JPH08129404A - Controller and control method for object to be controlled - Google Patents

Controller and control method for object to be controlled

Info

Publication number
JPH08129404A
JPH08129404A JP26782994A JP26782994A JPH08129404A JP H08129404 A JPH08129404 A JP H08129404A JP 26782994 A JP26782994 A JP 26782994A JP 26782994 A JP26782994 A JP 26782994A JP H08129404 A JPH08129404 A JP H08129404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information
state
control
case
monitoring information
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.)
Pending
Application number
JP26782994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Shimada
毅 島田
Kyoichi Endo
経一 遠藤
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP26782994A priority Critical patent/JPH08129404A/en
Publication of JPH08129404A publication Critical patent/JPH08129404A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the reliability for control of such a system to be controlled that is indefinite as to which monitoring information is used as a controlling variable to decide operation fee by acquiring automatically the logical structure of the rule of thumb of an operator through observation of the examples of controls carried out by the operator. CONSTITUTION: An example recording means 2 stores the example data which are shown in a pair of the monitor information on a object to be controlled and the manipulated variable set by the instruction of an operator together with the time series sequence information for each example. A state estimation means 3 extracts the monitor information that has a prescribed approximation degree to other monitor information among those recorded example data and calculates a conviction degree of coincidence between the state information on the extracted monitor information and that on other monitor information. Then, a control path generation means 4 traces the sequence information and extracts an example candidate that can reach a target state, and a manipulated variable decision means 5 selects the state information based on the calculated assurance degree and the example candidate. Thus the controlled system is controlled.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は例えば、プラント制御等
に用いられる制御装置及び制御方法に係り、特に、熟練
した運転員(操作員)が持つ制御知識を客観的情報とし
て獲得し、この知識をルール形式にすることなく利用し
て最適制御を行うことができるようにした制御装置及び
制御対象物の制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a control device and a control method used for plant control and the like, and in particular, obtains control knowledge possessed by a skilled operator (operator) as objective information, The present invention relates to a control device and a control method of an object to be controlled, which is capable of performing optimum control without using the rule format.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネルにおける換気、溶鉱炉の炉内温
度、下水処理場の沈殿池における汚泥、製鉄プラントの
鋼板圧延工程における鋼板の形状(鋼板圧延形状)、交
通信号などの制御においては、監視情報として制御対象
に関連する多数のパターン、例えば、制御対象に関連す
る多数の監視画像や制御対象に関連する多数の計測値の
組合せで構成されるパターンなどを、刻々評価すること
によって、変化する制御対象の状態を推定し、操作量を
適切に決定することが重要である。すなわち、プラント
の多数の観測点における状態を表すデータを各観測点に
設けた観測手段により計測し、オンラインで集めてこれ
らをもとに、刻々と変化するプラントの状態を評価し
て、操作量を適切に決定することが重要である。
2. Description of the Related Art Monitoring information for controlling ventilation in tunnels, furnace temperature of blast furnaces, sludge in settling basins of sewage treatment plants, shape of steel sheet in steel sheet rolling process of steel plant (steel sheet rolling shape), traffic signals, etc. As a result, a control that changes by evaluating a large number of patterns related to the controlled object, such as a pattern composed of a large number of monitoring images related to the controlled object and a large number of measured values related to the controlled object, etc. It is important to estimate the state of the target and determine the amount of manipulation appropriately. That is, data representing the states at a large number of observation points of a plant are measured by observation means provided at each observation point, collected online, and based on these data, the ever-changing plant state is evaluated and the manipulated variable It is important to make a proper decision.

【0003】しかしながら、これらの制御対象の状態変
化は非線形要因に依存するため、従来のシーケンス制御
等の技術を用いることでは、適切な操作量を求めること
が困難であった。
However, since the state change of these controlled objects depends on a non-linear factor, it has been difficult to obtain an appropriate manipulated variable by using a conventional technique such as sequence control.

【0004】このような問題に対する解決策として、従
来、たとえば、“「プロセス制御システムの知能化技
術」、計測と制御,vol.31,no.7”などに見られるよう
に、知識工学を応用する方法が利用されている。この方
法よれば、パターンと制御対象の状態との対応関係をニ
ューラルネットに学習させ、運転員の経験則に基づいて
制御対象の状態と適当な操作量との関係をファジィルー
ルの形式、すなわち、言語による表現に記述し、ファジ
ィ推論によって操作量を決定することができる。
As a solution to such a problem, knowledge engineering has been conventionally applied as seen in, for example, “Technology for intelligent process control systems”, measurement and control, vol.31, no.7. According to this method, the neural network is made to learn the correspondence between the pattern and the state of the controlled object, and the relation between the state of the controlled object and an appropriate manipulated variable is based on the empirical rule of the operator. Can be described in the form of fuzzy rules, that is, expressions in language, and the amount of operation can be determined by fuzzy reasoning.

【0005】これにより、制御対象に対して熟練した運
転員の持つ、当該制御対象の制御に関する経験則を取り
込んで、当該制御対象の非線形的な状態変化に対応する
高度な制御が行える制御装置を実現できるようになる。
Thus, a control device capable of performing sophisticated control corresponding to a non-linear state change of the controlled object by incorporating an empirical rule concerning control of the controlled object, which is possessed by a skilled operator with respect to the controlled object. It will be realized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来の制御装置には、以下に述べる様な問題点が
あった。
However, the conventional control device as described above has the following problems.

【0007】第1に、トンネル換気、溶鉱炉炉内温度、
下水汚泥、鋼板圧延形状、交通信号等の制御では、運転
員(操作員)は、プラントの多数の観測点における状態
を表す画像を見て、刻々と変化するプラントの状態を評
価し、操作量を決定しているが、この画像は、例えば、
トンネル内の煤煙濃度の分布、溶鉱炉の炉内温度の分
布、汚泥の形状、鋼板の形状、車量分布等、それぞれ空
間的な広がりを持った大量の情報を含んでいるため、運
転員がこれらの画像に含まれるどの情報に着目して操作
量を決定しているのかを明確にすることは非常に困難で
ある。そのため、被制御量を明確に規定しなければなら
ない従来のエキスパートシステム等による制御技術を、
これらのプラント制御装置に適用するのは困難であっ
た。
First, tunnel ventilation, blast furnace temperature,
In the control of sewage sludge, steel plate rolling shape, traffic signals, etc., the operator (operator) looks at the image showing the state at many observation points of the plant, evaluates the state of the plant that changes moment by moment, and manipulates the operation amount. This image is, for example,
Since the operator contains a large amount of spatially-distributed information, such as the distribution of soot concentration in the tunnel, the temperature distribution in the furnace of the blast furnace, the shape of sludge, the shape of the steel plate, the distribution of vehicle volume, etc. It is very difficult to clarify which information included in the image is used to determine the operation amount. Therefore, the control technology by the conventional expert system etc., which must clearly specify the controlled variable,
It was difficult to apply to these plant control devices.

【0008】すなわち、運転員の経験則をルール形式に
代表される、言語による表現で記述するためには、制御
量を明確に規定しなければならないが、運転員が画像を
含む種々の情報のどの部分にどのように着目して操作量
を決定しているのかを明確にすることは非常に困難であ
る。そのため、運転員の経験則をルール形式に規定しプ
ログラムしなければならない従来のエキスパートシステ
ム等による制御技術を、これらの制御装置に適用するの
は困難であった。
That is, in order to describe the empirical rules of the operator in a linguistic expression represented by a rule format, it is necessary to clearly define the control amount, but the operator can store various information including images. It is extremely difficult to clarify what part and how the operation amount is determined. Therefore, it is difficult to apply the control technology by the conventional expert system or the like, which requires the operator's empirical rule to be defined and programmed in a rule format to these control devices.

【0009】また、第2に、運転員の持つ経験則をルー
ル形式で記述する際には、運転員がどの様な論理的判断
をしているか明確にする必要があるが、一般に、運転員
の持つ経験則が、論理構造を持たない単なる断片的な知
識に過ぎない場合が多く、ルールの適用順序等、経験則
の論理構造を運転員から抽出することも困難であった。
Secondly, when describing the rules of thumb of an operator in a rule format, it is necessary to clarify what kind of logical judgment the operator makes. In many cases, the empirical rules possessed by the operators were merely pieces of knowledge that did not have a logical structure, and it was also difficult to extract the logical structure of the empirical rules from the operator, such as the order of application of rules.

【0010】つまり、はっきりした経験則の論理構造を
持たない、運転員からの知識を用いようとしても、各種
指標をもとに状態を把握して行うべき操作内容を判断す
るにあたり、それら各指標をどのように評価するかを明
確にプログラムしなければならない従来のエキスパート
システム等による制御技術に当て嵌めることはできず、
上述した制御装置に適用するのは困難であった。
That is, even if the knowledge from the operator who does not have a clear logical structure of the empirical rule is to be used, in order to grasp the state based on various indexes and to judge the operation contents to be performed, those indexes are used. Can not be applied to the control technology by the conventional expert system etc. which must be programmed clearly how to evaluate
It was difficult to apply to the above-mentioned control device.

【0011】さらに、第3に、制御対象の状態の遷移は
ダイナミクスを有することも多く、この場合、ある時点
で計測した瞬間的な画像情報からのみでは制御対象の状
態は一つに推定できず、従って、適切な操作量を求める
ことは困難であった。例えば、トンネル内の煤煙濃度が
濃い状態であっても、通行車両が増加して濃くなってい
るのか、一時的に渋滞したために濃くなっているのか、
煤煙濃度が増加の方向にあるのか、薄れてきているのか
と言った具合に、状況の遷移がどの方向にあるのかは瞬
間的な監視情報からでは把握できず、最適な操作量がど
の位かは、瞬間的な情報から判断することは困難であ
る。
Thirdly, the transition of the state of the controlled object often has dynamics, and in this case, the state of the controlled object cannot be estimated only from the instantaneous image information measured at a certain time. Therefore, it is difficult to obtain an appropriate manipulated variable. For example, even if the soot concentration in the tunnel is high, is it because the number of passing vehicles is increasing and is it dark, or is it because it is temporarily congested and dark?
It is not possible to grasp from the instantaneous monitoring information what direction the situation transitions, such as whether the soot concentration is increasing or decreasing, and what is the optimum operation amount? Is difficult to judge from instantaneous information.

【0012】また第4に、運転員から得た制御対象の制
御に関する経験則の論理構造を探索することにより、効
率のよい制御方法を選択し、最適な制御を行なう機能も
なかった。つまり、最適な操作は現在の状態から考えて
どのようにすれば最も効率的に行うことができるかを判
断しながら、操作制御を行うことができず、ある制御操
作が決定されたならば、それに対応する操作量の増減の
みを実施することから、刻々と変わる状況に応じてその
時々の最良の操作対象と操作量を臨機応変に変えてゆく
といったことができない。そのため、経済的なしかも短
時間での制御が行えない。
Fourthly, there is no function of selecting an efficient control method and performing optimum control by searching a logical structure of an empirical rule concerning control of a controlled object obtained from an operator. In other words, if it is not possible to perform operation control while deciding how to perform the most appropriate operation considering the current state, and if a certain control operation is determined, Since only the operation amount corresponding to that is increased / decreased, it is not possible to flexibly change the best operation target and the operation amount at each time according to a situation that changes every moment. Therefore, the control cannot be performed economically and in a short time.

【0013】従って、本発明は上述したような従来技術
の問題点を解消するために成されたもので、本発明の目
的とするところは、第1には、運転員が監視情報である
パターン(監視画像や多数の計測値の組み合わせパター
ンなど)に含まれるどの情報を制御量として利用し、操
作量を決定しているのか明確でない対象の制御におい
て、運転員の経験則をルール形式で記述するという困難
な作業を行うことなく制御対象の制御に関する経験則を
獲得することにより、制御対象を半自動的に制御し、運
転員にかかる作業負荷を軽減する制御装置を提供するこ
とにある。
Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The first object of the present invention is, firstly, that the operator is the monitoring information. In control of a target in which it is not clear which information contained in (monitored image, combination pattern of many measured values, etc.) is used as the control amount and the operation amount is determined, describe the rule of thumb of the operator. It is an object of the present invention to provide a control device that semi-automatically controls a control target and reduces the work load on an operator by acquiring an empirical rule regarding control of the control target without performing the difficult work of performing.

【0014】また、本発明の第2の目的は、運転員の持
つ制御に関する経験則の適用順序等の経験則の論理構造
を、運転員による制御の事例を観測することにより自動
的に獲得する制御装置を提供することにある。
A second object of the present invention is to automatically obtain the logical structure of the empirical rule such as the order of application of the empirical rule concerning the control of the operator by observing the case of the control by the operator. It is to provide a control device.

【0015】さらに本発明の第3の目的は、制御対象に
関連する計測値の組合せからなるパターン(監視画像等
も含む監視情報)と、そのパターンをみて運転員が決定
する制御対象の状態との対応を記録し、さらに、その監
視情報であるパターンと、それをみて運転員が決定した
操作量との対応の時間的変化を記録することにより、制
御対象の状態の遷移がダイナミクスを有する場合にも、
ある時点で計測した瞬間的な監視情報から制御対象の状
態の仮説を生成し、生成された状態の仮説から、適切な
操作量を決定できる制御装置を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a pattern (monitoring information including monitoring images, etc.) consisting of a combination of measured values related to the controlled object, and the state of the controlled object determined by the operator by looking at the pattern. When the transition of the state of the controlled object has dynamics by recording the correspondence of the monitoring information and the temporal change of the pattern that is the monitoring information and the operation amount determined by the operator looking at the pattern. Also,
It is an object of the present invention to provide a control device that can generate a hypothesis of a state of a controlled object from instantaneous monitoring information measured at a certain time point and determine an appropriate manipulated variable from the hypothesis of the generated state.

【0016】そして、本発明の第4の目的は、運転員か
ら得た、対象の制御に関する経験則の論理構造を探索す
ることにより、安全で効率の良い制御方法を選択し、そ
れに従って制御を行う制御装置を提供することにある。
A fourth object of the present invention is to select a safe and efficient control method by searching a logical structure of an empirical rule concerning the control of an object obtained from an operator, and control the control accordingly. It is to provide a control device for performing.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はつぎのように構成する。すなわち、本発明
は、第1には、制御対象に関する監視情報を収集する監
視情報収集手段と、この監視情報収集手段により収集さ
れた監視情報と該監視情報に対する制御対象の状態情報
と該状態情報に対し操作者から与えられた指示に基づく
操作量との組で表現される事例データを各事例毎に時系
列的な順序情報とともに記録する事例記録手段と、この
事例記録手段に記録されている事例デ−タのうち、前記
監視情報収集手段により収集された他の監視情報に対し
て所定の近似度を有する前記監視情報を抽出し、前記他
の監視情報に対する状態情報と該抽出された監視情報に
対する状態情報との間における一致の確信度を求める状
態推定手段と、前記事例記録手段に記録されている事例
データを参照し、前記状態推定手段によって抽出された
監視情報に対する状態情報と別途与えられる制御対象の
目標状態に関する情報とに基づき、前記順序情報を追跡
して前記目標状態に到達可能な事例候補を抽出する制御
経路手段と、前記状態推定手段によって求められた確信
度と前記制御経路生成手段によって抽出された事例候補
とに基づいて所望の状態情報を選択し、該選択された状
態情報に対しての事例データに対する操作量を制御対象
に与える操作量決定手段とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, according to the present invention, firstly, a monitoring information collecting unit that collects monitoring information about a control target, monitoring information collected by the monitoring information collecting unit, status information of a control target for the monitoring information, and the status information. On the other hand, a case recording means for recording case data represented by a set with an operation amount based on an instruction given by the operator together with time-series order information for each case, and the case recording means. Of the case data, the monitoring information having a predetermined degree of approximation to the other monitoring information collected by the monitoring information collecting means is extracted, and the status information for the other monitoring information and the extracted monitoring are extracted. It is extracted by the state estimating means with reference to the state estimating means for obtaining a certainty factor of coincidence between the information and the state information and the case data recorded in the case recording means. Based on the state information for the visual information and the information about the target state of the controlled object that is separately provided, the control path unit that traces the order information and extracts a case candidate that can reach the target state, and the state estimation unit. An operation amount that selects desired state information based on the determined certainty factor and the case candidates extracted by the control path generation means, and gives an operation amount for the case data for the selected state information to the control target And a determining means.

【0018】また、第2には、前記第1の構成の制御装
置に、さらに、時刻情報を与える計時手段を付加し、ま
た事例記録手段には、監視情報(計測値のパターン)
と、前記監視情報収集手段から供給される制御対象の状
態と、該状態情報に対し操作者から与えられた指示に基
づく制御対象に対する操作量と、前記時刻情報との組で
表現される事例データを各事例毎に時系列的に記録する
機能を付加し、制御経路生成手段には前記事例記録手段
に記録されている事例データを参照し、前記状態推定手
段によって抽出された監視情報に対する状態情報と、別
途与えられる制御対象の目標状態に関する情報とに基づ
き、前記時刻情報を追跡して前記目標状態に到達可能な
事例候補を抽出する機能を付加して構成することを特徴
とするものである。
Secondly, the control device of the first structure is further provided with a time measuring means for giving time information, and the case recording means is provided with monitoring information (measurement value pattern).
And case data represented by a set of a state of the controlled object supplied from the monitoring information collecting means, an operation amount for the controlled object based on an instruction given to the state information by an operator, and the time information. Is added to each case in time series, the control path generating means refers to the case data recorded in the case recording means, and the status information for the monitoring information extracted by the status estimating means is added. And a function of extracting the case candidate that can reach the target state by tracking the time information based on the information about the target state of the controlled object which is separately provided. .

【0019】また、第3には、前記第1または第2の構
成の制御装置において、さらに、事例記録手段に記録さ
れている事例データ等を取り込み、これらの登録、修
正、抹消を行う記録保守手段を付加したことを特徴とす
るものである。
Thirdly, in the control device having the first or second configuration, further, the record maintenance for taking in the case data recorded in the case recording means and for registering, correcting and deleting them. It is characterized by the addition of means.

【0020】また、第4には、制御対象に関する監視情
報を収集する収集ステップと、この収集ステップにより
収集された監視情報と、該監視情報に対する制御対象の
状態情報と、該状態情報に対する操作者の指示に基づく
操作量との組で表現される事例データを各事例毎に時系
列的な順序情報とともに記録する事例記録ステップと、
この事例記録ステップにて記録された事例データのう
ち、前記収集ステップにより収集された他の監視情報に
対して所定の近似度を有する前記監視情報を抽出し、前
記他の監視情報に対する状態情報と該抽出された監視情
報に対する状態情報との間における一致の確信度を求め
る状態推定ステップと、前記事例記録ステップにて記録
された事例データを参照し、前記状態推定ステップにて
抽出された監視情報に対する状態情報と、別途与えられ
る制御対象の目標状態に関する情報とに基づき、前記順
序情報を追跡して前記目標状態に到達可能な事例候補を
抽出する制御経路抽出ステップと、前記状態推定ステッ
プにより求められた確信度と前記制御経路抽出ステップ
により抽出された事例候補とに基づいて所望の状態情報
を選択し、該選択された状態情報に対する事例データに
対する操作量を制御対象に与える操作量決定ステップと
より構成する。
Fourthly, a collecting step for collecting monitoring information about the controlled object, the monitoring information collected by this collecting step, status information of the controlled object for the monitoring information, and an operator for the status information. A case recording step of recording case data represented by a set with an operation amount based on the instruction of each case together with time-series order information for each case,
Of the case data recorded in this case recording step, the monitoring information having a predetermined degree of approximation to the other monitoring information collected in the collecting step is extracted, and the status information for the other monitoring information is extracted. The state estimation step of obtaining a certainty factor of a match between the state information for the extracted monitoring information and the case data recorded in the case recording step, and the monitoring information extracted in the state estimation step On the basis of the state information for the target state and the information about the target state of the controlled object, which is obtained by the control path extraction step of extracting the case candidates that can reach the target state by tracking the order information, and the state estimation step. Based on the certainty factor and the case candidates extracted by the control path extracting step, desired state information is selected, and the selected state information is selected. More configuration and the operation amount determination step of providing a manipulated variable to the controlled object with respect to case data for state information.

【0021】[0021]

【作用】第1の構成の制御装置は、上記第1乃至第4の
目的を達成するためのもので、監視情報収集手段は制御
対象に関する監視情報(制御対象に関する計測値のパタ
ーン、例えば、監視画像や制御対象の各部から検出され
た物理情報を並べたパターン情報など)を取り込む。
The control device having the first configuration is for achieving the above-mentioned first to fourth objects, and the monitoring information collecting means includes the monitoring information on the control target (pattern of measured values on the control target, for example, monitoring). (Pattern information in which physical information detected from each part of an image or a control target is arranged) is captured.

【0022】事例記録手段は、この監視情報収集手段に
より収集された監視情報と該監視情報に対する制御対象
の状態情報と該状態情報に対する操作者の指示に基づく
操作量(監視情報に基づいて操作員(運手員)が制御対
象に対して指示した操作量)との組で表現される事例デ
ータを各事例毎に時系列的な順序情報とともに記録す
る。そして、状態推定手段は、この事例記録手段に記録
されている事例デ−タのうち、前記監視情報収集手段に
より収集された他の監視情報に対して所定の近似度を有
する前記監視情報を抽出し、前記他の監視情報に対する
状態情報と該抽出された監視情報に対する状態情報との
間における一致の確信度を求める。
The case recording means includes the monitoring information collected by the monitoring information collecting means, status information of a control target for the monitoring information, and an operation amount based on an operator's instruction for the status information (an operator based on the monitoring information. Case data represented by a set of (manipulator's operation amount instructed to the controlled object) is recorded together with time-series order information for each case. Then, the state estimating means extracts, from the case data recorded in the case recording means, the monitoring information having a predetermined degree of approximation to the other monitoring information collected by the monitoring information collecting means. Then, the certainty factor of coincidence between the status information for the other monitoring information and the status information for the extracted monitoring information is obtained.

【0023】一方、制御経路生成手段は、前記事例記録
手段に記録されている事例データを参照し、前記状態推
定手段によって抽出された監視情報に対する状態情報
と、別途与えられる制御対象の目標状態に関する情報と
に基づき、前記順序情報を追跡して前記目標状態に到達
可能な事例候補を抽出する。
On the other hand, the control path generating means refers to the case data recorded in the case recording means, and relates to the status information for the monitoring information extracted by the status estimating means and the target status of the control target separately given. Based on the information, the order information is tracked to extract case candidates that can reach the target state.

【0024】そして、操作量決定手段は前記状態推定手
段によって求められた確信度と前記制御経路生成手段に
よって抽出された事例候補とに基づいて所望の状態情報
を選択し、該選択された状態情報に対しての事例データ
に対する操作量を制御対象に与える。
The manipulated variable determining means selects desired state information based on the certainty factor obtained by the state estimating means and the case candidates extracted by the control path generating means, and the selected state information is selected. The operation amount for the case data is given to the controlled object.

