adder 1 to form a closed loop. Since the disturbance cannot be measured directly, its effect can be known only by observing the controlled variable. In this case, there is a time delay until the controlled variable is affected by the disturbance. The compensator 2 works to make the deviation e between the target value ωref and the feedback value ω zero. Adjustment of the manipulated variable V based on the deviation e,
There is a time delay in the change of the control amount ω based on the operation amount, and the suppression of the disturbance is dealt with with a time delay of one closed loop. This causes the control system to become unstable. In such a control system, when the disturbance can be directly measured, good control characteristics can be expected if the control system is configured so as to cancel the influence in advance (feedforward control system).

【0003】従来の適応制御は外乱に対応したシステム
になっていない。このため、外乱が加わった場合には十
分な制御性能は得られなかった。特開平1−12931
3号公報に示されるソフトウェアサーボにおける振動抑
制法では、外乱が入った場合系の安定、収束に時間がか
かる。
The conventional adaptive control is not a system that copes with disturbance. Therefore, sufficient control performance was not obtained when disturbance was applied. JP-A-1-12931
In the vibration suppression method for software servo disclosed in Japanese Patent Publication No. 3, it takes time to stabilize and converge the system when a disturbance is introduced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、外
乱に対する制御性能を向上し得る制御系の適応制御装置
を提供することにある。
The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an adaptive control device of a control system capable of improving control performance against disturbance. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、適応制御を応
用することにより、サーボモータのパラメータを推定/
更新し、また外乱(トルク)を推定/更新し、これらの
パラメータを用い補償器によりこれらのパラメータを打
ち消すように補償器パラメータを設定することにより速
度もしくは位置指令に制御系出力が一致するようにして
いる。
According to the present invention, the parameters of a servo motor are estimated / applied by applying adaptive control.
By updating and estimating / updating the disturbance (torque), and setting the compensator parameters so that these parameters are canceled by the compensator using these parameters, the control system output matches the speed or position command. ing.

【0006】[0006]

【作用】本発明は、外乱を推定してサーボモータのパラ
メータの設定を変更し、さらに、外乱を測定して推定の
精度を高くし、外乱を打ち消すように設定を変更すると
ともに、所定のタイミングで生じる外乱に対し、所定の
タイミングでパラメータの設定を変更することで、外乱
による系の振動を防止する。このことによって、外乱に
対する制御性能の向上を図る。
According to the present invention, the disturbance is estimated and the setting of the parameter of the servo motor is changed. Further, the disturbance is measured to improve the estimation accuracy, and the setting is changed so as to cancel the disturbance, and at the predetermined timing. By changing the parameter setting at a predetermined timing, the system vibration due to the disturbance is prevented. This improves control performance against disturbance.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の適応制御手段をサーボモータで駆動
される機構に適用した場合について、説明する。総慣性
Jで負荷を動かすDCモータは以下の式で表現できる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where the adaptive control means of the present invention is applied to a mechanism driven by a servo motor will be described. The DC motor that moves the load with the total inertia J can be expressed by the following equation.

【数1】 [Equation 1]

【数2】 (ここで、R:抵抗、L:インダクタンス、Kt:トル
ク定数、Ke:誘起電圧定数、B:ダンピング係数、
v:供給電圧、i;アーマチャ電流、Td:外乱トル
ク、ω:速度、J:総慣性である。) ラプラス変換の操作を行うことにより式(1),(2)
は、以下の伝達関数で示される。
[Equation 2] (Here, R: resistance, L: inductance, Kt: torque constant, Ke: induced voltage constant, B: damping coefficient,
v: supply voltage, i; armature current, Td: disturbance torque, ω: speed, J: total inertia. ) Equations (1) and (2) can be obtained by performing the Laplace transform operation.
Is given by the following transfer function.

【数3】 ゼロ次ホールドを使ったz領域での相当する伝達関数
は、速度:ω,電圧:v,外乱トルク:Tdを用いて以
下の関係で表現される。
[Equation 3] The corresponding transfer function in the z region using the zero-order hold is expressed by the following relationship using velocity: ω, voltage: v, and disturbance torque: Td.

【数4】 (ここで、b1:0次ホールドに関わる係数,z:離散
値表現である。) システムの離散動的方程式は以下の再帰方程式を使って
時間領域に書くことができる。ここでシステム因子はθ
iにより表現されている。
[Equation 4] (Here, b 1 is a coefficient related to 0th-order hold, z is a discrete value expression.) The discrete dynamic equation of the system can be written in the time domain using the following recurrence equation. Where the system factor is θ
It is represented by i.

