JPH08339207A - Controller - Google Patents

Controller

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JPH08339207A
JPH08339207A JP14578695A JP14578695A JPH08339207A JP H08339207 A JPH08339207 A JP H08339207A JP 14578695 A JP14578695 A JP 14578695A JP 14578695 A JP14578695 A JP 14578695A JP H08339207 A JPH08339207 A JP H08339207A
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JP
Japan
Prior art keywords
observer
state
dead time
control device
controlled object
Prior art date
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Pending
Application number
JP14578695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomomi Omori
知美 大森
Yoshiharu Nishida
吉晴 西田
Nobuyuki Odera
信行 大寺
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a controller which can substantially eliminate the influence of the dead time fluctuation in a state prediction mode. CONSTITUTION: This device A1 is provided with an observer 3' which estimates the real data on the output based on the input (u) of a controlled system 1 and the sporadic pulse outputs (y) sent from an encoder 2 that is attached to the system 1 and then predicts the state of a control system including the system 1 based on the estimated real data. Then the dead time L that causes the deviation between the real data on the output and its estimated value is corrected based on the state prediction result of the observer 3'. In such a constitution, the fluctuation of the dead time L can be substantially eliminated in a state prediction mode.

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,制御装置に係り,詳し
くは制御系の状態予測を行うオブザーバを具備した制御
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device, and more particularly to a control device equipped with an observer for predicting the state of a control system.

【0002】[0002]

【従来の技術】制御対象の位置,速度データを制御対象
に取り付けたエンコーダにより採取した場合,これらの
データはエンコーダの分解能によって階段状のデータと
なる。従って,これらのデータを直接コントローラの入
力として用いると,コントローラ性能が制限され,望む
ような制御性能が得られない。そこで,オブザーバをエ
ンコーダとコントローラとの間に設け,制御対象の位
置,速度の実データを推定する。この場合,モデルが完
全であれば,オブザーバによって実データとほとんど変
わらない推定値を得ることができるため,実際の分解能
より高精度なデータをコントローラに送ることができ
る。しかしながら,一般にモデルにはパラメータ誤差や
パラメータ変動があり外乱も入ってくるので,オブザー
バによる推定精度が劣化するという問題がある。これに
対し,従来は,収束ゲインを上げたり,外乱推定オブザ
ーバを内蔵させることによって上記問題の回避を行って
いる(外乱トルク・速度推定オブザーバの推定誤差に関
する解析:島田明,T.IEE Japan,Vol.
113−D,No.7,‘93参照)。図5はそのよう
な従来の制御装置A0 のブロック線図を示す。図中,
A,B,Cは制御対象1の状態係数であり,Fはオブザ
ーバ3のゲインである。オブザーバ3では,制御対象1
の入力値uを入力とするモデルを構成し,エンコーダ2
からの出力値yとモデルの出力値との差をとり,ゲイン
Fを介してフィードバックしている。その信号により,
モデルを修正し,オブザーバ3に制御対象1と同じ動特
性を持たせるようにしている。
2. Description of the Related Art When position and speed data of a controlled object is sampled by an encoder attached to the controlled object, these data become stepwise data depending on the resolution of the encoder. Therefore, if these data are directly used as the input of the controller, the controller performance is limited and the desired control performance cannot be obtained. Therefore, an observer is installed between the encoder and the controller to estimate the actual position and speed data of the controlled object. In this case, if the model is perfect, the observer can obtain an estimated value that is almost the same as the actual data, so that data with higher accuracy than the actual resolution can be sent to the controller. However, in general, the model has parameter errors and parameter fluctuations, and disturbances also enter, so there is a problem that the estimation accuracy by the observer deteriorates. On the other hand, conventionally, the above problem is avoided by increasing the convergence gain or incorporating a disturbance estimation observer (Analysis on estimation error of disturbance torque / speed estimation observer: Akira Shimada, T. Japan Japan, Vol.
113-D, No. 7, '93). FIG. 5 shows a block diagram of such a conventional controller A 0 . In the figure,
A, B, and C are state coefficients of the controlled object 1, and F is a gain of the observer 3. Observer 3 controls 1
The input value u of
The difference between the output value y from y and the output value of the model is calculated and fed back via the gain F. By that signal,
The model is modified so that the observer 3 has the same dynamic characteristics as the controlled object 1.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
制御装置A0 では,次のような問題があった。 (1)モデルが不完全であって,かつ,低速で動いてい
るような場合には,エンコーダ2からのパルスが散発的
になり,十分な位置,速度データがオブザーバ3に入力
されないため実データの推定値がふらつく。これはむだ
時間の変動によるもので,例えばモータ制御において低
速度で動かす場合の振動の原因になる。オブザーバ3で
は,むだ時間を考慮しているものの,状態予測における
むだ時間は一定のものである。従って,むだ時間が変動
したときには,対応できない。 (2)また,エンコーダ2から得られる速度データは位
置データの変化量から算出されるものであり,このため
位置データと速度データのむだ時間は異なることから,
その対応も不可能である。 第1の発明は,このような従来の技術における課題を解
決するために,制御装置を改良し,むだ時間が変化する
場合であっても,制御系の状態予測においてその影響を
殆ど受けることがない制御装置の提供を目的(第1の目
的)とするものである。
The conventional control device A 0 as described above has the following problems. (1) When the model is incomplete and moving at a low speed, the pulses from the encoder 2 become sporadic, and sufficient position and speed data are not input to the observer 3 The estimated value of fluctuates. This is due to fluctuations in dead time, which causes vibration when moving at low speed in motor control, for example. Although the observer 3 considers the dead time, the dead time in the state prediction is constant. Therefore, when the dead time fluctuates, it cannot be dealt with. (2) Further, the speed data obtained from the encoder 2 is calculated from the amount of change in the position data, and therefore the dead time between the position data and the speed data is different,
That is also impossible. In order to solve such a problem in the related art, the first invention is improved in the control device, and even when the dead time changes, the influence is almost always exerted in the state prediction of the control system. The purpose (first purpose) is to provide a control device which does not have such a control device.

