JPS62184503A - 離散時間制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

発明の分野 発明の概要 発明の背景 発明の目的 発明の構成と効果 実施例の説明 実施例の構成（第１図） 定常状態での制御（第２図） 過渡状態での制御（第３，４図） 本実施例の動作（第５，６図） 〔発明の分野〕 本発明は連続時間制御対象に対する離散時間制御装置に
関し、特に定常状態で再びパラメータを推定してモデル
を算出する際の動作に特徴を有する離散時間制御装置に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は連続時間制御対象を制御する制御装置であって
、通常の制御時には制御対象に対して二値スイッチング
による操作をサンプリング間隔毎に行うと共に、過去の
制御量、操作量に基づいて制御対象のモデルのパラメー
タを推定し将来の数ステップにわたる操作量をそのモデ
ルに与えた”ときにその応答として予測される制御量シ
ーケンスを推定し、最適の制御量となるように連続時間
制御対象を制御する離散時間型オンオフ適応制御機能を
用い、定常状態においてパラメータの再設定が必要なと
きには適応制御を一旦停止し、励振信号出力手段より所
定時間同一値を保つ励振信号によって操作を行い目標値
と制御量とを異ならせた後再び適応制御を行ってモデル
のパラメータを推定することにより定常状態からモデル
の正確なバラ゛メータを推定して離散時間型オンオフ適
応制御を行うようにしたものである。

〔発明の背景〕

プラスティック加工・工業炉・化学プラント等のプロセ
ス制御にはＰＩＤ制御装置が広く用いられている。この
ような制御装置を用いて制御対象を正しく制御するには
ＰＩＤパラメータを正しく設定する必要があるが、ＰＩ
Ｄパラメータのチューニングは現場のオペレータの経験
によるところが大きく、制御対象の特性が大きく変化し
たときにはこのパラメータを適切に設定することが困難
であった。そこで従来よりステップ応答法や限界感度法
を用いたオートチューニングｐｒＤｔｌＩＩＪｆｉｌｌ
装置が提案されているが、チューニングのためにあらか
じめ設定対象を立上げ動作させる必要があり、立上り時
や設定値変更の応答性と定常状態の安定性とを両立させ
ることは困難であった。

一方連続量の制御対象に対して安価で堅牢な二値スイッ
チングアクチュエータを用いるという要請から、離散時
間型オンオフ・スイッチング適応制御装置（アダプティ
ブスイッチングコントロール二以下ＡＳＣという）が提
案されている（特願昭５９−１１３７８１号）。このＡ
ＳＧは温度制御等の比較的時定数の大きい制御対象に対
して、従来のＰＩＤコントローラに比べて立上り特性や
外乱に対する整定性、において極めて優れていることが
知られている。

しかしながらこのような従来の適応制御装置では、外部
から雑音が加わったり停電等によって推定したパラメー
タが失われた場合には、再びパラメータを推定して離散
時間型モデルを構成する必要がある。しかしながら定常
状態では操作量に対する制御量の変化が少なくモデルを
推定することが困難であった。従って従来ではパラメー
タが失われた場合に、マニュアル操作によって操作量を
変え制御対象の制御量を変化させて目標値から異ならせ
再び適応制御を行ってパラメータを推定することが行わ
れているが、操作が複雑になるという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は連続時間制御対象に対する制御装置であって、
Ａ３０機能を用いて制御対象を制御すると共に、パラメ
ータの再推定を必要とする場合には複雑なマニュアル操
作を要することなく自動的に正確なパラメータを推定し
て適応制御を続けることができる離散時間型制御装置を
提供することを目的とする。