【0025】従って、この構成によれば、操作者(運転
員)が、監視情報(制御対象に関する計測値のパター
ン)に含まれるどの情報を制御量として利用し、操作量
を決定しているのか明確でない対象の制御において、操
作者の経験則をルール形式で記述するという困難な作業
を行うことなく、制御対象の制御に関する経験則を獲得
することにより、制御対象を自動的あるいは半自動的に
制御することができる。さらに、操作者の持つ制御に関
する経験則の適用順序等の経験則の論理構造を、操作者
による制御の事例を観測することにより自動的に獲得す
ることができる。
Therefore, according to this configuration, which information included in the monitoring information (measurement value pattern regarding the controlled object) is used as the controlled variable by the operator (operator) to determine the manipulated variable. In the control of an unclear object, the controlled object is controlled automatically or semi-automatically by acquiring the rule of thumb regarding the control of the controlled object without performing the difficult work of describing the rule of thumb of the operator in a rule format. can do. Furthermore, the logical structure of the empirical rules such as the order of application of the empirical rules concerning the control of the operator can be automatically acquired by observing the case of the control by the operator.

【0026】また、第2の構成の制御装置においては、
監視情報(制御対象に関する計測値のパターン)が監視
情報収集手段に取り込まれる。また、制御対象の運転操
作をする操作者にも提示される。監視情報収集手段は、
その監視情報を見て操作者が推定した制御対象の状態
と、操作者が決定した今の状態にあった操作量とを取り
込む。この操作量は、制御対象に加えられる。続いて事
例記録手段は、監視情報と、操作者によって決められた
状態と操作量とを取り込み、さらに現在の時刻を計時手
段から取り込む。そして、時刻と、1ステップ前から現
在までに経過した時間、および、監視情報・状態・操作
量、およびこれらの対応関係を順序たてて記録する。上
記の動作を繰り返すことにより、時間に依存して変化す
る対象の制御に関する操作者の経験的知識が、時刻・経
過時間・制御対象の様々な状態・その状態における監視
情報、その状態において適した操作量との対応関係を示
した事例データとして順序たてて獲得される。本制御装
置は、こうして獲得・蓄積された運転員の経験的知識を
用いて、以下に説明するように自動的に制御対象を制御
する。制御対象に関する観測値の監視情報が状態推定手
段に入力される。次に、この状態推定手段は、事例記録
手段に格納されている過去の監視情報から、現在観測さ
れている監視情報に近いものを選び、選んだ監視情報に
対応して記録されている状態を制御対象の現在の仮説と
する。同時に、現在観測されている監視情報と選んだ監
視情報との類似の程度を、状態の仮説の確信度とする。
続いて、制御経路探索手段は、事例記録手段に格納され
ている記録を取り込み、状態推定手段が供給する制御対
象の現在の状態仮説に対応する記録を探し、制御対象の
目標状態に到達する制御経路の候補を探索する。つぎに
操作量決定手段が、制御経路探索手段によって供給され
る制御経路の候補と、状態推定手段によって供給される
確信度とを取り込んで、制御対象に対する操作量を計算
する。
Further, in the control device of the second configuration,
The monitoring information (measurement value pattern regarding the control target) is captured by the monitoring information collecting unit. It is also presented to the operator who operates the controlled object. The monitoring information collecting means is
The state of the controlled object estimated by the operator by looking at the monitoring information and the operation amount in the present state determined by the operator are fetched. This manipulated variable is added to the controlled object. Subsequently, the case recording means fetches the monitoring information, the state and the operation amount decided by the operator, and further fetches the current time from the time measuring means. Then, the time, the time elapsed from one step before to the present, the monitoring information, the state, the operation amount, and the corresponding relationship between them are recorded in order. By repeating the above operation, the empirical knowledge of the operator concerning the control of the target that changes with time is suitable for the time, elapsed time, various states of the control target, monitoring information in that state, and that state. It is acquired in order as case data indicating the correspondence with the operation amount. The control device automatically controls the control target as described below, using the empirical knowledge of the operator acquired and accumulated in this way. The monitoring information of the observed value regarding the controlled object is input to the state estimating means. Next, this state estimation means selects, from the past monitoring information stored in the case recording means, one that is close to the currently observed monitoring information and determines the state recorded in correspondence with the selected monitoring information. It is the current hypothesis of the controlled object. At the same time, the degree of similarity between the currently monitored information and the selected monitoring information is taken as the certainty factor of the state hypothesis.
Subsequently, the control path searching means takes in the record stored in the case recording means, searches for a record corresponding to the current state hypothesis of the control target supplied by the state estimating means, and controls to reach the target state of the control target. Search for route candidates. Next, the manipulated variable determining unit takes in the control route candidates supplied by the control route searching unit and the certainty factor supplied by the state estimating unit, and calculates the manipulated variable for the controlled object.

【0027】従って、第1の構成の装置の持つ効果に加
えて、時刻の違いや、1ステップ前から現在までの間に
経過した時間の違いによって、制御対象が同じ状態にあ
ったときに同じ操作量を加えたとしても、異なる状態に
遷移する複雑なダイナミクスを有する制御対象であって
も、ある時点で計測した瞬間的な監視情報から制御対象
の状態の仮説を生成し、生成された状態の仮説から、適
切な操作量を決定することができる。
Therefore, in addition to the effect of the device having the first configuration, the same is achieved when the controlled object is in the same state due to the difference in time and the difference in the time elapsed from the step one step before to the present time. Even if the controlled object has complex dynamics that transit to different states even if the operation amount is added, a hypothesis of the controlled object state is generated from the instantaneous monitoring information measured at a certain time, and the generated state is generated. From this hypothesis, an appropriate amount of operation can be determined.

【0028】また、第3の構成の制御装置においては、
記録保守手段が、前記事例記録手段に記録されている前
記制御対象の状態と制御対象に対する操作量と対応関係
とを取り込み、これらの記録の新規登録、抹消を行な
う。これらの操作に加えて、さらに、第1または第2の
構成の制御装置と同様の操作がなされる。
Further, in the control device of the third configuration,
The record maintenance means fetches the state of the controlled object and the operation amount and the correspondence relationship with respect to the controlled object recorded in the case recording means, and newly registers and deletes these records. In addition to these operations, operations similar to those of the control device having the first or second configuration are further performed.

【0029】従って、事例記録手段に蓄積された運転員
の経験則に、誤りがあった場合、その誤りを除去するこ
とができる。
Therefore, if the operator's empirical rule stored in the case recording means has an error, the error can be removed.

【0030】また、第4の場合には、制御対象に関する
監視情報を収集ステップにより収集し、事例記録ステッ
プではこの収集された監視情報と、該監視情報に対する
制御対象の状態情報と、該状態情報に対し操作者が与え
た指示に基づく操作量との組で表現される事例データを
各事例毎に時系列的な順序情報とともに記録する。そし
て、状態推定ステップは、この事例記録ステップにて記
録された事例データのうち、前記収集ステップにより収
集された他の監視情報に対して所定の近似度を有する前
記監視情報を抽出し、前記他の監視情報に対する状態情
報と該抽出された監視情報に対する状態情報との間にお
ける一致の確信度を求める。
In the fourth case, the monitoring information about the controlled object is collected in the collecting step, and in the case recording step, the collected monitoring information, the status information of the controlled object for the monitoring information, and the status information. On the other hand, the case data expressed as a set with the operation amount based on the instruction given by the operator is recorded together with the time-series order information for each case. Then, the state estimating step extracts, from the case data recorded in the case recording step, the monitoring information having a predetermined degree of approximation to the other monitoring information collected in the collecting step, and The degree of certainty of coincidence between the status information for the monitoring information and the status information for the extracted monitoring information is obtained.

【0031】一方、制御経路抽出ステップでは、前記事
例記録ステップにて記録された事例データを参照し、前
記状態推定ステップにて抽出された監視情報に対する状
態情報と、別途与えられる制御対象の目標状態に関する
情報とに基づき、前記順序情報を追跡して前記目標状態
に到達可能な事例候補を抽出し、操作量決定ステップ
は、前記状態推定ステップにより求められた確信度と前
記制御経路抽出ステップにより抽出された事例候補とに
基づいて所望の状態情報を選択し、該選択された状態情
報に対する事例データに対する操作量を制御対象に与え
る。
On the other hand, in the control path extracting step, the case data recorded in the case recording step is referred to, the state information for the monitoring information extracted in the state estimating step, and the target state of the control target separately given. Based on the information regarding, the case information that can reach the target state is extracted by tracing the order information, and the operation amount determination step is extracted by the certainty factor obtained in the state estimation step and the control path extraction step. The desired state information is selected based on the selected case candidates, and the operation amount for the case data for the selected state information is given to the control target.

【0032】従って、この方法によれば、操作者(運転
員)が、監視情報(制御対象に関する計測値のパター
ン)に含まれるどの情報を制御量として利用し、操作量
を決定しているのか明確でない対象の制御において、操
作者の経験則をルール形式で記述するという困難な作業
を行うことなく、制御対象の制御に関する経験則を獲得
することにより、制御対象を自動的あるいは半自動的に
制御することができる。さらに、操作者の持つ制御に関
する経験則の適用順序等の経験則の論理構造を、操作者
による制御の事例を観測することにより自動的に獲得す
ることができる。
Therefore, according to this method, which information contained in the monitoring information (measured value pattern regarding the controlled object) is used as the controlled variable by the operator (operator) to determine the manipulated variable. In the control of an unclear object, the controlled object is controlled automatically or semi-automatically by acquiring the rule of thumb regarding the control of the controlled object without performing the difficult work of describing the rule of thumb of the operator in a rule format. can do. Furthermore, the logical structure of the empirical rules such as the order of application of the empirical rules concerning the control of the operator can be automatically acquired by observing the case of the control by the operator.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0034】本発明は、プラント運転制御において、熟
練した運転員の持つ言語化できない制御知識を抽出・学
習して、その学習した知識にもとづき、熟練者が行うの
と同様の判断と操作を自動的に行ってプラントを監視制
御することができるようにしたプラント制御装置を提供
するものである。従って本発明は、たとえば、トンネル
換気制御、溶鉱炉炉内温度制御、下水汚泥制御、鋼板圧
延形状制御、交通信号地域制御など、熟練した運転員
が、言語化して説明することが困難な経験的知識によっ
て制御しているプラントの、自動制御に利用でき、しか
も、無駄のない制御を可能にする。以下、本発明につい
て、図面を参照して説明する。
In the plant operation control, the present invention extracts and learns control knowledge of a trained operator, which cannot be verbalized, and based on the learned knowledge, automatically makes the same judgment and operation as a trained person does. The present invention provides a plant control device capable of monitoring and controlling a plant by performing the automatic control. Therefore, the present invention is, for example, empirical knowledge that is difficult for a trained operator to verbalize and explain, such as tunnel ventilation control, blast furnace temperature control, sewage sludge control, steel plate rolling shape control, traffic signal area control, etc. It can be used for automatic control of a plant controlled by, and enables control without waste. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0035】(第1の実施例)図1は、本発明の基本的
な構成を示すブロック図である。図において、1は入出
力手段であり、この入出力手段1は、プラント等の制御
対象例えば、トンネル換気、溶鉱炉の炉内温度制御、鋼
板圧延形状制御、交通信号等の如き制御対象に関する計
測値のパターン(監視画像等の監視情報も含む)を取り
込み、ディスプレイに表示し、また、上記制御対象の状
態Sと制御対象に対する操作量Uとを取り込むものであ
って、例えば、画像表示器(ディスプレイ)と、キーボ
ードなどの入力操作装置とを有したマンマシンインタフ
ェースである操作卓やパソコン、ワークステーションな
どのインテリジェント端末を使用して構成する。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention. In the figure, 1 is an input / output means, and this input / output means 1 is a measured value for a controlled object such as a plant, for example, a tunnel ventilation, a furnace temperature control of a blast furnace, a steel plate rolling shape control, a traffic signal and the like. Pattern (including monitoring information such as a monitoring image) is displayed and displayed on a display, and the state S of the controlled object and the operation amount U for the controlled object are acquired. For example, an image display (display) ) And an input operation device such as a keyboard, a man-machine interface having a man-machine interface, a personal computer, and an intelligent terminal such as a workstation.

【0036】2は事例記録手段であり、この事例記録手
段2は前記入出力手段1から与えられる前記監視画像
(計測値のパターンや監視画像等)と、前記入出力手段
1から供給される制御対象の状態Sと制御対象に対する
操作量Uとを取り込み記録し、また、これらの対応関係
を記録するためのものである。
Reference numeral 2 is a case recording means, and the case recording means 2 controls the monitor image (measurement value pattern, monitor image, etc.) given from the input / output means 1 and the input / output means 1. This is for taking in and recording the state S of the target and the manipulated variable U for the controlled target, and recording the corresponding relationship between them.

【0037】3は状態推定手段であり、この状態推定手
段3は前記パターン(監視情報)および前記事例記録手
段2に記録されている前記パターン(監視情報)と、制
御対象の状態Sとを取り込み、制御対象の状態の仮説S
xとその確信度b{Sx}を生成するものである。
Reference numeral 3 denotes a state estimating means, which takes in the pattern (monitoring information) and the pattern (monitoring information) recorded in the case recording means 2 and the state S of the controlled object. , Hypothesis S of the controlled state
x and its confidence factor b {Sx} are generated.

【0038】4は制御経路探索生成手段であり、この制
御経路探索生成手段4は前記事例記録手段2に記録され
ている前記制御対象の状態S、制御対象に対する操作量
U及び対応関係と、前記状態推定手段3から供給される
制御対象の状態仮説Sxと、制御対象の目標状態Tとを
取り込み、制御経路の候補を生成するものである。
Reference numeral 4 denotes a control route search generating means, which controls the state S of the controlled object recorded in the case recording means 2, the operation amount U for the controlled object, and the corresponding relationship, and The state hypothesis Sx of the controlled object and the target state T of the controlled object supplied from the state estimation means 3 are taken in and a candidate for the control path is generated.

【0039】また、5は操作量決定手段であり、この操
作量決定手段5は前記状態推定手段3から供給される状
態仮説Sxの確信度b{Sx}と、前記制御経路探索生
成手段4から供給される制御経路候補とを取り込み、制
御対象に対する操作量Uを決定するためのものである。
Reference numeral 5 denotes an operation amount determining means, which operates from the control route search generating means 4 and the certainty factor b {Sx} of the state hypothesis Sx supplied from the state estimating means 3. It is for determining the operation amount U for the control target by taking in the supplied control path candidate.

【0040】このような構成の本装置の動作をフローチ
ャート参照して説明する。本装置では、その運転モード
としてはシステムの学習段階と、学習結果に基づいて自
動運転する自動運転段階とがある。
The operation of the present apparatus having such a configuration will be described with reference to the flowchart. In this device, the operation mode includes a system learning stage and an automatic driving stage in which the vehicle automatically operates based on the learning result.

【0041】[導入のファーストステップ(学習モード
運転)]学習モード運転段階は運転員の持つ制御に関す
る経験的知識を収集して自動運転に利用できるようにシ
ステムを構築する段階であり、本装置を導入した段階で
実施する。このモード設定は運転員が入出力手段1より
入力操作して行う。
[First step of introduction (learning mode operation)] The learning mode operation step is a step of constructing a system so as to collect empirical knowledge about control of an operator and utilize it for automatic operation. Implement at the stage of introduction. This mode setting is performed by the operator performing an input operation using the input / output means 1.

【0042】学習モード運転段階での動作をまず説明す
る。運転員が入出力手段1よりモード入力操作して学習
段階での運転動作のモードにシステムを設定する。する
とシステムは図2のフローチャートの如き動作を行うよ
うになる。すなわち、図2において、制御対象からは測
定情報の一つとして制御対象を制御する際に運転員が参
照する監視情報例えば、“制御対象の計測値のパター
ン”が出力され、この計測値のパターンが本システムに
取り込まれる(図2のステップSt1)。
The operation in the learning mode operation stage will be described first. The operator inputs the mode from the input / output means 1 to set the system to the mode of the driving operation at the learning stage. Then, the system operates as shown in the flowchart of FIG. That is, in FIG. 2, the control target outputs the monitoring information referred to by the operator as one of the measurement information when controlling the control target, for example, the “measurement value pattern of the control target”. Is taken into the system (step St1 in FIG. 2).

【0043】ここで、この監視情報としての計測値のパ
ターンとは、具体的には個々の制御対象によって異なる
が、たとえば、トンネル換気制御の場合ではトンネル内
の測定点に配置された監視カメラ(TVカメラ)の映像
であり、当該監視カメラがとらえたトンネル内の煤煙濃
度の分布を表す画像(監視画像)である。また、制御対
象が高炉である場合の高炉温度制御での計測値のパター
ンとは、溶鉱炉の炉内温度を計測するために炉内の各所
に設置された複数の温度センサからの出力を二次元平面
状に並べて作成したパターン画像であり、下水処理場の
場合では汚泥沈殿化学過程において下水汚泥の形状を撮
影するため沈殿池内に設置された監視カメラのとらえた
画像であり、製鉄所の圧延プラント制御の場合では、そ
の圧延プラントにおける鋼板の各所の厚みを測定するセ
ンサの出力を、二次元平面状に並べて作成したパターン
であり、あるいは、交通信号システム制御においては道
路の各所に設置された監視カメラから取り込まれる車両
通行状況を示す画像であるといった具合である。もちろ
ん、これに限るものではなく、状況が掴める監視画像
(パターン)であれば何でも良い。
Here, the pattern of the measured value as the monitoring information specifically differs depending on the individual control target. For example, in the case of tunnel ventilation control, a monitoring camera (at the measurement point in the tunnel) (TV camera), which is an image (monitoring image) showing the distribution of soot concentration in the tunnel captured by the monitoring camera. In addition, the pattern of measurement values in blast furnace temperature control when the controlled object is a blast furnace is the two-dimensional output from multiple temperature sensors installed at various locations in the furnace to measure the temperature in the furnace of the blast furnace. It is a pattern image created by arranging in a plane, and in the case of a sewage treatment plant, it is an image captured by a surveillance camera installed in the sedimentation pond to capture the shape of the sewage sludge in the chemical process of sludge precipitation. In the case of control, it is a pattern created by arranging the outputs of sensors that measure the thickness of the steel sheet at various points in the rolling plant in a two-dimensional plane, or in the traffic signal system control, it is a monitor installed at various points on the road. For example, it is an image that is captured from the camera and shows the traffic situation of the vehicle. Of course, the present invention is not limited to this, and any monitor image (pattern) that can grasp the situation may be used.

【0044】制御対象から取り込まれたこのようなパタ
ーン情報は、入出力手段1と事例記録手段2に入力され
る。入出力手段1は、操作卓など具体的には例えば対象
を運転する際に使われるパソコンなどのようなインテリ
ジェントターミナル等であり、ディスプレイとキーボー
ドとを有していて、上述のようなパターン情報を取り込
んでディスプレイに出力表示することができ、また、制
御対象に対して操作量Uを与えることができる(図2ス
テップSt2)。
Such pattern information fetched from the controlled object is input to the input / output unit 1 and the case recording unit 2. The input / output unit 1 is, for example, an intelligent terminal such as a personal computer used when driving an object such as an operating console, and has a display and a keyboard, and outputs the pattern information as described above. It can be captured and output to the display, and the operation amount U can be given to the controlled object (step St2 in FIG. 2).

【0045】運転員はこの入出力手段1に表示された上
記制御対象のパターン情報を見て必要ならば上記制御対
象に対する操作量Uを入力し、指令として該制御対象に
これを与える。この操作量Uは入出力手段1から上記制
御対象に与えられ、制御対象は当該操作量U対応の操作
が実施されることになる(図2ステップSt3)。
The operator looks at the pattern information of the controlled object displayed on the input / output means 1 and inputs the manipulated variable U for the controlled object if necessary, and gives it to the controlled object as a command. This manipulated variable U is given to the above-mentioned controlled object from the input / output means 1, and the controlled object carries out an operation corresponding to the manipulated variable U (step St3 in FIG. 2).

【0046】入出力手段1を操作することにより、運転
員が上記制御対象に与えた操作量Uは、制御対象上で観
測された上記パターンの生じた時点での制御対象が呈し
ている状態Sに対し、これを目標状態Tに遷移させるに
とった処置の内容そのものである。
The operation amount U given to the controlled object by the operator by operating the input / output means 1 is the state S exhibited by the controlled object at the time when the pattern observed on the controlled object occurs. On the other hand, it is the content of the treatment itself for transitioning this to the target state T.

【0047】従って、学習段階では事例記録手段2には
この入出力手段1の出力を、前記パターン情報と共に取
り込まれる(図2ステップSt4)。学習段階における
事例記録手段2での情報採取は、制御対象上でこのパタ
ーンが観測される際の制御対象の状態Sと、さらに1ス
テップ前の記録と現在の記録との順序関係も情報として
記録する。制御対象の状態Sはラベル情報であり、入出
力手段1がこのラベルを付与する。
Therefore, in the learning stage, the output of the input / output means 1 is taken into the case recording means 2 together with the pattern information (step St4 in FIG. 2). The information is collected by the case recording means 2 in the learning stage. The state S of the control target when this pattern is observed on the control target, and the order relationship between the record one step before and the current record are also recorded as information. To do. The state S of the control target is label information, and the input / output unit 1 gives this label.

【0048】このようにして学習段階における事例記録
手段2では、パターン情報と、制御対象上でこのパター
ンが観測される際の制御対象の状態Sと、当該制御対象
の状態を目標状態Tに遷移させるために運転員が行った
操作の情報(制御対象の現在の状態を目標状態Tに遷移
させるために運転員が行った適切な操作量Uの情報)が
採取される。
In this way, in the case recording means 2 in the learning stage, the pattern information, the state S of the controlled object when this pattern is observed on the controlled object, and the state of the controlled object transit to the target state T. Information on the operation performed by the operator to perform the operation (information on the appropriate operation amount U performed by the operator to transition the current state of the control target to the target state T) is collected.

【0049】この採取した制御対象の状態Sと適切な操
作量Uの情報は、熟練した運転員が対象の制御に従事す
ることによって蓄積した経験的知識を反映した結果の情
報である。従って、経験的知識を理論的に解析したもの
ではないが、経験的知識を内包する情報として有用であ
る。
The information on the state S of the controlled object and the appropriate manipulated variable U collected is the information resulting from the empirical knowledge accumulated by the skilled operator engaged in the control of the object. Therefore, although it is not a theoretical analysis of empirical knowledge, it is useful as information containing empirical knowledge.

【0050】このように学習段階のモードでは、事例記
録手段2は、外部から計測値のパターンを取り込み、ま
た制御対象の状態S、適切な操作量Uを入出力手段1か
ら取り込んで記録する。さらに1ステップ前の記録と現
在の記録との順序関係も情報として記録する(図2のス
テップSt4)。
In this way, in the mode of the learning stage, the case recording means 2 takes in a pattern of measured values from the outside and also takes in the state S of the controlled object and the appropriate manipulated variable U from the input / output means 1 and records them. Further, the order relationship between the recording one step before and the current recording is also recorded as information (step St4 in FIG. 2).