【0004】また上記従来の制御装置A0 に外乱推定オ
ブザーバを内蔵させた場合には,次のような問題があっ
た。 (1)同一のオブザーバ3で外乱,位置,速度を同時に
推定することとなるため,それぞれの状態のオブザーバ
ゲインは互いに干渉し,それぞれを独立に設定すること
はできない。 (2)またオブザーバ3では,推定開始直後は,過渡状
態であることに加え,推定開始から最初のエンコーダ2
からのパルスが入るまでの間は,外乱推定を行わない。
このため,位置,速度の推定値は,外乱の影響を受け,
推定開始初期の段階で真値よりかなり離れてしまい,良
好な推定結果が得られない。 第2の発明は,このような従来の技術における課題を解
決するために,制御装置を改良し,制御系の状態予測に
おいて外乱の影響を殆ど受けることのない制御装置の提
供を目的(第2の目的)とするものである。
Further, when the disturbance estimation observer is built in the conventional control unit A 0 , there are the following problems. (1) Since the disturbance, the position, and the velocity are estimated simultaneously by the same observer 3, the observer gains in the respective states interfere with each other and cannot be set independently. (2) In addition, the observer 3 is in the transient state immediately after the start of the estimation, and the encoder 2
Disturbance estimation is not performed until the pulse from.
Therefore, the estimated values of position and velocity are affected by the disturbance,
At the initial stage of estimation, the value is far from the true value, and a good estimation result cannot be obtained. In order to solve such a problem in the prior art, a second invention is to improve the control device and to provide a control device which is hardly affected by disturbance in the state prediction of the control system (second Purpose)).

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために第1の発明は,制御対象への入力と,該制御対
象からの散発的なパルス出力とに基づいて該出力の実デ
ータを推定し,該推定値を用いて上記制御対象を含む制
御系の状態を予測するオブザーバを具備した制御装置に
おいて,上記出力の実データと推定値との偏差の原因で
あるむだ時間を,上記オブザーバによる状態予測結果に
基づいて補正演算することを特徴とする制御装置として
構成されている。さらには,上記散発的なパルス出力に
むだ時間の補正項を加えた値とその推定値との偏差を上
記オブザーバのゲインを介してフィードバックすること
により上記むだ時間を補正演算する制御装置である。さ
らには,上記むだ時間を上記オブザーバの状態係数及び
ゲインに取り込むと共に,該オブザーバによる状態予測
ごとに上記むだ時間を補正演算することにより上記状態
係数及びゲインを補償する制御装置である。さらには,
上記オブザーバの状態変数ごとに,上記むだ時間の補正
演算を行う制御装置である。さらには,上記オブザーバ
の極を一定に保つように該オブザーバの状態係数を変化
させる制御装置である。
In order to achieve the above-mentioned first object, a first invention is to realize the output of an output based on an input to a controlled object and a sporadic pulse output from the controlled object. In a control device equipped with an observer that estimates data and uses the estimated value to predict the state of the control system including the controlled object, the dead time that causes the deviation between the actual data of the output and the estimated value is The control device is configured to perform a correction calculation based on a result of state prediction by the observer. Furthermore, the control device corrects and calculates the dead time by feeding back the deviation between the value obtained by adding the correction term of the dead time to the sporadic pulse output and the estimated value thereof through the gain of the observer. Further, the control device compensates the state coefficient and the gain by incorporating the dead time into the state coefficient and the gain of the observer and correcting and calculating the dead time for each state prediction by the observer. Furthermore,
This is a control device for performing the correction calculation of the dead time for each state variable of the observer. Furthermore, it is a control device that changes the state coefficient of the observer so as to keep the poles of the observer constant.

【0006】さらには,上記オブザーバに外乱推定機構
を付加した制御装置である。上記第2の目的を達成する
ために第2の発明は,制御対象への入力と,該制御対象
からの散発的なパルス出力とに基づいて該出力の実デー
タを推定し,該推定値を用いて上記制御対象を含む制御
系の状態を予測するオブザーバを具備した制御装置にお
いて,上記オブザーバに外乱推定機構を付加すると共
に,上記出力の実データと推定値との偏差の原因である
むだ時間を,上記オブザーバによる状態予測結果に基づ
いて補正演算する際に,上記外乱推定機構による外乱推
定値を上記オブザーバの状態予測機構への入力となした
ことを特徴とする制御装置として構成されている。さら
には,上記状態予測機構が,上記出力がある度に該機構
の状態の初期化,あるいは補正を行うことを特徴とする
制御装置である。さらには,上記状態予測機構が,上記
制御対象の位置と速度とを推定する制御装置である。さ
らには,上記状態予測機構が,上記制御対象の位置と速
度とのそれぞれについて予め設定された範囲を最大限と
して該位置と速度とをそれぞれ推定する制御装置であ
る。
Further, it is a control device in which a disturbance estimating mechanism is added to the observer. In order to achieve the second object, a second invention is to estimate actual data of the output based on an input to the controlled object and a sporadic pulse output from the controlled object, and calculate the estimated value. In a control device equipped with an observer for predicting the state of a control system including the controlled object, a disturbance estimation mechanism is added to the observer, and the dead time that causes the deviation between the actual data of the output and the estimated value. When the correction calculation is performed on the basis of the state prediction result by the observer, the disturbance estimation value by the disturbance estimation mechanism is input to the state prediction mechanism by the observer. . Furthermore, the control device is characterized in that the state prediction mechanism initializes or corrects the state of the mechanism each time the output is output. Furthermore, the state prediction mechanism is a control device that estimates the position and speed of the controlled object. Furthermore, the state prediction mechanism is a control device that estimates the position and the velocity of the controlled object by maximizing a preset range for each of the position and the velocity of the controlled object.

【0007】[0007]

