JPWO2020075344A1 - フィードバック制御方法、およびフィードバック制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記遅れ補償器は、前記制御対象に対する操作量を入力とし、前記操作量に対する前記制御対象の出力と前記操作量に対する前記制御対象のモデルの出力とから算出される誤差に対して前記フィルタを作用させ、前記フィルタを作用させた結果と前記操作量に対する前記ノミナルプラントモデルの出力に基づいて前記遅れ補償器の出力を算出し、
前記ノッチフィルタは、
前記第1のフィードバック制御器の出力を処理するように前記第1のフィードバック制御器の後段に設けられ、
前記フィルタは、
前記制御対象が原点に極を有する場合でも安定に遅れ補償が可能なように、前記ノミナルプラントモデルに対応する第2のフィードバック制御器と、前記制御対象のモデルとによる関数として構成され、
前記フィルタは、第1のフィルタと第2のフィルタに分解されており、
前記第1のフィルタは、
一巡伝達特性が前記制御対象のモデルと、前記第2のフィードバック制御器との積で与えられ、
かつ開ループ特性が入力に対して出力が等価になるように構成された閉ループ系伝達特性で与えられ、
前記外乱補償器は、
前記第1のフィルタの出力を、第3のフィードバック制御器で処理し、前記第3のフィードバック制御器の出力を前記外乱補償器の出力とし、
前記第1のフィードバック制御器は、
前記遅れ補償器の出力と目標値との偏差に基づいて、前記制御対象に対してフィードバック補償を行い、
前記ノッチフィルタの出力と前記外乱補償器の出力に基づいて前記制御対象に対する前記操作量を算出するフィードバック制御方法である。
これにより共振周波数成分を除去した操作量を制御対象10に入力できる。
式(6)は、式(1)及び式(10)を用いて式(16)のように変形できる。
フィルタNp5は式(26)とする。
但し、実施例1のθ2≦θ1に対応して、ωn≦ωsとする。
フィルタNd4およびFB制御器Cp2は、式(14)および式(15)と同様に、式(30)、式(31)のように定める。
Claims (10)
- ノミナルプラントモデルと遅れ要素のノミナルモデルとを有する制御対象のモデルと、フィルタとを有する遅れ補償器と、
第1のフィードバック制御器と、
ノッチフィルタと、
外乱補償器とを有する制御装置のフィードバック制御方法であって、
前記遅れ補償器は、
前記制御対象に対する操作量を入力とし、
前記操作量に対する前記制御対象の出力と前記操作量に対する前記制御対象のモデルの出力とから算出される誤差に対して前記フィルタを作用させ、
前記フィルタを作用させた結果と前記操作量に対する前記ノミナルプラントモデルの出力に基づいて前記遅れ補償器の出力を算出し、
前記ノッチフィルタは、
前記第1のフィードバック制御器の出力を処理するように前記第1のフィードバック制御器の後段に設けられ、
前記フィルタは、
前記制御対象が原点に極を有する場合でも安定に遅れ補償が可能なように、
前記ノミナルプラントモデルに対応する第2のフィードバック制御器と、
前記制御対象のモデルとによる関数として構成され、
前記フィルタは、第1のフィルタと第2のフィルタに分解されており、
前記第1のフィルタは、
一巡伝達特性が前記制御対象のモデルと、前記第2のフィードバック制御器との積で与えられ、
かつ開ループ特性が入力に対して出力が等価になるように構成された閉ループ系伝達特性で与えられ、
前記外乱補償器は、
前記第1のフィルタの出力を、第3のフィードバック制御器で処理し、前記第3のフィードバック制御器の出力を前記外乱補償器の出力とし、
前記第1のフィードバック制御器は、
前記遅れ補償器の出力と目標値との偏差に基づいて、
前記制御対象に対してフィードバック補償を行い、
前記ノッチフィルタの出力と前記外乱補償器の出力に基づいて前記制御対象に対する前記操作量を算出することを特徴とするフィードバック制御方法。 - 請求項1に記載のフィードバック制御方法において、