【0051】これを繰り返すことによって、運転員の持
つ制御に関する経験的知識が、事例記録手段2に蓄積さ
れる。つまり、学習のモードが解除されているかを否か
をステップSt5で判断し、解除されていなければ、す
なわち、事例記録を続ける場合にはステップSt1に戻
って上述の処理を繰り返し、事例採取をしてゆく。
By repeating this, the empirical knowledge about the control of the operator is accumulated in the case recording means 2. That is, it is determined in step St5 whether or not the learning mode has been released. If not, that is, if the case recording is to be continued, the process returns to step St1 and the above-described processing is repeated to collect the case. Go on.

【0052】ここで、制御対象の状態Sはラベル情報で
あり、上記計測値のパターンに対応して付与した任意の
符号情報である。ラベルは順番に自動生成して付与する
方式を採用するが、その最初に与えるラベル名の文字列
は運転員が入出力手段1より入力操作して与えるように
することもできる。
Here, the state S to be controlled is label information, which is arbitrary code information given in correspondence with the pattern of the measured value. The label is automatically generated and given in order, but the character string of the label name given at the beginning may be given by the operator by operating the input / output means 1.

【0053】事例採取が十分行われたと運転員が判断し
たならば、その段階で当該運転員は入出力手段1を操作
して学習のモードを終了させ、自動運転のモードにシス
テムを設定する。
When the operator determines that the case has been sufficiently sampled, at that stage the operator operates the input / output means 1 to end the learning mode and sets the system to the automatic operation mode.

【0054】これによりシステムは、事例記録手段2に
蓄積されている熟練運転員の経験的知識を反映した自動
運転に入る。つぎにこれを説明する。
As a result, the system starts the automatic operation reflecting the empirical knowledge of the skilled operator accumulated in the case recording means 2. Next, this will be explained.

【0055】[制御時の処理の流れ]次に、学習モード
運転により採取された制御事例を元にして、本発明が制
御対象を制御するときの動作を説明する。このモード時
のデータと処理の流れを、図3を参照して説明する。な
お、図3のStartからステップSt13まで及びシ
ンボルA及びBからステップSt22に至る部分の部分
拡大図を図4に、そして、図3のステップSt13の後
段であるステップSt14からステップSt16に至る
部分及びステップSt13とのステップSt22の後段
であるステップSt20からEndに至る部分及びステ
ップSt22の後段であるステップSt23からEnd
及びステップSt24に至る部分の部分拡大図を図5
に、そして、図3のステップSt16の後段であるステ
ップSt17からシンボルA及びBに至る部分及びステ
ップSt24の後段であるステップSt25からシンボ
ルCに至る部分の部分拡大図を図6に示しておく。
[Flow of Processing During Control] Next, the operation when the present invention controls the controlled object will be described based on the control cases sampled in the learning mode operation. The data and the flow of processing in this mode will be described with reference to FIG. It is to be noted that FIG. 4 is a partially enlarged view of a portion from Start to Step St13 of FIG. 3 and a portion from Symbols A and B to Step St22, and a portion from Step St14 to Step St16 which is a subsequent stage of Step St13 of FIG. The part from Step St20 to End which is the latter stage of Step St13 and Step St22 and the step St23 to End which is the latter stage of Step St22.
5 and an enlarged view of a part up to step St24.
Then, FIG. 6 shows a partially enlarged view of a portion from step St17, which is the latter stage of step St16 in FIG. 3, to the symbols A and B, and a portion from step St25, which is the latter stage of step St24, to the symbol C.

【0056】図3に示すように、まず、制御対象の現時
点での計測値のパターンが取り込まれる(図3のステッ
プSt11)。取り込まれた当該現在のパターンは、入
出力手段1と状態推定手段3に入力される。すると状態
推定手段3は、前記取り込まれた現在のパターンに近い
過去のパターンを、事例記録手段2に記録されている事
例から検索し、最も近いものを1パターンだけ、あるい
は、近い順に複数パターン選出する(図3のステップS
t12)。
As shown in FIG. 3, first, a pattern of measured values of the controlled object at the present moment is fetched (step St11 in FIG. 3). The fetched current pattern is input to the input / output unit 1 and the state estimation unit 3. Then, the state estimating means 3 searches for past patterns close to the fetched present pattern from the cases recorded in the case recording means 2, and selects the closest one pattern or a plurality of patterns in the order of closeness. Yes (step S in FIG. 3)
t12).

【0057】ここでパターンの近さは、具体的には個々
の制御対象によって異なるが、例を示すとつぎの通りで
ある。
Here, the closeness of the patterns is specifically different depending on each control target, but the following is an example.

【0058】たとえば、制御対象に関する計測値のパタ
ーンがトンネル換気制御におけるトンネル内の煤煙濃度
の分布を表わすカメラからの画像ベクトルであるとす
る。
For example, it is assumed that the pattern of measured values relating to the controlled object is an image vector from the camera showing the distribution of soot concentration in the tunnel in the tunnel ventilation control.

【0059】[0059]

【数1】 となり、上記ユークリッド距離を以て上記パターンの近
さを表現できるので、これを利用すると言った具合であ
る。
[Equation 1] Therefore, since the closeness of the pattern can be expressed by the Euclidean distance, it is said that this is used.

【0060】もし、現在のパターンに十分近いパターン
が事例記録手段2に格納されていない場合は、蓄積した
事例が十分でないことになる。この場合は、事例に従っ
て自動的に制御することはできないため、操作量決定手
段5は操作量決定不能の出力を入出力手段1に与え、入
出力手段1はこの出力を受けて運転員による手動操作の
モードに移り、運転員による手動入力操作を促す画面を
ディスプレイに表示させる(図3のステップSt13,
St20)。
If a pattern sufficiently close to the current pattern is not stored in the case recording means 2, it means that the accumulated cases are not sufficient. In this case, since it is not possible to automatically control according to the case, the manipulated variable determining means 5 gives an output of which the manipulated variable cannot be determined to the input / output means 1, and the input / output means 1 receives this output and is manually operated by the operator. The operation mode is entered, and a screen prompting a manual input operation by the operator is displayed on the display (step St13 in FIG. 3,
St20).

【0061】このようにして事例記録手段2に操作量を
決定するための十分な事例が蓄積されていない場合に
は、操作量決定手段5は入出力手段1を介して、運転員
に以降の制御を依頼する。これ以降は、前述の(制御事
例記録時の処理のながれ)で説明した制御事例記録のモ
ードに変わる。このモードは手動モードであるから、運
転員は表示されているパターンを見て目的状態に遷移す
るに必要な操作量Uを決め、入出力手段1を操作して制
御対象に当該操作量Uを与えて、制御させるようにす
る。この状態では同時に学習モードも機能し、状態Sの
情報と当該操作量Uを発生して事例記録手段2に与え、
事例記録手段2ではこれを上記パターンおよび1ステッ
プ前の記録と現在の記録との順序関係も含めて情報とし
て採取する。この学習モードとして動作は運転員が自動
運転のモードにシステムを設定するまで続き、この間、
操作量の決定は運転員が行うことになる。
In this way, when sufficient cases for determining the manipulated variable are not accumulated in the case recording means 2, the manipulated variable determining means 5 causes the operator to execute the subsequent operations via the input / output means 1. Request control. After this, the mode changes to the control case recording mode described above (process flow at the time of control case recording). Since this mode is a manual mode, the operator determines the operation amount U required to make a transition to the target state by looking at the displayed pattern, and operates the input / output means 1 to set the operation amount U to the control target. Give them control. In this state, the learning mode also functions at the same time, the information of the state S and the operation amount U are generated and given to the case recording means 2,
The case recording means 2 collects this as information including the above pattern and the order relationship between the record one step before and the current record. This learning mode continues until the operator sets the system to automatic mode, during which
The operator determines the manipulated variable.

【0062】学習モード運転となる手動運転に切り替わ
らなかった場合の動作の説明を続ける。
The description of the operation when the mode is not switched to the manual mode, which is the learning mode operation, will be continued.

【0063】ステップSt13において、現在のパター
ンに近い過去のパターンが、事例記録手段2に記録され
ているときは、つぎに状態推定手段3は、選出した前記
過去のパターンに対応して事例記録手段2に記録されて
いる制御対象の状態Sの情報を取り込む(図3のステッ
プSt14)。そして、状態推定手段3は、つぎのステ
ップSt15の処理を行う。
In step St13, when the past pattern close to the present pattern is recorded in the case recording means 2, the state estimating means 3 then corresponds to the selected past pattern and the case recording means is recorded. The information of the state S of the controlled object recorded in No. 2 is fetched (step St14 in FIG. 3). Then, the state estimating means 3 performs the process of the next step St15.

【0064】すなわち、取り込んだこれらの状態Sの情
報は、現在のパターンが観測されるときの制御対象の状
態Sの仮説Sxとなる。そして、この仮説Sxの確信度
を求める。つまり、現在のパターンが観測されるときの
制御対象の状態Sが、過去のパターンと近い状況であっ
たと言えると推測されるパターンはどれであるかを機械
的に(外見的判断のみで)抽出しているので、その抽出
したものが、現在のパターンが観測されたときの制御対
象の状態Sに類似していると仮定するのが、ここで言う
仮説Sxであり、その仮定の確からしさがどの程度であ
るかを数値として求めたのが確信度である。
That is, the acquired information on the state S becomes the hypothesis Sx of the state S to be controlled when the current pattern is observed. Then, the certainty factor of this hypothesis Sx is obtained. That is, the state S of the controlled object at the time when the current pattern is observed is mechanically extracted (only by external judgment) which pattern is presumed to be the situation close to the past pattern. Therefore, it is the hypothesis Sx referred to here that it is assumed that the extracted one is similar to the state S of the controlled object when the current pattern is observed. The degree of certainty is obtained as a numerical value of the degree of confidence.

【0065】そこで、ステップSt15では前述の取り
込んだ過去のパターンと現在のパターンとから、これら
のパターンが観測されたとき、制御対象はそれぞれ同一
の状態Sであったといえる確信度b{Sx}を計算す
る。
Therefore, in step St15, from the above-mentioned captured past pattern and present pattern, when these patterns are observed, the certainty factor b {Sx} that the controlled objects are in the same state S can be obtained. calculate.

【0066】ここで確信度b{Sx}は前述のパターン
の近さ同様、具体的には個々の制御対象によって異なる
が、たとえば、パターンがトンネル換気制御におけるト
ンネル内の煤煙濃度の分布を表すカメラからの画像ベク
トルであるときには、現在のパターン
Here, the certainty factor b {Sx} is different depending on each control target, like the proximity of the pattern described above. For example, a camera whose pattern represents the distribution of soot concentration in the tunnel in the tunnel ventilation control. The current pattern when is an image vector from

【数2】 が観測されたときの制御対象の状態Sが、過去に記録さ
れたパターン
[Equation 2] The state S of the controlled object when is observed is the pattern recorded in the past.

【数3】 が観測された時に呈していた制御対象の状態(Equation 3) State of the controlled object that was present when was observed

【数4】 と同じであるといえる確信度bは、[Equation 4] The certainty factor b that can be said to be the same as

【数5】 と表わすことができるので、これを用いると言った具合
である。
(Equation 5) Since it can be expressed as, it is said that it is used.

【0067】つまり、ここで言う画像の確信度とは、今
起きた現象としての画像が、過去の事例として記録され
ている画像に近ければ近い程、当該今起きた現象が当該
過去の事例の画像を得たときにおいて制御対象に生じて
いた現象に近い状況であると言えることを指し示す指標
であり、従って、両事例が起きた状況が酷似していれば
いる程、その事例の画像に対する確信度が高くなる。
That is, the certainty factor of the image here means that the closer the image as the phenomenon that has just occurred is to the image recorded as the past case, the more the phenomenon that has just occurred becomes the past case. It is an indicator that it can be said that the situation is close to the phenomenon that occurred in the controlled object when the image was obtained.Therefore, the more similar the situations in which both cases occurred, the more confident the image of that case is. The degree increases.

【0068】つぎに制御経路生成手段4は、現在の制御
対象の状態Sの到達すべき目標となる状態、すなわち制
御対象が落ち着くべき目標状態Tを外部から取り込み、
状態推定手段3から供給される状態の仮説Sxとその確
信度b{Sx}を取り込む(図3のステップSt1
6)。ステップSt16の処理が終わるとつぎにステッ
プSt17の処理に移る。
Next, the control path generating means 4 fetches from outside the target state T of the current control target state S, that is, the target state T at which the control target should settle.
The state hypothesis Sx and its certainty factor b {Sx} supplied from the state estimating means 3 are fetched (step St1 in FIG. 3).
6). When the process of step St16 ends, the process proceeds to step St17.

【0069】ここで、目標状態Tは例えば、図示しない
設定手段に基準値として設定しておき、これを制御経路
生成手段4に与えることによって制御経路生成手段4に
取り込ませて目標状態Tとする。そして、確信度b{S
x}の最も高い仮説Sxに対応する画像(パターン)の
状態を起点に、この目標状態Tに到達するための制御経
路候補を求めてゆくことになる(制御経路候補の生
成)。この制御経路候補を過去の事例から求めてゆく処
理がステップSt17以降での処理である。
Here, the target state T is set as, for example, a reference value in a setting means (not shown), and the target state T is given to the control path generation means 4 to be taken into the control path generation means 4 and set as the target state T. . Then, the confidence factor b {S
The control route candidates for reaching the target state T are obtained starting from the state of the image (pattern) corresponding to the hypothesis Sx having the highest x} (generation of control route candidates). The process of obtaining the control route candidates from past cases is the process after step St17.

【0070】制御経路候補の生成は制御対象の現在の状
態が自動運転に入って初めて現われたものであるか、既
に1回以上現われてそれを起点とする制御経路候補を既
に求めたことがあるか否かで対応が異なる。つまり、そ
の現在生じている状態を目標状態に導くための制御の手
順を、既に採取した熟練者の過去の操作事例中から探
し、可能性のあるものすべてを抽出することになるが、
それを上記起点とした場合に、初めて抽出するのか、過
去に抽出して情報として事例記録手段2に保持してお
り、これを参照すれば済むのかにより、異なる。つまり
探す必要があるのか、無いのかで異なるわけである。従
って、これらを分けて説明する。
The generation of the control path candidate may have occurred for the first time when the current state of the controlled object appears in the automatic operation, or has already appeared one or more times and the control path candidate having the origin as the starting point has already been obtained. Correspondence depends on whether or not. In other words, the control procedure for guiding the current state to the target state is searched from the already sampled past operation examples of the skilled person, and all the possibilities are extracted.
When it is used as the starting point, it differs depending on whether it is extracted for the first time or is extracted in the past and held as information in the case recording means 2 and referred to. In other words, it depends on whether you need to search or not. Therefore, these will be described separately.

【0071】[初めて制御経路候補を生成するとき]ス
テップSt17の処理では、制御経路生成手段4は初め
ての制御経路候補生成であるか否かを判定し、初めて制
御経路候補を生成するときは、図3のシンボルAのルー
トでの処理に移る。そして、制御経路生成手段4は、事
例記録手段2に格納されている事例のうち、前述の状態
Sの仮説Sxを含む事例を検索して取り込み、この事例
から始まって目標状態の事例に到達する事例の連鎖を、
事例記録手段2に記録されている事例間の順序関係の情
報を辿っていくことによって生成する(図3のステップ
St18)。
[When Generating Control Route Candidates for the First Time] In the processing of step St17, the control route generating means 4 determines whether it is the first generation of control route candidates, and when generating the control route candidates for the first time, The process moves to the route of the symbol A in FIG. Then, the control path generation means 4 searches for a case including the above-described hypothesis Sx of the state S among the cases stored in the case recording means 2 and fetches it, starting from this case and reaching the case of the target state. A chain of cases,
It is generated by tracing the information of the order relation between the cases recorded in the case recording means 2 (step St18 in FIG. 3).

【0072】状態の仮説Sxは一般に複数あるため、生
成される事例の連鎖も複数となる。これら事例の連鎖
は、制御対象に対する制御によって当該制御対象の状態
Sを変化させて行く道筋の候補、すなわち制御経路候補
となる。制御経路候補は、制御経路生成手段4の内部記
憶である経路候補集合に記録される(図3のステップS
t19)。この処理が終わるとステップSt22に移
る。
Since there are generally a plurality of state hypotheses Sx, there are also a plurality of generated case chains. The chain of these cases becomes a candidate for a route that changes the state S of the controlled object by controlling the controlled object, that is, a control route candidate. The control route candidates are recorded in the route candidate set, which is an internal storage of the control route generating means 4 (step S in FIG. 3).
t19). When this process ends, the process moves to step St22.

【0073】[二度目以降のとき]一方、図3のステッ
プSt17の判定において、二度目以降制御経路候補生
成であったと判定した時はシンボルBの処理に移る。そ
して、ステップSt21において、状態仮説を含まない
制御経路候補を内部記憶から消去する。
[Second Time and Later] On the other hand, when it is judged in the step St17 of FIG. 3 that the control path candidate has been generated for the second time and thereafter, the process of the symbol B is started. Then, in step St21, the control path candidates that do not include the state hypothesis are deleted from the internal storage.

【0074】すなわち、二度目以降の制御経路候補生成
のときは、前述の経路候補集合に記録されている制御経
路候補のうち、前述の状態の仮説Sxを含まないもの
を、制御経路候補から外すために、経路候補集合から消
去する。これにより、制御経路候補が徐々に絞られてゆ
く。この消去処理により、経路候補集合が空になってし
まった場合は、事例記録手段2に蓄積されている事例が
十分でないことを意味する。このときには、過去の事例
に従って自動的に制御することはできないため、入出力
手段1を介して、運転員に以降の制御を依頼する(図3
のステップSt22,St20)。これ以降は、前述の
(制御事例記録時の処理の流れ)の項で説明した運転員
の手動操作による制御の実施状態になり、学習モード運
転段階での動作に変わる。
That is, when the control route candidates are generated for the second and subsequent times, among the control route candidates recorded in the above-mentioned route candidate set, those which do not include the above-described hypothesis Sx are excluded from the control route candidates. Therefore, it is deleted from the route candidate set. As a result, the control route candidates are gradually narrowed down. When the route candidate set is emptied by this erasing process, it means that there are not enough cases accumulated in the case recording means 2. At this time, since it is not possible to automatically control according to the past cases, the operator is requested to perform subsequent control via the input / output unit 1 (FIG. 3).
Steps St22 and St20). After that, the control state by the manual operation of the operator described in the section (Processing flow at the time of recording the control case) is performed, and the operation changes to the learning mode operation stage.

【0075】ステップSt22において、制御経路候補
集合が空になっていなければ、ステップSt23の処理
に移る。すなわち、ステップSt23の処理は目標状態
Tに達したかを否かを判定して達していれば終了する。
In step St22, if the control route candidate set is not empty, the process proceeds to step St23. That is, the process of step St23 is ended by judging whether or not the target state T is reached, and if it is reached, the process is ended.

【0076】これは前述の状態仮説Sxのなかに目標状
態Tと一致するものがあり、しかも、その状態仮説Sx
に対応する確信度b{Sx}が十分に高いものがあった
場合で、これによれば、高い確信度b{Sx}で制御が
目標状態Tに達したことを意味するので、目標状態Tに
到達した状態であると言えることから、制御を終了する
(図3のステップSt22,S23)。
This is because some of the above-mentioned state hypotheses Sx match the target state T, and moreover, the state hypotheses Sx
, There is a sufficiently high confidence factor b {Sx}, which means that the control has reached the target state T with a high confidence factor b {Sx}. Since it can be said that the state has reached, the control is ended (steps St22 and S23 in FIG. 3).

【0077】一方、ステップSt23での判定におい
て、制御経路候補集合が空になっておらず、しかも、制
御対象は目標状態Tに到達していなければ、さらに制御
をする必要がある。そこで、ステップSt24の処理に
移る。
On the other hand, if it is determined in step St23 that the control route candidate set is not empty and the controlled object has not reached the target state T, further control is required. Therefore, the process proceeds to step St24.

【0078】この処理は、操作量決定手段5においてな
されるものであり、操作量決定手段5は状態推定手段3
から供給される状態仮説Sxの確信度b{Sx}を取り
込み、確信度b{Sx}が高い状態仮説ほど、事例の連
鎖に沿って次の状態へ遷移する確率が高くなる操作量U
を、確信度b{Sx}と、制御対象の現在の状態仮説S
xから次の状態へ遷移するための操作量Uとを用いて決
定する。操作量決定手段5においてこうして決定された
操作量Uは、制御対象に対して与えられ、操作量Uに対
応する制御に供させる(図3のステップSt25)。
This processing is performed by the manipulated variable determining means 5, and the manipulated variable determining means 5 is the state estimating means 3.
The certainty factor b {Sx} of the state hypothesis Sx supplied from the above is taken in, and the higher the certainty factor b {Sx}, the higher the certainty factor b.
Is the confidence factor b {Sx} and the current state hypothesis S of the controlled object.
It is determined using the manipulated variable U for making a transition from x to the next state. The operation amount U thus determined by the operation amount determining means 5 is given to the control target and is subjected to control corresponding to the operation amount U (step St25 in FIG. 3).

【0079】この処理が終わるとシンボルCに処理が移
り、ステップSt11以降の処理が行われる。すなわ
ち、前述の決定された操作量を加えられることによって
変化した制御対象の計測値のパターンが、新たな現在の
パターンとして取り込まれ、入出力手段1と状態推定手
段3に入力される。そして、これに基づく上述のような
処理が、繰り返して行なわれる。
When this process ends, the process moves to the symbol C, and the processes after step St11 are performed. That is, the pattern of the measured value of the controlled object changed by adding the determined operation amount is fetched as a new current pattern and input to the input / output unit 1 and the state estimation unit 3. Then, the above-described processing based on this is repeatedly performed.

【0080】この結果、制御対象から収集した過去の計
測値のパターンと、それに対して熟練の運転員が制御対
象に対して実施した制御の内容を制御の経歴と共に過去
の事例として採取しておくだけで、現在の制御対象が呈
した計測値のパターンに対してそれに最も近いパターン
を過去の事例から探し、その時の制御内容とその時に辿
った経歴に合わせて同一の制御を実施させるように制御
量を生成し、制御対象に与えることにより、熟練した運
転員の経験的知識を利用した最適な制御が実現可能とな
る。
As a result, the pattern of past measured values collected from the control target and the contents of the control performed by the experienced operator on the control target are collected as a past case together with the control history. Just by searching the past case for the pattern closest to the measured value pattern presented by the current control target, the same control is performed according to the control content at that time and the history traced at that time Optimum control using the empirical knowledge of a skilled operator can be realized by generating a quantity and giving it to the controlled object.