【数5】 これは次のように書ける。[Equation 5] This can be written as

【数6】 ここで、新しい因子は[Equation 6] Where the new factor is

【数7】 であり、システム方程式はベクトル表記で表現できる。
ここでベクトルθはすべて既知信号で構成される。そし
て右上に書いた(″)はベクトルの置き換え(転値)を示
している。
[Equation 7] And the system equation can be expressed in vector notation.
Here, the vector θ is composed of all known signals. And (″) written in the upper right shows the replacement (transversion) of the vector.

【数8】 ここで、[Equation 8] here,

【数9】 である。もし外乱トルクが常に変化するならば、信号ベ
クトル因子は未知項を持つ。そして、多くの場合、外乱
トルク結果は知られていない。その結果、推定過程はΦ
ベクトルの未知項ゆえに非線形となる。
[Equation 9] Is. If the disturbance torque changes constantly, the signal vector factor has an unknown term. And in many cases the disturbance torque result is unknown. As a result, the estimation process is Φ
It is non-linear due to the unknown term of the vector.

【0008】今、信号と因子ベクトルは以下で、改正で
きる。
Now, the signal and factor vector can be revised as follows.

【数10】 -K2Td(K)は、ω(K+1)-Φ(K-1)で与えられる残りの結果
であるので、
[Equation 10] -K 2 Td (K) is the remaining result given by ω (K + 1) -Φ (K-1), so

【数11】 ここで、新しいθとΦベクトルは以下で定義される。[Equation 11] Where the new θ and Φ vectors are defined below.

【数12】 再帰推定方法は以下の式により与えられる。この式にお
ける^は推定を示し、そしてベクトルGはゲインを、表
わしている。
[Equation 12] The recursive estimation method is given by the following equation. The ^ in this equation represents the estimate, and the vector G represents the gain.

【数13】 Φベクトルの全ての要素はこの式では知られていないの
で、未知因子Td(k)とTd(k−1)はこれら残差
(誤差)特性によって置き換えられる。
[Equation 13] Since all elements of the Φ vector are unknown in this equation, the unknown factors Td (k) and Td (k-1) are replaced by these residual (error) characteristics.

【数14】 ベクトルゲインGを求める再帰方程式はカルマンフィル
ター方程式に似ている。
[Equation 14] The recursive equation for obtaining the vector gain G is similar to the Kalman filter equation.

【数15】 [Equation 15]

【数16】 ここでP(K)は共通(相互/相補)変動行列である。
これは対角行列に等しいP(0)を設定することによっ
て初期化される。因子ベクトルθの要素はいくつかの初
期推定により初期化される。制御器の設計は実際の値の
代わりにシステム因子の推定を使うことによって実行す
ることができる。
[Equation 16] Here, P (K) is a common (mutual / complementary) variation matrix.
It is initialized by setting P (0) equal to the diagonal matrix. The elements of the factor vector θ are initialized by some initial estimation. Controller design can be performed by using the estimation of system factors instead of the actual values.

【0009】次のサンプル時間の間の望ましい基準速度
は以下によって得られる先んじた速度予測に等しい。
The desired reference velocity during the next sample time is equal to the prior velocity estimate obtained by:

【数17】 以下、外乱トルクに対する補償に付いて説明する。伝達
関数は、
[Equation 17] The compensation for the disturbance torque will be described below. The transfer function is

【数18】 で示されるモータの伝達関数を見ても理解できるように
制御対象は2つある。これに対し現在の補償は、第1項
[Equation 18] There are two control targets as can be understood by looking at the transfer function of the motor shown by. On the other hand, the current compensation is

【数19】 のみの補償がなされているにすぎない。これは、従来は
外乱トルク:Tdを測定していなかったことによる。
[Formula 19] Only compensation has been made. This is because the disturbance torque: Td has not been conventionally measured.