〔発明の構成と効果〕

本発明は連続時間制御対象を制御する離散時間制御装置
であって、連続時間制御対象の制御量を所定のサンプリ
ング間隔毎に検知するサンプリング検知手段と、連続時
間制御対象に対して二値のスイッチングによる操作をサ
ンプリング間隔毎に行う二値スイッチングアクチュエー
タと、連続時間制御対象の離散時間型モデルを用い、該
モデルを制御対象に適応させるためモデルのパラメータ
を二値スイッチングアクチュエータへの操作量とサンプ
リング検知手段より検知された制御量とに基づいてサン
プリング間隔毎に推定、更新し、いくつかのサンプリン
グ間隔に渡って取り得る可能な操作量シーケンスが離散
時間型モデルに与えられたときにその応答として予測さ
れる複数のサンプリング間隔に渡る予測された複数の制
御量シーケンスを選択して二値スイッチングアクチュエ
ータに対する操作量を決定する離散時間型適応オンオフ
制御手段と、離散時間型モデルのパラメータの再設定要
求に基づいて離散時間型適応オンオフ制御手段の出力を
所定時間同一値を保つ励振信号に切換えて二値スイッチ
ングアクチュエータを駆動する励振信号出力手段と、を
具備することを特徴とするものである。

このような特徴を有する本発明によれば、離散時間型適
応オンオフ制御手段によって制御対象に対して制御を行
うと共に、定常状態でパラメータの再推定が必要な場合
には励振信号を発生させて制御対象に加えてパラメータ
を推定している。従って制御量を一旦目標値から大幅に
異ならせることができ、異なった状態からパラメータを
推定して離散時間型モデルを算出するため、正確なパラ
メータ推定が困難な定常状態からでもパラメータを正確
に推定することができる。従って以後の適応制御を正確
に行えるという効果を有する。

〔実施例の説明〕

（実施例の全体構成） 第１図は本発明の一実施例による離散時間制御装置の概
念的構造を示すブロック図である。離散時間型オンオフ
・スイッチング適応制御は二要素、即ちパラメータ推定
と予測スイッチング・オンオフ制御とから成り立ってい
る。制御対象１は例えば加熱炉とし、アクチュエータ２
によって操作量が加えられる。アクチュエータ２は例え
ば加熱手段でありリレー等によりオンオフ制御される。

又制御対象１の温度等の制御量が一定のサンプリング間
隔Ｔ毎にセンサ等のサンプリング手段３より取出される
。ここではパラメータ推定のために等時間間隔Ｔで測定
された制御量Ｙ　（ｋｌと実際の制御対象１に加えられ
る操作量Ｕ　（ｋ）とが用いられる。

そしてこられの値Ｙ（ｋｌ、　Ｕ（ｋｌから、動作開始
時点における操作量と制御量の基準値Ｕｏ　　（＝Ｏ）
及びＹｏ　　（＝Ｙ（ｏｌ）の直流成分を減じて制御量
と操作量を次式で表す。

ｙ（ｋ）−Ｙ（ｋｌ−Ｙ。

ｕ　（ｋｌ　＝　Ｕ　（ｋｌ　−Ｕ　ｏ　　　　　　　
　　　−−−−−−＋１１ここでｋは時間を離散的に表
すためのパラメータであって、時間はサンプリング間隔
Ｔを用いてｋ・Ｔ　（ｋ＝　０　、　１　、　２−−−
−−−）で表される。これらの操作量ｕ　（ｋｌと制御
量ｙｆｋ）がパラメータ推定ブロック４において用いら
れ、制御対象の離散時間型モデル５が決定される。この
離散時間型モデルは次式で与えられる。

ここでＧは制御対象の伝達関数、ｚ−ｄは無駄時間式で
与えられる。ここで“は推定された値であることを表し
ている。

Ａ　（ｚ−’）　−１＋ａｌ　−ｚ−１十−、−−−−
−、＋ａｙＢ　ｚ−”Ｂ　　（ｚ　−’）　　＝ｂｌ　
・ｚ−’−’十−−−−＋ｂｎ　−ｚ　−”−’ａｌ、
−−−−−−−＋　ａｎｓ　ｂｌ＋　−−−−−−−＊
　ｂｎがパラメータ推定ブロック４により推定されるべ
きパラメータである。

モデルの次元ｎ及び無駄時間ｄ−Ｔのステップ数ｄは制
御されるべき制御対象により適宜選択される。

時間に−Ｔにおける離散時間型モデル５はパラメータａ
　ｌ　、　　ｂｌ　　（１−１＋　’−−−−−−−’
＋　　ｎ）及びｕｉ（ｉ　＝　（ｋ−ｎ−ｄ＋１）　、
　−−−−−−−、（ｋ−ｄ））及びｙｉ（ｉ　−（ｋ
−ｎ＋　１　）　、−−−−・−１ｋ）により完全に記
述される。