【0081】このように、本実施例は、表示部と操作部
及び入出力部を有し、入出力部を介して制御対象に関す
る監視情報を取り込み、表示部に表示すると共に、現在
の制御対象の状態を特定する状態情報および制御対象に
対する運転員の操作部からの指示に従った操作量とを逐
次出力する入出力手段と、前記監視情報および前記状態
情報および前記操作量とを事例データとして情報蓄積す
ると共に、順次情報蓄積する事例データを時系列的に対
応関係を持たせて保持する事例記録手段と、前記事例記
録手段に記録されている事例データのうちの監視情報
と、その監視情報の状態情報と、前記対応関係の情報を
取り込み、また、制御対象に関する現在の監視情報を取
り込んで、その現在の監視情報に制御対象の状態が対応
する前記事例データ中の該当監視情報を抽出して同一状
態と仮りに定め、その監視情報の状態が該当状態である
とする状態仮説を設定し、また、この状態仮説に対して
の確信度を状態の近似度に基づいて求める状態推定手段
と、前記事例記録手段に記録されている事例データ群を
前記対応関係の情報とともに参照し、前記状態推定手段
から供給される制御対象の状態仮説と、別途与えられる
制御対象の目標状態情報を用いて、履歴追跡により目標
状態に到達可能な事例データの候補をこれら事例データ
中から抽出し、辿るべき制御経路の候補を生成する制御
経路生成手段と、前記状態推定手段から供給される状態
仮説の確信度と、前記制御経路生成手段から供給される
候補とを取り込み、確信度の高い状態仮説に対応する状
態情報を持つ事例データに含まれる操作量を制御対象に
対する操作量として決定し、制御対象に与える操作量決
定手段とを備える構成である。
As described above, this embodiment has the display unit, the operation unit, and the input / output unit. The monitoring information about the control target is fetched through the input / output unit and displayed on the display unit, and the current control target is displayed. Input / output means for sequentially outputting the state information for specifying the state of and the operation amount according to the instruction from the operation unit of the operator with respect to the controlled object, the monitoring information, the state information, and the operation amount as case data. A case recording unit that accumulates information and holds case data that sequentially accumulates information in a time-series correspondence relationship, monitoring information of the case data recorded in the case recording unit, and its monitoring information. Of the case data in which the status of the control target corresponds to the current monitoring information, and the current monitoring information regarding the control target is acquired. The corresponding monitoring information is extracted and temporarily defined as the same state, and the state hypothesis that the state of the monitoring information is the relevant state is set, and the certainty factor for this state hypothesis is set to the state approximation degree. Based on the state estimation means obtained based on the case estimation means and the case data group recorded in the case recording means together with the information on the correspondence, the state hypothesis of the control object supplied from the state estimation means, and the control object separately given The target state information is used to extract candidate case data that can reach the target state by history tracking from the case data, and control path generation means for generating control path candidates to be traced; and the state estimation means. An operation included in the case data having the state information corresponding to the state hypothesis having a high certainty factor by incorporating the certainty factor of the supplied state hypothesis and the candidate supplied from the control path generating means. Determining an amount as an operation amount for the control target, a configuration and a manipulated variable determining means for providing the control target.

【0082】そして、入出力手段は制御対象に関する監
視情報(制御対象に関する計測値のパターン、例えば、
監視画像や制御対象の各部から検出された物理情報を並
べたパターン情報など)を取り込み、表示部に表示し、
この表示された監視情報に基づいて運手員が操作部を操
作して制御対象に対する操作量を指示すると、入出力手
段はこの指示した操作量と、現在の制御対象の状態の名
とを出力する。そして、事例記録手段は前記監視情報
と、前記入出力手段から供給される制御対象の状態名と
制御対象に対する操作量とを取り込み記録し、またこれ
らの対応関係を記録する。状態推定手段は、現在の制御
対象の監視情報および前記事例記録手段に記録されてい
る前記監視情報と状態名とを取り込み、記録されている
過去の制御対象の監視情報のうち、現在の制御対象の状
態が、記録されている過去の制御対象の状態と近似する
ものを抽出してその監視情報の状態と同じと仮に定めて
状態仮説とし、且つ該状態仮説の確信度を両監視情報の
近似度から生成する。そして、制御経路生成手段は前記
事例記録手段に記録されている前記制御対象の状態、制
御対象に対する操作量および対応関係と、前記状態推定
手段から供給される制御対象の状態仮説と、別途与えら
れる制御対象の目標状態とを取り込み、これらを用い
て、履歴追跡により目標状態に到達可能な事例データの
候補をこれら事例データ中から抽出し、辿るべき制御経
路の候補を生成する。操作量決定手段は前記状態推定手
段から供給される状態仮説の確信度と、前記制御経路探
索手段から供給される制御経路候補とを取り込み、確信
度の高い状態仮説に対応する状態情報を持つ事例データ
に含まれる操作量を、制御対象に対する操作量として決
定して出力する。
Then, the input / output means uses the monitoring information regarding the controlled object (the pattern of measured values regarding the controlled object, for example,
Captures the monitoring image and the pattern information in which the physical information detected from each part of the controlled object is arranged), displays it on the display,
When the transporter operates the operation unit to instruct the operation amount for the control target based on the displayed monitoring information, the input / output unit outputs the instructed operation amount and the name of the current state of the control target. To do. Then, the case recording means captures and records the monitoring information, the state name of the control target and the operation amount with respect to the control target supplied from the input / output means, and records the correspondence between them. The state estimating means takes in the monitoring information of the current controlled object and the monitoring information and the status name recorded in the case recording means, and selects the current controlled object among the recorded monitoring information of the past controlled objects. The state of is extracted as a state hypothesis that is similar to the state of the monitoring information extracted by extracting a state similar to the state of the past controlled object that has been recorded, and the certainty factor of the state hypothesis is approximated to both monitoring information. Generate from degrees. The control path generation means is separately provided with the state of the controlled object recorded in the case recording means, the operation amount and the correspondence relationship with the controlled object, and the state hypothesis of the controlled object supplied from the state estimating means. The target state of the controlled object is taken in, and using these, candidate case data that can reach the target state by history tracking is extracted from these case data, and candidate control paths to be followed are generated. A case in which the manipulated variable determining unit takes in the certainty factor of the state hypothesis supplied from the state estimating unit and the control route candidate supplied from the control route searching unit and has state information corresponding to the state hypothesis having a high certainty factor. The operation amount included in the data is determined and output as the operation amount for the control target.

【0083】従って、この構成によれば、運転員が、監
視情報(制御対象に関する計測値のパターン)に含まれ
るどの情報を制御量として利用し、操作量を決定してい
るのか明確でない対象の制御において、運転員の経験則
をルール形式で記述するという困難な作業を行なうこと
なく対象の制御に関する経験則を獲得することにより、
制御対象を半自動的に制御することができる。さらに、
運転員の持つ制御に関する経験則の適用順序等の経験則
の論理構造を、運転員による制御の事例を観測すること
により自動的に獲得することができる。
Therefore, according to this configuration, it is not clear which information contained in the monitoring information (measurement value pattern regarding the controlled object) is used as the controlled variable by the operator to determine the manipulated variable. In control, by acquiring the rule of thumb for the control of the target without performing the difficult task of describing the rule of thumb of the operator in a rule format,
The controlled object can be controlled semi-automatically. further,
The logical structure of empirical rules such as the order of application of empirical rules relating to control of the operator can be automatically acquired by observing the case of control by the operator.

【0084】以上の第1の実施例は、制御対象から収集
した過去の計測値のパターンと、それに対して熟練の運
転員が制御対象に対して実施した制御の内容を制御の経
歴と共に過去の事例として採取しておくだけで、現在の
制御対象が呈した計測値のパターンに対してそれに最も
近いパターンを過去の事例から探し、その時の制御内容
とその時に辿った経歴に合わせて同一の制御を実施させ
るように制御量を生成し、制御対象に与えることによ
り、熟練した運転員の経験的知識を利用した最適な制御
が実現可能となるものであった。
In the first embodiment described above, the pattern of past measured values collected from the controlled object and the contents of the control performed by the skilled operator on the controlled object are recorded together with the history of the control in the past. Just by collecting as an example, the pattern closest to the pattern of the measured value presented by the current control target is searched from past cases, and the same control is performed according to the control content at that time and the history traced at that time. By generating a controlled variable so as to carry out the above and giving it to the controlled object, it is possible to realize the optimal control utilizing the empirical knowledge of a skilled operator.

【0085】ここで、この第1の実施例においては、事
例採取にあたり、制御の辿った変遷の履歴を再現できる
ようにしてその過去の事例に近い現象が制御対象に生じ
たときは、その履歴を辿り、同じような制御を行うこと
で最適制御を実施するようにしたものであったが、制御
の形態には特定の時間帯にのみ、生ずる特有の現象もあ
り、このような現象に対しては時間帯の情報をも参照で
きるようにすれば、より状況に即した最適制御が実現可
能である。そこで、このような時間的情報も含めた事例
採取を行うことで、特定の時間帯にのみ生ずる特有の現
象に対しても、旨く対応できるようにした実施例を第2
の実施例として説明する。
Here, in the first embodiment, when collecting a case, when the history of the transitions of the control can be reproduced and a phenomenon close to the past case occurs in the controlled object, the history is recorded. However, there is a peculiar phenomenon that occurs only in a specific time zone in the form of control, and the optimum control is performed by performing similar control. If the time zone information can also be referred to, optimal control can be realized in accordance with the situation. Therefore, the second embodiment of the present invention makes it possible to properly cope with a peculiar phenomenon that occurs only in a specific time zone by collecting cases including such temporal information.
Will be described as an example.

【0086】(第2の実施例)図7は第2の実施例の構
成を示すブロック図であり、上述した第1の実施例の構
成にさらに、時刻情報を供給する計時手段6を付加する
構成としたものである。また第1の実施例の構成におけ
る事例記録手段2に対して第2の実施例では、前記計時
手段6から供給される時刻情報を取り込み記録する機能
をさらに付加しており、入出力手段1から供給される制
御対象の状態Sと制御対象に対する操作量Uと1ステッ
プ前における採取情報との対応関係を示す情報に加え、
前記計時手段6から供給される時刻情報をも取り込み、
記録するようにしている。
(Second Embodiment) FIG. 7 is a block diagram showing the structure of the second embodiment. In addition to the structure of the first embodiment described above, a clock means 6 for supplying time information is added. It is configured. Further, in the second embodiment, in addition to the case recording means 2 in the configuration of the first embodiment, a function of taking in and recording the time information supplied from the time measuring means 6 is further added. In addition to the information indicating the correspondence between the state S of the control target to be supplied, the operation amount U for the control target, and the collected information in the previous step,
The time information supplied from the time measuring means 6 is also taken in,
I try to record it.

【0087】そのため、第2の実施例では図のように事
例記録手段を符号2aで示すようにして、第1の実施例
のそれと区別して表示した。そして、時刻情報をも加味
するようにしたことにより、第1の実施例の構成におけ
る状態推定手段3に代えて状態推定手段3aを設けてあ
り、この状態推定手段3aは制御対象側から与えられる
前記計測値のパターン、および前記事例記録手段2aに
記録されている前記計測値のパターンと、制御対象の状
態Sの情報および時刻情報とを取り込み、現在の時刻と
記録されていた事例の時刻情報との対応を加味し、制御
対象の状態の仮説Sxとその確信度b{Sx}を生成す
る機能を持たせてある。その他の構成は第1の実施例と
基本的には同じである。
Therefore, in the second embodiment, the case recording means is indicated by reference numeral 2a as shown in the figure, and is displayed separately from that of the first embodiment. Since the time information is also taken into consideration, the state estimating means 3a is provided instead of the state estimating means 3 in the configuration of the first embodiment, and the state estimating means 3a is provided from the controlled object side. The pattern of the measured value, the pattern of the measured value recorded in the case recording means 2a, the information of the state S of the control target and the time information are taken in, and the present time and the time information of the recorded case In consideration of the correspondence with, the function of generating the hypothesis Sx of the controlled object state and the certainty factor b {Sx} thereof is provided. The other structure is basically the same as that of the first embodiment.

【0088】つぎにこのような構成のシステムの実施例
をつぎに説明する。システム導入のファーストステップ
としては学習モード運転を行う。これを図8のフローチ
ャートを参照して説明する。
Next, an embodiment of the system having such a configuration will be described below. Learning mode operation is performed as the first step of system introduction. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0089】[導入のファーストステップ(学習モード
運転)]学習モード運転段階は熟練運転員の持つ制御の
経験的知識を収集して自動運転に利用できるようにする
システムを構築する段階であり、本装置を導入した段階
で実施する。このモードは運転員が入出力手段1より入
力操作して行う。このモードが設定されて運転が開始さ
れると、図8のような手順を踏む。すなわち、ステップ
St31において、制御対象から当該制御対象の前述し
た計測値のパターンが発生し、これは本システムに取り
込まれる。取り込まれたパターンは、入出力手段1と事
例記録手段2に入力される。
[First step of introduction (learning mode operation)] The learning mode operation step is a step of constructing a system that collects empirical knowledge of control possessed by a skilled operator and makes it available for automatic operation. It is carried out at the stage when the equipment is installed. This mode is performed by the operator performing an input operation through the input / output means 1. When this mode is set and the operation is started, the procedure as shown in FIG. 8 is performed. That is, in step St31, the pattern of the above-described measured value of the control target is generated from the control target, and this pattern is taken into the present system. The captured pattern is input to the input / output unit 1 and the case recording unit 2.

【0090】つぎに入出力手段1はこの取り込まれた前
記のパターンを出力表示する。そして、運転員はこの入
出力手段1に表示された上記制御対象のパターン情報を
見て必要ならば入出力手段1を操作して上記制御対象に
対する操作量Uを入力し、入出力手段1は、指令として
該制御対象にこれを与える(図8のステップSt32,
St33)。操作量Uは前述した制御対象Sの状態に対
応して熟練運転員が判断した適切な操作量である。
Next, the input / output means 1 outputs and displays the fetched pattern. Then, the operator sees the pattern information of the controlled object displayed on the input / output means 1 and operates the input / output means 1 if necessary to input the operation amount U for the controlled object. , This is given to the control target as a command (step St32 in FIG. 8,
St33). The operation amount U is an appropriate operation amount determined by a skilled operator in accordance with the state of the control target S described above.

【0091】一方、入出力手段1から出力された操作量
Uは制御対象の他にも事例記録手段2aに送られる。ま
た、計時手段6は現在の時刻情報を発生して事例記録手
段2aに与える(図8のステップSt34)。
On the other hand, the manipulated variable U output from the input / output means 1 is sent to the case recording means 2a in addition to the controlled object. Further, the time counting means 6 generates current time information and gives it to the case recording means 2a (step St34 in FIG. 8).

【0092】これにより、事例記録手段2aには制御対
象の状態Sと操作量U、そして、現在の時刻情報が与え
られる。なお、制御対象の状態Sはラベル情報であり、
入出力手段1がこのラベルを付与する。
As a result, the case recording means 2a is provided with the state S of the controlled object, the manipulated variable U, and the current time information. The control target state S is label information,
The input / output unit 1 gives this label.

【0093】この結果、事例記録手段2aは、外部から
計測値のパターンを取り込み、また入出力手段1からは
制御対象の状態S、適切な操作量Uを取り込み、計時手
段6からは現在時刻を取り込んでこれらと、また、事例
記録手段2aが自身で別途求めた1ステップ前の情報取
り込み時点での時刻との差Δtを情報として記録する。
さらに、1ステップ前の記録と現在の記録との順序関係
も記録する(図8のステップSt35)。
As a result, the case recording means 2a fetches the pattern of measured values from the outside, the state S of the controlled object and the appropriate manipulated variable U from the input / output means 1, and the current time from the timing means 6. The difference Δt between the captured data and the time when the information is captured one step before, which is separately obtained by the case recording unit 2a, is recorded as information.
Further, the order relationship between the recording one step before and the recording presently is also recorded (step St35 in FIG. 8).

【0094】学習モ−ドが解除されるまで、これを繰り
返すことによって(図8のステップSt36)、制御対
象の状態に対する運転員の行った制御操作の実態情報が
収集でき、これはとりも直さず、運転員の持つ制御に関
する経験的知識とそれを活用した制御の結果であるか
ら、運転員の持つ制御に関する経験的知識が、事例記録
手段2に蓄積されたと同じことになる。
By repeating this until the learning mode is released (step St36 in FIG. 8), the actual information of the control operation performed by the operator for the state of the controlled object can be collected. In other words, it is the result of the empirical knowledge of the control possessed by the operator and the control utilizing it, and therefore the empirical knowledge of the control possessed by the operator is the same as that accumulated in the case recording means 2.

【0095】[制御時の処理の流れ]次に、学習モード
運転により採取された制御事例を元にして、本発明シス
テムが制御対象を自動制御するときの動作を説明する。
このモード時のデータと処理の流れを、図9を参照して
説明する。なお、図9のStartからステップSt4
3及びシンボルAからステップSt49及びシンボルB
からステップSt52の部分の部分拡大図を図10に、
そして、図9のステップSt43の後段であるステップ
St44からステップSt45及びステップSt43と
ステップSt52の後段であるステップSt50からE
ndまで及び図9のステップSt52の後段であるステ
ップSt53からEndまでおよびステップSt53か
らSt54までの部分の部分拡大図を図11に、そし
て、図9のステップSt45の後段であるステップSt
46からステップSt47までおよびステップSt54
の後段であるステップ55までの部分の部分拡大図を図
12に示しておく。
[Flow of Processing During Control] Next, the operation when the system of the present invention automatically controls the controlled object will be described based on the control cases sampled by the learning mode operation.
The data and the flow of processing in this mode will be described with reference to FIG. In addition, from Step Start to Step St4 in FIG.
3 and symbol A to step St49 and symbol B
From Fig. 10 is an enlarged view of a part from step St52.
Then, from step St44 to step St45, which is the latter stage of step St43 in FIG. 9, and from step St50 to E, which is the latter stage of step St43 and step St52.
9 is a partial enlarged view of a part from step St53 to End which is the latter stage of step St52 in FIG. 9 and from step St53 to St54 in FIG. 11, and a step St which is the latter stage of step St45 in FIG.
46 to Step St47 and Step St54
FIG. 12 shows an enlarged view of a part up to step 55 which is the latter stage.

【0096】図9に示すように、まず、制御対象の現時
点での計測値のパターンが取り込まれる(図9のステッ
プSt41)。取り込まれた当該現在のパターンは、入
出力手段1と状態推定手段3aに入力される。すると状
態推定手段3aは、前記取り込まれた現在のパターンに
近い過去のパターンを、事例記録手段2aに記録されて
いる事例から検索し、最も近いものを1パターンだけ、
あるいは、近い順に複数パターン選出する(図9のステ
ップSt42)。
As shown in FIG. 9, first, a pattern of measured values of the controlled object at the present time is fetched (step St41 in FIG. 9). The fetched current pattern is input to the input / output unit 1 and the state estimating unit 3a. Then, the state estimating means 3a searches the past pattern close to the fetched present pattern from the cases recorded in the case recording means 2a, and finds the closest one pattern by one pattern.
Alternatively, a plurality of patterns are selected in the order of closeness (step St42 in FIG. 9).

【0097】ここでパターンの近さとは、第1の実施例
で既に述べたものと同様である。
Here, the closeness of the patterns is the same as that already described in the first embodiment.

【0098】もし、現在のパターンに十分近いパターン
が事例記録手段2aに格納されていない場合は、蓄積し
た事例が十分でないことになる。この場合は、事例に従
って自動的に制御することはできないため、操作量決定
手段5は操作量決定不能の出力を入出力手段1に与え、
入出力手段1はこの出力を受けて運転員による手動操作
のモードに移り、運転員による手動入力操作を促す画面
をディスプレイに表示させる(図9のステップSt4
3,St50)。
If a pattern sufficiently close to the current pattern is not stored in the case recording means 2a, the accumulated cases are not sufficient. In this case, since it is not possible to automatically control according to the case, the manipulated variable determining means 5 gives an output of which the manipulated variable cannot be determined to the input / output means 1.
Upon receipt of this output, the input / output unit 1 shifts to the mode of manual operation by the operator and causes the display to display a screen prompting the manual input operation by the operator (step St4 in FIG. 9).
3, St50).

【0099】このようにして事例記録手段2aに操作量
Uを決定するための十分な事例が蓄積されていない場合
には、操作量決定手段5は入出力手段1を介して、運転
員に以降の制御を依頼する。これ以降は、前述の“[制
御事例記録時の処理のながれ]”で説明した制御事例記
録のモードに変わる。このモードは手動モードであるか
ら、運転員は表示されているパターンを見て目的状態に
遷移するに必要な操作量Uを決め、入出力手段1を操作
して制御対象に当該操作量Uを与えて、制御させるよう
にする。この状態では同時に学習モードも機能し、状態
Sの情報と当該操作量Uを発生して事例記録手段2aに
与え、事例記録手段2aではこれを上記パターンおよび
1ステップ前の記録と現在の記録との順序関係も含めて
情報として採取する。この学習モードとして動作は運転
員が自動運転のモードにシステムを設定するまで続き、
この間、操作量の決定は運転員が行うことになる。
In this way, when sufficient cases for determining the manipulated variable U are not stored in the case recording means 2a, the manipulated variable determining means 5 sends the information to the operator via the input / output means 1. Request control of. After that, the mode is changed to the control case recording mode described in the above “[Flow of processing at control case recording]”. Since this mode is a manual mode, the operator determines the operation amount U required to make a transition to the target state by looking at the displayed pattern, and operates the input / output means 1 to set the operation amount U to the control target. Give them control. In this state, the learning mode also functions at the same time, and the information of the state S and the manipulated variable U are generated and given to the case recording means 2a. The case recording means 2a uses the pattern and the recording one step before and the current recording. Collect as information including the order relation of. The operation as this learning mode continues until the operator sets the system to the automatic driving mode,
During this period, the operator determines the manipulated variable.

【0100】学習モード運転となる手動運転に切り替わ
らなかった場合の動作の説明を続ける。
The description of the operation when the mode is not switched to the learning mode operation and the manual operation is continued.

【0101】ステップSt43において、現在のパター
ンに近い過去のパターンが、事例記録手段2aに記録さ
れている時は、つぎに状態推定手段3aは、選出した前
記過去のパターンに対応して事例記録手段2に記録され
ている制御対象の状態Sの情報を取り込む(図9のステ
ップSt44)。そして、状態推定手段3aは、つぎの
ステップSt45の処理を行う。
In step St43, when a past pattern close to the present pattern is recorded in the case recording means 2a, the state estimating means 3a then causes the case recording means to correspond to the selected past pattern. The information of the state S of the controlled object recorded in No. 2 is fetched (step St44 in FIG. 9). Then, the state estimating means 3a performs the process of the next step St45.

