JP2003015703A - Controller for plant - Google Patents

Controller for plant

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JP2003015703A
JP2003015703A JP2002117396A JP2002117396A JP2003015703A JP 2003015703 A JP2003015703 A JP 2003015703A JP 2002117396 A JP2002117396 A JP 2002117396A JP 2002117396 A JP2002117396 A JP 2002117396A JP 2003015703 A JP2003015703 A JP 2003015703A
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plant
vector
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throttle valve
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裕司 安井
Yoshihisa Iwaki
喜久 岩城
Jun Takahashi
潤 高橋
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the controller of a plant capable of identifying a model parameter by modeling a plant to be controlled, and further stabilizing control at the time of executing sliding mode control by using the identified model parameter. SOLUTION: A model parameter identifier 22 calculates a model parameter vector θ in a format to add an updated vector dθto a standard vector θbase of a model parameter. Then, the updated vector dθ is corrected by multiplying the past value of at least one element of the updated vector dθ by a prescribed value which is larger than 0 and smaller than 1, and the model parameter vector θ is calculated by adding the corrected updated vector dθ to the reference vector θbase.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントの制御装
置に関し、特にロバスト制御理論の一つであるスライデ
ィングモード制御理論を応用したスライディングモード
コントローラによりプラントを制御するものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant control device, and more particularly to a plant control device that applies a sliding mode control theory, which is one of robust control theories, to control a plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】スライディングモード制御理論を応用し
た制御装置は、例えば特開平9−274504号公報に
示されている。この公報には、スライディングモード制
御理論における超平面を、制御状態量の収束状態に応じ
て設定する手法が提案されており、その手法により、ス
ライディングモード制御の収束応答性や収束安定性の向
上が図られている。
2. Description of the Related Art A control device to which a sliding mode control theory is applied is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-274504. This publication proposes a method for setting the hyperplane in the sliding mode control theory according to the convergence state of the control state quantity, which improves the convergence response and convergence stability of the sliding mode control. Has been planned.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】スライディングモード
コントローラにより制御対象であるプラントの制御を行
う場合、プラントをモデル化し、その制御対象モデルの
特性を示すモデルパラメータを決定する必要がある。モ
デルパラメータとしては、予め定めた一定値を使用する
こともできるが、通常経年変化や外乱により、モデルパ
ラメータの値は変化する。したがって、モデルパラメー
タをリアルタイムで同定するモデルパラメータ同定器を
使用し、モデルパラメータ同定器により同定されたモデ
ルパラメータを用いてスライディングモード制御を実行
することが望ましい。
When controlling the plant to be controlled by the sliding mode controller, it is necessary to model the plant and determine model parameters indicating the characteristics of the controlled model. A predetermined constant value can be used as the model parameter, but the value of the model parameter usually changes due to secular change or disturbance. Therefore, it is desirable to use a model parameter identifier that identifies the model parameter in real time, and perform sliding mode control using the model parameter identified by the model parameter identifier.

【0004】しかし、モデルパラメータ同定器は、同定
したモデルパラメータを用いて算出されるプラントの出
力と、実際のプラントの出力との偏差を同定誤差として
検出し、同定誤差が0となるようにモデルパラメータを
修正するものであるため、以下のような問題が発生す
る。
However, the model parameter identifier detects the deviation between the output of the plant calculated using the identified model parameters and the output of the actual plant as an identification error, and the model error is set to 0. Since the parameters are modified, the following problems occur.

【0005】すなわち、プラントが有する非線形特性や
平均値が0でない外乱が加わることなどに起因して、実
際にはほぼ最適なモデルパラメータが得られているにも
関わらず、同定誤差が0とならず、本来は不要なモデル
パラメータの修正を行う場合がある。その結果、モデル
パラメータが最適値から徐々にずれていってしまうドリ
フトが発生し、スライディングモードコントローラによ
る制御が不安定となる場合があった。
That is, when the identification error is 0, although almost optimum model parameters are actually obtained due to the addition of a non-linear characteristic of the plant or a disturbance whose average value is not 0, etc. Instead, the model parameters that are originally unnecessary may be modified. As a result, a drift in which the model parameter gradually deviates from the optimum value occurs, and the control by the sliding mode controller may become unstable.

【0006】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、制御対象であるプラントをモデル化してモデルパ
ラメータの同定を行い、同定したモデルパラメータを用
いてスライディングモード制御を行う場合の制御をより
安定化することができるプラントの制御装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made paying attention to this point, and controls the plant when the plant to be controlled is modeled to identify the model parameters and the sliding mode control is performed using the identified model parameters. An object of the present invention is to provide a plant control device that can be more stabilized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、同定手段と、スライディングモードコントロ
ーラとを備えるプラントの制御装置を提供する。同定手
段は、プラントをモデル化した制御対象モデルのモデル
パラメータベクトル(θ)を、前記プラントの入力及び
出力に基づいて同定する。スライディングモードコント
ローラは、前記同定手段により同定されたモデルパラメ
ータベクトルを用いて前記プラントを制御する。前記同
定手段は、前記モデルパラメータベクトルの同定誤差
(ide)を算出する同定誤差算出手段と、該同定誤差
に応じて更新ベクトル(dθ)を算出する更新ベクトル
算出手段と、該更新ベクトルの少なくとも1つの要素の
過去値に0より大きく1より小さい所定値(DELTA
i、EPSi)を乗算することにより、前記更新ベクト
ルを修正する更新ベクトル修正手段とを有し、前記モデ
ルパラメータの基準ベクトル(θbase、θ(0))
に修正された更新ベクトルを加算することにより、前記
モデルパラメータベクトルを算出する。
To achieve the above object, the present invention provides a control device for a plant, which comprises an identification means and a sliding mode controller. The identification means identifies the model parameter vector (θ) of the controlled object model that models the plant based on the input and output of the plant. The sliding mode controller controls the plant using the model parameter vector identified by the identifying means. The identification means includes an identification error calculation means for calculating an identification error (ide) of the model parameter vector, an update vector calculation means for calculating an update vector (dθ) according to the identification error, and at least one of the update vectors. Predetermined value greater than 0 and less than 1 for the past value of one element (DELTA
i, EPSi) for updating the update vector, and a reference vector (θbase, θ (0)) of the model parameter.
The model parameter vector is calculated by adding the modified update vector to.

【0008】この構成によれば、モデルパラメータベク
トルの同定誤差に応じて更新ベクトルが算出され、該更
新ベクトルの少なくとも1つの要素の過去値に0より大
きく1より小さい所定値を乗算することにより、更新ベ
クトルが修正され、モデルパラメータの基準ベクトルに
修正された更新ベクトルを加算することにより、モデル
パラメータベクトルが算出されるので、更新ベクトルの
要素のとりうる値が制限され、モデルパラメータベクト
ルを基準ベクトル近傍に安定させることができる。その
結果、モデルパラメータのドリフトが防止され、スライ
ディングモード制御の安定性を向上させることができ
る。
According to this configuration, the update vector is calculated according to the identification error of the model parameter vector, and the past value of at least one element of the update vector is multiplied by a predetermined value larger than 0 and smaller than 1 Since the model parameter vector is calculated by modifying the update vector and adding the modified update vector to the reference vector of the model parameter, the possible values of the elements of the update vector are limited, and the model parameter vector is set to the reference vector. It can be stabilized in the vicinity. As a result, the drift of the model parameter can be prevented and the stability of the sliding mode control can be improved.

【0009】前記更新ベクトル修正手段は、前記更新ベ
クトルの、前記プラントの入力に関わる要素(b1の演
算に関わる要素)または前記プラントの入出力に関わら
ない要素(c1の演算に関わる要素)については、前記
所定値を乗算しないことが望ましい。
The update vector correction means, regarding the element of the update vector related to the input of the plant (element related to the operation of b1) or the element not related to the input / output of the plant (element related to the operation of c1), It is desirable not to multiply the predetermined value.

【0010】この構成によれば、更新ベクトルの要素の
うち、プラントの入力に関わる要素またはプラントの入
出力に関わらない要素については、0より大きく1より
小さい所定値が乗算されないので、更新ベクトルの修正
による定常偏差の発生を防止することができる。
According to this configuration, among the elements of the update vector, the elements related to the input of the plant or the elements not related to the input / output of the plant are not multiplied by the predetermined value larger than 0 and smaller than 1, so that the update vector It is possible to prevent the occurrence of a steady deviation due to the correction.

【0011】前記更新ベクトル修正手段は、前記基準ベ
クトル(θ(0))の少なくとも1つの要素にも前記所
定値(EPSi)を乗算することが望ましい。この構成
によれば、基準ベクトルの少なくとも1つの要素にも前
記所定値が乗算され、モデルパラメータベクトルが算出
される。この場合においても、モデルパラメータのドリ
フトが防止され、スライディングモード制御の安定性を
向上させることができる。
It is preferable that the update vector correction means also multiplies at least one element of the reference vector (θ (0)) by the predetermined value (EPSi). According to this configuration, at least one element of the reference vector is also multiplied by the predetermined value to calculate the model parameter vector. Even in this case, the drift of the model parameter can be prevented and the stability of the sliding mode control can be improved.

【0012】本発明はさらに、同定手段及びスライディ
ングモードコントローラを備える他のプラントの制御装
置を提供する。同定手段は、プラントをモデル化した制
御対象モデルのモデルパラメータベクトルを、前記プラ
ントの入力及び出力に基づいて同定する。スライディン
グモードコントローラは、前記同定手段により同定され
たモデルパラメータベクトルを用いて前記プラントを制
御する。前記同定手段は、前記モデルパラメータベクト
ルの同定誤差(ide)を算出する同定誤差算出手段
と、該同定誤差が所定の範囲内(−EIDNRLMT≦
ide≦EIDNRLMT)にあるときは、前記同定誤
差を減少方向に修正する同定誤差修正手段とを有し、該
同定誤差修正手段により修正された同定誤差(iden
l)を用いて前記モデルパラメータベクトルを算出す
る。
The present invention further provides another plant control device comprising an identification means and a sliding mode controller. The identifying means identifies a model parameter vector of a controlled object model that models the plant based on the input and output of the plant. The sliding mode controller controls the plant using the model parameter vector identified by the identifying means. The identification means calculates an identification error (ide) of the model parameter vector, and the identification error is within a predetermined range (-EIDNRLMT ≦).
When there is a relationship of ≦ EIDNRLMT, the identification error correction means for correcting the identification error in a decreasing direction is provided, and the identification error (iden corrected by the identification error correction means).
The model parameter vector is calculated using l).

【0013】この構成によれば、モデルパラメータの同
定誤差が所定の範囲内にあるときは、同定誤差が減少方
向に修正され、該修正された同定誤差を用いてモデルパ
ラメータベクトルが算出されるので、同定誤差がモデル
パラメータに蓄積することが抑制され、モデルパラメー
タのドリフトを防止することができ、スライディングモ
ード制御の安定性を向上させることができる。
According to this configuration, when the identification error of the model parameter is within a predetermined range, the identification error is corrected in a decreasing direction, and the model parameter vector is calculated using the corrected identification error. Accumulation of identification error in the model parameters is suppressed, drift of the model parameters can be prevented, and sliding mode control stability can be improved.

【0014】前記同定誤差修正手段は、前記同定誤差が
前記所定範囲内にあるときは、前記同定誤差を0とする
ことが望ましい。この構成によれば、同定誤差が前記所
定範囲内にあるときは、同定誤差が0とされるので、モ
デルパラメータの値に反映されるべきでない同定誤差の
影響を無くし、モデルパラメータのドリフト防止効果を
高めることができる。
It is desirable that the identification error correction means sets the identification error to 0 when the identification error is within the predetermined range. According to this configuration, when the identification error is within the predetermined range, the identification error is set to 0, so that the influence of the identification error, which should not be reflected in the value of the model parameter, is eliminated, and the drift prevention effect of the model parameter is eliminated. Can be increased.

【0015】前記所定範囲は、制御目標値(DTHR)
の変化量(DDTHR)または前記プラントの出力(D
TH)に応じて設定することが望ましい。この構成によ
れば、前記所定範囲が、制御目標値の変化量またはプラ
ントの出力の変化量に応じて設定されるので、寄与度合
を低減すべき同定誤差の範囲が適切なものとなり、モデ
ルパラメータの値に反映させるべき同定誤差を、不要な
誤差として低減または無視してしまうことを防止するこ
とができる。
The predetermined range is a control target value (DTHR)
Change amount (DDTHR) or output of the plant (D
It is desirable to set according to TH). According to this configuration, since the predetermined range is set according to the amount of change in the control target value or the amount of change in the output of the plant, the range of the identification error for which the degree of contribution should be reduced becomes appropriate, and the model parameter It is possible to prevent the identification error, which should be reflected in the value of, from being reduced or ignored as an unnecessary error.

【0016】前記同定手段は、固定ゲインアルゴリズム
を用いて前記モデルパラメータベクトルの同定を行うこ
とが望ましい。この構成によれば、固定ゲインアルゴリ
ズムを用いてモデルパラメータベクトルが算出されるの
で、演算量を低減することができる。
The identifying means preferably identifies the model parameter vector using a fixed gain algorithm. According to this configuration, since the model parameter vector is calculated using the fixed gain algorithm, the amount of calculation can be reduced.

【0017】前記同定誤差算出手段は、前記同定誤差の
ローパスフィルタ処理を行い、該処理後の同定誤差を出
力することが望ましい。この構成によれば、ローパスフ
ィルタ処理後の同定誤差を用いてモデルパラメータベク
トルの同定が行われるので、制御対象モデルの周波数特
性が、プラントの実際の周波数特性とより近いものとな
り、制御のロバスト性を高め、制御をさらに安定化する
ことができる。
It is desirable that the identification error calculation means performs low-pass filter processing of the identification error and outputs the identification error after the processing. According to this configuration, since the model parameter vector is identified using the identification error after the low-pass filtering, the frequency characteristic of the controlled object model becomes closer to the actual frequency characteristic of the plant, and the robustness of the control is improved. Can be improved and the control can be further stabilized.

【0018】前記プラントの制御装置は、前記プラント
の出力の予測値(PREDTH)を算出する予測手段を
さらに備えることが望ましい。この構成によれば、予測
手段によりプラントの出力の予測値が算出されるので、
むだ時間要素を有するプラントの制御を精度良く行うこ
とができる。
It is preferable that the control device of the plant further comprises a predicting means for calculating a predicted value (PREDTH) of the output of the plant. According to this configuration, since the prediction value of the output of the plant is calculated by the prediction means,
A plant having a dead time element can be accurately controlled.

【0019】前記予測手段は、前記同定手段により同定
されたモデルパラメータを用いて前記予測値の算出を行
うことが望ましい。この構成によれば、同定手段により
同定されたモデルパラメータを用いて予測値の算出が行
われるので、プラントの動特性が経時変化した場合や環
境条件などによって変化した場合でも精度のよい予測値
を算出することができる。
It is preferable that the predicting means calculates the predictive value by using the model parameter identified by the identifying means. According to this configuration, since the predicted value is calculated using the model parameter identified by the identifying means, a highly accurate predicted value can be obtained even when the dynamic characteristics of the plant change with time or due to environmental conditions. It can be calculated.

【0020】前記スライディングモードコントローラに
よる前記プラントへの制御入力は、適応則入力を含むこ
とが望ましい。この構成によれば、プラントへの制御入
力は適応則入力を含むので、外乱やモデル化誤差(実際
のプラントの特性と、モデル化した制御対象モデルの特
性との差)があっても、良好な制御性を実現することが
できる。
The control input to the plant by the sliding mode controller preferably includes an adaptive law input. According to this configuration, since the control input to the plant includes the adaptive law input, even if there is disturbance or modeling error (difference between the actual plant characteristic and the modeled controlled object model), it is good. It is possible to realize various controllability.

【0021】前記プラントは、内燃機関のスロットル弁
(3)と、該スロットル弁を駆動する駆動手段(6)と
を有するスロットル弁駆動装置(10)を含み、前記ス
ライディングモードコントローラは、前記スロットル弁
の開度(TH)を目標開度(THR)に一致させるよう
に、前記スロットル弁駆動装置への制御入力を決定する
パラメータ(DUT)を算出することが望ましい。
The plant includes a throttle valve driving device (10) having a throttle valve (3) of an internal combustion engine and a driving means (6) for driving the throttle valve, and the sliding mode controller includes the throttle valve. It is desirable to calculate a parameter (DUT) that determines the control input to the throttle valve drive device so that the opening degree (TH) of (1) matches the target opening degree (THR).

【0022】この構成によれば、同定手段により同定さ
れた安定なモデルパラメータを用いて、スライディング
モードコントローラにより、スロットル弁開度を目標開
度に一致させる制御が行われるので、スロットル弁開度
の目標開度への制御性を向上させ、しかも安定した制御
を実現することができる。
According to this configuration, the sliding mode controller controls the throttle valve opening to match the target opening by using the stable model parameter identified by the identifying means. It is possible to improve the controllability to the target opening and realize stable control.

【0023】前記プラントは、内燃機関(212)と、
該機関に燃料を供給する燃料供給手段(211)とを有
する機関システム(201)を含み、前記スライディン
グモードコントローラは、前記機関に供給される混合気
の空燃比を目標空燃比に一致させるように、前記機関シ
ステムへの制御入力を決定するパラメータ(DKAF)
を算出することが望ましい。
The plant comprises an internal combustion engine (212),
An engine system (201) having a fuel supply means (211) for supplying fuel to the engine, wherein the sliding mode controller adjusts an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to the engine to a target air-fuel ratio. , A parameter that determines the control input to the engine system (DKAF)
It is desirable to calculate

【0024】この構成によれば、同定手段により同定さ
れた安定なモデルパラメータを用いて、スライディング
モードコントローラにより、空燃比を目標空燃比に一致
させる制御が行われるので、空燃比の目標空燃比への制
御性を向上させ、しかも安定した制御を実現することが
できる。
According to this structure, the sliding mode controller controls the air-fuel ratio to match the target air-fuel ratio by using the stable model parameter identified by the identifying means. It is possible to improve the controllability of and to realize stable control.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態にか
かるスロットル弁制御装置の構成を示す図である。内燃
機関(以下「エンジン」という)1の吸気通路2には、
スロットル弁3が設けられている。スロットル弁3に
は、該スロットル弁3を閉弁方向に付勢する第1付勢手
段としてのリターンスプリング4と、該スロットル弁3
を開弁方向に付勢する第2付勢手段としての弾性部材5
とが取り付けられている。またスロットル弁3は、駆動
手段としてのモータ6によりギヤ(図示せず)を介して
駆動できるように構成されている。モータ6による駆動
力がスロットル弁3に加えられない状態では、スロット
ル弁3の開度THは、リターンスプリング4の付勢力
と、弾性部材5の付勢力とが釣り合うデフォルト開度T
HDEF(例えば5度)に保持される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a view showing the arrangement of a throttle valve control apparatus according to the first embodiment of the present invention. In an intake passage 2 of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1,
A throttle valve 3 is provided. The throttle valve 3 includes a return spring 4 as a first urging means for urging the throttle valve 3 in the closing direction, and the throttle valve 3
Member 5 as second urging means for urging the valve in the valve opening direction
And are attached. Further, the throttle valve 3 is configured so that it can be driven by a motor 6 as a driving means via a gear (not shown). When the driving force by the motor 6 is not applied to the throttle valve 3, the opening degree TH of the throttle valve 3 is the default opening degree T in which the urging force of the return spring 4 and the urging force of the elastic member 5 are balanced.
It is held at HDEF (for example, 5 degrees).

【0026】モータ6は、電子制御ユニット(以下「E
CU」という)7に接続されており、その作動がECU
7により制御される。スロットル弁3には、スロットル
弁開度THを検出するスロットル弁開度センサ8が設け
られており、その検出信号は、ECU7に供給される。
The motor 6 is an electronic control unit (hereinafter referred to as "E").
CU ”) and its operation is the ECU
Controlled by 7. The throttle valve 3 is provided with a throttle valve opening sensor 8 for detecting the throttle valve opening TH, and the detection signal thereof is supplied to the ECU 7.

【0027】またECU7には、エンジン1が搭載され
た車両の運転者の要求出力を検出するアクセルペダルの
踏み込み量ACCを検出するアクセルセンサ9が接続さ
れており、その検出信号がECU7に供給される。EC
U7は、スロットル弁開度センサ8及びアクセルセンサ
9の検出信号が供給される入力回路、入力信号をディジ
タル信号に変換するAD変換回路、各種演算処理を実行
する中央演算ユニット(CPU)、CPUが実行するプ
ログラムやプログラムで参照されるマップやテーブルな
どを格納するROMと演算結果を格納するRAMとから
なるメモリ回路、及びモータ6に駆動電流を供給する出
力回路を備えている。ECU7は、アクセルペダルの踏
み込み量ACCに応じてスロットル弁3の目標開度TH
Rを決定し、検出したスロットル弁開度THが目標開度
THRと一致するようにモータ6の制御量DUTを決定
し、制御量DUTに応じた電気信号をモータ6に供給す
る。
Further, the ECU 7 is connected with an accelerator sensor 9 for detecting a depression amount ACC of an accelerator pedal for detecting a required output of a driver of a vehicle equipped with the engine 1, and a detection signal thereof is supplied to the ECU 7. It EC
U7 is an input circuit to which the detection signals of the throttle valve opening sensor 8 and the accelerator sensor 9 are supplied, an AD conversion circuit that converts the input signal into a digital signal, a central processing unit (CPU) that executes various calculation processes, and a CPU. The memory circuit includes a ROM that stores a program to be executed and maps and tables referred to by the program, and a RAM that stores calculation results, and an output circuit that supplies a drive current to the motor 6. The ECU 7 determines the target opening TH of the throttle valve 3 according to the accelerator pedal depression amount ACC.
R is determined, the control amount DUT of the motor 6 is determined so that the detected throttle valve opening TH matches the target opening THR, and an electric signal corresponding to the control amount DUT is supplied to the motor 6.

【0028】本実施形態では、スロットル弁3、リター
ンスプリング4、弾性部材5及びモータ6からなるスロ
ットル弁駆動装置10を制御対象とし、該制御対象に対
する入力をモータ6に印加する電気信号のデューティ比
DUTとし、制御対象の出力をスロットル弁開度センサ
8により検出されるスロットル弁開度THとする。
In the present embodiment, the throttle valve driving device 10 including the throttle valve 3, the return spring 4, the elastic member 5 and the motor 6 is the control target, and the duty ratio of the electric signal for applying the input to the control target to the motor 6 is controlled. Let DUT be the output of the controlled object be the throttle valve opening TH detected by the throttle valve opening sensor 8.

【0029】スロットル弁駆動装置10の応答周波数特
性を実測すると、図2に実線で示すゲイン特性及び位相
特性が得られる。そこで、下記式(1)で定義されるモ
デルを制御対象モデルとして設定した。このモデルの応
答周波数特性は、図2に破線で示すようになり、スロッ
トル弁駆動装置10の特性に近似していることが確認さ
れている。 DTH(k+1)=a1×DTH(k)+a2×DTH(k-1) +b1×DUT(k-d)+c1 (1) ここで、kは離散化された時間を表すパラメータであ
り、DTH(k)は下記式(2)により定義されるスロッ
トル弁開度偏差量である。 DTH(k)=TH(k)−THDEF (2) ここで、THは検出したスロットル弁開度、THDEF
は前記デフォルト開度である。また式(1)のa1,a
2,b1,c1は、制御対象モデルの特性を決めるモデ
ルパラメータであり、dはむだ時間である。
When the response frequency characteristic of the throttle valve driving device 10 is actually measured, the gain characteristic and the phase characteristic shown by the solid line in FIG. 2 are obtained. Therefore, the model defined by the following equation (1) is set as the controlled object model. The response frequency characteristic of this model is shown by the broken line in FIG. 2, and it has been confirmed that it is similar to the characteristic of the throttle valve driving device 10. DTH (k + 1) = a1 * DTH (k) + a2 * DTH (k-1) + b1 * DUT (kd) + c1 (1) Here, k is a parameter representing the discretized time, and DTH (k ) Is the throttle valve opening deviation amount defined by the following equation (2). DTH (k) = TH (k) -THDEF (2) where TH is the detected throttle valve opening, THDEF
Is the default opening. Also, a1 and a of the formula (1)
2, b1 and c1 are model parameters that determine the characteristics of the controlled object model, and d is the dead time.

【0030】上記式(1)で定義されるモデルは、適応
制御の適用を容易にするために採用した、離散時間系の
DARXモデル(delayed autoregressive model with
exogeneous input:外部入力を持つ自己回帰モデル)で
ある。式(1)においては、出力の偏差量DTHに関わ
るモデルパラメータa1,a2、入力のデューティ比D
UTに関わるモデルパラメータb1の他に、入出力に関
わらないモデルパラメータc1が採用されている。この
モデルパラメータc1は、デフォルト開度THDEFの
ずれやスロットル弁駆動装置に加わる外乱を示すパラメ
ータである。すなわち、モデルパラメータ同定器によ
り、モデルパラメータa1,a2,b1と同時にモデル
パラメータc1を同定することにより、デフォルト開度
ずれや外乱を同定できるようにしている。
The model defined by the above equation (1) is a discrete time DARX model (delayed autoregressive model with) adopted to facilitate application of adaptive control.
exogeneous input: Autoregressive model with external input). In the equation (1), the model parameters a1 and a2 related to the output deviation amount DTH and the input duty ratio D
In addition to the model parameter b1 related to UT, a model parameter c1 not related to input / output is adopted. The model parameter c1 is a parameter indicating the deviation of the default opening THDEF and the disturbance applied to the throttle valve drive device. That is, the model parameter identifier identifies the model parameter c1, at the same time as the model parameters a1, a2, b1, so that the default opening deviation and the disturbance can be identified.

【0031】図3は、ECU7により実現されるスロッ
トル弁制御装置の機能ブロック図であり、この制御装置
は、適応スライディングモードコントローラ21と、モ
デルパラメータ同定器22と、むだ時間dが経過した後
の予測スロットル弁開度偏差量(以下「予測偏差量」と
いう)PREDTH(k)(=DTH(k+d))を算出する状
態予測器23と、アクセルペダル踏み込み量ACCに応
じてスロットル弁3の目標開度THRを設定する目標開
度設定部24とからなる。
FIG. 3 is a functional block diagram of a throttle valve control device realized by the ECU 7. This control device has an adaptive sliding mode controller 21, a model parameter identifier 22 and a dead time d. A state predictor 23 that calculates a predicted throttle valve opening deviation amount (hereinafter referred to as “prediction deviation amount”) PREDTH (k) (= DTH (k + d)) and a throttle valve 3 of the throttle valve 3 according to the accelerator pedal depression amount ACC. The target opening degree setting unit 24 sets the target opening degree THR.

【0032】適応スライディングモードコントローラ2
1は、検出したスロットル弁開度THが目標開度THR
と一致するように、適応スライディングモード制御によ
りデューティ比DUTを算出し、該算出したデューティ
比DUTを出力する。適応スライディングモードコント
ローラ21を用いることにより、スロットル弁開度TH
の目標開度THRへの追従応答特性を、所定のパラメー
タ(VPOLE)を用いて適宜変更することが可能とな
り、その結果スロットル弁3を開弁位置から全閉位置に
移動させる際の衝撃(スロットル全閉ストッパへの衝
突)の回避、及びアクセル操作に対するエンジンレスポ
ンスの可変化が可能となる。また、モデルパラメータの
誤差に対する安定性を確保することが可能となる。
Adaptive sliding mode controller 2
1 indicates that the detected throttle valve opening TH is the target opening THR.
In accordance with the adaptive sliding mode control, the duty ratio DUT is calculated, and the calculated duty ratio DUT is output. By using the adaptive sliding mode controller 21, the throttle valve opening TH
It is possible to appropriately change the response characteristic to the target opening THR of using the predetermined parameter (VPOLE), and as a result, the impact (throttle) when moving the throttle valve 3 from the open position to the fully closed position. It is possible to avoid (a collision with the fully closed stopper) and to make the engine response variable to the accelerator operation. In addition, it is possible to ensure the stability against the error of the model parameter.