【作用】第1の発明によれば,制御対象への入力と,該
制御対象からの散発的なパルス出力とに基づいてオブザ
ーバにより該出力の実データが推定され,該推定値を用
いて上記制御対象を含む制御系の状態が予測されるに際
し,上記出力の実データと推定値との偏差の原因である
むだ時間が,上記オブザーバによる状態予測結果に基づ
いて補正演算される。従って,むだ時間が変動する場合
でも,むだ時間による状態予測結果への影響を低減する
ことができる。さらに,上記散発的なパルス出力にむだ
時間の補正項を加えた値とその推定値との偏差が,上記
オブザーバのゲインを介してフィードバックされること
により,上記むだ時間が補正演算される。このようにし
て,むだ時間をオブザーバに取り込むことができるた
め,状態予測を正確に行うことができる。さらに,上記
むだ時間が上記オブザーバの状態係数及びゲインに取り
込まれると共に,該オブザーバによる状態予測ごとに上
記むだ時間が補正演算されることにより,上記状態係数
およびゲインが補償される。従って,上記むだ時間の補
正演算をタイムリーに行うことができる。さらに,上記
のオブザーバの状態変数ごとに,上記むだ時間の補正演
算を行えば,より正確な実データの推定演算を行うこと
ができる。さらに,上記オブザーバの極を一定に保つよ
うに該オブザーバの状態係数を変化させれば,制御系の
安定性を確保することができる。さらに,上記オブザー
バに外乱推定機構を付加すれば,制御対象のパラメータ
変動が存在する場合でも,その影響を外乱推定機構によ
り吸収し,より正確な状態予測を行うことができる。そ
の結果,むだ時間が変動する場合でも,制御系の状態予
測においてその影響を殆どなくすことができる。
According to the first aspect of the invention, the actual data of the output is estimated by the observer based on the input to the controlled object and the sporadic pulse output from the controlled object. When the state of the control system including the controlled object is predicted, the dead time that causes the deviation between the actual output data and the estimated value is corrected and calculated based on the state prediction result by the observer. Therefore, even when the dead time varies, the influence of the dead time on the state prediction result can be reduced. Further, the deviation between the value obtained by adding the correction term of the dead time to the sporadic pulse output and its estimated value is fed back via the gain of the observer, whereby the dead time is corrected and calculated. In this way, the dead time can be captured in the observer, so that the state can be predicted accurately. Further, the dead time is incorporated into the state coefficient and gain of the observer, and the dead time is corrected and calculated for each state prediction by the observer, whereby the state coefficient and gain are compensated. Therefore, the dead time correction calculation can be performed in a timely manner. Furthermore, if the dead time correction calculation is performed for each state variable of the observer, a more accurate estimation calculation of actual data can be performed. Further, if the state coefficient of the observer is changed so as to keep the pole of the observer constant, the stability of the control system can be secured. Furthermore, if a disturbance estimation mechanism is added to the observer, even if there is a parameter fluctuation of the controlled object, the influence can be absorbed by the disturbance estimation mechanism and more accurate state prediction can be performed. As a result, even if the dead time fluctuates, its influence can be almost eliminated in the state prediction of the control system.

【0008】第2の発明によれば,上記オブザーバに外
乱推定機構が付加されると共に,上記出力の実データと
推定値との偏差の原因であるむだ時間を,上記オブザー
バによる状態予測結果に基づいて補正演算するに際し、
まず上記外乱推定機構による外乱推定値が独立して演算
される。そして,この演算値が上記オブザーバの状態予
測機構に入力されて,ここで外乱以外の状態推定演算が
なされる。従って,上記外乱推定機構と上記状態予測機
構との相互干渉をなくすことができる。さらに,上記状
態予測機構が,上記出力がある度に該機構の状態の初期
化,あるいは補正を行うこととすれば,上記出力が上記
状態予測機構に取り込まれた時点での状態推定誤差が小
さくなるため,状態推定における収束速度を増大させる
ことができる。さらに,上記状態予測機構が,上記制御
対象の位置と速度とのそれぞれについて予め設定された
範囲を最大限として該位置と速度とをそれぞれ推定する
こととすれば,過渡状態である推定開始直後の位置,速
度の推定誤差が低減される。また,パラメータ変動等の
非定常外乱に対して,推定値と真値とがかけ離れた値と
なるのを防止することができる。その結果,制御系の状
態予測において外乱の影響を殆どなくすことができる。
According to the second aspect of the present invention, the disturbance estimating mechanism is added to the observer, and the dead time which causes the deviation between the actual data of the output and the estimated value is calculated based on the result of the state prediction by the observer. When performing correction calculation with
First, the estimated disturbance value is independently calculated by the disturbance estimation mechanism. Then, this calculated value is input to the state prediction mechanism of the observer, and the state estimation calculation other than the disturbance is performed here. Therefore, mutual interference between the disturbance estimation mechanism and the state prediction mechanism can be eliminated. Further, if the state predicting mechanism initializes or corrects the state of the mechanism each time the output is present, the state estimation error at the time when the output is taken into the state predicting mechanism is small. Therefore, the convergence speed in state estimation can be increased. Furthermore, if the state prediction mechanism estimates the position and the velocity by maximizing the preset ranges for the position and the velocity of the controlled object, respectively, the state immediately after the start of the estimation, which is the transient state, is estimated. Position and velocity estimation errors are reduced. Further, it is possible to prevent the estimated value and the true value from being values far apart from each other with respect to unsteady disturbance such as parameter fluctuation. As a result, the influence of disturbance can be almost eliminated in predicting the state of the control system.

【0009】[0009]

【実施例】以下添付図面を参照して,本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に,図1は第1の発明の一実施例(第1の実施例)に係
る制御装置A1 の概略構成を示すブロック線図,図2は
制御装置A1 に外乱推定オブザーバを付加した場合(A
1 ′)の概略構成を示すブロック線図,図3は第2の発
明の一実施例(第2の実施例)に係る制御装置A2 の概
略構成を示すブロック線図,図4は制御装置A2 におい
て状態を初期化する場合の動作手順を示すフロー図であ
る。尚,前記図5に示した従来の制御装置A0 の一例に
おける概略構成を示すブロック線図と共通する要素には
同一符号を使用する。 〈第1の発明〉図1に示すごとく,第1の発明の一実施
例(第1の実施例)に係る制御装置A 1 は,制御対象1
への入力uと,制御対象1に取り付けたエンコーダ2か
らの散発的なパルス出力yとに基づいて出力の実データ
を推定し,その推定値を用いて制御対象1を含む制御系
の状態を予測するオブザーバ3′を具備している点で従
来例と同様である。しかし,本第1の実施例では,上記
出力yの実データと推定値との偏差の原因であるむだ時
間を,オブザーバ3′による状態予測結果に基づいて補
正演算する点で従来例と異なる。 以下,本装置A1
動作の基本原理について述べるとともに,さらに構成を
具体化する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Examples will be described to provide an understanding of the present invention. In addition,
The following example is an example embodying the present invention.
It does not limit the technical scope of Ming. here
In addition, FIG. 1 relates to an embodiment (first embodiment) of the first invention.
Control device A12 is a block diagram showing the schematic configuration of
Control device A1When a disturbance estimation observer is added to (A
1′) Is a block diagram showing the schematic configuration, and FIG.
Control device A according to one embodiment (second embodiment) of the present invention2Of
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration, and FIG.2smell
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure for initializing a state by
It Incidentally, the conventional control device A shown in FIG.0In one example
Elements common to the block diagram showing the schematic configuration in
Use the same symbols. <First Invention> One embodiment of the first invention as shown in FIG.
Control device A according to example (first embodiment) 1Is the controlled object 1
Input u to the control object 1 and the encoder 2 attached to the controlled object 1
Actual data of output based on sporadic pulse output y
Is estimated and the estimated value is used to control the system including the controlled object 1.
Is equipped with an observer 3'that predicts the state of
It is similar to the conventional example. However, in the first embodiment, the above
Dead time that causes the deviation between the actual data of the output y and the estimated value
Based on the result of state prediction by the observer 3 '.
This is different from the conventional example in that a positive operation is performed. Hereafter, this device A1of
The basic principle of operation is described and the configuration is further
Materialize.