第２図＋ａ）は時間に−Ｔにおける離散時間型モデル５
を記述するための操作量ｕｉと制御量ｙｉとを同一時間
軸上に示したものである。これらのパラメータａｉ、ｂ
ｉ及び操作量ｕｉ、制御量ｙｉはベクトルの形で次のよ
うに記述される。記号−はベクトルであることを表して
いる。

パラメータ・ベクトル ＝　（ａｌ−−−−−−’ａｎ　ｌ　ｂｌ−−−−−−
ｂｎ）”　　　　−−−−（４）信号ベクトル ｘ　（ｋｌ１）　＝　（−ｙ　（ｋｌ−−−−−−−−
ｙ　（ｋ−ｎ＋　１　）ｌ　ｕ　（ｋ−ｄ）　−−−−
−−−ｕ　（ｋ−ｄ−ｎ＋　１　））”−・−１５） 次にこのパラメータ推定法について説明する。

パラメータの推定は例えば逐次最小２乗推定法番こよっ
て行われ、損失関数のいわゆる方程式残差ｅ（ｋｌを最
小にすることにより実現される。

ｅ　（ｋｌ＝　３１　（ｋ）　−ｘＴ（ｋｌ　・ｅ　（
ｋ−１）　　　　−−−−−−−（７１パラメータ・ベ
クトルＬの逐次推定は、補正項即ち方程式残差ｅ　（ｋ
ｌと補正ベクトル１（ｋ）との積を１つ前のパラメータ
・ベクトル１Ｌ（ｋ−１）に加えることにより実行され
る。即ち逐次推定方程式は次式で与えられる。

補正ベクトル１（ｋ）はスカシ（第（１０）式）とパラ
メータ残差の正規化された共分散行列（第（１１）式）
とを含む。

；Ｏ〈ρ≦１　　　−−−−−（１０）ヱ淋）＝（±−
１（ｋｌ・入”　（ｋ）　）　　・Ｐ　（ｋ−１）／ρ
（±＝単位行列） 第（１０）式及び（１１）式の適応係数ρはデータの重
みを表すものであり、このρによって過去の測定値より
も現在のデータの方が大きく評価される。ρ〈１のよう
にρを選択するとパラメータがより大幅に変更される。

このようにしてパラメータ変更の余裕がより大きくなり
、時間的に変化する制御対象への追従がより容易になる
。

このパラメータ推定の一般的な記述は次の文献に示され
ている。

λｓｔｒ；ｍ　／　Ｅｙｋｈｏｆｆ　ｒシステム同定法
」−実測Ｓｙｓｔｅｍ　　ＩｄｅｎＨｆｉｃａｔｉｏｎ
　　−Ａ　　５ｕｒｖｅｙ　）　　ＪＡｕｔｏｍａｔｉ
ｃａ　　、　　Ｖｏｌ、７＋　　ｐｉｌ＋、　　１２３
−１６２＋ＰｅｒｇａｍｏｎＰ　ｒｅｌｌ！！＋　１９
７１　　及びＶ、　５ｔｒｅｊｃ　　ｒ最小２乗パラメ
ータ推定法（Ｌｅａｓｔ　　５ｑｕａｒｅｓ　　Ｐａｒ
ａｍｅｔｅｒＥｓｔｉｍａｔｉｏｎ　）　Ｊ　Ａｕｔｏ
ｍａｔｉｃａ　１Ｖｏ１．１６　＋　ｐｐ。