【0033】モデルパラメータ同定器22は、修正モデ
ルパラメータベクトルθL(θLT=[a1,a2,b
1,c1])を算出し、適応スライディングモードコン
トローラ21に供給する。より具体的には、モデルパラ
メータ同定器22は、スロットル弁開度TH及びデュー
ティ比DUTに基づいて、モデルパラメータベクトルθ
を算出する。さらに、そのモデルパラメータベクトルθ
に対してリミット処理を行うことにより修正モデルパラ
メータベクトルθLを算出し、該修正モデルパラメータ
ベクトルθLを適応スライディングモードコントローラ
21に供給する。このようにしてスロットル弁開度TH
を目標開度THRに追従させるために最適なモデルパラ
メータa1,a2,b1が得られ、さらに外乱及びデフ
ォルト開度THDEFのずれを示すモデルパラメータc
1が得られる。
The model parameter identifier 22 uses the modified model parameter vector θL (θL T = [a1, a2, b
1, c1]) is calculated and supplied to the adaptive sliding mode controller 21. More specifically, the model parameter identifier 22 determines the model parameter vector θ based on the throttle valve opening TH and the duty ratio DUT.
To calculate. Furthermore, the model parameter vector θ
The modified model parameter vector θL is calculated by performing a limit process on the corrected model parameter vector θL, and the modified model parameter vector θL is supplied to the adaptive sliding mode controller 21. In this way, the throttle valve opening TH
Optimal model parameters a1, a2, b1 for obtaining the target opening degree THR are obtained, and the model parameter c indicating the deviation of the disturbance and the default opening degree THDEF is obtained.
1 is obtained.

【0034】リアルタイムでモデルパラメータを同定す
るモデルパラメータ同定器22を用いることにより、エ
ンジン運転条件の変化への適応、ハードウエアの特性ば
らつきの補償、電源電圧変動の補償、及びハードウエア
特性の経年変化への適応が可能となる。
By using the model parameter identifier 22 for identifying model parameters in real time, adaptation to changes in engine operating conditions, compensation of characteristic variations of hardware, compensation of power supply voltage fluctuations, and secular variation of hardware characteristics. Can be adapted to.

【0035】状態予測器23は、スロットル弁開度TH
及びデューティ比DUTに基づいて、むだ時間d後のス
ロットル弁開度TH(予測値)、より具体的には予測偏
差量PREDTHを算出し、適応スライディングモード
コントローラ21に供給する。予測偏差量PREDTH
を用いることにより、制御対象のむだ時間に対する制御
系のロバスト性を確保し、特にむだ時間が大きいデフォ
ルト開度THDEF近傍での制御性を向上させることが
できる。
The state predictor 23 determines the throttle valve opening TH
Based on the duty ratio DUT, the throttle valve opening TH (predicted value) after the dead time d, more specifically, the predicted deviation amount PREDTH is calculated and supplied to the adaptive sliding mode controller 21. Predicted deviation amount PREDTH
By using, it is possible to secure the robustness of the control system with respect to the dead time of the controlled object, and to improve the controllability especially in the vicinity of the default opening THDEF where the dead time is large.

【0036】次に適応スライディングモードコントロー
ラ21の動作原理を説明する。先ず下記式(3)によ
り、目標値DTHR(k)を目標開度THR(k)とデフォル
ト開度THDEFとの偏差量として定義する。 DTHR(k)=THR(k)−THDEF (3) ここで、スロットル弁開度偏差量DTHと、目標値DT
HRとの偏差e(k)を下記式(4)で定義すると、適応
スライディングモードコントローラの切換関数値σ(k)
は、下記式(5)にように設定される。 e(k)=DTH(k)−DTHR(k) (4) σ(k)=e(k)+VPOLE×e(k-1) (5) =(DTH(k)−DTHR(k)) +VPOLE×(DTH(k-1)−DTHR(k-1)) ここで、VPOLEは、−1より大きく1より小さい値
に設定される切換関数設定パラメータである。
Next, the operating principle of the adaptive sliding mode controller 21 will be described. First, the target value DTHR (k) is defined as the deviation amount between the target opening THR (k) and the default opening THDEF by the following equation (3). DTHR (k) = THR (k) -THDEF (3) Here, the throttle valve opening deviation amount DTH and the target value DT
If the deviation e (k) from the HR is defined by the following equation (4), the switching function value σ (k) of the adaptive sliding mode controller
Is set as in the following equation (5). e (k) = DTH (k) -DTHR (k) (4) σ (k) = e (k) + VPOLE × e (k-1) (5) = (DTH (k) -DTHR (k)) + VPOLE X (DTH (k-1) -DTHR (k-1)) Here, VPOLE is a switching function setting parameter set to a value larger than -1 and smaller than 1.

【0037】縦軸を偏差e(k)とし、横軸を前回偏差e
(k-1)として定義される位相平面上では、σ(k)=0を満
たす偏差e(k)と、前回偏差e(k-1)との組み合わせは、
直線となるので、この直線は一般に切換直線と呼ばれ
る。スライディングモード制御は、この切換直線上の偏
差e(k)の振る舞いに着目した制御であり、切換関数値
σ(k)が0となるように、すなわち偏差e(k)と前回偏差
e(k-1)の組み合わせが位相平面上の切換直線上に載る
ように制御を行い、外乱やモデル化誤差(実際のプラン
トの特性と、モデル化した制御対象モデルの特性との
差)に対してロバストな制御を実現するものである。そ
の結果、スロットル弁開度偏差量DTHは、目標値DT
HRに追従するように、良好なロバスト性を持って制御
される。
The vertical axis is the deviation e (k) and the horizontal axis is the previous deviation e
On the phase plane defined as (k-1), the combination of the deviation e (k) that satisfies σ (k) = 0 and the previous deviation e (k-1) is
Since this is a straight line, this straight line is generally called a switching straight line. The sliding mode control is a control focused on the behavior of the deviation e (k) on the switching straight line, so that the switching function value σ (k) becomes 0, that is, the deviation e (k) and the previous deviation e (k). -1) is controlled so that it is placed on the switching line on the phase plane, and it is robust against disturbances and modeling errors (difference between actual plant characteristics and modeled controlled model characteristics). It realizes various controls. As a result, the throttle valve opening deviation amount DTH is equal to the target value DT.
It is controlled with good robustness so as to follow the HR.

【0038】また式(5)の切換関数設定パラメータV
POLEの値を変更することにより、図4に示すよう
に、偏差e(k)の減衰特性、すなわちスロットル弁開度
偏差量DTHの目標値DTHRへの追従特性を変更する
ことができる。具体的には、VPOLE=−1とする
と、全く追従しない特性となり、切換関数設定パラメー
タVPOLEの絶対値を小さくするほど、追従速度を速
めることができる。
Further, the switching function setting parameter V of the equation (5)
By changing the value of POLE, as shown in FIG. 4, it is possible to change the damping characteristic of the deviation e (k), that is, the tracking characteristic of the throttle valve opening deviation amount DTH to the target value DTHR. Specifically, when VPOLE = −1, the characteristic does not follow at all, and the following speed can be increased as the absolute value of the switching function setting parameter VPOLE is decreased.

【0039】スロットル弁制御装置においては、下記要
求A1及びA2が満たされることが求められる。 A1)スロットル弁3を全閉位置に移動させる際にスロ
ットル全閉ストッパへの衝突を回避すること A2)デフォルト開度THDEF近傍における非線形特
性(リターンスプリング4の付勢力と弾性部材5の付勢
力とが釣り合うことに起因する弾性特性の変化、モータ
6とスロットル弁3と間に介装されたギヤのバックラッ
シ、デューティ比DUTの変化してもスロットル弁開度
が変化しない不感帯)に対する制御性を向上させること そのため、スロットル弁の全閉位置近傍では、偏差e
(k)の収束速度を低下させ、またデフォルト開度THD
EFの近傍では、収束速度を高める必要がある。
The throttle valve control device is required to satisfy the following requirements A1 and A2. A1) Avoid collision with the throttle fully closed stopper when moving the throttle valve 3 to the fully closed position A2) Non-linear characteristics near the default opening THDEF (biasing force of the return spring 4 and biasing force of the elastic member 5). Controllability with respect to changes in the elastic characteristics due to the balance between, the backlash of the gear interposed between the motor 6 and the throttle valve 3, and the dead zone where the throttle valve opening does not change even if the duty ratio DUT changes. Therefore, in the vicinity of the fully closed position of the throttle valve, the deviation e
The convergence speed of (k) is reduced, and the default opening THD
It is necessary to increase the convergence speed in the vicinity of EF.

【0040】スライディングモード制御によれば、切換
関数設定パラメータVPOLEを変更することにより、
容易に収束速度を変更できるので、本実施形態では、ス
ロットル弁開度TH及び目標値DTHRの変化量DDT
HR(=DTHR(k)−DTHR(k-1))に応じて、切換
関数設定パラメータVPOLEを設定するようにした。
これにより、上記要求A1及びA2を満たすことができ
る。
According to the sliding mode control, by changing the switching function setting parameter VPOLE,
Since the convergence speed can be easily changed, in the present embodiment, the change amount DDT of the throttle valve opening TH and the target value DTHR is changed.
The switching function setting parameter VPOLE is set according to HR (= DTHR (k) -DTHR (k-1)).
As a result, the above requirements A1 and A2 can be satisfied.

【0041】上述したようにスライディングモード制御
では、偏差e(k)と前回偏差e(k-1)の組み合わせ(以下
「偏差状態量」という)を切換直線上に拘束することに
より、偏差e(k)を指定した収束速度で、かつ外乱やモ
デル化誤差に対してロバストに、0に収束させる。した
がって、スライディングモード制御では、如何にして偏
差状態量を切換直線に載せ、そこに拘束するかが重要と
なる。
As described above, in the sliding mode control, by restraining the combination of the deviation e (k) and the previous deviation e (k-1) (hereinafter referred to as "deviation state quantity") on the switching straight line, the deviation e ( k) is converged to 0 at a specified convergence speed and robustly to disturbance and modeling error. Therefore, in the sliding mode control, it is important how to put the deviation state quantity on the switching straight line and restrain it.

【0042】そのような観点から、制御対象への入力
(コントローラの出力)DUT(k)(Usl(k)とも表記
する)は、下記式(6)に示すように、等価制御入力U
eq(k)、到達則入力Urch(k)及び適応則入力Uad
p(k)の和として構成される。 DUT(k)=Usl(k) =Ueq(k)+Urch(k)+Uadp(k) (6)
From such a viewpoint, the input (output of the controller) DUT (k) (also referred to as Usl (k)) to the controlled object is expressed by the equivalent control input U as shown in the following equation (6).
eq (k), reaching law input Urch (k) and adaptive law input Uad
Constructed as the sum of p (k). DUT (k) = Usl (k) = Ueq (k) + Urch (k) + Uadp (k) (6)

【0043】等価制御入力Ueq(k)は、偏差状態量を
切換直線上に拘束するための入力であり、到達則入力U
rch(k)は、偏差状態量を切換直線上へ載せるための
入力であり、適応則入力Uadp(k)は、モデル化誤差
や外乱の影響を抑制し、偏差状態量を切換直線へ載せる
ための入力である。以下各入力Ueq(k),Urch(k)
及びUadp(k)の算出方法を説明する。
The equivalent control input Ueq (k) is an input for restraining the deviation state quantity on the switching straight line, and the reaching law input U
rch (k) is an input for putting the deviation state quantity on the switching straight line, and the adaptive law input Uadp (k) is for suppressing the influence of modeling error and disturbance and putting the deviation state quantity on the switching straight line. Is input. Below each input Ueq (k), Urch (k)
And a method of calculating Uadp (k) will be described.

【0044】等価制御入力Ueq(k)は、偏差状態量を
切換直線上に拘束するための入力であるから、満たすべ
き条件は下記式(7)で与えられる。 σ(k)=σ(k+1) (7) 式(1)並びに式(4)及び(5)を用いて式(7)を
満たすデューティ比DUT(k)を求めると、下記式
(9)が得られ、これが等価制御入力Ueq(k)とな
る。さらに、到達則入力Urch(k)及び適応則入力U
adp(k)を、それぞれ下記式(10)及び(11)に
より定義する。
Since the equivalent control input Ueq (k) is an input for restraining the deviation state quantity on the switching straight line, the condition to be satisfied is given by the following equation (7). σ (k) = σ (k + 1) (7) When the duty ratio DUT (k) satisfying the equation (7) is obtained by using the equation (1) and the equations (4) and (5), the following equation (9) is obtained. ) Is obtained, which becomes the equivalent control input Ueq (k). Furthermore, reaching law input Urch (k) and adaptive law input U
adp (k) is defined by the following equations (10) and (11), respectively.

【数1】 ここで、F及びGは、それぞれ到達則制御ゲイン及び適
応則制御ゲインであり、以下に述べるように設定され
る。またΔTは、制御周期である。
[Equation 1] Here, F and G are a reaching law control gain and an adaptive law control gain, respectively, and are set as described below. Further, ΔT is a control cycle.

【0045】上記式(9)の演算には、むだ時間d経過
後のスロットル弁開度偏差量DTH(k+d)及び対応する
目標値DTHR(k+d+1)が必要である。そこで、むだ時
間d経過後のスロットル弁開度偏差量DTH(k+d)とし
て、状態予測器23により算出される予測偏差量PRE
DTH(k)を用い、目標値DTHR(k+d+1)として、最新
の目標値DTHRを用いることとする。
The calculation of the above equation (9) requires the throttle valve opening deviation amount DTH (k + d) after the dead time d elapses and the corresponding target value DTHR (k + d + 1). Therefore, the estimated deviation amount PRE calculated by the state predictor 23 is set as the throttle valve opening deviation amount DTH (k + d) after the dead time d has elapsed.
It is assumed that the latest target value DTHR is used as the target value DTHR (k + d + 1) by using DTH (k).

【0046】次に到達則入力Urch及び適応則入力U
adpにより、偏差状態量が安定に切換直線上に載せら
れるように、到達則制御ゲインF及び適応則制御ゲイン
Gの決定を行う。具体的には外乱V(k)を想定し、外乱
V(k)に対して切換関数値σ(k)が安定であるための条件
を求めることにより、ゲインF及びGの設定条件を求め
る。その結果、ゲインF及びGの組み合わせが、下記式
(12)〜(14)を満たすこと、換言すれば図5にハ
ッチングを付して示す領域内にあることが安定条件とし
て得られた。
Next, reaching law input Urch and adaptive law input U
Adp determines the reaching law control gain F and the adaptive law control gain G so that the deviation state quantity can be stably placed on the switching straight line. Specifically, the disturbance V (k) is assumed, and the conditions for the switching function value σ (k) to be stable with respect to the disturbance V (k) are calculated to obtain the setting conditions for the gains F and G. As a result, it was obtained as a stable condition that the combination of the gains F and G satisfies the following formulas (12) to (14), in other words, is within the region shown by hatching in FIG.

【0047】 F>0 (12) G>0 (13) F<2−(ΔT/2)G (14) 以上のように、式(9)〜(11)により、等価制御入
力Ueq(k)、到達則入力Urch(k)及び適応則入力U
adp(k)を算出し、それらの入力の総和として、デュ
ーティ比DUT(k)を算出することができる。
F> 0 (12) G> 0 (13) F <2- (ΔT / 2) G (14) As described above, the equivalent control input Ueq (k) is obtained from the equations (9) to (11). , Reaching law input Urch (k) and adaptive law input U
It is possible to calculate adp (k) and calculate the duty ratio DUT (k) as the sum of these inputs.

【0048】モデルパラメータ同定器22は、前述した
ように制御対象の入力(DUT(k))及び出力(TH
(k))に基づいて、制御対象モデルのモデルパラメータ
ベクトルを算出する。具体的には、モデルパラメータ同
定器22は、下記式(15)による逐次型同定アルゴリ
ズム(一般化逐次型最小2乗法アルゴリズム)により、
モデルパラメータベクトルθ(k)を算出する。 θ(k)=θ(k-1)+KP(k)ide(k) (15) θ(k)T=[a1’,a2’,b1’,c1’] (16)
The model parameter identifier 22 receives the input (DUT (k)) and output (TH) of the controlled object as described above.
Based on (k)), the model parameter vector of the controlled object model is calculated. Specifically, the model parameter identifier 22 uses a recursive identification algorithm (generalized recursive least squares algorithm) according to the following equation (15)
The model parameter vector θ (k) is calculated. θ (k) = θ (k−1) + KP (k) ide (k) (15) θ (k) T = [a1 ′, a2 ′, b1 ′, c1 ′] (16)

【0049】ここで、a1’,a2’,b1’及びC
1’は、後述するリミット処理を実施する前のモデルパ
ラメータである。またide(k)は、下記式(17)、
(18)及び(19)により定義される同定誤差であ
る。DTHHAT(k)は、最新のモデルパラメータベク
トルθ(k-1)を用いて算出される、スロットル弁開度偏
差量DTH(k)の推定値(以下「推定スロットル弁開度
偏差量」という)である。KP(k)は、下記式(20)
により定義されるゲイン係数ベクトルである。また、式
(20)のP(k)は、下記式(21)により算出される
4次の正方行列である。
Where a1 ', a2', b1 'and C
1'is a model parameter before performing the limit process described later. Also, ide (k) is the following formula (17),
It is the identification error defined by (18) and (19). DTHHAT (k) is an estimated value of the throttle valve opening deviation amount DTH (k) calculated using the latest model parameter vector θ (k-1) (hereinafter referred to as "estimated throttle valve opening deviation amount"). Is. KP (k) is the following formula (20).
Is a gain coefficient vector defined by Further, P (k) in the equation (20) is a quartic square matrix calculated by the following equation (21).

【数2】 [Equation 2]

【数3】 [Equation 3]

【0050】式(21)の係数λ1,λ2の設定によ
り、式(15)〜(21)による同定アルゴリズムは、
以下のような4つの同定アルゴリズムのいずれかにな
る。 λ1=1,λ2=0 固定ゲインアルゴリズム λ1=1,λ2=1 最小2乗法アルゴリズム λ1=1,λ2=λ 漸減ゲインアルゴリズム(λは
0,1以外の所定値) λ1=λ,λ2=1 重み付き最小2乗法アルゴリズム
(λは0,1以外の所定値)
By setting the coefficients λ1 and λ2 of the equation (21), the identification algorithm according to the equations (15) to (21) becomes
It is one of the following four identification algorithms. λ1 = 1, λ2 = 0 Fixed gain algorithm λ1 = 1, λ2 = 1 Least square method algorithm λ1 = 1, λ2 = λ Gradual gain algorithm (λ is a predetermined value other than 0 and 1) λ1 = λ, λ2 = 1 Weight With least squares algorithm (λ is a predetermined value other than 0 and 1)

【0051】一方本実施形態では、下記B1)、B
2)、B3)の要求を満たすことが求められる。 B1)準静的動特性変化及びハードウエアの特性ばらつ
きに対する適応 「準静的動特性変化」とは、例えば電源電圧の変動やハ
ードウエアの経年劣化といった変化速度の遅い特性変化
を意味する。 B2)速い動特性変化への適応 具体的には、スロットル弁開度THの変化に対応する動
特性変化への適応を意味する。 B3)モデルパラメータのドリフト防止 モデルパラメータに反映すべきでない制御対象の非線形
特性などに起因する同定誤差の影響によって引き起こさ
れるドリフト、すなわちモデルパラメータの絶対値が増
大することを防止する。
On the other hand, in the present embodiment, the following B1), B
It is required to meet the requirements 2) and B3). B1) Adaptation to changes in quasi-static dynamic characteristics and variations in characteristics of hardware "Changes in quasi-static characteristics" mean slow-changing characteristic changes such as fluctuations in power supply voltage and aging of hardware. B2) Adaptation to rapid change in dynamic characteristics Specifically, it means adaptation to change in dynamic characteristics corresponding to change in throttle valve opening TH. B3) Prevention of drift of model parameter It is prevented that the drift caused by the influence of the identification error caused by the non-linear characteristic of the controlled object that should not be reflected in the model parameter, that is, the absolute value of the model parameter is increased.

【0052】先ず上記B1)及びB2)の要求を満たす
ために、係数λ1及びλ2をそれぞれ所定値λ及び
「0」に設定することにより、重み付き最小2乗法アル
ゴリズムを採用する。
First, in order to satisfy the requirements of B1) and B2), the weighted least squares algorithm is adopted by setting the coefficients λ1 and λ2 to predetermined values λ and "0", respectively.

【0053】次にモデルパラメータのドリフトについて
説明する。図6に示すように、モデルパラメータがある
程度収束した後に、スロットル弁の摩擦特性などの非線
形特性によって生じる残留同定誤差が存在したり、平均
値がゼロでない外乱が定常的に加わるような場合には、
残留同定誤差が蓄積し、モデルパラメータのドリフトを
引き起こす。
Next, the drift of model parameters will be described. As shown in FIG. 6, after the model parameters have converged to some extent, when there is a residual identification error caused by a non-linear characteristic such as the frictional characteristic of the throttle valve, or a disturbance whose average value is not zero is constantly added, ,
Residual identification error accumulates, causing model parameter drift.

【0054】このような残留同定誤差は、モデルパラメ
ータの値に反映すべきものではないので、図7(a)に
示すような不感帯関数Fnlを用いて不感帯処理を行
う。具体的には、下記式(23)により、修正同定誤差
idenl(k)を算出し、この修正同定誤差idenl
(k)を用いてモデルパラメータベクトルθ(k)の算出を行
う。すなわち、上記式(15)に代えて下記式(15
a)を用いる。これにより、上記要求B3)を満たすこ
とができる。 idenl(k)=Fnl(ide(k)) (23) θ(k)=θ(k-1)+KP(k)idenl(k) (15a)
Since such a residual identification error should not be reflected in the value of the model parameter, the dead zone processing is performed using the dead zone function Fnl as shown in FIG. 7 (a). Specifically, the corrected identification error idenl (k) is calculated by the following equation (23), and the corrected identification error idenl (k) is calculated.
The model parameter vector θ (k) is calculated using (k). That is, instead of the above equation (15), the following equation (15
a) is used. As a result, the above request B3) can be satisfied. idenl (k) = Fnl (ide (k)) (23) θ (k) = θ (k-1) + KP (k) idenl (k) (15a)

【0055】なお、不感帯関数Fnlは、図7(a)に
示すものに限るものではなく、例えば同図(b)に示す
ような不連続不感帯関数、または同図(c)に示すよう
な不完全不感帯関数を用いてもよい。ただし、不完全不
感帯関数を用いた場合には、ドリフトを完全に防止する
ことはできない。
The dead zone function Fnl is not limited to the one shown in FIG. 7A, and for example, the discontinuous dead zone function shown in FIG. 7B or the dead zone function shown in FIG. A full dead band function may be used. However, if the incomplete dead zone function is used, the drift cannot be completely prevented.

【0056】また、残留同定誤差は、スロットル弁開度
THの変動量に応じてその振幅が変化する。そこで、本
実施形態では、図7に示す不感帯の幅を定義する不感帯
幅パラメータEIDNRLMTを、下記式(24)によ
り算出される、目標スロットル弁開度THRの変化量の
二乗平均値DDTHRSQAに応じて設定する(具体的
には、二乗平均値DDTHRSQAが増加するほど、不
感帯幅パラメータEIDNRLMTが増加するように設
定する)ようにしている。これにより、モデルパラメー
タの値に反映させるべき同定誤差を、残留同定誤差とし
て無視してしまうことを防止することができる。式(2
4)のDDTHRは、目標スロットル弁開度THRの変
化量であり、下記式(25)により算出される。
The amplitude of the residual identification error changes in accordance with the amount of change in the throttle valve opening TH. Therefore, in the present embodiment, the dead zone width parameter EIDNRLMT that defines the width of the dead zone shown in FIG. 7 is calculated according to the following equation (24) in accordance with the root mean square value DDTHRSQA of the change amounts of the target throttle valve opening THR. It is set (specifically, the dead band width parameter EIDNRLMT is set to increase as the root mean square value DDTHRSQA increases). This makes it possible to prevent the identification error that should be reflected in the value of the model parameter from being ignored as the residual identification error. Formula (2
4) DDTHR is the amount of change in the target throttle valve opening THR and is calculated by the following equation (25).

【数4】 [Equation 4]

【0057】ここで、スロットル弁開度偏差量DTHは
目標値DTHRへ適応スライディングモードコントロー
ラ21により制御されているため、同様に式(25)の
目標値DTHRをスロットル弁開度偏差量DTHへ変更
し、スロットル弁開度偏差量DTHの変化量DDTHを
算出し、式(24)のDDTHRをDDTHに代えて得
られる二乗平均値DDTHRSQAに応じて不感帯幅パ
ラメータEIDNRLMTを設定することもできる。
Since the throttle valve opening deviation amount DTH is controlled by the adaptive sliding mode controller 21 to the target value DTHR, the target value DTHR of the equation (25) is changed to the throttle valve opening deviation amount DTH in the same manner. Alternatively, the amount of change DDTH of the throttle valve opening deviation amount DTH may be calculated, and the dead band width parameter EIDNRLMT may be set according to the root mean square value DDTHRSQA obtained by replacing DDTHR in Expression (24) with DDTH.

【0058】また制御系のロバスト性をさらに高めるた
めには、適応スライディングモードコントローラ21を
より安定化させることが有効である。そこで本実施形態
では、前記式(15)により算出されたモデルパラメー
タベクトルθ(k)の各要素a1’,a2’,b1’及び
c1’についてリミット処理を施し、修正モデルパラメ
ータベクトルθL(k)(θL(k)T=[a1,a2,b
1,c1])を算出する。そして、適応スライディング
モードコントローラ21は、修正モデルパラメータベク
トルθL(k)を用いて、スライディングモード制御を実
行する。なおリミット処理の詳細については、フローチ
ャートを参照して後述する。
Further, in order to further enhance the robustness of the control system, it is effective to further stabilize the adaptive sliding mode controller 21. Therefore, in the present embodiment, limit processing is performed on each of the elements a1 ′, a2 ′, b1 ′, and c1 ′ of the model parameter vector θ (k) calculated by the equation (15), and the modified model parameter vector θL (k) (ΘL (k) T = [a1, a2, b
1, c1]) is calculated. Then, the adaptive sliding mode controller 21 uses the modified model parameter vector θL (k) to execute the sliding mode control. The details of the limit process will be described later with reference to the flowchart.

【0059】次に状態予測器23による予測偏差量PR
EDTHの算出方法を説明する。先ず下記式(26)〜
(29)により、マトリクスA及びBと、ベクトルX
(k)及びU(k)を定義する。
Next, the prediction deviation amount PR by the state predictor 23
A method of calculating EDTH will be described. First, the following equation (26)
According to (29), the matrices A and B and the vector X are
Define (k) and U (k).

【数5】 これらのマトリクスA,Bと、ベクトルX(k),U(k)を
用いて、制御対象モデルを定義する前記式(1)を書き
直すと、下記式(30)が得られる。 X(k+1)=AX(k)+BU(k-d) (30)
[Equation 5] By rewriting the above equation (1) that defines the controlled object model using these matrices A and B and the vectors X (k) and U (k), the following equation (30) is obtained. X (k + 1) = AX (k) + BU (kd) (30)

【0060】式(30)からX(k+d)を求めると、下記
式(31)が得られる。
When X (k + d) is obtained from the equation (30), the following equation (31) is obtained.

【数6】 ここで、リミット処理前のモデルパラメータa1’,a
2’,b1’及びc1’を用いてマトリクスA’及び
B’を下記式(32)及び(33)により定義すると、
予測ベクトルXHAT(k+d)は、下記式(34)で与え
られる。
[Equation 6] Here, model parameters a1 ′, a before limit processing
Defining matrices A ′ and B ′ by the following equations (32) and (33) using 2 ′, b1 ′ and c1 ′,
The prediction vector XHAT (k + d) is given by the following equation (34).