【0102】すなわち、取り込んだこれらの状態Sの情
報は、現在のパターンが観測されるときの制御対象の状
態Sの仮説Sxとなる。そして、この仮説Sxの確信度
b{Sx}を求める。つまり、現在のパターンが観測さ
れるときの制御対象の状態Sが、過去のパターンと近い
状況であったと言えると推測されるパターンはどれであ
るかをパターンの近似度という外見的判断のみで抽出し
ているので、その抽出したものが、現在のパターンが観
測されたときの制御対象の状態Sに類似していると仮定
するのが、ここで言う仮説Sxであり、その仮定の確か
さがどの程度であるかを数値として求めるたのが確信度
b{Sx}である。
That is, the acquired information on the states S becomes the hypothesis Sx of the state S to be controlled when the current pattern is observed. Then, the certainty factor b {Sx} of this hypothesis Sx is obtained. That is, the state S of the controlled object at the time when the current pattern is observed is a pattern that is presumed to be in a state close to the past pattern, and is extracted only by the external judgment such as the degree of approximation of the pattern. Therefore, it is hypothesis Sx here that it is assumed that the extracted one is similar to the state S of the controlled object when the current pattern is observed, and the certainty of that assumption is It is the confidence factor b {Sx} that is obtained as a numerical value to what extent.

【0103】そこで、ステップSt45では前述の取り
込んだ過去のパターンと現在のパターンとから、これら
のパターンが観測されたとき、制御対象はそれぞれ同一
の状態Sであったといえる確信度b{Sx}を計算す
る。
Therefore, at step St45, when these patterns are observed, the certainty factor b {Sx} that the controlled objects can be said to be the same state S is obtained from the previously fetched past pattern and present pattern. calculate.

【0104】つぎに制御経路生成手段4は、現在の制御
対象の状態Sの到達すべき目標となる状態、すなわち制
御対象が落ち着くべき目標状態Tを外部から取り込み、
状態推定手段3aから供給される状態の仮説Sxとその
確信度b{Sx}を取り込む。また、計時手段6が出力
する現在時刻の情報を内部記憶に記録する。(図9のス
テップSt46)。ここで、目標状態Tは例えば、設定
手段に基準値として設定しておき、これを制御経路生成
手段4は取り込んで目標状態Tとする。
Next, the control path generating means 4 fetches from outside the target state T of the current state S of the controlled object, that is, the target state T at which the controlled object should settle.
The state hypothesis Sx and its certainty factor b {Sx} supplied from the state estimating means 3a are fetched. In addition, the information of the current time output by the time measuring means 6 is recorded in the internal storage. (Step St46 of FIG. 9). Here, the target state T is set as a reference value in the setting means, for example, and the control path generation means 4 takes it in and sets it as the target state T.

【0105】ステップSt46の処理が終わるとつぎに
ステップSt47の処理に移る。ステップSt47の処
理は制御経路候補の生成である。制御経路候補の生成は
初めて制御経路候補である場合とそうでない場合とに分
けられる。従って、これらを分けて説明する。
When the process of step St46 is completed, the process proceeds to step St47. The process of step St47 is the generation of control route candidates. The generation of control route candidates is divided into the case where it is the first control route candidate and the case where it is not. Therefore, these will be described separately.

【0106】[初めて制御経路候補を生成するとき]ス
テップSt47の処理では、制御経路生成手段4は初め
ての制御経路候補生成であるか否かを判定し、初めて制
御経路候補を生成するときは、図9のシンボルAのルー
トでの処理に移る。そして、制御経路生成手段4は、事
例記録手段2aに格納されている事例のうち、前述の状
態Sの仮説Sxを含む事例を検索して取り込み、この事
例から始まって目標状態の事例に到達する事例の連鎖
を、事例記録手段2aに記録されている事例間の順序関
係の情報を辿っていくことによって生成する(図9のス
テップSt48)。
[When Generating Control Route Candidates for the First Time] In the processing of step St47, the control route generating means 4 determines whether it is the first generation of control route candidates, and when generating control route candidates for the first time, The process moves to the route of the symbol A in FIG. Then, the control path generation means 4 retrieves and acquires a case including the above-described hypothesis Sx of the state S from the cases stored in the case recording means 2a, and starts from this case to reach the case of the target state. A chain of cases is generated by tracing the information on the order relation between cases recorded in the case recording means 2a (step St48 in FIG. 9).

【0107】状態の仮説Sxは一般に複数あるため、生
成される事例の連鎖も複数となる。これら事例の連鎖
は、制御対象に対する制御によって当該制御対象の状態
Sを変化させて行く道筋の候補、すなわち制御経路候補
となる。制御経路候補は、制御経路生成手段4の内部記
憶である経路候補集合に記録される(図9のステップS
t49)。この処理が終わるとステップSt22に移
る。
Since there are generally a plurality of state hypotheses Sx, there are also a plurality of generated case chains. The chain of these cases becomes a candidate for a route that changes the state S of the controlled object by controlling the controlled object, that is, a control route candidate. The control route candidates are recorded in the route candidate set which is the internal storage of the control route generating means 4 (step S in FIG. 9).
t49). When this process ends, the process moves to step St22.

【0108】[二度目以降のとき]一方、図9のステッ
プSt47の判定において、二度目以降制御経路候補生
成であったと判定した時はシンボルBの処理に移る。そ
して、ステップSt51において、状態仮説を含まない
制御経路候補と、現在時刻と1ステップ前の時刻の差、
すなわち経過時間が、事例に含まれる経過時間と大幅に
異なる制御経路候補とを制御経路候補から外すために、
経路候補集合から消去する(内部記憶からの消去)。
[Second Time and Later] On the other hand, when it is judged in the step St47 of FIG. 9 that the control path candidate has been generated for the second time and thereafter, the process of the symbol B is started. Then, in step St51, a control path candidate that does not include a state hypothesis, a difference between the current time and the time one step before,
That is, in order to exclude from the control route candidates the control time candidates that are significantly different from the elapsed time included in the case,
Delete from the route candidate set (delete from internal memory).

【0109】すなわち、二度目以降の制御経路候補生成
のときは、前述の経路候補集合に記録されている制御経
路候補のうち、前述の状態の仮説Sxを含まないもの及
び、含んではいるが時間的条件が合わないものとを制御
経路候補から外すために、経路候補集合から消去する。
これにより、制御経路候補が徐々に絞られてゆく。この
消去処理により、経路候補集合が空になってしまった場
合は、事例記録手段2Aに蓄積されている事例が十分で
ないことを意味する。このときには、過去の事例に従っ
て自動的に制御することはできないため、入出力手段1
を介して、運転員に以降の制御を依頼する(図9のステ
ップSt52,St50)。これ以降は、前述の“[制
御事例記録時の処理の流れ]”の項で説明した運転員の
手動操作による制御の実施状態になり、学習モード運転
段階での動作に変わる。
That is, when the control route candidates are generated for the second time and thereafter, among the control route candidates recorded in the above-mentioned route candidate set, those not including the hypothesis Sx in the above-described state and those including the hypothesis Sx are not required. In order to remove from the control route candidates those that do not meet the physical condition, they are deleted from the route candidate set.
As a result, the control route candidates are gradually narrowed down. When the route candidate set is emptied by this erasing process, it means that there are not enough cases accumulated in the case recording means 2A. At this time, the input / output unit 1 cannot be automatically controlled according to the past cases.
The operator is requested to perform subsequent control via (Step St52, St50 in FIG. 9). After that, the control is manually performed by the operator as described in the section "[Flow of processing when recording control case]", and the operation changes to the learning mode operation stage.

【0110】ステップSt52において、制御経路候補
集合が空になっていなければ、ステップSt53の処理
に移る。すなわち、ステップSt53の処理は目標状態
Tに達したかを否かを判定して達していれば終了する。
In step St52, if the control route candidate set is not empty, the process proceeds to step St53. That is, the process of step St53 ends by determining whether or not the target state T has been reached.

【0111】これは前述の状態仮説Sxのなかに目標状
態Tと一致するものがあり、しかも、その状態仮説Sx
に対応する確信度b{Sx}が十分に高く、しかも、制
御経路候補集合が空になっていなければ、高い確信度b
{Sx}で制御が目標状態Tに達した状態であることを
意味するので、制御を終了する(図9のステップSt5
2,St53)。
This is because some of the above-mentioned state hypotheses Sx match the target state T, and moreover, the state hypotheses Sx
Confidence b {Sx} corresponding to is sufficiently high, and if the control route candidate set is not empty, high confidence b
Since {Sx} means that the control has reached the target state T, the control is ended (step St5 in FIG. 9).
2, St53).

【0112】一方、ステップSt53での判定におい
て、制御経路候補集合が空になっておらず、しかも、制
御対象は目標状態Tに到達していなければ、さらに制御
をする必要がある。そこで、ステップSt54の処理に
移る。
On the other hand, if it is determined in step St53 that the control route candidate set is not empty and the control target has not reached the target state T, further control is required. Therefore, the process proceeds to step St54.

【0113】この処理は、操作量決定手段5においてな
されるものであり、操作量決定手段5は状態推定手段3
aから供給される状態仮説Sxの確信度b{Sx}を取
り込み、確信度b{Sx}が高い状態仮説ほど、事例の
連鎖に沿って次の状態へ遷移する確率が高くなる操作量
Uを、確信度b{Sx}と、制御対象の現在の状態仮説
Sxから次の状態へ遷移するための操作量Uとを用いて
決定する。操作量決定手段5においてこうして決定され
た操作量Uは、制御対象に対して与えられ、操作量Uに
対応する制御に供させる(図9のステップSt55)。
This processing is performed by the operation amount determining means 5, and the operation amount determining means 5 is the state estimating means 3.
The certainty factor b {Sx} of the state hypothesis Sx supplied from a is taken in, and the manipulated variable U is such that the higher the certainty factor b {Sx}, the higher the probability of transition to the next state along the chain of cases. , The certainty factor b {Sx} and the manipulated variable U for making a transition from the current state hypothesis Sx to be controlled to the next state. The operation amount U thus determined by the operation amount determining means 5 is given to the control target and is subjected to control corresponding to the operation amount U (step St55 in FIG. 9).

【0114】この処理が終わるとシンボルCに処理が移
り、ステップSt41以降の処理が行われる。すなわ
ち、前述の決定された操作量を加えられることによって
変化した制御対象の計測値のパターンが、新たな現在の
パターンとして取り込まれ、入出力手段1と状態推定手
段3aに入力される。そして、これに基づく上述のよう
な処理が、繰り返して行なわれる。
When this process ends, the process moves to the symbol C, and the processes after step St41 are performed. That is, the pattern of the measured value of the controlled object changed by adding the determined operation amount is fetched as a new current pattern and input to the input / output unit 1 and the state estimating unit 3a. Then, the above-described processing based on this is repeatedly performed.

【0115】この結果、制御対象から収集した過去の計
測値のパターンと、それに対して熟練の運転員が制御対
象に対して実施した制御の内容を、制御の経歴及び時刻
情報及び前回の操作から今回の操作までの時間差情報と
共に過去の事例として採取しておくだけで、現在の制御
対象が呈した計測値のパターンに対して時刻情報及び時
間差情報を加味してそれに最も近いパターンを過去の事
例から探し、その時の制御内容とその時に辿った経歴に
合わせて同一の制御を実施させるように制御量を生成
し、制御対象に与えることにより、熟練した運転員の経
験的知識を利用したしかも、時間帯に対応して生じる微
妙な制御形態を踏襲した最適な制御が実現可能となる。
As a result, the pattern of the past measured values collected from the control target and the contents of the control performed by the experienced operator on the control target are obtained from the control history and time information and the previous operation. Just by collecting as a past case together with the time difference information up to this operation, the pattern closest to it is added to the pattern of the measured value presented by the current control target in the past case. , The control amount is generated so that the same control is performed according to the control content at that time and the history traced at that time, and the control amount is given to the control target, and the empirical knowledge of the skilled operator is utilized. Optimal control that follows the delicate control pattern that occurs according to the time zone can be realized.

【0116】以上の実施例は、第1の構成の制御装置
に、さらに、時刻情報を与える計時手段を付加し、また
事例記録手段には、監視情報(計測値のパターン)と、
前記監視情報収集手段から供給される制御対象の状態
と、該状態情報に対し操作者から与えられた指示に基づ
く制御対象に対する操作量と、前記時刻情報との組で表
現される事例データを各事例毎に時系列的に記録する機
能を付加し、制御経路生成手段には前記事例記録手段に
記録されている事例データを参照し、前記状態推定手段
によって抽出された監視情報に対する状態情報と、別途
与えられる制御対象の目標状態に関する情報とに基づ
き、前記時刻情報を追跡して前記目標状態に到達可能な
事例候補を抽出する機能を付加して構成したものであ
り、この構成の制御装置においては、監視情報(制御対
象に関する計測値のパターン)が入出力手段に取り込ま
れる。また、制御対象の運転操作をする操作者にも提示
される。運転員はその監視情報を見て制御対象の今の状
態を推定して指示し、かつ、今の状態に適合した操作量
を指示する。入出力手段は、その監視情報を見て運転員
が推定した制御対象の状態と、運転員が決定した今の状
態に適合した操作量とを取り込む。この操作量は、制御
対象に加えられる。続いて事例記録手段は、監視情報
と、運転員によって決められた状態と操作量とを取り込
み、さらに現在の時刻を計時手段から取り込む。
In the above embodiment, the control device of the first configuration is further provided with a clocking means for giving time information, and the case recording means is provided with monitoring information (measurement value pattern).
Each case data represented by a set of the state of the controlled object supplied from the monitoring information collecting means, the operation amount for the controlled object based on the instruction given by the operator for the state information, and the time information is represented. A function to record in time series for each case is added, the case information recorded in the case recording means is referred to the control path generation means, and status information for the monitoring information extracted by the status estimation means, Based on the information about the target state of the controlled object which is given separately, it is configured by adding a function of tracking the time information and extracting case candidates that can reach the target state. , The monitoring information (a pattern of measured values related to the controlled object) is fetched by the input / output means. It is also presented to the operator who operates the controlled object. The operator estimates the present state of the controlled object by looking at the monitoring information and gives an instruction, and also gives an operation amount suitable for the present state. The input / output unit takes in the state of the controlled object estimated by the operator by looking at the monitoring information and the operation amount suitable for the present state determined by the operator. This manipulated variable is added to the controlled object. Then, the case recording means fetches the monitoring information, the state and the operation amount decided by the operator, and further fetches the current time from the timekeeping means.

【0117】そして、この取り込んだ時刻と、1ステッ
プ前から現在までに経過した時間、および、監視情報・
状態・操作量、およびこれらの対応関係を記録する。上
記の動作を繰り返すことにより、時間に依存して変化す
る対象の制御に関する運転員の経験的知識が、時刻・経
過時間・制御対象の様々な状態・その状態における監視
情報、その状態において適した操作量との対応関係とし
て獲得される。
Then, the fetched time, the time elapsed from one step before to the present, and the monitoring information
Record the state / manipulation amount and the correspondence between them. By repeating the above operation, the operator's empirical knowledge about the control of the target that changes depending on time is suitable for the time, elapsed time, various states of the control target, monitoring information in that state, and in that state. It is acquired as a correspondence with the manipulated variable.

【0118】本制御装置は、こうして獲得・蓄積された
運転員の経験的知識を用いて、以下に説明するように自
動的に制御対象を制御する。制御対象に関する観測値の
監視情報が状態推定手段に入力される。次に、この状態
推定手段は、事例記録手段に格納されている過去の監視
情報から、現在観測されている監視情報に近いものを選
び、選んだ監視情報に対応して記録されている状態を制
御対象の現在の仮説とする。同時に、現在観測されてい
る監視情報と選んだ監視情報との類似の程度を、状態の
仮説の確信度とする。続いて、制御経路探索手段は、事
例記録手段に格納されている記録(時刻情報も含む)を
取り込み、状態推定手段が供給する制御対象の現在の状
態仮説に対応する記録を探し、制御対象の目標状態に到
達する制御経路の候補を探索する。つぎに操作量決定手
段が、制御経路探索手段によって供給される制御経路の
候補と、状態推定手段によって供給される確信度とを取
り込んで、制御対象に対する操作量を計算する。
The control device automatically controls the controlled object as described below, using the empirical knowledge of the operator acquired and accumulated in this way. The monitoring information of the observed value regarding the controlled object is input to the state estimating means. Next, this state estimation means selects, from the past monitoring information stored in the case recording means, one that is close to the currently observed monitoring information and determines the state recorded in correspondence with the selected monitoring information. It is the current hypothesis of the controlled object. At the same time, the degree of similarity between the currently monitored information and the selected monitoring information is taken as the certainty factor of the state hypothesis. Subsequently, the control route searching means fetches the record (including time information) stored in the case recording means, searches for a record corresponding to the current state hypothesis of the control target supplied by the state estimating means, and searches for the control target. Search for control route candidates that reach the target state. Next, the manipulated variable determining unit takes in the control route candidates supplied by the control route searching unit and the certainty factor supplied by the state estimating unit, and calculates the manipulated variable for the controlled object.

【0119】従って、第1の実施例の装置の持つ効果に
加えて、時刻の違いや、1ステップ前から現在までの間
に経過した時間の違いによって、制御対象が同じ状態に
あったときに同じ操作量を加えたとしても、異なる状態
に遷移する複雑なダイナミクスを有する制御対象であっ
ても、ある時点で計測した瞬間的な監視情報から制御対
象の状態の仮説を生成し、生成された状態の仮説から、
適切な操作量を決定することができる。
Therefore, in addition to the effect of the device of the first embodiment, when the controlled object is in the same state due to the difference in time and the difference in the time elapsed from one step before to the present time. Even if a control target has complicated dynamics that transit to different states even if the same operation amount is added, a hypothesis of the state of the control target is generated from the instantaneous monitoring information measured at a certain time. From the state hypothesis,
The appropriate manipulated variable can be determined.

【0120】以上、第2の実施例は第1の実施例にさら
に時刻条件や時間差条件を加味し、よりきめの細かい、
しかも、特別な状況下において必要とする微妙な制御に
も熟練運転員の経験的知識を反映した制御を実現可能に
するものであったが、第1及び第2の実施例ともに、収
集した情報をメンテナンスすることについては触れてい
ない。
As described above, in the second embodiment, the time condition and the time difference condition are further added to the first embodiment, and the more detailed
Moreover, the control that reflects the empirical knowledge of the experienced operator can be realized even for the delicate control required under special circumstances. However, in both the first and second embodiments, the collected information is collected. It doesn't mention maintaining the.

【0121】しかし、現実には収集した情報のメンテナ
ンスは、より良き制御を実現する上で重要である。そこ
で、収集した情報に対してメンテナンスをも可能にする
例を第3の実施例としてつぎに説明する。
However, in reality, maintenance of the collected information is important for realizing better control. Therefore, an example in which maintenance can be performed on the collected information will be described below as a third embodiment.

【0122】(第3の実施例)第3の実施例の構成を図
13に示す。この構成は第1の実施例に示した構成に加
え、事例記録手段2に記録されている前記制御対象の状
態Sと、制御対象に対する操作量Uと、前のステップと
の対応関係の各情報を取り込み、これらの情報の登録、
抹消、修正を行う記録保守手段7を付加したものであ
る。記録保守手段7はパーソナルコンピュータなどによ
る編集端末であっても良いし、キーとディスプレイなど
を有したマイクロコンピュ−タボードなどによるエディ
タ装置であっても良い。この記録保守手段7からの編集
指示に従って事例記録手段2に記録されている情報の変
更や削除、編集を行う。その他の構成は第1の実施例と
基本的には同じである。
(Third Embodiment) FIG. 13 shows the configuration of the third embodiment. This configuration is, in addition to the configuration shown in the first embodiment, each state information of the control target S recorded in the case recording means 2, the operation amount U for the control target, and each information of the correspondence relationship with the previous step. Import and register these information,
A record maintenance means 7 for erasing and correcting is added. The record maintenance means 7 may be an editing terminal such as a personal computer or an editor device such as a microcomputer computer having keys and a display. The information recorded in the case recording means 2 is changed, deleted, or edited in accordance with the editing instruction from the record maintenance means 7. The other structure is basically the same as that of the first embodiment.

【0123】つぎにこのような構成のシステムの実施例
をつぎに説明する。システム導入のファーストステップ
としては学習モード運転を行う。これを図14(a)の
フローチャートを参照して説明する。
Next, an embodiment of the system having such a configuration will be described below. Learning mode operation is performed as the first step of system introduction. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0124】[導入のファーストステップ(学習モード
運転)]学習モード運転段階は熟練運転員の持つ制御の
経験的知識を収集して自動運転に利用できるようにする
システムを構築する段階であり、本装置を導入した段階
で実施する。このモードは運転員が入出力手段1より入
力操作して行う。このモードが設定されて運転が開始さ
れると、図14(a)のような手順を踏む。すなわち、
ステップSt61において、制御対象から当該制御対象
の前述した計測値のパターンが発生し、これは本システ
ムに取り込まれる。取り込まれたパターンは、入出力手
段1と事例記録手段2に入力される。
[First step of introduction (learning mode operation)] The learning mode operation step is a step of constructing a system that collects empirical knowledge of control possessed by a skilled operator and makes it available for automatic operation. It is carried out at the stage when the equipment is installed. This mode is performed by the operator performing an input operation through the input / output means 1. When this mode is set and the operation is started, the procedure as shown in FIG. That is,
In step St61, the pattern of the above-mentioned measured value of the controlled object is generated from the controlled object and is taken into the system. The captured pattern is input to the input / output unit 1 and the case recording unit 2.

【0125】つぎに入出力手段1はこの取り込まれた前
記のパターンを出力表示する。そして、運転員はこの入
出力手段1に表示された上記制御対象のパターン情報を
見て必要ならば入出力手段1を操作して上記制御対象に
対する操作量Uを入力し、入出力手段1は、指令として
該制御対象にこれを与える(図14のステップSt6
2,St63)。操作量Uは前述した制御対象Sの状態
に対応して熟練運転員が判断した適切な操作量である。
Next, the input / output means 1 outputs and displays the fetched pattern. Then, the operator sees the pattern information of the controlled object displayed on the input / output means 1 and operates the input / output means 1 if necessary to input the operation amount U for the controlled object. , This is given to the control target as a command (step St6 in FIG. 14).
2, St63). The operation amount U is an appropriate operation amount determined by a skilled operator in accordance with the state of the control target S described above.

【0126】一方、入出力手段1から出力された操作量
Uは制御対象の他にも事例記録手段2に送られる(図1
4のステップSt64)。
On the other hand, the manipulated variable U output from the input / output means 1 is sent to the case recording means 2 in addition to the controlled object (FIG. 1).
4 step St64).

【0127】これにより、事例記録手段2には制御対象
の状態Sと操作量Uが与えられる。なお、制御対象の状
態Sはラベル情報であり、入出力手段1がこのラベルを
付与する。
As a result, the state S of the controlled object and the manipulated variable U are given to the case recording means 2. The state S of the control target is label information, and the input / output unit 1 gives this label.

