JPS63121904A - State space converting function filter - Google Patents

State space converting function filter

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JPS63121904A
JPS63121904A JP26740786A JP26740786A JPS63121904A JP S63121904 A JPS63121904 A JP S63121904A JP 26740786 A JP26740786 A JP 26740786A JP 26740786 A JP26740786 A JP 26740786A JP S63121904 A JPS63121904 A JP S63121904A
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Muneaki Hagiwara
萩原 宗明
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KUMAMOTO TECHNO PORISU ZAIDAN
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KUMAMOTO TECHNO PORISU ZAIDAN
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Abstract

PURPOSE:To estimate parameters only with angle and velocity without using acceleration neither taking the inverse matrix of an inertial matrix by using specific state space converting function filters. CONSTITUTION:(s+mu)<-1> filters 12a-12c are so constituted that the output of a function device 10 is inputted to a part of these filters and an input having no parameters to a controlled system is directly inputted to another part, and mu(s+mu)<-1> filters 11a-11c are so constituted that the output of the function part 10 is inputted to a part of these filters and the output of a detecting means which detects the extent of motion of the controlled system 6 is directly inputted to another part. Outputs from (s+mu)<-1> filters 12a-12c and mu(s+mu)<-1> filter 11a-11c are inputted to an estimating or adjusting device. Thus, an acceleration term is eliminated to obtain terms up to speed, and parameters are processed as they are linear, thus facilitating estimating parameters.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、垂直多関節ロボットマニピュレータ等の、干
渉のある非線形に富み、また、加速   −度の作用す
る慣性項のなかにいくつかの未知パラメータを含んでい
る対象で、適応制御又は制御に使用するパラメータの推
定に関するもので、加速度すなわち2次の微分値を使用
せずに1次までの微分値で全体のパラメータが推定でき
るようにするフィルターの構成に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Purpose of the Invention Industrial Field of Application The present invention is directed to a vertically articulated robot manipulator, etc., which is rich in interference and nonlinearity, and in which the inertia term is affected by acceleration. This is a target that includes some unknown parameters, and is related to adaptive control or estimation of parameters used for control, and the entire parameter is estimated by the first-order derivatives without using acceleration, that is, the second-order derivatives. This is related to the configuration of the filter that enables this.

垂直多関節ロボットアームのような各関節が互いに干渉
し合い、また、物をつかんだり離したりするように負荷
が変わるものでは、従来のPID制御方式のように固定
したゲインのままでは制御の特性が変わり、振動したり
、精密な運動ができない等の問題が生じる。
In devices such as a vertical multi-joint robot arm, where each joint interferes with each other and the load changes, such as when grasping and releasing an object, the control characteristics may deteriorate if the gain is kept fixed as in the conventional PID control method. This causes problems such as vibration and inability to perform precise movements.

このように互いに干渉のあるものに対しては、干渉する
項を打消して各軸ごとに独立なものとする非干渉制御が
有効なものである。
For objects that interfere with each other in this way, non-interference control that cancels out the interfering terms and makes each axis independent is effective.

しかし、この場合、各アームの慣性、重力、重心等の正
しい値が必要となる。
However, in this case, correct values for each arm's inertia, gravity, center of gravity, etc. are required.

また、一つのコントローラでいくつかの種類の垂直多関
節ロボットアームに適用させようとすると、そのつどパ
ラメータをもとめ、調整する必要がある。
Furthermore, if one controller is to be applied to several types of vertically articulated robot arms, it is necessary to find and adjust parameters each time.

このような場合でも、パラメータを推定しながら適応さ
せるようにすればめんどうな調整が不要となるが、その
ためにはパラメータを推定する手段が必要となる。
Even in such a case, if the parameters are adapted while being estimated, troublesome adjustments can be eliminated, but this requires means for estimating the parameters.

このようなパラメータの推定手段としては、最小2乗法
があるが、その推定のためにはパラメータに対して線形
であるか、あるいはまとめた形、で置き換えてもよいが
、置き換えたものに対しては線形である必要がある。
A method for estimating such parameters is the least squares method, but in order to estimate it, it is possible to replace the parameters linearly or in a summarized form. must be linear.