【数7】 [Equation 7]

【0061】予測ベクトルXHAT(k+d)の第1行の要
素であるDTHHAT(k+d)が、予測偏差量PREDT
H(k)であり、下記式(35)で与えられる。 PREDTH(k)=DTHHAT(k+d) =α1×DTH(k)+α2×DTH(k-1) +β1×DUT(k-1)+β2×DUT(k-2)+…+βd×DUT(k-d) +γ1+γ2+…+γd (35) ここで、α1はマトリクスA’dの1行1列要素、α2
はマトリクスA’dの1行2列要素、βiはマトリクス
A’d-iB’の1行1列要素、γiはマトリクスA’d-i
B’の1行2列要素である。
DTHHAT (k + d), which is the element in the first row of the prediction vector XHAT (k + d), is the prediction deviation amount PREDT.
H (k), which is given by the following equation (35). PREDTH (k) = DTHHAT (k + d) = α1 × DTH (k) + α2 × DTH (k-1) + β1 × DUT (k-1) + β2 × DUT (k-2) + ... + βd × DUT (kd) + Γ1 + γ2 + ... + γd (35) where α1 is the 1st row and 1st column element of the matrix A ′ d , and α2
'One row and two columns elements d, .beta.i the matrix A' is a matrix A di '1 row and first column elements, .gamma.i the matrix A' B di
It is a 1-row, 2-column element of B '.

【0062】式(35)により算出される予測偏差量P
REDTH(k)を、前記式(9)に適用し、さらに目標
値DTHR(k+d+1),DTHR(k+d),及びDTHR(k+d
-1)をそれぞれDTHR(k),DTHR(k-1),及びDT
HR(k-2)に置き換えることにより、下記式(9a)が
得られる。式(9a)により、等価制御入力Ueq(k)
を算出する。
Prediction deviation amount P calculated by equation (35)
REDTH (k) is applied to the equation (9), and further, target values DTHR (k + d + 1), DTHR (k + d), and DTHR (k + d
-1) to DTHR (k), DTHR (k-1), and DT, respectively.
By replacing with HR (k-2), the following formula (9a) is obtained. From the equation (9a), the equivalent control input Ueq (k)
To calculate.

【数8】 [Equation 8]

【0063】また、式(35)により算出される予測偏
差量PREDTH(k)を用いて、下記式(36)により
予測切替関数値σpre(k)を定義し、到達則入力Ur
ch(k)及び適応則入力Uadp(k)を、それぞれ下記式
(10a)及び(11a)により算出する。 σpre(k)=(PREDTH(k)−DTHR(k-1)) +VPOLE(PREDTH(k-1)−DTHR(k-2))(36)
Further, the prediction deviation amount PREDTH (k) calculated by the equation (35) is used to define the prediction switching function value σpre (k) by the following equation (36), and the reaching law input Ur
ch (k) and adaptive law input Uadp (k) are calculated by the following equations (10a) and (11a), respectively. σpre (k) = (PREDTH (k) -DTHR (k-1)) + VPOLE (PREDTH (k-1) -DTHR (k-2)) (36)

【数9】 [Equation 9]

【0064】次にモデルパラメータc1’は、前述した
ように、デフォルト開度THDEFのずれ及び外乱を示
すパラメータである。したがって、図8に示すように、
外乱によって変動するが、デフォルト開度ずれは比較的
短い期間内でみればほぼ一定とみなせる。そこで、本実
施形態では、モデルパラメータc1’を統計処理し、そ
の変動の中心値をデフォルト開度ずれthdefadp
として算出し、スロットル弁開度偏差量DTH及び目標
値DTHRの算出に用いることとした。
Next, the model parameter c1 'is a parameter indicating the deviation of the default opening THDEF and the disturbance as described above. Therefore, as shown in FIG.
Although it fluctuates due to disturbance, the default opening deviation can be considered to be almost constant within a relatively short period. Therefore, in the present embodiment, the model parameter c1 ′ is statistically processed, and the center value of the variation is set to the default opening deviation thdefadp.
And is used for calculating the throttle valve opening deviation amount DTH and the target value DTHR.

【0065】統計処理の手法には、一般に最小2乗法が
知られているが、この最小2乗法による統計処理は、通
常、ある一定期間内のデータ、すなわち同定されたモデ
ルパラメータc1’をすべてメモリに格納しておき、あ
る時点で一括演算を行うことによって実行される。とこ
ろが、この一括演算法では、すべてのデータを格納する
ために膨大な容量のメモリが必要となり、さらに逆行列
演算が必要となって演算量の増大を招く。
The least-squares method is generally known as a statistical processing method. In this statistical processing by the least-squares method, all data within a certain period, that is, all of the identified model parameters c1 'are usually stored in a memory. It is executed by executing a batch operation at a certain time. However, in this collective operation method, a huge amount of memory is required to store all data, and further inverse matrix operation is required, resulting in an increase in operation amount.

【0066】そこで本実施形態では、前記式(15)〜
(21)で示される適応制御の逐次型最小2乗法アルゴ
リズムを、統計処理に応用し、モデルパラメータc1の
最小2乗中心値を、デフォルト開度ずれthdefad
pとして算出するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the above equations (15)-
The recursive least squares method algorithm of adaptive control shown in (21) is applied to statistical processing, and the least square center value of the model parameter c1 is set to the default opening deviation thdefad.
It is calculated as p.

【0067】具体的には、前記式(15)〜(21)の
θ(k)及びθ(k)Tをthdefadpに置換し、ζ(k)及
びζ(k)Tを「1」に置換し、ide(k)をec1(k)に置
換し、KP(k)をKPTH(k)に置換し、P(k)をPTH
(k)に置換し、λ1及びλ2をそれぞれλ1’及びλ
2’に置換することにより、下記式(37)〜(40)
を得る。
Specifically, in the above equations (15) to (21), θ (k) and θ (k) T are replaced with thdefadp, and ζ (k) and ζ (k) T are replaced with “1”. Replace ide (k) with ec1 (k), replace KP (k) with KPTH (k), replace P (k) with PTH.
(k) and replace λ1 and λ2 with λ1 'and λ, respectively.
By replacing with 2 ', the following formulas (37) to (40)
To get

【数10】 [Equation 10]

【0068】係数λ1’及びλ2’の設定により、前述
した4つのアルゴリズムの何れかを選択可能であるが、
式(39)においては、係数λ1’を0または1以外の
所定値に設定し、係数λ2’を1に設定することによ
り、重み付き最小2乗法を採用した。
By setting the coefficients λ1 'and λ2', it is possible to select any of the four algorithms described above.
In Expression (39), the weighted least squares method is adopted by setting the coefficient λ1 ′ to 0 or a predetermined value other than 1 and setting the coefficient λ2 ′ to 1.

【0069】上記式(37)〜(40)の演算において
は、記憶すべき値はthdefadp(k+1)及びPTH
(k+1)のみであり、また逆行列演算は不要である。した
がって、逐次型最小2乗法アルゴリズムを採用すること
により、一般的な最小2乗法の欠点を克服しつつ、最小
2乗法によるモデルパラメータc1の統計処理を行うこ
とができる。
In the calculations of the above equations (37) to (40), the values to be stored are thdefadp (k + 1) and PTH.
Only (k + 1) and no inverse matrix operation is required. Therefore, by adopting the recursive least squares method algorithm, the statistical processing of the model parameter c1 by the least squares method can be performed while overcoming the drawbacks of the general least squares method.

【0070】統計処理の結果得られるデフォルト開度ず
れthdefadpは、前記式(2)及び(3)に適用
され、式(2)及び(3)に代えて下記式(41)及び
(42)により、スロットル弁開度偏差量DTH(k)及
び目標値DTHR(k)が算出される。 DTH(k)=TH(k)−THDEF+thdefadp (41) DTHR(k)=THR(k)−THDEF+thdefadp (42)
The default opening deviation thdefadp obtained as a result of the statistical processing is applied to the equations (2) and (3), and instead of the equations (2) and (3), the following equations (41) and (42) are used. The throttle valve opening deviation amount DTH (k) and the target value DTHR (k) are calculated. DTH (k) = TH (k) -THDEF + thdefadp (41) DTHR (k) = THR (k) -THDEF + thdefadp (42)

【0071】式(41)及び(42)を使用することに
より、デフォルト開度THDEFが、ハードウエアの特
性ばらつき、あるいは経時変化により、設計値からずれ
た場合でも、そのずれを補償して正確な制御を行うこと
ができる。
By using the equations (41) and (42), even if the default opening THDEF deviates from the design value due to variations in characteristics of hardware or changes with time, the deviation is compensated for accurately. Control can be performed.

【0072】次に上述した適応スライディングモードコ
ントローラ21、モデルパラメータ同定器22及び状態
予測器23の機能を実現するための、ECU7のCPU
における演算処理を説明する。
Next, the CPU of the ECU 7 for realizing the functions of the adaptive sliding mode controller 21, the model parameter identifier 22 and the state predictor 23 described above.
The calculation processing in will be described.

【0073】図9は、スロットル弁開度制御の全体フロ
ーチャートであり、この処理は所定時間(例えば2ms
ec)毎にECU7のCPUで実行される。ステップS
11では、図10に示す状態変数設定処理を実行する。
すなわち、式(41)及び(42)の演算を実行し、ス
ロットル弁開度偏差量DTH(k)及び目標値DTHR(k)
を算出する(図10,ステップS21及びS22)。な
お、今回値であることを示す(k)は、省略して示す場合
がある。
FIG. 9 is an overall flowchart of the throttle valve opening control, and this processing is performed for a predetermined time (for example, 2 ms)
The ec) is executed by the CPU of the ECU 7. Step S
At 11, the state variable setting process shown in FIG. 10 is executed.
That is, the calculation of the equations (41) and (42) is executed to calculate the throttle valve opening deviation amount DTH (k) and the target value DTHR (k).
Is calculated (FIG. 10, steps S21 and S22). Note that (k) indicating the current value may be omitted in some cases.

【0074】ステップS12では、図11に示すモデル
パラメータ同定器の演算、すなわち前記式(15a)に
よるモデルパラメータベクトルθ(k)の算出処理を実行
し、さらにリミット処理を実行して修正モデルパラメー
タベクトルθL(k)を算出する。
In step S12, the calculation of the model parameter identifier shown in FIG. 11, that is, the calculation process of the model parameter vector θ (k) according to the equation (15a) is executed, and further the limit process is executed to execute the modified model parameter vector. Calculate θL (k).

【0075】続くステップS13では、図21に示す状
態予測器の演算を実行し、予測偏差量PREDTH(k)
を算出する。次いでステップS12で算出した修正モデ
ルパラメータベクトルθL(k)を用いて、図22に示す
制御入力Usl(k)の演算処理を実行する(ステップS
14)。すなわち、等価制御入力Ueq、到達則入力U
rch(k)及び適応則入力Uadp(k)を算出し、それら
の入力の総和として、制御入力Usl(k)(=デューテ
ィ比DUT(k))を算出する。
In the following step S13, the operation of the state predictor shown in FIG. 21 is executed, and the prediction deviation amount PREDTH (k)
To calculate. Next, using the modified model parameter vector θL (k) calculated in step S12, the arithmetic processing of the control input Usl (k) shown in FIG. 22 is executed (step S
14). That is, equivalent control input Ueq, reaching law input U
The rch (k) and the adaptive law input Uadp (k) are calculated, and the control input Usl (k) (= duty ratio DUT (k)) is calculated as the sum of these inputs.

【0076】続くステップS16では、図29に示すス
ライディングモードコントローラの安定判別処理を実行
する。すなわち、リアプノフ関数の微分値に基づく安定
判別を行い、安定判別フラグFSMCSTABの設定を
行う。この安定判別フラグFSMCSTABは、「1」
に設定されると適応スライディングモードコントローラ
21が不安定となっていることを示す。安定判別フラグ
FSMCSTABが「1」に設定され、適応スライディ
ングモードコントローラ21が不安定となったときは、
切換関数設定パラメータVPOLEを安定化所定値XP
OLESTBに設定する(図24、ステップS231,
S232参照)とともに、等価制御入力Ueqを「0」
とし、到達則入力Urch及び適応則入力Uadpのみ
による制御に切り換えることにより、制御の安定化を図
る(図22、ステップS206,S208参照)。適応
スライディングモードコントローラ21が不安定となっ
たときは、さらに到達則入力Urch及び適応則入力U
adpの算出式を変更する。すなわち、到達則制御ゲイ
ンF及び適応則制御ゲインGの値を、コントローラ21
を安定化させる値に変更するとともに、モデルパラメー
タb1を使用しないで、到達則入力Urch及び適応則
入力Uadpを算出する(図27,28参照)。以上の
ような安定化処理により、適応スライディングモードコ
ントローラ21の不安定状態を早期に終息させ、安定な
状態に戻すことができる。ステップS17では、図30
に示すthdefadp算出処理を実行し、デフォルト
開度ずれthdefadpを算出する。
In a succeeding step S16, stability determination processing of the sliding mode controller shown in FIG. 29 is executed. That is, stability determination is performed based on the differential value of the Lyapunov function, and the stability determination flag FSMCSTAB is set. This stability determination flag FSMCSTAB is "1".
When set to, it indicates that the adaptive sliding mode controller 21 is unstable. When the stability determination flag FSMCSTAB is set to "1" and the adaptive sliding mode controller 21 becomes unstable,
Stabilize switching function setting parameter VPOLE Predetermined value XP
Set to OLE STB (FIG. 24, step S231,
(See S232), and set the equivalent control input Ueq to “0”.
Then, the control is stabilized by switching to the control using only the reaching law input Urch and the adaptive law input Uadp (see FIG. 22, steps S206 and S208). When the adaptive sliding mode controller 21 becomes unstable, further reaching law input Urch and adaptive law input U
Change the formula for calculating adp. That is, the values of the reaching law control gain F and the adaptive law control gain G are set to the controller 21.
And the reaching law input Urch and the adaptive law input Uadp are calculated without using the model parameter b1 (see FIGS. 27 and 28). By the stabilization processing as described above, the unstable state of the adaptive sliding mode controller 21 can be terminated early and the stable state can be restored. In step S17, FIG.
The default opening deviation thdefadp is calculated by executing the thdefadp calculation process shown in.

【0077】図11は、モデルパラメータ同定器22の
演算処理のフローチャートである。ステップS31で
は、式(20)によりゲイン係数ベクトルKP(k)を算
出し、次いで式(18)により推定スロットル弁開度偏
差量DTHHAT(k)を算出する(ステップS32)。
ステップS33では、図12に示すidenl(k)の演
算処理を実行し、ステップS32で算出した推定スロッ
トル弁開度偏差量DTHHAT(k)を、式(17)に適
用して同定誤差ide(k)を算出するとともに、図7
(a)に示す関数を用いた不感帯処理を行い、修正同定
誤差idenlを算出する。
FIG. 11 is a flowchart of the calculation process of the model parameter identifier 22. In step S31, the gain coefficient vector KP (k) is calculated by the expression (20), and then the estimated throttle valve opening deviation amount DTHHAT (k) is calculated by the expression (18) (step S32).
In step S33, the calculation process of idenl (k) shown in FIG. 12 is executed, and the estimated throttle valve opening deviation amount DTHHAT (k) calculated in step S32 is applied to the equation (17) to identify the identification error ide (k ) Is calculated and
The dead zone process using the function shown in (a) is performed to calculate the corrected identification error idenl.

【0078】続くステップS34では、式(15a)に
より、モデルパラメータベクトルθ(k)を算出し、次い
でモデルパラメータベクトルθ(k)の安定化処理を実行
する(ステップS35)。すなわち各モデルパラメータ
のリミット処理を行って修正モデルパラメータベクトル
θL(k)を算出する。
In the following step S34, the model parameter vector θ (k) is calculated by the equation (15a), and then the stabilization processing of the model parameter vector θ (k) is executed (step S35). That is, the limit process of each model parameter is performed to calculate the modified model parameter vector θL (k).

【0079】図12は、図11のステップS33で実行
されるidenl(k)演算処理のフローチャートであ
る。ステップS51では、式(17)により同定誤差i
de(k)を算出する。次いで、ステップS53でインク
リメントされるカウンタCNTIDSTの値が、制御対
象のむだ時間dに応じて設定される所定値XCNTID
ST(例えば、むだ時間d=2に対応して、「3」に設
定される)より大きいか否かを判別する(ステップS5
2)。カウンタCNTIDSTの初期値は「0」である
ので、最初はステップS53に進み、カウンタCNTI
DSTを「1」だけインクリメントし、同定誤差ide
(k)を「0」に設定して(ステップS54)、ステップ
S55に進む。モデルパラメータベクトルθ(k)の同定
を開始した直後は、式(17)による演算で正しい同定
誤差が得られないので、ステップS52〜S54によ
り、式(17)による演算結果を用いずに同定誤差id
e(k)を「0」に設定するようにしている。
FIG. 12 is a flowchart of the idenl (k) calculation process executed in step S33 of FIG. In step S51, the identification error i
Calculate de (k). Next, the value of the counter CNTIDST incremented in step S53 is the predetermined value XCNTID set according to the dead time d of the control target.
It is determined whether or not ST is larger than ST (eg, set to “3” corresponding to dead time d = 2) (step S5).
2). Since the initial value of the counter CNTIDST is “0”, the process first proceeds to step S53 and the counter CNTI
Increment DST by "1" to identify error ide
(k) is set to "0" (step S54), and the process proceeds to step S55. Immediately after the identification of the model parameter vector θ (k) is started, the correct identification error cannot be obtained by the calculation by the equation (17), so that the steps S52 to S54 are performed without using the calculation result by the equation (17). id
The e (k) is set to "0".

【0080】ステップS52の答が肯定(YES)とな
ると、直ちにステップS55に進む。ステップS55で
は、同定誤差ide(k)のローパスフィルタ処理を行
う。具体的には、ローパス特性を有する制御対象のモデ
ルパラメータを同定する場合、最小2乗同定アルゴリズ
ムの、同定誤差ide(k)に対する同定重みは、図13
(a)に実線L1で示すような周波数特性を有するが、
これをローパスフィルタ処理により、破線L2で示すよ
うに高周波成分を減衰させた特性とする。これは、以下
の理由による。
If the answer to step S52 is affirmative (YES), the process immediately proceeds to step S55. In step S55, low-pass filter processing of the identification error ide (k) is performed. Specifically, when identifying the model parameter of the controlled object having the low-pass characteristic, the identification weight for the identification error ide (k) of the least-squares identification algorithm is as shown in FIG.
(A) has a frequency characteristic as shown by the solid line L1,
This is a characteristic in which high-frequency components are attenuated as shown by a broken line L2 by low-pass filter processing. This is for the following reason.

【0081】ローパス特性を有する実際の制御対象及び
これをモデル化した制御対象モデルの周波数特性は、そ
れぞれ図13(b)に実線L3及びL4で示すようにな
る。すなわち、ローパス特性(高周波成分が減衰する特
性)を有する制御対象について、モデルパラメータ同定
器22によりモデルパラメータを同定すると、同定され
たモデルパラメータは高周波域阻止特性に大きく影響さ
れたものとなるため、低周波域での制御対象モデルの低
域ゲインが実際の特性より低くなる。その結果、スライ
ディングモードコントローラ21による制御入力の補正
が過補正となる。
The frequency characteristics of an actual controlled object having a low-pass characteristic and a controlled object model obtained by modeling this are as shown by solid lines L3 and L4 in FIG. 13 (b), respectively. That is, when a model parameter is identified by the model parameter identifier 22 with respect to a controlled object having a low-pass characteristic (a characteristic in which a high-frequency component is attenuated), the identified model parameter is greatly influenced by the high-frequency blocking characteristic. The low range gain of the controlled model in the low frequency range becomes lower than the actual characteristic. As a result, the correction of the control input by the sliding mode controller 21 becomes overcorrection.

【0082】そこで、ローパスフィルタ処理により同定
アルゴリズムの重みの周波数特性を、図13(a)に破
線L2で示すような特性とすることにより、制御対象モ
デルの周波数特性を、同図(b)に破線L5で示すよう
な特性とし、実際の周波数特性と一致させ、あるいは制
御対象モデルの低域ゲインが実際のゲインよりやや高く
なるように修正することとした。これにより、コントロ
ーラ21による過補正を防止し、制御系のロバスト性を
高めて制御系をより安定化させることができる。
Therefore, the frequency characteristic of the weight of the identification algorithm is set to the characteristic shown by the broken line L2 in FIG. 13A by the low-pass filter processing, and the frequency characteristic of the controlled object model is shown in FIG. The characteristic shown by the broken line L5 is set to match the actual frequency characteristic, or is corrected so that the low-frequency gain of the controlled object model is slightly higher than the actual gain. As a result, overcorrection by the controller 21 can be prevented, the robustness of the control system can be enhanced, and the control system can be made more stable.

【0083】なお、ローパスフィルタ処理は、同定誤差
の過去値ide(k-i)(例えばi=1〜10に対応する1
0個の過去値)をリングバッファに記憶し、それらの過
去値に重み係数を乗算して加算することにより実行す
る。さらに、同定誤差ide(k)は、前記式(17)、
(18)及び(19)を用いて算出しているため、スロ
ットル弁開度偏差量DTH(k)と、推定スロットル弁開
度偏差量DTHHAT(k)とに同様のローパスフィルタ
処理を行うこと、あるいは、スロットル弁開度偏差量D
TH(k-1)及びDTH(k-2)と、デューティ比DUT(k
-d-1)とに同様のローパスフィルタ処理を行うことによ
っても同様の効果が得られる。
The low-pass filter processing is performed by using the past value of the identification error ide (ki) (for example, 1 corresponding to i = 1 to 10).
0 past values) are stored in the ring buffer, and the past values are multiplied by a weighting factor and added to execute. Further, the identification error ide (k) is calculated by the equation (17),
Since it is calculated using (18) and (19), similar low-pass filter processing is performed on the throttle valve opening deviation amount DTH (k) and the estimated throttle valve opening deviation amount DTHHAT (k). Alternatively, the throttle valve opening deviation amount D
TH (k-1) and DTH (k-2) and duty ratio DUT (k
The same effect can be obtained by performing the same low-pass filter processing on -d-1).

【0084】図12に戻り、続くステップS56では、
図14に示す不感帯処理を実行する。図14のステップ
S61では、前記式(24)において例えばn=5とし
て、目標スロットル弁開度THRの変化量の二乗平均値
DDTHRSQAを算出し、次いで二乗平均値DDTH
RSQAに応じて図15に示すEIDNRLMTテーブ
ルを検索し、不感帯幅パラメータEIDNRLMTを算
出する(ステップS62)。
Returning to FIG. 12, in the following step S56,
The dead zone process shown in FIG. 14 is executed. In step S61 of FIG. 14, the root mean square value DDTHRSQA of the change amount of the target throttle valve opening THR is calculated by setting n = 5 in the equation (24), and the root mean square value DDTH is then calculated.
The EIDNRLMT table shown in FIG. 15 is searched according to the RSQA to calculate the dead zone width parameter EIDNRLMT (step S62).

【0085】ステップS63では、同定誤差ide(k)
が不感帯幅パラメータEIDNRLMTより大きいか否
かを判別し、ide(k)>EIDNRLMTであるとき
は、下記式(43)により、修正同定誤差idenl
(k)算出する(ステップS67)。 idenl(k)=ide(k)−EIDNRLMT (43)
At step S63, the identification error ide (k)
Is greater than the dead zone width parameter EIDNRLMT, and if ide (k)> EIDNRLMT, the corrected identification error idenl is calculated by the following equation (43).
(k) Calculate (step S67). idenl (k) = ide (k) -EIDNRLMT (43)

【0086】ステップS63の答が否定(NO)である
ときは、さらに同定誤差ide(k)が不感帯幅パラメー
タEIDNRLMTに負号を付した値より小さいか否か
を判別し(ステップS64)、ide(k)<−EIDN
RLMTであるときは、下記式(44)により、修正同
定誤差idenl(k)算出する(ステップS65)。i
denl(k)=ide(k)+EIDNRLMT (4
4)また同定誤差ide(k)が±EIDNRLMTの範
囲内にあるときは、修正同定誤差idenl(k)を
「0」とする(ステップS66)。
When the answer to step S63 is negative (NO), it is further determined whether or not the identification error ide (k) is smaller than a value obtained by adding a negative sign to the dead zone width parameter EIDNRLMT (step S64), and (k) <-EIDN
If it is RLMT, the corrected identification error idenl (k) is calculated by the following equation (44) (step S65). i
denl (k) = ide (k) + EIDNRLMT (4
4) When the identification error ide (k) is within the range of ± EIDNRLMT, the corrected identification error idenl (k) is set to "0" (step S66).

【0087】図16は、図11のステップS35で実行
されるθ(k)の安定化処理のフローチャートである。ス
テップS71では、この処理で使用されるフラグFA1
STAB,FA2STAB,FB1LMT及びFC1L
MTをそれぞれ「0」に設定することにより、初期化を
行う。そして、ステップS72では、図17に示すa
1’及びa2’のリミット処理を実行し、ステップS7
3では、図19に示すb1’のリミット処理を実行し、
ステップS74では、図20に示すc1’のリミット処
理を実行する。
FIG. 16 is a flowchart of the stabilization processing of θ (k) executed in step S35 of FIG. In step S71, the flag FA1 used in this process is set.
STAB, FA2STAB, FB1LMT and FC1L
Initialization is performed by setting MT to "0". Then, in step S72, a shown in FIG.
The limit processing of 1'and a2 'is executed, and step S7
In 3, the limit process of b1 ′ shown in FIG. 19 is executed,
In step S74, the limit process of c1 'shown in FIG. 20 is executed.

【0088】図17は、図16のステップS72で実行
されるa1’及びa2’のリミット処理のフローチャー
トである。図18は、図17の処理を説明するための図
であり、図17とともに参照する。図18においては、
リミット処理が必要なモデルパラメータa1’とa2’
の組み合わせが「×」で示され、また安定なモデルパラ
メータa1’及びa2’の組み合わせの範囲がハッチン
グを付した領域(以下「安定領域」という)で示されて
いる。図17の処理は、安定領域外にあるモデルパラメ
ータa1’及びa2’の組み合わせを、安定領域内
(「○」で示す位置)に移動させる処理である。
FIG. 17 is a flowchart of the limit processing of a1 'and a2' executed in step S72 of FIG. FIG. 18 is a diagram for explaining the process of FIG. 17, and will be referred to together with FIG. In FIG. 18,
Model parameters a1 'and a2' that require limit processing
Is indicated by "x", and the range of stable combinations of model parameters a1 'and a2' is indicated by hatched areas (hereinafter referred to as "stable areas"). The process of FIG. 17 is a process of moving the combination of the model parameters a1 ′ and a2 ′ outside the stable region to within the stable region (position indicated by “◯”).

【0089】ステップS81では、モデルパラメータa
2’が、所定a2下限値XIDA2L以上か否かを判別
する。所定a2下限値XIDA2Lは、「−1」より大
きい負の値に設定される。所定a2下限値XIDA2L
は、「−1」に設定しても、安定な修正モデルパラメー
タa1,a2が得られるが、前記式(26)で定義され
る行列Aのn乗が不安定となる(これは、a1’及びa
2’が発散はしないが振動することを意味する)場合が
あるので、「−1」より大きな値に設定される。
In step S81, the model parameter a
It is determined whether 2'is equal to or larger than the predetermined a2 lower limit value XIDA2L. The predetermined a2 lower limit value XIDA2L is set to a negative value larger than "-1". Predetermined a2 lower limit value XIDA2L
, The stable modified model parameters a1 and a2 are obtained even when set to “−1”, but the n-th power of the matrix A defined by the equation (26) becomes unstable (this is a1 ′). And a
2 ′ does not diverge but means that it oscillates), so it is set to a value larger than “−1”.