【0010】ここでは,例えばモータの制御において本
装置A1 を構成するものとする。モータの運動方程式を
次式で表す。
Here, it is assumed that the present apparatus A 1 is constructed in the control of a motor, for example. The equation of motion of the motor is expressed by the following equation.

【数1】 ただし,mは質量,bは粘性,uは入力,wは外乱,x
1 (及び後述するx2)は位置を示す。また,tは時
間,ドット(・)は1次の時間微分,ツードット(・
・)は2次の時間微分を示す(以下,同様)。このよう
なシステム(制御系に相当)の状態空間表現は次のよう
になる。
[Equation 1] Where m is mass, b is viscosity, u is input, w is disturbance, x
1 (and x 2 described later) indicates the position. Also, t is time, dot (.) Is the first-order time derivative, and two dots (.
・) Indicates the second-order time derivative (hereinafter the same). The state space representation of such a system (corresponding to the control system) is as follows.

【数2】 ここで,A,B,Cは状態係数,x(t)は状態であ
る。このうち,状態x(t)は未知であるので,オブザ
ーバ3′を用いて状態x(t)を推定する。しかし,出
力y(t)が観測できないので,通常のオブザーバは構
成できない。そこで,L時間先の状態z(t)=x(t
+L)を考えると,次のようになる。
[Equation 2] Here, A, B, and C are state coefficients, and x (t) is a state. Of these, the state x (t) is unknown, so the state x (t) is estimated using the observer 3 '. However, since the output y (t) cannot be observed, a normal observer cannot be constructed. Therefore, the state after L time z (t) = x (t
Considering + L), it becomes as follows.

【数3】 (Equation 3)

【0011】これより,出力y(t)は次式で与えられ
る。
From this, the output y (t) is given by the following equation.

【数4】 ここで,出力y(t)に補正項を加えた値yL (t)を
考える。
[Equation 4] Here, consider a value y L (t) obtained by adding a correction term to the output y (t).

【数5】 すると,次のような新たなシステムが得られる。(Equation 5) Then, the following new system is obtained.

【数6】 (Equation 6)

【0012】従って,ここではCe-AL が新たな状態係
数となる。本装置A1 では,図1に示すように上記散発
的なパルス出力の実データy(t)にむだ時間Lの補正
項を加えた値yL (t)と,その値yL (t)の推定値
との偏差をオブザーバ3′のゲインEを介してフィード
バックすることにより無駄時間Lを補正演算する。この
ようにして,いわゆるむだ時間適応型オブザーバが構成
され,むだ時間Lをオブザーバ3′に取り込むことがで
きるため,状態予測(推定)を正確に行うことができ
る。尚,むだ時間Lが十分小さければ補正項を省略でき
るが,その場合は従来装置A0 と同様のオブザーバ3が
構成される。さらに,むだ時間Lをオブザーバ3′の状
態係数Ce-AL 及びゲインEに取り込むと共に,オブザ
ーバ3′による状態予測ごとにむだ時間Lを補正演算す
ることにより,状態係数及びゲインを補償する。従来装
置A0 のオブザーバ3ではオブザーバゲインFは固定さ
れていたが,本装置A1 では,オブザーバ計算が行われ
るたびにむだ時間Lが変更され,オブザーバゲインEは
変わる。従って,むだ時間が変動する場合でも,その時
刻のむだ時間が補償され,むだ時間による推定値のふら
つきが低減される。
Therefore, Ce- AL becomes a new state coefficient here. In this device A 1 , as shown in FIG. 1, a value y L (t) obtained by adding a correction term for the dead time L to the sporadic pulse output actual data y (t) and the value y L (t) The dead time L is corrected and calculated by feeding back the deviation from the estimated value of 1 through the gain E of the observer 3 '. In this way, a so-called dead time adaptive observer is configured, and the dead time L can be taken into the observer 3 ', so that the state prediction (estimation) can be performed accurately. If the dead time L is sufficiently small, the correction term can be omitted, but in that case, the observer 3 similar to the conventional device A 0 is constructed. Further, the dead time L is incorporated into the state coefficient Ce- AL and the gain E of the observer 3 ', and the dead time L is corrected and calculated for each state prediction by the observer 3', so that the state coefficient and the gain are compensated. In the observer 3 of the conventional apparatus A 0 , the observer gain F is fixed, but in the present apparatus A 1 , the dead time L is changed and the observer gain E is changed every time the observer calculation is performed. Therefore, even if the dead time changes, the dead time at that time is compensated, and the fluctuation of the estimated value due to the dead time is reduced.

【0013】さらに,本装置A1 ではオブザーバ3′の
状態変数z(t)ごとにむだ時間Lの補正演算を行え
ば,複数の状態変数に対してそれぞれに求まるむだ時間
が存在する場合においても,それぞれについてむだ時間
を正確に演算することができる。例えば,エンコーダ2
より得られる速度データは位置の偏差から算出されてい
るため,厳密には位置データと速度データのむだ時間は
異なる。これらのデータはオブザーバ3′の入力として
入ってきたとしても,それぞれのむだ時間を補正演算し
ながら状態予測を行うことができることになり,より正
確な位置,速度データの推定値を求めることができるの
である。
Further, in the present apparatus A 1 , if the dead time L is corrected for each state variable z (t) of the observer 3 ', even if there is a dead time determined for each of a plurality of state variables. , The dead time can be calculated accurately for each. For example, encoder 2
Strictly speaking, since the speed data obtained is calculated from the deviation of the position, the dead time between the position data and the speed data is different. Even if these data come in as inputs to the observer 3 ', it is possible to perform state prediction while correcting and calculating each dead time, and more accurate position and velocity data estimation values can be obtained. Of.

【0014】ここで位置のむだ時間をL1 ,速度のむだ
時間をL2 とすると,状態係数Ce -AL は次のようにな
る。
Here, the dead time of the position is L1, Speed is waste
Time to L2Then, the state coefficient Ce -ALIs as follows
It

【数7】 従って,オブザーバ3′は次のように構成すればよい。(Equation 7) Therefore, the observer 3'may be constructed as follows.

