JPS5930104A - Adaptive modeling control system - Google Patents

Adaptive modeling control system

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JPS5930104A
JPS5930104A JP13835682A JP13835682A JPS5930104A JP S5930104 A JPS5930104 A JP S5930104A JP 13835682 A JP13835682 A JP 13835682A JP 13835682 A JP13835682 A JP 13835682A JP S5930104 A JPS5930104 A JP S5930104A
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JP
Japan
Prior art keywords
model
equation
follows
given
control system
Prior art date
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Pending
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JP13835682A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
シアウ−ピング・フア−ング
ジユング−ジヤング・ジヤウ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EREKUTORONIKUSU RESEARCH ANDO
EREKUTORONIKUSU RESEARCH ANDO SERVICE OOGANIZEISHIYON IND TEKUNOROJII RESEARCH INST
Original Assignee
EREKUTORONIKUSU RESEARCH ANDO
EREKUTORONIKUSU RESEARCH ANDO SERVICE OOGANIZEISHIYON IND TEKUNOROJII RESEARCH INST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアダプティブ・モデリング制御システノ、(A
MUS) K関するものである。AMUS)ま閉ループ
制御で行うことができるモデリング、識別およびアダプ
ティブ制町1の完全な動作システムを力えるものである
。この動作システムは第1図に示され”Cいる。Ahl
C8のわ1能構成(よ第2図にも示されている。これか
ら分かるように、アダプティブ・モデリングシステム(
AhiS)はシステム全体の中心である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides an adaptive modeling control system, (A
MUS) This is related to K. AMUS) provides a complete operational system for modeling, identification and adaptive control that can be performed under closed-loop control. This operating system is shown in FIG.
The functional configuration of C8 (also shown in Figure 2).As you can see, the adaptive modeling system (
AhiS) is the center of the entire system.

AMS+づ、2つの主要な回路、モデリング識別回路(
Mi A )および擾乱識別回路(L31A)からなる
。これらの回路tよダイナミックデータを使用してプロ
セス力学のモデルを形成し、測定不可能な負荷の擾乱を
識別する。強調すべきことは、AhiSで使用するダイ
ナミックデータは閉ループ制御動作中に集めることがで
きる。
AMS+ has two main circuits, a modeling identification circuit (
Mi A ) and a disturbance identification circuit (L31A). These circuit dynamic data are used to form a model of process dynamics to identify unmeasurable load disturbances. It should be emphasized that the dynamic data used in AhiS can be collected during closed loop control operations.

AMUSは2つのループで実現することができる。外側
のループ八は、ダイナミックデータがそのプロセスを識
別するのに十分である場合にMIAを通る更新されたデ
ータを得て通常の帰還ループ10におけるP i D 
1llI御装置〆1゛を同調させることができるように
バッチ的に動作する。内側のループJ3はモデルエラー
、すなわち外部負荷擾乱を識別して直ちに補(Aするよ
うに実時間で動作する。
AMUS can be implemented with two loops. The outer loop 8 obtains updated data passing through the MIA if the dynamic data is sufficient to identify the process and returns P i D in the normal feedback loop 10.
It operates in batches so that the 1llI control device 〆1゛ can be synchronized. Inner loop J3 operates in real time to identify model errors, ie, external load disturbances, and immediately compensate for them.

アダグデイブ回調ループ人における通常の帰還制御ルー
プ10はアダプティブ帰還制御ループ(AFHC)と称
する。一方フイードフォワードで識別された負荷を補償
する内1111のループBVまアダプティブ・フィード
フォワード制御ループ(A F JパC)と称する。
Adaptive Feedback Control Loop The conventional feedback control loop 10 in humans is referred to as the Adaptive Feedback Control Loop (AFHC). On the other hand, the loop BV of 1111 which compensates for the load identified by the feedforward is called an adaptive feedforward control loop (AFJPAC).

Aへ4C8rJ、基本的にeよセルフラーニングシステ
ノ、であることが分かる。AblcSにおいてループA
および■3を順次動作させることによって、制御動作を
時々刻々と交信することができ、本シスデムCよつねに
最適状態に保つことができる。
It turns out that A to 4C8rJ is basically e to self-learning system. Loop A in AblcS
By sequentially operating (1) and (3), control operations can be communicated from time to time, and the present system C can always be kept in an optimal state.

11〜IA (II 、ITI)およびNIB(口、m
+s)モデルの定収入へ・ISで使用されるモデルは2
つのカテゴリに分けることができる。その一方はへ1A
(n、mlモデルとして表示される連わ′6決定論的モ
デルである。
11~IA (II, ITI) and NIB (mouth, m
+s) To the fixed income model ・The model used in IS is 2
It can be divided into two categories. One side is to 1A
(n, ml model) is a concatenated '6 deterministic model.

他方し」、ディスクリートな確率モデルであり、こJし
はMB (n、m、 s)モデルとして1旨足される石
(6率システム雑追またけ測定雑音によって影響を受け
る決定dllii的グロセスを与えるものである。八1
11(n 、m、 s )モデルは微分方程式について
決定論的入出力力学を与えるばかりでなく 、 1ll
ll 5j−中にシステム雑1λまたは測定エラーの影
響を考慮したディスクリートな4’lli率微分方程式
を与えるものである。
On the other hand, it is a discrete probabilistic model, which is a MB (n, m, s) model with an additional feature (6-rate system miscellaneous tracking and a decision-making process affected by measurement noise). It is something that gives.81
The 11(n, m, s) model not only gives deterministic input-output dynamics for differential equations, but also
It provides a discrete 4'lli rate differential equation that takes into account the effects of system miscellaneous 1λ or measurement errors in ll5j-.

モデルに明確な形の差があっても、この2つのモデルを
1史用してつぎの式によって/l’η徴づけられるシス
テムまたはプロセスを記述することができる。
Even if the models have a clear difference in form, it is possible to use these two models in one history to describe the system or process characterized by /l'η by the following equation.

数 )・=変敷Xの測定値 U−制御入力 )V−遅延した制御入力 ξ=ニガ9分布をとると仮定したプロセス雑音 β1.(i=O+1+2+”’+n1)−プルセス入力
の力学係数 α1 r (1= 1 r 2 r・・・・・・訓)=
プロセス変数の力学係数 D=遅延時間、■−ガウス分布をとると仮定した測定雑
音 八4A(n 、口1)およびMB (n 、+n、 s
)モデルの詳崖(IIな6見明を次に行なう。
= Measured value of inversion (i = O + 1 + 2 + "' + n1) - Mechanical coefficient of purcess input α1 r (1 = 1 r 2 r ... lesson) =
Dynamic coefficient of process variable D = delay time, ■ - measurement noise assumed to have Gaussian distribution 84A (n, mouth 1) and MB (n, +n, s
) A detailed cliff (II) of the model will be performed next.

(1)  i\1居n、m)モデル へIA (II 1111)として表わされるモデルは
次の形で与えられる。
(1) i\1 n, m) model The model expressed as IA (II 1111) is given in the following form.

dtrl′1 w(t)= u (t −]刀 9(1)−ぐ(t)              (]
I′′)ただしx=xのモデル値 y=yの算出出力 なお、MA(n、m)モデルのrlおよび口1を用いて
それぞれXとWの微分の欠截を指定する・ム′IA(o
 r m)モデルでり1、公称パラメータベクトルをj
櫂4のザブセットとして定義できる。
dtrl'1 w(t) = u (t -] sword 9(1) - g(t) (]
I'') However, the calculated output of the model value y = y of x = x. Note that the rl and mouth 1 of the MA (n, m) model are used to specify the missing differentials of X and W, respectively. (o
r m) The model is 1, the nominal parameter vector is j
It can be defined as a zabuset of paddle 4.

ただ(〜峠いは次の式で与えられる。However (~pass) is given by the following formula.

列t、 = (R1、R2、・・・・・・、an、bg
 、b、 l ””’ 、b、n+少(It(o)、・
・・・・・、ぐ(n−1)(0))(11,3,) すなわら、公称パラメータベクトルP硅[次式で定義で
きる。
Column t, = (R1, R2,..., an, bg
,b, l ``”' ,b,n+small(It(o),・
..., (n-1) (0)) (11, 3,) In other words, the nominal parameter vector P [can be defined by the following equation.

↓゛1すC駅A            (11,4)
ただしQm(0) = Xのi次導関数の初期値al 
、I =1 +2+”””n=変数Xの係数1)3.l
 ” 0+112+”曲+Ill =Wの係数式(旧2
)として与えられるhIA(n r萌モデルを用いて決
定論的プロセス力学を記述することができ、そのシステ
ム雑音および測定!1111Mはシステム人出力と比較
して重要でない。
↓゛1suC Station A (11,4)
However, Qm(0) = initial value al of the i-th derivative of X
, I = 1 + 2 + “”” n = coefficient of variable X 1) 3.l
“0+112+” song+Ill = W coefficient formula (old 2
The deterministic process dynamics can be described using the hIA(n r model) given as ), where the system noise and measurement !1111M are insignificant compared to the system human output.

(2)  M、(n、m、s)モデル NIB(n 、+n、 s)モデルは次の確率差式の形
勿とる。
(2) M, (n, m, s) model The NIB (n, +n, s) model takes the form of the following probability difference equation.

9(k)−φ+y(k−旬」−φ2y(k 2)4−−
・+φny(k−n)(1’1W(k−1) 十−−−
−−−+II′nw(k−r旬十θ1ε(1ζ−1)十
・・・・・・十θ8ε(k−s)          
   (II・5)y(k)= 9(k)十ε(k) 式(11,5)においてε(10がない」AH合のy 
(10およびw(k)のダイナミック部分、ずなわぢ9
(k)=φ+y(k   1)+φ2y(Ic−2)+
−,、・司−φny(k−n)利’1w(k−1) +
・−・・−・−1−1”、w(k−n)      (
11,6)e」、次の連続微分方程式に直接関係する。
9(k)-φ+y(k-jun'-φ2y(k 2)4--
・+φny(k-n)(1'1W(k-1) 10---
−−−+II'nw (k−r 10 θ1ε (1ζ−1) 10...10 θ8ε (k−s)
(II・5) y(k) = 9(k) 1ε(k) In equation (11, 5), y of the AH combination with ε(10 missing)
(10 and the dynamic part of w(k), Zunawaji9
(k)=φ+y(k 1)+φ2y(Ic-2)+
-,,・Tsukasa-φny(k-n) interest'1w(k-1) +
・−・・−・−1−1”, w(k−n) (
11,6)e'', which is directly related to the following continuous differential equation.

たとえばy(k)、 w(k)、’ε(10などの上の
各式におけるディスクリートな量は、これらの値が原点
から誌の時点でザンプルされることを示す(△:ツンプ
リング周期)。
For example, the discrete quantities in the above equations, such as y(k), w(k), and 'ε(10), indicate that these values are sampled from the origin to the point in time (Δ: Zumpling period).

式(11,5)ないしく11.7)で用いる記号は次の
どおりである。
The symbols used in formulas (11,5) to 11.7) are as follows.

△ y=yの31.出出力 θH(n= 1 、・・・、s
)−εの係数y−実際の出力変数 W−遅延したプロセス入力、すなわち u(t −D )でありWOり)はu(k−77)を表
わす。ただしη=整数〔D/Δ〕 ε−実際の出力と算出出力との差 φ、、(n=1.2.・・・2口)−差の式にお&Jる
yの係数 Fl、(i−1,2,・・・、n)=差の式におけるW
の係数 ”l+(+=1+2+”’+I+) =Xの係数す、、
(n=0.1.・・・、11す=Wの係数n一式(11
,7)におけるXの微分次数m一式(fl、7)におけ
るWの微分次数S=式(11,5)におけるεの差の次
θMA(n 、m)モデルにおけるモデル指E’i n
 、 +nと異なり、へ5B (n 、m、 s)モデ
ルにおけるII 、 II+お上びSは式(It、 5
)および(11,71に関係する。
△y=y31. Output output θH (n= 1,...,s
) - the coefficient y of ε - the actual output variable W - the delayed process input, i.e. u(t - D ) and WO ) represents u(k-77). However, η = integer [D/Δ] ε - difference φ between the actual output and calculated output, (n = 1.2...2 ports) - coefficient Fl of y included in the difference equation, ( i-1, 2,..., n) = W in the difference equation
Coefficient of ``l+(+=1+2+''+I+) = Coefficient of X...
(n=0.1..., 11s=W coefficient n set (11
, 7) Differential order of W in m set (fl, 7) S = order of the difference of ε in equation (11, 5) θMA (n , m) Model finger E'i n in the model
, +n, II, II + S in the 5B (n, m, s) model is expressed by the formula (It, 5
) and (11,71).

式(IJ、 7)お式(11,5)にあてはめると、φ
、、(n=i、z、・・・、n)およびl、+□、(n
=1.2.・・・、11)の係数は次の形でa および
す、に関係する。
Applying equation (IJ, 7) to equation (11, 5), we get φ
,,(n=i,z,...,n) and l,+□,(n
=1.2. ..., 11) are related to a and s in the following form.

φI=φロa1.a2r”””ran) 、l−1r 
2 +・””’pHFl =1”1 (a、r 22 
r ””” v an、boj)1 r ””” rb
m)ri=1.2.・・・・・・、II     (I
J、e)式(、Il、8)を式(11,7>のnおよび
II+の各個ごとに求めることは煩雑であり必ずしも必
要でtよない。のちに1式(Il、 0)における関係
tj状態式によって明確に定義される。
φI=φro a1. a2r"""ran), l-1r
2 +・””’pHFl = 1”1 (a, r 22
r ””” v an, boj)1 r ””” rb
m) ri=1.2. ......, II (I
J, e) It is complicated to obtain the formula (, Il, 8) for each of n and II+ in the formula (11, 7>) and is not necessarily necessary.Later, the relationship in equation 1 (Il, 0) It is clearly defined by the tj state equation.

式(JJ、6)および(11,7)が両立するためVζ
tま5Δ4B (r+ 、tit、 s)モデルについ
ての公称バラメ〜タベクトルtよn=のザブセットとじ
でカえられる。ただし、 Ω%l] ”” l−a、+82 +”萌1anrb。
Since equations (JJ, 6) and (11, 7) are compatible, Vζ
The nominal parameters for the (r+,tit,s) model can be changed by subsetting the vector tyn=. However, Ω%l] "" l-a, +82 +"Moe1anrb.

+ ”Jlr 曲” r ’)m+θ4.ひ2.・・・
・・・、θs)   (11,9)(3)  MA(n
、m)およびMB (1+I+1. s)’モデルの実
際のパラメータおよび公称パラメータ MA(n 、m)またはM[I(n、m;s) モデル
のモデル応答を81nするために、式(Jl、2)の状
態式が積分を行うのに必要である。したがって、この状
態式に使用される実際のパラメータは公称ハラメヘタと
同じでt、i′ないことがある。しかし、後者は前者か
ら4算することができる。
+ "Jlr song"r')m+θ4. Hi2. ...
..., θs) (11,9)(3) MA(n
, m) and MB (1+I+1.s)' Actual and nominal parameters of the model MA(n, m) or M[I(n, m;s) The state equation 2) is necessary to perform the integration. Therefore, the actual parameters used in this state equation may not be the same as the nominal Harameheta, t, i'. However, the latter can be calculated by 4 from the former.

式(11,2)または(…、7)の状態式tユユニーク
でないことがあることも知られている。もっとも少ない
パラメータを使用する状態式は通常好ましい。
It is also known that the state expression t in expression (11, 2) or (..., 7) may not be unique. The state equation that uses the fewest parameters is usually preferred.

換旧すれば、式(11,2)tたは式(11,71は1
ずつぎの状態式に変形できる。
If converted, equation (11, 2) t or equation (11, 71 is 1
It can be transformed into a zugi state equation.

ただシz−(Z、 、Z2.−−−−−− IZ、 〕
TA(1′励J3(PA)  は係数マトリクス、およ
びPAは実際のパラメータベクトルである。そこで実際
のパラメータはΩ庶のザブセットをとることができる。
Just sz-(Z, , Z2.---IZ, )
TA(1' excitation J3(PA) is the coefficient matrix, and PA is the actual parameter vector. Therefore, the actual parameters can take a subset of Ω common.

すなわち。Namely.

弓4=〔シ1.シ2.・・・、シ1.Z、(O)、z2
(0)、・・・、z、、(0)〕(11,11)ただし
ν1(+”’L’2+・・・、1)一式(11,10)
の状態式におけるパラメータであり PACΩ4A  である。
Bow 4 = [Si1. C2. ..., C1. Z, (O), z2
(0), ..., z,, (0)] (11, 11) However, ν1 (+"'L'2+ ..., 1) set (11, 10)
It is a parameter in the state equation of PACΩ4A.

式(旧2)に用いられた公称パラメータと実際のパラメ
ータとの関係はどこにでもみらhる。たとえば、 (りΔ転(1,0’)モデルまたfiMB (1、Or
 s)モデルこれらのモデルの状態式は次のように与え
られる。
The relationship between the nominal parameters used in equation (old 2) and the actual parameters can be seen everywhere. For example, (ri Δ rotation (1, 0') model or fiMB (1, Or
s) Models The state equations of these models are given as follows.

A=[−alJ 、J3=(130) この形から次のことがわかる。A=[-alJ , J3=(130) The following can be seen from this shape.

1が”’ PNおよびy=Z(1)=x(11)へ4A
(z、o)モデルまたはへ4B(2,O,s)モデル式
(11,2)または(11,7)の状態式のA、、13
マトリクスは次のように与えられる。
1 is "' 4A to PN and y=Z(1)=x(11)
(z, o) model or to 4B (2, O, s) model A of the state equation of equation (11, 2) or (11, 7), , 13
The matrix is given as follows.

PA=PN  および Z(1)=x +1il) MA (2、1)モデルまたはMll(2
,1,s)モデル式(Il、 2)または(U、 7)
の状態式のA、13マトリクスは次のように与えられる
PA=PN and Z(1)=x+1il) MA(2,1) model or Mll(2
,1,s) Model equation (Il, 2) or (U, 7)
The A,13 matrix of the state equation is given as follows.