【0090】ステップS81でa2’<XIDA2Lで
あるときは、修正モデルパラメータa2を、この下限値
XIDA2Lに設定するとともに、a2安定化フラグF
A2STABを「1」に設定する。a2安定化フラグF
A2STABは「1」に設定されると、修正モデルパラ
メータa2を下限値XIDA2Lに設定したことを示
す。図18においては、ステップS81及びS82のリ
ミット処理P1によるモデルパラメータの修正が、「P
1」を付した矢線(矢印を付した線)で示されている。
If a2 '<XIDA2L in step S81, the corrected model parameter a2 is set to this lower limit value XIDA2L and the a2 stabilization flag F is set.
Set A2STAB to "1". a2 stabilization flag F
When A2STAB is set to "1", it indicates that the modified model parameter a2 is set to the lower limit value XIDA2L. In FIG. 18, the model parameter correction by the limit process P1 in steps S81 and S82 is
1 ”is attached to the arrow (the line with the arrow).

【0091】ステップS81の答が肯定(YES)、す
なわちa2’≧XIDA2Lであるときは、修正モデル
パラメータa2はモデルパラメータa2’に設定される
(ステップS83)。ステップS84及びステップS8
5では、モデルパラメータa1’が、所定a1下限値X
IDA1Lと所定a1上限値XIDA1Hできまる範囲
内にあるか否かを判別する。所定a1下限値XIDA1
Lは、−2以上且つ0より小さい値に設定され、所定a
1上限値XIDA1Hは、例えば2に設定される。
If the answer to step S81 is affirmative (YES), that is, if a2'≥XIDA2L, the modified model parameter a2 is set to the model parameter a2 '(step S83). Steps S84 and S8
5, the model parameter a1 ′ is the predetermined a1 lower limit value X
It is determined whether IDA1L and the predetermined upper limit value XIDA1H are within the range. Predetermined a1 lower limit value XIDA1
L is set to a value greater than or equal to −2 and less than 0, and has a predetermined value a
The 1 upper limit value XIDA1H is set to 2, for example.

【0092】ステップS84及びS85の答がいずれも
肯定(YES)であるとき、すなわちXIDA1L≦a
1’≦XIDA1Hであるときは、修正モデルパラメー
タa1はモデルパラメータa1’に設定される(ステッ
プS88)。一方a1’<XIDA1Lであるときは、
修正モデルパラメータa1を下限値XIDA1Lに設定
するとともに、a1安定化フラグFA1STABを
「1」に設定する(ステップS84,S86)。またa
1’>XIDA1Hであるときは、修正モデルパラメー
タa1を上限値XIDA1Hに設定するとともに、a1
安定化フラグFA1STABを「1」に設定する(ステ
ップS85,S87)。a1安定化フラグFA1STA
Bは、「1」に設定されると、修正モデルパラメータa
1を下限値XIDA1Lまたは上限値XIDA1Hに設
定したことを示す。図18においては、ステップS84
〜S87のリミット処理P2によるモデルパラメータの
修正が、「P2」を付した矢線で示されている。
When the answers to steps S84 and S85 are both affirmative (YES), that is, XIDA1L≤a
If 1 ′ ≦ XIDA1H, the modified model parameter a1 is set to the model parameter a1 ′ (step S88). On the other hand, when a1 ′ <XIDA1L,
The corrected model parameter a1 is set to the lower limit value XIDA1L and the a1 stabilization flag FA1STAB is set to "1" (steps S84 and S86). Also a
When 1 ′> XIDA1H, the modified model parameter a1 is set to the upper limit value XIDA1H, and a1
The stabilization flag FA1STAB is set to "1" (steps S85, S87). a1 stabilization flag FA1STA
When B is set to "1", the modified model parameter a
1 indicates that the lower limit value XIDA1L or the upper limit value XIDA1H is set. In FIG. 18, step S84
The correction of the model parameter by the limit process P2 of S87 is shown by the arrow line with "P2".

【0093】ステップS90では、修正モデルパラメー
タa1の絶対値と修正モデルパラメータa2の和が、所
定安定判定値XA2STAB以下であるか否かを判別す
る。所定安定判定値XA2STABは、「1」に近く
「1」より小さい値(例えば0.99)に設定される。
In step S90, it is determined whether or not the sum of the absolute value of the modified model parameter a1 and the modified model parameter a2 is less than or equal to a predetermined stability determination value XA2STAB. The predetermined stability determination value XA2STAB is set to a value close to "1" and smaller than "1" (for example, 0.99).

【0094】図18に示す直線L1及びL2は、下記式
(45)を満たす直線である。 a2+|a1|=XA2STAB (45) したがって、ステップS90は、修正モデルパラメータ
a1及びa2の組み合わせが、図18に示す直線L1及
びL2の線上またはその下側にあるか否かを判別してい
る。ステップS90の答が肯定(YES)であるとき
は、修正モデルパラメータa1及びa2の組み合わせ
は、図18の安定領域内にあるので、直ちに本処理を終
了する。
The straight lines L1 and L2 shown in FIG. 18 are straight lines that satisfy the following equation (45). a2 + | a1 | = XA2STAB (45) Therefore, in step S90, it is determined whether or not the combination of the modified model parameters a1 and a2 is on or below the lines L1 and L2 shown in FIG. If the answer to step S90 is affirmative (YES), the combination of the modified model parameters a1 and a2 is within the stable region in FIG. 18, so this processing is immediately terminated.

【0095】一方ステップS90の答が否定(NO)で
あるときは、修正モデルパラメータa1が、所定安定判
定値XA2STABから所定a2下限値XIDA2Lを
減算した値(XIDA2L<0であるので、XA2ST
AB−XIDA2L>XA2STABが成立する)以下
か否かを判別する(ステップS91)。そして修正モデ
ルパラメータa1が(XA2STAB−XIDA2L)
以下であるときは、修正モデルパラメータa2を(XA
2STAB−|a1|)に設定するとともに、a2安定
化フラグFA2STABを「1」に設定する(ステップ
S92)。
On the other hand, when the answer to step S90 is negative (NO), the modified model parameter a1 is the value obtained by subtracting the predetermined a2 lower limit value XIDA2L from the predetermined stability determination value XA2STAB (XIDA2L <0, so XA2ST
It is determined whether or not AB-XIDA2L> XA2STAB is satisfied (step S91). Then, the modified model parameter a1 is (XA2STAB-XIDA2L)
When it is below, the modified model parameter a2 is set to (XA
2STAB- | a1 |) and the a2 stabilization flag FA2STAB is set to "1" (step S92).

【0096】ステップS91で修正モデルパラメータa
1が(XA2STAB−XIDA2L)より大きいとき
は、修正モデルパラメータa1を(XA2STAB−X
IDA2L)に設定し、修正モデルパラメータa2を所
定a2下限値XIDA2Lに設定するとともに、a1安
定化フラグFA1STAB及びa2安定化フラグFA2
STABをともに「1」に設定する(ステップS9
3)。
In step S91, the modified model parameter a
1 is larger than (XA2STAB-XIDA2L), the modified model parameter a1 is set to (XA2STAB-X
IDA2L), the modified model parameter a2 is set to the predetermined a2 lower limit value XIDA2L, and the a1 stabilization flag FA1STAB and the a2 stabilization flag FA2 are set.
Both STABs are set to "1" (step S9)
3).

【0097】図18においては、ステップS91及びS
92のリミット処理P3によるモデルパラメータの修正
が、「P3」を付した矢線で示されており、またステッ
プS91及びS93のリミット処理P4によるモデルパ
ラメータの修正が、「P4」を付した矢線で示されてい
る。
In FIG. 18, steps S91 and S are performed.
The modification of the model parameter by the limit process P3 of 92 is shown by the arrow line with "P3", and the modification of the model parameter by the limit process P4 of steps S91 and S93 is shown by the arrow line with "P4". Indicated by.

【0098】以上のように図17の処理により、モデル
パラメータa1’及びa2’が図18に示す安定領域内
に入るようにリミット処理が実行され、修正モデルパラ
メータa1及びa2が算出される。
As described above, by the processing of FIG. 17, the limit processing is executed so that the model parameters a1 ′ and a2 ′ fall within the stable region shown in FIG. 18, and the modified model parameters a1 and a2 are calculated.

【0099】図19は、図16のステップS73で実行
されるb1’のリミット処理のフローチャートである。
ステップS101及びS102では、モデルパラメータ
b1’が、所定b1下限値XIDB1Lと所定b1上限
値XIDB1Hできまる範囲内にあるか否かを判別す
る。所定b1下限値XIDB1Lは、正の所定値(例え
ば0.1)に設定され、所定b1上限値XIDB1H
は、例えば「1」に設定される。
FIG. 19 is a flow chart of the limit process of b1 ′ executed in step S73 of FIG.
In steps S101 and S102, it is determined whether or not the model parameter b1 ′ is within a range of the predetermined b1 lower limit value XIDB1L and the predetermined b1 upper limit value XIDB1H. The predetermined b1 lower limit value XIDB1L is set to a positive predetermined value (for example, 0.1), and the predetermined b1 upper limit value XIDB1H
Is set to, for example, "1".

【0100】ステップS101及びS102の答がいず
れも肯定(YES)であるとき、すなわちXIDB1L
≦b1’≦XIDB1Hであるときは、修正モデルパラ
メータb1はモデルパラメータb1’に設定される(ス
テップS105)。一方b1’<XIDB1Lであると
きは、修正モデルパラメータb1を下限値XIDB1L
に設定するとともに、b1リミットフラグFB1LMT
を「1」に設定する(ステップS101,S104)。
またb1’>XIDB1Hであるときは、修正モデルパ
ラメータb1を上限値XIDB1Hに設定するととも
に、b1リミットフラグFB1LMTを「1」に設定す
る(ステップS102,S103)。b1リミットフラ
グFB1LMTは、「1」に設定されると、修正モデル
パラメータb1を下限値XIDB1Lまたは上限値XI
DB1Hに設定したことを示す。
When the answers in steps S101 and S102 are both affirmative (YES), that is, XIDB1L
When ≦ b1 ′ ≦ XIDB1H, the modified model parameter b1 is set to the model parameter b1 ′ (step S105). On the other hand, when b1 ′ <XIDB1L, the modified model parameter b1 is set to the lower limit value XIDB1L.
Set to b1 limit flag FB1LMT
Is set to "1" (steps S101 and S104).
If b1 ′> XIDB1H, the modified model parameter b1 is set to the upper limit value XIDB1H and the b1 limit flag FB1LMT is set to “1” (steps S102 and S103). When the b1 limit flag FB1LMT is set to "1", the modified model parameter b1 is set to the lower limit value XIDB1L or the upper limit value XI.
It indicates that it is set to DB1H.

【0101】図20は、図16のステップS74で実行
されるモデルパラメータc1’のリミット処理のフロー
チャートである。ステップS111及びS112では、
モデルパラメータc1’が、所定c1下限値XIDC1
Lと所定c1上限値XIDC1Hできまる範囲内にある
か否かを判別する。所定c1下限値XIDC1Lは、例
えば−60に設定され、所定c1上限値XIDC1H
は、例えば60に設定される。
FIG. 20 is a flowchart of the limit process of the model parameter c1 'executed in step S74 of FIG. In steps S111 and S112,
The model parameter c1 ′ is the predetermined c1 lower limit value XIDC1
It is determined whether or not it is within the range of L and the predetermined c1 upper limit value XIDC1H. The predetermined c1 lower limit value XIDC1L is set to, for example, -60, and the predetermined c1 upper limit value XIDC1H.
Is set to 60, for example.

【0102】ステップS111及びS112の答がいず
れも肯定(YES)であるとき、すなわちXIDC1L
≦c1’≦XIDC1Hであるときは、修正モデルパラ
メータc1はモデルパラメータc1’に設定される(ス
テップS115)。一方c1’<XIDC1Lであると
きは、修正モデルパラメータc1を下限値XIDC1L
に設定するとともに、c1リミットフラグFC1LMT
を「1」に設定する(ステップS111,S114)。
またc1’>XIDC1Hであるときは、修正モデルパ
ラメータc1を上限値XIDC1Hに設定するととも
に、c1リミットフラグFC1LMTを「1」に設定す
る(ステップS112,S113)。c1リミットフラ
グFC1LMTは、「1」に設定されると、修正モデル
パラメータc1を下限値XIDC1Lまたは上限値XI
DC1Hに設定したことを示す。
When the answers to steps S111 and S112 are both affirmative (YES), that is, XIDC1L
When ≦ c1 ′ ≦ XIDC1H, the modified model parameter c1 is set to the model parameter c1 ′ (step S115). On the other hand, when c1 ′ <XIDC1L, the modified model parameter c1 is set to the lower limit value XIDC1L.
Set to c1 limit flag FC1LMT
Is set to "1" (steps S111 and S114).
When c1 ′> XIDC1H, the modified model parameter c1 is set to the upper limit value XIDC1H and the c1 limit flag FC1LMT is set to “1” (steps S112 and S113). When the c1 limit flag FC1LMT is set to "1", the modified model parameter c1 is set to the lower limit value XIDC1L or the upper limit value XI.
Indicates that it is set to DC1H.

【0103】図21は、図9のステップS13で実行さ
れる状態予測器の演算処理のフローチャートである。ス
テップS121では、マトリクス演算を実行して前記式
(35)の行列要素α1,α2,β1〜β2、及びγ1
〜γdを算出する。ステップS122では、式(35)
により、予測偏差量PREDTH(k)を算出する。
FIG. 21 is a flowchart of the arithmetic processing of the state predictor executed in step S13 of FIG. In step S121, a matrix operation is executed to execute the matrix elements α1, α2, β1 to β2, and γ1 of the equation (35).
Calculate γd. In step S122, equation (35)
The predicted deviation amount PREDTH (k) is calculated by

【0104】図22は、図9のステップS14で実行さ
れる、スロットル弁駆動装置10への制御入力Usl
(=DUT)を算出する処理のフローチャートである。
ステップS201では、図23に示す予測切換関数値σ
preの演算処理を実行し、ステップS202では、図
26に示す予測切換関数値σpreの積算値の演算処理
を実行する。ステップS203では、前記式(9)によ
り、等価制御入力Ueqを算出する。ステップS204
では、図27に示す到達則入力Urchの演算処理を実
行し、ステップS205では、図28に示す適応則入力
Uadpの演算処理を実行する。
FIG. 22 shows the control input Usl to the throttle valve drive system 10 executed in step S14 of FIG.
9 is a flowchart of a process of calculating (= DUT).
In step S201, the prediction switching function value σ shown in FIG.
The calculation process of pre is executed, and in step S202, the calculation process of the integrated value of the prediction switching function value σpre shown in FIG. 26 is executed. In step S203, the equivalent control input Ueq is calculated by the equation (9). Step S204
Then, the arithmetic processing of the reaching law input Urch shown in FIG. 27 is executed, and in step S205, the arithmetic processing of the adaptive law input Uadp shown in FIG. 28 is executed.

【0105】ステップS206では、後述する図29の
処理で設定される安定判別フラグFSMCSTABが
「1」であるか否かを判別する。安定判別フラグFSM
CSTABは、「1」に設定されると、適応スライディ
ングモードコントローラ21が不安定となっていること
を示す。
In step S206, it is determined whether or not the stability determination flag FSMCSTAB set in the processing of FIG. 29 described later is "1". Stability determination flag FSM
When CSTAB is set to "1", it indicates that the adaptive sliding mode controller 21 is unstable.

【0106】ステップS206でFSMCSTAB=0
であって適応スライディングモードコントローラ21が
安定であるときは、ステップS203〜S205で算出
された制御入力Ueq,Urch及びUadpを加算す
ることにより、制御入力Uslを算出する(ステップS
207)。
In step S206, FSMCSTAB = 0
When the adaptive sliding mode controller 21 is stable, the control input Usl is calculated by adding the control inputs Ueq, Urch, and Uadp calculated in steps S203 to S205 (step S).
207).

【0107】一方FSMCSTAB=1であって適応ス
ライディングモードコントローラ21が不安定となって
いるときは、到達則入力Urch及び適応則入力Uad
pの和を、制御入力Uslとして算出する。すなわち、
等価制御入力Ueqを、制御入力Uslの算出に使用し
ないようにする。これにより、制御系が不安定化するこ
とを防止することができる。
On the other hand, when FSMCSTAB = 1 and the adaptive sliding mode controller 21 is unstable, the reaching law input Urch and the adaptive law input Uad are input.
The sum of p is calculated as the control input Usl. That is,
The equivalent control input Ueq is not used for calculating the control input Usl. This makes it possible to prevent the control system from becoming unstable.

【0108】続くステップS209及びS210では、
算出した制御入力Uslが所定上下限値XUSLH及び
XUSLLの範囲内にあるか否かを判別し、制御入力U
slが所定上下限値の範囲内にあるときは、直ちに本処
理を終了する。一方、制御入力Uslが所定下限値XU
SLL以下であるときは、制御入力Uslを所定下限値
XUSLLに設定し(ステップS209,S212)、
制御入力Uslが所定上限値XUSLH以上であるとき
は、制御入力Uslを所定上限値XUSLHに設定する
(ステップS210,S211)。
In the following steps S209 and S210,
It is determined whether or not the calculated control input Usl is within the range of predetermined upper and lower limits XUSLH and XUSLL, and the control input U
If sl is within the range of the predetermined upper and lower limits, this processing is immediately terminated. On the other hand, the control input Usl is the predetermined lower limit value XU.
When it is equal to or lower than SLL, the control input Usl is set to the predetermined lower limit value XUSLL (steps S209 and S212),
When the control input Usl is greater than or equal to the predetermined upper limit value XUSLH, the control input Usl is set to the predetermined upper limit value XUSLH (steps S210, S211).

【0109】図23は、図22のステップS201で実
行される予測切換関数値σpreの演算処理のフローチ
ャートである。ステップS221では、図24に示す切
換関数設定パラメータVPOLEの演算処理を実行し、
次いで前記式(36)により、予測切換関数値σpre
(k)の演算を実行する(ステップS222)。
FIG. 23 is a flowchart of the calculation process of the predictive switching function value σpre executed in step S201 of FIG. In step S221, the arithmetic processing of the switching function setting parameter VPOLE shown in FIG. 24 is executed,
Then, using the above equation (36), the prediction switching function value σpre
The calculation of (k) is executed (step S222).

【0110】続くステップS223及びS224では、
算出した予測切換関数値σpre(k)が所定上下限値X
SGMH及びXSGMLの範囲内にあるか否かを判別
し、予測切換関数値σpre(k)が所定上下限値の範囲
内にあるときは、直ちに本処理を終了する。一方、予測
切換関数値σpre(k)が所定下限値XSGML以下で
あるときは、予測切換関数値σpre(k)を所定下限値
XSGMLに設定し(ステップS223,S225)、
予測切換関数値σpre(k)が所定上限値XSGMH以
上であるときは、予測切換関数値σpre(k)を所定上
限値XSGMHに設定する(ステップS224,S22
6)。
In the following steps S223 and S224,
The calculated predictive switching function value σpre (k) is a predetermined upper and lower limit value X.
Whether or not it is within the range of SGMH and XSGML is determined, and when the prediction switching function value σpre (k) is within the range of the predetermined upper and lower limit values, this processing is immediately terminated. On the other hand, when the prediction switching function value σpre (k) is less than or equal to the predetermined lower limit value XSGML, the prediction switching function value σpre (k) is set to the predetermined lower limit value XSGML (steps S223 and S225),
When the prediction switching function value σpre (k) is equal to or larger than the predetermined upper limit value XSGMH, the prediction switching function value σpre (k) is set to the predetermined upper limit value XSGMH (steps S224 and S22).
6).

【0111】図24は、図23のステップS221で実
行される切換関数設定パラメータVPOLEの演算処理
のフローチャートである。ステップS231では、安定
判別フラグFSMCSTABが「1」であるか否かを判
別し、FSMCSTAB=1であって適応スライディン
グモードコントローラ21が不安定となっているとき
は、切換関数設定パラメータVPOLEを安定化所定値
XPOLESTBに設定する(ステップS232)。安
定化所定値XPOLESTBは、「−1」より大きく
「−1」に非常に近い値(例えば−0.999)に設定
される。
FIG. 24 is a flowchart of the arithmetic processing of the switching function setting parameter VPOLE executed in step S221 of FIG. In step S231, it is determined whether or not the stability determination flag FSMCSTAB is "1". When FSMCSTAB = 1 and the adaptive sliding mode controller 21 is unstable, the switching function setting parameter VPOLE is stabilized. The predetermined value XPOLESTB is set (step S232). The stabilization predetermined value XPOLESTB is set to a value larger than "-1" and very close to "-1" (for example, -0.999).

【0112】FSMCSTAB=0であって適応スライ
ディングモードコントローラ21が安定であるときは、
下記式(46)により目標値DTHR(k)の変化量DD
THR(k)を算出する(ステップS233)。 DDTHR(k)=DTHR(k)−DTHR(k-1) (46) ステップS234では、スロットル弁開度偏差量DTH
及びステップS233で算出される目標値の変化量DD
THRに応じてVPOLEマップを検索し、切換関数設
定パラメータVPOLEを算出する。VPOLEマップ
は、図25(a)に示すように、スロットル弁開度偏差
量DTHが0近傍の値をとるとき(スロットル弁開度T
Hがデフォルト開度THDEF近傍の値をとるとき)増
加し、0近傍以外の値ではスロットル弁開度偏差量DT
Hの変化に対してはほぼ一定の値となるように設定され
ている。またVPOLEマップは、同図(b)に実線で
示すように、目標値の変化量DDTHRが増加するほ
ど、VPOLE値が増加するように設定されているが、
スロットル弁開度偏差量DTHが0近傍の値をとるとき
には、同図に破線で示すように目標値の変化量DDTH
Rが0近傍の値をとるときに増加するように設定されて
いる。
When FSMCSTAB = 0 and the adaptive sliding mode controller 21 is stable,
The change amount DD of the target value DTHR (k) is calculated by the following equation (46).
THR (k) is calculated (step S233). DDTHR (k) = DTHR (k) -DTHR (k-1) (46) In step S234, the throttle valve opening deviation amount DTH
And the change amount DD of the target value calculated in step S233
The VPOLE map is searched according to THR, and the switching function setting parameter VPOLE is calculated. As shown in FIG. 25A, the VPOLE map shows that when the throttle valve opening deviation amount DTH takes a value near 0 (the throttle valve opening T
H is set to a value close to the default opening THDEF), and is set to a value other than near 0, the throttle valve opening deviation amount DT
It is set so as to have a substantially constant value with respect to changes in H. Also, the VPOLE map is set such that the VPOLE value increases as the target value change amount DDTHR increases, as shown by the solid line in FIG.
When the throttle valve opening deviation amount DTH takes a value near 0, as shown by the broken line in the figure, the target value change amount DDTH
It is set to increase when R takes a value near 0.

【0113】すなわち、スロットル弁開度の目標値DT
HRが減少方向の変化が大きいときには、切換関数設定
パラメータVPOLEは比較的小さな値に設定される。
これにより、スロットル弁3がスロットル全閉ストッパ
に衝突することを防止することができる。また、デフォ
ルト開度THDEF近傍においては、切換関数設定パラ
メータVPOLEが比較的大きな値に設定され、デフォ
ルト開度THDEF近傍における制御性を向上させるこ
とができる。
That is, the target value DT of the throttle valve opening
When the change in the decreasing direction of HR is large, the switching function setting parameter VPOLE is set to a relatively small value.
As a result, it is possible to prevent the throttle valve 3 from colliding with the throttle fully closed stopper. Further, the switching function setting parameter VPOLE is set to a relatively large value near the default opening THDEF, and the controllability near the default opening THDEF can be improved.

【0114】なお、同図(c)に示すように、スロット
ル弁開度THが全閉開度近傍または全開開度近傍にある
ときは、切換関数設定パラメータVPOLEを減少させ
るように設定してもよい。これにより、スロットル弁開
度THが全閉開度近傍または全開開度近傍にあるとき
は、目標開度THRに対する追従速度が遅くなり、スロ
ットル弁3の全閉ストッパ(全開開度でもストッパとし
て機能する)への衝突防止をより確実にすることができ
る。
As shown in FIG. 11C, when the throttle valve opening TH is near the fully closed opening or near the fully opened opening, the switching function setting parameter VPOLE may be set to be decreased. Good. As a result, when the throttle valve opening TH is in the vicinity of the fully closed opening or in the vicinity of the fully opened opening, the follow-up speed with respect to the target opening THR becomes slow, and the fully closed stopper of the throttle valve 3 (functions as a stopper even at the fully opened opening). Can be more reliably prevented.

【0115】続くステップS235及びS236では、
算出した切換関数設定パラメータVPOLEが所定上下
限値XPOLEH及びXPOLELの範囲内にあるか否
かを判別し、切換関数設定パラメータVPOLEが所定
上下限値の範囲内にあるときは、直ちに本処理を終了す
る。一方、切換関数設定パラメータVPOLEが所定下
限値XPOLEL以下であるときは、切換関数設定パラ
メータVPOLEを所定下限値XPOLELに設定し
(ステップS236,S238)、切換関数設定パラメ
ータVPOLEが所定上限値XPOLEH以上であると
きは、切換関数設定パラメータVPOLEを所定上限値
XPOLEHに設定する(ステップS235,S23
7)。
In the following steps S235 and S236,
It is determined whether or not the calculated switching function setting parameter VPOLE is within the range of predetermined upper and lower limit values XPOLEH and XPOLEL. If the switching function setting parameter VPOLE is within the range of predetermined upper and lower limits, this process is immediately terminated. To do. On the other hand, when the switching function setting parameter VPOLE is equal to or lower than the predetermined lower limit value XPOLEL, the switching function setting parameter VPOLE is set to the predetermined lower limit value XPOLEL (steps S236 and S238), and the switching function setting parameter VPOLE is equal to or higher than the predetermined upper limit value XPOLEH. If there is, the switching function setting parameter VPOLE is set to the predetermined upper limit value XPOLEH (steps S235 and S23).
7).

【0116】図26は、図22のステップS202で実
行される、予測切換関数値σpreの積算値SUMSI
GMAを算出する処理のフローチャートである。積算値
SUMSIGMAは、後述する図28の処理で適応則入
力Uadpの算出に使用される(前記式(11a)参
照)。
FIG. 26 shows the integrated value SUMSI of the predictive switching function value σpre, which is executed in step S202 of FIG.
It is a flowchart of the process which calculates GMA. The integrated value SUMSIGMA is used to calculate the adaptive law input Uadp in the process of FIG. 28 described later (see the above formula (11a)).

【0117】ステップS241では、下記式(47)に
より、積算値SUMSIGMAを算出する。下記式のΔ
Tは、演算の実行周期である。 SUMSIGMA(k)=SUMSIGMA(k-1)+σpre×ΔT (47) 続くステップS242及びS243では、算出した積算
値SUMSIGMAが所定上下限値XSUMSH及びX
SUMSLの範囲内にあるか否かを判別し、積算値SU
MSIGMAが所定上下限値の範囲内にあるときは、直
ちに本処理を終了する。一方、積算値SUMSIGMA
が所定下限値XSUMSL以下であるときは、積算値S
UMSIGMAを所定下限値XSUMSLに設定し(ス
テップS242,S244)、積算値SUMSIGMA
が所定上限値XSUMSH以上であるときは、積算値S
UMSIGMAを所定上限値XSUMSHに設定する
(ステップS243,S245)。
In step S241, the integrated value SUMSIGMA is calculated by the following equation (47). Δ in the following formula
T is a calculation execution cycle. SUMSIGMA (k) = SUMSIGMA (k-1) + σpre × ΔT (47) In the subsequent steps S242 and S243, the calculated integrated value SUMSIGMA is the predetermined upper and lower limit values XSUMSH and X.
It is determined whether it is within the range of SUMSL, and the integrated value SU
If MSIGMA is within the range of the predetermined upper and lower limits, this process is immediately terminated. On the other hand, the integrated value SUMSIGMA
Is less than or equal to the predetermined lower limit value XSUMSL, the integrated value S
UMSIGMA is set to a predetermined lower limit value XSUMSL (steps S242 and S244), and the integrated value SUMSIGMA is set.
Is greater than or equal to the predetermined upper limit value XSUMSH, the integrated value S
UMSIGMA is set to a predetermined upper limit value XSUMSH (steps S243, S245).