また、従来のフィルターを使用するものでは、加速度に
パラメータがかかつてはならない等の制限がある。
Furthermore, in those using conventional filters, there are limitations such as the fact that the acceleration parameter cannot be changed.

従来技術の説明 従来、一般に、速度までの計測はタコメータ等の計測手
段によって精度よく計測することが可能であるが、加速
度はノイズを含み易く、また、計測センサーとして加速
度センサーがあるものの、垂直多関節に取りつけた場合
、加速度のなかに重力の影響がでて、姿勢によって補正
しなければならない等の問題が多い。
Description of the Prior Art Conventionally, it has generally been possible to accurately measure speed using measuring means such as a tachometer, but acceleration tends to include noise. When attached to a joint, there are many problems such as the influence of gravity appearing in the acceleration, which must be corrected depending on the posture.

また、従来、適応制御にフィルターが使用され、加速度
を必要とすることなくパラメータの推定がおこなわれて
いるが、その場合運動方程式は 、d=Aχ+Bu    ・・・・・・(式1)ただし
、χ=[χ7.χ2.・・・・・・、χN]A:NXN
マトリックス u’ =  [w +   u2.   +++ ++
+  l   unコB : NXMマトリックス ■は転置を示す。
Furthermore, in the past, filters have been used for adaptive control to estimate parameters without requiring acceleration, but in that case the equation of motion is d=Aχ+Bu... (Equation 1) However, χ=[χ7. χ2. ......, χN] A:NXN
Matrix u' = [w + u2. +++ ++
+luncoB: NXM matrix ■ indicates transposition.

の形である必要があり、最高階の微分値に対してパラメ
ータが含まれた形は取りあつかわれていない。
It must be in the form , and forms that include parameters for the highest order differential value are not handled.

例えば、第2図に示す多関節ロボットマニピュレータの
2関節のアームで説明すると、制御対象であるアームの
特性としての運動方程式は次のように示される。
For example, in the case of a two-joint arm of an articulated robot manipulator shown in FIG. 2, the equation of motion as a characteristic of the arm to be controlled is shown as follows.

・・・・・・(式2) ただし、 al= (m7+ m2) d、2+ m2d22a2
 = m2 ci、z 句= m2 d!d2 、l、= < mH+ m2) g dtaE” m2
g d2 すなわち、第2図は、第1関節1のまわりに第1アーム
3が回転し、第2間節2のまわりを第2アーム4が回転
するものであり、各アームの質量は各アームの先端部2
と5にそれぞれ集中しているものとし、第1関節1と第
2関節2の間の距離を山、第2関節2と第2アーム4の
先端5までの距離をd2とし、さらに第1アーム3の集
中質量をm7 +第2アーム4の集中質量を勾とし、第
1アーム3の回転角を白、第2アーム4の回転角をめで
あられしたものである。
......(Formula 2) However, al= (m7+ m2) d, 2+ m2d22a2
= m2 ci, z clause = m2 d! d2, l, = < mH+ m2) g dtaE” m2
g d2 In other words, in Fig. 2, the first arm 3 rotates around the first joint 1, and the second arm 4 rotates around the second intersection 2, and the mass of each arm is Tip 2
and 5, the distance between the first joint 1 and the second joint 2 is a mountain, the distance between the second joint 2 and the tip 5 of the second arm 4 is d2, and the distance between the first joint 1 and the second joint 2 is d2, and 3 is the concentrated mass of m7 + the concentrated mass of the second arm 4 is the slope, the rotation angle of the first arm 3 is shown in white, and the rotation angle of the second arm 4 is shown in the figure.

また、al、  a2. a3. a4. a5はパラ
メータである。上記の式で[δ、ア]のかかる左辺の行
列が慣性行列であり、右辺の第1項が遠心力、コリオリ
カ、第2項が重力項、第3項が各アームへの入力トルク
となる。
Also, al, a2. a3. a4. a5 is a parameter. In the above equation, the matrix on the left side that includes [δ, a] is the inertia matrix, the first term on the right side is the centrifugal force, Coriolis, the second term is the gravity term, and the third term is the input torque to each arm. .