ぞこで、C5およびC2を用いて式(11,2)またf
i(11,7)におけるす。およびblを削具すること
ができる。
Now, using C5 and C2, formula (11,2) and f
i(11,7). and bl can be sharpened.

bO= 01 b  = C2+ 84c1 この場合、実際のパラメータは弓9のサブセットとする
。ただし Ω4A=(a+−C2−C++c2−z+(OLz2(
0)〕同じM(2,旬モデルになる他の状//(1式が
数多くある。
bO= 01 b = C2+ 84c1 In this case, the actual parameters are a subset of bow 9. However, Ω4A=(a+-C2-C++c2-z+(OLz2(
0)] Same M(2, other shapes that can be used as seasonal models//(1) There are many types.

(4)連続状態モデルを表わす差の式 MB (fl+lll+ s)モデルでは、式(11,
6)のダイナミック部分が式(Il7)に関係する。そ
こでφ1および■パ1の係数は式(It、 8)の関係
から求まる。これらの関係はその状態式から抽出される
。ここで 11=[bl3:]、)<n=e”’ G=(gt)n
=−A−’CI−e廊)11(1,12) とする。ただしAおよび13は式(n、10)からのこ
ノLらのマトリクスであシ、 1111=マトリクス■(の要素 gl =マトリクスGの袂累 Δ −槓分微小間隔 したがって式(IL8)における関係は次のように与え
られる。
(4) Difference equation representing a continuous state model In the MB (fl+llll+s) model, equation (11,
The dynamic part of 6) is related to equation (Il7). Therefore, the coefficients of φ1 and ■pa1 can be found from the relationship of equation (It, 8). These relationships are extracted from the state equation. Here 11=[bl3:], )<n=e”' G=(gt)n
=-A-'CI-e corridor) 11 (1, 12). However, A and 13 are the matrices of this L et al. from equation (n, 10), and 1111 = element gl of matrix ■ () = cumulative minute interval of matrix G. Therefore, the relationship in equation (IL8) is given as follows.

(1)n=1の状態式の場合 (II) n = 2の状態式の場合 φ+ = bH+ 1+2’2 j++2ミg2f+l2Jh122 (iil n = 3の状態式の鴨合 φ+ ”” ’ r [H:] φ2=−(Δ11+Δ22+Δ35) 1!’z=(+1+2g2g+1122)+(Il+5
g5g+1lsx)”s””gsΔst + FZzΔ
2+”g+Δ1まただしt、[l=(:)内のマトリク
スの軌跡Δlj  =札、の余因数 IJetD=()内の平方マトリクスの行列式(5) 
MB (n 、m、 s)モデルのX(味へ4B (I
I 111115)モデルを用いて次のようなシステム
雑音および測定雑音が支配的な連続プロセス奮表わすこ
とができる。
(1) In the case of the state equation with n = 1 (II) In the case of the state equation with n = 2 φ+ = bH+ 1+2'2 j++2mig2f+l2Jh122 (iil Duck combination of the state equation with n = 3 φ+ ""' r [H: ] φ2=-(Δ11+Δ22+Δ35) 1!'z=(+1+2g2g+1122)+(Il+5
g5g+1lsx)"s""gsΔst + FZzΔ
2 + "g + Δ1 square t, [l = locus of matrix in (:) Δlj = tag, cofactor of IJetD = determinant of square matrix in () (5)
MB (n, m, s) model X (to taste 4B (I
The model can be used to describe continuous processes dominated by system and measurement noise such as:

w(t)= u (t −1月 したかつ−C,5つの異なる状況における式(11,1
6)の】ル続プロセスはすべてM。(n、m、s)モデ
ルとなる。
w(t) = u (t -1 month and -C, formula (11, 1
All subsequent processes in 6) are M. (n, m, s) model.

(1)雑音のない場合 この場合tよξおよびVの双方ともプロセス出力で支配
的でない。したがって小ツンプリング間隔中Wが一定と
すれば1式(11,16)を差の式のyに代入すること
ができる。
(1) Noise case In this case, neither t ξ nor V are dominant in the process output. Therefore, if W is constant during the small thumpling interval, equation 1 (11, 16) can be substituted for y in the difference equation.

y(k)=φ+y(k  1)+φ2y(k−2)+−
+φny(k  n)+ル゛1w(k−1)十−+Fn
w(Ic−nl  (11,17)y(k)= x(k
)  である。
y(k)=φ+y(k1)+φ2y(k-2)+-
+φny(k n)+ru 1w(k-1)+Fn
w(Ic-nl (11,17)y(k)=x(k
).

係斂φ1および1゛、は式(11,13)〜(11,1
5)の定義に従うが、差のモデルをザンプルされた連続
モデルに相関させる。
The coefficients φ1 and 1゛ are expressed by equations (11,13) to (11,1
5), but correlate the difference model to the sampled continuous model.

(Illa) y=x したがって、その結果のモデルはへfB(n、m、o)
モデルとなる。
(Illa) y=x Therefore, the resulting model is fB(n, m, o)
Become a model.

(11)ξが支配的な場合 式(Il、 16 )においてξが支配的な場合、式(
11,161は次のように考えることができる。
(11) When ξ is dominant If ξ is dominant in equation (Il, 16), then equation (
11,161 can be considered as follows.

X  = XI  +X2             
                       (1
,15’−3ン式(Il、 19−1 ) kよ雑音が
ない場合のように差の式に入れることができる。
X = XI +X2
(1
, 15'-3 (Il, 19-1) can be put into the difference equation as in the case of no noise.

そこで x、(k: φIXI (k  1)442x1 (1
(2)→〜・・・+φ。xI(J(−11)−1−ド、
w(k−1ン+・・−)−1’nw(k−11)   
                         
 (Il、  20)式(IL 19’−2)は確率微
分式である。このような式をM(八IA(n、n−1)
モデルで表わすことができることは多くの文献に示され
ている。(Wu。
So x, (k: φIXI (k 1)442x1 (1
(2)→〜・・・+φ. xI(J(-11)-1-de,
w(k-1n+...-)-1'nw(k-11)

(Il, 20) Equation (IL 19'-2) is a stochastic differential equation. We write such a formula as M(8IA(n, n-1)
Many documents have shown that this can be expressed using a model. (Wu.

Journal of Engineering In
dustrial、ASMETrans、 ハ’o1.
99−8er、 B、 No、 3. pp、 70B
−714,Aug。
Journal of Engineering In
industrial, ASMETrans, Ha'o1.
99-8er, B, No, 3. pp, 70B
-714, Aug.

1977ン X2(k)=φ、x2 (l<−I J+−十φnX2
 (k−n)−1−θ1i (1(1)−1−・・・十
〇n−+ε(k−11+旬+ε(10(ff、21)し
たがって式C11,20)と(11,21)の組合ぜで
次の式が生ずる。
1977nX2(k)=φ,x2 (l<-I J+-tenφnX2
(k-n)-1-θ1i (1(1)-1-...10n-+ε(k-11+shun+ε(10(ff, 21) Therefore, formula C11, 20) and (11, 21) The combination of these results in the following equation:

X(10−φ1X(IC−1)−1−・・・十φnx 
(k−n) −1−F、w(k−1) 十・−−I  
II′hw(k−n)+0.ε(k−1)+・・・十〇
n−16(k−xI11)+ε(IQ(Il、 22) ξのみが支配的であるので、y(k) = x(k)し
たがって y(k)=φ+ y (1(1)+−・→−φny (
k−Il)十F、W(k−1)1−−−・−1−1’n
w(k−n)→−θ1ε(k−1)十・・・十θn−1
’(k fl+1)十g(10そこで、ξが支配的なプ
ロセスの場合はム4n(++ 、m、 n−1)モデル
となるう(iil) dlll定雑五が支配的な場合こ
の場合はVのみが支配的である。したがってこのプロセ
スは次のように考えら!1.る。
X(10-φ1X(IC-1)-1-...tenφnx
(k-n) -1-F, w(k-1) 10・--I
II'hw(k-n)+0. ε(k-1)+...10n-16(k-xI11)+ε(IQ(Il, 22) Only ξ is dominant, so y(k) = x(k) Therefore y(k )=φ+y (1(1)+-・→-φny (
k-Il) 10F, W (k-1) 1----・-1-1'n
w(k-n)→-θ1ε(k-1) ten...ten θn-1
'(k fl+1) g(10) Therefore, if ξ is a dominant process, the model becomes M4n(++, m, n-1) (iii) If dllll constant noise is dominant, in this case, Only V is dominant. Therefore, this process can be considered as follows!1.

また、式目1.25)を式のモデルVC入れることがで
きる。
Also, equation 1.25) can be inserted into the model VC of the equation.

x(k)= φ、X(IC−旬+・・・」−φnX(I
C−n)+1’、Xv(k−11+・−−+Fnw(k
−n)  (IJ、 25)y(k)= X (10+
 v (kJ           (II−26)で
あるから、式(Il、 26 )を式(11,251に
代入すると、 y(k)−φ+y(Ic−旬」−・・・4−φny(k
−n)+F、w(k−旬+・・・−(斗’nw(k−n
)−φ1v(kl)−φ2 v (k−2) −=−一
φ、、v(k−n)+v(k)           
 (IL 27)ぞの結果のモデルは1νIB(11,
■、o) I/C分類できるすしたがって、M[l (
++ 、m、 s)モデルを用いて式(Il、 16)
のような雑音が支配的な連続プロセスを表わすことが非
常に重要である。
x(k)=φ,X(IC-Jun+..."-φnX(I
C-n)+1', Xv(k-11+・--+Fnw(k
-n) (IJ, 25)y(k)=X (10+
v (kJ (II-26), so by substituting the formula (Il, 26) into the formula (11,251), y(k)-φ+y(Ic-Jun'-...4-φny(k
-n)+F,w(k-shun+...-(Dou'nw(k-n
)−φ1v(kl)−φ2 v (k−2) −=−1φ,,v(k−n)+v(k)
(IL 27) The resulting model is 1νIB(11,
■, o) Therefore, M[l (
++ , m, s) model using equation (Il, 16)
It is very important to represent a noise-dominated continuous process such as .

2、  NA(n 、m)七1ルのパラメータ釘、出(
1)  パラメータ初出アルゴリズムへIA (n 、
mlモデルでti次のようなモデル式が力えられている
2, NA (n, m) 71 parameter nail, output (
1) IA (n,
The following model formula is given in the ml model.

η、出すべき公称パラメータベクトルPN、も次のよう
に定q′らされている。
η and the nominal parameter vector PN to be output are also determined as q′ as follows.

PN c”MA              (11,
29)ただし ΩB(A −C” + 、a2 + ・・・rall+
b。r blr =・+ ))mIQ((J)IQ”(
[lL □・・r Q(” ”(D):]公称パラメー
タPN ”;c :R,出するために、式(11,2B
)を寸ず次のような正準状態方程式に入れなければなら
ない。
PN c”MA (11,
29) However, ΩB(A −C” + , a2 + ...rall+
b. r blr =・+ ))mIQ((J)IQ”(
[lL □...r Q(''(D):]Nominal parameter PN'';c:R, To obtain the equation (11, 2B
) must be put into the canonical equation of state as follows.

Z=A(PA)Z十B(PA) w         
 (11,30)△ y=ez そこでPAはPNについて足義することができる。
Z = A (PA) Z 1 B (PA) w
(11,30)△ y=ez Then PA can be interpreted about PN.

これを簡単のためにI)=PAとすると、式(If、3
0)から3=−4出出力応答を次のように力えることが
できる。
For simplicity, if I)=PA, then the formula (If, 3
0) to 3=-4 output output response can be input as follows.

△  /\ y=y(P、 t)            (If、
31)とすると、 Y−Cy(to)、y(tl)、・−、y(tN)丁r
(11,32)ただしyは実測出力である。
△ /\ y=y(P, t) (If,
31), then Y-Cy(to), y(tl), .-, y(tN)dr
(11, 32) However, y is the actually measured output.

また、 とすると、感度マトリクスyllを次のように定義する
。  ゛ ただし添字1は算出するパラメータの全数を示す。
Further, if , then the sensitivity matrix yll is defined as follows.゛However, the subscript 1 indicates the total number of parameters to be calculated.

そこで、δPが小さい場合は ♀(P0+δp、 t)−9(P’、t);9°・δP
   (IL35)式(11,281または式(Jl、
3U)が適切なモデルであれば、 ♀(■)0+δP、j)灯(1(11,36)とみなせ
るので、 δY=Y(t)−9(Po、 t )智0・δI”  
   (II 、y、7)七こで式(Il、ろ7)から た7どじ〔(♀0)T(♀0)〕が大きくない場合であ
る。
Therefore, if δP is small, ♀(P0+δp, t)-9(P', t); 9°・δP
(IL35) Formula (11,281 or Formula (Jl,
If 3U) is an appropriate model, it can be considered as ♀(■)0+δP, j) light (1 (11, 36), so δY=Y(t)-9(Po, t) Sat0・δI”
(II, y, 7) This is the case where the 7 doji [(♀0)T(♀0)] obtained from the formula (Il, 7) is not large.

p 式(11,34)におけるa9(11)10PJtJ、
入出方f −タy(1)およびu(t)から削具される
。y(tl)、u(++)。
p a9(11)10PJtJ in formula (11,34),
Input/output direction f - Cutting tool is removed from the tyres y(1) and u(t). y(tl), u(++).

i=1.2.・・・・・・、Nの時系列を開ルーブチ、
ストまたは閉ループ制御動1′Lからイ(1;正できる
。この計算は次の式に基づく。
i=1.2. ......, open the time series of N,
The calculation is based on the following equation.

ただしy (p、0+δi’、、t、)およびy(Z’
3’)  は実大力Wを用いた式(11,30)の積分
から求凍る。
However, y (p, 0+δi',,t,) and y(Z'
3') is determined from the integral of equations (11, 30) using the actual force W.

つぎに式(■、68)を反復的に使用して平方されたエ
ラーの最小の合引値の方向にYとは異なる9をみつける
Equation (■, 68) is then used iteratively to find 9, which is different from Y, in the direction of the minimum sum of the squared errors.

式(Jl、38)を使用することによってPの評価を開
始するために、パラメータPの初期値が望ましい。1)
0と表示されるこのPの初期値は何らかの実在する方法
から求めることができる。のちに説明するようなニドワ
ード・ムーブの積分法、およびブロックパルス関数法が
推1αされる。
An initial value of the parameter P is desired in order to start the evaluation of P by using equation (Jl, 38). 1)
This initial value of P, which is displayed as 0, can be determined by any existing method. Nidward move integration method and block pulse function method, which will be explained later, are recommended.

1したがって計算手順はつぎのようになる。1 Therefore, the calculation procedure is as follows.

(1)式(11,301の形でMA (n 、m)モデ
ルを決めて実際のパラメータ評価寸たはPを決める。
(1) Determine the MA (n, m) model in the form of equation (11, 301) and determine the actual parameter evaluation size or P.

(11)  ムーブの積分法またはブロックパルス関数
法などの初期想定法を使用してPに対する第1の想定値
、すなわちPoを得る。
(11) Obtain the first assumed value for P, ie Po, using an initial assumption method such as the move integral method or the block pulse function method.

(fil)  Poで始めてMA (n 、m)モデル
について積分法を使用し、式(n、3B)からδPをN
l算する。
(fil) Starting with Po and using the integration method for the MA (n, m) model, we calculate δP from equation (n, 3B) to N
Count l.

OV)  PoをP0+δPに置き換え、与えられたW
「容差の中にδPが見つかるまでステップ(lii)に
戻る。
OV) Replace Po with P0+δP and get the given W
``Return to step (lii) until δP is found in the difference.

(v)  ステップ(lv)の結果、すなわち実際のノ
くラメータから公称のパラメータを目算する・上に述べ
た手順のフロー図を第3図に示す。
(v) Estimating the nominal parameters from the result of step (lv), ie the actual parameter. A flow diagram of the above-described procedure is shown in FIG.

MA(n 、m)モデルのバラメークを評価する前述の
手+11i’iは開ループテストまたは閉ループ制御か
らのデータについて有効であることが分かり、Mバn、
m)モデルを評価するために特に閉ループデータを使用
する。そのブロック図を第4図に示す。
The above-mentioned approach to evaluating the variation of the MA(n, m) model is found to be valid for data from open-loop tests or closed-loop control, and the M-ban,
m) specifically using closed-loop data to evaluate the model. A block diagram thereof is shown in FIG.

パラメータ評価の閉ループデータを使用する多くの他の
方法は適当ではなく、閉ループに使用した制御架fit
の構成にも依存している。
Many other methods of using closed-loop data for parameter evaluation are not suitable, and the control framework used in the closed-loop
It also depends on the configuration.

MA(1,0)、へ1居2.O)およびMA(2,11
などの低次のモデルについてここで与えられた方法t−
i用することは使用中の制御装置に依存しないきわめて
信頼できる結果を生ずることが分かる。あるシミュレー
ションの結果が与えられ、これはのちに比較する。
MA(1,0), to 1 residence 2. O) and MA(2,11
The method given here for lower-order models such as t−
It turns out that using i produces very reliable results that are independent of the control device in use. The results of a simulation are given, which will be compared later.

(2)  MA(n、m)モデルの積分前の説明では、
yおよびθ9(t+)/θ工3.を81゛算する必要が
ある。オイラ、ラング−クック法などの既存の数値法を
適用できるが、これらの方法を使用するには9,931
′、・・・、9“−1)の初期値が必要であシ、これら
は面響ケ0)を除いて/\ は未知である。公称パラメータからyの初期導関数を除
外するために、微分方程式法が提案される。式(Il、
28)の形でMA(n、n+)モデルを力える。すなわ
ち・ (IJ、28) ’N=u(t−D)およびy=xである。
(2) In the explanation before integration of the MA (n, m) model,
y and θ9 (t+)/θ engineering 3. It is necessary to calculate 81゛. Existing numerical methods such as Euler and Lang-Cook methods can be applied, but using these methods requires 9,931
', ..., 9"-1) are required, and these /\ are unknown except for the surface acoustics 0). In order to exclude the initial derivative of y from the nominal parameters, , a differential equation method is proposed.Equation (Il,
28) to form an MA(n, n+) model. That is, (IJ, 28) 'N=u(t-D) and y=x.