【0128】この結果、事例記録手段2は、外部から計
測値のパターンを取り込み、また入出力手段1からは制
御対象の状態S、適切な操作量Uを取り込んでこれらを
記録する。さらに、1ステップ前の記録と現在の記録と
の順序関係も記録する(図14のステップSt65)。
As a result, the case recording means 2 takes in a pattern of measured values from the outside and also takes in the state S of the controlled object and the appropriate manipulated variable U from the input / output means 1 and records them. Further, the order relationship between the recording one step before and the current recording is also recorded (step St65 in FIG. 14).

【0129】学習モ−ドが解除されるまで、これを繰り
返すことによって(図14のステップSt66)、制御
対象の状態に対する運転員の行った制御操作の実態情報
が収集できる。事例採取が十分行われたと運転員が判断
したならば、その段階で当該運転員は入出力手段1を操
作して学習のモードを終了させ、自動運転のモードにシ
ステムを設定する。
By repeating this until the learning mode is released (step St66 in FIG. 14), the actual information of the control operation performed by the operator for the state of the controlled object can be collected. If the operator determines that the case has been sufficiently sampled, at that stage the operator operates the input / output means 1 to end the learning mode and sets the system to the automatic operation mode.

【0130】これによりシステムは、事例記録手段2に
蓄積されている熟練運転員の経験的知識を反映した自動
運転に入る。この自動運転の基本的動作は第1の実施例
で既に詳しく述べたので、それを参照することとし、改
めでここで説明はしない。
As a result, the system starts the automatic operation reflecting the empirical knowledge of the skilled operator stored in the case recording means 2. The basic operation of this automatic operation has already been described in detail in the first embodiment, so it will be referred to and will not be described again here.

【0131】つぎに第3の実施例で新たに付加した記録
保守機能の動作を説明する。
Next, the operation of the recording maintenance function newly added in the third embodiment will be described.

【0132】[記録保守時の処理の流れ]情報のメンテ
ナンスを実施する場合、記録保守手段7に編集指令を与
え、起動させる。すると、記録保守手段7は図14
(b)の処理を実施する。すなわち、編集の指令を受け
ると(図14(b)のステップSt71)記録保守手段
7は、事例記録手段2に保守に必要な情報の取り出しを
行うべく、事例記録手段2に読出し指令を与える。
[Processing Flow for Recording Maintenance] When information maintenance is carried out, an editing command is given to the recording maintenance means 7 to activate it. Then, the record maintenance means 7 is shown in FIG.
The process of (b) is implemented. That is, when the edit command is received (step St71 in FIG. 14B), the record maintenance means 7 gives a read command to the case recording means 2 so that the case recording means 2 can retrieve information necessary for maintenance.

【0133】そして、これにより、事例記録手段2から
保持している制御対象の状態Sと、制御対象に対する操
作量Uと、前のステップとの対応関係の各情報を取り出
す(図14(b)のステップSt72)。記録保守手段
7はこれを受けて取り込み、また編集指示に従って、記
録の変更を行う(図14(b)のステップSt73)。
すなわち、事例記録手段2から得た情報のうち、不要な
ものは抹消し、変更を要するものは修正を行う。変更の
あったものは更新すべく事例記録手段2を書き替え制御
し、情報の更新をする。
As a result, the information S of the state S of the controlled object, the manipulated variable U for the controlled object, and the corresponding information of the previous step, which are held, are extracted from the case recording means 2 (FIG. 14 (b)). Step St72). Upon receiving this, the record maintenance means 7 takes in the data, and changes the record in accordance with the editing instruction (step St73 in FIG. 14B).
That is, of the information obtained from the case recording means 2, unnecessary information is deleted, and information requiring change is corrected. If there is a change, the case recording means 2 is rewritten and controlled to be updated, and the information is updated.

【0134】これにより、事例記録手段2に蓄積されて
いる情報のうち、不要なものは除去され、また修正の必
要なものは修正されて、以後の自動運転に使用されるこ
とになり、より合理的な無駄のない操作量生成処理が可
能になる。
As a result, of the information accumulated in the case recording means 2, unnecessary information is removed, and information that needs to be corrected is corrected and used for the subsequent automatic operation. It is possible to perform a rational wasteless operation amount generation process.

【0135】なお、この記録保守手段7は第2の実施例
の装置にそのまま適用することができ、その場合の作用
及び効果も第2の実施例と同様になる。
The recording maintenance means 7 can be applied to the apparatus of the second embodiment as it is, and the action and effect in that case are also the same as those of the second embodiment.

【0136】以上、第3の実施例の制御装置において
は、前記第1または第2の実施例の制御装置に、さら
に、事例記録手段に記録されている事例データ等を取り
込み、これらの登録、修正、抹消を行う記録保守手段を
付加した構成としたものであり、このような構成におい
ては記録保守手段が、前記事例記録手段に記録されてい
る前記制御対象の状態と制御対象に対する操作量と対応
関係とを取り込み、これらの記録の新規登録、抹消を行
う。また、第3の実施例の制御装置においては、これら
の操作に加えて、さらに、第1または第2の構成の制御
装置と同様の操作がなされる。従って、事例記録手段に
蓄積された運転員の経験則に、誤りがあった場合、その
誤りを除去することができる。
As described above, in the control device of the third embodiment, the control device of the first or second embodiment is further loaded with the case data or the like recorded in the case recording means, and these are registered, The configuration is such that a record maintenance means for correcting and deleting is added, and in such a configuration, the record maintenance means is configured to record the state of the control target recorded in the case recording means and the operation amount for the control target. Correspondence is taken in and new registration and deletion of these records are performed. Further, in the control device of the third embodiment, in addition to these operations, the same operation as that of the control device of the first or second configuration is performed. Therefore, if there is an error in the rule of thumb of the operator stored in the case recording means, the error can be removed.

【0137】以上は、本発明の基本的概念を説明したも
のであった。そこで、実際の装置に適用する場合にどの
ようなるかを、つぎに具体的に例をあげて説明する。
The above is a description of the basic concept of the present invention. Then, what will happen when it is applied to an actual device will be described below by giving concrete examples.

【0138】(具体的実施例)本発明を説明するため、
具体的な事例への適用について述べる。この事例は、高
速道路のトンネルにおける換気制御である。トンネル換
気では、経済性を追求した維持管理が課題となる。制御
の目的は安全な走行環境を提供することであり、より具
体的にはトンネル内の煤煙による視界の悪化と、一酸化
炭素などの有害物質による空気の汚染濃度、最小のコス
トで許容範囲に収めることである。トンネル換気の方式
としては、近年においてはトンネル内を縦断方向に換気
する縦流式が主流である。トンネル内の風速は車量、季
節風などの自然条件によって変動するため、煤煙の拡散
過程は外乱の影響を受ける。トンネル換気の制御には、
従来、「一酸化炭素濃度が閾値を超えたなら、送風機の
運転台数、回転数を増やす」といったシーケンス制御が
用いられてきた。しかしこうした制御方式には無駄が多
く、熟練した運転員が経験的な知識を使っておこなう経
済的な制御を、機械によって自動化することが求められ
ていた。
(Specific Example) In order to explain the present invention,
The application to specific cases will be described. This case is ventilation control in a highway tunnel. In tunnel ventilation, maintenance and management in pursuit of economic efficiency is an issue. The purpose of control is to provide a safe driving environment, more specifically, visibility is deteriorated by soot in the tunnel, air pollution concentration due to harmful substances such as carbon monoxide, and at an acceptable range with minimum cost. It is to fit. As a tunnel ventilation system, in recent years, a longitudinal flow system that ventilates a tunnel in a longitudinal direction is mainly used. Since the wind speed in the tunnel fluctuates according to natural conditions such as vehicle volume and seasonal winds, the diffusion process of soot is affected by disturbance. To control tunnel ventilation,
Conventionally, sequence control has been used such as "if the carbon monoxide concentration exceeds a threshold value, increase the number of blowers in operation and the number of revolutions". However, such a control system is wasteful, and it has been required to automate the economical control by a machine, which an experienced operator uses empirical knowledge.

【0139】図15は、本発明を適用するトンネルTN
の縦断方向の断面図である。この図15に示すように、
換気設備として横送風機2基( HB1, HB2)、集塵機2
基(QC1, QC2)、縦送風機2基( VB1, VB2)が設置
されている。横送風機 HB1,HB2はトンネルTN内の風
速を高めるために設置されている。集塵機 QC1, QC2は
煤煙をトンネルTN内で浄化処理するものである。横送
風機 HB1, HB2と集塵機 QC1, QC2は、トンネルTNの
天井部に設置されている。また縦送風機 VB1,VB2は、
特にトンネル下方部分の視界の確保と一酸化炭素濃度を
一定以下に抑えるために、降下沈澱し易い汚染物質をト
ンネル上方部分へ拡散する目的で、路面に埋め込んで設
置されている。また、換気設備の他、トンネルTN内の
煤煙状態をモニタするため、トンネル内三地点それぞれ
上部下部の2箇所に、計6台の監視カメラ( C1L,C2L
,C3L ,C1U ,C2U ,C3U )が設置されている。
FIG. 15 shows a tunnel TN to which the present invention is applied.
It is a cross-sectional view of the vertical direction. As shown in FIG.
2 horizontal blowers (HB1, HB2) and dust collector 2 as ventilation equipment
A group (QC1, QC2) and two vertical blowers (VB1, VB2) are installed. Horizontal blowers HB1 and HB2 are installed to increase the wind speed in the tunnel TN. Dust collectors QC1 and QC2 purify soot and smoke in the tunnel TN. Horizontal blowers HB1 and HB2 and dust collectors QC1 and QC2 are installed on the ceiling of the tunnel TN. The vertical blowers VB1 and VB2 are
In particular, in order to secure visibility in the lower part of the tunnel and to keep the concentration of carbon monoxide below a certain level, it is installed by being embedded in the road surface in order to diffuse pollutants that easily fall and settle to the upper part of the tunnel. In addition to ventilation equipment, in order to monitor the soot state in the tunnel TN, a total of 6 monitoring cameras (C1L, C2L
, C3L, C1U, C2U, C3U) are installed.

【0140】運転員(操作員)は、監視カメラ C1L,C2
L ,C3L ,C1U ,C2U ,C3U が捉えた画像から、各箇所
における煤煙濃度や煙の流れの方向、流速などを判断
し、トンネルTN全体の現時点の状況を総合的に把握
し、また近い将来の状況の変化を予測した上で、送風機
の回転数の増減、集塵機の運転/停止/回転数増減を適
切に指示し、トンネルTN内の換気を制御する。
The operator (operator) uses the monitoring cameras C1L and C2.
From the images captured by L, C3L, C1U, C2U, and C3U, the soot concentration at each location, the direction of smoke flow, the flow velocity, etc. were judged, and the current situation of the entire tunnel TN was comprehensively grasped and in the near future. After predicting the change of the situation of 1, the increase / decrease of the rotation speed of the blower and the operation / stop / decrease of the rotation speed of the dust collector are properly instructed to control the ventilation in the tunnel TN.

【0141】熟練した運転員は、監視カメラ C1L,C2L
,C3L ,C1U ,C2U ,C3U でモニタできるトンネルT
N内の局所の状態のみではなく、換気設備の運転経験か
ら得たトンネルTN全体の換気特性に関する知識を駆使
して、経済的な制御を行なうことができる。
Skilled operators can monitor cameras C1L and C2L
, T that can be monitored by C3L, C1U, C2U, and C3U
Economical control can be performed by making full use of not only the local state in N but also the knowledge about the ventilation characteristics of the entire tunnel TN obtained from the operating experience of the ventilation equipment.

【0142】例えば、「ある時点で、カメラから見える
地点の煤煙の濃さの度合が6箇所で全て高くとも、その
直前の濃度が比較的低かったとすれば、一過性の現象で
あるから送風機の回転数を上げる必要はない」、などと
判断する。
For example, “At a certain point, if the density of soot at the point where it can be seen from the camera is high at all 6 points, if the density immediately before that is relatively low, it is a transient phenomenon, so it is a blower. It is not necessary to increase the number of rotations of "."

【0143】こうした経験による知識は、かぎ括弧で括
って示した上記の例のように一旦、言語化(プログラム
言語化)できれば、プログラム言語におけるif−th
enルールの形に表現し、エキスパートシステムの技術
によって自動制御装置を構築することができる。しか
し、このように知識が論理的に整理された形で保持され
ていることは稀であり、一般的には運転員から知識を抽
出すること(知識獲得)は極めて困難である。
The knowledge obtained from such experience can be converted into the if-th in the programming language once it can be verbalized (programmed into a verbal language) as in the above-mentioned example shown in brackets.
It can be expressed in the form of en rule and an automatic control device can be constructed by the technique of expert system. However, such knowledge is rarely held in a logically organized form, and generally it is extremely difficult to extract knowledge from a driver (knowledge acquisition).

【0144】従って、エキスパートシステムなどの従来
技術を適用することによって、トンネル換気制御を自動
化することには困難があった。本発明は、熟練した運転
員の経験的知識を自動的に獲得できる。
Therefore, it is difficult to automate the tunnel ventilation control by applying the conventional technique such as the expert system. The present invention can automatically acquire the empirical knowledge of skilled operators.

【0145】図16は、本発明を図15の換気制御装置
に適用したブロック図を示す。換気設備への制御信号の
授受や、トンネルTN内に設置した監視カメラ C1L,C2
L ,C3L ,C1U ,C2U ,C3U からの画像は、バス(通信
回線)を経由して行われる。操作卓Aと制御操作用コン
ピュータBは図1,図7,図13における入出力手段1
に相当し、煤煙状態事例データベースCとトンネルTN
内状態遷移記録データベースDは、事例記録手段2に相
当し、ニューラルネットEは状態推定手段3に相当し、
制御装置Fは制御経路決定手段4と操作量決定手段5に
相当する。そして、それぞれの機能は基本的には図1,
図7,図13において説明した通りである。
FIG. 16 shows a block diagram in which the present invention is applied to the ventilation control device of FIG. Control signals to and from the ventilation equipment, and monitoring cameras C1L and C2 installed in the tunnel TN
Images from L, C3L, C1U, C2U, and C3U are transmitted via a bus (communication line). The console A and the control operation computer B are the input / output means 1 in FIGS. 1, 7, and 13.
Equivalent to the soot state case database C and tunnel TN
The internal state transition recording database D corresponds to the case recording means 2, the neural network E corresponds to the state estimating means 3,
The control device F corresponds to the control path determining means 4 and the manipulated variable determining means 5. And each function is basically as shown in FIG.
This is as described in FIGS. 7 and 13.

【0146】つぎに動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0147】[事例採取時の処理]まず運転員の制御知
識の採取過程について説明する。トンネル下部を監視す
るカメラC1L〜C3Lとトンネル上部を監視するカメ
ラC1U〜C3Uの6台のカメラから送られる画像は、
制御操作用コンピュータBに入力される。
[Processing when collecting a case] First, a process of collecting control knowledge of an operator will be described. The images sent from the six cameras C1L to C3L monitoring the lower part of the tunnel and the cameras C1U to C3U monitoring the upper part of the tunnel are
It is input to the control operation computer B.

【0148】この画像が、制御対象であるトンネルTN
の煤煙状態を示す計測値のパターンである。トンネルT
Nにおける要所の煤煙状態を示す画像は、制御操作用コ
ンピュータBにより、運転員が操作する操作卓Aに接続
されたモニタテレビに映し出される。運転員は、煤煙状
態を示す画像を参照して適切な操作指令を決定し、その
決定した操作指令を操作卓Aに接続されたキーボードの
操作によって入力する。入力された操作指令は、各換気
装置に送られ、実行される。
This image shows the tunnel TN to be controlled.
It is a pattern of the measured value showing the soot state of. Tunnel T
An image showing a soot state of a key portion in N is displayed on the monitor television connected to the console A operated by the operator by the control operation computer B. The operator determines an appropriate operation command by referring to the image showing the soot state, and inputs the determined operation command by operating the keyboard connected to the console A. The input operation command is sent to each ventilation device and executed.

【0149】この操作指令は操作量Uにあたる。運転員
は現在の煤煙状態に対し、適切な状態名称(ラベル)を
操作卓Aのキーボードを通して指定する。ここでは、例
えば、Xijとし、iおよびjは数字を当てる。
This operation command corresponds to the operation amount U. The operator specifies an appropriate state name (label) for the current soot state through the keyboard of the console A. Here, for example, Xij is used, and numbers are assigned to i and j.

【0150】制御操作用コンピュータBは、煤煙状態の
画像Pijとその状態Sの名称Xijの対を、煤煙状態
事例データベースCに登録する。さらに、一時刻前の状
態,現在の状態,一時刻前に運転員が指示した操作指令
Uを組にして、トンネル内状態遷移記録データベースD
に登録する。
The computer B for control operation registers a pair of the image Pij in the soot state and the name Xij of the state S in the soot state case database C. Furthermore, the state transition record database D in the tunnel is formed by combining the state one hour before, the current state, and the operation command U instructed by the operator one hour ago.
Register with.

【0151】これを繰り返すと、煤煙状態事例データベ
ースCには、煤煙状態の画像と状態からなる事例が蓄積
される。またトンネル内状態遷移記録データベースDに
は、ある状態にあるとき適当な操作指令Uを加えると別
の状態に遷移するという、状態遷移の記録が蓄積され
る。
By repeating this, the soot-state case database C accumulates examples of soot-state images and states. Further, in the in-tunnel state transition record database D, a state transition record is stored in which a transition to another state is made by adding an appropriate operation command U in a certain state.

【0152】図18は、トンネル内状態遷移記録データ
ベースDに蓄積された記録の一部である。たとえば、状
態1から状態2へは、換気設備に操作量U1,2 を加える
ことによって遷移したことが示されている。この図に示
す通り、ある状態から別の状態へ遷移するための操作
が、状態遷移記録である。
FIG. 18 shows a part of the record accumulated in the tunnel state transition record database D. For example, it is shown that the state 1 is changed to the state 2 by adding the manipulated variable U 1,2 to the ventilation equipment. As shown in this figure, the operation for making a transition from one state to another is a state transition record.

【0153】また、煤煙状態事例データベースCに蓄積
された煤煙状態の画像と状態の事例は、ニューラルネッ
トEの学習に用いられる。図17は、ニューラルネット
Cの構造を示す。この図において丸印はニューロン素子
を表わしており、丸印を結ぶ矢印はニューロン素子間の
結合線を表す。結合線は、全ての入力層のニューロン素
子と全ての中間層ニューロン素子の間と、全ての中間層
のニューロン素子と全ての出力層ニューロン素子の間を
結合しているが、図では見易さのために、その一部しか
描いていない。図中で記号DUj は入力層のニューロン
素子を、DUiは中間層のニューロン素子を、DUk
出力層のニューロン素子を、DXj は合成された画像の
画素上の濃淡値のDUj への入力を、WijはDUj とD
i を結ぶ結合線上の信号伝達効率である結合荷重値
を、WkiはDUi とDUk を結ぶ結合線上の信号伝達効
率である結合荷重値を、ak はニューラルネットの入力
層の入力された画像に対するDUk の反応強度値を表わ
す。このニューラルネットEには、例えば、特願平4−
45614号、特願平5−102980号の明細書に記
載されるものを用いれば良い。
The soot state images and state examples accumulated in the soot state example database C are used for learning of the neural network E. FIG. 17 shows the structure of the neural network C. In this figure, circles represent neuron elements, and arrows connecting the circles represent connecting lines between neuron elements. The connecting lines connect between all the neuron elements in the input layer and all the neuron elements in the middle layer, and between the neuron elements in all the middle layer and all the neuron elements in the output layer. Because of this, only a part of it is drawn. In the figure, symbol DU j is a neuron element in the input layer, DU i is a neuron element in the intermediate layer, DU k is a neuron element in the output layer, DX j is a grayscale value DU j on the pixel of the synthesized image. Input to W ij is DU j and D
A coupling weight value that is the signal transmission efficiency on the coupling line connecting U i , W ki is a coupling weight value that is the signal transmission efficiency on the coupling line connecting DU i and DU k , and a k is the input of the input layer of the neural network. Represents the reaction intensity value of DU k for the captured image. The neural network E includes, for example, Japanese Patent Application No. 4-
Those described in the specifications of No. 45614 and Japanese Patent Application No. 5-102980 may be used.

【0154】また学習の手続きも、この発明に記載され
ているものを用いればよいので、ここでは詳細について
は触れず、簡単な説明にとどめる。このニューラルネッ
トは三層構造をなし、入力層の各素子には煤煙の状態を
示す6枚の画像を横に一列に並べて合成した画像の各画
素の濃淡値が入力される。
The learning procedure may be the same as that described in the present invention. Therefore, a detailed description will not be given here, and only a brief description will be given. This neural network has a three-layer structure, and the grayscale value of each pixel of an image obtained by arranging six images showing the state of soot in a horizontal row and combining them is input to each element of the input layer.

【0155】すなわち入力層は、合成された画像の画素
数に一致する数の素子からなる。入力層に入力された画
像の情報は、結合線を通して中間層の素子に伝搬され、
さらに出力層の素子に伝搬する。出力層の素子は、状態
名称の個数と同じ数の素子を含み、各素子は、各々が状
態名称と一対一に対応する。反応が伝搬した結果、反応
した出力層の素子が対応する状態名称が、トンネルの煤
煙状態の仮説である。
That is, the input layer is composed of the same number of elements as the number of pixels of the combined image. The image information input to the input layer is propagated to the element of the intermediate layer through the coupling line,
Further, it propagates to the element of the output layer. The elements of the output layer include the same number of elements as the number of state names, and each element has a one-to-one correspondence with a state name. As a result of the propagation of the reaction, the state name corresponding to the element of the output layer that reacted is the hypothesis of the soot state of the tunnel.

【0156】このニューラルネットの入力層に画像が入
力されると、出力層に状態が現れる。また同時に、画像
の状態の確信度が、各状態を表す素子の反応強度として
得られる。
When an image is input to the input layer of this neural network, a state appears in the output layer. At the same time, the certainty factor of the state of the image is obtained as the reaction strength of the element representing each state.

【0157】学習の過程においては、出力層の素子に、
教師信号と呼ばれる、出力層素子の正しい反応を指定す
る情報が与えられる。この教師信号は、入力層に入力さ
れた画像に対する状態名称を示す情報であり、ニューラ
ルネットの出力層に現れる、画像に対する状態の推定値
の誤りを正すために与えられる。ニューラルネットの学
習は、煤煙状態事例データベースに蓄積された全ての事
例の画像に対して、教師信号に一致する信号が、ニュー
ラルネットの出力層の素子の反応として現れるまで、繰
り返される。ここでいう学習とは、全ての素子の結合線
上の荷重を、教師信号と一致する出力が現れるよう修正
することを意味する。
In the learning process, the elements in the output layer are
Information is given that specifies the correct response of the output layer elements, called the teacher signal. The teacher signal is information indicating the state name for the image input to the input layer, and is given to correct the error in the estimated state value for the image that appears in the output layer of the neural network. The learning of the neural network is repeated for all the case images accumulated in the soot state case database until a signal matching the teacher signal appears as a reaction of the element of the output layer of the neural network. Learning here means to correct the weights on the coupling lines of all the elements so that an output that matches the teacher signal appears.