上述において、もし、θl、θ2が計測可能であり、ま
た、入力u7.u2がわかるならば、上式2の上側の式
において、各パラメータに対しまとめた式 %式% )] に対し、最小2乗法を適用すれば、勾〜勾のパラメータ
が推定可能であるが、実際問題として感、あの計測は難
しい。
In the above, if θl and θ2 are measurable, and input u7. If u2 is known, the parameters of slope to slope can be estimated by applying the least squares method to the formula summarized for each parameter in the upper equation of Equation 2 above. As a practical matter, that measurement is difficult.

これを従来の方式のフィルターを使用すると、のように
、θの慣性行列に対し、逆行列を両辺に左からかける必
要が生じる。しかし、az(aI+283CO3θ2)
 −(a2+a3 Cogθ2)′となって、もとの式
のようにパラメータに対しての線形性が失われ、パラメ
ータの推定ができなくなってしまうという問題点があっ
た。
If a conventional filter is used in this case, it becomes necessary to multiply the inertia matrix of θ by an inverse matrix from the left on both sides. However, az(aI+283CO3θ2)
-(a2+a3 Cogθ2)', the linearity with respect to the parameters is lost as in the original equation, and there is a problem that the parameters cannot be estimated.

(2)発明の構成 問題点を解決するための手段と作用 本発明は、前述したように、例えば垂直多関節ロボット
アームのように互いに干渉のある対象を制御する目的で
、制御対象のパラメータを推定する必要が生じたとき、
加速度の係数のなかにパラメータを含み、かつ従来のフ
ィルターが使用できるように逆行列をかけるとパラメー
タに対する線形性がなくなるものに対して、パラメータ
に対し線形のままで、か・つ、必要な状態量として、1
次の微分、すなわち速度までの計測値で方程式を変換す
ることにより前述の問題点を解決しようとするものであ
って、本発明は前述の問題点を解決するために、制御対
象の運動方程式全体に1次のフィルターである−1−を
作用させて、−1−を一種の空間を変S十μ     
      s十μ 換する作用フィルターとし、加速度項をなくし、速度ま
での項にして、パラメータに関しては線形のまま処理し
、パラメータの推定を容易にしたものである。
(2) Structure of the Invention Means and Effects for Solving the Problems As described above, the present invention is intended to control objects that interfere with each other, such as a vertically articulated robot arm, by adjusting the parameters of the control object. When it becomes necessary to estimate
If the acceleration coefficient includes a parameter and is inverted so that a conventional filter can be used, linearity with respect to the parameter disappears, whereas it remains linear with respect to the parameter and the required state As an amount, 1
The present invention attempts to solve the above-mentioned problems by converting the equation using the next derivative, that is, the measured value up to the velocity. By applying -1-, which is a first-order filter, -1- changes a kind of space S
This is an action filter that converts s0μ, eliminates the acceleration term and uses the term up to velocity, and processes the parameters as they are linear, making it easy to estimate the parameters.

すなわち、本発明の空間状態変換作用フィルターは、ま
ず、パラメータにかかる関数を構成する複数の関数器、
例えば多関節ロボットアームの場合では、関節角度と関
節角速度を入力とするとともに、関節を動かすトルクに
相当する制御対象のサーボ系への入力を入力とし、それ
らの入力された状態値によってもとの運動方程式のパラ
メータにかかっている関数値を出力する複数の関数値を
構成するとともに、該関数値の出力及び制御対象への入
力を入力とし、パラメータ数+1の状態値を出力とし、
各状態値はパラメータにかかる変換された関数の出力と
一つの既知の、パラメータのない変換された関数を出力
とするとともに、前記の変換は、少なくて構成してもか
まわないものであるが、これらを基本として構成したも
のである。
That is, the spatial state transformation effect filter of the present invention first includes a plurality of function vectors that constitute a function applied to a parameter,
For example, in the case of a multi-jointed robot arm, the inputs are joint angles and joint angular velocities, as well as inputs to the servo system to be controlled that correspond to the torque that moves the joints, and these input state values are used to restore the original state. configuring a plurality of function values that output function values depending on the parameters of the equation of motion, using the output of the function values and input to the controlled object as input, and using the state value of the number of parameters + 1 as output,
Each state value has the output of a transformed function on parameters and one known transformed function without parameters, and said transformation may be configured in a small number, It is constructed based on these.

