JPH08123537A - Predictive controller - Google Patents
Predictive controllerInfo
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- JPH08123537A JPH08123537A JP28255794A JP28255794A JPH08123537A JP H08123537 A JPH08123537 A JP H08123537A JP 28255794 A JP28255794 A JP 28255794A JP 28255794 A JP28255794 A JP 28255794A JP H08123537 A JPH08123537 A JP H08123537A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target command
- memory
- sampling time
- command
- preview control
- Prior art date
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- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットや工作機械等
の制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for robots, machine tools and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】目標指令に制御対象の出力を追従させる
予見制御装置として、例えば、特願平5−197956
において本出願人が提案した装置がある。この装置で
は、制御対象の伝達関数をもとに、未来の目標指令増分
値、過去の制御入力増分値、制御対象の出力増分値、制
御対象の偏差、およびあらかじめ定められる予見制御パ
ラメ−タを用い、簡単な四則演算により目標指令に最適
に追従する予見制御装置を得ることができる。2. Description of the Related Art For example, Japanese Patent Application No. 5-197956 discloses a preview control device for making an output of a controlled object follow a target command.
There is a device proposed by the applicant of the present invention. In this device, based on the transfer function of the controlled object, a future target command increment value, a past control input increment value, an output increment value of the controlled object, a deviation of the controlled object, and a predetermined preview control parameter are set. It is possible to obtain a preview controller that optimally follows the target command by using simple arithmetic operations.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来例で
は、目標指令を発生する指令発生器と予見制御装置を組
み合わせた場合、各サンプリングにおいて、指令発生器
からは現在時刻の目標指令が発生された場合、これをM
ステップ先の目標指令と考えて予見制御の演算を行うの
で、Mサンプリング分動作が遅れる、という問題点があ
った。そこで、本発明は、この問題点を解決できる予見
制御装置を提供することを目的とする。However, in the above-mentioned conventional example, when the command generator for generating the target command and the preview control device are combined, the target command at the current time is generated from the command generator in each sampling. If this is M
Since the preview control calculation is performed by considering the target command of the step destination, there is a problem that the operation is delayed by M samplings. Therefore, an object of the present invention is to provide a preview control device that can solve this problem.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、目標指令に制御対象の出力を追従させ
るよう、未来目標指令を用いる予見制御装置において、
予見制御を行う最初のサンプリング時刻には、現在時刻
からMステップ先までの目標指令を発生するとともに、
次のサンプリング時刻からはMステップ先の目標指令の
み発生する目標指令を作成する指令発生器と、前記目標
指令を記憶するメモリと、予見制御を行う最初のサンプ
リング時刻には、現在時刻からMステップ先までの目標
指令を前記メモリに記憶し、前記メモリに記憶されてい
る前記目標指令を用いて予見制御の演算を行うととも
に、次のサンプリング時刻からは目標指令を記憶してい
る前記メモリの内容を1サンプリング過去にシフトし、
Mステップ先の目標指令を前記メモリに記憶し、前記メ
モリに記憶されている前記目標指令を用いて予見制御の
演算を行う手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。In order to solve the above problems, the present invention provides a preview control apparatus that uses a future target command so that the output of a control target follows the target command.
At the first sampling time when the preview control is performed, a target command from the current time to M steps ahead is generated, and
A command generator that creates a target command that generates only a target command M steps ahead from the next sampling time, a memory that stores the target command, and a first sampling time that performs the preview control have M steps from the current time. Contents of the memory that stores the target command up to the previous, performs prediction calculation using the target command stored in the memory, and stores the target command from the next sampling time. Shift one sampling past,
Means for storing a target command of M steps ahead in the memory and performing a preview control calculation using the target command stored in the memory.