【0010】図1は、本発明の適応制御装置の概念を示
す図であって推定器を1つ用いた例である。ここでの処
理はGp(z)のパラメータを推定することである。加
算器1には目標値ωrefが入力され帰還値ωとの偏差e
を出力する。補償器2は該偏差eに基づいて操作量v
を、増幅器31,モータ32,モータ出力を回転速度で
検出するエンコーダ33からなる制御対象と推定器4へ
出力する。エンコーダ33は実際の速度を帰還値ωとし
て出力し、帰還値ωは加算器1に帰還されると共に推定
器4へ他方の信号として入力される。推定器4は操作量
vと帰還値ωとからK1の推定値K1^,a1の推定値a1
^,a2の推定値a2^,K2Tdの推定値K2Td^,c
1の推定値c1^を演算し、補償器2の補償量を制御す
る。
FIG. 1 is a diagram showing the concept of the adaptive control apparatus of the present invention, which is an example using one estimator. The process here is to estimate the parameters of Gp (z). The target value ωref is input to the adder 1 and the deviation e from the feedback value ω
Is output. The compensator 2 operates the manipulated variable v based on the deviation e.
Is output to the control target including the amplifier 31, the motor 32, and the encoder 33 that detects the motor output at the rotation speed, and the estimator 4. The encoder 33 outputs the actual speed as a feedback value ω, and the feedback value ω is fed back to the adder 1 and also input to the estimator 4 as the other signal. Estimator 4 is manipulated variables v and the estimated value K of K 1 and a feedback value omega 1 ^, estimated values a 1 of a 1
^, Estimated values of a 2 a 2 ^, estimated value K 2 Td of K 2 Td ^, c
1 estimate c 1 ^ calculated, and controls the compensation amount of the compensator 2.

【0011】ここでなされる処理は、POLE-ZERO CANCEL
ATIONであり、図2に示すように、等価に変更できる。
これをさらにまとめると、図3に示すように、あたかも
制御対象3の増幅器31,モータ32,エンコーダ33
が存在していないように制御することができ、全体とし
て、積分器1個が存在しているように動作する。推定器
4では、θ1,θ2,θ3,θ4,θ5を推定し、この推定
結果に基づいて式(13)でv(k)を計算し補償器2
で設定する。
The processing performed here is POLE-ZERO CANCEL
ATION and can be equivalently changed as shown in FIG.
To further summarize this, as shown in FIG. 3, it is as if the amplifier 31, the motor 32, and the encoder 33 of the control target 3 are controlled.
Can be controlled so that it does not exist, and operates as if there is one integrator. The estimator 4 estimates θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , and θ 5 and calculates v (k) in the equation (13) based on the estimation result to calculate the compensator 2
Set with.

【0012】[実施例2]本実施例では、外乱トルクT
dを電流によって測定し、補償することを説明する。図
4に示すように本実施例では、補償器A,補償器Bの2
つの補償器を使用する。加算器1には目標値ωrefおよ
び帰還値ωが入力され偏差eを補償器A21に出力す
る。補償器A21は推定器4からのθ1〜θ6に関する推
定値θ1^〜θ6^を用いて操作量vを演算し、出力す
る。操作量vは第2の加算器11と推定器4へ出力さ
れ、加算器11は補償器B22の出力式(18)が入力
される。補償器B22は推定器4から出力されるθ1
θ6に関する推定値θ1^〜θ6^を用いて操作量v
(k)演算し加算器11へ出力する。
[Embodiment 2] In this embodiment, the disturbance torque T
It will be explained that d is measured by current and compensated. As shown in FIG. 4, in this embodiment, two compensators A and B are provided.
Use one compensator. The target value ωref and the feedback value ω are input to the adder 1, and the deviation e is output to the compensator A21. The compensator A21 calculates the manipulated variable v using the estimated values θ 1 ^ to θ 6 ^ relating to θ 1 to θ 6 from the estimator 4, and outputs it. The manipulated variable v is output to the second adder 11 and the estimator 4, and the output formula (18) of the compensator B22 is input to the adder 11. The compensator B22 outputs θ 1 ~ from the estimator 4.
The manipulated variable v is calculated using the estimated values θ 1 ^ to θ 6 ^ for θ 6.
(K) Calculate and output to the adder 11.

【0013】補償器B22を図5を用いてさらに詳細に
説明すると、
The compensator B22 will be described in more detail with reference to FIG.

【数20】 [Equation 20]

【数21】 定速状態では、加速度αはほぼ0であるから、[Equation 21] In the constant speed state, the acceleration α is almost 0,

【数22】 となり、外乱Tdと加算器1の出力vとの比は、[Equation 22] And the ratio of the disturbance Td to the output v of the adder 1 is

【数23】 で表わされ、この式から、加算器の出力vは、[Equation 23] And from this equation, the output v of the adder is

【数24】 で表わされる。[Equation 24] It is represented by.