このような構成による本発明の状態空間の状態空間変換
作用フィルターによれば、従来のフィルターではできな
かった加速度の項にパラメータを含む制御対象のパラメ
ータの推定ができるとともに、制御対象についての計測
は速度までの計測でよいから、未知パラメータが加速度
を含む関数の係数となっている多入力の制御対象に対し
て非常に有効な手段となるものである。
According to the state space conversion action filter of the present invention having such a configuration, it is possible to estimate the parameters of the controlled object including parameters in the acceleration term, which was not possible with conventional filters, and it is also possible to measure the controlled object. Since it is sufficient to measure up to speed, it is a very effective means for a multi-input controlled object where the unknown parameter is a coefficient of a function including acceleration.

実施例 以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明すると、第2
図は、すでに前述したように多関節ロボットマニピュレ
ータの2関節のアームを示すものであり、第1図は、本
発明を第2図に示す2関節のアームについて実施した場
合の実施例の構成を示すものである。
EXAMPLES Below, the present invention will be explained in detail based on examples.
The figure shows the two-joint arm of the multi-joint robot manipulator as described above, and FIG. 1 shows the configuration of an embodiment in which the present invention is applied to the two-joint arm shown in FIG. It shows.

図において、6は2関節アームのサーボ系として構成さ
れる制御対象であり、6で示す式2はその運動方程式を
示すものである。 u7. u2は制御対象である2関
節のサーボ系への入力であり、入力ul、u2によって
各アーム3,4の加速度を変化させ、それによって各ア
ームの位置と速度を変えることになる。
In the figure, 6 is a controlled object configured as a servo system of a two-joint arm, and Equation 2 shown by 6 shows its equation of motion. u7. u2 is an input to the servo system of the two joints to be controlled, and the inputs ul and u2 change the acceleration of each arm 3, 4, thereby changing the position and speed of each arm.

この人力ul、u2によって変化するアーム3の角度θ
lと角速度at及びアーム4の角度のと角速度4は各関
節に設置した計測手段9例えばエンコーダ、タコメータ
等の計測手段によって電気信号として検出される。
The angle θ of the arm 3 changes depending on the human power ul and u2
l, the angular velocity at, and the angular velocity 4 of the arm 4 are detected as electrical signals by a measuring means 9 installed at each joint, such as an encoder or a tachometer.

このように電気信号として検出された角度ψ。The angle ψ thus detected as an electrical signal.

命と角速度−1r02は、フィルター11へ直接入力さ
れるものと、sin 、 cos等の関数器10を介し
てフィルター11への入力とするもの、及び、該関数器
10を介してフィルター12へ入力するものとがあり、
更に制御対象への入力をそのままフィルター12へ入力
するものがある。
The life and angular velocity -1r02 are input directly to the filter 11, input to the filter 11 via a function unit 10 such as sin and cos, and input to the filter 12 via the function unit 10. There are things to do,
Furthermore, there are devices in which the input to the controlled object is input directly to the filter 12.

上記において関数器10はそれぞれ複数に構成されてい
て、第1図に示す例においては、関数器10σはcos
 C2及び加算器、かけ算器との組み合せにより2 c
osθ2・δl + CO5θ2・秒2を構成している
。関数器10bは−sinθlを構成し、関数器10c
は、−5in  (θl+02)を構成している。
In the above, each of the function units 10 is composed of a plurality of units, and in the example shown in FIG. 1, the function unit 10σ is cos
2 c by combination with C2, adder, and multiplier
It constitutes osθ2·δl + CO5θ2·sec2. The function unit 10b constitutes −sinθl, and the function unit 10c
constitutes -5in (θl+02).