前記ノッチフィルタの出力から前記外乱補償器の出力を加減算器で減じることで、前記制御対象に対する前記操作量を算出することを特徴とするフィードバック制御方法。 - 請求項1に記載のフィードバック制御方法において、
前記第2のフィルタの出力と前記操作量に対する前記ノミナルプラントモデルの出力とに基づいて前記遅れ補償器の出力を算出し、
前記第3のフィードバック制御器の出力と前記第2のフィルタの出力を互いに調整することを特徴とするフィードバック制御方法。 - ノミナルプラントモデルと遅れ要素のノミナルモデルとを有する制御対象のモデルと、フィルタとを有する遅れ補償器と、
第1のフィードバック制御器と、
ノッチフィルタと、
外乱補償器とを有するフィードバック制御装置であって、
前記遅れ補償器は、
前記制御対象に対する操作量を入力とし、
前記操作量に対する前記制御対象の出力と前記操作量に対する前記制御対象のモデルの出力とから算出される誤差を入力する前記フィルタを有し、
前記フィルタの出力と前記操作量に対する前記ノミナルプラントモデルの出力に基づいて前記遅れ補償器の出力を算出し、
前記ノッチフィルタは、
前記第1のフィードバック制御器の出力を処理するように前記第1のフィードバック制御器の後段に設けられ、
前記フィルタは、
前記制御対象が原点に極を有する場合でも安定に遅れ補償が可能なように、
前記ノミナルプラントモデルに対応する第2のフィードバック制御器と、
前記制御対象のモデルとによる関数として構成され、
前記フィルタは、第1のフィルタと第2のフィルタに分解されており、
前記第1のフィルタは、
一巡伝達特性が前記制御対象のモデルと、前記第2のフィードバック制御器との積で与えられ、かつ開ループ特性が入力に対して出力が等価になるように構成された閉ループ系伝達特性で与えられ、
前記外乱補償器は、
前記第1のフィルタの出力を処理する第3のフィードバック制御器を有し、前記第3のフィードバック制御器の出力を前記外乱補償器の出力とし、
前記第1のフィードバック制御器は、
前記遅れ補償器の出力と目標値との偏差に基づいて、前記制御対象に対してフィードバック補償を行い、
前記ノッチフィルタの出力と前記外乱補償器の出力に基づいて前記制御対象に対する前記操作量を算出することを特徴とするフィードバック制御装置。 - 請求項4に記載のフィードバック制御装置において、
加減算器が、
前記ノッチフィルタの出力から前記外乱補償器の出力を減じることで、前記制御対象に対する前記操作量を算出することを特徴とするフィードバック制御装置。 - 請求項4に記載のフィードバック制御装置において、
前記第2のフィルタの出力と前記操作量に対する前記ノミナルプラントモデルの出力とに基づいて前記遅れ補償器の出力を算出し、
前記第3のフィードバック制御器の出力と前記第2のフィルタの出力を互いに調整することを特徴とするフィードバック制御装置。 - 請求項4に記載のフィードバック制御装置において、
前記遅れ補償器は、
前記第1のフィードバック制御器の出力を入力とし、
前記制御対象に対して与えた前記操作量に対する応答である前記制御対象の出力と前記第1のフィードバック制御器の出力に対する前記制御対象のモデルの出力とに基づいて、前記誤差を算出し、
算出した前記誤差に対して前記フィルタを作用させた結果と、前記第1のフィードバック制御器の出力に対する前記ノミナルプラントモデルの出力とに基づいて、前記遅れ補償器の出力を算出することを特徴とするフィードバック制御装置。 - 請求項4に記載のフィードバック制御装置において、
前記第3のフィードバック制御器の後段に、前記ノッチフィルタのノッチ周波数に中心周波数が一致するバンドパスフィルタを有し、
前記第3のフィードバック制御器の出力を、前記バンドパスフィルタで処理した出力を前記外乱補償器の出力とすることを特徴とするフィードバック制御装置。 - 請求項4に記載のフィードバック制御装置が、速度制御器であり、前記目標値は、モータ回転速度指令であり、前記遅れ補償器の出力は、検出したモータ回転速度であることを特徴とするモータ制御装置。
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