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公開番号2025039147
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023146026
出願日2023-09-08
発明の名称制御装置および制御方法
出願人日本精工株式会社
代理人個人,個人
主分類G05B 11/36 20060101AFI20250313BHJP(制御;調整)
要約【課題】通信遅延に伴う操作性の悪化を抑制する。
【解決手段】制御装置は、制御目標が入力され、上記制御目標と制御対象における制御状態との偏差を減らすように、上記制御対象に対して制御指令を出力するフィードバック制御部と、上記フィードバック制御部から出力された制御指令を修正して、上記制御目標の変化に対する上記制御対象の反応を加速させる修正部と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
制御目標が入力され、前記制御目標と制御対象における制御状態との偏差を減らすように、前記制御対象に対して制御指令を出力するフィードバック制御部と、
前記フィードバック制御部から出力された制御指令を修正して、前記制御目標の変化に対する前記制御対象の反応を加速させる修正部と、
を備える制御装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記修正部は、フィードフォワード制御を用いて前記制御指令を修正する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記修正部は、前記制御目標が表す軌道を修正する軌道修正部と、修正された軌道に基づいたフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御部とを備える請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
通信網を介して入力される前記制御目標における通信遅延を計測する遅延計測部を更に備え、
前記修正部は、計測された通信遅延を補う程度に前記制御対象の反応を加速する請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記修正部は、計測された通信遅延が所定の閾値を超えた場合に前記制御対象の反応を加速する請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
制御目標が入力され、前記制御目標と制御対象における制御状態との偏差を減らすように、前記制御対象に対して制御指令を出力するフィードバック制御ステップと、
前記フィードバック制御ステップで出力された制御指令を修正して、前記制御目標の変化に対する前記制御対象の反応を加速する修正ステップと、
を有する制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置および制御方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、次世代移動通信システムの技術開発はモバイル用途に加えて産業用途に拡大しつつある。次世代移動通信システムは超高速大容量、多数同時接続、超高信頼低遅延の３つの特徴が提唱されているが、ＩｏＴ（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ）端末の遠隔モーションコントロールを実現するためには低遅延が特に重要となる。
【０００３】
しかしながら、一般的な無線送受信などにおいては、制御対象の装置と人が操作するデバイスとの間で経由する通信装置の個数が多くなるほど、ネットワーク通信の遅延が増加する。
このため、例えば特許文献１には、スミス予測器で通信遅延を補償する制御システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－９７４０号公報
【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の技術では、スミス予測器に対して正確な遅延時間を送信前に与えることが求められるため、精度の良い予測技術を持たない企業などは利用が容易ではない。また、通信遅延が大きいと操作者による操作性が悪化するが、特許文献１の技術では操作性の改善については言及がない。
【０００６】
そこで、本発明は、通信遅延に伴う操作性の悪化を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の１つの態様に係る制御装置は、制御目標が入力され、上記制御目標と制御対象における制御状態との偏差を減らすように、上記制御対象に対して制御指令を出力するフィードバック制御部と、上記フィードバック制御部から出力された制御指令を修正して、上記制御目標の変化に対する上記制御対象の反応を加速させる修正部と、を備える。
【０００８】
このような制御装置によれば、修正部によって制御対象の反応が加速されるので、通信遅延が見かけ上小さくなって操作性の悪化が抑制される。
上記制御装置において、上記修正部は、フィードフォワード制御を用いて上記制御指令を修正することが望ましい。修正部では、例えばモデル予測制御なども採用され得るが、修正部がフィードフォワード制御を用いる場合、フィードバック制御との親和性が高く、制御対象の反応を円滑に加速させることができる。
【０００９】
上記制御装置において、上記修正部は、上記制御目標が表す軌道を修正する軌道修正部と、修正された軌道に基づいたフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御部とを備えてもよい。軌道修正部によって制御目標の軌道が修正されることにより、適切なフィードフォワード制御が容易に得られる。
【００１０】
上記制御装置において、通信網を介して入力される上記制御目標における通信遅延を計測する遅延計測部を更に備え、上記修正部は、計測された通信遅延を補う程度に上記制御対象の反応を加速することがさらに好ましい。遅延計測部を備えることで、通信遅延の大幅な変動が生じた場合や、制御目標を送って来る操作側の場所が遠隔地と直近地とで変更された場合などにも迅速な対応が可能となる。
上記制御装置において、上記修正部は、計測された通信遅延が所定の閾値を超えた場合に上記制御対象の反応を加速してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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