【0118】図27は、図22のステップS204で実
行される到達則入力Urchの演算処理のフローチャー
トである。ステップS261では、安定判別フラグFS
MCSTABが「1」であるか否かを判別する。安定判
別フラグFSMCSTABが「0」であって適応スライ
ディングモードコントローラ21が安定であるときは、
制御ゲインFを所定通常ゲインXKRCHに設定し(ス
テップS262)、下記式(48)(前記式(10a)
と同一の式)により、到達則入力Urchを算出する
(ステップS263)。 Urch=−F×σpre/b1 (48)
FIG. 27 is a flow chart of the arithmetic processing of the reaching law input Urch executed in step S204 of FIG. In step S261, the stability determination flag FS
It is determined whether MCSTAB is "1". When the stability determination flag FSMCSTAB is "0" and the adaptive sliding mode controller 21 is stable,
The control gain F is set to a predetermined normal gain XKRCH (step S262), and the following formula (48) (formula (10a) above) is set.
The reaching law input Urch is calculated by the same formula (step S263). Urch = −F × σpre / b1 (48)

【0119】一方安定判別フラグFSMCSTABが
「1」であって適応スライディングモードコントローラ
21が不安定となったときは、制御ゲインFを、所定安
定化ゲインXKRCHSTBに設定し(ステップS26
4)、モデルパラメータb1を使わない下記式(49)
により到達則入力Urchを算出する(ステップS26
5)。 Urch=−F×σpre (49)
On the other hand, when the stability determination flag FSMCSTAB is "1" and the adaptive sliding mode controller 21 becomes unstable, the control gain F is set to the predetermined stabilizing gain XKRCHSTB (step S26).
4), the following equation (49) that does not use the model parameter b1
The reaching law input Urch is calculated by (step S26
5). Urch = −F × σpre (49)

【0120】続くステップS266及びS267では、
算出した到達則入力Urchが所定上下限値XURCH
H及びXURCHLの範囲内にあるか否かを判別し、到
達則入力Urchが所定上下限値の範囲内にあるとき
は、直ちに本処理を終了する。一方、到達則入力Urc
hが所定下限値XURCHL以下であるときは、到達則
入力Urchを所定下限値XURCHLに設定し(ステ
ップS266,S268)、到達則入力Urchが所定
上限値XURCHH以上であるときは、到達則入力Ur
chを所定上限値XURCHHに設定する(ステップS
267,S269)。
In the following steps S266 and S267,
The calculated reaching law input Urch is a predetermined upper and lower limit value XURCH
Whether or not it is within the range of H and XURCHL is determined, and when the reaching law input Urch is within the range of the predetermined upper and lower limit values, this processing is immediately terminated. On the other hand, reaching rule input Urc
When h is equal to or lower than the predetermined lower limit value XURCHL, the reaching law input Urch is set to the predetermined lower limit value XURCHL (steps S266 and S268). When the reaching law input Urch is equal to or higher than the predetermined upper limit value XURCHH, the reaching law input Urch is set.
Set ch to a predetermined upper limit value XURCHH (step S
267, S269).

【0121】このように適応スライディングモードコン
トローラ21が不安定となったときは、制御ゲインFを
所定安定化ゲインXKRCHSTBに設定するととも
に、モデルパラメータb1を使用しないで到達則入力U
rchを算出することにより、適応スライディングモー
ドコントローラ21を安定な状態に戻すことができる。
モデルパラメータ同定器22による同定が不安定となっ
た場合に、適応スライディングモードコントローラ21
が不安定となるので、不安定となったモデルパラメータ
b1を使わないことによって、適応スライディングモー
ドコントローラ21を安定化することができる。
When the adaptive sliding mode controller 21 becomes unstable in this way, the control gain F is set to the predetermined stabilizing gain XKRCHSTB, and the reaching law input U is obtained without using the model parameter b1.
By calculating rch, the adaptive sliding mode controller 21 can be returned to a stable state.
When the identification by the model parameter identifier 22 becomes unstable, the adaptive sliding mode controller 21
Is unstable, the adaptive sliding mode controller 21 can be stabilized by not using the unstable model parameter b1.

【0122】図28は、図22のステップS205で実
行される適応則入力Uadpの演算処理のフローチャー
トである。ステップS271では、安定判別フラグFS
MCSTABが「1」であるか否かを判別する。安定判
別フラグFSMCSTABが「0」であって適応スライ
ディングモードコントローラ21が安定であるときは、
制御ゲインGを所定通常ゲインXKADPに設定し(ス
テップS272)、下記式(50)(前記式(11a)
に対応する式)により、適応則入力Uadpを算出する
(ステップS273)。 Uadp=−G×SUMSIGMA/b1 (50)
FIG. 28 is a flowchart of the arithmetic processing of the adaptive law input Uadp executed in step S205 of FIG. In step S271, the stability determination flag FS
It is determined whether MCSTAB is "1". When the stability determination flag FSMCSTAB is "0" and the adaptive sliding mode controller 21 is stable,
The control gain G is set to a predetermined normal gain XKADP (step S272), and the following formula (50) (formula (11a) above) is set.
The adaptive law input Uadp is calculated by the equation corresponding to (step S273). Uadp = -G × SUMSIGMA / b1 (50)

【0123】一方安定判別フラグFSMCSTABが
「1」であって適応スライディングモードコントローラ
21が不安定となったときは、制御ゲインGを、所定安
定化ゲインXKADPSTBに設定し(ステップS27
4)、モデルパラメータb1を使わない下記式(51)
により適応則入力Uadpを算出する(ステップS27
5)。 Uadp=−G×SUMSIGMA (51)
On the other hand, when the stability determination flag FSMCSTAB is "1" and the adaptive sliding mode controller 21 becomes unstable, the control gain G is set to the predetermined stabilizing gain XKADPSTB (step S27).
4), the following equation (51) that does not use the model parameter b1
The adaptive law input Uadp is calculated by (step S27)
5). Uadp = -GxSUMSIGMA (51)

【0124】このように適応スライディングモードコン
トローラ21が不安定となったときは、制御ゲインGを
所定安定化ゲインXKADPSTBに設定するととも
に、モデルパラメータb1を使用しないで適応則入力U
adpを算出することにより、適応スライディングモー
ドコントローラ21を安定な状態に戻すことができる。
When the adaptive sliding mode controller 21 becomes unstable in this way, the control gain G is set to the predetermined stabilizing gain XKADPSTB, and the adaptive law input U is set without using the model parameter b1.
The adaptive sliding mode controller 21 can be returned to a stable state by calculating adp.

【0125】図29は、図9のステップS16で実行さ
れるスライディングモードコントローラの安定判別処理
のフローチャートである。この処理では、リアプノフ関
数の微分項に基づく安定判別を行い、安定判別結果に応
じて安定判別フラグFSMCSTABの設定を行う。
FIG. 29 is a flowchart of the stability determination process of the sliding mode controller executed in step S16 of FIG. In this process, stability determination is performed based on the differential term of the Lyapunov function, and the stability determination flag FSMCSTAB is set according to the stability determination result.

【0126】ステップS281では下記式(52)によ
り、切換関数変化量Dσpreを算出し、次いで下記式
(53)により、安定性判別パラメータSGMSTAB
を算出する(ステップS282)。 Dσpre=σpre(k)−σpre(k-1) (52) SGMSTAB=Dσpre×σpre(k) (53) ステップS283では、安定性判別パラメータSGMS
TABが安定性判定閾値XSGMSTAB以下か否かを
判別し、SGMSTAB>XSGMSTABであるとき
は、コントローラ21が不安定である可能性があると判
定して不安定検知カウンタCNTSMCSTを「1」だ
けインクリメントする(ステップS285)。また、S
GMSTAB≦XSGMSTABであるときは、コント
ローラ21が安定であると判定して不安定検知カウンタ
CNTSMCSTのカウント値をインクリメントするこ
となく保持する(ステップS284)。
In step S281, the switching function change amount Dσpre is calculated by the following equation (52), and then the stability determination parameter SGMTAB is calculated by the following equation (53).
Is calculated (step S282). Dσpre = σpre (k) −σpre (k−1) (52) SGMSTAB = Dσpre × σpre (k) (53) In step S283, the stability determination parameter SGMS
It is determined whether or not TAB is less than or equal to the stability determination threshold value XSGMSTAB. When SGMSTAB> XSGMSTAB, it is determined that the controller 21 may be unstable, and the instability detection counter CNTSMCST is incremented by "1". (Step S285). Also, S
When GMTAB ≦ XSGMSTAB, the controller 21 determines that the controller 21 is stable and holds the count value of the instability detection counter CNTSMCST without incrementing it (step S284).

【0127】ステップS286では、不安定検知カウン
タCNTSMCSTの値が所定カウント値XSSTAB
以下か否かを判別する。CNTSMCST≦XSSTA
Bであるときは、コントローラ21は安定していると判
定し、第1判定フラグFSMCSTAB1を「0」に設
定する(ステップS287)。一方CNTSMCST>
XSSTABであるときは、コントローラ21は不安定
となっていると判定し、第1判定フラグFSMCSTA
B1を「1」に設定する(ステップS288)。なお、
不安定検知カウンタCNTSMCSTは、イグニッショ
ンスイッチオン時にそのカウント値が「0」に初期化さ
れる。
In step S286, the value of the instability detection counter CNTSMCST is set to the predetermined count value XSSTAB.
It is determined whether or not the following. CNTSMCST ≦ XSSTA
When it is B, the controller 21 determines that it is stable, and sets the first determination flag FSMCSTAB1 to "0" (step S287). On the other hand, CNTSMCST>
If it is XSSTAB, the controller 21 determines that it is unstable, and the first determination flag FSMCSTA
B1 is set to "1" (step S288). In addition,
The instability detection counter CNTSMCST has its count value initialized to "0" when the ignition switch is turned on.

【0128】続くステップS289では、安定判別期間
カウンタCNTJUDSTを「1」だけデクリメント
し、次いでその安定判別期間カウンタCNTJUDST
の値が「0」であるか否かを判別する(ステップS29
0)。安定判別期間カウンタCNTJUDSTは、イグ
ニッションスイッチオン時に所定判別カウント値XCJ
UDSTに初期化される。したがって、最初はステップ
S290の答は否定(NO)となり、直ちにステップS
295に進む。
In the following step S289, the stability determination period counter CNTJUDST is decremented by "1", and then the stability determination period counter CNTJUDST is decremented.
It is determined whether the value of is "0" (step S29).
0). The stability determination period counter CNTJUDST displays a predetermined determination count value XCJ when the ignition switch is turned on.
Initialized to UDST. Therefore, the answer to step S290 is negative (NO) at first, and immediately after step S290.
Proceed to 295.

【0129】その後安定判別期間カウンタCNTJUD
STが「0」となると、ステップS290からステップ
S291に進み、第1判定フラグFSMCSTAB1が
「1」であるか否かを判別する。そして、第1判定フラ
グFSMCSTAB1が「0」であるときは、第2判定
フラグFSMCSTAB2を「0」に設定し(ステップ
S293)、第1判定フラグFSMCSTAB1が
「1」であるときは、第2判定フラグFSMCSTAB
2を「1」に設定する(ステップS292)。
Thereafter, the stability determination period counter CNTJUD
When ST becomes "0", the process proceeds from step S290 to step S291, and it is determined whether or not the first determination flag FSMCSTAB1 is "1". Then, when the first determination flag FSMCSTAB1 is "0", the second determination flag FSMCSTAB2 is set to "0" (step S293), and when the first determination flag FSMCSTAB1 is "1", the second determination flag FSMCSTAB1 is set to "1". Flag FSMCSTAB
2 is set to "1" (step S292).

【0130】続くステップS294では、安定判別期間
カウンタCNTJUDSTの値を所定判別カウント値X
CJUDSTに設定するとともに、不安定検知カウンタ
CNTSMCSTの値を「0」に設定し、ステップS2
95に進む。ステップS295では、安定判別フラグF
SMCSTABを、第1判定フラグFSMCSTAB1
と第2判定フラグFSMCSTAB2の論理和に設定す
る。第2判定フラグFSMCSTAB2は、ステップS
286の答が肯定(YES)となり、第1判定フラグF
SMCSTAB1が「0」に設定されても、安定判別期
間カウンタCNTJUDSTの値が「0」となるまで
は、「1」に維持される。したがって、安定判別フラグ
FSMCSTABも、安定判別期間カウンタCNTJU
DSTの値が「0」となるまでは、「1」に維持され
る。
In the following step S294, the value of the stability determination period counter CNTJUDST is set to the predetermined determination count value X.
CJUDST is set, and the value of the instability detection counter CNTSMCST is set to "0", and step S2 is performed.
Proceed to 95. In step S295, the stability determination flag F
SMCSTAB is set to the first determination flag FSMCSTAB1.
And the second judgment flag FSMCSTAB2. The second determination flag FSMCSTAB2 is set in step S
The answer of 286 becomes affirmative (YES), and the first determination flag F
Even if SMCSTAB1 is set to "0", it is maintained at "1" until the value of the stability determination period counter CNTJUDST becomes "0". Therefore, the stability determination flag FSMCSTAB also indicates the stability determination period counter CNTJU.
It is maintained at "1" until the value of DST becomes "0".

【0131】図30は、図9のステップS17で実行さ
れるデフォルト開度ずれthdefadpの算出処理の
フローチャートである。ステップS251では、下記式
(54)により、ゲイン係数KPTH(k)を算出する。 KPTH(k)=PTH(k-1)/(1+PTH(k-1)) (54) ここでPTH(k-1)は、本処理の前回実行時にステップ
S253で算出されたゲインパラメータである。
FIG. 30 is a flow chart of the processing for calculating the default opening deviation thdefadp executed in step S17 of FIG. In step S251, the gain coefficient KPTH (k) is calculated by the following equation (54). KPTH (k) = PTH (k-1) / (1 + PTH (k-1)) (54) Here, PTH (k-1) is the gain parameter calculated in step S253 at the previous execution of this process.

【0132】ステップS252では、図11に示すモデ
ルパラメータ同定器演算処理で算出されるモデルパラメ
ータc1’及びステップS251で算出したゲイン係数
KPTH(k)を下記式(55)に適用し、デフォルト開
度ずれthdefadp(k)を算出する。 thdefadp(k)=thdefadp(k-1) +KPTH(k)×(c1’−thdefadp(k-1)) (55)
In step S252, the model parameter c1 'calculated in the model parameter identifier computing process shown in FIG. 11 and the gain coefficient KPTH (k) calculated in step S251 are applied to the following equation (55) to calculate the default opening degree. The shift thdefadp (k) is calculated. thdefadp (k) = thdefadp (k-1) + KPTH (k) × (c1′-thdefadp (k-1)) (55)

【0133】ステップS253では、下記式(56)に
よりゲインパラメータPTH(k)を算出する。 PTH(k)=(1−PTH(k-1)/(XDEFADPW+PTH(k-1))) ×PTH(k-1)/XDEFADPW (56) 式(56)は、前記式(39)においてλ1’及びλ
2’を、それぞれ所定値XDEFADPW及び「1」に
設定したものである。
In step S253, the gain parameter PTH (k) is calculated by the following equation (56). PTH (k) = (1-PTH (k-1) / (XDEFADPW + PTH (k-1))) * PTH (k-1) / XDEFADPW (56) The formula (56) is λ1 ′ in the formula (39). And λ
2'is set to a predetermined value XDEFADPW and "1", respectively.

【0134】図30の処理により、モデルパラメータc
1’が逐次型重み付き最小2乗法により統計処理され、
デフォルト開度ずれthdefadpが算出される。本
実施形態では、スロットル弁駆動装置10及びECU7
の一部(モータ6に駆動電流を供給する出力回路)がプ
ラントに相当し、図22の処理がスライディングモード
コントローラに相当し、図11の処理が同定手段に相当
し、図12の処理が同定誤差算出手段に相当し、図14
の処理が同定誤差修正手段に相当し、図21の処理が予
測手段に相当する。
By the processing of FIG. 30, the model parameter c
1'is statistically processed by the recursive weighted least squares method,
The default opening deviation thdefadp is calculated. In the present embodiment, the throttle valve drive device 10 and the ECU 7
22 corresponds to the plant, the process of FIG. 22 corresponds to the sliding mode controller, the process of FIG. 11 corresponds to the identification means, and the process of FIG. 12 corresponds to the identification. It corresponds to the error calculating means and is shown in FIG.
21 corresponds to the identification error correction means, and the processing in FIG. 21 corresponds to the prediction means.

【0135】(第2の実施形態)上述した第1の実施形
態では、制御対象モデルをむだ時間dを含む式(1)を
用いて定義し、状態予測器23を用いて、むだ時間d経
過後の予測偏差量PREDTHを算出することにより、
むだ時間を含む制御対象モデルの制御を行っている。そ
のため、状態予測器23に対応した演算をCPUで実行
する必要があり、CPUの演算量が大きくなる。そこ
で、本実施形態では、CPUに加わる演算負荷の軽減を
図るべく、むだ時間dを「0」とした下記式(1a)に
より制御対象モデルを定義し、むだ時間dを「0」とす
ることに起因するモデル化誤差は、適応スライディング
モード制御のロバスト性によって補償している。 DTH(k+1)=a1×DTH(k)+a2×DTH(k-1) +b1×DUT(k)+c1 (1a)
(Second Embodiment) In the above-described first embodiment, the controlled object model is defined using the equation (1) including the dead time d, and the dead time d elapses using the state predictor 23. By calculating the subsequent predicted deviation amount PREDTH,
It controls the control target model including dead time. Therefore, it is necessary for the CPU to execute the calculation corresponding to the state predictor 23, and the calculation amount of the CPU becomes large. Therefore, in the present embodiment, in order to reduce the calculation load applied to the CPU, the controlled object model is defined by the following equation (1a) in which the dead time d is “0”, and the dead time d is set to “0”. The modeling error caused by is compensated by the robustness of the adaptive sliding mode control. DTH (k + 1) = a1 × DTH (k) + a2 × DTH (k-1) + b1 × DUT (k) + c1 (1a)

【0136】CPUの演算負荷をさらに軽減するため
に、モデルパラメータの同定アルゴリズムとして、固定
ゲインアルゴリズムを採用している。また、より一層の
制御の安定化を図るべく、モデルパラメータのドリフト
を防止する手法として、不感帯処理に代わる他の手法を
採用している。以下本実施形態を、第1の実施形態と異
なる点を中心として詳細に説明する。以下に述べる点以
外は、第1の実施形態と同一である。
In order to further reduce the calculation load of the CPU, a fixed gain algorithm is adopted as the model parameter identification algorithm. Further, in order to further stabilize the control, another method instead of the dead zone processing is adopted as a method for preventing the drift of the model parameter. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail focusing on the points different from the first embodiment. The third embodiment is the same as the first embodiment except for the points described below.

【0137】図31は、ECU7により実現されるスロ
ットル弁制御装置の機能ブロック図であり、この制御装
置は、適応スライディングモードコントローラ21a
と、モデルパラメータ同定器22aと、モデルパラメー
タスケジューラ25と、アクセルペダル踏み込み量AC
Cに応じてスロットル弁3の目標開度THRを設定する
目標開度設定部24とからなる。
FIG. 31 is a functional block diagram of a throttle valve control device realized by the ECU 7. This control device is an adaptive sliding mode controller 21a.
, Model parameter identifier 22a, model parameter scheduler 25, accelerator pedal depression amount AC
The target opening degree setting unit 24 sets the target opening degree THR of the throttle valve 3 according to C.

【0138】適応スライディングモードコントローラ2
1aには、予測偏差量PREDTHではなく、検出した
スロットル弁開度THが入力され、このスロットル弁開
度THが目標開度THRと一致するように、適応スライ
ディングモード制御によりデューティ比DUTが算出さ
れる。
Adaptive sliding mode controller 2
The detected throttle valve opening TH is input to 1a, not the predicted deviation amount PREDTH, and the duty ratio DUT is calculated by the adaptive sliding mode control so that the throttle valve opening TH matches the target opening THR. It

【0139】適応スライディングモードコントローラ2
1aを用いることにより、第1の実施形態で説明した効
果と同様の効果が得られ、また制御対象のむだ時間に対
する制御系のロバスト性を確保することができる。した
がって、むだ時間dを「0」とすることに起因するモデ
ル化誤差を補償することができる。
Adaptive sliding mode controller 2
By using 1a, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained, and the robustness of the control system with respect to the dead time of the control target can be ensured. Therefore, the modeling error caused by setting the dead time d to "0" can be compensated.

【0140】モデルパラメータ同定器22aは、第1の
実施形態とは異なる手法で、修正モデルパラメータベク
トルθL(θLT=[a1,a2,b1,c1])を算
出し、適応スライディングモードコントローラ21aに
供給する。より具体的には、モデルパラメータ同定器2
2aは、モデルパラメータスケジューラ25から供給さ
れる基準モデルパラメータベクトルθbaseを、スロ
ットル弁開度TH及びデューティ比DUTに基づいて補
正することにより、モデルパラメータベクトルθを算出
する。さらに、そのモデルパラメータベクトルθに対し
てリミット処理を行うことにより修正モデルパラメータ
ベクトルθLを算出し、該修正モデルパラメータベクト
ルθLを適応スライディングモードコントローラ21a
に供給する。このようにしてスロットル弁開度THを目
標開度THRに追従させるために最適なモデルパラメー
タa1,a2,b1が得られ、さらに外乱及びデフォル
ト開度THDEFのずれを示すモデルパラメータc1が
得られる。
The model parameter identifier 22a calculates a modified model parameter vector θL (θL T = [a1, a2, b1, c1]) by a method different from that of the first embodiment, and the adaptive sliding mode controller 21a receives it. Supply. More specifically, the model parameter identifier 2
2a calculates the model parameter vector θ by correcting the reference model parameter vector θbase supplied from the model parameter scheduler 25 based on the throttle valve opening TH and the duty ratio DUT. Further, the modified model parameter vector θL is calculated by performing limit processing on the model parameter vector θ, and the modified model parameter vector θL is adapted to the adaptive sliding mode controller 21a.
Supply to. In this way, the optimum model parameters a1, a2, b1 for making the throttle valve opening TH follow the target opening THR are obtained, and further the model parameter c1 showing the disturbance and the deviation of the default opening THDEF is obtained.

【0141】モデルパラメータスケジューラ25は、ス
ロットル弁開度THに基づいて、基準モデルパラメータ
ベクトルθbase(θbaseT=[a1base,
a2base,b1base,c1base])を算出
し、モデルパラメータ同定器22aに供給する。
The model parameter scheduler 25 uses the reference model parameter vector θbase (θbase T = [a1base,
a2base, b1base, c1base]) is calculated and supplied to the model parameter identifier 22a.

【0142】本実施形態では、前記式(1a)により制
御対象モデルを定義しているので、適応スライディング
モードコントローラ21aは、等価制御入力Ueq、到
達則入力Urch及び適応則入力Uadpを、前記式
(9a),(10a),(11a)に代えて、下記式
(9b),(10b),(11b)により算出する。
In this embodiment, since the controlled object model is defined by the equation (1a), the adaptive sliding mode controller 21a calculates the equivalent control input Ueq, the reaching law input Urch, and the adaptive law input Uadp by the equation (1). Instead of 9a), (10a), and (11a), the following formulas (9b), (10b), and (11b) are used for calculation.

【数11】 [Equation 11]

【0143】式(9b)〜(11b)は、前記式(9)
〜(11)のむだ時間dを「0」とすることにより得ら
れる。モデルパラメータ同定器22aは、前述したよう
に制御対象の入力(DUT(k))及び出力(TH(k))に
基づいて、制御対象モデルのモデルパラメータベクトル
を算出する。具体的には、モデルパラメータ同定器22
aは、下記式(15)(再掲)により、モデルパラメー
タベクトルθ(k)を算出する。 θ(k)=θ(k-1)+KP(k)ide(k) (15)
The expressions (9b) to (11b) are obtained by the above expression (9).
It is obtained by setting the dead time d of (11) to "0". The model parameter identifier 22a calculates the model parameter vector of the controlled object model based on the input (DUT (k)) and the output (TH (k)) of the controlled object as described above. Specifically, the model parameter identifier 22
For a, the model parameter vector θ (k) is calculated by the following equation (15) (reprinted). θ (k) = θ (k-1) + KP (k) ide (k) (15)

【0144】式(15)の同定誤差ide(k)は、下記
式(17)(再掲)、(18)(再掲)及び(19a)
により定義される。式(19a)は、前記式(19)の
むだ時間dを「0」としたものである。ゲイン係数ベク
トルKP(k)は、下記式(20)(再掲)により定義さ
れ、式(20)の正方行列P(k)は、下記式(21)
(再掲)により算出される
The identification error ide (k) of the equation (15) is expressed by the following equations (17) (repost), (18) (repost) and (19a).
Is defined by Expression (19a) is obtained by setting the dead time d of Expression (19) to “0”. The gain coefficient vector KP (k) is defined by the following equation (20) (reprinted), and the square matrix P (k) of the equation (20) is expressed by the following equation (21).
Calculated by (repost)

【数12】 [Equation 12]

【数13】 [Equation 13]

【0145】本実施形態では、第1の実施形態と同様に
下記要求B1〜B3を満たすことに加えて、さらに下記
要求B4及びB5を満たすことが求められる。 B1)準静的動特性変化及びハードウエアの特性ばらつ
きに対する適応 「準静的動特性変化」とは、例えば電源電圧の変動やハ
ードウエアの経年劣化といった変化速度の遅い特性変化
である。 B2)速い動特性変化への適応 具体的には、スロットル弁開度THの変化に対応する動
特性変化への適応を意味する。 B3)モデルパラメータのドリフト防止 モデルパラメータに反映すべきでない制御対象の非線形
特性などに起因する同定誤差の影響によって、モデルパ
ラメータの絶対値が増大するような不具合を防止する。 B4)ECUの演算能力とマッチング 具体的には、演算量をより低減させることが求められ
る。 B5)モデルパラメータ(制御性能)の安定化 具体的は、同定されるモデルパラメータのばらつきを極
力抑制することが求められる。
In this embodiment, in addition to satisfying the following requirements B1 to B3 as in the first embodiment, it is required to further satisfy the following requirements B4 and B5. B1) Adaptation to changes in quasi-static dynamic characteristics and variations in characteristics of hardware “Changes in quasi-static dynamic characteristics” are slow-changing characteristic changes such as fluctuations in power supply voltage and aging of hardware. B2) Adaptation to rapid change in dynamic characteristics Specifically, it means adaptation to change in dynamic characteristics corresponding to change in throttle valve opening TH. B3) Model Parameter Drift Prevention It is possible to prevent a problem that an absolute value of a model parameter increases due to an influence of an identification error caused by a non-linear characteristic of a controlled object which should not be reflected in the model parameter. B4) Matching with Computation Ability of ECU Specifically, it is required to further reduce the computation amount. B5) Stabilization of model parameters (control performance) Specifically, it is required to suppress variations in identified model parameters as much as possible.

【0146】先ず要求B4を満たすために、係数λ1及
びλ2をそれぞれ1,0に設定することにより、固定ゲ
インアルゴリズムを採用する。これによって、正方行列
P(k)は一定となるため、式(21)の演算を省略する
ことができ、演算量を大幅に低減できる。
First, in order to satisfy the requirement B4, the fixed gain algorithm is adopted by setting the coefficients λ1 and λ2 to 1 and 0, respectively. As a result, the square matrix P (k) becomes constant, so that the calculation of Expression (21) can be omitted, and the calculation amount can be significantly reduced.