【0158】[制御時の処理]つぎに、以上のようにし
て事例を学習した本換気制御装置を用い、トンネルの換
気制御を行う過程について説明する。
[Processing at the time of control] Next, the process of performing ventilation control of the tunnel using the ventilation control device of which the example has been learned as described above will be described.

【0159】煤煙状態を示す6枚の画像からなるパター
ンが監視カメラC1U〜C3U,C1L〜C3Lから送
られ、バスを通して、ニューラルネットEの入力層に呈
示される。ニューラルネットEは、パターンに対応する
状態とその確信度を計算し、出力する。ここで、一般に
は画像と全く一致する画像を過去に経験していることは
稀である。このとき、ニューラルネットEは、現在のパ
ターンに近い、過去に学習した画像の複数の状態仮説を
出力する。従って状態仮説と確信度の組が複数あること
に注意されたい。
A pattern consisting of six images showing the soot state is sent from the surveillance cameras C1U to C3U, C1L to C3L and presented to the input layer of the neural network E through the bus. The neural network E calculates and outputs the state corresponding to the pattern and its certainty factor. Here, in general, it is rare that an image that exactly matches the image has been experienced in the past. At this time, the neural network E outputs a plurality of state hypotheses of images learned in the past that are close to the current pattern. Therefore, note that there are multiple pairs of state hypotheses and certainty factors.

【0160】制御装置Fは、ニューラルネットEから状
態とその確信度を読みとり、運転員が指定する目標状態
Tを、操作卓Aと制御操作用コンピュータBを介して読
みとる。次に制御装置Fは、トンネル内状態遷移記録デ
ータベースDを検索し、現在の状態仮説から目標状態T
へ至る経路である状態遷移の記録を全て読み込む。
The control device F reads the state and its certainty factor from the neural network E, and reads the target state T designated by the operator via the console A and the control operation computer B. Next, the control device F searches the tunnel state transition record database D, and determines the target state T from the current state hypothesis.
Read all records of state transitions, which are the routes leading to.

【0161】たとえば、トンネル内状態遷移記録データ
ベースDに登録されている記録が、図18のようである
とする。ニューラルネットEによって出力された現在の
状態仮説が“9”と“12”であり、各々の確信度が
“0.6”,“0.2”,目標状態Tが“14”のと
き、目標状態Tへ至る経路としては、 “9”−−> “10”−−> “14” “12”−−> “13”−−> “14” “12”−−> “15”−−> “16”−−> “14” の3経路がある。制御装置は、これらを制御経路候補と
して記録する。
For example, it is assumed that the records registered in the tunnel state transition record database D are as shown in FIG. When the current state hypotheses output by the neural network E are "9" and "12", and the respective confidence factors are "0.6" and "0.2" and the target state T is "14", the target The route to the state T is "9"->"10"->"14""12"->"13"->"14""12"->"15"-> There are 3 routes of "16"->"14". The control device records these as control route candidates.

【0162】つぎに制御装置Fは、換気設備に対する操
作量を決定する。操作量は、各設備eに対する操作量の
増分方向をまとめて表したものである。適用対象のトン
ネルの換気設備である横送風機、集塵機、縦送風機のい
ずれも、モータの回転数を操作量とし、状態aから状態
bへ遷移させるための操作量Ua,b は、6基のモータV
B1,VB2,HB1,HB2,QC1,QC2の回転
数の増分方向 Ua,b =(ΔVB1a,b ,ΔVB2a,b ,ΔHB
a,b ,ΔHB2a,b ,ΔQC1a,b ,ΔQC2a,b ) である。ここでUa,b の各成分がとる値は、 NB,ZZ,PB であり、これらは各々モータの回転数を「減らす」、
「維持する」、「増やす」に対応する。モータの回転数
増分の方向と、実際の回転数増分の値との関係は、図1
9に示すメンバシップ関数によって定める。
Next, the control device F determines the operation amount for the ventilation equipment. The operation amount collectively represents the increment direction of the operation amount for each facility e. All of the horizontal fan, dust collector, and vertical fan that are the ventilation equipment of the applicable tunnel have the number of rotations of the motor as the operation amount, and the operation amount U a, b for transitioning from the state a to the state b is 6 units. Motor V
B1, VB2, HB1, HB2, QC1, QC2 rotation speed increment direction U a, b = (ΔVB1 a, b , ΔVB2 a, b , ΔHB
1 a, b , ΔHB2 a, b , ΔQC1 a, b , ΔQC2 a, b ). Here, the values taken by the respective components of U a, b are NB, ZZ, PB, which “reduce” the rotation speed of the motor,
It corresponds to "maintain" and "increase". The relationship between the direction of the motor revolution speed increment and the actual value of the revolution speed increment is shown in FIG.
It is determined by the membership function shown in FIG.

【0163】状態仮説が“9”と“12”であるから、
制御装置は2つの経路上で次状態10,13へ遷移する
ための操作指令U9,10、U12,13 から、回転増分を決定
する。これら2つの操作指令において、縦送風機VB1
に対する指令を例にとって説明する。U9,10のVB1に
関する指令がNB、すなわち回転数を「減らす」であ
り、U12,13 のVB1に関する指令がPB、すなわち回
転数を「増やす」であるとする。このときVB1の回転
数増分は、図20に示すように、ファジィ推論における
重心法によって求められる。
Since the state hypotheses are "9" and "12",
The control device determines the rotation increment from the operation commands U 9,10 and U 12,13 for transitioning to the next states 10 and 13 on the two paths. In these two operation commands, the vertical blower VB1
Will be described as an example. It is assumed that the command relating to VB1 of U 9,10 is NB, that is, the rotational speed is “decreasing”, and the command relating to VB1 of U 12,13 is PB, that is, increasing the rotational speed. At this time, the rotation speed increment of VB1 is obtained by the centroid method in fuzzy inference, as shown in FIG.

【0164】このとき各メンバシップ関数のグレードに
は、状態仮説“9”の確信度“0.6”と、状態仮説
“12”の確信度“0.2”とを用いる。同様に残り5
つのモータ回転数増分を決定した後、各換気装置の回転
数を変更する。
At this time, the certainty factor “0.6” of the state hypothesis “9” and the certainty factor “0.2” of the state hypothesis “12” are used as the grade of each membership function. 5 remaining
After determining one motor speed increment, change the speed of each ventilator.

【0165】つぎに、再び監視カメラからの画像がニュ
ーラルネットEの入力層に呈示される。その結果現在の
状態仮説が“13”と“16”、各々の確信度が“0.
8”,“0.2”になったとする。制御装置Fは、一時
刻前に立てた経路の候補 “9”−−> “10”−−> “14” “12”−−> “13”−−> “14” のうち、次状態として予想していた状態“10”に至ら
なかった、状態“9”を起点とする第一の経路を経路の
候補から外す。回転数の増分は、状態“13”から状態
“14”への操作指令U13,14 のみから決定される。決
定は、一時刻前と同様にファジィ推論によって行われ
る。
Next, the image from the surveillance camera is presented to the input layer of the neural network E again. As a result, the current state hypotheses are “13” and “16”, and the certainty factors are “0.
8 "and" 0.2 ". The control device F sets the route candidates" 9 "->" 10 "->" 14 "," 12 "->" 13 "that were established one time earlier. Of the “−−>“ 14 ”, the first route from the state“ 9 ”, which did not reach the state“ 10 ”expected as the next state, is excluded from the route candidates. , Is determined only from the operation command U 13, 14 from the state “13” to the state “14.” The determination is performed by fuzzy inference as in the case of one time ago.

【0166】以上を目標状態Tに達するまで繰り返すこ
とにより、換気装置の制御を行う。
The ventilation device is controlled by repeating the above until the target state T is reached.

【0167】つぎに別の事例としてプラントの状態遷移
がダイナミクスを有する場合の例を説明する。
Next, as another example, an example in which the state transition of the plant has dynamics will be described.

【0168】(プラントの状態遷移がダイナミクスを有
する場合の作用)つぎに、本発明によって、プラントの
状態遷移がダイナミクスを有する場合にも、適切な制御
が行なえる点について説明する。図21は、トンネルN
Tの煤煙の状態遷移にダイナミクスがある場合の、トン
ネル内状態遷移記録データベースDに蓄積されている一
部の経路を示している。丸印は状態、丸印の中の記号は
状態名称、矢印は状態間の遷移を意味する。矢印に付い
ている“(”,“)”で囲まれた文字列は、遷移を引き
起こす操作指令を意味する。
(Operation when plant state transition has dynamics) Next, according to the present invention, an explanation will be given of the point that appropriate control can be performed even when the plant state transition has dynamics. FIG. 21 shows a tunnel N
7 shows a part of the routes accumulated in the tunnel state transition record database D when the state transition of the soot of T has dynamics. Circles indicate states, symbols inside circles indicate state names, and arrows indicate transitions between states. The character string enclosed by "(", ")" attached to the arrow means an operation command that causes a transition.

【0169】操作指令は、回転数を変える換気設備の名
称と、増分の方向を示す記号“+”、“−”を組合わせ
て表現する。たとえば、(VB1+,HB1+)の如き
であり、これは縦送風機VB1と横送風機HB1の回転
数を増加させることを意味する。また(0)は、全ての
換気設備について回転数を維持することを示す。
The operation command is expressed by combining the name of the ventilation equipment for changing the rotation speed and the symbols "+" and "-" indicating the direction of increment. For example, such as (VB1 +, HB1 +), which means increasing the rotational speeds of the vertical blower VB1 and the horizontal blower HB1. Further, (0) indicates that the rotation speed is maintained for all ventilation equipment.

【0170】また、状態を示す丸印の上の2行3列の英
字列は観測された被制御量、すなわち6台のカメラで捉
えた、その状態に対応する画像の状況を表す文字列であ
る。上の行はトンネルの上部に設置された3つのカメラ
C1U〜C3Uの画像を、下の行は下部に設置された3
つのカメラC1L〜C3Lの画像を示す。英字は、
“l”が煤煙濃度が低い状態、“m”は中程度、“h”
は高い状態を意味する。実際には6枚の画像の組が被制
御量であるが、ここでは説明を簡単にするため、6枚の
画像を示す代わりに画像を煤煙濃度によって3レベルに
段階付けし、その程度を示す英字の組で被制御量を表す
ことにする。
Further, the alphabetical string of 2 rows and 3 columns above the circle indicating the state is an observed controlled variable, that is, a character string representing the state of the image corresponding to the state captured by 6 cameras. is there. The upper row shows the images of the three cameras C1U to C3U installed at the top of the tunnel, and the lower row the 3 installed at the bottom.
The image of one camera C1L-C3L is shown. The alphabet is
"L" is low soot concentration, "m" is medium, "h"
Means high. Actually, a set of 6 images is the controlled amount, but here, for simplification of description, instead of showing 6 images, the images are graded into 3 levels by the soot concentration and the degree thereof is shown. The controlled variable will be represented by a set of letters.

【0171】また、実際に画像から運転員が読み取って
いる情報も、単なる煤煙濃度だけではなく、煙の流れる
方向や風速が含まれているが、話を簡単にするため、こ
の説明では扱わない。
Further, the information actually read by the operator from the image includes not only the soot concentration but also the smoke flow direction and the wind speed, but this is not dealt with in this description for the sake of simplicity. .

【0172】時刻kにおいて、6台のカメラC1U,C
2U,〜,C3Lから得られた画像が、mmmhhhで
あるとする。ニューラルネットEはこの画像を読み取
り、状態仮説として「イ」,「1」,「A」を出力す
る。制御装置Fは、トンネル内状態遷移記録データベー
スDから、これら3状態を起点とし、与えられた目標状
態へ至る3つの経路 “イ”−−> “ロ”−−> “ハ” “1”−−> “2”−−> “3” “A”−−> “B”−−> “C” を検索したとする。この3つの経路は、図21に実線で
示されている。これらの経路は、図の上から順にそれぞ
れ、車量減少時、車量一定時、車量増加時に合った制御
経路であるが、時刻kにおける瞬間的な画像からだけで
はトンネルが3つのいずれの状況にあるのか判断できな
い点に留意されたい。
At time k, the six cameras C1U, C
The images obtained from 2U, ..., C3L are assumed to be mmmhh. The neural network E reads this image and outputs "a", "1", "A" as the state hypothesis. The control device F starts from these three states from the in-tunnel state transition record database D, and has three routes from the three states to the given target state "a"->"b"->"ha""1"-->"2"->"3""A"->"B"->"C" is searched. The three paths are shown by solid lines in FIG. These routes are control routes which are respectively in order from the top of the figure when the vehicle amount decreases, when the vehicle amount is constant, and when the vehicle amount increases. Please note that it is not possible to determine if there is a situation.

【0173】制御装置Fは次に、先に説明したファジィ
推論によって操作量を決め、換気装置を制御する。いま
の場合、どの経路の操作指令も(0)であるから、全て
の換気設備に対する回転数の増分はすべて0である。
The control device F then determines the operation amount by the fuzzy inference described above and controls the ventilation device. In this case, since the operation command of any path is (0), the increments of the rotation speed for all ventilation equipments are all 0.

【0174】一時刻後の時刻k+1において、カメラか
ら得られた画像がhhhhhhであるとする。ニュ―ラ
ルネットはこの画像を読みとり、状態仮説として
「2」,「B」を出力する。制御装置Fは、現在ある経
路の3つの候補のうち、一時刻前の状態の次状態が、
「2」と「B」でない経路イ→ロ→ハを経路の候補から
外す。
It is assumed that the image obtained from the camera is hhhhhh at time k + 1, which is one time later. The neural net reads this image and outputs "2" and "B" as the state hypothesis. Of the three candidates for the route that are currently present, the control device F determines that the state next to the state one hour before is
Routes "2" and "B" that are not "B" are excluded from the route candidates.

【0175】制御装置Fは次に、状態仮説「2」,
「B」の確信度と、経路2→3の操作指令(HB1+,
HB2+)、経路“A”−−> “B”の操作指令(VB
1+,VB2+,QC1+,QC2+)とから、先に説
明したファジィ推論によって、操作量を決める。この説
明においては、操作量の具体的な数値は必要ないので述
べない。決まった操作量をもとに、各換気装置を制御す
る。
The controller F then proceeds to state hypothesis "2",
The certainty factor of "B" and the operation command (HB1 +,
HB2 +), route "A"->"B" operation command (VB
1+, VB2 +, QC1 +, QC2 +), the operation amount is determined by the fuzzy inference described above. In this explanation, a specific numerical value of the manipulated variable is not necessary and will not be described. Control each ventilator based on the fixed operation amount.

【0176】時刻k+2において、カメラから得られた
画像がhhhmhmであるとする。ニュ―ラルネットは
この画像を読み取り、状態仮説として「C」を出力す
る。制御装置は、現在ある経路の2つの候補のうち、一
時刻前の次状態が、「C」でない経路“2”−−>
“3”を経路の候補から外す。
At time k + 2, it is assumed that the image obtained from the camera is hhhmhm. The neural net reads this image and outputs "C" as the state hypothesis. The control device selects the route “2” that is not the state “C”, which is the next state one time before, from the two routes that are present.
Remove “3” from the route candidates.

【0177】上記の例に示すように、プラントの状態遷
移にダイナミクスがある場合には、ある時点での瞬間的
な被制御量を観測するだけではプラントの状態を同定す
ることができない。上の例では、時刻kの被制御量mm
mhhhに対応する状態には3つの可能性があるが、本
発明によれば、状態の仮説を徐々にしぼり込むことが可
能である。本発明は、ある時刻に観測される瞬間的な被
制御量の値からではプラントの状態を同定できない場合
においても、状態の時系列、すなわち状態遷移を扱うこ
とによって適切な制御を行うことができる。
As shown in the above example, when the plant state transition has dynamics, the plant state cannot be identified only by observing the instantaneous controlled variable at a certain time. In the above example, the controlled variable mm at time k
Although there are three possibilities for states corresponding to mhhh, the present invention makes it possible to refine the hypothesis of states gradually. The present invention can perform appropriate control by handling the time series of states, that is, state transitions, even when the state of the plant cannot be identified from the value of the instantaneous controlled variable observed at a certain time. .

【0178】以上が本発明の実施例の詳細である。The above is the details of the embodiment of the present invention.

【0179】上記の如く、画像等、運転員が制御時に参
照するデータを直接被制御量として扱う機能と、運転員
の制御知識を獲得する機能と、獲得した知識から最良な
制御経路を生成する機能とを合わせ持つことにより、熟
練した運転員による制御知識を採り入れ、最適な制御経
路に従った制御を、自動的に行うことができるようにな
る。
As described above, the function of directly handling the data, such as images, which the operator refers to during control as a controlled variable, the function of acquiring the control knowledge of the operator, and the generation of the best control path from the acquired knowledge. By having the function and the function together, it becomes possible to take in the control knowledge of a skilled operator and automatically perform the control according to the optimum control route.

【0180】なお、本発明は以上説明した実施例だけに
限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で
種々変形して実施できるものである。たとえば、状態推
定手段にはニューラルネットを用いたが、パターンを分
類する手段であればどのようなものでも良く、たとえ
ば、主成分分析を基礎とする統計的なパターン認識手段
(一例としては、複合類似度法)や、任意のクラスタリ
ング手法を採用しても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although a neural net is used as the state estimating means, any means may be used as long as it is a means for classifying patterns. For example, a statistical pattern recognition means based on principal component analysis (for example, a composite pattern A similarity method) or an arbitrary clustering method may be adopted.

【0181】また本実施例ではトンネル換気制御を対象
としたが、これ以外にも溶鉱炉炉内温度、下水汚泥、鋼
板圧延形状、交通信号等においても、本実施例にあげた
プラント制御装置によって、同様な効果を得ることが可
能であることは容易に類推できる。
Further, although the tunnel ventilation control is targeted in the present embodiment, in addition to this, the plant control device described in the present embodiment can be applied to the temperature inside the blast furnace, the sewage sludge, the steel plate rolling shape, the traffic signal, etc. It can be easily inferred that the same effect can be obtained.

【0182】本発明を纏めてみると、第1には入出力手
段と、事例記録手段と、操作量決定手段と、制御経路探
索手段と、状態推定手段とにより構成したものであり、
また、第2には第1の構成に加えて計時手段を設け、さ
らにこの計時手段の時刻情報を利用して時間的な要素の
近似する過去の事例に絞って参照できるように構成した
ものであり、また、第3には、収集した事例を編集操作
することができるように構成したものである。
The present invention will be summarized as follows. Firstly, it is composed of an input / output means, a case recording means, an operation amount determining means, a control route searching means, and a state estimating means.
Secondly, in addition to the first configuration, a timekeeping means is provided, and the time information of this timekeeping means is used so that it is possible to focus on and refer to past cases in which temporal elements approximate. And, thirdly, it is configured so that the collected cases can be edited and operated.

【0183】第1の構成の制御装置においては、監視情
報である制御対象に関する計測値のパターンが入出力手
段に取り込まれ、制御対象の運転員に提示され、つぎに
入出力手段は、そのパターンを見て運転員が推定した制
御対象の状態と、運転員が決定した今の状態にあった操
作量とを取り込む。この操作量は、制御対象に加えられ
る。続いて事例記録手段は、パターンと、運転員によっ
て決められた状態と操作量とを取り込み、これらおよび
これらの対応関係を記録する。このような動作を繰り返
すことにより、対象の制御に関する運転員の経験的知識
が、制御対象の様々な状態と、その状態における監視情
報、その状態において適した操作量との対応関係として
獲得されるようにした。
In the control device of the first configuration, the pattern of the measured value relating to the controlled object, which is the monitoring information, is taken into the input / output means and presented to the operator of the controlled object, and then the input / output means uses the pattern. The state of the controlled object estimated by the operator and the operation amount in the present state determined by the operator are taken in. This manipulated variable is added to the controlled object. Subsequently, the case recording means captures the pattern, the state and the operation amount determined by the operator, and records these and their corresponding relationship. By repeating such operations, the empirical knowledge of the operator regarding the control of the target is acquired as a correspondence relationship between various states of the control target, the monitoring information in the state, and the operation amount suitable in the state. I did it.

【0184】そして、本制御装置では、こうして獲得・
蓄積された運転員の経験的知識を用いて、自動的に制御
対象を制御する。すなわち、制御対象に関する観測値の
パターンが状態推定手段に入力されると、この状態推定
手段は、事例記録手段に格納されている過去のパターン
から、現在観測されているパターンに近いものを選び、
選んだパターンに対応して記録されている状態を制御対
象の現在の状態の仮説とする。同時に、現在観測されて
いるパターンと選んだ過去のパターンとの類似の程度
を、状態の仮説の確信度とする。続いて、制御経路探索
手段は、事例記録手段に格納されている記録を取り込
み、状態推定手段が供給する制御対象の現在の状態仮説
に対応する記録を探し、制御対象の目標状態に到達する
制御経路の候補を探索する。つぎに操作量決定手段が、
制御経路探索手段によって供給される制御経路の候補
と、状態推定手段によって供給される確信度とを取り込
んで、制御対象に対する操作量を計算する。
Then, in this control device,
The control target is automatically controlled by using the accumulated empirical knowledge of the operator. That is, when the pattern of observed values regarding the controlled object is input to the state estimating means, the state estimating means selects a pattern close to the currently observed pattern from the past patterns stored in the case recording means,
The state recorded corresponding to the selected pattern is used as a hypothesis of the current state of the control target. At the same time, the degree of similarity between the currently observed pattern and the selected past pattern is taken as the certainty factor of the state hypothesis. Subsequently, the control path searching means takes in the record stored in the case recording means, searches for a record corresponding to the current state hypothesis of the control target supplied by the state estimating means, and controls to reach the target state of the control target. Search for route candidates. Next, the manipulated variable determining means
The control route candidate supplied by the control route searching means and the certainty factor supplied by the state estimating means are taken in to calculate the operation amount for the controlled object.

【0185】従って、この構成によれば、運転員が、パ
ターンに含まれるどの情報を制御量として利用し、操作
量を決定しているのか明確でない対象の制御において、
運転員の経験則をルール形式で記述するという困難な作
業を行なうことなく対象の制御に関する経験則を獲得す
ることにより、制御対象を半自動的に制御することがで
きる。さらに、運転員の持つ制御に関する経験則の適用
順序等の経験則の論理構造を、運転員による制御の事例
を観測することにより自動的に獲得することができる。
Therefore, according to this configuration, in the control of the target in which it is not clear which information included in the pattern is used by the operator as the control amount to determine the operation amount,
It is possible to control the controlled object semi-automatically by acquiring the empirical rule regarding the control of the object without performing the difficult work of describing the empirical rule of the operator in the rule format. Furthermore, the logical structure of the empirical rules, such as the order of application of the empirical rules concerning the control of the operator, can be automatically obtained by observing the case of the control by the operator.