【0014】補償器AのゲインGcは、The gain Gc of the compensator A is

【数25】 で表わされる。ここにTg:発生トルク,Ta:加速ト
ルク,Td:外乱トルク(負荷),Kt:トルク定数,
Ke:誘起電圧定数,I:モータ電流,V:供給電圧,
Vd:補償器出力,L;インダクタンス,R:抵抗,
J:慣性,α:加速度,B:ダンピング定数,Gc:補
償器であり、T′d:=Tg−Ta=Tg−Jα≒Kt
I−Jα 低速状態では加速度α=0としてT′d=K
tIと解釈できる。
[Equation 25] It is represented by. Where Tg: generated torque, Ta: acceleration torque, Td: disturbance torque (load), Kt: torque constant,
Ke: induced voltage constant, I: motor current, V: supply voltage,
Vd: compensator output, L: inductance, R: resistance,
J: inertia, α: acceleration, B: damping constant, Gc: compensator, T′d: = Tg−Ta = Tg−Jα≈Kt
I-Jα In a low speed state, acceleration α = 0 and T′d = K
It can be interpreted as tI.

【0015】この補償によって、図6に示されるように
制御対象に印加された、外乱Tdは、補償器の出力Co
によって打ち消され、略平坦な結果ωが得られる。この
補正方法によれば図1〜4に示された方法に比べて、外
乱を測定しているため、速応性、安定性が上がるという
さらなる効果を奏することができる。
By this compensation, the disturbance Td applied to the controlled object as shown in FIG. 6 is the output Co of the compensator.
Is canceled by, and a substantially flat result ω is obtained. According to this correction method, as compared with the method shown in FIGS. 1 to 4, since the disturbance is measured, it is possible to obtain the further effect of improving the quick response and stability.

【0016】[実施例3]この実施例では、複写機の転
写部ローラを駆動するモータのように、あるタイミング
で常に大きな外乱が入るような機構に使用される制御装
置の例である。このような機構を従来通りの適応制御で
制御するときには、外乱が発生してから補償器のパラメ
ータを変更しているので、制御に時間遅れを生じ、大き
な外乱に対して生じるハンチングの収束に時間がかかる
という問題があった、本実施例では、予めタイミングお
よびその大きさが分かっている極端に大きな外乱に対し
ては、予めパラメータを推定および同定しておき外乱の
発生するタイミングにあわせて、その外乱に応じてフィ
ードフォワード補償器のパラメータを変更してフィード
フォワード制御を行うものである。
[Embodiment 3] This embodiment is an example of a control device used in a mechanism such as a motor for driving a transfer roller of a copying machine, which always causes a large disturbance at a certain timing. When such a mechanism is controlled by the conventional adaptive control, the parameters of the compensator are changed after the disturbance has occurred, so there is a time delay in the control and there is a delay in the convergence of the hunting that occurs for a large disturbance. In the present embodiment, there is a problem that it takes time, and for an extremely large disturbance whose timing and its magnitude are known in advance, parameters are estimated and identified in advance, according to the timing at which the disturbance occurs, Feedforward control is performed by changing the parameters of the feedforward compensator according to the disturbance.

【0017】図7及び図8を用いてこの実施例を説明す
る。この制御装置は、目標値ωrefと制御対象3からの
帰還値ωが入力されその偏差eを出力する加算器1と、
この偏差eに基づいて制御対象の制御量Vaを演算しそ
の結果を出力する補償器A21と、目標値ωrefに基づ
いてフィードフォワード補償量Vfを算出するフィード
フォワード補償器23と、補償器A21の出力Vaとフ
ィードフォワード補償器23の出力Vfとを加算して制
御対象3への供給電圧Vを得る加算器12と、供給電圧
Vと帰還値ωとを加算して最終的な供給電圧Vcを得る
加算器11と、制御対象3と、帰還値ωおよび外乱Td
ならびに供給電圧Vが入力され予めタイミングと大きさ
の知れた外乱が入力されるタイミングで予め補償器23
のパラメータを変更するよう推定するパラメータ推定器
41とから構成される。制御対象3は(Kt/(Ra+
LaS))34と(1/(Js+B))35とからな
り、出力ωは誘起電圧定数(Ke)99を介して加算器
11に帰還される。
This embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. This control device includes an adder 1 that inputs a target value ωref and a feedback value ω from a controlled object 3 and outputs a deviation e thereof,
The compensator A21 that calculates the control amount Va of the controlled object based on the deviation e and outputs the result, the feedforward compensator 23 that calculates the feedforward compensation amount Vf based on the target value ωref, and the compensator A21. The output Va and the output Vf of the feedforward compensator 23 are added to obtain the supply voltage V to the controlled object 3, and the supply voltage V and the feedback value ω are added to obtain the final supply voltage Vc. Obtaining adder 11, controlled object 3, feedback value ω and disturbance Td
Also, at the timing when the supply voltage V is input and the disturbance whose magnitude is known in advance is input, the compensator 23 is input in advance.
And a parameter estimator 41 for estimating so as to change the parameter. The controlled object 3 is (Kt / (Ra +
LaS)) 34 and (1 / (Js + B)) 35, and the output ω is fed back to the adder 11 via the induced voltage constant (Ke) 99.