【0147】すなわち固定ゲインアルゴリズムを採用す
ると、式(20)は、下記式(20a)のように簡略化
される。式(20a)においてPは、定数を対角要素と
する正方行列である。
That is, when the fixed gain algorithm is adopted, the equation (20) is simplified as the following equation (20a). In the equation (20a), P is a square matrix whose constants are diagonal elements.

【数14】 このように簡略化されたアルゴリズムによれば、演算量
を削減できる。しかし、同定能力は若干低下する。ま
た、モデルパラメータベクトルθ(k)を算出する式(1
5)は、下記式(15b)のように書き直すことがで
き、同定誤差ide(k)の積分構造を有する。したがっ
て、同定誤差ide(k)がモデルパラメータに積分さ
れ、モデルパラメータのドリフトが起き易い。 θ(k)=θ(0)+KP(1)ide(1)+KP(2)ide(2) +……+KP(k)ide(k) (15b) ここで、θ(0)は、モデルパラメータの初期値を要素と
する初期値ベクトルである。
[Equation 14] According to the algorithm thus simplified, the amount of calculation can be reduced. However, the identification ability is slightly reduced. In addition, the formula (1 for calculating the model parameter vector θ (k)
5) can be rewritten as the following expression (15b) and has an integral structure of the identification error ide (k). Therefore, the identification error ide (k) is integrated into the model parameter, and the model parameter drifts easily. θ (k) = θ (0) + KP (1) ide (1) + KP (2) ide (2) + ... + KP (k) ide (k) (15b) where θ (0) is a model parameter This is an initial value vector whose elements are the initial values of.

【0148】そこで本実施形態では、このようなモデル
パラメータのドリフトを防止するために、モデルパラメ
ータベクトルθ(k)を上記式(15b)に代えて、下記
式(15c)により、算出するようにした。 θ(k)=θ(0)+DELTAk-1×KP(1)ide(1) +DELTAk-2×KP(2)ide(2)+…… +DELTA×KP(k-1)ide(k-1)+KP(k)ide(k) (15c) ここで、DELTAは下記式で示すように、忘却係数D
ELTAi(i=1〜4)を要素とする忘却係数ベクト
ルである。DELTA=[DELTA1,DELTA
2,DELTA3,DELTA4]
Therefore, in this embodiment, in order to prevent such model parameter drift, the model parameter vector θ (k) is calculated by the following equation (15c) instead of the equation (15b). did. θ (k) = θ (0) + DELTA k-1 × KP (1) ide (1) + DELTA k-2 × KP (2) ide (2) + …… + DELTA × KP (k-1) ide (k- 1) + KP (k) ide (k) (15c) where DELTA is the forgetting factor D as shown in the following equation.
It is a forgetting coefficient vector whose elements are ELTAi (i = 1 to 4). DELTA = [DELTA1, DELTA
2, DELTA3, DELTA4]

【0149】忘却係数DELTAiは、0から1の間の
値に設定され(0<DELTAi<1)、過去の同定誤
差の影響を徐々に減少させる機能を有する。ただし、モ
デルパラメータb1の演算に係る係数DELTA3また
はモデルパラメータc1の演算にかかる係数DELTA
4の何れか一方は、「1」として、実質的に忘却係数D
ELTA3及びDELTA4の一方が無効となるように
する。このように、忘却係数ベクトルDELTAの要素
の一部を「1」とすることにより、目標値DTHRと、
スロットル弁開度偏差量DTHとの定常偏差が発生する
ことを防止することができる。なお、係数DELTA3
及びDELTA4をともに「1」とすると、モデルパラ
メータのドリフト防止効果が不十分となるので、何れか
一方のみを「1」とすることが望ましい。
The forgetting factor DELTAi is set to a value between 0 and 1 (0 <DELTAi <1) and has a function of gradually reducing the influence of past identification errors. However, the coefficient DELTA3 related to the calculation of the model parameter b1 or the coefficient DELTA related to the calculation of the model parameter c1
Either one of 4 is set to "1", and the forgetting factor D is substantially set.
One of ELTA3 and DELTA4 is made invalid. Thus, by setting some of the elements of the forgetting factor vector DELTA to "1", the target value DTHR and
It is possible to prevent a steady deviation from occurring with the throttle valve opening deviation amount DTH. The coefficient DELTA3
If both DELTA4 and DELTA4 are set to "1", the effect of preventing drift of model parameters becomes insufficient, so it is desirable to set only one of them to "1".

【0150】式(15c)を漸化式形式に書き直すと、
下記式(15d)(15e)が得られる。前記式(1
5)に代えて下記式(15d)及び(15e)を用いて
モデルパラメータベクトルθ(k)を算出する手法を、以
下δ修正法といい、式(15e)で定義されるdθ(k)
を「更新ベクトル」という。 θ(k)=θ(0)+dθ(k) (15d) dθ(k)=DELTA×dθ(k-1)+KP(k)ide(k) (15e)
Rewriting equation (15c) in recurrence form,
The following formulas (15d) and (15e) are obtained. Equation (1)
The method of calculating the model parameter vector θ (k) using the following equations (15d) and (15e) instead of 5) is hereinafter referred to as the δ correction method, and dθ (k) defined by the equation (15e).
Is called "update vector". θ (k) = θ (0) + dθ (k) (15d) dθ (k) = DELTA × dθ (k-1) + KP (k) ide (k) (15e)

【0151】δ修正法を用いたアルゴリズムによれば、
上記要求B3を満たすドリフト防止効果とともに、上記
要求B5を満たすモデルパラメータの安定化効果も得ら
れる。すなわち、初期値ベクトルθ(0)が常に保存さ
れ、更新ベクトルdθ(k)も忘却係数ベクトルDELT
Aの働きにより、その要素のとりうる値が制限されるの
で、各モデルパラメータを初期値近傍に安定させること
ができる。
According to the algorithm using the δ correction method,
In addition to the drift prevention effect that satisfies the requirement B3, the model parameter stabilizing effect that satisfies the requirement B5 can be obtained. That is, the initial value vector θ (0) is always saved, and the update vector dθ (k) is also the forgetting coefficient vector DELT.
The function of A limits the possible values of the element, so that each model parameter can be stabilized near the initial value.

【0152】さらに実際の制御対象の入出力データに基
づいた同定により更新ベクトルdθ(k)を調整しつつモ
デルパラメータを算出するので、実際の制御対象に適合
したモデルパラメータを算出でき、上記要求B1も満た
される。次に要求B2を満たすべく、本実施形態では上
記式(15d)の初期値ベクトルθ(0)に代えて、基準
モデルパラメータベクトルθbaseを用いる下記式
(15f)により、モデルパラメータベクトルθ(k)を
算出することとした。 θ(k)=θbase+dθ(k) (15f)
Further, since the model parameter is calculated while adjusting the update vector dθ (k) by the identification based on the input / output data of the actual controlled object, the model parameter suitable for the actual controlled object can be calculated. Is also satisfied. Next, in order to satisfy the requirement B2, in the present embodiment, the model parameter vector θ (k) is calculated by the following equation (15f) using the reference model parameter vector θbase instead of the initial value vector θ (0) of the equation (15d). Was calculated. θ (k) = θbase + dθ (k) (15f)

【0153】基準モデルパラメータベクトルθbase
は、モデルパラメータスケジューラ25によりスロット
ル弁開度偏差量DTH(=TH−THDEF)に応じて
設定されるので、スロットル弁開度THの変化に対応す
る動特性の変化に適応させることができ、上記要求B2
を満たすことができる。基準モデルパラメータベクトル
θbaseは、スロットル弁開度TH、目標開度TH
R、または目標値DTHR(THR−THDEF)に応
じて設定してもよい。スロットル弁開度偏差量DTH
(スロットル弁開度TH)は、目標値DTH(目標開度
THR)に一致するように制御されるからである。
Reference model parameter vector θbase
Is set according to the throttle valve opening deviation amount DTH (= TH-THDEF) by the model parameter scheduler 25, so that it can be adapted to the change in the dynamic characteristic corresponding to the change in the throttle valve opening TH. Request B2
Can meet. The reference model parameter vector θbase is calculated based on the throttle valve opening TH and the target opening TH.
It may be set according to R or the target value DTHR (THR-THDEF). Throttle valve opening deviation amount DTH
This is because the (throttle valve opening TH) is controlled so as to match the target value DTH (target opening THR).

【0154】以上のように本実施形態では、固定ゲイン
アルゴリズムを採用することにより、ECUの演算量の
低減を図り(要求B4)、δ修正法を用いたアルゴリズ
ムを採用することにより、準静的動特性変化及びハード
ウエアの特性ばらつきに対する適応(要求B1)、モデ
ルパラメータ(制御性能)の安定化(要求B5)、及び
モデルパラメータのドリフト防止(要求B3)を実現
し、モデルパラメータスケジューラ25を採用すること
により、スロットル弁開度THの変化に対応した動特性
変化への適応(要求B2)を実現している。
As described above, in this embodiment, the fixed gain algorithm is adopted to reduce the amount of calculation of the ECU (requirement B4), and the algorithm using the δ correction method is adopted. Adapts to changes in dynamic characteristics and variations in hardware characteristics (requirement B1), stabilizes model parameters (control performance) (requirement B5), and prevents model parameter drift (requirement B3), and adopts the model parameter scheduler 25. By doing so, the adaptation (requirement B2) to the dynamic characteristic change corresponding to the change of the throttle valve opening TH is realized.

【0155】なお、式(15f)により算出されるモデ
ルパラメータベクトルθ(k)の各要素a1’,a2’,
b1’及びc1’についてリミット処理を施し、修正モ
デルパラメータベクトルθL(k)(θL(k)T=[a1,
a2,b1,c1])を算出する点は、第1の実施形態
と同様である。
The elements a1 ', a2', of the model parameter vector θ (k) calculated by the equation (15f) are
Limit processing is performed on b1 ′ and c1 ′, and the modified model parameter vector θL (k) (θL (k) T = [a1,
a2, b1, c1]) is the same as in the first embodiment.

【0156】また、モデルパラメータc1’を統計処理
し、その変動の中心値をデフォルト開度ずれthdef
adpとして算出し、下記式(41)(42)(再掲)
によりスロットル弁開度偏差量DTH及び目標値DTH
Rを算出する点も、第1の実施形態と同様である。 DTH(k)=TH(k)−THDEF+thdefadp (41) DTHR(k)=THR(k)−THDEF+thdefadp (42)
Further, the model parameter c1 'is statistically processed, and the center value of the variation is used as the default opening deviation thdef.
Calculated as adp, and the following formulas (41) (42) (repost)
The throttle valve opening deviation amount DTH and the target value DTH
The point of calculating R is also the same as in the first embodiment. DTH (k) = TH (k) -THDEF + thdefadp (41) DTHR (k) = THR (k) -THDEF + thdefadp (42)

【0157】次に上述した適応スライディングモードコ
ントローラ21a、モデルパラメータ同定器22a及び
モデルパラメータスケジューラ25の機能を実現するた
めの、ECU7のCPUにおける演算処理を説明する。
Next, the arithmetic processing in the CPU of the ECU 7 for realizing the functions of the adaptive sliding mode controller 21a, the model parameter identifier 22a and the model parameter scheduler 25 described above will be described.

【0158】図32は、スロットル弁開度制御の全体フ
ローチャートである。この処理は、図9に示すスロット
ル弁開度制御処理のステップS13(状態予測器の演
算)を削除し、ステップS12,S14及びS16を、
それぞれステップS12a,14a及び16aに変更し
たものである。
FIG. 32 is an overall flowchart of throttle valve opening control. In this process, step S13 (calculation of the state predictor) of the throttle valve opening control process shown in FIG. 9 is deleted, and steps S12, S14 and S16 are executed.
These are changed to steps S12a, 14a and 16a, respectively.

【0159】ステップS12aでは、図33に示すモデ
ルパラメータ同定器の演算、すなわち前記式(15f)
によるモデルパラメータベクトルθ(k)の算出処理を実
行し、さらにリミット処理を実行して修正モデルパラメ
ータベクトルθL(k)を算出する。
In step S12a, the calculation of the model parameter identifier shown in FIG. 33, that is, the equation (15f) is performed.
The calculation process of the model parameter vector θ (k) is executed, and the limit process is further executed to calculate the modified model parameter vector θL (k).

【0160】ステップS14aでは、修正モデルパラメ
ータベクトルθL(k)を用いて、図36に示す制御入力
Usl(k)の演算処理を実行する。すなわち、前記式
(9b)(10b)(11b)により、等価制御入力U
eq、到達則入力Urch(k)及び適応則入力Uadp
(k)を算出し、それらの入力の総和として、制御入力U
sl(k)(=デューティ比DUT(k))を算出する。
In step S14a, the processing of the control input Usl (k) shown in FIG. 36 is executed using the modified model parameter vector θL (k). That is, the equivalent control input U is calculated by the equations (9b), (10b) and (11b).
eq, reaching law input Urch (k) and adaptive law input Uadp
(k) is calculated, and the control input U is calculated as the sum of those inputs.
sl (k) (= duty ratio DUT (k)) is calculated.

【0161】ステップS16aでは、図41に示すスラ
イディングモードコントローラの安定判別処理を実行す
る。すなわち、予測切換関数値σpreに代えて、切換
関数値σを用いてスライディングモードコントローラの
安定性判別を行い、安定判別フラグFSMCSTABの
設定を行う。この安定判別フラグFSMCSTABは、
「1」に設定されたときの処理は、第1の実施形態と同
様である。
In step S16a, the stability determination process of the sliding mode controller shown in FIG. 41 is executed. That is, the stability determination of the sliding mode controller is performed by using the switching function value σ instead of the predicted switching function value σpre, and the stability determination flag FSMCSTAB is set. This stability determination flag FSMCSTAB is
The process when set to "1" is the same as that in the first embodiment.

【0162】図33は、モデルパラメータ同定器22a
の演算処理のフローチャートである。この処理は、図1
1に示すモデルパラメータ同定器の演算処理のステップ
S31〜S34をそれぞれ、ステップS31a〜S34
aに変更し、さらにステップS33b及びS33cを追
加したものである。
FIG. 33 shows the model parameter identifier 22a.
3 is a flowchart of the arithmetic processing of FIG. This process is shown in FIG.
Steps S31 to S34 of the calculation process of the model parameter identifier shown in FIG.
It is changed to a, and steps S33b and S33c are added.

【0163】ステップS31aでは、式(20a)によ
りゲイン係数ベクトルKP(k)を算出し、次いで式(1
8)及び(19a)により推定スロットル弁開度偏差量
DTHHAT(k)を算出する(ステップS32a)。ス
テップS33aでは、図35に示すide(k)の演算処
理を実行し、同定誤差ide(k)を算出する。ステップ
S33bでは、式(15e)により更新ベクトルdθ
(k)を算出し、次いでスロットル弁開度偏差量DTHに
応じて図34に示すθbaseテーブルを検索し、基準
モデルパラメータベクトルθbaseを算出する(ステ
ップS33c)。θbaseテーブルには、基準モデル
パラメータa1base,a2base及びb1bas
eが設定されている。スロットル弁開度偏差量DTHが
「0」近傍の値をとる(スロットル弁開度THが、デフ
ォルト開度THDEF近傍である)とき、基準モデルパ
ラメータa1base及びb1baseは減少し、基準
モデルパラメータa2baseは増加するように設定さ
れている。また、基準モデルパラメータc1base
は、「0」に設定される。
In step S31a, the gain coefficient vector KP (k) is calculated by the equation (20a), and then the equation (1
The estimated throttle valve opening deviation amount DTHHAT (k) is calculated from 8) and (19a) (step S32a). In step S33a, the calculation processing of ide (k) shown in FIG. 35 is executed to calculate the identification error ide (k). In step S33b, the update vector dθ is calculated by the equation (15e).
(k) is calculated, and then the θbase table shown in FIG. 34 is searched according to the throttle valve opening deviation amount DTH to calculate the reference model parameter vector θbase (step S33c). In the θbase table, reference model parameters a1base, a2base, and b1bas are included.
e is set. When the throttle valve opening deviation amount DTH takes a value near “0” (the throttle valve opening TH is near the default opening THDEF), the reference model parameters a1base and b1base decrease and the reference model parameter a2base increases. Is set to. In addition, the reference model parameter c1base
Is set to "0".

【0164】ステップS34aでは、式(15f)によ
りモデルパラメータベクトルθ(k)を算出し、次いで第
1の実施形態と同様に、モデルパラメータベクトルθ
(k)の安定化処理を実行する(ステップS35)。すな
わち各モデルパラメータのリミット処理を行って修正モ
デルパラメータベクトルθL(k)を算出する。
In step S34a, the model parameter vector θ (k) is calculated by the equation (15f), and then the model parameter vector θ is calculated as in the first embodiment.
The stabilization process of (k) is executed (step S35). That is, the limit process of each model parameter is performed to calculate the modified model parameter vector θL (k).

【0165】図35は、図33のステップS33aで実
行されるide(k)演算処理のフローチャートである。
この処理は、図12のide(k)演算処理のステップS
56(不感帯処理)を削除し、ステップS51をステッ
プS51aに変更したものである。すなわち本実施形態
では、δ修正法により、モデルパラメータのドリフトが
防止されるので、不感帯処理は実行しない。
FIG. 35 is a flowchart of the side (k) calculation process executed in step S33a of FIG.
This process is step S of the ide (k) calculation process of FIG.
56 (dead zone process) is deleted and step S51 is changed to step S51a. That is, in the present embodiment, the delta correction method prevents the drift of the model parameter, so the dead zone process is not executed.

【0166】また、ステップS51aでは、推定スロッ
トル弁開度偏差量DTHHAT(k)を式(18)及び
(19a)により算出し、この推定スロットル弁開度偏
差量DTHHAT(k)を用いて同定誤差ide(k)を算出
する。本実施形態では、制御対象モデルのむだ時間dを
「0」としているので、ステップS52の所定値XCN
TIDSTは、例えば「2」に設定される。
Further, in step S51a, the estimated throttle valve opening deviation amount DTHHAT (k) is calculated by the equations (18) and (19a), and the identification error is calculated using this estimated throttle valve opening deviation amount DTHHAT (k). Calculate ide (k). In this embodiment, since the dead time d of the controlled object model is set to "0", the predetermined value XCN of step S52 is set.
TIDST is set to “2”, for example.

【0167】図36は、図32のステップS14aで実
行される、スロットル弁駆動装置10への制御入力Us
l(=DUT)を算出する処理のフローチャートであ
る。この処理は、図22に示すUsl演算処理のステッ
プS201〜S205を、それぞれステップS201a
〜S205aに変更したものである。
FIG. 36 shows the control input Us to the throttle valve drive system 10 executed in step S14a of FIG.
It is a flowchart of the process which calculates 1 (= DUT). In this process, steps S201 to S205 of the Usl calculation process shown in FIG.
Up to S205a.

【0168】ステップS201aでは、図37に示す切
換関数値σの演算処理を実行し、ステップS202aで
は、図38に示す切換関数値σの積算値の演算処理を実
行する。ステップS203aでは、前記式(9b)によ
り、等価制御入力Ueqを算出する。ステップS204
aでは、図39に示す到達則入力Urchの演算処理を
実行し、ステップS205aでは、図40に示す適応則
入力Uadpの演算処理を実行する。
In step S201a, the switching function value σ shown in FIG. 37 is executed, and in step S202a, the integrated value of the switching function value σ shown in FIG. 38 is executed. In step S203a, the equivalent control input Ueq is calculated by the equation (9b). Step S204
In a, the arithmetic processing of the reaching law input Urch shown in FIG. 39 is executed, and in step S205a, the arithmetic processing of the adaptive law input Uadp shown in FIG. 40 is executed.

【0169】図37は、図36のステップS201aで
実行される切換関数値σの演算処理のフローチャートで
ある。この処理は、図23に示す予測切換関数値σpr
eの演算処理のステップS222〜S226を、それぞ
れステップS222a〜226aに変更したものであ
る。
FIG. 37 is a flow chart of the calculation processing of the switching function value σ executed in step S201a of FIG. This process is performed by using the prediction switching function value σpr shown in FIG.
Steps S222 to S226 of the arithmetic processing of e are changed to steps S222a to 226a, respectively.

【0170】ステップS222aでは、前記式(5)に
より、切換関数値σ(k)を算出する。続くステップS2
23a〜S226aは、図23のステップS223〜S
226の「σpre」を「σ」に置き換えたものであ
り、切換関数値σ(k)に対して、図23の処理と同様の
リミット処理を行う。
In step S222a, the switching function value σ (k) is calculated by the equation (5). Continuing step S2
23a to S226a correspond to steps S223 to S in FIG.
In this example, “σpre” in 226 is replaced with “σ”, and the same limit processing as the processing in FIG. 23 is performed on the switching function value σ (k).

【0171】図38は、図36のステップS202aで
実行される、切換関数値σの積算値SUMSIGMAa
を算出する処理のフローチャートである。この処理は、
図26に示すσpreの積算値演算処理のステップS2
41〜S245を、それぞれステップS241a〜S2
45aに変更したものである。積算値SUMSIGMA
aは、後述する図40の処理で適応則入力Uadpの算
出に使用される(前記式(11b)参照)。
FIG. 38 shows an integrated value SUMSIGMAa of the switching function value σ executed in step S202a of FIG.
It is a flowchart of the process which calculates. This process
Step S2 of the integrated value calculation process of σpre shown in FIG.
41 to S245 through steps S241a to S2, respectively.
It has been changed to 45a. Integrated value SUMSIGMA
a is used to calculate the adaptive law input Uadp in the process of FIG. 40 described later (see the above equation (11b)).

【0172】ステップS241aでは、下記式(47
a)により、積算値SUMSIGMAaを算出する。 SUMSIGMAa(k)=SUMSIGMAa(k-1)+σ×ΔT (47a) 続くステップS242a〜S245aでは、算出した積
算値SUMSIGMAaに対して、図26の処理と同様
のリミット処理を行う。
In step S241a, the following equation (47)
The integrated value SUMSIGMAa is calculated according to a). SUMSIGMAa (k) = SUMSIGMAa (k-1) + [sigma] * [Delta] T (47a) In the subsequent steps S242a to S245a, the calculated integrated value SUMSIGMAa is subjected to the same limit process as that of FIG.

【0173】図39は、図36のステップS204aで
実行される到達則入力Urchの演算処理のフローチャ
ートである。この処理は、図27に示す到達則入力Ur
ch演算処理のステップS263及びS265をそれぞ
れステップS263a及びS265aに変更したもので
ある。
FIG. 39 is a flow chart of the arithmetic processing of the reaching law input Urch executed in step S204a of FIG. This process is performed by the reaching law input Ur shown in FIG.
The steps S263 and S265 of the ch arithmetic processing are changed to steps S263a and S265a, respectively.

【0174】すなわち、本実施形態では、予測切換関数
値σpreではなく、切換関数値σを用いて、適応スラ
イディングモードコントローラ21aが安定してるとき
の到達則入力Urchの算出(ステップS263a)、
及び適応スライディングモードコントローラ21aが不
安定であるときの到達則入力Urchの算出(ステップ
S265a)を実行する。
That is, in the present embodiment, the reaching function input Urch when the adaptive sliding mode controller 21a is stable is calculated by using the switching function value σ instead of the predictive switching function value σpre (step S263a),
And the calculation of the reaching law input Urch when the adaptive sliding mode controller 21a is unstable (step S265a).

【0175】図40は、図36のステップS205aで
実行される適応則入力Uadpの演算処理のフローチャ
ートである。この処理は、図28に示す適応則入力Ua
dp演算処理のステップS273及びS275をそれぞ
れステップS273a及びS275aに変更したもので
ある。
FIG. 40 is a flowchart of the arithmetic processing of the adaptive law input Uadp executed in step S205a of FIG. This process corresponds to the adaptive law input Ua shown in FIG.
The steps S273 and S275 of the dp calculation process are changed to steps S273a and S275a, respectively.

【0176】すなわち、本実施形態では、切換関数値σ
の積算値SUMSIGUMAaを用いて、適応スライデ
ィングモードコントローラ21aが安定してるときの適
応則入力Uadpの算出(ステップS273a)、及び
適応スライディングモードコントローラ21aが不安定
であるときの適応則入力Uadpの算出(ステップS2
75a)を実行する。
That is, in the present embodiment, the switching function value σ
Of the adaptive law input Uadp when the adaptive sliding mode controller 21a is stable (step S273a) and the adaptive law input Uadp when the adaptive sliding mode controller 21a is unstable ( Step S2
75a) is executed.

【0177】図41は、図32のステップS16aで実
行されるスライディングモードコントローラの安定判別
処理のフローチャートである。この処理は、図29のス
テップS281及びS281をそれぞれステップS28
1a及びS282aに変更したものである。
FIG. 41 is a flowchart of the stability determination process of the sliding mode controller executed in step S16a of FIG. This process corresponds to steps S281 and S281 of FIG.
1a and S282a.

【0178】ステップS281aでは下記式(52a)
により、切換関数変化量Dσを算出し、ステップS28
2aでは、下記式(53a)により、安定性判別パラメ
ータSGMSTABを算出する。すなわち、予測切換関
数値σpreではなく、切換関数値σに基づいて安定性
判別を行う。 Dσ=σ(k)−σ(k-1) (52a) SGMSTAB=Dσ×σ(k) (53a)
In step S281a, the following equation (52a)
Then, the switching function change amount Dσ is calculated, and step S28
In 2a, the stability determination parameter SGMSTAB is calculated by the following equation (53a). That is, the stability determination is performed based on the switching function value σ instead of the predicted switching function value σpre. Dσ = σ (k) −σ (k−1) (52a) SGMSTAB = Dσ × σ (k) (53a)

【0179】本実施形態では、スロットル弁駆動装置1
0及びECU7の一部(モータ6に駆動電流を供給する
出力回路)がプラントに相当し、図36の処理がスライ
ディングモードコントローラに相当し、図33の処理が
同定手段に相当し、図35の処理が同定誤差算出手段に
相当し、図33のステップS33bが更新ベクトル算出
手段及び更新ベクトル修正手段に相当する。
In the present embodiment, the throttle valve drive device 1
0 and a part of the ECU 7 (an output circuit for supplying a drive current to the motor 6) correspond to the plant, the process of FIG. 36 corresponds to the sliding mode controller, the process of FIG. 33 corresponds to the identifying means, and the process of FIG. The process corresponds to the identification error calculating means, and step S33b in FIG. 33 corresponds to the update vector calculating means and the update vector correcting means.

【0180】(第3の実施形態)図42は、本発明の第
3の実施形態にかかる制御系の構成を示すブロック図で
ある。この制御系は、制御対象であるプラント101
と、プラントの出力である混合液のpH(ペーハー)を
検出するpHセンサ102と、pHセンサ出力V1OU
Tから第1基準値V1BASEを減算する減算器103
と、制御目標値V1TARGETを生成する目標値生成
部104と、第1操作量U1を決定する操作量決定部1
05と、第1操作量U1と第2基準値V2BASEとを
加算し、第2操作量U2を出力する加算器106とから
なる。
(Third Embodiment) FIG. 42 is a block diagram showing the structure of a control system according to the third embodiment of the present invention. This control system is a plant 101 to be controlled.
And a pH sensor 102 for detecting the pH (pH) of the mixed liquid, which is the output of the plant, and the pH sensor output V1OU
Subtractor 103 for subtracting the first reference value V1BASE from T
And a target value generator 104 that generates a control target value V1TARGET, and a manipulated variable determiner 1 that determines the first manipulated variable U1.
05, a first manipulated variable U1 and a second reference value V2BASE, and an adder 106 that outputs a second manipulated variable U2.