W、1のステップでは式(I[,2B)を式(11,1
01としての状態形式に変換することができ、対応する
実際のパラメータを決めることができる。
In the step W, 1, the equation (I[, 2B) is transformed into the equation (11, 1
01, and the corresponding actual parameters can be determined.

ここで、実際のパラメータは式(n、11)におけるパ
ラメータと同様であり、これらのZ、(o)。
Here, the actual parameters are similar to those in equation (n, 11), and these Z, (o).

Z2(o)・°°°°°°・Za(Q)の初期値を除外
する。
The initial values of Z2(o)・°°°°°°・Za(Q) are excluded.

つぎに式(rl、13)、 (IL14)′iたけ(旧
15)を使用することによって差のモデルを得る。すな
わち、 最初のn個の開始値についてy (10= x (lc
)であると仮定すると、Xの順次の値をBf算すること
ができる。したがって1次導関数の初期値を求めること
ができない場合の積分手順はつぎのようになる。
Next, a difference model is obtained by using equations (rl, 13) and (IL14)'itake (old 15). That is, for the first n starting values y (10= x (lc
), the sequential values of X can be calculated by Bf. Therefore, the integration procedure when the initial value of the first derivative cannot be found is as follows.

(1)式(11,28)を式(1,1[])の状態形式
におく。
(1) Put equation (11, 28) into the state form of equation (1, 1[]).

(11)式(11,10)から実際のパラメータの値を
割シ当てる。
(11) Assign actual parameter values from equations (11, 10).

(m)式(Il、ia) 〜(11,15)カラl、 
オヨヒiPH&a=言tnする。
(m) Formula (Il, ia) ~ (11,15) color l,
OyohiiPH&a=says.

Qv) Q(o)、 Q(1)、 ・・−、/;C(I
I−1)とルテy(0)、 y(1)、−。
Qv) Q(o), Q(1), ...-, /;C(I
I-1) and Ruti y(0), y(1), -.

y(n−1)として開始し、Q(n)、ぐ(n+1 )
 、・・・、ぐ(へ)を計算する。
Start as y(n-1), Q(n), gu(n+1)
,..., calculate gu (he).

これらの手1atのフロー図は第5図に示さJ、tでい
ろう 1次導関数の初期値が得られる場合には、式(11,2
8)から得られる式(Il、1o)に基づいて存在する
数値積分法に鎖分手順が続くことができる。
The flow diagram of these moves 1at is shown in FIG.
A chain separation procedure can follow the existing numerical integration method based on the formula (Il, 1o) obtained from 8).

3、  MB(口1口1. S)のパラメータ評価法b
IB(n 、 m r s )モデルについて2つの式
が関係する。その1つは与えられた決定論的微分方程式
でアリ、他の1つはMB (H2■、S)モデルについ
ての明確な微分方程式である。すなわち、(JL42) y(k)”φ+y(kll+φ2Y (k−2) +、
、佳φny(k−nl+F1w(k−t)+・・・十F
l、W(1ζ−■+)+I7+ ε(1<1)+026
(k−2) +・・・→−0,ε(k−s )」−と(
k)              (II 、 45 
)評価する必要がある独立パラメータはa 、r R2
+…janTbolb1置lbl、、lθl 102.
.7θ、 T 6 ル。
3. MB (1 mouth 1.S) parameter evaluation method b
Two equations are relevant for the IB(n, mrs) model. One is a given deterministic differential equation, and the other is a clear differential equation for the MB (H2■, S) model. That is, (JL42) y(k)"φ+y(kll+φ2Y (k-2) +,
, 佳φny(k-nl+F1w(k-t)+...10F
l, W (1ζ-■+)+I7+ ε(1<1)+026
(k-2) +...→-0, ε(k-s)''- and (
k) (II, 45
) The independent parameters that need to be evaluated are a, r R2
+...janTbolb1placelbl,,lθl 102.
.. 7θ, T 6 le.

これらtまずべて公称パラメータである。すなわち・ ΩMB =Cai la2 r ”’ payl pb
Q rbj p ”・pb、nrθ1.θ2.H9H1
θ、〕式(Il、42)および(11,45)における
公称パラメータを評価するために、式(11,42)を
状態式におき、同じプロセス手順をMA(n 、m)モ
デルについて行う。この状態式は式(旧50)と同じ形
である。すなわち、 そこで実際のパラメータは式(11,44) $−よび
(H,43)から定義される。すなわち、 1)AcΩ4n ただ・し、9合8は式(11,44)および(■、43
)から得られるすべてのパラメータの組である。
These t are all nominal parameters. That is, ΩMB = Cai la2 r ”' pay pb
Q rbj p ”・pb, nrθ1.θ2.H9H1
θ,] To evaluate the nominal parameters in equations (Il, 42) and (11, 45), put equations (11, 42) into state equations and perform the same process procedure for the MA(n , m) model. This state equation has the same form as equation (old 50). That is, the actual parameters are defined from equations (11, 44) and (H, 43). That is, 1) AcΩ4n However, 9-8 is the formula (11, 44) and (■, 43
) is the set of all parameters obtained from

この評価は84.・・・l a n l b Q l・
・・、blTlおよびθ1.・・・。
This rating is 84.・・・l a n l b Q l・
..., blTl and θ1. ....

0、について想定された1組のパラメータで開始する。We start with a set of parameters assumed for 0.

この1組のデータは1)Aとして記述される。This set of data is described as 1)A.

そこで、式(旧44)および(旧43)から実際のバラ
メー)夕を定義し、式(11,13)、 (11,14
)または(11,151を使用することによって、1組
のφ1およびJ−5を削n、シ1式(11,43)とし
て想定モデルを得る。そえそれの測定においてエラーを
算出することによって、平方されたエラーの合計値を得
るこ々ができる。また、非線形ニュートン則を使用して
実際のパラメータを調整することによって平方されたエ
ラーの合n1値を最小にする。
Therefore, we define the actual parameters from equations (old 44) and (old 43), and use equations (11, 13) and (11, 14
) or (11,151), we reduce a set of φ1 and J-5, and obtain the assumed model as equation (11,43).So, by calculating the error in its measurement, We can now obtain the sum of the squared errors and minimize the sum of the squared errors by adjusting the actual parameters using nonlinear Newton's law.

平方されたエラーの金言1値はΦによって8己述される
。すなわち、 eooは式(11,46)から求める。
The maximal value of the squared error is described by Φ. That is, eoo is determined from equation (11, 46).

ε(lc)=y(k)−φ10y(k−1>−−=−φ
l、。)T(k−sr)−1’1°w(k−1) −−
・−J″、、。w(k−n)−θt ” ’(11c1
 ) −・・・’!1 。ε(k  s)  (II 
−46)友だし添字「0」はすべての係数がその初期パ
ラメータP0で与えられる、またはこれから旧許される
ことを示している。
ε(lc)=y(k)−φ10y(k−1>−−=−φ
l. )T(k-sr)-1'1°w(k-1) --
・-J'',,.w(k-n)-θt'' (11c1
) −...'! 1. ε(k s) (II
-46) The index subscript "0" indicates that all coefficients are given by their initial parameters P0 or are to be allowed from now on.

そこで新しいパラメータPはつぎの式から得られる・ 1) = l)O+δP ただしδPはつぎの式から11nされる。Therefore, the new parameter P can be obtained from the following formula. 1) = l) O + δP However, δP is calculated by 11n from the following equation.

δP3−λII−’・Σ           (11
,48)ただし、 マトリクス11はΦについてのヘス・マトリクスであり
、Σはグラジェント・ペルトルである。
δP3−λII−′・Σ (11
, 48) However, matrix 11 is a Hess matrix for Φ, and Σ is a gradient Peltle.

なお、 θ2Φ/(θP1θPJ)は次のように近似される。In addition, θ2Φ/(θP1θPJ) is approximated as follows.

したがってこの評価は、δPが与えられた許容差の中に
入るまで、式(IL48)を繰り返し、■゛0をP0+
δPで置き換えることによって繰り返し行われる。
Therefore, this evaluation is performed by repeating equation (IL48) until δP is within the given tolerance, and converting ■゛0 to P0+
This is repeated by replacing with δP.

この手順はつぎのように行うことができる。This procedure can be performed as follows.

(1)式(Jl、44)のような状態式として式(11
,42)を決める。
(1) As a state equation such as equation (Jl, 44), equation (11
, 42).

(ト)初期の1組の評価された実際のパラメータを与え
る。
(g) Provide an initial set of estimated actual parameters.

(fil) P 0〜110= e At′およびO0
= −A ”[1−e”]BをB1η、する。
(fil) P 0~110= e At' and O0
= −A ``[1-e''] B is B1η.

Ov)式(11,1s) 、 (U、14)または(1
1,15)から、その結果である)IOおよびOoから
φ、。、φ2゜l ”・lφn。1F1011、i2Q
 、・・・、1.+nQ を1算する。
Ov) Formula (11,1s) , (U,14) or (1
1, 15), the result is )IO and Oo from φ,. , φ2゜l ”・lφn.1F1011, i2Q
,...,1. +nQ is incremented by 1.

(■)ε(10を11算する。ただし、ε(k); y
(k)−φ+ Oy (k−1)−、、、−φn。y 
(k−n)−1’、 。w(k−1) −・−−1−0
(k−n) −01゜ε(k−1)−・−・−〇、l。
(■) ε(Count 10 to 11. However, ε(k); y
(k)-φ+ Oy (k-1)-, , -φn. y
(k-n)-1', . w(k-1) −・−1−0
(k−n) −01°ε(k−1)−・−・−〇, l.

ε(kS)11(〒1.2.・・・、N   (11,
56)なお、ε(k)= Ok≦0 (vl)式(JL45)からΦを1lHVする。
ε(kS)11(〒1.2...., N (11,
56) Note that ε(k)=Ok≦0 (vl) From the formula (JL45), Φ is set by 1lHV.

lVl[l−’、X−r)リフ、<IIOおよびグラジ
ェントベクトルZ0を計算してこれらを形成する。
lVl[l-', X-r) riff, <IIO and calculate gradient vector Z0 to form these.

〜li)式(11,48)からその結果であるIIおよ
びZについてそれぞれその結果であるノ10およびzo
でδPを口1↑)する。
~li) From formula (11, 48), for the results II and Z, the results No10 and zo are obtained, respectively.
Then set δP by 1↑).

Ox) PoをP0+δPに置き換え、δPが与えられ
た許容差の中にあるかどうかをチェックする。
Ox) Replace Po with P0+δP and check if δP is within the given tolerance.

(X)δPが許容差の外にあれば、ステップ(til)
から6幻を繰り返す。
If (X)δP is outside the tolerance, step (til)
Repeat 6 visions from

これらの手順のフロー図が第6図に示されている。A flow diagram of these steps is shown in FIG.

4、モデル+1り成の基準 (1)  へ1A(n、m)モデルの基鵡MA(n 、
pl)モデルのモデルを形成する場合、候補となるモデ
ル構成をMA(1,0) 、MA(2,o)およびM、
(2,1)と考える。これらの候補の中から適当なモデ
ルを選ぶために、LD(n、口1)として表示されるイ
ンデクスを規定する。
4. Criteria for model + 1 construction (1) To 1A (n, m) model base MA (n,
pl) model, the candidate model configurations are MA(1,0), MA(2,o) and M,
Consider (2, 1). In order to select an appropriate model from these candidates, an index displayed as LD(n, mouth 1) is defined.

ただしP*=各候補構成の最適パラメータS8Jシ=平
方エラーの合B1 式(11,54)のマトリクス11(P”) in J
シq、  (If、54)は次で与えらtLる。
However, P * = optimal parameter of each candidate configuration S8J = sum of squared errors B1 Matrix 11 (P”) of equation (11, 54) in J
sq, (If, 54) is given by tL.

ただし9戸はB’?で計算した9P値である6・そ1こ
・でこれらの候補の中の適当なモデルを11)(n 、
m)の値がもつとも小さいものとして定義する。
However, 9 houses are B'? 11) (n,
It is defined as the smallest value of m).

このインデクスをモデル構IVの基準とするVこtユ2
つの理由がある。、櫨ず、このモデルが完全であれば、
平方されたエラーの合B1が0になる。このモデルが完
全でt」、ないが他と比11Lrるのに適当であれば、
平方されたエラーの合81はやはり小さい。第2に、候
補のモデルのそれぞれについて与えられたこれらの快適
なパラメータが識別司能であれば、出力感i−7トIJ
クスQp…1表別中のパラメータの数に等しいランクを
有する。そこでマトリクスHl−4:凭のランクと同じ
ランクを有する。したがって、IIを決める値しよその
パラメータの識別性を示すことになる。モデルの精度と
与えられたパラメータの識別性との間に妥協をとること
によって上に定義されたインデクスID(n。
This index is used as the standard for model structure IV.
There are two reasons. , if this model is perfect, then
The squared error sum B1 becomes zero. If this model is perfect, but not suitable for comparison with others,
The squared error sum 81 is still small. Second, if these comfortable parameters given for each of the candidate models are discriminative, then the output feeling
Qp...has a rank equal to the number of parameters in one table. Therefore, matrix Hl-4: has the same rank as the rank of 凭. Therefore, the value that determines II indicates the distinctiveness of the parameter. The index ID(n) defined above by making a compromise between the accuracy of the model and the distinctiveness of the given parameters.

m)が得られる。m) is obtained.

このLD(n、m)を使用してシミュレートされたプロ
セス−または実際のプロセスを識別した幾つかの結果は
第7表および第8表に示されている。識別されたモデル
の応答はID(n 、m)の使用がモデル構成の基準と
して正しいことを示す<m7図および第8図参照)。
Some results identifying simulated or real processes using this LD(n,m) are shown in Tables 7 and 8. The response of the identified model shows that the use of ID(n,m) is correct as a criterion for model construction (see Figures 7 and 8).

(2)  MB (n 、m、S)モデルの基準MB 
(n 、m、 s)モデルのモデル形成におけるパラメ
ータ評価の方法は非線形最小自乗法であるので、モデル
構成を選ぶ基準はF比テストに従う。これは一般に与え
られたモデルにおりるある存在するパラメータの重要性
をテストするのに使用される。
(2) Reference MB of MB (n, m, S) model
Since the parameter evaluation method in forming the (n, m, s) model is the nonlinear least squares method, the criterion for selecting the model configuration follows the F-ratio test. This is commonly used to test the importance of certain existing parameters in a given model.

MB (nl 、ml 、 sl )およびMB(n2
.m2.s2)がプロセスの候補モデルであF) 、 
(nl−)−m1+s1)が(n2+m2+s2)より
大きい場合は、 J1=MB(nl 、nl、+s、)モデルの平方エラ
ーの合計 J2 =NIB (II 2 +r112 > ? 2
 )モデルの平方エラーの合計 1/、 =MB (111,1111、Sl ) (7
)自由度92 =MB (n2 、In21 s2)の
自由既として、を定義する。
MB (nl, ml, sl) and MB (n2
.. m2. s2) is a candidate model of the process F),
If (nl-)-m1+s1) is greater than (n2+m2+s2), then J1=MB(nl,nl,+s,)The sum of the squared errors of the modelJ2=NIB(II2+r112>?2
) Total squared error of the model 1/, = MB (111,1111, Sl ) (7
) with degrees of freedom 92 = MB (n2, In21 s2).

算出したfをF分布表から1i″α(シ2−シ1.シ1
)と比較する。ただしFa(シ2−シ1.ν、)は次の
ように定義される。
The calculated f is calculated from the F distribution table by 1i''α (Sh2-Sh1.Sh1
). However, Fa (Sh2-Sh1.v,) is defined as follows.

1’ r 013 、 (1”(Fa)=α頭f(11
’、であればM、(n2.m2.s2)はNIB (n
 1.Ill、 +solとMB (n 2.0+21
32 )のモデル間の適当なモデルとして受は入れられ
る。
1' r 013 , (1"(Fa)=α head f(11
', then M, (n2.m2.s2) is NIB (n
1. Ill, +sol and MB (n 2.0+21
Acceptance is accepted as a suitable model between the models of 32).

5、識別およびパラメータ計η法のi12明(1)  
MA(n 、m)モデルの結果閉ループで使用中の制御
装置とは独立の正確な結果を与えることができるMA(
n 、+n)の算出方法を示すために、幾つかのシミュ
レーション結果を第1表に示す。
5. I12 light of identification and parameterization η method (1)
Results of the MA(n,m) model MA(
In order to show how to calculate n , +n), some simulation results are shown in Table 1.

第  1  衣 第2表は、パラメータRtlの他の積分法が閉ループで
使用中の制御装置に先金に依存しているシミュレーショ
ン結果を示す。同表において、パラメータ感度の方法か
ら得られた結果が他のすべてより優れている。
Table 1 shows simulation results in which other integration methods for the parameter Rtl are dependent on the control device in use in a closed loop. In the same table, the results obtained from the parameter sensitivity method are superior to all others.

第3表は、パラメータ感度以外の11′(分法ではパラ
メータを識別することができず、パラメータ感度の方法
がやはり正確な計測を与える結果を示すものである。
Table 3 shows the results that the 11' (separation method) other than the parameter sensitivity method cannot identify the parameter, and the parameter sensitivity method still gives an accurate measurement.

第1表、第2表および第5表の結果から、閉ループデー
タからのパラメータiN♀のパラメータ感度の方法のイ
δ頼性がま・りた〈十分であることが分かる。
From the results in Tables 1, 2, and 5, it can be seen that the reliability of the parameter sensitivity method for parameter iN♀ from closed-loop data is sufficient.

(2)j\IB (n 、+n、 s)モデルの結内j
第4表はへ4B(n、m、s )モデルによる第2次プ
ロセスを識別するシミュレーション結果を示す。l+l
比テステストへ4B(2,U、0)モデルが%I。
(2) j\IB (n, +n, s) model's inner j
Table 4 shows simulation results for identifying secondary processes using the He4B(n,m,s) model. l+l
4B(2,U,0) model to ratio test is %I.