【数8】 ここでDは新たな状態係数,ハット記号(^)は推定値
を示す。また,ここでは状態係数Dがむだ時間の変動に
かかわらず漸近安定になるようにゲインEを選ばなけれ
ばならない。例えば状態係数Dの固有値をλ1 ,λ2
λ3 としたい場合は,ゲインEを次のように選ぶことに
よって達成できる。
(Equation 8) Here, D is a new state coefficient, and the hat symbol (^) is an estimated value. Further, here, the gain E must be selected so that the state coefficient D becomes asymptotically stable regardless of the variation of the dead time. For example, the eigenvalues of the state coefficient D are λ 1 , λ 2 ,
The case where λ 3 is desired can be achieved by selecting the gain E as follows.

【数9】 このオブザーバ3′は位置データと速度データとを入力
としていたが,位置データのみを入力とするオブザーバ
を構成することもできる。この場合は,次のようにオブ
ザーバを構成すればよい。
[Equation 9] Although the observer 3'has the position data and the velocity data as inputs, it is also possible to configure an observer having only the position data as an input. In this case, the observer may be configured as follows.

【数10】 このときの状態係数Dの固有値をλ1 ,λ2 ,λ3 とし
たい場合は,ゲインEを次のようにすればオブザーバの
極を任意に配置できる。
[Equation 10] If the eigenvalues of the state coefficient D at this time are λ 1 , λ 2 , and λ 3 , the observer poles can be arbitrarily arranged by setting the gain E as follows.

【数11】 従って,上記オブザーバ3′の極を一定の保つようにオ
ブザーバの状態係数Dを変化させれば,オブザーバの安
定性を確保することができる。
[Equation 11] Therefore, if the state coefficient D of the observer is changed so as to keep the pole of the observer 3'constant, the stability of the observer can be secured.

【0015】さらに,本装置A1 のオブザーバ3′に従
来例と同様の外乱推定オブザーバを内蔵させる(外乱推
定機構を付加する)ことも考えられる。これは,一般に
速度や位置などを推定するオブザーバにおいては,制御
対象のパラメータ変動(慣性変動など)が存在する場
合,正確に速度や位置などを推定できなくなるので,そ
のような場合に対処する必要があるからである。そこ
で,汎用性を持たせるためにオブザーバ3′に外乱推定
オブザーバを内蔵させることにより,それら変動の影響
を吸収することができ,より正確な状態予測を行うこと
ができる。その結果,第1の実施例ではいずれもむだ時
間が変動する場合でも,状態予測においてその影響を殆
ど無くすことができる制御装置を得ることができる。
Further, it is conceivable to incorporate a disturbance estimation observer similar to the conventional example (addition of a disturbance estimation mechanism) to the observer 3'of the apparatus A 1 . This is because in an observer that estimates speed and position, it is generally impossible to accurately estimate speed and position when there are parameter fluctuations (such as inertial fluctuations) to be controlled, so it is necessary to deal with such cases. Because there is. Therefore, by incorporating a disturbance estimation observer in the observer 3'to provide versatility, it is possible to absorb the influence of these fluctuations and perform more accurate state prediction. As a result, in the first embodiment, even if the dead time changes, it is possible to obtain the control device that can almost eliminate the influence in the state prediction.

【0016】〈第2の発明〉図2は上記装置A1 のオブ
ザーバ3′に外乱推定オブザーバを内蔵させた場合(A
1 ′)を示す。同装置A1 ′においては,エンコーダ2
の出力yと実データとの間にむだ時間Lが存在するよう
な低速度域では,制御対象1の駆動に必要な入力uは,
外乱に比べて非常に小さい。また上記装置A1 ′のオブ
ザーバ3′は上記第1の実施例で示したような指数関数
を含むむだ時間モデルのオブザーバであるため,その推
定値は外乱に対して敏感である。しかもオブザーバ3′
は従来例と同様に外乱,位置,速度を同時に推定してい
るので,外乱が正確に推定しきれなかった場合は,位
置,速度の推定値が外乱の影響を受けてふらつき,特
に,外乱の推定誤差が大きい場合は推定値が発振するこ
ともありうる。
<Second Invention> FIG. 2 shows a case in which a disturbance estimation observer is built in the observer 3'of the device A 1 (A
1 ') is shown. In the device A 1 ′, the encoder 2
In a low speed range in which there is a dead time L between the output y and the actual data, the input u required for driving the controlled object 1 is
Very small compared to the disturbance. Since 'the observer 3 of' the apparatus A 1 is observer dead time model including exponential function as shown in the first embodiment, the estimated value is sensitive to disturbances. Moreover, observer 3 '
Since the disturbance, the position, and the velocity are estimated at the same time as in the conventional example, if the disturbance cannot be estimated accurately, the estimated values of the position and the velocity fluctuate due to the influence of the disturbance. If the estimation error is large, the estimated value may oscillate.

【0017】かかる事態を回避すべくなされたのが,次
に示す第2の発明である。図3に示す如く,第2の発明
の一実施例(第2の実施例)にかかる制御装置A 2 は,
制御対象1への入力uと,制御対象1に取り付けたエン
コーダ2からの散発的なパルス出力yとに基づいて出力
の実データを推定し,その推定値を用いて制御対象1を
含む制御系の状態を予測するオブザーバ3′を具備して
いる点で従来例及び上記第1の実施例と同様である。し
かし,本第2の実施例では,オブザーバ3′に外乱推定
オブザーバ3a ′(外乱推定機構に相当)を付加すると
共に,上記出力yの実データと推定値との偏差の原因で
あるむだ時間を,オブザーバ3′による状態予測結果に
基づいて補正演算する際に,外乱推定オブザーバ3a
による外乱推定値をオブザーバ3′の状態推定オブザー
バ3b ′(状態予測機構に相当)への入力となした点で
従来例と異なる。以下,本装置A2 の動作の基本原理に
ついて述べると共に,さらに構成を具体化する。
In order to avoid such a situation,
It is a second invention shown in. As shown in FIG. 3, the second invention
Control device A according to one embodiment (second embodiment) 2Is
The input u to the controlled object 1 and the encoder attached to the controlled object 1
Output based on sporadic pulse output y from coder 2
Of the actual data of the control target 1
With an observer 3'for predicting the state of the control system including
This is the same as the conventional example and the first embodiment described above. Shi
However, in the second embodiment, the disturbance estimation is performed in the observer 3 '.
Observer 3aIf ′ (corresponding to the disturbance estimation mechanism) is added,
Both cause the deviation between the actual data of the output y and the estimated value.
The dead time is used as the result of state prediction by the observer 3 '.
The disturbance estimation observer 3a
The disturbance estimation value by the observer 3'state estimation observer
Ba 3b′ (Corresponding to the state prediction mechanism)
Different from the conventional example. Hereafter, this device A2To the basic principle of operation
In addition to describing it, the configuration will be further specified.