【0181】減算器103、目標値生成部104、操作
量決定部105及び加算器106は、具体的にはCP
U、メモリ、入出力回路などからなる電子コントロール
ユニットにより構成される。プラント101は、第2操
作量U2に応じてアルカリ液の流量を制御する流量制御
弁111と、流量制御弁111を介して供給されるアル
カリ液と、酸性液とを攪拌する攪拌器112とからな
る。プラント101は、アルカリ液と酸性液とを攪拌す
ることにより、所望のpH値の混合液を出力するもので
ある。
Specifically, the subtractor 103, the target value generator 104, the manipulated variable determiner 105 and the adder 106 are CP
It is composed of an electronic control unit including a U, a memory, an input / output circuit, and the like. The plant 101 includes a flow rate control valve 111 that controls the flow rate of the alkaline liquid according to the second manipulated variable U2, and an agitator 112 that agitates the alkaline liquid supplied via the flow rate control valve 111 and the acidic liquid. Become. The plant 101 outputs a mixed liquid having a desired pH value by stirring an alkaline liquid and an acidic liquid.

【0182】操作量決定部105は、プラント101を
モデル化した制御対象モデルのモデルパラメータベクト
ルを同定する同定器121と、適応スライディングモー
ドコントローラ122と、予測器123とからなる。同
定器121、適応スライディングモードコントローラ1
22、及び予測器123は、それぞれ第1の実施形態に
おけるモデルパラメータ同定器22、適応スライディン
グモードコントローラ21、及び状態予測器23に対応
し、これらと同様の機能を有する。
The manipulated variable determiner 105 comprises an identifier 121 for identifying a model parameter vector of a controlled object model that models the plant 101, an adaptive sliding mode controller 122, and a predictor 123. Identifier 121, adaptive sliding mode controller 1
22 and the predictor 123 correspond to the model parameter identifier 22, the adaptive sliding mode controller 21, and the state predictor 23 in the first embodiment, respectively, and have the same functions as these.

【0183】以下本実施形態における構成要素及びパラ
メータと、第1の実施形態における構成要素及びパラメ
ータとの対応関係を説明する。pHセンサ102は、ス
ロットル弁開度センサ8に相当し、pHセンサ102の
出力V1OUTは、スロットル弁開度THに相当する。
第1目標値V1BASEは、デフォルト開度THDEF
に相当するものであり、本実施形態では、例えば中性に
対応するpH値とする。したがって、偏差量DV1がス
ロットル弁開度偏差量DTHに相当する。また目標値生
成部104が、目標開度設定部24に相当し、制御目標
値V1TARGETがスロットル弁開度偏差量の目標値
DTHRに相当する。なお、第1の実施形態において
は、減算器103の機能は、モデルパラメータ同定器2
2及び状態予測器23に含まれている。
Correspondence between the components and parameters of this embodiment and the components and parameters of the first embodiment will be described below. The pH sensor 102 corresponds to the throttle valve opening sensor 8, and the output V1OUT of the pH sensor 102 corresponds to the throttle valve opening TH.
The first target value V1BASE is the default opening THDEF
In the present embodiment, for example, the pH value corresponds to neutrality. Therefore, the deviation amount DV1 corresponds to the throttle valve opening deviation amount DTH. Further, the target value generation unit 104 corresponds to the target opening setting unit 24, and the control target value V1TARGET corresponds to the target value DTHR of the throttle valve opening deviation amount. Note that in the first embodiment, the function of the subtractor 103 is that the model parameter identifier 2
2 and the state predictor 23.

【0184】第2基準値V2BASEは、適応スライデ
ィングモードコントローラ122の出力である第1操作
量U1の中心値をバイアスするために加算されるもので
ある。第1の実施形態では加算器106に相当する構成
要素はなく、したがって第2基準値V2BASEは実質
的に「0」とされている(すなわち、U1=U2=Us
lである)。本実施形態では、第2基準値V2BASE
は、例えば流量制御弁111の開度が50%となるよう
な値に設定される。
The second reference value V2BASE is added to bias the central value of the first manipulated variable U1, which is the output of the adaptive sliding mode controller 122. In the first embodiment, there is no component corresponding to the adder 106, and therefore the second reference value V2BASE is substantially “0” (that is, U1 = U2 = Us).
1). In the present embodiment, the second reference value V2BASE
Is set to a value such that the opening of the flow control valve 111 is 50%.

【0185】流量制御弁111は、デューティ比DUT
のパルス信号でオンオフ制御されるスイッチング素子
(ECU7の出力回路に含まれ、図示及び説明を省略し
ている)に相当し、アルカリ液は電源電圧に相当する。
また流量制御弁111の出力流量V2は、モータ6の駆
動電流に相当し、攪拌器112は、モータ6及びスロッ
トル弁3の弁体に相当し、酸性液はスロットル弁3の弁
体に加わる吸気管負圧や、リターンスプリング4及び弾
性部材5の付勢力に相当する。攪拌器112から出力さ
れるの混合液のpH値V1が、実際のスロットル弁開度
に相当する。
The flow control valve 111 has a duty ratio DUT.
Corresponds to a switching element (which is included in the output circuit of the ECU 7 and whose illustration and description are omitted) whose on / off is controlled by the pulse signal of 1. and the alkaline solution corresponds to the power supply voltage.
Further, the output flow rate V2 of the flow rate control valve 111 corresponds to the drive current of the motor 6, the agitator 112 corresponds to the valve body of the motor 6 and the throttle valve 3, and the acidic liquid is the intake air added to the valve body of the throttle valve 3. It corresponds to the tube negative pressure and the biasing force of the return spring 4 and the elastic member 5. The pH value V1 of the mixed liquid output from the stirrer 112 corresponds to the actual opening degree of the throttle valve.

【0186】以上のような対応関係があるので、プラン
ト101を第1の実施形態と同様にモデル化し、同様の
制御手法を適用することができる。すなわち、同定器1
21は、第1操作量U1及び偏差量DV1に基づいて、
第1の実施形態と同様の演算処理により、修正モデルパ
ラメータパラメータベクトルθLを算出し、予測器12
3は、第1操作量U1、偏差量DV1及び修正モデルパ
ラメータベクトルθLに基づいて、第1の実施形態と同
様の演算処理により、予測偏差量PREDV1を算出
し、適応スライディングモードコントローラ122は、
予測偏差量PREDV1及び修正モデルパラメータベク
トルθLに基づいて、第1の実施形態と同様の演算処理
により、予測偏差量PREDV1を制御目標値V1TA
RGETに一致させるように、第1操作量U1を算出す
る。したがって、制御目標値V1TARGETとして、
所望の相対pH値(第1基準値V1BASEとの偏差
量)を設定することにより、プラントの出力V1を所望
のpH値に一致させることができる。
Because of the above correspondence, the plant 101 can be modeled as in the first embodiment and the same control method can be applied. That is, the identifier 1
21 is based on the first operation amount U1 and the deviation amount DV1.
The modified model parameter parameter vector θL is calculated by the same arithmetic processing as that of the first embodiment, and the predictor 12
3 calculates a predicted deviation amount PREDV1 based on the first operation amount U1, the deviation amount DV1, and the modified model parameter vector θL by the same calculation process as in the first embodiment, and the adaptive sliding mode controller 122
Based on the predicted deviation amount PREDV1 and the modified model parameter vector θL, the predicted deviation amount PREDV1 is set to the control target value V1TA by the same calculation processing as that of the first embodiment.
The first manipulated variable U1 is calculated so as to match RGET. Therefore, as the control target value V1TARGET,
By setting a desired relative pH value (deviation amount from the first reference value V1BASE), the plant output V1 can be made to match the desired pH value.

【0187】本実施形態では、同定器121が同定手段
に相当し、同定誤差算出手段及び同定誤差修正手段を含
む。また予測器123が予測手段に相当する。
In this embodiment, the identifier 121 corresponds to the identifying means, and includes the identifying error calculating means and the identifying error correcting means. Further, the predictor 123 corresponds to the predicting means.

【0188】(第3の実施形態の変形例)図43は、図
42に示す構成の変形例を示す図である。この変形例で
は、図42のプラント101ではなく、プラント101
aが制御対象とされる。プラント101aは、プラント
101に、流量制御弁111の出力流量V2を検出する
流量センサ113と、流量センサ出力V2OUTが第2
操作量U2に対応する流量値と一致するように、流量制
御弁111を制御するフィードバック制御器114とを
追加して構成されている。
(Modification of Third Embodiment) FIG. 43 shows a modification of the configuration shown in FIG. In this modification, the plant 101 is not the plant 101 of FIG.
a is a control target. The plant 101a has a flow rate sensor 113 that detects the output flow rate V2 of the flow rate control valve 111 and a flow rate sensor output V2OUT that is the second in the plant 101a.
A feedback controller 114 for controlling the flow rate control valve 111 is added so as to match the flow rate value corresponding to the manipulated variable U2.

【0189】このようにローカルフィードバックループ
を含むプラントに対しても、第3の実施形態と同様のモ
デル化及び同様の制御手法の適用が可能である。なお第
1の実施形態では、モータの駆動回路は公知のものであ
るため、詳細な説明を行っていないが、オンオフ制御さ
れるスイッチング素子の出力電流を検出する電流センサ
を設け、検出電流値IDが、操作量Uslに対応する電
流値IRと一致するようにフィードバック制御を行うよ
うにしてもよく、本変形例は第1の実施形態においてそ
のような回路構成を採用した場合に相当する。
As described above, the modeling and control method similar to those of the third embodiment can be applied to the plant including the local feedback loop. In the first embodiment, since the motor drive circuit is known, a detailed description will not be given. However, a current sensor for detecting the output current of the switching element controlled to be turned on / off is provided to detect the detected current value ID. However, the feedback control may be performed so as to match the current value IR corresponding to the manipulated variable Usl, and this modification corresponds to the case where such a circuit configuration is adopted in the first embodiment.

【0190】(第4の実施形態)図44は、本発明の第
4の実施形態にかかる制御系の構成を示すブロック図で
ある。この制御系は、図42の操作量決定部105を操
作量決定部105aに代えたものであり、第2の実施形
態として示した制御系に対応する。なお、以下に説明す
る以外は第3の実施形態と同一である。
(Fourth Embodiment) FIG. 44 is a block diagram showing the structure of a control system according to the fourth embodiment of the present invention. This control system replaces the manipulated variable determiner 105 of FIG. 42 with the manipulated variable determiner 105a, and corresponds to the control system shown as the second embodiment. The third embodiment is the same as the third embodiment except for the following description.

【0191】操作量決定部105aは、同定器121a
と、適応スライディングモードコントローラ122a
と、パラメータスケジューラ124とからなる。同定器
121a、適応スライディングモードコントローラ12
2a及びパラメータスケジューラ124は、それぞれ第
2の実施形態におけるモデルパラメータ同定器22a、
適応スライディングモードコントローラ21a及びモデ
ルパラメータスケジューラ25に対応し、これらと同様
の機能を有する。
The manipulated variable determiner 105a includes an identifier 121a.
And an adaptive sliding mode controller 122a
And a parameter scheduler 124. Identifier 121a, adaptive sliding mode controller 12
2a and the parameter scheduler 124 are the model parameter identifiers 22a and 22a in the second embodiment, respectively.
It corresponds to the adaptive sliding mode controller 21a and the model parameter scheduler 25, and has the same functions as these.

【0192】すなわち、パラメータスケジューラ124
は、偏差量DV1に基づいて第2の実施形態と同様の演
算処理により、基準モデルパラメータベクトルθbas
eを算出し、同定器121aは、第1操作量U1、偏差
量DV1及び基準モデルパラメータベクトルθbase
に基づいて第2の実施形態と同様の演算処理により、修
正モデルパラメータベクトルθLを算出し、適応スライ
ディングモードコントローラ122aは、偏差量DV1
及び修正モデルパラメータベクトルθLに基づいて、第
2の実施形態と同様の演算処理により偏差量DV1を制
御目標値V1TARGETに一致させるように、第1操
作量U1を算出する。したがって、制御目標値V1TA
RGETとして、所望の相対pH値(第1基準値V1B
ASEとの偏差量)を設定することにより、プラントの
出力V1を所望のpH値に一致させることができる。
That is, the parameter scheduler 124
Is the reference model parameter vector θbas based on the deviation amount DV1 by the same calculation processing as that of the second embodiment.
Then, the identifier 121a calculates the first manipulated variable U1, the deviation amount DV1, and the reference model parameter vector θbase.
Based on the above, the modified model parameter vector θL is calculated by the same calculation processing as that of the second embodiment, and the adaptive sliding mode controller 122a determines the deviation amount DV1.
Also, based on the modified model parameter vector θL, the first manipulated variable U1 is calculated by the same calculation process as in the second embodiment so that the deviation amount DV1 matches the control target value V1TARGET. Therefore, the control target value V1TA
As RGET, a desired relative pH value (first reference value V1B
By setting the deviation amount from ASE), the plant output V1 can be made to match the desired pH value.

【0193】本実施形態では、同定器121aが同定手
段に相当し、同定誤差算出手段、更新ベクトル算出手段
及び更新ベクトル修正手段を含む。
In this embodiment, the identifier 121a corresponds to the identifying means, and includes the identification error calculating means, the update vector calculating means and the update vector correcting means.

【0194】(第4の実施形態の変形例)図45は、図
44に示す構成の変形例を示す図である。この変形例で
は、図44のプラント101ではなく、プラント101
aが制御対象とされる。プラント101aは、図43の
プラント101aと同一である。このようにローカルフ
ィードバックループを含むプラントに対しても、第4の
実施形態と同様のモデル化及び同様の制御手法の適用が
可能である。
(Modification of Fourth Embodiment) FIG. 45 shows a modification of the configuration shown in FIG. In this modification, the plant 101 is not the plant 101 of FIG.
a is a control target. The plant 101a is the same as the plant 101a of FIG. As described above, the modeling and the control method similar to those of the fourth embodiment can be applied to the plant including the local feedback loop.

【0195】(第5の実施形態)図46は、本発明の第
5の実施形態にかかる制御系の構成を示すブロック図で
ある。
(Fifth Embodiment) FIG. 46 is a block diagram showing the structure of a control system according to the fifth embodiment of the present invention.

【0196】この制御系は、内燃エンジン212を含む
制御対象であるエンジンシステム201と、エンジンシ
ステム201の排気中の酸素濃度VO2に応じて、エン
ジン212に供給される混合気の空燃比を検出する空燃
比センサ202と、空燃比センサ出力KACT(空燃比
を当量比に換算した値を有する)から基準値KBSを減
算する減算器203と、制御目標値DKCMDを生成す
る目標値生成部204と、操作量DKAFを決定する操
作量決定部205と、操作量DKAFと基準値KBSと
を加算し、補正量KAFを出力する加算器206と、補
正量KAF及び他のフィードフォワード制御項とを用い
て燃料量TOUTを演算する燃料量演算部207からな
る。
This control system detects the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 212 according to the engine system 201 which is the control target including the internal combustion engine 212 and the oxygen concentration VO2 in the exhaust of the engine system 201. An air-fuel ratio sensor 202, a subtractor 203 for subtracting a reference value KBS from an air-fuel ratio sensor output KACT (having a value obtained by converting the air-fuel ratio into an equivalence ratio), a target value generation unit 204 for generating a control target value DKCMD, Using the operation amount determination unit 205 that determines the operation amount DKAF, the adder 206 that adds the operation amount DKAF and the reference value KBS, and outputs the correction amount KAF, the correction amount KAF, and other feedforward control terms. The fuel amount calculation unit 207 calculates the fuel amount TOUT.

【0197】減算器203、目標値生成部204、操作
量決定部205、加算器206、及び燃料量演算部20
7は、具体的にはCPU、メモリ、入出力回路などから
なる電子コントロールユニットにより構成される。エン
ジンシステム201は、燃料量TOUTに応じて燃料を
噴射する燃料噴射弁211と、燃料噴射弁211を介し
て供給される燃料と吸入空気とからなる混合気を燃焼さ
せる内燃エンジン212とからなる。エンジンシステム
201は、燃料を燃焼させてエンジンの回転トルクを得
るとともに、燃焼ガス(排気)を排出する。
The subtractor 203, the target value generator 204, the manipulated variable determiner 205, the adder 206, and the fuel amount calculator 20.
Reference numeral 7 specifically comprises an electronic control unit including a CPU, a memory, an input / output circuit, and the like. The engine system 201 includes a fuel injection valve 211 that injects fuel according to the fuel amount TOUT, and an internal combustion engine 212 that burns a mixture of fuel and intake air supplied via the fuel injection valve 211. The engine system 201 burns the fuel to obtain the rotational torque of the engine and discharges the combustion gas (exhaust gas).

【0198】操作量決定部205は、エンジンシステム
201をモデル化した制御対象モデルのモデルパラメー
タベクトルを同定する同定器221と、適応スライディ
ングモードコントローラ222と、予測器223とから
なる。同定器221、適応スライディングモードコント
ローラ222、及び予測器223は、それぞれ第1の実
施形態におけるモデルパラメータ同定器22、適応スラ
イディングモードコントローラ21、及び状態予測器2
3に対応し、これらと同様の機能を有する。
The manipulated variable determiner 205 comprises an identifier 221, which identifies a model parameter vector of a controlled object model of the engine system 201, an adaptive sliding mode controller 222, and a predictor 223. The identifier 221, the adaptive sliding mode controller 222, and the predictor 223 are the model parameter identifier 22, the adaptive sliding mode controller 21, and the state predictor 2 in the first embodiment, respectively.
3 and has functions similar to these.

【0199】以下本実施形態における構成要素及びパラ
メータと、第1の実施形態における構成要素及びパラメ
ータとの対応関係を説明する。空燃比センサ202は、
スロットル弁開度センサ8に相当し、空燃比センサ20
2の出力KACTは、スロットル弁開度THに相当す
る。基準値KBSは、デフォルト開度THDEFに相当
するものであり、本実施形態では、例えば理論空燃比に
対応する値(1.0)とする。したがって、偏差量DK
がスロットル弁開度偏差量DTHに相当する。また目標
値生成部204が、目標開度設定部24に相当し、制御
目標値DKCMDがスロットル弁開度偏差量の目標値D
THRに相当する。なお、第1の実施形態においては、
減算器203の機能は、モデルパラメータ同定器22及
び状態予測器23に含まれている。
Corresponding relationships between the constituent elements and parameters of this embodiment and the constituent elements and parameters of the first embodiment will be described below. The air-fuel ratio sensor 202 is
The air-fuel ratio sensor 20 corresponds to the throttle valve opening sensor 8.
The output KACT of 2 corresponds to the throttle valve opening TH. The reference value KBS corresponds to the default opening THDEF, and is set to a value (1.0) corresponding to, for example, the theoretical air-fuel ratio in the present embodiment. Therefore, the deviation amount DK
Corresponds to the throttle valve opening deviation amount DTH. Further, the target value generation unit 204 corresponds to the target opening degree setting unit 24, and the control target value DKCMD is the target value D of the throttle valve opening deviation amount.
Corresponds to THR. In addition, in the first embodiment,
The function of the subtractor 203 is included in the model parameter identifier 22 and the state predictor 23.

【0200】適応スライディングモードコントローラ2
22の出力である操作量DKAFの中心値をバイアスす
るために、基準値KBSが加算器206により加算され
る。第1の実施形態では加算器206に相当する構成要
素はない。燃料噴射弁211は、デューティ比DUTの
パルス信号でオンオフ制御されるスイッチング素子(E
CU7の出力回路に含まれ、図示及び説明を省略してい
る)に相当し、燃料は電源電圧に相当する。また燃料噴
射弁211から噴射される燃料量FAは、モータ6の駆
動電流に相当し、エンジン212は、モータ6及びスロ
ットル弁3の弁体に相当し、吸入空気はスロットル弁3
の弁体に加わる吸気管負圧や、リターンスプリング4及
び弾性部材5の付勢力に相当する。エンジン212から
排出される排気中の酸素濃度VO2が、実際のスロット
ル弁開度に相当する。
Adaptive sliding mode controller 2
The reference value KBS is added by the adder 206 in order to bias the central value of the manipulated variable DKAF which is the output of 22. In the first embodiment, there is no component corresponding to the adder 206. The fuel injection valve 211 has a switching element (E) which is on / off controlled by a pulse signal having a duty ratio DUT.
It is included in the output circuit of the CU 7 and is not shown and described), and the fuel corresponds to the power supply voltage. The fuel amount FA injected from the fuel injection valve 211 corresponds to the drive current of the motor 6, the engine 212 corresponds to the valve body of the motor 6 and the throttle valve 3, and the intake air corresponds to the throttle valve 3.
This corresponds to the negative pressure of the intake pipe applied to the valve body and the biasing force of the return spring 4 and the elastic member 5. The oxygen concentration VO2 in the exhaust gas emitted from the engine 212 corresponds to the actual throttle valve opening.

【0201】以上のような対応関係があるので、エンジ
ンシステム201を第1の実施形態と同様にモデル化
し、同様の制御手法を適用することができる。すなわ
ち、同定器221は、操作量DKAF及び偏差量DKに
基づいて、第1の実施形態と同様の演算処理により、修
正モデルパラメータパラメータベクトルθLを算出し、
予測器223は、操作量DKAF、偏差量DK及び修正
モデルパラメータベクトルθLに基づいて、第1の実施
形態と同様の演算処理により、予測偏差量PREDKを
算出し、適応スライディングモードコントローラ222
は、予測偏差量PREDK及び修正モデルパラメータベ
クトルθLに基づいて、第1の実施形態と同様の演算処
理により、予測偏差量PREDKを制御目標値DKCM
Dに一致させるように、操作量DKAを算出する。した
がって、制御目標値DKCMDとして、所望の空燃比修
正値(基準値KBSとの偏差量)を設定することによ
り、エンジン212に供給される混合気の空燃比を所望
の空燃比に一致させることができる。
Because of the above correspondence, it is possible to model the engine system 201 as in the first embodiment and apply the same control method. That is, the identifier 221 calculates the modified model parameter parameter vector θL based on the operation amount DKAF and the deviation amount DK by the same calculation process as in the first embodiment,
The predictor 223 calculates the predicted deviation amount PREDK by the same calculation processing as that of the first embodiment based on the manipulated variable DKAF, the deviation amount DK, and the modified model parameter vector θL, and the adaptive sliding mode controller 222.
Based on the predicted deviation amount PREDK and the modified model parameter vector θL, the predicted deviation amount PREDK is set to the control target value DKCM by the same calculation process as in the first embodiment.
The manipulated variable DKA is calculated so as to match D. Therefore, by setting a desired air-fuel ratio correction value (deviation from the reference value KBS) as the control target value DKCMD, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 212 can be made to match the desired air-fuel ratio. it can.

【0202】本実施形態では、同定器221が同定手段
に相当し、同定誤差算出手段及び同定誤差修正手段を含
む。また予測器223が予測手段に相当する。
In this embodiment, the identifier 221 corresponds to the identifying means, and includes the identifying error calculating means and the identifying error correcting means. Further, the predictor 223 corresponds to the predicting means.

【0203】(第6の実施形態)図47は、本発明の第
6の実施形態にかかる制御系の構成を示すブロック図で
ある。この制御系は、図46の操作量決定部205を操
作量決定部205aに代えたものであり、第2の実施形
態として示した制御系に対応する。なお、以下に説明す
る以外は第5の実施形態と同一である。
(Sixth Embodiment) FIG. 47 is a block diagram showing the structure of a control system according to the sixth embodiment of the present invention. This control system replaces the manipulated variable determiner 205 of FIG. 46 with the manipulated variable determiner 205a, and corresponds to the control system shown as the second embodiment. The fifth embodiment is the same as the fifth embodiment except for the following description.

【0204】操作量決定部205aは、同定器221a
と、適応スライディングモードコントローラ222a
と、パラメータスケジューラ224とからなる。同定器
221a、適応スライディングモードコントローラ22
2a及びパラメータスケジューラ224は、それぞれ第
2の実施形態におけるモデルパラメータ同定器22a、
適応スライディングモードコントローラ21a及びモデ
ルパラメータスケジューラ25に対応し、これらと同様
の機能を有する。
The manipulated variable determiner 205a includes an identifier 221a.
And an adaptive sliding mode controller 222a
And a parameter scheduler 224. Identifier 221a, adaptive sliding mode controller 22
2a and the parameter scheduler 224 are the model parameter identifiers 22a and 22a in the second embodiment, respectively.
It corresponds to the adaptive sliding mode controller 21a and the model parameter scheduler 25, and has the same functions as these.

【0205】すなわち、パラメータスケジューラ224
は、偏差量DKに基づいて第2の実施形態と同様の演算
処理により、基準モデルパラメータベクトルθbase
を算出し、同定器221aは、操作量DKAF、偏差量
DK及び基準モデルパラメータベクトルθbaseに基
づいて第2の実施形態と同様の演算処理により、修正モ
デルパラメータベクトルθLを算出し、適応スライディ
ングモードコントローラ222aは、偏差量DK及び修
正モデルパラメータベクトルθLに基づいて、第2の実
施形態と同様の演算処理により偏差量DKを制御目標値
DKCMDに一致させるように、操作量DKAFを算出
する。したがって、制御目標値DKCMDとして、所望
の空燃比修正値(基準値KBSとの偏差量)を設定する
ことにより、エンジン212に供給される混合気の空燃
比を所望の空燃比に一致させることができる。
That is, the parameter scheduler 224
Is the reference model parameter vector θbase based on the deviation amount DK by the same calculation process as that of the second embodiment.
The identifier 221a calculates the modified model parameter vector θL based on the operation amount DKAF, the deviation amount DK, and the reference model parameter vector θbase by the same calculation process as in the second embodiment, and the adaptive sliding mode controller 222a calculates the manipulated variable DKAF based on the deviation amount DK and the modified model parameter vector θL so that the deviation amount DK coincides with the control target value DKCMD by the same calculation process as in the second embodiment. Therefore, by setting a desired air-fuel ratio correction value (deviation amount from the reference value KBS) as the control target value DKCMD, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 212 can be made to match the desired air-fuel ratio. it can.

【0206】本実施形態では、同定器221aが同定手
段に相当し、同定誤差算出手段、更新ベクトル算出手段
及び更新ベクトル修正手段を含む。
In this embodiment, the identifier 221a corresponds to the identifying means, and includes the identification error calculating means, the update vector calculating means and the update vector correcting means.

【0207】(その他の実施形態)モデルパラメータの
同定誤差ide(k)の算出手法として、δ修正法に代え
て、以下に述べるε修正法を採用してもよい。すなわ
ち、前記式(15c)に代えて、下記式(15g)によ
り、モデルパラメータベクトルθ(k)を算出するように
してもよい。 θ(k)=EPSkθ(0) +EPSk-1×KP(1)ide(1) +EPSk-2×KP(2)ide(2)+…… +EPS×KP(k-1)ide(k-1)+KP(k)ide(k) (15g)
(Other Embodiments) As a calculation method of the model parameter identification error ide (k), the ε correction method described below may be adopted instead of the δ correction method. That is, the model parameter vector θ (k) may be calculated by the following equation (15g) instead of the equation (15c). θ (k) = EPS k θ (0) + EPS k-1 × KP (1) ide (1) + EPS k-2 × KP (2) ide (2) + …… + EPS × KP (k-1) ide ( k-1) + KP (k) ide (k) (15g)

【0208】ここで、EPSは下記式で示すように、忘
却係数EPSi(i=1〜4)を要素とする忘却係数ベ
クトルである。EPS=[EPS1,EPS2,EPS
3,EPS4]忘却係数EPS1,EPS2及びEPS
4は、前記忘却係数DELTAiと同様に、0から1の
間の値に設定され(0<EPSi<1)、過去の同定誤
差の影響を徐々に減少させる機能を有する。
Here, EPS is a forgetting coefficient vector having forgetting coefficient EPSi (i = 1 to 4) as an element, as shown by the following equation. EPS = [EPS1, EPS2, EPS
3, EPS4] forgetting factor EPS1, EPS2 and EPS
Similar to the forgetting factor DELTAi, 4 is set to a value between 0 and 1 (0 <EPSi <1) and has a function of gradually reducing the influence of past identification error.