５３５−５５０．　　Ｐ　ｅｒｇａｍｏｎ　　Ｐ　ｒｅ
ｓｓ、　　１９８０゜このようにして得られた離散時間
型モデル５は次の予測オンオフ・スイッチング制御にお
いて次のサンプリング間隔で制御対象１に与えるオンオ
フ操作量を決定するために使用される。この離散時間型
モデル５に基づいて未来の制御量シーケンス（一連の制
御量）ｙｉが予測ブロック７によって予測される。この
制御量シーケンスＹｉ　は未来の操作量シーケンス発生
ブロック６によって発生した一連の操作量Ｕｉに対する
離散時間型モデル５の応答である。アクチュエータ２の
操作量は二つの動作レベルｕ−８とｕ、、、、しか取り
えないから、予測ステップ数をｒとすると未来の操作量
シーケンス発生ブロック６から発生するｒ個の全ての操
作量シーケンスはあらかじめわかっている。未来のｒ予
測ステップにおける２″個の操作量シーケンスは次式で
与えられる。

Ｕ　ｉ　（ｋｌ１）＝　（ｕ　（ｋｌ１）−−−−−−
ｕ　（Ｊｌ　−−−−−−ｕ　　（ｋ十ｒ））”；１≦
ｉ≦２　’　　　−−−−・−（１２）ここで ｕ　０１　ｇ　（ｕ　ＩＩＩＸＩ　　ｕ　＋＊ｉ＋ａｌ
このような操作量シーケンス−Ｕｉに対する上述の離散
時間型モデル５の応答として予測される未来の制御量シ
ーケンスＹｉは次式で与えられる。

制御量の予測は次式に示すように推定された値を用いて
計算することにより行われる。

ｙ　　（ｋｌ１）＝　　ｘ　”　　（ｋｌ１）　　・−
ρ−（ｋｌ　　　　　　　　　　　　・−−−−−−（
１４）ここで１≦ｊ≦ｄ＋ｒ このようにして導かれた予測制御量のうちｙ　（ｋｌ１
）　、　−−−−−、ｙ　（ｋｌｄ＋１）は既に決定さ
れている値に基づく予測値である。これが第２図（ｂｌ
に示す無駄時間上の予測である。又その後のｒ個の予測
ステップ内では起こりうる操作量シーケンス−見−ｉに
よって生じる全ての制御量シーケンスＹｉが第（１５）
式を計算することにより導かれる。これが第２図（ｂｌ
に示す予測時間上の予測である。

（定常状態での制御） こうして得られたＹｉ　は評価機構８に与えられ、目標
値Ｗｋと比較される。定常状態では目標値Ｗｋは一定で
あると仮定される。そして制御量シーケンスヘクトルＹ
ｉ　と比較するために必要な目標値が目標値ベクトルＷ
（ｋｌ１）として表される。

異　（ｋｌ１）　　−（ｗ　（ｋｌｄ＋２）−−−−−
−ｗ　（ｋ＋ｄ十ｒ＋　　１　　））”実際上はコスト
関数として積分演算がしばしば用いられており、そこで
は制御量と目標値との差に適当な重みをつけてその値が
最小になったときにその制御量は最適であると評価され
る。従ってオンオフ・スイッチング適応制御における予
測は次の積分演算の離散時間近位により評価される。

ここでＩ　（ｋｌｊ）はワンステンプコスト関数Ｉであ
り、例えば次式が用いられる。

Ｉ（ｋｌｊ）　−ｊ　　ｌ　　（ｙ（ｋｌｄ＋１＋ｊ）
−ｗ（ｋｌｄ＋１＋ｊ）　　ｌ（ｊ：重み）−−−−−
−−（１７） 最適操作量の選択ブロック９ではこうしてブロック６に
よって発生した未来の操作量シーケン人見ｉのうち、最
適の操作量シーケンスが選択されてスイッチ１０を介し
てブロック１１及び１２に加えられる。ブロック１１は
無駄時間要素であって、選択された最適操作量が無駄時
間ｄ−Ｔだけ遅延されてパラメータ推定ブロック４に加
えられる。