同様にフィルター11は一二一なる複数のフィS十μ ルター11a、 11b、 11c及び加算器により構
成され、フィルター12は−1/(s+μ)なる複数の
フィルター12aS十μ m2b、12Cにより構成されている。このフィルター
は従来技術で構成できるものである。
Similarly, the filter 11 is composed of a plurality of filters 12a, 11b, 11c and an adder, and the filter 12 is composed of a plurality of filters 12a, 12a, 12b, and 12C, which are -1/(s+μ). ing. This filter can be constructed using conventional techniques.

これら関数器、フィルター、及び加算器、かけ算器の組
み合せにより、入力が変換され、変換された関数の出力
としてフィルター出力ψI。
The input is converted by a combination of these function units, filters, adders, and multipliers, and the filter output ψI is the output of the converted function.

ψ2.ψ3.ψ4.ψ5.ψ6を出力するように構成さ
れ、その出力が、パラメータ+1の数の状態値を示す出
力となるよう構成しである。
ψ2. ψ3. ψ4. ψ5. It is configured to output ψ6, and its output is configured to be an output indicating the state value of the parameter +1.

上記の構成により、関数器10からの出力と計測手段か
らの入力及び制御対象への入力からの入力を11.12
で示されるフィルターを通すとフィルター11.12の
出力は、未知パラメータを推定するための変換後の関数
の出力となる。
With the above configuration, the output from the function unit 10, the input from the measuring means, and the input from the input to the controlled object are
When passed through the filters shown in , the outputs of the filters 11 and 12 become the outputs of the transformed functions for estimating the unknown parameters.

ここで、第1図で構成されるフィルター出力め〜ψ6が
、6で示される運動方程式に含まれるパラメータを推定
するための状態量となっていることを説明する。
Here, it will be explained that the filter output ψ6 configured in FIG. 1 is a state quantity for estimating the parameters included in the equation of motion shown by 6.

この実施例で示す2関節アームでは、未知パラメータは (C7+ 2 :ay CO8θ2)θ1+ (a2+
 ay C03(92)θ2=a3 S f n  θ
x (l12’+  2  el 62)    C4
sinθ。
In the two-joint arm shown in this example, the unknown parameter is (C7+ 2 :ay CO8θ2)θ1+ (a2+
ay C03 (92) θ2=a3 S f n θ
x (l12'+ 2 el 62) C4
sin θ.

C5S!n (θ!+θ2) + u7にすべて含まれ
ているから、全パラメータを推定するには、上式を使用
すればよいことがわかる。すなわち、次式が推定するた
めの式となる。
C5S! Since all are included in n (θ!+θ2) + u7, it can be seen that the above equation can be used to estimate all parameters. That is, the following equation is the equation for estimation.

C7C7+ a2e2 + ay [2CO3θ2et
+cos C2112−sinθ2< j’i+ 21
jt 42> ] + 24Sinθ。
C7C7+ a2e2 + ay [2CO3θ2et
+cos C2112-sinθ2<j'i+ 21
jt 42> ] + 24Sinθ.

+a5S!n  (θl+02)  u7=0ここで、
1つだけUに対してはパラメータがないことに注意する
必要がある。この実施例の場合はulであるが、必ずし
もu7である必要はなく、・このような項が一つあれば
よい。
+a5S! n (θl+02) u7=0 where,
It should be noted that only one U has no parameters. In this embodiment, it is ul, but it does not necessarily have to be u7, and only one such term is sufficient.

また、上式にはθ1.e2が含まれている。この式に−
よ−を全体にかけると次の通りとなる。
Also, in the above equation, θ1. e2 is included. In this formula −
Multiplying yo to the whole results in the following.

S十μ なお、Sはラプラス変換のSを意味する。S tenμ Note that S means S of Laplace transform.

C71−必+a2」−あ+a3(」− 5十μ   s十μ    s十μ X 2 CO5C2g、十−上−cos 532g2S
十μ    ′ 一一上−[sinθ2 (C2’+ 20t’e2) 
] lS十μ +a4  ”  S!nθ7+a5−1−sin (θ
l+θ2)S、十μ     s十μ 一一上−u7=0 S十μ パラメータal”” C5を−1−の前に出したのはパ
S十μ ラメータは一定であることによる。
C71-ne+a2''-a+a3(''-50μs10μs10μX 2 CO5C2g, 10-upper-cos 532g2S
10μ' 11-[sinθ2 (C2'+ 20t'e2)
] lS ten μ + a4 ” S!nθ7+a5-1-sin (θ
l+θ2) S, 10 μs 11−u7=0 S0 μ Parameter al”” The reason why C5 was placed before −1- is because the parameter S0 μ is constant.