【0005】[0005]
【作用】上記手段により、指令発生器と組み合わせて予
見制御を実現する際に問題となる、Mステップ分の遅れ
を生じることなく、高速な位置決め動作が可能な予見制
御装置を提供できる。By the above means, it is possible to provide a preview control device capable of high-speed positioning operation without causing a delay of M steps, which is a problem when realizing preview control in combination with a command generator.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図1は、本発明を用いてモ−タ制御を行う場合
のブロック図である。図中11は予見制御装置であり、
内部に指令発生器を有しており、目標指令切り替え信号
とKサンプリング前(K≧0)のモ−タの出力増分値△
y(i-K) を入力し、制御入力v(i) をモ−タ制御器12
へ出力する。モ−タ制御器12はモ−タ13の制御を行
い、14はモ−タの出力y(i-K) を検出する検出器であ
り、15はモ−タの出力y(i-K) から出力増分値△y(i
-K) を求める差分器である。なお、△は各サンプリング
時刻間の増分値を表す。次に、予見制御装置11内のブ
ロック図を図2に示す。本発明は、未来目標指令を用い
るすべての予見制御装置に適用できるが、ここでは、特
願平5−197956において本出願人が提案した装置
について述べる。図中21は指令発生器であり、目標指
令切り替え信号により、予見制御を行う最初のサンプリ
ング時刻には、未来目標指令増分値△r(i+M),…, △r
(i) を発生し、次のサンプリング時刻からは未来目標指
令増分値△r(i+M) のみを発生する。22はシフト動作
付きのメモリで、目標指令切り替え信号により、予見制
御を行う最初のサンプリング時刻には、現在時刻からM
ステップ先までの目標指令増分値をメモリに記憶し、次
のサンプリング時刻からはメモリの内容を1サンプリン
グ過去にシフトした後、新たに未来目標指令増分値△r
(i+M) を記憶する。23は予見制御パラメ−タv-K+1,
…, vM 、p0,…, pNa-1、E、g1 、…、gNb+K-1(N
a ,Nb は自然数) を記憶するメモリ、24は出力増分値
△y(i-K),…, △y(i-K-Na+1) を記憶するメモリ、2
5は過去の制御入力v(i-1),…, v(i-K-Nb +1) を記憶
するメモリである。26はメモリ22に記憶された目標
指令増分値△r(i-K)と出力増分値△y(i-K) との差△
e(i-K) を求める減算器であり、27は△e(i-K) から
e(i-K) を求める積算器である。また、28は演算器で
あり、EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples. FIG. 1 is a block diagram when performing motor control using the present invention. In the figure, 11 is a preview control device,
It has a command generator inside, and the target command switching signal and the output increment value of the motor before K sampling (K ≧ 0) Δ
y (iK) is input and the control input v (i) is input to the motor controller 12
Output to. The motor controller 12 controls the motor 13, 14 is a detector for detecting the output y (iK) of the motor, and 15 is an output increment value from the output y (iK) of the motor. △ y (i
-K) is a differentiator. In addition, Δ represents the increment value between each sampling time. Next, a block diagram of the preview control device 11 is shown in FIG. The present invention can be applied to all preview control devices that use future target commands, but here, the device proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 5-197956 will be described. Reference numeral 21 in the figure denotes a command generator, and at the first sampling time for performing preview control by the target command switching signal, future target command increment value Δr (i + M), ..., Δr
(i) is generated, and only the future target command increment value Δr (i + M) is generated from the next sampling time. Reference numeral 22 is a memory with a shift operation, and at the first sampling time at which the preview control is performed by the target command switching signal, M is read from the current time.
The target command increment value up to the step destination is stored in the memory, and after the next sampling time, the content of the memory is shifted by one sampling past, and then the future target command increment value Δr is newly added.
Remember (i + M). 23 is a preview control parameter v -K + 1 ,
..., v M , p 0 , ..., p Na-1 , E, g 1 , ..., g Nb + K-1 (N
a , N b are natural numbers), 24 is a memory for storing output increment values Δy (iK), ..., Δy (iKN a +1), 2
Reference numeral 5 is a memory for storing past control inputs v (i-1), ..., V (iKN b +1). 26 is a difference Δ between the target command increment value Δr (iK) and the output increment value Δy (iK) stored in the memory 22.
A subtracter for obtaining e (iK), and 27 is an integrator for obtaining e (iK) from Δe (iK). 28 is a computing unit,
【0007】[0007]
【数1】 [Equation 1]
【0008】なる演算により制御入力v(i)を算出す
る。算出されたv(i) はメモリ25に記憶されるととも
に、予見制御装置11の出力としてモ−タ制御器12に
出力される。なお、本実施例では、指令発生器を予見制
御装置の内部に有する場合について述べたが、外部に有
する場合は、目標指令切り替え信号を指令発生器と予見
制御装置の両方に入力し、本実施例と同様に行えばよ
い。The control input v (i) is calculated by the following calculation. The calculated v (i) is stored in the memory 25 and is output to the motor controller 12 as an output of the preview control device 11. In this embodiment, the case where the command generator is provided inside the preview control device has been described, but when the command generator is provided outside, the target command switching signal is input to both the command generator and the preview control device, and the present embodiment The procedure may be similar to the example.