又ブロック１２は操作量Ｕ（ｋｌの保持ブロックであっ
て、次の操作量が加えられるまでアクチュエーｆｉ り２を与えられた操作量に保持するものである。

尚ブロック９の操作量選択において、目標値Ｗ（ｋ）が
一定の定常状態の制御ではマルチステンプコスト関数Ｊ
によってマルチステップ最適化が行われる。

又目標値ＷＯ［）と現在値が異なる過渡状態における制
御対象の制御では、ワンステップコスト関数■を用いた
ワンステップ最適化が行われる。そしていずれの場合に
も予測された制御量シーケンスに従って制御対象１に加
えられるべき操作量の実際の値が次のサンプリング時に
一定に保たれるが、又反対のレベルにスイッチングされ
るがが決定される。この２つの制御方式のどちらを適用
させるかは目標値シーケンス及び制御量シーケンスに依
存して決定される。定常状態制御方式から過渡状態制御
方式への切換えは、例えば偏差（目標値Ｗと測定された
制御量ｙとの差）の絶対値１ｙｄｌ−１ｙ−ｗ　ｌが目
標値の変更後、初めて０．５％・Ｙｈ（Ｙｈは制御可能
なフル・レンジである）よりも小さな値になった場合に
行われる。従って定常状態制御方式は過渡状態が充分に
安定するまでは用いられない。

（過渡状態の制御方式） 過渡状態制御では離散時間型モデル５が将来の複数のサ
ンプリングステップに渡って最適の過渡特性を与える二
値操作量レベルの切換時点が算出される。第３図（ａ）
は連続時間制御における過渡状態の制御量の変化を示す
グラフ、第３図（ｂｌは離散時間型制御における過渡状
態の制御を示すグラフである。第３図ｔａ＋において時
刻ｔ０に目標値が１から賀２に変更されたものとすると
、制御量ｙ（ｔ）は時間の経過と共に新しい目標値智２
に近づいていく。

そして時刻ｔ０より後の時点ｔ２において制御量ｙ２が
次式 ％式％（） となるような操作量レベルの最適の切換時点１．が存在
する。そして時刻ｔ、に操作量を切換えれば新しい目標
値ｗｚに早くオーバーシュートなく最適の過渡特性で変
化させることができる。

離散時間制御においてもサンプリング時間Ｔが十分小さ
ければ時間ｔ＋　　ｔｏは時間（Ｌｉｏ）Ｔで近似する
ことができるので、この特性を実現することができる。

第３図山）において一点鎖線は時刻（ｉｌ−２）から始
まる予測時間内において次のサンプリング間隔後に反対
レベルに切換えられる操作量ｕ　（１）とそれに対応す
る制御量ｙ（１１を示している。又実線は時刻（ｉＩ−
１）から始まる予測時間内の操作量及び制御量の予測値
を示している。過渡状態の制御は予測された未来の制御
量ｙ（ト））が新しい目標値１１ｇに到達するまでの制
御であるから、予測のためには制御量の極値点３’ａｘ
の位置を決定するだけで充分である。過渡状態のあるサ
ンプリング時点ｉにおいて操作量シーケンス発生ブロッ
ク６によるｒ個の予測ステップの二値操作量シーケンス
として 目標値変化（ｗｚ　　ｗ＋）が正の場合Ｕ　（ｉ　＋　
１）　＝　（ｕ　ｍａｙ、　ｕ　ｓｔ、ｌ、　’−”−
”’ｕ　１１１．ｌ）　”　’−’−’−（２０）目標
値変化（ｗｚ　　ｗ＋）が負の場合Ｕ　（ｔ　＋１）＝
　（ｕ　ｍｉｎ、ｕ　ｍａｗ、　　”−−−−−−’ｕ
　ｎ１ｘ）丁　−−−−（２１）の操作量シーケンスを
発生したものとすると、予測ブロック７による予測制御
量シーケンスが次式のように予測される。