(2,D、2)モデルと比較して適切なモデルであるこ
とを示す。この結果はちょうど理論、すなわち&IB(
2,o、o)モデルから想定さノシたものと同じである
(2, D, 2) shows that it is an appropriate model by comparing it with the model. This result is just the theory, namely &IB(
2, o, o) Same as assumed from the model.

第4表 1ぐ(=43.     ’J、’(=5.0.   
  i、’D−0,1Δ=01 8 k” = 5. 。
Table 4 1gu(=43. 'J,'(=5.0.
i, 'D-0,1Δ=01 8 k'' = 5.

N0J3= 1o 。N0J3=1o.

傘信頼(メ間は0を含む。Umbrella trust (Mema includes 0.

傘N OIllは測定数。Umbrella N OIll is the number of measurements.

第5表はシステム雑音が強い場合の第2次プロセスを識
別する結果を示す。MB(2,o、1)とMB(2,o
、2)との間のF1比テストQ」1、へIB(2,0,
1)がこのプロセスに適切なモデルであることを示す。
Table 5 shows the results of identifying secondary processes when system noise is strong. MB(2,o,1) and MB(2,o
, 2) F1 ratio test Q'1, to IB(2,0,
We show that 1) is an appropriate model for this process.

この結果も予想通り、ずなわぢへIB(2,0,1)で
ある。
As expected, the result is Zunawaji IB (2,0,1).

第  5  表 ’X” + a 4 X→−a2x=bou+ξKc=
4.0.      ’l’l=5.0.      
’l”D=01Δ=01 SP=5.0 NOLI=100 ξ〜NLD(0,0,5,0) 第6表はξおよびVの両方が強い場合のシミュレーショ
ン結果を示す。このII″比テストによれば、Mn(2
,o、2) モデ/L= l−,1:へ4B(2,0,
11モデルより重要であることが分かる。これもまさに
予想した通りである。
Table 5 'X'' + a 4 X→-a2x=bou+ξKc=
4.0. 'l'l=5.0.
'l''D=01Δ=01 SP=5.0 NOLI=100 ξ~NLD(0,0,5,0) Table 6 shows the simulation results when both ξ and V are strong.This II'' ratio According to the test, Mn(2
, o, 2) mode/L= l-, 1: to 4B(2, 0,
It can be seen that this model is more important than the 11 models. This is also exactly as expected.

第 6 表 ’X + a I X + 82 X ”” b g 
u十ξy−x+v Kc=4.0.    i’夏=5.0.   i’D
=o、1   8P=50゜NuBセ100.   Δ
=0.1 ξ〜NID(0,0,5,0) v−NID(o、o、 o、os) (3)  ID(o 、m)の使用結果lD (n r
口])インデクスをr吏用してシミュレーションデータ
および実際のデータを用いたモデル11り成のテストを
行った。
Table 6 'X + a I X + 82 X "" b g
u10ξy−x+v Kc=4.0. i'summer=5.0. i'D
=o, 1 8P=50°NuB se100. Δ
=0.1 ξ ~ NID (0, 0, 5, 0) v-NID (o, o, o, os) (3) Usage result of ID (o, m) LD (n r
We tested the model 11 using simulation data and actual data using the index.

第7表はシミュレーションによる結果を示す。Table 7 shows the results from the simulation.

第8表は実際のデータからの結果を示す。Table 8 shows the results from real data.

このデータ4: CS T 11.プロセスの実験、お
よびガス燃焼し−タプロセスの実験から集める。
This data 4: CS T 11. Gathered from process experiments and gas-fired process experiments.

両方のプロセスは閉ループ制御で行われる。Both processes are performed in closed loop control.

これらのモデルからの応答は第7図および第8図におい
て実際のデータとともに示されている。これらの図によ
れは、モデル基準としてID(n、m)を使用すること
が正しい。
The responses from these models are shown along with the actual data in FIGS. 7 and 8. According to these figures, it is correct to use ID(n,m) as the model reference.

1組の入出力データ以外の情報がさらに得られないプロ
セスでは、モデリングおよび識別の問題はさらに複雑で
さえある。モデリングの問題はモデル構成の判定、パラ
メータのiY価およびプロセス遅延の判定を象む。した
がってこれらのモデリングの問題を統合するモデリング
方式が望ましい。
In processes where no further information is available beyond a set of input and output data, the modeling and identification problems are even more complex. Modeling problems involve determining model configuration, iY values of parameters, and process delays. Therefore, a modeling method that integrates these modeling issues is desirable.

これ寸で、通常ディスクIJ−トな時間のモデルをモデ
リングすることは低次のモデルで開始する。そこで、あ
る基準を満足するまでモデルの次数を1つずつ増やす。
Modeling a model of time at this scale typically begins with a low-order model. Therefore, the order of the model is increased one by one until a certain criterion is satisfied.

標準的な例のフロー図Vよシアによって与えられる( 
’l’、 C。
The standard example flow diagram V is given by Shea (
'l', C.

IIs i a  による[システムアンデンテイフイ
ケーションJ第s−5図、レキシントングツ2フ、19
フ9年参照)。
IIs ia [System Undentification J Figure s-5, Lexington Guts 2f, 19
(See F9).

AMC8では、連続したプロセスのモデルを単純な第1
次および第2次に遅延のあるなしにかかわらず限定する
ことができる。したがって八(4(n2m)モデルの候
補モデルはMA(1,o) 、MA(2゜0)およびへ
4人(2,1)モデルである・MB(n・+n 、 s
 )モデルについて17i候補モデルtまMB (1、
0、s) 、MI+ (2。
AMC8 transforms the continuous process model into a simple first
The second and second order can be limited with or without delay. Therefore, the candidate models for the 8(4(n2m) model are MA(1, o), MA(2°0), and the 4-person(2,1) model.・MB(n・+n, s
) About the model 17i candidate model MB (1,
0, s), MI+ (2.

0、s)およびMB (2r 1 r s) Kのみ限
定することができ、S IZl、 Illに等しいか捷
たはそれり、下でちろうAMC8で使用ちれるモデリン
グ方式は異なった方法で(′1q成される。候補モデル
の限定のために、モデリングは第2次モデルで開始し、
11は2に等しく、mは0に等しい。■居旧m)および
MB (n ++11+ s)のモデルのモデリング方
式はWJ9図、第10図および第11図に与えらyする
。したがってこれらの図に示すようなモデリング方式に
よれば、 !+4A(n rot)モデルのモデリング
の手順はつぎのようになる。
0, s) and MB (2r 1 r s) can only be limited to K, which is equal to or less than S IZl, Ill. '1q is created. Due to the limitation of candidate models, modeling starts with the second-order model,
11 is equal to 2 and m is equal to 0. ■Modeling schemes for the models of Iku m) and MB (n ++11+ s) are given in WJ9, 10 and 11. Therefore, according to the modeling method shown in these figures, ! The modeling procedure for the +4A (n rot) model is as follows.

(1)入出力データから遅延時間の想定III′1を1
()る。
(1) From the input/output data, the estimated delay time III'1 is set to 1
()ru.

(II) MA(2、01モデルで開始して前述の想定
法から予想パラメータを得る。
(II) MA (starting with the 2,01 model and obtaining the expected parameters from the above assumption method.

(itl)パラメータ感度による評価法を使用してその
モデルにおけるパラメータを評価する。
(itl) Evaluate the parameters in the model using the parameter sensitivity evaluation method.

(fv)平方されたエラーの最小台11値を得るまでD
をD+δDによって置き換えたのちステップ(lit)
を繰り返すことによって遅延時間りに1次元ザーテを行
う。
(fv) D until we get the least support 11 value of the squared error
After replacing by D+δD, step (lit)
By repeating , one-dimensional sate is performed for the delay time.

(■)ステップ(lv)で得られた結果からID(2,
0)の値をflu 3’F、する。
(■) ID (2,
0) as flu 3'F.

(vl)このモデル構成をblA(1,0)に変え、(
Ili)およびOv)を繰り返す。MA(1,0)モデ
ルで使用される時間遅延の初期値はりぎのようにして言
1算できる。
(vl) Change this model configuration to blA(1,0) and (
Repeat Ili) and Ov). The initial value of the time delay used in the MA(1,0) model can be calculated as follows.

1)(11=遅延時間の想定値 D(2)−結果のMA(2,0)モデルの遅延時間値T
1および”2 =MA(2,O) モf /l/ ty
)時定数(’I’2<T、) &i[) IIJ(1、o) ノ値を計算し、八1A(
1,o) %デルが適切かどうかをチェックする。
1) (11 = expected value of delay time D (2) - resulting MA (2,0) model delay time value T
1 and "2 = MA (2, O) mof /l/ ty
) Time constant ('I'2<T,) &i[) IIJ(1, o) Calculate the value of 81A(
1, o) Check whether %del is appropriate.

9i9 MA(1,o )モデルが適切でなければ、Δ
転(2゜1)構成を使用し、手順ステップ(11)〜O
V)を繰り返し、ID(2,旬を計算する。
9i9 If the MA(1,o) model is not appropriate, Δ
Using the rotation (2°1) configuration, the procedure steps (11) to O
Repeat V) and calculate ID (2, season).

(iX)MA(2,0)モデルが適切か否かをグーニッ
クする。
Check whether the (iX)MA(2,0) model is appropriate or not.

(x)MA(2,0)モデルが適切でなければ、八1A
(2゜1)を許容する。
(x)MA(2,0) If the model is not appropriate, 81A
(2°1) is allowed.

MB (n 11111 s)モデルのモデリング手順
はつぎのように与えられる。
The modeling procedure for the MB (n 11111 s) model is given as follows.

(1)人出力データの間の相関によって遅延時間の値を
求める。つぎに、この求めた遅延時間の値を許容してそ
のあとのモデリング手順に使用する。
(1) Determine the value of delay time by correlation between human output data. Next, this determined delay time value is allowed and used in subsequent modeling procedures.

(11)前述の評価方法を使用することによってMB(
2,0,0)、Δll1(2,0,1)およびMB(2
、0、2)のモデルを形成する。
(11) MB (
2,0,0), Δll1(2,0,1) and MB(2
, 0, 2).

(In) I”テストを使用し−[MB(2,0,0)
 、MB(2,o、1)およびMB(2,o、2) モ
デルの中からMB (2、0、s)モデルを決める。
(In) I” test - [MB(2,0,0)
, MB (2, o, 1) and MB (2, o, 2) models, the MB (2, 0, s) model is determined.

(lv)#IB(1,o 、 o)およびMB(1、O
J i ) %デルがらMB (1、0、s’)につい
てステップ(11)および(Iii)を繰り返す。i、
1−比を使用してMl(1,0,s’)モデルが適切か
否か全テストする。
(lv) #IB(1,o,o) and MB(1,O
J i ) Repeat steps (11) and (Iii) for MB (1, 0, s'). i,
1-Ratio is used to fully test whether the Ml(1,0,s') model is appropriate.

(vil八’へ (1r O* s’)が適切でなけれ
ば、Mn(2,1,o)。
If (1r O* s') is not appropriate, then Mn(2,1,o).

八4B(2,1,旬およびPvJIl(2,1,2)モ
デルがらMu(2゜1、イりについてモデリング手jI
Ii′iを行う。
From the 84B (2, 1, Jun and PvJIl (2, 1, 2) models to the Mu (2° 1, Iri) modeling hand jI
Do Ii′i.

911) MB(2、0,s) モデルが適切が否かを
1−比テストによってテストする。
911) Test whether the MB(2,0,s) model is appropriate using the 1-ratio test.

(v11θ#IB(2,υ、s) モデルが適切T ナ
ケI1. IrJ:、、MB(2,1,s)モデルを許
容する。
(v11θ#IB(2, υ, s) model is appropriate T Nake I1.IrJ:,,MB(2,1,s) model is allowed.

前述のモデリングおよび識別手順は閉ループ動作中セッ
トポイントの変化によって生ずる過渡期間で集められた
データの全体のパッチ処理を行う。その結果である連続
的なプロセスはっぎの形をとる。
The modeling and identification procedure described above performs an overall patching of data collected during the transient periods caused by setpoint changes during closed-loop operation. The resulting continuous process takes the form of a jump.

出力tよ次の形をとる。The output t takes the following form.

Y=x  (MA(n、m)モデル(D場合)9(k)
−φ+V(k−1)+φ2 y (k−2) + 、、
、十φny(k−n) +J−1w(k−1)−I−−
・−f−1t’nw(k−JT)−トθ、e (k−1
)+θ2ε(k−2) 十−十〇、ε(1<=s)  
     (■、59)(MB (n 、m、 s)モ
デルの場合)つぎに、各サンプリング時点における予想
された出力yと実際の出力yとの間の誤差は平均の0お
よび有限の変化分を有することが考えられる。しかしこ
の仮定tま連続プロセスにおける一定のバイアスのため
に成立しないことがある。
Y=x (MA(n,m) model (D case) 9(k)
-φ+V(k-1)+φ2 y (k-2) + ,,
, 1φny(k-n) +J-1w(k-1)-I--
・-f-1t'nw(k-JT)-tθ, e (k-1
)+θ2ε(k-2) 10-10, ε(1<=s)
(■, 59) (For the MB (n, m, s) model) Next, the error between the expected output y and the actual output y at each sampling point is equal to 0 on average and a finite amount of change. It is possible to have one. However, this assumption may not hold due to constant bias in continuous processes.

この一定の、または少なくとも非常にゅっ〈シとした時
間変化のバイアスは負荷擾乱として扱われる。
This constant, or at least very steep, time-varying bias is treated as a load disturbance.

この負荷擾乱を考慮すると、式(1[,58)における
連続プロセスtまつぎの形で書かなければならない。
Considering this load disturbance, it must be written in the form of a continuous process t in equation (1[,58).

負荷擾乱を識別する巡回実時間アルゴリズムC11プロ
セス制御のためには望ましい。つぎのように、実1+3
間訂価の介の値を与えるアルゴリズム・はもっとも遅い
バッチ処理から識別されたパラメータ、ずなわち、a1
+・・・r a 、、 、 l)。、・・・、l)□を
基にして与えられる。まず、矩形の窓フィルタを使用し
て評価を必要とするデータの一定の長さを保持する。長
さ1の矩形の窓、すなわち、y(tl)、y(J 1)
、−5y(’1 ’)、u(tl)、u(tl 1)2
−1u(tll)が((6点t1のそれ−ゼれにおいて
利Jliできると仮定する。
A cyclic real-time algorithm for identifying load disturbances is desirable for C11 process control. As follows, real 1 + 3
The algorithm that gives the intermediate value is the parameter identified from the slowest batch process, i.e. a1
+... r a , , l). ,...,l) is given based on □. First, a rectangular window filter is used to hold a constant length of data that requires evaluation. A rectangular window of length 1, i.e. y(tl), y(J 1)
, -5y('1'), u(tl), u(tl 1)2
-1u(tll) (((6 points t1) - Suppose that it is possible to make a profit Jli at that point t1.

(1)  パラメータ感度による介の評価この場合に評
価すべき唯一のパラメータは介であ6aalおよび1)
J(1””1121”’I11およびj−0゜1、・・
・1Il)などの他の乗数は力えられた値であるとする
。したがって、 ■〕−〔助 ただしPはパラメータベクトルである。
(1) Evaluation of the intervention by parameter sensitivity The only parameters to be evaluated in this case are the intervention 6aal and 1)
J(1""1121"'I11 and j-0゜1,...
・1Il) and other multipliers are assumed to be boosted values. Therefore, (1) - [Support where P is a parameter vector.

Y+=(y(t+−+Ly(11−117・・・、)’
(t+) )   fll−64)を定義する。そこで
台の初期値、すなわち伊で開始−J−ると、PvIA(
n、+n) −eデルのIf価のアルゴリズムと同じア
ルゴリズムを使用して時点1.における会の新しい値を
計算する。すなわち、δP−δ合−cQ’:、、9..
〕−+・〔♀l’jr’・δ♀、)  (+162)=
δd(を盟−h / t 、 ) ただし+1= In t [,1)/Δ〕および介(t
、−h/’I)J(t、 、、−1/l、)十δ介(t
+−h/’+)   (lJ、63)t、からt、+、
にd1算を進め、以下その工うに計算を進めることによ
って一連の合の値を則る。
Y+=(y(t+-+Ly(11-117...,)'
(t+) fll-64). Therefore, if we start with the initial value of the platform, that is, -J-, then PvIA (
n, +n) -e using the same algorithm as Dell's If value algorithm at time point 1. Compute the new value of . That is, δP-δ sum-cQ': , 9. ..
]−+・[♀l'jr'・δ♀,) (+162)=
δd(in −h/t, ) where +1= In t[,1)/Δ] and inter(t
, -h/'I)J(t, , ,-1/l,)
+-h/'+) (lJ, 63) t, to t, +,
Then, the d1 calculation is performed, and the subsequent calculations are carried out in this manner to determine the value of a series of combinations.

つぎにこの一連の介の値をフィードツメワード補償に用
いることができる。
This series of intervening values can then be used for feed-to-word compensation.

98.pのF!l算は式(Jl、60)の積分を必要と
する。
98. F of p! The l calculation requires the integration of equation (Jl, 60).

しかし、初期県件は通常得られない。[7たがって、こ
のglηは別な方法で行うことができる。
However, initial prefectural data are usually not available. [7 Therefore, this glη can be done differently.

才ず、式(If、60)として連続モデルから差の方程
式モデルについて式(IL13)〜(11,15)、φ
I”+(i=1.2.・・・+n)の定義を用いること
によって、ディスクリートなモデルが形成されろうぐ0
0−φIQ(+<  1)十φ2Q(1<−2)+=・
=・→−φnQ(k−n)+F、w(k−1)十−−−
・−・十に’I1w(Ic−n)十μ    (Il、
54)ただし、μμ式(11,60)における一定の擾
乱から生ずるバイアス項である。つぎに、最初のN個の
Xの値がyに等しいと仮定することによっで、a、お」
:び1)j(1=1 rL・・’ rn r J−0,
1r・・・+ l11)の適当な値で式(Jl、60)
を用いることによって積分を行う仁とができるに の手j(11はつぎの通りである。
From the continuous model to the difference equation model as equation (If, 60), equations (IL13) to (11, 15), φ
By using the definition of I''+ (i=1.2...+n), a discrete model will be formed.
0-φIQ (+< 1) 1φ2Q (1<-2) +=・
=・→-φnQ(k-n)+F, w(k-1) 10---
・-・10'I1w (Ic-n) 10μ (Il,
54) However, it is a bias term resulting from a constant disturbance in μμ equation (11,60). Then, by assuming that the first N values of X are equal to y, a, o'
:bi1)j(1=1 rL...' rn r J-0,
1r...+l11) using the formula (Jl, 60)
The way to perform the integration by using j (11 is as follows).

