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公開番号2025005954
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023106428
出願日2023-06-28
発明の名称制御システム
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類G05B 13/02 20060101AFI20250109BHJP(制御;調整)
要約【課題】外乱がある環境下においても、制御対象に対する制御性能を維持することが可能な制御システムを提供する。
【解決手段】制御対象のモデルと、前記制御対象を制御するための操作量とに基づいて、前記制御対象の状態を示す第1状態変数の第1推定値を推定する状態推定部と、前記制御対象に設けられたセンサの測定値と、前記制御対象に対する指令値、ノイズ及び外乱を合成した信号とに基づいて、前記第1状態変数の第2推定値を推定するソフトセンサと、前記第1及び第2推定値の第1の差に基づいて、前記第1の差が抑制されるように前記操作量を補正する補正部と、を含む、制御システム。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
制御対象のモデルと、前記制御対象を制御するための操作量とに基づいて、前記制御対象の状態を示す第１状態変数の第１推定値を推定する状態推定部と、
前記制御対象に設けられたセンサの測定値と、前記制御対象に対する指令値、ノイズ及び外乱を合成した信号とに基づいて、前記第１状態変数の第２推定値を推定するソフトセンサと、
前記第１及び第２推定値の第１の差に基づいて、前記第１の差が抑制されるように前記操作量を補正する補正部と、
を含む、制御システム。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御システムであって、
前記状態推定部は、
前記測定値に対応する第３推定値を更に推定し、
前記測定値及び前記第３推定値の第２の差に基づいて、前記第２の差が抑制されるように前記第１推定値を推定する、
制御システム。
【請求項３】
請求項１に記載の制御システムであって、
前記ソフトセンサは、前記測定値に基づいて、前記センサの数よりも多い成分からなり、前記制御対象の状態を示す第２状態変数の第４推定値を推定し、
前記状態推定部は、
前記第４推定値に対応する第５推定値を推定し、
前記第４推定値及び前記第５推定値の第３の差に基づいて、前記第３の差が抑制されるように前記第１推定値を推定する、
制御システム。
【請求項４】
請求項１に記載の制御システムであって、
前記状態推定部は、カルマンフィルタ型またはルーエンバーガー型の状態推定器である、
制御システム。
【請求項５】
請求項２～４のいずれか１項に記載の制御システムであって、
前記第１状態変数の所定の目標値と、前記第１推定値と、の差に基づいて、前記操作量を出力する制御器、を更に含む、
制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
所定の入力に応じたソフトセンサからの出力に基づいて、制御対象の状態変数の推定を行いつつ制御対象を制御する制御装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、操作量が入力され、制御対象の制御量を推定するソフトセンサと、ソフトセンサで推定された制御量が入力され、操作量を出力する制御器とを備える制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９―００８５３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された制御装置において、ソフトセンサの出力は制御対象に加わる外乱の情報を含まない。
【０００６】
従って、制御対象に加わる外乱は操作量に反映されないため、制御対象への外乱が大きい環境下では制御対象に対する制御性能が劣化するおそれがある。
【０００７】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、外乱がある環境下においても、制御対象に対する制御性能を維持することが可能な制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための一の発明は、制御対象のモデルと、前記制御対象を制御するための操作量とに基づいて、前記制御対象の状態を示す第１状態変数の第１推定値を推定する状態推定部と、前記制御対象に設けられたセンサの測定値と、前記制御対象に対する指令値、ノイズ及び外乱を合成した信号とに基づいて、前記第１状態変数の第２推定値を推定するソフトセンサと、前記第１及び第２推定値の第１の差に基づいて、前記第１の差が抑制されるように前記操作量を補正する補正部と、を含む、制御システムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外乱がある環境下においても、制御対象に対する制御性能を維持することが可能な制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
クレーン１０の概要を説明するための図である。
クレーン１０の構成の一例を示す図である。
制御システム３０の一例を示す図である。
状態変数を説明するための図である。
従来の制御システム３２を示す図である。
制御システム３０のシミュレーション結果の一例を示す図である。
制御システム３１の一例を示す図である。
状態変数を説明するための図である。
変数名の対応を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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