上式において、ilと汐)のある項に着目すると、−1
−の特性として、 S十μ L  fcχ)、g=f(χ)ンーー上−5十μ   
               s十μ×(t(χ)ン
+μf(χ)髭) の関係がある。
In the above equation, if we focus on a certain term (il and tide), -1
- As a characteristic of S0μ L fcχ), g=f(χ) ーー50μ
There is a relationship of s0μ×(t(χ)n+μf(χ) mustache).

この関係は両辺にS十μをかけて、Sが微分これより 1 ・・。This relationship is calculated by multiplying both sides by S0μ, and then S is differentiated from this. 1...

θし=δL −−”−−e L    L =  1.
2S十μ       s十μ =1−(2cosI92−θl) S十μ = 2 cosθ281−−上−(−2sin e2−
 t92θlS+μ +2μcO3e2θI) −1−(cosのり S十μ =cos 02(j2−−1−(−sin e2−02
+S十μ μcos 02j12) したがって X(2cosθ2砂7+C08I9592)コS十μ ここで、状態空間変換作用フィルター7の出力が、 ψ、 = 7.−一1−i。
θshi=δL −−”−e L L = 1.
2S0μ s0μ = 1-(2cosI92-θl) S0μ = 2 cosθ281--upper-(-2sin e2-
t92θlS+μ +2μcO3e2θI) -1-(cos glue S0μ = cos 02(j2--1-(-sin e2-02
+S0μ μcos 02j12) Therefore, -11-i.

S十μ ψ2=あ−−L−δ2 S十μ S十μ ψ4=−工−sinθl S十μ ψ5−”  Sin (θI十02) S十μ ψ6=−上−u7 S十μ となるようにすれば、もとの式は a、ψ、+ a2ψ2+ a、ψ7+aイψ4+ a5
ψ5− ψ6= 0と変換されたことになる。
S0μ ψ2=A--L-δ2 S0μ S1μ ψ4=-tech-sinθl S0μ ψ5-" Sin (θI102) S0μ ψ6=-upper-u7 S0μ Then, the original formula becomes a, ψ, + a2ψ2+ a, ψ7+a i ψ4+ a5
It is converted as ψ5− ψ6=0.

そして、前述の変換フィルター7は、第1図の例で示し
たように、関数器、フィルター1 、フィルター4、及
び加算器、かけS十μ         s十μ 算器によって構成することができる。
As shown in the example of FIG. 1, the conversion filter 7 described above can be constituted by a function unit, a filter 1, a filter 4, an adder, and a multiplier.

上述の変換によって、パラメータに対して線形のままで
、状態空間が変わったことになる。
The transformation described above results in a change in the state space while remaining linear with respect to the parameters.

したがって、第1図ならびに第2図に示す制・御対象と
しての2関節アームの場合において、その運動方程式(
式2)における未知のパラメータal”EL;は、前述
の変換された出力としてのψI〜ψ6に対して最小2乗
法を適用すれば推定できることになる。
Therefore, in the case of the two-joint arm as the control target shown in Figs. 1 and 2, the equation of motion (
The unknown parameter al''EL; in Equation 2) can be estimated by applying the method of least squares to ψI to ψ6 as the above-mentioned converted outputs.

すなわち、最小2乗法の式 上式において、 −U−ψ6 とすれば を得ることができるものであり、第1図に示す最小2乗
パラメータ調節器8によりパラメータ推定値路〜心とし
て得ることができる。
That is, in the above equation of the least squares method, if −U−ψ6 is set, then it can be obtained, and it can be obtained as the parameter estimated value path ~ center by the least squares parameter adjuster 8 shown in FIG. can.