【0186】また、第2の構成の制御装置においては、
制御対象に関する計測値のパターンが入出力手段に取り
込まれ、制御対象の運転員に提示される。入出力手段
は、そのパターンを見て運転員が推定した制御対象の状
態と、運転員が決定した今の状態にあった操作量とを取
り込む。この操作量は、制御対象に加えられる。続いて
事例記録手段は、パターンと、運転員によって決められ
た状態と操作量とを取り込み、さらに現在の時刻を計時
手段から取り込む。時刻と、1ステップ前から現在まで
に経過した時間、および、パターン・状態・操作量、お
よびこれらの対応関係を記録する。上記の動作を繰り返
すことにより、時間に依存して変化する対象の制御に関
する運転員の経験的知識が、時刻・経過時間・制御対象
の様々な状態・その状態におけるパターン、その状態に
おいて適した操作量との対応関係として獲得される。本
制御装置は、こうして獲得・蓄積された運転員の経験的
知識をもちいて、以下に説明するように自動的に制御対
象を制御する。制御対象に関する観測値のパターンが状
態推定手段に入力される。次に、この状態推定手段は、
事例記録手段に格納されているパターンから、現在観測
されているパターンに近いものを選び、選んだパターン
に対応して記録されている状態を制御対象の現在の仮説
とする。同時に、現在観測されているパターンと選んだ
パターンとの類似の程度を、状態の仮説の確信度とす
る。続いて、制御経路探索手段は、事例記録手段に格納
されている記録を取り込み、状態推定手段が供給する制
御対象の現在の状態仮説に対応する記録を探し、制御対
象の目標状態に到達する制御経路の候補を探索する。つ
ぎに操作量決定手段が、制御経路探索手段によって供給
される制御経路の候補と、状態推定手段によって供給さ
れる確信度とを取り込んで、制御対象に対する操作量を
計算する。
In the control device having the second configuration,
The pattern of measured values regarding the controlled object is captured by the input / output means and presented to the operator under the controlled object. The input / output unit takes in the state of the controlled object estimated by the operator by looking at the pattern and the operation amount in the present state determined by the operator. This manipulated variable is added to the controlled object. Subsequently, the case recording means captures the pattern, the state and the operation amount determined by the operator, and further captures the current time from the clock means. The time, the time elapsed from one step before to the present, the pattern, the state, the operation amount, and the correspondence between these are recorded. By repeating the above operation, the empirical knowledge of the operator regarding the control of the object that changes depending on time can be used to determine the time, elapsed time, various states of the controlled object, patterns in that state, and suitable operations in that state. Acquired as a correspondence with quantity. The control device automatically controls the controlled object as described below, using the empirical knowledge of the operator acquired and accumulated in this way. The pattern of observed values regarding the controlled object is input to the state estimating means. Next, this state estimation means
From the patterns stored in the case recording means, a pattern close to the currently observed pattern is selected, and the state recorded corresponding to the selected pattern is set as the current hypothesis to be controlled. At the same time, the degree of similarity between the currently observed pattern and the selected pattern is used as the certainty factor of the state hypothesis. Subsequently, the control path searching means takes in the record stored in the case recording means, searches for a record corresponding to the current state hypothesis of the control target supplied by the state estimating means, and controls to reach the target state of the control target. Search for route candidates. Next, the manipulated variable determining unit takes in the control route candidates supplied by the control route searching unit and the certainty factor supplied by the state estimating unit, and calculates the manipulated variable for the controlled object.

【0187】従って、第1の構成の装置の持つ効果に加
えて、時刻の違いや、1ステップ前から現在までの間に
経過した時間の違いによって、制御対象が同じ状態にあ
ったときに同じ操作量を加えたとしても、異なる状態に
遷移する複雑なダイナミクスを有する制御対象であって
も、ある時点で計測した瞬間的なパターンから制御対象
の状態の仮説を生成し、生成された状態の仮説から、適
切な操作量を決定することができる。
Therefore, in addition to the effect of the device having the first configuration, the same result is obtained when the controlled object is in the same state due to the difference in time and the difference in the time elapsed from one step before to the present. Even if a control target has complicated dynamics that transits to different states even if an operation amount is added, a hypothesis of the state of the control target is generated from the instantaneous pattern measured at a certain time, and the generated state From the hypothesis, the appropriate manipulated variable can be determined.

【0188】また、第3の構成の制御装置においては、
記録保守手段が、前記事例記録手段に記録されている前
記制御対象の状態と制御対象に対する操作量と対応関係
とを取り込み、これらの記録の新規登録、抹消を行な
う。これらの操作に加えて、さらに、第1または第2の
構成の制御装置と同様の操作がなされる。
Further, in the control device of the third configuration,
The record maintenance means fetches the state of the controlled object and the operation amount and the correspondence relationship with respect to the controlled object recorded in the case recording means, and newly registers and deletes these records. In addition to these operations, operations similar to those of the control device having the first or second configuration are further performed.

【0189】従って、事例記録手段に蓄積された運転員
の経験則に、誤りがあった場合、その誤りを除去するこ
とができる。
Therefore, if there is an error in the empirical rule of the operator accumulated in the case recording means, the error can be removed.

【0190】[0190]

【発明の効果】本発明によれば、運転員が経験的に蓄積
しているプラントの制御知識を獲得して、それに基づい
てプラントを制御することが可能である。また、獲得し
た制御知識を調整し最適な制御経路を生成することによ
って、効率の良い制御を行なうことが可能である。
According to the present invention, it is possible for an operator to acquire the control knowledge of a plant that has been accumulated empirically and control the plant based on that. Moreover, efficient control can be performed by adjusting the acquired control knowledge and generating an optimum control path.

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

【図1】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第1の実施例を説明するためのブロック図。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
The block diagram for demonstrating the 1st Example of this invention.

【図2】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第1の実施例における制御事例記録時の処理の
流れを示すフローチャート。
FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
3 is a flowchart showing the flow of processing when recording a control case according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第1の実施例における制御時の処理の流れを示
すフローチャート。
FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
The flowchart which shows the flow of the process at the time of control in the 1st Example of this invention.

【図4】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第1の実施例における制御時の処理の流れを示
す図3のフローチャートの部分拡大図。
FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a partially enlarged view of the flowchart of FIG. 3 showing the flow of processing at the time of control in the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第1の実施例における制御時の処理の流れを示
す図3のフローチャートの部分拡大図。
FIG. 5 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a partially enlarged view of the flowchart of FIG. 3 showing the flow of processing at the time of control in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第1の実施例における制御時の処理の流れを示
す図3のフローチャートの部分拡大図。
FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a partially enlarged view of the flowchart of FIG. 3 showing the flow of processing at the time of control in the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第2の実施例を説明するためのブロック図。
FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
The block diagram for demonstrating the 2nd Example of this invention.

【図8】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第2の実施例における制御事例記録時の処理の
流れを示すフローチャート。
FIG. 8 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
The flowchart which shows the flow of a process at the time of control case recording in the 2nd Example of this invention.

【図9】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第2の実施例における制御時の処理の流れを示
すフローチャート。
FIG. 9 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention,
The flowchart which shows the flow of the process at the time of control in the 2nd Example of this invention.

【図10】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、本発明の第2の実施例における制御時の処理の流れ
を示す図3のフローチャートの部分拡大図。
FIG. 10 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a partially enlarged view of the flowchart of FIG. 3 showing the flow of processing at the time of control in the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、本発明の第2の実施例における制御時の処理の流れ
を示す図3のフローチャートの部分拡大図。
FIG. 11 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a partially enlarged view of the flowchart of FIG. 3 showing the flow of processing at the time of control in the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、本発明の第2の実施例における制御時の処理の流れ
を示す図3のフローチャートの部分拡大図。
FIG. 12 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a partially enlarged view of the flowchart of FIG. 3 showing a flow of processing at the time of control in the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、本発明の第3の実施例の構成を説明するためのブロ
ック図。
FIG. 13 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a block diagram for explaining the configuration of the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、本発明の第3の実施例における制御事例記録時の処
理の流れを示すフローチャート。
FIG. 14 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a flowchart showing the flow of processing at the time of recording a control case in the third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、本発明を実際の事例としてプラントに当て嵌めて説
明する図。
FIG. 15 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the present invention by applying it to a plant as an actual case.

【図16】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、本発明を適用する事例としてのプラント例を示す
図。
FIG. 16 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a diagram showing an example of a plant as an example to which the present invention is applied.

【図17】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、図16の構成要素として示した状態推定手段の実施
例であるニュ―ラルネットの構造を示す図。
FIG. 17 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a diagram showing the structure of a neural net which is an embodiment of the state estimating means shown as a constituent element of FIG. 16;

【図18】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、図16の構成要素として示した本発明の制御経路デ
ータベース手段に記録される制御経路の例を示す図。
FIG. 18 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention, and is a diagram showing an example of the control route recorded in the control route database means of the present invention shown as a constituent element of FIG. 16;

【図19】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、図16の構成要素として示した制御手段が操作量を
決定する際に用いるメンバシップ関数の例を示す図。
FIG. 19 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a diagram showing an example of a membership function used when the control unit shown as a constituent element of FIG. 16 determines an operation amount.

【図20】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、応用例における操作量決定の方法を説明するための
図。
FIG. 20 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and a diagram for explaining a method for determining a manipulated variable in an application example.

【図21】本発明の実施例を説明するための図であっ
て、状態遷移がダイナミクスを有する場合の経路の例を
示す図。
FIG. 21 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a diagram showing an example of a route when the state transition has dynamics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入出力手段 2,2a…事例記録手段 3,3a…状態推定手段 4…制御経路探索手段 5…操作量決定手段 6…計時手段 7…記録保守手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input / output means 2, 2a ... Case recording means 3, 3a ... State estimation means 4 ... Control path search means 5 ... Manipulation amount determination means 6 ... Timekeeping means 7 ... Recording maintenance means

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象に関する監視情報を収集する監
視情報収集手段と、 この監視情報収集手段により収集された監視情報と、該
監視情報に対する制御対象の状態情報と、該状態情報に
対し操作者から与えられた指示に基づく操作量との組で
表現される事例データを各事例毎に時系列的な順序情報
とともに記録する事例記録手段と、 この事例記録手段に記録されている事例デ−タのうち、
前記監視情報収集手段により収集された他の監視情報に
対して所定の近似度を有する前記監視情報を抽出し、前
記他の監視情報に対する状態情報と該抽出された監視情
報に対する状態情報との間における一致の確信度を求め
る状態推定手段と、 前記事例記録手段に記録されている事例データを参照
し、前記状態推定手段によって抽出された監視情報に対
する状態情報と、別途与えられる制御対象の目標状態に
関する情報とに基づき、前記順序情報を追跡して前記目
標状態に到達可能な事例候補を抽出する制御経路生成手
段と、 前記状態推定手段によって求められた確信度と、前記制
御経路生成手段によって抽出された事例候補とに基づい
て所望の状態情報を選択し、該選択された状態情報に対
する事例データに対する操作量を制御対象に与える操作
量決定手段とを備えてなることを特徴とする制御装置。
1. A monitoring information collecting unit for collecting monitoring information about a control target, monitoring information collected by the monitoring information collecting unit, status information of a control target for the monitoring information, and an operator for the status information. Case record means for recording case data represented by a set of operation amount based on an instruction given from the above together with time-series order information for each case, and case data recorded in the case record means. Out of
Between the status information for the other monitoring information and the status information for the extracted monitoring information, the monitoring information having a predetermined degree of approximation to the other monitoring information collected by the monitoring information collecting means is extracted. And a state information for the monitoring information extracted by the state estimating unit, and a target state of a control target that is separately given, by referring to the case data recorded in the case recording unit. Control path generation means for tracing the order information to extract case candidates that can reach the target state, the certainty factor obtained by the state estimation means, and the control path generation means. The desired state information is selected based on the selected case candidates, and the operation amount for the case data for the selected state information is given to the control target. Control apparatus characterized by comprising an operation amount determining means that.
【請求項2】 時刻情報を発生する計時手段と、 制御対象に関する監視情報を収集する監視情報収集手段
と、 この監視情報収集手段により収集された監視情報と、該
監視情報に対する制御対象の状態情報と、該状態情報に
対し操作者から与えられた指示に基づく操作量と、前記
時刻情報との組で表現される事例データを各事例毎に時
系列的に記録する事例記録手段と、 この事例記録手段に記録されている事例デ−タのうち、
前記監視情報収集手段により収集された他の監視情報に
対して所定の近似度を有する前記監視情報を抽出し、前
記他の監視情報に対する状態情報と該抽出された監視情
報に対する状態情報との間における一致の確信度を求め
る状態推定手段と、 前記事例記録手段に記録されている事例データを参照
し、前記状態推定手段によって抽出された監視情報に対
する状態情報と、別途与えられる制御対象の目標状態に
関する情報とに基づき、前記時刻情報を追跡して前記目
標状態に到達可能な事例候補を抽出する制御経路生成手
段と、 前記状態推定手段によって求められた確信度と、前記制
御経路生成手段により抽出された事例候補とに基づいて
所望の状態情報を選択し、該選択された状態情報に対す
る事例データに対する操作量を制御対象に与える操作量
決定手段とを備えたことを特徴とする制御装置。
2. A clocking means for generating time information, a monitoring information collecting means for collecting monitoring information about a control target, monitoring information collected by the monitoring information collecting means, and status information of a control target for the monitoring information. A case recording means for recording case data represented by a set of an operation amount based on an instruction given by an operator for the status information and the time information, in time series for each case; Of the case data recorded in the recording means,
Between the status information for the other monitoring information and the status information for the extracted monitoring information, the monitoring information having a predetermined degree of approximation to the other monitoring information collected by the monitoring information collecting means is extracted. And a state information for the monitoring information extracted by the state estimating unit, and a target state of a control target that is separately given, by referring to the case data recorded in the case recording unit. Control route generation means for tracing the time information and extracting case candidates capable of reaching the target state, the certainty factor obtained by the state estimation means, and the control route generation means. The desired state information is selected based on the selected case candidates, and the operation amount for the case data corresponding to the selected state information is given to the control target. Control apparatus characterized by comprising a manipulated variable determining means.
【請求項3】 事例記録手段に記録されている事例デー
タを取り込み、この事例データの登録,修正,抹消など
の編集処理を行なうと共に、事例記録手段をこの編集処
理後の情報に更新する記録保守手段を設けたことを特徴
とする請求項1または2いずれか1項記載の制御装置。
3. Record maintenance for fetching case data recorded in the case recording means, performing editing processing such as registration, correction and deletion of this case data, and updating the case recording means with information after this editing processing. The control device according to claim 1, further comprising means.
【請求項4】 状態推定手段としてニューラルネットを
用いることを特徴とする請求項1または2または3いず
れか1項記載の制御装置。
4. The control device according to claim 1, wherein a neural net is used as the state estimating means.
【請求項5】 状態情報は制御対象の監視画像情報であ
ることを特徴とする請求項1または2または3いずれか
1項記載の制御装置。
5. The control device according to claim 1, wherein the status information is monitoring image information of a control target.
【請求項6】 状態情報は制御対象の各部から検出され
た物理情報を並べたパターン情報であることを特徴とす
る請求項1または2または3いずれか1項記載の制御装
置。
6. The control device according to claim 1, wherein the state information is pattern information in which physical information detected from each part of the controlled object is arranged.
【請求項7】 制御対象に関する監視情報を収集する収
集ステップと、 この収集ステップにより収集された監視情報と、該監視
情報に対する制御対象の状態情報と、該状態情報に対す
る操作者の指示に基づく操作量との組で表現される事例
データを各事例毎に時系列的な順序情報とともに記録す
る事例記録ステップと、 この事例記録ステップにて記録された事例データのう
ち、前記収集ステップにより収集された他の監視情報に
対して所定の近似度を有する前記監視情報を抽出し、前
記他の監視情報に対する状態情報と該抽出された監視情
報に対する状態情報との間における一致の確信度を求め
る状態推定ステップと、 前記事例記録ステップにて記録された事例データを参照
し、前記状態推定ステップにて抽出された監視情報に対
する状態情報と、別途与えられる制御対象の目標状態に
関する情報とに基づき、前記順序情報を追跡して前記目
標状態に到達可能な事例候補を抽出する制御経路抽出ス
テップと、 前記状態推定ステップにより求められた確信度と、前記
制御経路抽出ステップにより抽出された事例候補とに基
づいて所望の状態情報を選択し、該選択された状態情報
に対する事例データに対する操作量を制御対象に与える
操作量決定ステップとを備えたことを特徴とする制御対
象物の制御方法。
7. A collecting step of collecting monitoring information about a controlled object, monitoring information collected by the collecting step, status information of a controlled object for the monitoring information, and an operation based on an operator's instruction for the status information. A case recording step of recording case data expressed as a set with a quantity together with time-series order information for each case, and of the case data recorded in this case recording step, collected by the collecting step. State estimation that extracts the monitoring information having a predetermined degree of approximation to other monitoring information and obtains a certainty factor of agreement between the state information for the other monitoring information and the state information for the extracted monitoring information Step, and referring to the case data recorded in the case recording step, the state information for the monitoring information extracted in the state estimating step is referred to. And a control path extraction step of extracting the case candidates that can reach the target state by tracking the order information based on the information about the target state of the control target that is separately provided, and the state estimation step. An operation amount determining step of selecting desired state information based on the certainty factor and the case candidates extracted by the control path extracting step, and giving an operation amount of the case data corresponding to the selected state information to the control target. A method for controlling an object to be controlled, comprising:
【請求項8】 時刻情報を得る計時手段ステップと、 制御対象に関する監視情報を収集する収集ステップと、 この収集ステップにより収集された監視情報と、該監視
情報に対する制御対象の状態情報と、該状態情報に対す
る操作者の指示に基づく操作量と、前記時刻情報との組
で表現される事例データを各事例毎に時系列的に記録す
る事例記録ステップと、 この事例記録ステップにて記録された事例デ−タのう
ち、前記収集ステップにより収集された他の監視情報に
対して所定の近似度を有する前記監視情報を抽出し、前
記他の監視情報に対する状態情報と該抽出された監視情
報に対する状態情報との間における一致の確信度を求め
る状態推定ステップと、 前記事例記録ステップにて記録された事例データを参照
し、前記状態推定ステップにて抽出された監視情報に対
する状態情報と、別途与えられる制御対象の目標状態に
関する情報とに基づき、前記時刻情報を追跡して前記目
標状態に到達可能な事例候補を抽出する制御経路抽出ス
テップと、 前記状態推定ステップにより求められた確信度と、前記
制御経路抽出ステップにより抽出された事例候補とに基
づいて所望の状態情報を選択し、該選択された状態情報
に対する事例データに対する操作量を制御対象に与える
操作量決定ステップとを備えたことを特徴とする制御対
象物の制御方法。
8. A time measuring means step for obtaining time information, a collecting step for collecting monitoring information about a control target, monitoring information collected by this collecting step, status information of a control target for the monitoring information, and the status A case recording step of recording, in time series for each case, case data represented by a set of an operation amount based on an operator's instruction for information and the time information, and a case recorded in this case recording step. Of the data, the monitoring information having a predetermined degree of approximation to the other monitoring information collected in the collecting step is extracted, and the status information for the other monitoring information and the status for the extracted monitoring information are extracted. A state estimating step of obtaining a certainty factor of coincidence with information, and referring to the case data recorded in the case recording step, the state estimating step Based on the status information for the monitoring information extracted by, and information about the target state of the control target that is separately provided, a control path extraction step of tracking the time information and extracting a case candidate that can reach the target state, The desired state information is selected based on the certainty factor obtained in the state estimation step and the case candidates extracted in the control path extraction step, and the operation amount for the case data for the selected state information is controlled. And a step of determining a manipulated variable given to the control object.
JP26782994A 1994-10-31 1994-10-31 Controller and control method for object to be controlled Pending JPH08129404A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26782994A JPH08129404A (en) 1994-10-31 1994-10-31 Controller and control method for object to be controlled

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26782994A JPH08129404A (en) 1994-10-31 1994-10-31 Controller and control method for object to be controlled

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08129404A true JPH08129404A (en) 1996-05-21

Family

ID=17450199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26782994A Pending JPH08129404A (en) 1994-10-31 1994-10-31 Controller and control method for object to be controlled

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08129404A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020134967A (en) * 2019-02-12 2020-08-31 Jfeスチール株式会社 Setting condition determination method of manufacturing facility, determination method of mill setup setting value for rolling mill, determination device of mill setup setting value for rolling mill, manufacturing method of product, and manufacturing method of rolled material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020134967A (en) * 2019-02-12 2020-08-31 Jfeスチール株式会社 Setting condition determination method of manufacturing facility, determination method of mill setup setting value for rolling mill, determination device of mill setup setting value for rolling mill, manufacturing method of product, and manufacturing method of rolled material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2635087B2 (en) Process control method
CN109448363B (en) Intelligent suspected vehicle sealing and controlling method and system based on track prediction and processing terminal
EP1764728A1 (en) Data compressing device and method, data analyzing device and method, and data managing system
CN114693003B (en) Smart city air quality prediction method and system based on Internet of things
CN113761787A (en) Blast furnace molten iron silicon content online prediction method and system based on deep migration network
US20230290122A1 (en) Unmanned aerial vehicle based system to track solar panel system construction and commissioning
CN116629831A (en) Switch machine health management method and system based on hidden semi-Markov model
JP3400062B2 (en) Plant control device and tunnel ventilation control device
CN112116780A (en) Road icing monitoring and early warning method based on Internet of things
CN117351702A (en) Intelligent traffic management method based on adjustment of traffic flow
CN117808374B (en) Intelligent acceptance management method and system for building engineering quality
WO1996020438A1 (en) Method and system for inference using hierarchy model, and method and system for control
JPH08129404A (en) Controller and control method for object to be controlled
CN111582191B (en) Pouring amount estimation method in concrete pouring based on artificial intelligence video analysis
CN114819423B (en) Carbon emission control system applying GIS technology and data information fusion system
CN114648881B (en) Garage intelligent control method and system based on machine learning
CN109255956A (en) A kind of charge station's magnitude of traffic flow method for detecting abnormality
CN111554075B (en) Pipe drawing depth estimation method in concrete pouring based on artificial intelligence video analysis
CN112182854A (en) Intelligent monitoring method and system for abnormal furnace conditions of blast furnace
CN116030418B (en) Automobile lifting line state monitoring system and method
CN118072549B (en) Big data-based parking guidance method for parking lot
JP2644941B2 (en) Process control method and apparatus
CN118334863A (en) Vehicle scheduling method, device and equipment
CN118095617A (en) Three-dimensional GIS-based watershed cascade power station water quantity scheduling method and system
CN115439818A (en) Intelligent identification method and device for vehicle-mounted contact network image