ｙ（ｉＩ１）＝（ｙ（逼＋２）、　　−・・−ｙ　（１
＋　ｒ　＋１））評価機構８はこうして得られた予測制
御量シーケンスの極値点の位置によって次のサンプリン
グ時点における操作量−ＵＣｉ＋１）を切換えるかどう
かを決定する。例えば第４図に示すように目標値変化が
正の場合、前回のサンプリング間隔で予測された制御量
シーケンスを一点鎖線で示し、実線は（２０）式に基づ
いて今回予測された二種類の制御量ジ−ケンスミ、ｂを
夫々示している。予測制御量シーケンスａのように極値
点ｙ、Ｘでの目標値偏差ｙａ（＝Ｗｚ−３’ｅｘ）が前
回のサンプリング間隔で予測された目標値偏差ｙｄ０よ
り小さく正の値を持つ場合（’ｊａ＞Ｙａ。、ｙａ＞Ｏ
）にはく２０）式の操作量シーケンスは最適と考えられ
、操作量ｙ（ｉＩ１）はＵｍａ＊に保持される。又予測
制御量シーケンスｂのように極値点で目標値偏差ｙｄの
符号が変わった場合には、次のサンプリング間隔のため
の操作量が切換えられる。更に第４図の曲線ｃ、ｄに示
すように真の極値が存在しない場合には予測ステ・ノブ
の最終端の値を極値と扱うことによって同様の処理を行
う。このように予測制御量シーケンスの極値点における
偏差が−１〈−２のとき最小の正数、１１＋＞４２のと
き最大の負数をとるときにその制御量シーケンスを最適
と見なして過渡状態での離散時間制御を行う。続いて最
適操作量シーケンス選択ブロック９はこうした評価機構
８の評価に応じて操作量シーケンス発生ブロック６によ
り発生した操作量を選択し、スイッチ１０を介して無駄
時間ブロック１１とホールドブロック１２に加えるもの
である。

（励振信号出力ブロック） さて定常動作時にノイズ等によりパラメータが失われた
ときに操作されるスイッチ１３、又は図示しないモニタ
装置により自動的にパラメータの再設定要求が与えられ
る。励振信号発生ブロック１４は、再設定要求信号に基
づいて励振信号を発生するものである。励振信号は一定
時間同一の値、例えば所定時間オンとなりその後一定時
間オフとなる信号であって、スイッチ１０に与えられる
。

又励振信号発生ブロック１４にはサンプリングブロック
３の出力Ｙ（ｋ）と目標値Ｗ　（ｋｌとが与えられてい
る。これらの値がほぼ等しく定常状態に達しているか否
かを判定してスイッチ１０に切換出力が与えられる。定
常状態でなければ励振信号発生ブロック１４は励振信号
は無駄時間要素ブロック１１とホールドブロック１２に
与えられる。

（本実施例の動作） 次に本実施例による離散時間制御装置の動作について第
５図のフローチャート及び第６図のタイムチャートを参
照しつつ説明する。動作を開始するとまずルーチン２１
において前述したようにパラメータの推定動作を行い、
ステップ２２に進んで励振フラグがセットされているか
どうかをチェックする。励振フラグが立てられていなけ
ればステップ２３に進んで再設定要求があるかどうかを
チェックし、この要求がなければルーチン２４において
通常の定常状態（又は過渡状態）でのオンオフ適応制御
を行ってルーチン２１に戻り、同様の処理を繰り返して
いる。

さて時刻ｔ３に再設定要求があればステップ２３よりス
テップ２５に進んで励振フラグをセントし、制御対象１
０制御量の上下限値Ｖ　１１１１Ｘ＋　Ｖ　ｍ□アを設
定する（ステップ２６）。上下限値は例えば目標値に対
してその上下５％の幅を上下限値としたり、制御対象に
応じてあらかじめ定められた値例えば−５℃〜１０℃を
設定してもよい。そしてステップ２７に進んで昇温フラ
グをセットし、パラメータ推定ブロック４によって推定
されたモデルのパラメータを初期化する。更にスイッチ
１０を切換え第６図（ｂｌに示すように励振信号発生ブ
ロック１４よりホールドブロック１２に対して出力操作
を行い出力をオンに固定する。そしてルーチン２１に戻
って同様の処理を行う。次のループでは励振フラグがセ
ントされているのでステップ２２からステップ３０に進
んで昇温フラグがセットされているかどうかをチェック
する。昇温フラグがセットされていればステップ３１に
進んでサンプリングブロック３より得られる現在値Ｙ（
ｋ）が上限値ｙ、□を越えたかどうかをチェックし、こ
の値を越えていなければルーチン２１に戻って同様の処
理を繰り返す。そうすれば第６図（ａ）に示すように制
御量である温度が徐々に上昇する。そして時刻ｔ４に現
在値Ｙ　ｆｋｌが上限値ｙ１１．つを越えればステップ
３１よりステップ３２に進んでホールドブロック１２か
らの出力をオフとする。更にステップ３３に進んで昇温
フラグをクリアして同様の処理を繰り返す。こうすれば
制御対象ｌに対して操作を行わないため制御対象１の温
度が第６図ｆａｔに示すように徐々に低下していく。