(1)第1の1絹のy(t)および1+(1)を集める
(1) Collect y(t) and 1+(1) of the first 1 silk.

(II)  もつとも新しい識別された結果から31お
よび1)、の値を割り当てる。
(II) Assign values of 31 and 1) from the most recent identified results.

(iii)  もつとも新しい結果から介の初期値を割
り当てる。
(iii) Assign initial values from the most recent results.

OV)  ハラメータ感度をa1算する。OV) Calculate the harameter sensitivity by a1.

式C11,60)の積分は1式(旧64)および式<1
1.12)〜(Ill5)を使用すればXの初期値をと
らない。
The integral of Equation C11, 60) is Equation 1 (old 64) and Equation < 1
If 1.12) to (Ill5) are used, the initial value of X is not taken.

(V)  式(11,621からδdをB1初−する。(V) Formula (11,621 to δd as B1 first.

(Vl)  Q°を介0→−δ合に置き換える。(Vl) Replace Q° with 0→−δ.

(viil  三角形の窓をつぎの時点に進め、ステッ
プ(1y)からステップCVI) iでを縁り返す。
(viil Advance the triangular window to the next point in time, step (1y) to step CVI) Flip back the edge at i.

幾つかのシミュレーション結果が第12図および第13
図に示されている。
Some simulation results are shown in Figures 12 and 13.
As shown in the figure.

(2)非線形最適化による介の評価 この評価もMB(n、m、s)評価に使用した方法によ
って行うことができる。この手順はつぎの通りである。
(2) Evaluation of interference by nonlinear optimization This evaluation can also be performed by the method used for the MB (n, m, s) evaluation. The procedure is as follows.

(iii)  a2J商/aQ2k it nスル。(iii) a2J quotient/aQ2k it n sul.

する。do.

(v)  俗を介0+鈴に置き換える。(v) Replace Zoku with 0 + Suzu.

(vl)  y(t)およびu(t)の最新データをと
り、最も古いデータを捨てて(1)から(v)−4でを
繰り返えす・ AMSから生ずるダイナミックモデルは従来のPIJJ
制御装置を同調させる基本的な情報を与えることができ
る。この制御装置は化学プロセス制御について今日広く
使用されているものである。このよりなPII)制御装
置の同調関係はさ寸ざまなソースから力えられている。
(vl) Take the latest data of y(t) and u(t), discard the oldest data, and repeat steps (1) to (v)-4. The dynamic model generated from AMS is similar to the conventional PIJJ.
It can provide basic information to tune the controller. This controller is widely used today for chemical process control. This tight PII) controller tuning relationship is influenced by a variety of sources.

ここでは、あるlrケ別な同調関係を提案する。アダプ
ティブ同調装置?’f、のブロック図を第1図に示す。
Here, we propose a tuning relationship for each lr. Adaptive tuning device? A block diagram of 'f is shown in FIG.

1 相互動作1)I D制御装置の同調関係相互に動作
するJ:’ID制御装置e、[、この技術分野で実際に
使用されている。しかし、既存の同訓関係は通常、理想
的な非相互動作PIL)制御装置について行われる。こ
こで考案する相互動作P 11J制御装置i!¥はつぎ
のようなディジタル甘たtまアナログ形式で力えられる
アルゴリズムを有する。
1 Interoperation 1) Tuning relationship of ID controllers Interoperating J: 'ID controller e, [, actually used in this technical field. However, existing training relationships are typically performed for ideal non-interacting PIL controllers. The mutual operation P 11J control device i! devised here! ¥ has the following algorithm that can be applied in both digital and analog formats.

(1)  アナログアルゴリズム (ト)ディジタルアルゴリズム ただしP −アナログ制御装置の出力 E =エラー人力、へ4−制御装置出力Qn−+=Qの
前の61遭−値 Q、−Qの現在のgl算値 1ぐC=比例定数 Ill 、  −積分時間 ′1゛、−徹分時間 Δ −サンプリング間I♀S この1)II)制御装置におけるプロセスを遅延伝達関
数の第1次として扱うことができる場合、ITAJ凱I
AE、ITSEおよびISEなどのある積分特性インデ
クスを最小にする同調関係tユつぎの形で与えることが
できる。
(1) Analog algorithm (g) Digital algorithm, where P - analog control device output E = error human power, to 4 - control device output Qn - + = 61 error value before Q, current gl calculation of -Q Value 1g C = proportionality constant Ill, - integral time '1', - integral time Δ - sampling interval I♀S 1) II) If the process in the control device can be treated as the first order of the delay transfer function , ITAJ Gai I
The tuning relation t that minimizes certain integral characteristic indices such as AE, ITSE and ISE can be given in the following form.

P=A・[D/τ) Il(Ill。6)またVよ 1)=A・CD/τ)+13            
 (IIl、4)ただしJl−スケールを合わせた同調
パラメータD=1次プロセスの時間遅延 τ=時定数 AおよびB=定数 AおよびBの値は第9表に示されている。
P=A・[D/τ) Il (Ill. 6) Also V 1)=A・CD/τ)+13
(IIl, 4) where Jl - scaled tuning parameter D = time delay of the first-order process τ = time constants A and B = values of constants A and B are given in Table 9.

なお、もつとも小さいT/τ、すなわち0.005の同
調関係が弐N11.1)と同じ伝達関数を有するアナロ
グ相互動作制御装置を同調させるのに好捷しい。より小
さな′1゛/τをイイするディジタル制御装置の場合、
第9表に示す同調結果も望ましい。仁れは、この同調関
係の収束は第9表における与えられた値とは別な結果を
生じイ()ないからである。
It should be noted that a tuning relationship as small as T/τ, ie 0.005, is preferable for tuning an analog interaction control device having the same transfer function as 2N11.1). In the case of a digital control device that allows for a smaller ′1゛/τ,
The tuning results shown in Table 9 are also desirable. This is because the convergence of this tuning relationship does not produce results different from the values given in Table 9.

直父特性インデクスを使用する同調関係(11式(m、
3)tたは(Ill、lの形にもすることができる。こ
の直父特性インデクスはつぎのよう(、τ力先られる。
Attunement relation using direct father characteristic index (Equation 11 (m,
3) It can also be of the form t or (Ill, l. This direct father characteristic index is written as (, τ first.

このループのプロセスも遅延伝達関数をもった第1次と
して考えられる1合には、この同調関係はつぎのように
なる。
If this loop process can also be considered as a first-order process with a delay transfer function, the tuning relationship will be as follows.

(1)制御装置h KpKc =  0.6547 [D/ τ]’−0°
6576                (川、6)
Tx/τ = 1.2113[IJ/τ]0・46” 
      (111,7)(It)  PID fi
lJ御装置 J(可<c    =   0.975[]]ノ/r〕
−0.5724              (IIl
、a)T■/τ = 1.2N6[:D/τ〕0・48
72(111,9)′1゛D/τ  = (D/τ)[
2,[、+92+1.449(JJ/τ))−’   
(IIl、1o)傘のない数値は式I11 、3で使用
し、市を伺した数値は式111.4で使用する。
(1) Control device h KpKc = 0.6547 [D/τ]'-0°
6576 (river, 6)
Tx/τ = 1.2113 [IJ/τ] 0.46"
(111,7)(It) PID fi
lJ control device J (possible <c = 0.975[]]ノ/r]
−0.5724 (IIl
, a) T■/τ = 1.2N6[:D/τ]0.48
72(111,9)'1゛D/τ = (D/τ) [
2,[,+92+1.449(JJ/τ))−'
(IIl, 1o) Values without umbrellas are used in formulas I11 and 3, and values with city are used in formula 111.4.

男、T2を過減衰した第2次プロセスの時定数とし、D
を第2次プロセスの時間、遅延とする。
Let T2 be the time constant of the overdamped second-order process, and D
Let be the time and delay of the secondary process.

そこで、つぎのような時定数および時間遅延を有する均
等な(最小自乗法において) :l’41次プロセスが
ある。
Therefore, there is an equivalent (in the least squares method) :l'41st-order process with the following time constant and time delay.

ただし、l)(+1 =等価1次プロセスの時間遅延τ
=等価1次プロセスの時定数 したかつ”c、式(IIl6) 〜(IIl、1o) 
−c与えらレル関係および第9表における関係を含む既
存の同調関係を使用することができる。
However, l) (+1 = time delay τ of equivalent primary process
= time constant of equivalent first-order process and "c, equation (IIl6) ~ (IIl, 1o)
Existing tuning relationships can be used, including the -c given relation and the relationships in Table 9.

AMSにおけるアルゴリズムを使用して式(II。Formula (II.

60)から識別された測定不能な負荷は第14図のよう
な構成を有するものと考えることができる。第12図お
よび第13図におけるこれらのシミュレーション結果は
、このような測定不能な負荷の擾乱を実時間の1i11
’?:によってがなり密接に評価することができること
を示している。
The unmeasurable load identified from 60) can be considered to have a configuration as shown in FIG. These simulation results in FIGS. 12 and 13 show that such unmeasurable load disturbances can be
'? : Indicates that it can be evaluated closely.

したがって、完全に帰還制御装置にたよることなくフィ
ードフォワード補償装置によっ゛にのような識別された
負荷を補償することが考えられる。その結果の制御装置
はヅ(i速制御およびフィードフォワード制御の組合せ
となる6したがって、 U(t)=uF(t)+11B(t)        
            (IV、旬なお、upすなわ
ちフィードフォソード制御入力は測定不能1 gt 7
?:された負荷から得られる。
It is therefore conceivable to compensate for such identified loads by means of a feedforward compensator without relying entirely on a feedback controller. The resulting control device is a combination of i-speed control and feedforward control. Therefore, U(t)=uF(t)+11B(t)
(IV, please note that the up or feed forward control input cannot be measured. 1 gt 7
? : Obtained from the applied load.

フィードフォワード制御人力UFはつぎの2つの異なっ
た方法で構成することができる。
A feedforward controlled human powered UF can be configured in two different ways.

t 0次法 この方法では、介(1、/1 、 )がほぼ介(t、−
D/l、)に等しいと考えられる。ただし、 △ d(t、、’t、) = t 、才での情報に基づ< 
1.におけるハ d゛の予測値 (IV、2) ただし+  1.+p+an=NA(n、m) Or 
MB(n、m、s)モデルにおける定数 AI)  =Aの所望の値、すなわちセットポイント Kl  −積分定数、通常J(C/’I’1として与え
られる。
t 0th order method In this method, the gap (1, /1, ) is almost the gap (t, -
D/l, ). However, △ d(t,,'t,) = t, based on the information at
1. Predicted value of Hadd (IV, 2) at +1. +p+an=NA(n,m) Or
Constant AI in the MB(n, m, s) model = desired value of A, i.e. set point Kl - constant of integration, usually given as J(C/'I'1).

λ  =同調定数パラメータ そこで、開側1人力は次のように書くことができる。λ = tuning constant parameter Therefore, the opening side single-person force can be written as follows.

2、リード/ラグ法 介(t、−])/lllおよび合(1,/1.)がリー
ド/ラグ関とするとLIFは次のようになる。
2. If the lead/lag relation (t, -])/ll and the conjunction (1,/1.) are lead/lag relations, the LIF is as follows.

ただしQ(11)は式(IV、6)から計算する。However, Q(11) is calculated from equation (IV, 6).

(IV、6) ただし D=このプロセスの時間遅延 α−同調定数 上で説明したフィードフォワード制御アルゴリズムの効
果は幾つかのシミュレーション結果によって示すことが
できる。
(IV, 6) where D = time delay of this process α - tuning constant The effectiveness of the feedforward control algorithm described above can be illustrated by some simulation results.

(1)例1 第15a図における実際のシステムのブロック図を考え
る。
(1) Example 1 Consider the block diagram of an actual system in FIG. 15a.

AMSの出力であるMA(2,0)およびへ旬(1,0
)モデルtよつぎのようになる。
MA(2,0) and Hejun(1,0) which are the output of AMS
) Model t is as follows.

八へ(2,0)  モ デ ル : ’y’ +0.876÷+0.243y=0.2430
(t−0,113)     (fV、7)MA(1,
0)モデル: ン+0.347y=0.347u(t−192)   
         (■、a)AMSから識別されたブ
ロックは第15b図に示されている。そこで、この帰還
制御1111アルゴリズムおよび提案された制御アルゴ
リズム、を使用した結果の特性は第10表に示される。
To 8 (2,0) Model: 'y' +0.876÷+0.243y=0.2430
(t-0,113) (fV,7)MA(1,
0) Model: n+0.347y=0.347u(t-192)
(■,a) The blocks identified from the AMS are shown in Figure 15b. Therefore, the characteristics of the results using this feedback control 1111 algorithm and the proposed control algorithm are shown in Table 10.

(11)例2 第16a図における実際のシステムのブロック図を考え
る。その結果のΔ4A(2,01およびM、(1゜0)
モデルはっぎのようになる。
(11) Example 2 Consider the block diagram of an actual system in FIG. 16a. The resulting Δ4A (2,01 and M, (1°0)
The model looks like Haggi.

MA(2,o)モデル y+0.719y+U、146y=0.146u(t−
0,8)     (IV、9)MA(1,o)モデル y十0.228.y= 0.228u (t −2,0
)           (R/、 10)識別された
ブロック図は第161〕図に示す。
MA(2,o) model y+0.719y+U, 146y=0.146u(t-
0,8) (IV,9) MA(1,o) model y ten 0.228. y= 0.228u (t −2,0
) (R/, 10) The identified block diagram is shown in FIG.

そこで、このシミュレーションがらイ11らノした特性
インデクスは第11表に示す。
Therefore, the characteristic indexes obtained from this simulation are shown in Table 11.

1、ニドソー ド・ムーア稍分法 この精分、9jiに1次の持分方程式による。1. Nidoso de Moore fractionation method This fraction, 9ji, is based on the first-order equity equation.

次の与えら)シた微分力稈入金考えるつしたがって t=(1ならば式(A−5)は次のように二なる。Given the following) Therefore, considering the differential force If t=(1), equation (A-5) becomes 2 as follows.

寸だ、1=12ならば式(A−3) +:を次のように
なる。
If 1=12, then formula (A-3) +: becomes as follows.

そこでαお51:びρの(++’tは式(A−4)およ
び(A−5)を同時に屏ぐことによって得らノLる・2
、ブロックパルス関数によるn1譜、法この方法は次の
積分方程式にノ、すづく6ただ” X””〔x1’ X
2 ””’ XK :] 、 X (”X (tl、 
)=:X (1△)およびtf=1(△である。
Therefore, (++'t of α and 51: and ρ can be obtained by simultaneously folding equations (A-4) and (A-5).
, n1 stave, modulus by block pulse function This method is applied to the following integral equation.
2 ””' XK: ] , X (”X (tl,
)=:X (1△) and tf=1(△).

Φ(t)=I:φ。(t)、φ、(t)l・・・、φ、
、(1) )φ、、(t)−j (t、 、<t<t、
の場合)φ、(t)−o (tφ(1,−、,1,)の
jハ合)である。
Φ(t)=I:φ. (t), φ, (t)l..., φ,
, (1) )φ, , (t)-j (t, ,<t<t,
) φ, (t)−o (the sum of j of tφ(1,−,,1,)).

次の与えらh 7’、:微分方程式を考える。Given the following h7': Consider the differential equation.

X十αX=βU そこで し/こがって、 XTΦ(B−xい(t)1−αX”IIΦ(t)=βU
 ”)]Φ   (A−9)ただし、 X’5= (X(1+  Or  ”””+  0 )
                         
  ()x−+o)UT−(”(L + ) + u(
t2 ) +”””+ u(’K)〕(〕77−11し
たがって、 /(だし、 V=l−ITU −IiTX            
   (A−13)ゆえに、 β C’J=CVTVE  ’CVTCX−Xo)’J  
           (八−14)式(A−14))
よαおよびβの初+Ut値S二Jjえることができる。
X 1 α
”)]Φ (A-9) However, X'5= (X(1+ Or """+ 0)

()x−+o)UT−(”(L + ) + u(
t2) +"""+ u('K)](]77-11 Therefore, /(dashi, V=l-ITU-IiTX
(A-13) Therefore, β C'J=CVTVE 'CVTCX-Xo)'J
(8-14) Formula (A-14))
The initial + Ut values of α and β can be obtained.