【0009】[0009]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、指令発生器と組み合わせて予見制御を実現する際に
問題となる、Mステップ分の遅れを生じることなく、高
速な位置決め動作が可能な予見制御装置を提供できる。As described above, according to the present invention, a high-speed positioning operation can be performed without causing a delay of M steps, which is a problem when realizing preview control in combination with a command generator. A possible preview control device can be provided.
【図1】本発明をモ−タ制御に適用した場合のブロック
図FIG. 1 is a block diagram when the present invention is applied to motor control.
【図2】予見制御装置内のブロック図FIG. 2 is a block diagram of a preview control device.
【符号の説明】 11 予見制御装置 12 モ−タ制御器 13 モ−タ 14 検出器 15 差分器 21 指令発生器 22 未来目標指令増分値△r(i+M),…, △r(i) を記
憶するシフト動作付きメモリ 23 予見制御パラメ−タv-K+1, …, vM 、p0,…,
pNa-1、E、g1 、…、gNb+K-1を記憶するメモリ 24 出力増分値 △y(i-K),…, △y(i-K-Na +1) を
記憶するメモリ 25 過去の制御入力 v(i-1),…, v(i-K-Nb +1) を
記憶するメモリ 26 減算器 27 積算器 28 演算器[Explanation of Codes] 11 Preview control device 12 Motor controller 13 Motor 14 Detector 15 Difference device 21 Command generator 22 Future target command increment value Δr (i + M),…, Δr (i) Memory with shift operation for storing 23 Prediction control parameters v -K + 1 , ..., V M , p 0 , ...,
Memory for storing p Na-1 , E, g 1 , ..., g Nb + K-1 24 Memory for storing output increment value Δy (iK), ..., Δy (iKN a +1) 25 Past control A memory that stores the inputs v (i-1), ..., V (iKN b +1) 26 subtractor 27 integrator 28 arithmetic unit
Claims (1)
よう、未来目標指令を用いる予見制御装置において、 予見制御を行う最初のサンプリング時刻には、現在時刻
からMステップ先までの目標指令を発生するとともに、
次のサンプリング時刻からはMステップ先の目標指令の
み発生する目標指令を作成する指令発生器と、 前記目標指令を記憶するメモリと、 予見制御を行う最初のサンプリング時刻には、現在時刻
からMステップ先までの目標指令を前記メモリに記憶
し、前記メモリに記憶されている前記目標指令を用いて
予見制御の演算を行うとともに、次のサンプリング時刻
からは目標指令を記憶している前記メモリの内容を1サ
ンプリング過去にシフトし、Mステップ先の目標指令を
前記メモリに記憶し、前記メモリに記憶されている前記
目標指令を用いて予見制御の演算を行う手段と、を備え
たことを特徴とする予見制御装置。1. In a preview control device using a future target command so that the output of a controlled object follows the target command, a target command from the current time to M steps ahead is generated at the first sampling time when the preview control is performed. Along with
A command generator that creates a target command that only generates a target command that is M steps ahead from the next sampling time, a memory that stores the target command, and the first sampling time when the preview control is performed are M steps from the current time. Contents of the memory that stores the target command up to the previous, performs prediction calculation using the target command stored in the memory, and stores the target command from the next sampling time. Is shifted one sampling past, a target command M steps ahead is stored in the memory, and a preview control calculation is performed using the target command stored in the memory. Preview control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28255794A JPH08123537A (en) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Predictive controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28255794A JPH08123537A (en) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Predictive controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08123537A true JPH08123537A (en) | 1996-05-17 |
Family
ID=17654031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28255794A Pending JPH08123537A (en) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Predictive controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08123537A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10122905A1 (en) * | 2001-05-11 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Process for the process variable dependent identification signal output |
WO2003034160A1 (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Servo control apparatus control method |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP28255794A patent/JPH08123537A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10122905A1 (en) * | 2001-05-11 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Process for the process variable dependent identification signal output |
DE10122905C2 (en) * | 2001-05-11 | 2003-06-05 | Siemens Ag | Process for the process variable dependent identification signal output |
WO2003034160A1 (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Servo control apparatus control method |
KR100740403B1 (en) * | 2001-10-09 | 2007-07-16 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | Servo control apparatus control method |
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