また、必要な状態値は、θl、θ2.δl、δ2であり
θI、θ2は不要であることがわかる。
Further, the necessary state values are θl, θ2 . It can be seen that .delta.l and .delta.2, and .theta.I and .theta.2 are unnecessary.

なお、上記の実施例においては、関数器、加算器、かけ
算器及びフィルター等は、それぞれ固定された電気回路
素子として説明したが、これらはマイクロプロセッサ−
及びコンピュータプログラムを用いても容易に構成する
ことができる。
In the above embodiment, the function unit, adder, multiplier, filter, etc. were explained as fixed electric circuit elements, but these are
It can also be easily constructed using a computer program.

また、その適用分野についても上記の実施例に限ること
なく、プロセス制御等2階の微分方程式で表されるよう
な制御対象に広く適用できるものである。
Furthermore, the field of application is not limited to the above-described embodiments, but can be widely applied to control objects such as process control that are expressed by second-order differential equations.

(3)発明の効果 上述の説明から明らかなように、本発明の構成による状
態空間変換作用フィルターによれば・加速度を使用する
ことなく、また、慣性行列の逆行列をとることなく、角
度θと速度−のみでパラメータの推定ができるための状
態値が得られるものである。
(3) Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the state space transformation filter according to the present invention can: It is possible to obtain state values for estimating parameters using only .

したがって、適応制御におけるパラメータ調節器への入
力として、又はパラメータを推定するための入力として
用いて有効なものである。
Therefore, it is effective for use as an input to a parameter adjuster in adaptive control or as an input for estimating parameters.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第2図は、多関節ロボットマニピュレータの2関節のア
ームを示すものであり、第1図は、第2図に示す2関節
のアームについて本発明を実施した場合の実施例の構成
を示すものである。 図において、 1・・・・・・・・・第1関節 2・・・・・・・・・第2関節並びに第1アームの先端
部3・・・・・・・・・第1アーム 4・・・・・・・・・第2アーム 5・・・・・・・・・第2アームの先端部6・・・・・
・・・・制御対象 7・・・・・・・・・状態空間変換作用フィルター8・
・・・・・・・・最小2乗パラメータ調節器9・・・・
・・・・・計測手段 10・・・・・・・・・関数器
FIG. 2 shows a two-joint arm of an articulated robot manipulator, and FIG. 1 shows the configuration of an embodiment in which the present invention is applied to the two-joint arm shown in FIG. be. In the figure, 1......First joint 2...Second joint and tip of the first arm 3...First arm 4 ......Second arm 5...Tip part 6 of second arm...
...Controlled object 7...State space transformation filter 8.
... Least squares parameter adjuster 9 ...
...Measurement means 10...Function device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 制御対象のパラメータを推定するパラメータ推定器又は
適応制御等の制御パラメータ調整器に用いることのでき
るフィルターであって、該フィルターは、少なくとも、
制御対象の運動量を検出する検出手段の出力及び制御対
象への入力を入力とし、制御対象の運動方程式の未知の
パラメータにかかる関数を構成し、それを出力する複数
の関数器と、1/(s+μ)なる複数のフィルターとμ
/(s+μ)なる複数のフィルターを有し、該1/(s
+μ)なるフィルターの1部は該関数器の出力を入力と
し、他の1部は制御対象へのパラメータを有しない入力
を直接入力とし、他方μ/(s+μ)なるフィルターの
1部は該関数器の出力を入力とし、他の1部は制御対象
の運動量を検出する検出手段の出力を直接入力とするよ
う構成し、1/(s+μ)なるフィルター及びμ/(s
+μ)なるフィルターからの出力を前記推定又は調整器
への入力とする状態空間変換作用フィルター。
A filter that can be used in a parameter estimator that estimates parameters of a controlled object or a control parameter adjuster such as adaptive control, the filter comprising at least the following:
1/( s + μ) and μ
/(s+μ), and the filters are 1/(s+μ).
+μ) One part of the filter takes the output of the function unit as input, the other part takes the input without parameters to the controlled object as direct input, and the other part of the filter μ/(s+μ) takes the function The output of the detector is input, and the other part is configured to directly input the output of the detection means for detecting the momentum of the controlled object.
+μ) as an input to the estimator or adjuster.
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