ディジタル、コンピュータ、プログラム(1)  M7
.(n、m)モデル $FREEFORM CC1化ID、5OR CNon=No、OF’ 0BSERVATION; 
 N0DI’にαもDEROF MO+、)ELCIM
AX=ITERATIQN 1.’IkiES ALL
OVEl) ;CNY−NOoOF O[T’l’PU
TS;NU〒NO,OF INPUTS CIZEnD=INITINA、L C0NDITIO
N POINl”、FItCJZERO−11πINA
L C0NI)ITIOf、7皿NDINGPOIN′
rER CNon=No、OF PAR盟’l’E:R5TOI
IIE FOUIポ〕+−Non=No、OF″PAR
FIxF、DCIi=SAMPLING PERIOI
);  DH−INTEGllATION 5TEP 
5IZJCDELAY−TIIDELAY ;  DPAR=STEP 5IZE FORPAll
AMID’L’l’l:RV、八RIATION CTOL=STOPPING TOLEル■CECNO
RMAL=NO11MALIZING INDEX、>
OTOBENORMALIZID  ;=OT3YPA
SS NORMAJ、IZATIONCINPCON=
0.INP(J’l” IS DISCJえEi”lD
>0.INI)Ur  IS CON’l’1NUOU
SCMA=0.2J1101tl)ERIN TIIE
 NUMERA7L’OR0FT111D ’rlLA
NsF’Ell FUNCTIONCMA>OpNUM
ERATORGREATERTl仏N ZIDIIOo
lNl)IDR CIC0L、−INI)IDX FORINPUT D
ATA AIIRANGIEMENT。
Digital, computer, program (1) M7
.. (n, m) Model $FREEFORM CC1ization ID, 5OR CNon=No, OF'0BSERVATION;
N0DI' and α are also DEROF MO+,) ELCIM
AX=ITERATIQN 1. 'IkiES ALL
OVEL) ;CNY-NOoOF O[T'l'PU
TS;NU〒NO,OF INPUTS CIZEnD=INITINA,L C0NDITIO
N POINl”, FItCJZERO-11πINA
L C0NI) ITIOf, 7 dishes NDINGPOIN'
rER CNon=No, OF PAR league'l'E:R5TOI
IIE FOUI PO]+-Non=No, OF″PAR
FIxF, DCIi=SAMPLING PERIOI
); DH-INTEGLLATION 5TEP
5IZJCDELAY-TIIDELAY; DPAR=STEP 5IZE FORPAll
AMID'L'l'l:RV, 8RIATION CTOL=STOPPING TOLE■CECNO
RMAL=NO11MALIZING INDEX,>
OTOBENORMALIZID;=OT3YPA
SS NORMAJ, IZATION CINPCON=
0. INP(J'l"IS DISCJEi"ld
>0. INI)Ur IS CON'l'1NUOU
SCMA=0.2J1101tl) ERIN TIIE
NUMERA7L'OR0FT111D 'rlLA
NsF'Ell FUNCTIONCMA>OpNUM
ERATORGREATER Tl Buddha N ZIDIIOo
lNl) IDR CIC0L, -INI) IDX FORINPUT D
ATA AIIRANGIEMENT.

=OR(7#ISE:  >OCOI、UMffISE
CKZIDRO=’3 TALL  IC’S  AX
lE  FIXJiCI)?  >OALLIC’S 
 EXCEPT  Y(0)ARE  FREIDC(
ICZIi;ROWILL Bli: EIi’FEC
’ll’IVE LVI(EN NY=1 )EXT]
DRNAI、D[I) DIMENSION YOB(2,100)、UOB(
100)、AFAR(10)。
=OR(7#ISE: >OCOI, UMffISE
CKZIDRO='3 TALL IC'S AX
lE FIXJiCI)? >OALLIC'S
EXCEPT Y(0)ARE FREIDC(
ICZIi; ROWILL Bli: EIi'FEC
'll'IVE LVI (EN NY=1) EXT]
DRNAI, D[I) DIMENSION YOB (2,100), UOB (
100), AFAR (10).

&        PAR(10) pXII(100
、10) 、XIIT(10、100)。
& PAR(10) pXII(100
, 10) , XIIT(10, 100).

&        Q(30)、Z(30)、C0EF
(10,iG)。
& Q (30), Z (30), C0EF
(10, iG).

&      IND(10)、JND(10)、ZF
I(10す。
& IND (10), JND (10), ZF
I (10s.

&、          DfflY(100)tTA
NK(10)、HOLD(10)&         
  、ZHLL(1oO)、YRLF(1o)C〇八へ
1vlON  APAIも、UA 、NO+)1屯、U
B 、I 1)81もN0SEtも−U RICAL)(E)、* )  N0I3 、N〔月)
[,1八・Lヘフ(、NY、NU、NC11i−b〜L
 IINI)(X)N、〜IA、IC0L、t<zr+
;+えOlえト:AI)(5,*)  11.1]1,
1)11;LAY、IJI)Atこ、’L’0L11!
’(Nf月+rv1AL 、G’i’ 、u )JえD
〕AD (5+ * ) (Ylも1C1l’(1) 
、l=1 、NY)し11.LI喝[;1喝゛ 11)ATII、’=LJ’1X(Ii/]、]I )
月)ELAY = L JI’ 1 x (IJ p:
I 、AYd t)DO21=1.10 1)IJ  2  J=1 、10 2  C0JDF(1,J)=o、。
&, DfflY(100)tTA
NK (10), HOLD (10) &
, ZHLL (1oO), YRLF (1o) 1vlON to C08 APAI also, UA, NO+) 1ton, U
B, I 1) Both 81 and N0SEt - U RICAL) (E), *) N0I3, N [Month]
[,18・L Hef(,NY,NU,NC11i-b~L
IINI)(X)N, ~IA, IC0L, t<zr+
;+EOLET:AI)(5,*) 11.1]1,
1) 11; LAY, IJI) Atko, 'L'0L11!
'(Nf month + rv1AL, G'i', u)JeD
]AD (5+ *) (Yl is also 1C1l'(1)
, l=1, NY) and 11. LI cheer [;1 cheer 11) ATII,'=LJ'1X(Ii/],]I)
Month) ELAY = L JI' 1 x (IJ p:
I,AYd t)DO21=1.10 1)IJ2J=1,102C0JDF(1,J)=o,.

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3(I)ELSE Do [+5 1−1.N0I3 85 REAL)(7,a (Y013(J、I)、J
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L)071 1=1.NY 1)07,1−勘J 、N0JJ 71 YOB(1,J)=YOB(1,J)−YnEF
(1)TX)  73  I−1,N0I3 73 UOB(Iン−UOB (I ) −UlむEF
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DILNODlt,Z,QJ)EQI))COUTfr
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(I 13 ) AI'AR(TO-APAR(K)+DPARpQ
'), 6 engineering,, 1.30 Z(I)=o,.

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6、87) (APAR(1) 、 1−1、N))A
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,4,5X,'NPA=',l5) WRITE(6,6
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(30) 、F(50) 、Z(50) 、S (50
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)−Z(1)十R(1) I  5(I)=Q(I)+3.0.+R(I)−0,
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)D、IM川用1oNB(10;10)、5(10)、
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Z(I)+R(I) 35(I)=S(I)+3. *Rin (I)-B Umbrella K (I)
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2゜"S(I) )Z(I)-Z(1)+R(I) 45(I)=S(I)+L"R(I)-0,5*I((
1) DO5I=1. N Y(I)-Z(I) 5 Q(I)-8(I) ■MoETUi ND $FRE, 'El'ORM SUI31's UTIr 梠To buy (I3.N, S, DET
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1 12A(JN、J)=1゜ IJET−1゜ Do  9 K=1 、N DET=DET (A(K 、K) IF(AJ3S (A(K、Iぐ))、GT、1  、
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,202) 2021i’OJtMAT(lll0 、 ’TIIE
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K、1O−1゜ DO9I−1,N IF(1,gQ、に、01’t、A(I、K)、EQ、
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 、NPM8 A(I、J)門A(I、J)−A(I、
10*A(I(、J)A(LK)−[J、0 9  C0NT1NUE DO151−1,N 5(1)−A(I 、Ivl) IJO15J=JviP1’tNPM JN−J−N−1 1513(I、JN)=A(I、J) REI:TURN ND $FREEFORへ1 SUBROUTINF: DEQD(Z、F)DIMI
DNSION PAR(10) 、Z(”sO) 、F
(30)COMI■ON PAR,UA、心rOD几T
UB、ID5ItIF(NODR,GT。1)GOTo
  10F(1)=PA]−’C(1)*Z(1)+P
AR(2)”UA−H’AR(3)GOTO1o。
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1 12A (JN, J) = 1゜IJET-1゜Do 9 K = 1 , N DET = DET (A (K , K) IF (AJ3S (A (K, Igu)), GT, 1 ,
E-10) Go i'o 5W1'tITE (6
, 202) 2021i'OJtMAT(lll0, 'TIIE
MATRIX MIGIl’l”BTil:S I
NGULAR' ) Rg'L"UIKN 5 I(P 1 = -1-1 DO6J-1(Pl, NPM 6 A(K,J)-A(i(,J)/A(K,l0A(
K, 1O-1゜DO9I-1,N IF(1,gQ,to,01't,A(I,K),EQ,
o. > Go 1'091)08 JI=1()'1
, NPM8 A(I,J) phylum A(I,J)-A(I,
10*A(I(,J)A(LK)-[J,0 9 C0NT1NUE DO151-1,N 5(1)-A(I, Ivl) IJO15J=JviP1'tNPM JN-J-N-1 1513( I, JN) = A (I, J) REI: TURN ND to $FREEFOR 1 SUBROUTINF: DEQD (Z, F) DIMI
DNS PAR(10), Z(”sO), F
(30) COMI ON PAR, UA, heart rOD 几T
UB, ID5ItIF (NODR, GT. 1) GOTo
10F(1)=PA]-'C(1)*Z(1)+P
AR(2)"UA-H'AR(3) GOTO1o.

10  C0NTINUE IF(NOI)R,GT、2)GOTo 20F(1)
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2)+l)g(3)”UA+1)AI?、(4)F(2
)=PAR(5)*Z(1月PARC6)*Z(2)+
PMl(7)牢UA−IPAR(8)(X) TO1o
10 C0NTINUE IF (NOI) R, GT, 2) GOTo 20F (1)
= PAR(1) thing Z(1)-1-PAIL(2)"Z(
2)+l)g(3)”UA+1)AI?,(4)F(2
)=PAR(5)*Z(January PARC6)*Z(2)+
PMl (7) Prison UA-IPAR (8) (X) TO1o
.

20  C0NrINUE F(1)−Z(2) F(2)=ZC5) F(3)−1’ML(1)宇Z(1)−14’AI(2
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PAItTCI刈しJ=NO01”))A、1ζF’0
1もIN))U’J”CINA4V=N001”PAI
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I ONCEPS=SIZHNG C:01すF”L”
ICII弓NT 1”OfもSt’;AtもCHING
CNI’t・]V < MA、’((NAR,NU)C
l〜へ/AY=(12’Nl)ORI)ERMETII
(JDCIWAY=1  18T 01も団ffRへ1
ETIIODCIWAY=2   B(JTII CIJLIJA=l)AIL Al)JUSTING 
 5IZE F(Jlも1Jln141VJffRAT
IVE ES’l’1MATECN0J3=NO,OF
PARAMIJTElts’L”(JBE FIXEI
JC:     NP2=NO,OF  PARAME
’l’ER8TOBlr;  I’L”ERA’l’E
1.)CN1)=Nl’1+NP2 CDXl =l)AR(1)X1+I)AIも(2)X
2−1−PAIも(3)U十FAIン、(4)CD、1
(2−4)Atこ(5)Xi+PA、L((6)X2+
1)AIl(7)JJIPAR(8)DIAili;N
51ON Yo1+(100)、UOB3(1oo)、
i>(1oO)。
20 C0NrINUE F(1)-Z(2) F(2)=ZC5) F(3)-1'ML(1)UZ(1)-14'AI(2
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C'U &) IMR (5) 1oo coNTiNug Rh7f'Ul?N ND (2) NIB (n + In l s ) Model $
1"ItJJJIi"0RA4 CDI';C,15/1981 CAl~・IIVJ,SOLeCNΔT,j=N(J OF PAIL FO](AR
PAItTCI cutting J=NO01")) A, 1ζF'0
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 (A(1,3)  中A(3,2)−A(1,2)m
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、LHV、B)1)IMENSION A(10,10
)、B(10,10);C(10,10)DO1I=t
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, L (N-+-1) = 13 (1) PAH(N+2
) -43(2) *ノk(1,2) -13(1)m
A(2,2)J+IAS-C(1)-+C(2) Shin A
(+,2)-C(1)mA(2,z)ILE'L'
UJLN 1NDIF IP (N,] Curse, 5) '1'lJ,l:N1,'A
, lL (N+1) -13(1)1'A几(N-1-
2)=A(1-,5) umbrella 13(3)-1-A(1,2)
艷J3(2)-B(1)Sachi A(2,2)-13(1)m
A(x,s)PhaIt (N,l-3) PJ3 (3
), (A(1,2) and A(2,3)-A(L,x)m
A(2,2))1"A几(Nl-5)='AI+1
(N+ 3)-l-11 (2) Umbrella (ACl, 3) Medium A
(3,2)-A(1,2) Medium A(3,3) 1'A几(N-t-3)=PALL(N+s)+13(
1) Time, '(A(2,2) umbrella A(3,3)-A(2,3
)mA, (5,2) ) BIAS=C(season+A(1,3)*C(3)mA(1,
2) *C(2)-C(1)$A(2,2)-C(1)
Umbrella A(3,3)131As=BIA8+c(3)m
A(1,2) Umbrella(・A(2,3)-A(1,+) Umbrella A(
2,2)) J, 31AS=131AS-1-C(2) Mon (A(1,3) middle A(3,2)-A(1,2)m
A(3,3))→-〇(1) Monkey(A(2,2) Monkey A(3
,3)-A(2,3)1)A(3,2)l also to ETUIENI)11I' ND SUBROU'rINE E)G) AT(A,N,DT
, LHV, B) 1) IMENSION A(10,10
), B(10,10); C(10,10)DO1I=t
,NJ)O1J=1. N IF (J-I) 31, 32.31 3f' E (I, J)-1.

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、l)、八1. LEV 、 13 、 I)T)])
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,10) 、A(10,10) 。
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0 6 i=1, N 1) 0 6 J=1, N C(I, J) = C(I, J) City 1) T7
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, J) Like B (I , Ji +C? (I , J) I
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CON'l'II'J[JE 几E'l'U)(HEJRUND SUIJROGE1'INE EX1'JJT(A,N
, l), 81. LEV, 13, I)T)])
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,10) , A(10,10).

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F、X/IべDEX17 13(J、、J)=I3(1
,J)FC(i、J)12CAI几M仏T(C,N、N
、A、ぺ、C)JJO61=1  、N L)0 6  J−1,N C(1、J)=C(I 、J) 傘Ly1’/(IND
EX+1)6 j3(J、J)=13(1,J)+C(
1,J)INI)EX=INIEX−1−1 11i”(INI)EX−LEV)12.12.141
4 UONTINUJ( (シALL、 All払’1.’(13,N、N、IJ
、ムt、J3)1tEi’U11.N h、NIJ c     AMNr、5otb SUBX)UTINE MfAT(A、N、M、B、に
、D)D IMl:I喝5ION A(1o、1o) 
、BHo、io) 、D(1o、io) 、E(io、
1o)1)0 1 1=1.N DOI   J=1  、Iぐ E(I、J)=o、。
C(10,10) DO11,,,1,N L)OI J=1. N i1i'(J-I)4,5.4 513(■,,J>"enJjr (j(J T(J 1 41J(1,J)-0゜I C0Ni'IN[JJC INI)I bow XI=2 1) 0 17 1-1.N LIo 17 J-1,NC C(I, J)=A(I, J)*DT* *IND,
F,X/IbeDEX17 13(J,,J)=I3(1
, J) FC (i, J) 12 CAI 几M Buddha T (C, N, N
, A, Pe, C) JJO61=1, N L) 0 6 J-1, N C(1, J)=C(I, J) Umbrella Ly1'/(IND
EX+1)6 j3(J, J)=13(1,J)+C(
1,J)INI)EX=INIEX-1-1 11i”(INI)EX-LEV)12.12.141
4 UONTINUJ( (S ALL, ALL PAY '1.' (13, N, N, IJ
, Mut, J3) 1tEi'U11. N h, NIJ c AMNr, 5otb SUBX) UTINE MfAT (A, N, M, B, ni, D) D IMl:I 5ION A (1o, 1o)
, BHo, io) , D(1o, io) , E(io,
1o) 1) 0 1 1=1. N DOI J=1, IgE(I, J)=o,.

IX)1Lグ・11M 1 E(1,J)=E(I、J)+A(1ル)傘B(L
、J)1、)Q 2  I=1 、N Do  2  J=1 、fvl 21)(I、J)=1ら(1,J) 几E’l’U11八 ND
IX) 1Lg・11M 1 E(1,J)=E(I,J)+A(1le) Umbrella B(L
, J) 1,) Q 2 I=1 , N Do 2 J=1 , fvl 21) (I, J)=1 et al. (1, J) 几E'l'U118ND

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

第1図は本発明によるアダプティブ・モデリング制御装
置(AMC8lを示すブロック図、第2図はAMC8の
機能構成を示すブロック図、第3図はMA(n 、、、
)モデルのパラメータ算出の70−図、 @4図は閉ループ動作におけるMA(n 1111)モ
デルのモデリングを示す図、 第5図は1次導関数が得られない場合のMA(n、m)
モデルの精分を行うフロー図。 第6図はMB(n*m、s)モデルのパラメータ算出を
行うフロー図、 第7図はC8T几プロセスから実際のデータのへ4人(
1,o)およびMA(2,0)のモデルの応答を示すグ
ラフ、 @8図はガス燃焼ヒータから実際のデータのMA(1,
o)およびMA(2,0)のモデルの応答を示すグラフ
、 第9図tまMA (n 、rn)モデルのモデリング方
式を示すフロー図、 第10図はへ4A(n、m)モデルにおける時間遅延を
求めるフロー図、 第11図はM、B (n +111p s)モデルのモ
デリング方式を示すフロー図、 第12図は未知の擾乱の識別結果を示す図、第13図は
未知の擾乱の識別結果を示す図。 第14図は測定小結負荷が存在する場合の制御装置のグ
ロック図、 第15a図は実際の制御装置を示すブロック図、第15
b図は識別された制御装置を示すブロック図。 第16a図は実際の制御装置を示すブロック図、第16
b図は識別された制御装置を示すブロック図である。 10 ・・・帰還制御ループ A1?BC・・・アダプティブ帰還制御ループAFA 
 ・・・アダプティブ・フィードフォワード制御アルゴ
リズム Al1111″C・・・アダプティブ・74−ド7オソ
ード制御ループ Al54 S  ・・・アダプティブ・モデリングシス
テムAMC8・・・アダプティブ・モデリング制御装置
ATA ・・・アダプティブ同調アルゴリズムJJiA
  ・・・擾乱識別アルゴリズムM I A・・・モデ
リング識別アルゴリズムj 、・・・、1 第7図 時間 時間 第8図 時間
FIG. 1 is a block diagram showing the adaptive modeling control device (AMC8l) according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of AMC8, and FIG. 3 is a block diagram showing the adaptive modeling control device (AMC8l) according to the present invention.
) Figure 70-Figure of model parameter calculation, Figure @4 is a diagram showing modeling of MA (n 1111) model in closed-loop operation, Figure 5 is MA (n, m) when the first derivative cannot be obtained.
A flow diagram for performing model refinement. Figure 6 is a flow diagram for calculating the parameters of the MB (n * m, s) model.
Graph showing the response of the model for MA(1,o) and MA(2,0).
Figure 9 is a flow diagram showing the modeling method for the MA (n, r) model; Figure 11 is a flow diagram showing the modeling method of the M, B (n + 111 ps) model, Figure 12 is a diagram showing the identification results of unknown disturbances, and Figure 13 is the flow diagram for determining the time delay. A diagram showing identification results. Fig. 14 is a block diagram of the control device when there is a measured condensation load, Fig. 15a is a block diagram showing the actual control device, Fig. 15
Figure b is a block diagram showing the identified control device. Figure 16a is a block diagram showing the actual control device;
Figure b is a block diagram showing the identified control devices. 10...Feedback control loop A1? BC...Adaptive feedback control loop AFA
...Adaptive feedforward control algorithm Al1111''C...Adaptive 74-de7osode control loop Al54S...Adaptive modeling system AMC8...Adaptive modeling control device ATA...Adaptive tuning algorithm JJiA
...Disturbance identification algorithm M I A ... Modeling identification algorithm j , ..., 1 Figure 7 Time Time Figure 8 Time