【0018】ここでは,例えばモータの制御において本
装置A2 を構成するものとする。モータの運動方程式を
次式で表す。
Here, it is assumed that the device A 2 is constructed in the control of a motor, for example. The equation of motion of the motor is expressed by the following equation.

【数12】 ただし,mは質量,bは粘性,uは入力,wは外乱,x
1 (及び後述するx2)は位置を示す。また,tは時
間,ドット(・)は1次の時間微分,ツードット(・
・)は2次の時間微分を示す(以下,同様)。このよう
なシステム(制御系に相当)の状態空間表現は次のよう
になる。
(Equation 12) Where m is mass, b is viscosity, u is input, w is disturbance, x
1 (and x 2 described later) indicates the position. Also, t is time, dot (.) Is the first-order time derivative, and two dots (.
・) Indicates the second-order time derivative (hereinafter the same). The state space representation of such a system (corresponding to the control system) is as follows.

【数13】 ここで,A,B,Cは状態係数,x(t)は状態であ
る。状態x(t)は未知であるが,まず外乱推定オブザ
ーバ3a ′を用いて外乱w(t)を推定する。但し,外
乱推定オブザーバ3a ′はむだ時間を補償していない。
(Equation 13) Here, A, B, and C are state coefficients, and x (t) is a state. Although the state x (t) is unknown, first, the disturbance estimation observer 3 a ′ is used to estimate the disturbance w (t). However, the disturbance estimation observer 3 a ′ does not compensate the dead time.

【数14】 ここで,Dは新たな状態係数,ハット記号(^)は推定
値を示す。また,ここでは状態係数Dが漸近安定になる
ようにゲインFを選ばなければならない。次に,外乱w
(t)の推定値を用い,モータの位置・速度を推定する
状態推定オブザーバ3b ′への入力を次式で与える。
[Equation 14] Here, D is a new state coefficient, and the hat symbol (^) is an estimated value. Further, here, the gain F must be selected so that the state coefficient D becomes asymptotically stable. Next, disturbance w
Using the estimated value of (t), the input to the state estimation observer 3 b ′ that estimates the position and speed of the motor is given by the following equation.

【数15】 ここで波形記号(〜)は条件付けをした値を示す。この
ときのシステムの状態空間表現は次式で与えられる。
(Equation 15) Here, the waveform symbol (~) indicates a conditioned value. The state space expression of the system at this time is given by the following equation.

【数16】 [Equation 16]

【0019】このシステムに対して上記第1の実施例と
同様の手法によってむだ時間適応型オブザーバを構成す
ると,これが状態推定オブザーバ3b ′となる。
If a dead time adaptive observer is constructed for this system by the same method as in the first embodiment, this becomes the state estimation observer 3 b ′.

【数17】 ここでは,状態係数Dの条件付き値がむだ時間Lの変動
にかかわらず漸近安定になるようにゲインEを選ばなけ
ればならない。例えば,状態係数Dの条件付き値の固有
値をλ1 ,λ2 としたい場合は,ゲインEを次のように
すればオブザーバの極を任意に配置できる。
[Equation 17] Here, the gain E must be selected so that the conditional value of the state coefficient D becomes asymptotically stable regardless of the variation of the dead time L. For example, when it is desired to set the eigenvalues of the conditional value of the state coefficient D to λ 1 and λ 2 , the poles of the observer can be arbitrarily arranged by setting the gain E as follows.

【数18】 このように外乱推定オブザーバ3a ′と状態推定オブザ
ーバ3b ′とを構成することにより,両者間の相互干渉
を完全になくすことができる。従って,本装置A2 では
推定開始から外乱を推定することができ,この外乱推定
値を用いて制御対象の位置,速度といった外乱以外の状
態推定を精度よく行うことができる。さらに本装置A2
の状態推定オブザーバ3b ′に上記出力であるエンコー
ダパルスが入ってくる度にその状態の初期化,あるいは
補正を行うこととしてもよい。
(Equation 18) By thus constructing the disturbance estimation observer 3 a ′ and the state estimation observer 3 b ′, mutual interference between the two can be completely eliminated. Therefore, the apparatus A 2 can estimate the disturbance from the start of the estimation, and the disturbance estimation value can be used to accurately estimate the state other than the disturbance such as the position and speed of the controlled object. Furthermore, this device A 2
The state estimation observer 3 b ′ may be initialized or corrected each time the output encoder pulse enters.

【0020】ここでは,例えばオブザーバ3′にエンコ
ーダパルスが入ってくる度に状態推定オブザーバ3b
の状態を初期化する場合について図4を参照しつつステ
ップS1,S2,…順に説明する。オブザーバ計算が開
始されると,まず,外乱推定オブザーバ3a ′により外
乱が推定される(S1)。次に,オブザーバ3′にエン
コーダパルスが入ってきたかどうかを判定する(S
2)。エンコーダパルスがオブザーバ3′に入ってきた
場合は,位置をエンコーダ値,速度をこのエンコーダ値
と前回パルスが入ってきたときのエンコーダ値との差分
から算出した値として,それぞれ状態推定オブザーバ3
b ′の状態に代入することによって同オブザーバ3b
の状態を初期化する(S3)。エンコーダパルスがオブ
ザーバ3′に入ってこなかった場合は,そのままの状態
で位置,速度を推定する状態推定オブザーバ3b ′の計
算を行う(S4)。これにより,エンコーダパルスが状
態推定オブザーバ3b ′に取り込まれた時点での状態推
定誤差が小さくなるため,状態推定における収束速度を
増大させることができる。尚,状態推定オブザーバ
b ′の状態を初期化する代わりに適当な補正を行うこ
ととしても同様の作用効果を奏することは勿論である。
[0020] Here, for example, an observer 3 'state estimation observer whenever the incoming encoder pulses 3 b'
The case of initializing the state will be described in order of steps S1, S2, ... With reference to FIG. When the observer computation is started, first, the disturbance is estimated by the disturbance estimation observer 3 a '(S1). Next, it is determined whether or not an encoder pulse has entered the observer 3 '(S
2). When the encoder pulse enters the observer 3 ', the position estimation observer 3 is used as the position and the velocity as the value calculated from the difference between this encoder value and the encoder value when the pulse came last time.
By substituting for the state of b ′, the observer 3 b
The state of is initialized (S3). 'If that has not entered the position, the state estimation observer 3 b for estimating a velocity as it is' encoder pulses observer 3 performs the calculation of (S4). As a result, the state estimation error at the time when the encoder pulse is captured by the state estimation observer 3 b ′ becomes small, so that the convergence speed in state estimation can be increased. Needless to say, the same effect can be obtained even if appropriate correction is performed instead of initializing the state of the state estimation observer 3 b ′.