【0018】パラメータ推定器41における演算は、以
下のようになされ、出力は以下の式(20)で示され
る。
The calculation in the parameter estimator 41 is performed as follows, and the output is given by the following equation (20).

【数26】 フィードフォワード補償器23でのパラメータの変更お
よび同定は、以下の式(21)でなされ、そのタイミン
グは図示しないタイマーによって制御される。
[Equation 26] The parameters are changed and identified in the feedforward compensator 23 by the following equation (21), and the timing thereof is controlled by a timer (not shown).

【数27】 さらに、補償器A21の補償は、以下の式(22)でな
される。この補償は固定係数補償によって実行される。
[Equation 27] Further, the compensator A21 is compensated by the following equation (22). This compensation is performed by fixed coefficient compensation.

【数28】 ここで、E(s)を0にもっていくためには、G
2(s)Gp(s)≒1とすること、またはG1(s)G
p(s)→∞とすることの二つの方法がある。この場
合、G1(s)を∞にもっていくことはトラブルが多く
なり、リミッタの制限もあるので、G2(s)Gp
(s)≒1とすることで制御を行う。つまり、G
2(s)=1/Gp(s)と設定する。外乱が上述のよ
うに不規則な外乱(例えばTd1で示される)とその発
生と終了のタイミングならびにその大きさが予め予測さ
れかつその大きさが極端な外乱(例えばTd2で示され
る)がある場合に、常に同じ補償器パラメータを使って
対処すると、例えばTd2で示される極端な外乱が発生
したときに、その外乱には対応していないパラメータで
制御することになり、十分な制御性能が得られない可能
性がでてくる。また、リアルタイムで推定を行いつつ制
御を行ったとしてもパラメータ推定が終了するまで、つ
まり収束に時間が係り、やはり十分な制御性能が得られ
ない可能性がでてくる。そこで外乱の発生状況を上記の
Td1とTd2に分けて考えられる場合、つまり、Td2
の発生するタイミングと終了するタイミングおよびその
大きさが予め知られている場合には、Td1とTd2で補
償器に与えるパラメータを変えるか、推定に用いる初期
値を変えることによって、木目細かい制御性能を得るこ
とが可能になる。この場合、Td2が起る寸前および終
了後すぐに設定を変える。また、フィードフォワード制
御を用いる理由は制御対象計による時間遅れをより小さ
くするためである。フィードフォワード補償器23によ
る補償動作は、図8に示されるように予め発生するタイ
ミングが知れている外乱の発生時点にtfだけ先立って
作動し、大きな外乱に対して時間遅れのない補償を行う
ことができる。
[Equation 28] Here, in order to bring E (s) to 0, G
2 (s) Gp (s) ≈1 or G 1 (s) G
There are two methods of setting p (s) → ∞. In this case, bringing G 1 (s) to ∞ causes many troubles and limits of the limiter, so G 2 (s) Gp
Control is performed by setting (s) ≈1. That is, G
2 (s) = 1 / Gp (s) is set. As described above, the disturbance is an irregular disturbance (for example, indicated by Td 1 ), the timing of its occurrence and termination, and the magnitude of which is predicted in advance and the magnitude of which is extreme (for example, indicated by Td 2 ). In some cases, if the same compensator parameter is always used for coping, for example, when an extreme disturbance indicated by Td 2 occurs, control is performed with a parameter that does not correspond to the disturbance, and sufficient control performance is obtained. May not be obtained. Further, even if the control is performed while performing the estimation in real time, it may take time until the parameter estimation is completed, that is, the convergence, and it is possible that sufficient control performance cannot be obtained. Therefore, when the situation of disturbance occurrence can be considered by dividing it into Td 1 and Td 2 described above, that is, Td 2
When the timing of occurrence and the timing of termination and their magnitude are known in advance, the parameters given to the compensator at Td 1 and Td 2 are changed, or the initial value used for estimation is changed to achieve fine grained control. It is possible to obtain performance. In this case, the setting is changed immediately before Td 2 occurs and immediately after Td 2 . Further, the reason for using the feedforward control is to reduce the time delay due to the control target meter. As shown in FIG. 8, the compensation operation by the feedforward compensator 23 operates in advance of tf at the time of occurrence of a disturbance whose timing is known in advance, and compensates for a large disturbance without a time delay. You can