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 閉ループで行うことができるモデリング、識別およ
びアダプティブ制御動作を行うアダプティブ・モデリン
グ制御システムCAMC8)において、 該IVjcsはコア部分としてアダプティブ・モデリン
グシステム(AMS)を有し、該AMSは2つの主要な
アルゴリズム、モデリング識別アルゴリズム(MIA)
および擾乱識別アルゴリズム(I) I A )を有し
、該2つのアルゴリズムはプロセス力学のモデリングを
行い、測定不能な負荷擾乱を識別するダイナミックデー
タを使用し、必要とする該ダイナミックデータは閉ルー
プ動作から発生し。 AMC8は2つのループに構成され、外側のループA(
Al”BC)はバッチ処理で動作し、動作レベルの変化
によって生ず不過渡応答を使用してMIAによって更新
されたモデルを得、つぎにこの新しいモデルに基づいて
PID制御装置の同調を“行い、アダプティブ帰還制御
ループ(API:Ic)を形成し、内側のループB(A
I”Sに)は実時間で動作してモデルのエラーまたけ外
部負荷の擾乱をフィードフォワード形式で実時間動作に
よって識別して補償し、該フィードフォワード制御ルー
プはアダテイプ・フィードフォワード制御(AFSC)
を構成し、 これによって該AkiC8は基本的にはセルフラーニン
グおよび自己同調系であり、測定不能な擾乱またはモデ
ルのエラーが存在してもつねにその最適状態に向かつて
制、復動作を行うことを特徴とするアダプティブ・モデ
リング制御システム。 2、  MA(n、 m)モデルが次の式で与えられ、
+b  −、(2,IJ mdtr″ /\    △ )゛ 0 X )〜(1) = u (+ −D ) ただし、(゛=モデル出力 や=1)、出、測定した化ツノ +I = Xの高次1hシ分 +++ = $〜′の、ゾり次微分 U=プロセス人力 D=真の遅延時II4] W−)′JSり屯した人力 八IA(n、■)モデルの公称パラメータセットΩ(徴
が2人のように冗畝鉦され。 ΩMA=(”1+82.”””+an、l)。、l)、
、−−−−、l〕、、、x(OLx′(0〕。 ・・・、ぐ(n−1)(υ11           
    (2,2)ただし+  ”I (+=1 +:
l!+””+11)=Xの係fC!l定峨1)l + 
(+=011 +・・・、Bl=〜■の係数5’:’u
ぐ”(0)+ (+ = 1 、2.・・・、1l−1
)=妾の1仄樽関わの初期(1グ であり、 PN(Ωh+h               (2,
3)ただし、”?J−公称公称−9−出パラメータA(
n、m)モデルの実際のバラメークのAilはその等イ
11正準状態から定義され、すなわち、Z=AZ+D〜
=           (2,41ここで、ΩMA 
= 〔シ4.シ2 ’ ””ν、 、z、(0)、 z
2(IJL・・・、 Z、(0) :](25) PこΩ献            (26)でるり゛ 
2+  (i=1.2.・・・、 n ) =状卯質数
シ、+ (1”” 1 + 2 r・・、j)=正準状
態式の係数定数 P = 、jiJ、出パラメータベクトルであること・
を!持弘゛とするアダプティブ・モデリング制御システ
ム。 乙 へ−(n、m、s)が次のかくれた連続微分方程式
モデルと結合した確率差の式で与えられ、すなわち。 くン(k)= φ、y(k−11+φ2 y (k−2
)+・・・・・・+φ。y (1(−IIl十F、w(
k−1)+・・−+p rlw(k−IT 1+θ、ε
(k−1)+θ2ε(k−2)+・・・・・+θε(k
−sl °(3,1)ここで、y(k)= y(kl+
ε(kン          (3,2)また、 φ−φ(a  ・・、alおよびF + ”’ E’ 
+ (a 1r ”’ r an r b orI  
  1  11 ・・・、b  l、i=1.2.・・・、IT馬(+1
訓+S)モデルの公称パラメータセットがΩ毘、として
定義され、すなわち、 Ω−−[al;’a2+”””+an+l)gl)1 
r”””rbm+θ1.θ2 ’ ”’・・・、θ、:
]  (5,4) 式(31)ないしく54)で用いた記号ンよ次のように
与えられ、 △ y=yのη、出出力 y=実際の出力変数 4v−遅延したプロセス人力、すなわち、u (t−J
))であり、5s(k月−J’、 11 (k−η)を
表わし・η=整数〔J)/Δ〕 と−実際の出力と31出出力の差 φ5.(i−1,2,・・・・・・−1)=差の式にお
け仝yの係数FIl””1+2+”””+++)””差
の式における1〜・の係数a+、(1=j12.”’・
・’+n)  ” Xの係数す、、(i=0.1.萌・
・、m) = wの係数II = Xの微分次数 rT] = Wの微分次数 S=εの微分次急 θ+ (+=1 r・・・・・・、S)=εの係数MB
 (n r m r s )モデルの実際のパラメータ
セットは式(36)の等化正準状態式から定義され、Z
 = AZ −1−IJw           (5
,5)ここで、”MB=(νI”2””””ν1.θ+
”2””””θi(5,6) 1)  c頬、3           (3,7)た
だし、P=実際の算出パラメータベクトルνHz(+=
1+2+・・・、I)=式(36)の状態式の係数定数 なお、状態変数の初期値Z、(o)、/?2(o)、”
”” r Z+、(o) 目、Ω余8に含捷れることを
特徴とするアダプティブ・モデリング制御システム。 4、 連続状態ダイナミック系が次のように力見られ、 ’5’  −’  7.s 式(41)の系から均一にサンプルされるディスクリー
トなモデルが次のように与えられ、y(k)=φ、y(
l<−1)十φ2y(k−21+、・・+φrlY(k
−11)+1!’、W(1(−1) +−+l’ W(
k−II) (4,2)φ+’:+および式(41)の
関係が次のように与えられ、 と定義し、ただし、 A、 U一式(41)の係数マトリクス++、、  =
マ) IJ クスII(7) i、 J i;目ノiX
。 gl  =マトリクスGのi番目の酸素Δ −積分微小
区間せたVよザンブリング間隔 (1)  n = 1の状態式の場合 φ1=111111′1−g1(44)(2)  n 
= 2の状態式の場合 φ+ !11 + + + 1122 1+’、 =g
1φ+ = ”+2”21  ”22”1.)  F2
=g2h、2−g、b+2(3)n=5の状態式の場合 φ1−flu ’l’112z−l’11351.”1
”g1φ2−−(△、1+Δ22 ト△ss)    
”2−(”12g2   g+”22)φ5=J)c 
(CII )             +(1+、、
g、 −H,II、、 )i+、 −g、△3+−’−
g2Δ21十g1Δ11(46) り/<シ、Det[)−平方マトIJクスの行列式%式
% である連続ダイナミック系の均一・す°ンプルされfc
 ティスクリードなモデルを特徴とするアダプティブ・
モデリング制御システム。 5、(1)  AI、(n、m)モデルおよび公称パラ
メータベクトルPNを求め、 (2)弐(2,1)のム(A(n、m)モデルを式(2
4)の状態表示に変換し、実際のパラメータベクトルP
を求め、 (3)予測ルーチンがらPN  の初期値を求め、つぎ
に対応する実際のパラメータP0を算出し、(4)  
P。で開始して9およびθ9(1))701勺をR1算
する手順を行い、yまたはθ9(t 、 )/θP、の
算出では式(2,1)の積分を行い、式(21)の積分
eよ2つの異なった方法で行うことができ、(1)1次
導関数のすべての値が?4)られる場合は、この積分を
周知の数値積分法によって1〕い、 (H)  1次導関数の値のすべて、゛またはその一1
部が得られない場合は、1次導関数を使用しない積分法
を行い、この積分法は、 (a)  MA(n 、m)モデルを式(4,1)の形
に変換し、(b)  pN。を使用して対応するpoを
37.出し、(c)  Pおよび式(4,4)〜(4,
6)を1史用してφ+ (+ ” 1 p 2 + ”
’ r n )およびF、(i=1,2.・・・、11
)を算出し、 ((+)  9(0)、 9(1)、 −,9(nl 
) (!: L テy(0)、 y(1)、 −。 y(n−1)およびつぎの式を使用し、9(k)= φ
19(k−1) +φ21;ン(k−2)−1−・・・
+φ1,1;Σ(IC−n)−l−1’、w(k−1)
 +F’2w(k−2)−+−=+l”nw(k−n)
(S、1) k=n、n+1+・・・、Nについて9(k) t !
l−+41 L、(5)  次の9°マトリクスを構成
し、ただし、rはPK、おける全パラメータ数でちり、
△     △ (6)  δI)=((Yo)T(Yo))−’((Y
oMY)   (5,3)p      p     
      pによってSPを61算し、ここで、 Y =[:(y(tl)、y(t2)、・・・・・・、
y(【。)〕(5,4)δY=(δy(t、) 、δy
(t21 、・・・・・・、δy(t、))δy(t、
)=y(z、) −y(t、)(7)δPが与えられた
許容範囲内にあるか否かをチェックし、そうであれば停
止し、 (8)そうでなければ、PoをP0+δPに16.き換
えてステップ(4)ないしく7)を繰り返えすことを特
徴とするアダプティブ・モデリング制御システム。 6 へ4n(n、m、sl モデルの次の結合された2
つの式においてパラメータのrltfiが行なわれ、す
なわち、 y(k)=φ1y(k−1)+φ2y (k−2) 十
・・・−1−φny(k−nしF、w(k−1) + 
−= 4−F w(k−nl−ト θ1 ε (1(−
1)−1−θ2ε(k−2)  十・・・→−θ ε(
k−s)十ε(k)      (6,2)この手順は
、 (1)式(61)を式(4,1)の形に変換し、(2)
Poとして示されるa、(i=1.2.=・、n)およ
び1) (+ = Or 1 +・・・、m)ならびに
θ、(i=1.2.・・・、s)の値について第1の予
測値を得、 (3)Poを使用し、式(43)を用いてマトリクス1
1およびOをilq、 t、、 (4)式(4,4)または(4,51またtよ(46)
を用いてθ+(+=1.2+・・・+”)およびF +
 (1”” 1 r 2 + ”’ r ” )を言1
vし、 (5) k = 1.2.・・・、Nについてε(10
を削算し、ただし、 ε(k)−y(k) −φ、y(k−1)  −・・・
・・・−φny(k−n)−J+”、w(1(−1) 
−−−−−−F、w(k−nl    (6,’r )
−θ1ε(k−1)−・・・・・・=θ6ε(k−s)
なお、ε(k)= 0 、 k≦0 (7) IIおよびΣをI1詩し、7hだし、(8)次
のδPf:gt禅し。 δP=−λIl=Σ         (68)(9)
Φ(1゛0+δP)をfll゛尊し、これがΦ(Po)
の許容差の中にあるか否かを調べ、その中にあれば停止
し、 0()そうでなければ、i)oをP0+δi’  K置
き換え、スデツプ(3)〜ステラフ亘9)を繰り返すこ
とを特徴とするアダプティブ・モデリング制御シスデム
。 7、 (1) JiえられたMA(n 、m)モデルを
他の侯補M9(n’、nlモデルに対して適切か否かを
テストし、このテストインデクスLD(1,,12)T
hよつぎの式で与えらtし、 ただし、P’ ! 71を11とし、■を12とした鳩
(+1゜ml−+n)モデルの最適パラメータ SS4シー与えられた”A(11,I2)モデルのPl
に対応した平方エラーの和 つぎに、力えられたMA(n、■)モデルのMA(11
′。 n()モデルに対する適切さをテストする基準によって
ID(n、m)がIJJ (1/ 、 +d)より十分
に小さいか否かを調べ、すなわちLD(n、m)(LL
)(11’、1山であれば、MA (n 1m )モデ
ルを適切なモデルとし、(2) (n 1+m+ + 
s 1)が(n2+m2+s2)より大きい場合、h4
−B (II 1+I+1+ r S + 1モデルに
対して八in (n 2111121 s2 )モデル
の適luJ性をテストし、■パ−比テストを行い、 J、=ムl、 (11,、m、 、 s、 )モデルの
平方エラーの和J2=Mfl(I2.m2. s2)モ
デルの平方エラーの和ν+ =PvlB(J 、I11
+ +51)モデルの自由度ν2−AIB(n、+m2
.s21モデルの自由度として、 を定義し、 2゛ 算出したfを1−分布表からのF居ν2−ν4.
ν、)と比較し、ただし、■パ。(シ2−シ4.シ1)
は次のように定義され、 Prob [I’ (J、”a〕= a %f (li
’。であればMB(112+ln2 、S 2 )はM
B (n + 1111.l s 、)モデルと比較す
る適当なモデルとしてR’I−8されることを特徴とす
るアダプティブ・モデリング制御システム。 8 識別されたN1A(2,0)モデルからのhlA(
1,o)の遅延および時定数の予測値が次の式で与えら
れ、 ゛ただし、Ill 、 、Ill 2−へIAC2,0
)モデルの等価時itxτ  −八1A(1,olモデ
ルVこおける時定数 1)(1) −八4A(1,u)モデルにおける等f曲
遅延時間 D”  = MA(2、o )モデルにおける識別され
た遅延時間 であることを特徴とするアダプテイブ・モデリング制御
システム。 9(1)次のような連#′51プロセスを;4え、式(
10,11において係数21 (1−1,2r ”’ 
r 91’−) p b H(i=0.1.・・・2口
])を一定とし7、aのみが高゛別すべきパラメータで
あるとし。 矩形の窓を使用して人出力データを扱い、いずれの時点
においても、パラメータ評価に利用できる入出力データ
のl (lts+の点があり。 a (i=1.2+=−、n)およびl)、 (i=0
.1、−・、m)の与えらitた値を使用して差の式を
形成し、△ y(k)=φ1y (1(1)十φ2 y (1<−2
) 十・・・+φny(k−n)+ F 1w (k 
 11−l−・・・・・・−1−Fw(k−u)ト11 (10,2) ただし、μは式(io、i)においてaから求めた一定
バイアスであり、 Y、 −[y(t、  、)、y(t、□l−1−1”
・・・・・・、y(tρ](10,3)W+ −(W(
tr−r ) 、W (L +  I +J l・・・
・・・2w(t、))  (10,4)δY、=[δy
(t、  、)、δy(tI−1十旬1””” lδy
(t、))]   (10,5)を51−義し、ただし
、 δy(甲−y(t、) −y(t、)      (1
0,61次にi=1からはじめて、O(t、−、/l、
)を次のようにδ1幻し、 イt(i、 、/l、)=鮨1−1−h”l−1’+δ
G(1,−h/l、)(10,7) ただし、  h=Int、 (IJ/Δ)      
(10,8)Ott、/l、)=t−でのデータを用い
たt ての介のイ直 項δd(t=、/l、)は以下のように与えられ。 その手順tま、 (+)  Y、 、W、を1.に設定し、(11)最新
の識別された結果からa、、(i=1.2゜・・・21
1)およびす、、(i=0.1+−、m)(7)値を割
り当て、 (Nu  最後に識別された値、すなわち介(’l−1
−h/r、−,) KQ0ノ(i(’i−e[IJ リ
当−c、(1■)パラメータ感度91.d を=+Ji
fル、ただし、 (10,11) (vD  次式をit :?I: L、0(tI−h/
l+)=介(N−+−h/H−+)十δ’a(11−h
/l+)(10,12) (Vl)  iを1だけ進めてステップ(iii)金繰
り返えし。 (2)考慮するプロセスモデルはへ4n(n、m、s)
モデルであり、すなわち、 (10,13) 9=φ+ y (1(−旬+φ2y(k−2)+・・・
・・佳φny(k−n)−t−F’、w(k−1) 十
F2w(k−2) +−曲+LL’、wO<−tl)+
θ1ε(1(−1)十v2ε(k−2)+・・・・・・
→−θ−(k−3)+tlただしφ1−φIに+11a
21”・・・’1an)およびII’、 =1”、 (
bo、 、、、 。 bIT、 r a + + ””” I a )ミニ一
定負荷擾乱  ξ=システム白色雑音J、、= (lか
らイ()られた一定バイアス式(io3)および(10
,4)のようにY・および! 〜■1を定義すると、その手111i’iは次のように
なり、(+)  Y、お上び〜■1の8璧なデータ懇を
設定し、(!i)  ’a0=介(t、−、−h/l、
−1) k 割す当−c、(10,16) k= t  −1−1−n 、 L、 −1+n4−1
 、・・・・・・、t1 をバl:J’?、し、 (v)  θ’J(d)10Q2tiitJ*ニジ、(
vl)次式に1−)−C60(t 、−1/l 、 r
 t it )’I L、(V+l Q(t、−h/1
.)J]゛(t、= 、/l、−、)l&(t、−、/
l、)(10,19) を削q、シ、 (Vii+ステップ(iii)から(viを介”l−h
/甲が収束する寸で数回繰り返えし、 (!Xl  iを1だけ進めてステップ(1)から繰り
返えずことを特徴とするアダプティブ・モデリング制御
システム。 10、  ディジタルPIJJ制御アルゴリズムが次の
ように与えられ、 Qnfよ次式で31算され、 +”’n ’n−1) aIll D十△ ただし、Q−ダミー変数 Q、、−1=前の時点のQの値 Qn=現時点のQの値 傘のない数値は式11.2で使用し7、中を伺した数値
は式11.3で使用する。 11、  使用する直交特性インデクスが次のように与
えられ、 これによって得られた同調関係は、 (1)l’iコントローラ KCKI)  =  0.65 5  (IJ/T  
)   ’°658         (122)’I
’l/ τ=1211 (JJ/ r )”62(12
,3)(2) P I J)コントローラ ■ぐ、に、   =0.975  (Dir)−〇・5
72            <  12.4 >1゛
1/τ= 1.211 (L)/T ) 0°487 
     (12,5)IllD/、 = (1)/r
 ) /(2,092−1−1,449(Dir ) 
)(12,6) ただし、Kc=比例制御定数 Kp−プロセス利得 LJ゛、 ==積分時間 ′1゛ゎ=微分時間 τ−近似J〜IA(1,0)モデルの時5.d数り一近
似MA(1,o)モデルの時間遅延であることを7It
徴とするアダプティブ・化プリング制御システム。 12、  Ill、 %l12を過減衰した第2次プロ
セスの時定数とし、1)(21,2第2次プロセスの時
間遅延とすると、つぎのような時定数および時間遅延を
有する等価な(最小自乗法において)第1次プロセスが
あり、 ただし、I) =等価1次プロセスの時間遅延τ=等価
1次プロセスの時定数 これによって、これらの式(11,2,11,3,12
,2゜12.5.および12.4.12.5.12.(
S )および第1表を含む既存の同調関係を使用してP
ID制御装(6を同調さぜることができることを4Y徴
とするアダプティブ・モデリング制御システム。 13、  t、を現在の時点、介(t、−]−)/l、
lを1.−までのデータによるt、−Dにおける識別さ
れた負荷Jp乱とし、 (1)  Qの0次アプローチとしてフィードフォワー
ド制御入力が次のように力えられ、ただし、 bo=A
4A(r+、m)モデルにおける〜Vの係数 ” h = MA(n +n+)モデルにおけるyの係
数9D = yの所望のセットボ・インド1(□−イ省
分囚数= J(c/i’Iλ=0々いし1の範囲の同調
定数 したがって全制御人力L+(t)、rjl、(2)  
Qのリード/ラグ・アグローテとしてQ(t、/l、)
の算出値が次のように与えられ、フィードフォワード制
御が次のように与えられ、 したがって全制御入力は次のようになり、であることを
特徴とするアダプティブ・モデリング制御システム。
[Claims] 1. In an adaptive modeling control system CAMC8) that performs modeling, identification, and adaptive control operations that can be performed in a closed loop, the IVjcs has an adaptive modeling system (AMS) as a core part, and the AMS There are two main algorithms, the Modeling Identification Algorithm (MIA)
and a disturbance identification algorithm (I), the two algorithms model the process dynamics and use dynamic data to identify unmeasurable load disturbances, the dynamic data required from closed-loop operation. Occurred. AMC8 is configured into two loops, the outer loop A (
The algorithm (Al"BC) works in a batch process, using the transient response caused by changes in the operating level to obtain an updated model by the MIA, and then tuning the PID controller based on this new model. , forms an adaptive feedback control loop (API: Ic), and inner loop B (A
I"S) operates in real time to identify and compensate for model errors and external load disturbances in a feedforward manner by real-time operation, and the feedforward control loop is adapted to adapt feedforward control (AFSC).
As a result, the AkiC8 is essentially a self-learning and self-tuning system, and is capable of constantly controlling and returning to its optimal state even in the presence of unmeasurable disturbances or model errors. Features an adaptive modeling control system. 2. The MA(n, m) model is given by the following equation,
+b −, (2, IJ mdtr″ /\ △ )゛ 0 Higher-order 1h +++ = $~', second-order differential U = process force D = true delay time II4] W-)' Nominal parameter set of the JS-reduced force 8 IA (n, ■) model Ω (The signs are redundant like two people. ΩMA=("1+82."""+an, l)., l),
, -----, l],,,x(OLx'(0). ...,gu(n-1)(υ11
(2, 2) However, + “I (+=1 +:
l! +””+11)=X’s relation fC! l constant value 1) l +
(+=011 +..., Bl=~■ coefficient 5':'u
"(0) + (+ = 1, 2..., 1l-1
) = Initial stage of the concubine's involvement (1g, PN(Ωh+h (2,
3) However, “?J-nominal-9-output parameter A(