【0021】さらには,状態推定オブザーバ3b ′に制
御対象の位置と速度とのそれぞれについて予め設定され
た範囲を最大限として該位置と速度とをそれぞれ推定す
るようないわゆるリミッタ機能を付加することもでき
る。このリミッタ機能の例を以下に示す。 (1)制御対象であるモータの正転時 推定位置 > エンコーダ値+分解能 推定位置 = エンコーダ値+分解能 推定速度 = 前回パルスが入ってきたときのエンコー
ダ値の差分 推定位置 < エンコーダ値 推定位置 = エンコーダ値 推定速度 = 0 推定速度 < 0 推定速度 = 0 (2)制御対象であるモータの逆転時 推定位置 > エンコーダ値 推定位置 = エンコーダ値 推定速度 = 0 推定位置 < エンコーダ値−分解能 推定位置 = エンコーダ値−分解能 推定速度 = 前回パルスが入ってきたときのエンコー
ダ値の差分 推定速度 > 0 推定速度 = 0 これにより,過渡状態である推定開始直後の制御対象の
位置,速度の推定誤差が低減される。また,パラメータ
変動等の非定常外乱に対して,推定値と真値とがかけ離
れた値となるのを防止することができる。その結果,第
2の実施例ではいずれも制御系の状態予測おいて外乱の
影響を殆どなくすことができる。
Further, the state estimation observer 3 b ′ is provided with a so-called limiter function for estimating the position and the velocity of the controlled object by maximizing preset ranges of the position and the velocity of the controlled object, respectively. You can also An example of this limiter function is shown below. (1) Forward rotation of motor to be controlled Estimated position> Encoder value + resolution Estimated position = Encoder value + resolution Estimated speed = Difference between encoder values when a pulse came in last time Estimated position <Encoder value Estimated position = Encoder Value Estimated speed = 0 Estimated speed <0 Estimated speed = 0 (2) Reverse rotation of motor to be controlled Estimated position> Encoder value Estimated position = Encoder value Estimated speed = 0 Estimated position <Encoder value-Resolution Estimated position = Encoder value -Resolution Estimated velocity = Difference between encoder values when the previous pulse came in Estimated velocity> 0 Estimated velocity = 0 This reduces the estimation error of the position and velocity of the control target immediately after the start of estimation in the transient state. Further, it is possible to prevent the estimated value and the true value from being values far apart from each other with respect to unsteady disturbance such as parameter fluctuation. As a result, in the second embodiment, the influence of disturbance can be almost eliminated in the state prediction of the control system.

【0022】[0022]

【発明の効果】第1の発明にかかる制御装置は,上記し
たように構成されているため,むだ時間が変動する場合
でも,むだ時間による状態予測結果への影響を低減する
ことができる。さらに,上記散発的なパルス出力にむだ
時間の補正項を加えた値とその推定値との偏差が,上記
オブザーバのゲインを介してフィードバックされること
により,上記むだ時間が補正演算される。このようにし
て,むだ時間をオブザーバに取り込むことができるた
め,状態予測を正確に行うことができる。さらに,上記
むだ時間が上記オブザーバの状態係数及びゲインに取り
込まれると共に,該オブザーバによる状態予測ごとに上
記むだ時間が補正演算されることにより,上記状態係数
およびゲインが補償される。従って,上記むだ時間の補
正演算をタイムリーに行うことができる。さらに,上記
のオブザーバの状態変数ごとに,上記むだ時間の補正演
算を行えば,より正確な実データの推定演算を行うこと
ができる。さらに,上記オブザーバの極を一定に保つよ
うに該オブザーバの状態係数を変化させれば,制御系の
安定性を確保することができる。さらに,上記オブザー
バに外乱推定機構を付加すれば,制御対象のパラメータ
変動が存在する場合でも,その影響を外乱推定機構によ
り吸収し,より正確な状態予測を行うことができる。そ
の結果,むだ時間が変動する場合でも,制御系の状態予
測においてその影響を殆どなくすことができる。
Since the control device according to the first aspect of the invention is configured as described above, it is possible to reduce the influence of the dead time on the state prediction result even when the dead time changes. Further, the deviation between the value obtained by adding the correction term of the dead time to the sporadic pulse output and its estimated value is fed back via the gain of the observer, whereby the dead time is corrected and calculated. In this way, the dead time can be captured in the observer, so that the state can be predicted accurately. Further, the dead time is incorporated into the state coefficient and gain of the observer, and the dead time is corrected and calculated for each state prediction by the observer, whereby the state coefficient and gain are compensated. Therefore, the dead time correction calculation can be performed in a timely manner. Furthermore, if the dead time correction calculation is performed for each state variable of the observer, a more accurate estimation calculation of actual data can be performed. Further, if the state coefficient of the observer is changed so as to keep the pole of the observer constant, the stability of the control system can be secured. Furthermore, if a disturbance estimation mechanism is added to the observer, even if there is a parameter fluctuation of the controlled object, the influence can be absorbed by the disturbance estimation mechanism and more accurate state prediction can be performed. As a result, even if the dead time fluctuates, its influence can be almost eliminated in the state prediction of the control system.

【0023】また第2の発明にかかる制御装置では,外
乱推定機構と状態予測機構との相互干渉をなくすことが
できる。さらに,上記状態予測機構が,上記出力がある
度に該機構の状態の初期化,あるいは補正を行うことと
すれば,上記出力が上記状態予測機構に取り込まれた時
点での状態推定誤差が小さくなるため,状態推定におけ
る収束速度を増大させることができる。さらに,上記状
態予測機構が,上記制御対象の位置と速度とのそれぞれ
について予め設定された範囲を最大限として該位置と速
度とをそれぞれ推定することとすれば,過渡状態である
推定開始直後の位置,速度の推定誤差が低減される。ま
た,パラメータ変動等の非定常外乱に対して,推定値と
真値とがかけ離れた値となるのを防止することができ
る。その結果,制御系の状態予測において外乱の影響を
殆どなくすことができる。
Further, in the control device according to the second aspect of the present invention, mutual interference between the disturbance estimating mechanism and the state predicting mechanism can be eliminated. Further, if the state predicting mechanism initializes or corrects the state of the mechanism each time the output is present, the state estimation error at the time when the output is taken into the state predicting mechanism is small. Therefore, the convergence speed in state estimation can be increased. Furthermore, if the state prediction mechanism estimates the position and the velocity by maximizing the preset ranges for the position and the velocity of the controlled object, respectively, the state immediately after the start of the estimation, which is the transient state, is estimated. Position and velocity estimation errors are reduced. Further, it is possible to prevent the estimated value and the true value from being values far apart from each other with respect to unsteady disturbance such as parameter fluctuation. As a result, the influence of disturbance can be almost eliminated in predicting the state of the control system.