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、外乱が
加わってもそれに対応して十分な制御性能を得ることが
できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain sufficient control performance corresponding to the disturbance even if it is applied.

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

【図1】 本発明に係る制御装置の概念を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a concept of a control device according to the present invention.

【図2】 本発明に係る制御装置の概念を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a concept of a control device according to the present invention.

【図3】 本発明に係る制御装置の概念を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a concept of a control device according to the present invention.

【図4】 本発明の第2の実施例に係る制御装置の概念
図。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a control device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2の実施例に係る制御装置の概念
図。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a control device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第2の実施例に係る制御装置の効果
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing effects of the control device according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第3の実施例に係る制御装置の概念
図。
FIG. 7 is a conceptual diagram of a control device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第3の実施例に係る制御装置の動作
状態を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an operating state of a control device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 従来の帰還制御装置の概念を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the concept of a conventional feedback control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,12:加算器、 2,21,22,23:補
償器、 3:制御対象、 4,41:推定器。
1, 11, 12: adder, 2, 21, 22, 23: compensator, 3: control target, 4, 41: estimator.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御系の適応制御装置において、外乱を
含んだ制御系に対する制御量をモデル化および適応化す
る手段、この手段により得られる出力と制御系出力との
偏差を零に近付けるように上記モデルのパラメータを修
正する手段とを具備していることを特徴とする適応制御
装置。
1. An adaptive control device for a control system, means for modeling and adapting a control amount for a control system including disturbance, so that a deviation between an output obtained by this means and an output of the control system approaches zero. Means for modifying the parameters of the model.
【請求項2】 制御系の適応制御装置において、外乱に
対する制御量をモデル化および適応化する手段と、制御
系をモデル化および適正化する手段とこれらの手段によ
り得られる出力と制御系出力との偏差を零に近づけるよ
うに、上記モデルのパラメータを修正する手段とを具備
することを特徴とする適応制御装置。
2. In an adaptive control device for a control system, means for modeling and adapting a control amount for disturbance, means for modeling and optimizing the control system, and outputs and control system outputs obtained by these means. And a means for correcting the parameters of the model so that the deviation of the model becomes close to zero.
【請求項3】 フィードフォワード補償器を有する制御
系の適応制御装置において、外乱に対する制御量をモデ
ル化および適応化する手段と、制御系をモデル化および
適応化する手段と、これらの手段により得られる出力と
制御系出力との偏差を零に近づけるように上記モデルの
パラメータを修正する手段(21)と、上記手段により
得られたフィードフォワードの補償器の出力信号と加算
する手段を具備していることを特徴とする適応制御装
置。
3. An adaptive control device for a control system having a feedforward compensator, means for modeling and adapting a control amount for disturbance, means for modeling and adapting the control system, and these means Means for modifying the parameters of the model so that the deviation between the output of the control system and the output of the control system approaches zero, and means for adding the output signal of the feedforward compensator obtained by the means. An adaptive control device characterized in that
【請求項4】 フィードフォワード補償器を有する制御
系の適応制御装置において、外乱および制御対象を適応
推定によりモデル化する手段と、制御系出力との偏差を
零に近付けるように上記モデルのパラメータを修正する
手段と、定期的な大きな外乱に対しては必要に応じ予め
補償器パラメータを修正する手段とを具備していること
を特徴とする適応制御装置。
4. In a control system adaptive controller having a feedforward compensator, the parameters of the model are set so that the deviation between the means for modeling the disturbance and the controlled object by adaptive estimation and the deviation of the control system output approaches zero. An adaptive control device comprising: means for correcting; and means for previously correcting compensator parameters as needed for large periodic disturbances.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107831653A (en) * 2017-10-16 2018-03-23 南京航空航天大学 A kind of hypersonic aircraft instruction trace control method for suppressing Parameter Perturbation

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