【0209】ただしε修正法の場合、モデルパラメータ
b1の演算に係る係数EPS3は、必ず「1」にする必
要がある。これは、以下の理由による。ε修正法の場
合、同定誤差ide(k)が小さくなると、モデルパラメ
ータはすべてゼロ近傍の値となる。ところが、モデルパ
ラメータb1は、式(9b)、(10b)、(11b)
の分母に適用されるため、モデルパラメータb1が
「0」に近づくと、制御対象への入力Uslが発散する
からである。
However, in the case of the ε correction method, the coefficient EPS3 related to the calculation of the model parameter b1 must be set to “1”. This is for the following reason. In the case of the ε correction method, when the identification error ide (k) becomes small, the model parameters are all values near zero. However, the model parameter b1 is expressed by the equations (9b), (10b), (11b).
Since it is applied to the denominator of, the input Usl to the controlled object diverges when the model parameter b1 approaches “0”.

【0210】式(15g)は、初期値ベクトルθ(0)に
も忘却係数ベクトルEPSが乗算されている点で、式
(15c)と異なる。式(15g)を漸化式形式に書き
直すと、下記式(15h)が得られる。前記式(15)
に代えて下記式(15h)を用いてモデルパラメータベ
クトルθ(k)を算出する手法を、ε修正法と呼ぶ。 θ(k)=EPS×θ(k-1)+KP(k)ide(k) (15h)
The expression (15g) is different from the expression (15c) in that the initial value vector θ (0) is also multiplied by the forgetting coefficient vector EPS. Rewriting the formula (15g) in the recurrence form, the following formula (15h) is obtained. Formula (15)
Instead of, the method of calculating the model parameter vector θ (k) using the following equation (15h) is called the ε correction method. θ (k) = EPS × θ (k-1) + KP (k) ide (k) (15h)

【0211】ε修正法によっても、過去の同定誤差ei
dの影響が低減されるので、モデルパラメータのドリフ
トを防止することができる。また第2の実施形態では、
δ修正法によりモデルパラメータのドリフトを防止する
ようにしたが、第1の実施形態と同様に、不感帯処理
(図14)により修正同定誤差idenl(k)を算出
し、これを用いてモデルパラメータベクトルθ(k)を算
出するようにしてもよい。
Even with the ε correction method, the past identification error ei
Since the influence of d is reduced, it is possible to prevent drift of model parameters. In addition, in the second embodiment,
Although the model parameter drift is prevented by the δ correction method, the correction identification error idenl (k) is calculated by the dead zone process (FIG. 14) as in the first embodiment, and this is used to calculate the model parameter vector. It is also possible to calculate θ (k).

【0212】また第1の実施形態において、不感帯処理
に代えてδ修正法またはε修正法を採用してもよい。さ
らに、第1の実施形態においてδ修正法を採用する場合
には、第2の実施形態と同様にモデルパラメータスケジ
ューラを導入し、モデルパラメータスケジューラにより
算出される基準モデルパラメータベクトルθbaseに
更新ベクトルを加算する形式でモデルパラメータベクト
ルθを算出することが望ましい。
In the first embodiment, the δ correction method or the ε correction method may be adopted instead of the dead zone processing. Further, when the δ correction method is adopted in the first embodiment, a model parameter scheduler is introduced as in the second embodiment, and the update vector is added to the reference model parameter vector θbase calculated by the model parameter scheduler. It is desirable to calculate the model parameter vector θ in the following format.

【0213】また本発明は、クランク軸を鉛直方向とし
た船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御
にも適用が可能である。
The present invention can also be applied to the control of an engine for a marine propulsion machine such as an outboard motor having a crankshaft in the vertical direction.

【0214】[0214]

【発明の効果】以上詳述したように請求項1に記載の発
明によれば、モデルパラメータベクトルの同定誤差に応
じて更新ベクトルが算出され、該更新ベクトルの少なく
とも1つの要素の過去値に0より大きく1より小さい所
定値を乗算することにより、更新ベクトルが修正され、
モデルパラメータの基準ベクトルに修正された更新ベク
トルを加算することにより、モデルパラメータベクトル
が算出されるので、更新ベクトルの要素のとりうる値が
制限され、モデルパラメータベクトルを基準ベクトル近
傍に安定させることができる。その結果、モデルパラメ
ータのドリフトが防止され、スライディングモード制御
の安定性を向上させることができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the invention, the update vector is calculated according to the identification error of the model parameter vector, and the past value of at least one element of the update vector is set to 0. The update vector is modified by multiplying by a predetermined value greater than 1 and
Since the model parameter vector is calculated by adding the modified update vector to the reference vector of the model parameter, the possible values of the elements of the update vector are limited, and the model parameter vector can be stabilized near the reference vector. it can. As a result, the drift of the model parameter can be prevented and the stability of the sliding mode control can be improved.

【0215】請求項2に記載の発明によれば、更新ベク
トルの要素のうち、プラントの入力に関わる要素または
プラントの入出力に関わらない要素については、0より
大きく1より小さい所定値が乗算されないので、更新ベ
クトルの修正による定常偏差の増加を防止することがで
きる。
According to the invention described in claim 2, among the elements of the update vector, the elements related to the input of the plant or the elements not related to the input / output of the plant are not multiplied by the predetermined value larger than 0 and smaller than 1. Therefore, it is possible to prevent the steady deviation from increasing due to the modification of the update vector.

【0216】請求項3に記載の発明によれば、基準ベク
トルの少なくとも1つの要素にも前記所定値が乗算さ
れ、モデルパラメータベクトルが算出され、請求項1に
記載の発明と同様の効果を奏する。請求項4に記載の発
明によれば、モデルパラメータの同定誤差が所定の範囲
内にあるときは、同定誤差が減少方向に修正され、該修
正された同定誤差を用いてモデルパラメータベクトルが
算出されるので、同定誤差がモデルパラメータに蓄積す
ることが抑制され、モデルパラメータのドリフトを防止
することができ、スライディングモード制御の安定性を
向上させることができる。
According to the invention of claim 3, at least one element of the reference vector is also multiplied by the predetermined value to calculate the model parameter vector, and the same effect as the invention of claim 1 is obtained. . According to the invention described in claim 4, when the identification error of the model parameter is within a predetermined range, the identification error is corrected in a decreasing direction, and the model parameter vector is calculated using the corrected identification error. Therefore, it is possible to prevent the identification error from being accumulated in the model parameter, prevent the model parameter from drifting, and improve the stability of the sliding mode control.

【0217】請求項5に記載の発明によれば、同定誤差
が前記所定範囲内にあるときは、同定誤差が0とされる
ので、モデルパラメータの値に反映されるべきでない同
定誤差の影響を無くし、モデルパラメータのドリフト防
止効果を高めることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the identification error is within the predetermined range, the identification error is set to 0. Therefore, the influence of the identification error that should not be reflected in the value of the model parameter is reduced. It is possible to improve the effect of preventing the drift of the model parameter by eliminating it.

【0218】請求項6に記載の発明によれば、前記所定
範囲が、制御目標値の変化量に応じて設定されるので、
寄与度合を低減すべき同定誤差の範囲が適切なものとな
り、モデルパラメータの値に反映させるべき同定誤差
を、不要な誤差として低減または無視してしまうことを
防止することができる。
According to the sixth aspect of the invention, the predetermined range is set according to the amount of change in the control target value.
The range of the identification error for which the contribution degree should be reduced becomes appropriate, and it is possible to prevent the identification error to be reflected in the value of the model parameter from being reduced or ignored as an unnecessary error.

【0219】請求項7に記載の発明によれば、固定ゲイ
ンアルゴリズムを用いてモデルパラメータベクトルが算
出されるので、演算量を低減することができる。請求項
8に記載の発明によれば、ローパスフィルタ処理後の同
定誤差を用いてモデルパラメータベクトルの同定が行わ
れるので、制御対象モデルの周波数特性が、プラントの
実際の周波数特性とより近いものとなり、制御のロバス
ト性を高め、制御をさらに安定化することができる。
According to the invention described in claim 7, since the model parameter vector is calculated by using the fixed gain algorithm, the amount of calculation can be reduced. According to the invention described in claim 8, since the model parameter vector is identified by using the identification error after the low-pass filter processing, the frequency characteristic of the controlled object model becomes closer to the actual frequency characteristic of the plant. The control can be made more robust and the control can be further stabilized.

【0220】請求項9に記載の発明によれば、予測手段
によりプラントの出力の予測値が算出されるので、むだ
時間要素を有するプラントの制御を精度良く行うことが
できる。請求項10に記載の発明によれば、同定手段に
より同定されたモデルパラメータを用いて予測値の算出
が行われるので、プラントの動特性が経時変化した場合
や環境条件などによって変化した場合でも精度のよい予
測値を算出することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the predicted value of the output of the plant is calculated by the prediction means, it is possible to accurately control the plant having the dead time element. According to the invention described in claim 10, since the predicted value is calculated using the model parameter identified by the identifying means, the accuracy is improved even when the dynamic characteristics of the plant change with time or due to environmental conditions. It is possible to calculate a predicted value that is good.

【0221】請求項11に記載の発明によれば、プラン
トへの制御入力は適応則入力を含むので、外乱やモデル
化誤差(実際のプラントとモデル化した制御対象モデル
との差)があっても、良好な制御性を実現することがで
きる。請求項12に記載の発明によれば、同定手段によ
り同定された安定なモデルパラメータを用いて、スライ
ディングモードコントローラにより、スロットル弁開度
を目標開度に一致させる制御が行われるので、スロット
ル弁開度の目標開度への制御性を向上させ、しかも安定
した制御を実現することができる。
According to the eleventh aspect of the invention, since the control input to the plant includes the adaptive law input, there are disturbances and modeling errors (difference between the actual plant and the modeled controlled object model). Also, good controllability can be realized. According to the twelfth aspect of the present invention, since the sliding mode controller controls the throttle valve opening to match the target opening using the stable model parameter identified by the identifying means, the throttle valve opening is performed. Controllability to the target opening degree can be improved, and stable control can be realized.

【0222】請求項13に記載の発明によれば、同定手
段により同定された安定なモデルパラメータを用いて、
スライディングモードコントローラにより、空燃比を目
標空燃比に一致させる制御が行われるので、空燃比の目
標空燃比への制御性を向上させ、しかも安定した制御を
実現することができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the stable model parameters identified by the identifying means are used,
Since the sliding mode controller controls the air-fuel ratio to match the target air-fuel ratio, the controllability of the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio can be improved and stable control can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のスロッ
トル弁駆動装置と、その制御装置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a throttle valve drive system for an internal combustion engine and a control system therefor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すスロットル弁駆動装置の周波数特性
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing frequency characteristics of the throttle valve driving device shown in FIG.

【図3】図1の電子制御ユニット(ECU)により実現
される機能を示す機能ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram showing functions realized by the electronic control unit (ECU) of FIG.

【図4】スライディングモードコントローラの制御特性
と、切換関数設定パラメータ(VPOLE)の値との関
係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a control characteristic of a sliding mode controller and a value of a switching function setting parameter (VPOLE).

【図5】スライディングモードコントローラの制御ゲイ
ン(F,G)の設定範囲を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a setting range of control gains (F, G) of a sliding mode controller.

【図6】モデルパラメータのドリフトを説明するための
図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining drift of model parameters.

【図7】同定誤差を修正する関数を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a function for correcting an identification error.

【図8】スロットル弁のデフォルト開度ずれがモデルパ
ラメータ(c1’)に反映されることを説明するための
図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining that the default opening deviation of the throttle valve is reflected in the model parameter (c1 ′).

【図9】スロットル弁開度制御処理のフローチャートで
ある。
FIG. 9 is a flowchart of throttle valve opening control processing.

【図10】図9の処理において状態変数の設定を行う処
理のフローチャートである。
10 is a flowchart of a process of setting a state variable in the process of FIG.

【図11】図9の処理においてモデルパラメータ同定器
の演算を実行する処理のフローチャートである。
11 is a flowchart of a process of executing a calculation of a model parameter identifier in the process of FIG.

【図12】図11の処理において同定誤差(ide)の
演算を実行する処理のフローチャートである。
12 is a flowchart of a process of executing an identification error (ide) operation in the process of FIG.

【図13】同定誤差(ide)のローパスフィルタ処理
を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining low-pass filter processing of an identification error (ide).

【図14】図12の処理における不感帯処理のフローチ
ャートである。
FIG. 14 is a flowchart of a dead zone process in the process of FIG.

【図15】図14の処理で使用されるテーブルを示す図
である。
15 is a diagram showing a table used in the processing of FIG.

【図16】図11の処理におけるモデルパラメータベク
トル(θ)の安定化処理のフローチャートである。
16 is a flowchart of a stabilization process of a model parameter vector (θ) in the process of FIG.

【図17】図16の処理におけるモデルパラメータ(a
1’,a2’)のリミット処理のフローチャートであ
る。
FIG. 17 is a model parameter (a in the process of FIG.
It is a flowchart of the limit process of 1 ', a2').

【図18】図16の処理によるモデルパラメータの値の
変化を説明するための図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining changes in the values of model parameters by the processing of FIG.

【図19】図16の処理におけるモデルパラメータ(b
1’)のリミット処理のフローチャートである。
FIG. 19 is a model parameter (b in the process of FIG.
It is a flowchart of the limit process of 1 ').

【図20】図16の処理におけるモデルパラメータ(c
1’)のリミット処理のフローチャートである。
FIG. 20 is a diagram showing model parameters (c
It is a flowchart of the limit process of 1 ').

【図21】図9の処理において状態予測器の演算を実行
する処理のフローチャートである。
21 is a flowchart of a process of executing a calculation of a state predictor in the process of FIG.

【図22】図9の処理において制御入力(Usl)の演
算を実行する処理のフローチャートである。
22 is a flowchart of a process of executing a control input (Usl) operation in the process of FIG. 9.

【図23】図22の処理において予測切換関数値(σp
re)の演算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 23 is a prediction switching function value (σp in the process of FIG. 22;
5 is a flowchart of a process for executing the calculation of re).

【図24】図23の処理において切換関数設定パラメー
タ(VPOLE)の演算を実行する処理のフローチャー
トである。
FIG. 24 is a flowchart of a process for executing a calculation of a switching function setting parameter (VPOLE) in the process of FIG.

【図25】図24の処理で使用するマップを示す図であ
る。
FIG. 25 is a diagram showing a map used in the processing of FIG. 24.

【図26】図22の処理において予測切換関数値(σp
re)の積算値の演算を実行する処理のフローチャート
である。
FIG. 26 is a prediction switching function value (σp
5 is a flowchart of a process for executing the calculation of the integrated value of (re).

【図27】図22の処理において到達則入力(Urc
h)の演算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 27 is a diagram showing a reaching rule input (Urc) in the process of FIG.
It is a flowchart of the process which performs the calculation of h).

【図28】図22の処理において適応則入力(Uad
p)の演算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 28 is a diagram illustrating an adaptive law input (Uad
It is a flowchart of the process which performs the calculation of p).

【図29】図9の処理においてスライディングモードコ
ントローラの安定判別を実行する処理のフローチャート
である。
FIG. 29 is a flowchart of a process of executing stability determination of the sliding mode controller in the process of FIG. 9.

【図30】図9の処理においてデフォルト開度ずれ(t
hdefadp)の演算を実行する処理のフローチャー
トである。
30 is a diagram illustrating a default opening deviation (t
6 is a flowchart of a process for executing a calculation of (hdefadp).

【図31】図1の電子制御ユニット(ECU)により実
現される機能を示す機能ブロック図である(第2の実施
形態)。
FIG. 31 is a functional block diagram showing functions realized by the electronic control unit (ECU) of FIG. 1 (second embodiment).

【図32】スロットル弁開度制御処理のフローチャート
である(第2の実施形態)。
FIG. 32 is a flowchart of throttle valve opening control processing (second embodiment).

【図33】図32の処理においてモデルパラメータ同定
器の演算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 33 is a flowchart of a process of executing a calculation of a model parameter identifier in the process of FIG. 32.

【図34】図33の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。
FIG. 34 is a diagram showing a table used in the processing of FIG. 33.

【図35】図33の処理において同定誤差(ide)の
演算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 35 is a flowchart of a process for executing an identification error (ide) operation in the process of FIG. 33.

【図36】図32の処理において制御入力(Usl)の
演算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 36 is a flowchart of a process for executing a calculation of a control input (Usl) in the process of FIG. 32.

【図37】図36の処理において切換関数値(σ)の演
算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 37 is a flowchart of a process of executing a calculation of a switching function value (σ) in the process of FIG. 36.

【図38】図36の処理において切換関数値(σ)の積
算値の演算を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 38 is a flowchart of a process of performing an integrated value of a switching function value (σ) in the process of FIG. 36.

【図39】図36の処理において到達則入力(Urc
h)の演算を実行する処理のフローチャートである。
39 is a reaching law input (Urc) in the process of FIG.
It is a flowchart of the process which performs the calculation of h).

【図40】図36の処理において適応則入力(Uad
p)の演算を実行する処理のフローチャートである。
40 is a diagram showing an adaptive law input (Uad
It is a flowchart of the process which performs the calculation of p).

【図41】図32の処理においてスライディングモード
コントローラの安定判別を実行する処理のフローチャー
トである。
41 is a flowchart of a process for executing stability determination of the sliding mode controller in the process of FIG. 32.

【図42】本発明の第3の実施形態に係る制御系の構成
を示すブロック図である。
FIG. 42 is a block diagram showing a configuration of a control system according to a third embodiment of the present invention.

【図43】図42に示す構成の変形例を示すブロック図
である。
43 is a block diagram showing a modified example of the configuration shown in FIG. 42.

【図44】本発明の第4の実施形態に係る制御系の構成
を示すブロック図である。
FIG. 44 is a block diagram showing a configuration of a control system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図45】図44に示す構成の変形例を示すブロック図
である。
45 is a block diagram showing a modified example of the configuration shown in FIG. 44.

【図46】本発明の第5の実施形態に係る制御系の構成
を示すブロック図である。
FIG. 46 is a block diagram showing a configuration of a control system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図47】本発明の第6の実施形態に係る制御系の構成
を示すブロック図である。
FIG. 47 is a block diagram showing a configuration of a control system according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 3 スロットル弁 7 電子制御ユニット 10 スロットル弁駆動装置 21 適応スライディングモードコントローラ 22 モデルパラメータ同定器(同定手段、同定誤差算
出手段、更新ベクトル算出手段、更新ベクトル修正手
段、同定誤差修正手段) 23 状態予測器(予測手段) 24 目標開度設定部 25 モデルパラメータスケジューラ
1 Internal Combustion Engine 3 Throttle Valve 7 Electronic Control Unit 10 Throttle Valve Driving Device 21 Adaptive Sliding Mode Controller 22 Model Parameter Identifier (Identifying Means, Identification Error Calculating Means, Update Vector Calculating Means, Update Vector Correcting Means, Identification Error Correcting Means) 23 State predictor (prediction means) 24 Target opening setting unit 25 Model parameter scheduler

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 45/00 370 F02D 45/00 370B G05B 13/02 G05B 13/02 D 13/04 13/04 (72)発明者 高橋 潤 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3G065 BA00 CA26 CA27 CA40 DA04 FA08 FA11 GA41 GA46 KA15 KA16 KA36 3G084 BA05 BA09 DA22 DA25 EB08 EB12 EB13 EB24 EB25 EC03 EC04 FA03 FA10 FA26 3G301 JA15 LA03 LC03 MA01 NA01 NA04 NA09 NB02 NC02 NC08 ND05 ND41 ND45 NE17 NE19 NE25 PA11A PA11Z PF03Z PG01Z 5H004 GA15 GA16 GA17 GB01 GB12 HA02 HA04 HB02 HB07 JB21 KA72 KA74 KC22 KC24 KC27 KC33 KC37 KC43 KC48 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 45/00 370 F02D 45/00 370B G05B 13/02 G05B 13/02 D 13/04 13/04 (72 ) Inventor Jun Takahashi 1-4-1 Chuo 1-chome, Wako-shi, Saitama F-term in Honda R & D Co., Ltd. (reference) 3G065 BA00 CA26 CA27 CA40 DA04 FA08 FA11 GA41 GA46 KA15 KA16 KA36 3G084 BA05 BA09 DA22 DA25 EB08 EB12 EB13 EB24 EB25 EC03 EC04 FA03 FA10 FA26 3G301 JA15 LA03 LC03 MA01 NA01 NA04 NA09 NB02 NC02 NC08 ND05 ND41 ND45 NE17 NE19 NE25 PA11A PA11Z PF03Z PG01Z 5H004 GA15 GA16 GA17 GB01 GB12 HA02 HA04 HB02 HB07 JB21 K22 K22 K22 K22 K22 K22 K72 K22 K22 K22 K22 K22 K22

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラントをモデル化した制御対象モデル
のモデルパラメータベクトルを、前記プラントの入力及
び出力に基づいて同定する同定手段と、該同定手段によ
り同定されたモデルパラメータベクトルを用いて前記プ
ラントを制御するスライディングモードコントローラと
を備えたプラントの制御装置において、 前記同定手段は、前記モデルパラメータベクトルの同定
誤差を算出する同定誤差算出手段と、該同定誤差に応じ
て更新ベクトルを算出する更新ベクトル算出手段と、該
更新ベクトルの少なくとも1つの要素の過去値に0より
大きく1より小さい所定値を乗算することにより、前記
更新ベクトルを修正する更新ベクトル修正手段とを有
し、前記モデルパラメータの基準ベクトルに修正された
更新ベクトルを加算することにより、前記モデルパラメ
ータベクトルを算出することを特徴とするプラントの制
御装置。
1. An identifying unit for identifying a model parameter vector of a controlled object model that models a plant based on an input and an output of the plant, and a model parameter vector identified by the identifying unit for identifying the plant. In a control device for a plant including a sliding mode controller for controlling, the identifying means is an identification error calculating means for calculating an identification error of the model parameter vector, and an update vector calculation for calculating an update vector according to the identification error. Means and an update vector correction means for correcting the update vector by multiplying the past value of at least one element of the update vector by a predetermined value larger than 0 and smaller than 1; and the reference vector of the model parameter. By adding the modified update vector to The plant control system and calculates the model parameter vector.
【請求項2】 前記更新ベクトル修正手段は、前記更新
ベクトルの、前記プラントの入力に関わる要素または前
記プラントの入出力に関わらない要素については、前記
所定値を乗算しないことを特徴とする請求項1に記載の
プラントの制御装置。
2. The update vector correction means does not multiply the predetermined value for an element related to the input of the plant or an element not related to the input / output of the plant of the update vector. 1. The control device for the plant according to 1.
【請求項3】 前記更新ベクトル修正手段は、前記基準
ベクトルの少なくとも1つの要素にも前記所定値を乗算
することを特徴とする請求項1または2に記載のプラン
トの制御装置。
3. The plant control apparatus according to claim 1, wherein the update vector correction means multiplies at least one element of the reference vector by the predetermined value.
【請求項4】 プラントをモデル化した制御対象モデル
のモデルパラメータベクトルを、前記プラントの入力及
び出力に基づいて同定する同定手段と、該同定手段によ
り同定されたモデルパラメータベクトルを用いて前記プ
ラントを制御するスライディングモードコントローラと
備えたプラントの制御装置において、 前記同定手段は、前記モデルパラメータベクトルの同定
誤差を算出する同定誤差算出手段と、該同定誤差が所定
の範囲内にあるときは、前記同定誤差を減少方向に修正
する同定誤差修正手段とを有し、該同定誤差修正手段に
より修正された同定誤差を用いて前記モデルパラメータ
ベクトルを算出することを特徴とするプラントの制御装
置。
4. An identifying unit that identifies a model parameter vector of a controlled object model that models a plant based on the input and output of the plant, and the model parameter vector identified by the identifying unit In a control device of a plant provided with a sliding mode controller for controlling, the identification means is an identification error calculation means for calculating an identification error of the model parameter vector, and when the identification error is within a predetermined range, the identification is performed. A control device for a plant, comprising: an identification error correction means for correcting an error in a decreasing direction, and calculating the model parameter vector using the identification error corrected by the identification error correction means.
【請求項5】 前記同定誤差修正手段は、前記同定誤差
が前記所定範囲内にあるときは、前記同定誤差を0とす
ることを特徴とする請求項4に記載のプラントの制御装
置。
5. The plant control apparatus according to claim 4, wherein the identification error correction means sets the identification error to 0 when the identification error is within the predetermined range.
【請求項6】 前記所定範囲を、制御目標値の変化量ま
たは前記プラントの出力の変化量に応じて設定すること
を特徴とする請求項4または5に記載のプラントの制御
装置。
6. The plant control device according to claim 4, wherein the predetermined range is set in accordance with a change amount of a control target value or a change amount of an output of the plant.
【請求項7】 前記同定手段は、固定ゲインアルゴリズ
ムを用いて前記モデルパラメータベクトルの同定を行う
ことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のプラ
ントの制御装置。
7. The plant control apparatus according to claim 1, wherein the identifying means identifies the model parameter vector using a fixed gain algorithm.
【請求項8】 前記同定誤差算出手段は、前記同定誤差
のローパスフィルタ処理を行い、該処理後の同定誤差を
出力することを特徴とする請求項1から7の何れかに記
載のプラントの制御装置。
8. The plant control according to claim 1, wherein the identification error calculation means performs low-pass filter processing of the identification error and outputs the identification error after the processing. apparatus.
【請求項9】 前記プラントの出力の予測値を算出する
予測手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から
8の何れかに記載のプラントの制御装置。
9. The plant control apparatus according to claim 1, further comprising a prediction unit that calculates a predicted value of the output of the plant.
【請求項10】 前記予測手段は、前記同定手段により
同定されたモデルパラメータを用いて前記予測値の算出
を行うことを特徴とする請求項9に記載のプラントの制
御装置。
10. The plant control apparatus according to claim 9, wherein the predicting unit calculates the predicted value using the model parameter identified by the identifying unit.
【請求項11】 前記スライディングモードコントロー
ラによる前記プラントへの制御入力は、適応則入力を含
むことを特徴とする請求項1から9の何れかに記載のプ
ラントの制御装置。
11. The plant control apparatus according to claim 1, wherein the control input to the plant by the sliding mode controller includes an adaptive law input.
【請求項12】 前記プラントは、内燃機関のスロット
ル弁と、該スロットル弁を駆動する駆動手段とを有する
スロットル弁駆動装置を含み、前記スライディングモー
ドコントローラは、前記スロットル弁の開度を目標開度
に一致させるように、前記スロットル弁駆動装置への制
御入力を決定するパラメータを算出することを特徴とす
る請求項1から11の何れかに記載のプラントの制御装
置。
12. The plant includes a throttle valve drive device having a throttle valve of an internal combustion engine and a drive means for driving the throttle valve, and the sliding mode controller sets the opening degree of the throttle valve to a target opening degree. The control device for a plant according to any one of claims 1 to 11, wherein a parameter that determines a control input to the throttle valve drive device is calculated so as to match with.
【請求項13】 前記プラントは、内燃機関と、該機関
に燃料を供給する燃料供給手段とを有する機関システム
を含み、前記スライディングモードコントローラは、前
記機関に供給される混合気の空燃比を目標空燃比に一致
させるように、前記機関システムへの制御入力を決定す
るパラメータを算出することを特徴とする請求項1から
11の何れかに記載のプラントの制御装置。
13. The plant includes an engine system having an internal combustion engine and fuel supply means for supplying fuel to the engine, and the sliding mode controller targets an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to the engine. The plant control device according to claim 1, wherein a parameter that determines a control input to the engine system is calculated so as to match the air-fuel ratio.
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