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

【図1】 第1の発明の一実施例(第1の実施例)に係
る制御装置A1 の概略構成を示すブロック線図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control device A 1 according to an embodiment (first embodiment) of the first invention.

【図2】 制御装置A1 に外乱推定オブザーバを付加し
た場合(A1 ′)の概略構成を示すブロック線図。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration in the case where a disturbance estimation observer is added to the control device A 1 (A 1 ′).

【図3】 第2の発明の一実施例(第2の実施例)に係
る制御装置A2 の概略構成を示すブロック線図。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control device A 2 according to an embodiment (second embodiment) of the second invention.

【図4】 制御装置A2 において状態を所期化する場合
の動作手順を示すフロー図。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure when the control device A 2 initializes a state.

【図5】 従来の制御装置A0 の一例における概略構成
を示すブロック線図。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional control device A 0 .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ,A2 …制御装置 1…制御対象 2…エンコーダ 3′…オブザーバ 3a ′…外乱推定オブザーバ(外乱推定機構に相当) 3b ′…状態推定オブザーバ(状態予測機構に相当)A 1, A 2 ... controller 1 ... controlled target 2 ... encoder 3 '... observer 3 a' ... (to the disturbance estimator) the disturbance estimation observer 3 b '... state estimation observer (corresponds to the state predictor)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象への入力と,該制御対象からの
散発的なパルス出力とに基づいて該出力の実データを推
定し,該推定値を用いて上記制御対象を含む制御系の状
態を予測するオブザーバを具備した制御装置において,
上記出力の実データと推定値との偏差の原因であるむだ
時間を,上記オブザーバによる状態予測結果に基づいて
補正演算することを特徴とする制御装置。
1. The state of a control system including the controlled object is estimated by estimating actual data of the output based on an input to the controlled object and a sporadic pulse output from the controlled object. In a controller equipped with an observer that predicts
A control device, wherein a dead time, which is a cause of a deviation between the actual data of the output and an estimated value, is corrected and calculated based on a result of state prediction by the observer.
【請求項2】 上記散発的なパルス出力にむだ時間の補
正項を加えた値とその推定値との偏差を上記オブザーバ
のゲインを介してフィードバックすることにより上記む
だ時間を補正演算する請求項1記載の制御装置。
2. The dead time is corrected and calculated by feeding back a deviation between a value obtained by adding a correction term for the dead time to the sporadic pulse output and an estimated value thereof through a gain of the observer. The control device described.
【請求項3】 上記むだ時間を上記オブザーバの状態係
数及びゲインに取り込むと共に,該オブザーバによる状
態予測ごとに上記むだ時間を補正演算することにより上
記状態係数及びゲインを補償する請求項1又は2記載の
制御装置。
3. The state coefficient and gain are compensated by incorporating the dead time into the state coefficient and gain of the observer, and correcting the dead time for each state prediction by the observer to correct the state coefficient and gain. Control device.
【請求項4】 上記オブザーバの状態変数ごとに,上記
むだ時間の補正演算を行う請求項1〜3のいずれかに記
載の制御装置。
4. The control device according to claim 1, wherein the dead time correction calculation is performed for each state variable of the observer.
【請求項5】 上記オブザーバの極を一定に保つように
該オブザーバの状態係数を変化させる請求項1〜4のい
ずれかに記載の制御装置。
5. The control device according to claim 1, wherein the state coefficient of the observer is changed so as to keep the poles of the observer constant.
【請求項6】 上記オブザーバに外乱推定機構を付加し
た請求項1〜5のいずれかに記載の制御装置。
6. The control device according to claim 1, wherein a disturbance estimation mechanism is added to the observer.
【請求項7】 制御対象への入力と,該制御対象からの
散発的なパルス出力とに基づいて該出力の実データを推
定し,該推定値を用いて上記制御対象を含む制御系の状
態を予測するオブザーバを具備した制御装置において,
上記オブザーバに外乱推定機構を付加すると共に,上記
出力の実データと推定値との偏差の原因であるむだ時間
を,上記オブザーバによる状態予測結果に基づいて補正
演算する際に,上記外乱推定機構による外乱推定値を上
記オブザーバの状態予測機構への入力となしたことを特
徴とする制御装置。
7. A state of a control system including the controlled object is estimated by estimating actual data of the output based on an input to the controlled object and a sporadic pulse output from the controlled object. In a controller equipped with an observer that predicts
A disturbance estimation mechanism is added to the observer, and when the dead time that causes the deviation between the actual output data and the estimated value is corrected and calculated based on the state prediction result by the observer, the disturbance estimation mechanism is used. A control device characterized in that the estimated disturbance value is input to a state prediction mechanism of the observer.
【請求項8】 上記状態予測機構が,上記出力がある度
に該機構の状態の初期化,あるいは補正を行うことを特
徴とする請求項7記載の制御装置。
8. The control device according to claim 7, wherein the state predicting mechanism initializes or corrects the state of the mechanism each time the output is output.
【請求項9】 上記状態予測機構が,上記制御対象の位
置と速度とを推定する請求項7又は8記載の制御装置。
9. The control device according to claim 7, wherein the state prediction mechanism estimates the position and speed of the controlled object.
【請求項10】 上記状態予測機構が,上記制御対象の
位置と速度とのそれぞれについて予め設定された範囲を
最大限として該位置と速度とをそれぞれ推定する請求項
7〜9のいずれかに記載の制御装置。
10. The state predicting mechanism estimates a position and a velocity of the controlled object by maximizing a preset range for the position and the velocity of the controlled object, respectively. Control device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003189658A (en) * 2001-12-12 2003-07-04 Yaskawa Electric Corp Leakage compensating motor controller
JPWO2006046500A1 (en) * 2004-10-29 2008-05-22 学校法人慶應義塾 Remote control system for transmitting and receiving signals via a communication path having a communication delay

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