以後のループでは昇温フラグがリセットされているため
、ステップ３０よりステップ３４に進んで現在値Ｙ　（
ｋｌが下限値ｙ□７に達するかどうかをチェックし、下
限値ｙ□。に達していなければ同様の処理を繰り返す。

こうして制御対象１の温度が下限値ｙｍｉアに達する時
刻ｔ、には、ステップ３４よりステップ３５に進んで励
振フラグをクリアする。このようにすれば制御対象１の
制御量を第６図（ａ）のようにＷｋ付近の定常状態から
大幅に上昇及び下降させることができる。そして励振フ
ラグがクリアされればルーチン２１．ルーチン２４の適
応制御に戻り、パラメータ推定とそれに対する適応オン
オフ制御が行われる。時刻ｔ５以後の適応オンオフ制御
では制御量Ｙ　（ｋｌが目標値Ｗｋと充分具なるため過
渡状態での適応制御が行われ正しいパラメータを推定す
ることができる。そして目標値Ｗｋ付近の所定範囲に入
る時刻ｔ６以後は前述のように定常状態での適応制御が
行われる。従ってここで推定したパラメータに基づいて
離散時間型モデルを推定し、そのモデルに基づいて未来
の操作量シーケンスを発生させて予測を行うことによっ
て最適な操作量を選択し、制御対象１を制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による離散時間制御装置の全
体構成を示す概略ブロック図、第２回は　゛時間軸上に
表された操作量、制御量、無駄時間及び予測時間を示す
図であり、第２図［ａｌはモデルを記述するための操作
量及び制御量、第２図（ｂｌは制御量の予測における操
作量シーケンス及び制御量シーケンスを表している。第
３図は過渡状態において操作量を一回切換えた場合に制
御量が新しい目標値に近付く様子を示す図であり、第３
図（ａｌは連続時間制御の場合、第３図（ｉｌｌはＡＳ
Ｃ制御機能ブロックによる離散時間制御の場合の図、第
４図は予測制御量シーケンスとその評価を表す図である
。又第５図は本実施例による離散時間制御装置の励振動
作時の動作を示すフローチャート、第６図は励振動作時
の制御量と操作量の変化を示すタイムチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続時間制御対象を制御する離散時間制御装置で
   あって、 前記連続時間制御対象の制御量を所定のサンプリング間
   隔毎に検知するサンプリング検知手段と、前記連続時間
   制御対象に対して二値のスイッチングによる操作を前記
   サンプリング間隔毎に行う二値スイッチングアクチュエ
   ータと、 前記連続時間制御対象の離散時間型モデルを用い、該モ
   デルを制御対象に適応させるためモデルのパラメータを
   前記二値スイッチングアクチュエータへの操作量と前記
   サンプリング検知手段より検知された制御量とに基づい
   て前記サンプリング間隔毎に推定、更新し、いくつかの
   サンプリング間隔に渡って取り得る可能な操作量シーケ
   ンスが前記離散時間型モデルに与えられたときにその応
   答として予測される複数のサンプリング間隔に渡る予測
   された複数の制御量シーケンスを選択して前記二値スイ
   ッチングアクチュエータに対する操作量を決定する離散
   時間型適応オンオフ制御手段と、 離散時間型モデルのパラメータの再設定要求に基づいて
   前記離散時間型適応オンオフ制御手段の出力を所定時間
   同一値を保つ励振信号に切換えて前記二値スイッチング
   アクチュエータを駆動する励振信号出力手段と、を具備
   することを特徴とする離散時間制御装置。