n, m) The actual parameter Ail of the model is defined from its equi-11 canonical states, i.e. Z=AZ+D~
= (2,41 where ΩMA
= [C4. 2' ””ν, , z, (0), z
2 (IJL..., Z, (0) :] (25) P
2+ (i=1.2..., n) = state mass number shi, + (1"" 1 + 2 r..., j) = coefficient constant of canonical state equation P = , jiJ, output parameter Being a vector
of! A sustainable adaptive modeling control system. (n, m, s) is given by the probability difference formula combined with the following hidden continuous differential equation model, ie. Kun (k) = φ, y (k-11+φ2 y (k-2
)+・・・・・・+φ. y (1(-IIl10F, w(
k-1)+...-+p rlw(k-IT 1+θ, ε
(k-1)+θ2ε(k-2)+...+θε(k
−sl °(3,1) where y(k)= y(kl+
ε(kn (3,2) Also, φ−φ(a..., al and F + ”'E'
+ (a 1r ”' r an r b orI
1 11..., b l, i=1.2. ..., IT horse (+1
The nominal parameter set of the model is defined as Ωbi, i.e. Ω−-[al;'a2+”””+an+l)gl)1
r"""rbm+θ1.θ2 '"'..., θ,:
] (5, 4) The symbols used in equations (31) to 54) are given as follows, △ y = η of y, output output y = actual output variable 4v - delayed process power, i.e. , u (t-J
)), 5s (k months - J', 11 (k - η), η = integer [J) / Δ] and - the difference between the actual output and the 31 output output φ5. (i-1, 2,...-1) = Coefficient of y in the difference equation FIl""1+2+""""+++)""Coefficient a+ of 1 to ・ in the difference equation, (1 =j12.”'・
・'+n) ” Coefficient of X, (i=0.1.Moe・
・, m) = coefficient II of w = differential order rT of
(n r m r s ) The actual parameter set of the model is defined from the equalized canonical state equation in equation (36), and Z
= AZ -1-IJw (5
, 5) Here, “MB=(νI”2””””ν1.θ+
"2""""θi (5, 6) 1) c cheek, 3 (3, 7) However, P = actual calculated parameter vector νHz (+ =
1+2+..., I)=coefficient constant of the state equation of equation (36) Note that the initial value of the state variable Z, (o), /? 2(o),”
An adaptive modeling control system characterized in that r Z+, (o), and Ω are included in 8. 4. The continuous state dynamic system can be seen as follows, '5'-' 7. s A discrete model uniformly sampled from the system of equation (41) is given as follows, and y(k) = φ, y(
l<-1) 1φ2y(k-21+,...+φrlY(k
-11)+1! ', W(1(-1) +-+l' W(
k-II) (4,2)φ+':+ and the relationship in equation (41) are given as follows, and defined as, where A, the coefficient matrix of U set (41) ++, , =
Ma) IJ Cus II (7) i, J i; eyes iX
. gl = i-th oxygen Δ of matrix G - V with integral minute interval Zumbling interval (1) For the state equation of n = 1, φ1 = 111111'1 - g1 (44) (2) n
In the case of the state equation = 2, φ+! 11 + + + 1122 1+', =g
1φ+ = “+2”21 “22”1. ) F2
=g2h, 2-g, b+2 (3) In the case of the state equation where n=5, φ1-flu 'l'112z-l'11351. ”1
”g1φ2−-(△, 1+Δ22 t△ss)
"2-("12g2 g+"22)φ5=J)c
(CII) +(1+,,
g, -H,II,, )i+, -g, △3+-'-
g2Δ210g1Δ11(46) ri/<shi, Det[)-determinant of square matrix
Adaptive model featuring a tis-creed model.
Modeling control system. 5. (1) Find AI, (n, m) model and nominal parameter vector PN, (2) Expression (2,
4) Convert it to the state display and calculate the actual parameter vector P
(3) Find the initial value of PN using the prediction routine, then calculate the corresponding actual parameter P0, (4)
P. 9 and θ9(1))701 is calculated by R1, and in calculating y or θ9(t, )/θP, the equation (2,1) is integrated, and the equation (21) is calculated. The integral e can be done in two different ways: (1) What are all the values of the first derivative? 4) If so, calculate this integral by well-known numerical integration methods, and (H) calculate all or any of the values of the first derivative.
If the part cannot be obtained, an integration method that does not use the first derivative is performed, and this integration method consists of (a) converting the MA(n, m) model into the form of equation (4, 1), and (b ) pN. The corresponding po using 37. (c) P and formulas (4,4) to (4,
6) for one history to obtain φ+ (+ ” 1 p 2 + ”
' r n ) and F, (i=1, 2..., 11
), and ((+) 9(0), 9(1), −,9(nl
) (!: L ty(0), y(1), −. Using y(n-1) and the following formula, 9(k) = φ
19(k-1) +φ21;n(k-2)-1-...
+φ1,1; Σ(IC-n)-l-1', w(k-1)
+F'2w(k-2)-+-=+l"nw(k-n)
(S, 1) k=n, n+1+..., 9(k) t for N!
l−+41 L, (5) Construct the following 9° matrix, where r is the total number of parameters in PK,
△ △ (6) δI)=((Yo)T(Yo))−'((Y
oMY) (5,3) p p
Calculate SP by 61 by p, where Y = [: (y(tl), y(t2), ......,
y([.)](5,4)δY=(δy(t,),δy
(t21 ,..., δy(t,)) δy(t,
)=y(z,) −y(t,) (7) Check if δP is within the given tolerance, if so, stop, (8) Otherwise, set Po 16. to P0+δP. An adaptive modeling control system characterized by repeating steps (4) to 7). 6 to 4n(n, m, sl model's next combined 2
rltfi of the parameters is performed in one equation, i.e. y(k)=φ1y(k-1)+φ2y(k-2) 1...-1-φny(k-n then F, w(k-1) +
−= 4−F w(k−nl−t θ1 ε (1(−
1)-1-θ2ε(k-2) 10...→-θ ε(
k-s) 1ε(k) (6,2) This procedure is as follows: (1) Convert equation (61) to the form of equation (4, 1), and (2)
a, (i=1.2.=··, n) and 1) (+ = Or 1 +···, m) and θ, (i=1·2···, s) denoted as Po Obtain a first predicted value for the value, (3) Using Po, matrix 1 using equation (43)
1 and O as ilq, t,, (4) Equation (4,4) or (4,51 or t (46)
using θ+(+=1.2+...+") and F+
(1”” 1 r 2 + ”' r ”) 1
v, (5) k = 1.2. ..., ε(10
, where ε(k)−y(k) −φ, y(k−1) −...
...-φny(k-n)-J+", w(1(-1)
-------F, w(k-nl (6,'r)
−θ1ε(k−1)−・・・・・・=θ6ε(k−s)
In addition, ε(k)=0, k≦0 (7) I1 verse of II and Σ, 7h, (8) next δPf: gt meditation. δP=-λIl=Σ (68) (9)
Φ(1゛0+δP) is fully respected, which is Φ(Po)
Check whether it is within the tolerance of , and if it is within the range, stop, and if not, i) Replace o with P0 + δi' K and repeat steps (3) to Stellaf Wataru 9). An adaptive modeling control system featuring: 7. (1) Test whether the obtained MA(n, m) model is appropriate for another candidate M9(n', nl model), and use this test index LD(1,,12)T
h is given by the following formula, where P'! Optimal parameters of the pigeon (+1゜ml-+n) model with 71 set to 11 and ■ set to 12
The sum of squared errors corresponding to , then MA(11
'. We check whether ID(n, m) is sufficiently smaller than IJJ (1/ , +d) by the criterion to test the suitability for the n() model, i.e. LD(n, m)(LL
)(11', if there is one mountain, the MA (n 1m ) model is the appropriate model, and (2) (n 1+m+ +
If s 1) is greater than (n2+m2+s2), h4
-B (II 1 + I + 1 + r S + 1 model to test the suitability of the 8 in (n 2111121 s2) model, ■ par-ratio test, J, = Mul, (11,, m, , s, ) Sum of squared errors of the model J2 = Mfl(I2.m2.s2) Sum of squared errors of the model ν+ = PvlB(J, I11
+ +51) Degree of freedom of model ν2-AIB(n, +m2
.. As the degrees of freedom of the s21 model, we define:
ν,), but ■Pa. (C2-C4.C1)
is defined as follows, Prob [I' (J, "a"] = a %f (li
'. Then MB(112+ln2, S 2 ) is M
An adaptive modeling control system characterized in that R'I-8 is used as a suitable model for comparison with the B(n+1111.ls,) model. 8 hlA( from the identified N1A(2,0) model
1,o) is given by the following equation, where Ill , , Ill 2- to IAC2,0
) Equivalent time of the model itxτ -81A (1, ol model V time constant 1) (1) -84A (1, u) Equivalent time delay time D'' in the model = MA (2, o) in the model An adaptive modeling control system characterized in that the identified delay time is
10, 11, coefficient 21 (1-1, 2r ”'
Assume that r 91'-) p b H (i=0.1...2 ports]) is constant7, and a is the only parameter whose height should be distinguished. We handle human output data using a rectangular window, and at any point in time, there are l (lts+ points) of input and output data that can be used for parameter evaluation. a (i = 1.2 + = -, n) and l ), (i=0
.. Form the difference equation using the given values of 1, -., m), △ y(k) = φ1y (1 (1) + φ2 y (1<-2
) 10...+φny(k-n)+F 1w (k
11-l-...-1-Fw(k-u)to11 (10,2) However, μ is the constant bias obtained from a in equation (io, i), and Y, -[ y(t, ,), y(t, □l-1-1"
......,y(tρ](10,3)W+ -(W(
tr-r), W (L + I + J l...
...2w(t,)) (10,4)δY, = [δy
(t, ,), δy(tI-1 Dec1””” lδy
(t,))] (10,5), where δy(A−y(t,) −y(t,) (1
0,61 Next, starting from i=1, O(t, -, /l,
) as follows by δ1, it(i, , /l,)=Sushi1-1-h"l-1'+δ
G(1,-h/l,)(10,7) where h=Int, (IJ/Δ)
Using the data at (10,8) Ott, /l, ) = t-, the direct term δd (t =, /l,) in t is given as follows. The procedure t, (+)Y, ,W, is 1. (11) From the latest identified result a, , (i=1.2°...21
1) and S, , (i=0.1+-, m) (7) Assign the value (Nu to the last identified value, i.e., through ('l-1
-h/r, -,) KQ0ノ(i('ie-e[IJ ri-c, (1■) parameter sensitivity 91.d=+Ji
f le, however, (10,11) (vD it :?I: L,0(tI-h/
l+)=interval (N-+-h/H-+) 10 δ'a (11-h
/l+)(10,12) (Vl) Advance i by 1 and repeat step (iii) gold. (2) The process model to be considered is 4n (n, m, s)
model, i.e., (10, 13) 9=φ+y (1(-jun+φ2y(k-2)+...
・・佳φny(k-n)-t-F', w(k-1) 10F2w(k-2) +-song+LL', wO<-tl)+
θ1ε(1(-1)v2ε(k-2)+...
→−θ−(k−3)+tl However, +11a for φ1−φI
21"...'1an) and II', =1", (
bo, ,,,. bIT, r a + + “”” I a) Mini constant load disturbance ξ = system white noise J,, = (constant bias equation (io3) taken from l) and (10
,4) as in Y. and! When ~■1 is defined, the move 111i'i becomes as follows, (+) Y, and ~■1 are set as 8 perfect data groups, and (!i) 'a0=interval (t ,-,-h/l,
-1) k allocation -c, (10,16) k= t -1-1-n, L, -1+n4-1
,..., t1: J'? , (v) θ'J (d) 10Q2tiitJ*niji, (
vl) In the following formula, 1-)-C60(t, -1/l, r
t it )'I L, (V+l Q(t, -h/1
.. )J]゛(t,= ,/l,-,)l&(t,-,/
l, )(10,19) Delete q, shi, (Vii + step (iii) to (vi through "l-h"
/ An adaptive modeling control system characterized by repeating several times until the convergence of (!Xl i by 1 and repeating from step (1). It is given as follows, and Qnf is calculated by 31 using the following formula, +”'n 'n-1) aIll D 10△ Where, Q - dummy variable Q,, -1 = value of Q at the previous time Qn = The current value of Q without an umbrella is used in Equation 11.27, and the value inside is used in Equation 11.3. 11. The orthogonal characteristic index to be used is given as follows, and thereby The obtained tuning relationship is (1) l'i controller KCKI) = 0.65 5 (IJ/T
) '°658 (122)'I
'l/τ=1211 (JJ/r)"62(12
,3)(2) P I J) Controller■gu,ni, =0.975 (Dir)-〇・5
72 < 12.4 > 1゛1/τ= 1.211 (L)/T) 0°487
(12,5)IllD/, = (1)/r
) /(2,092-1-1,449(Dir)
)(12,6) However, Kc=proportional control constant Kp-process gain LJ゛, ==integral time'1゛ゎ=differential time τ-approximate J~IA (1,0) model5. 7It is the time delay of the d-arithmetic approximation MA (1, o) model.
Features an adaptive pulling control system. Let 12, Ill, %l12 be the time constant of the overdamped secondary process, and 1)(21,2 be the time delay of the secondary process, then the equivalent (minimum In the square law) there is a first-order process, where I) = time delay of the equivalent first-order process τ = time constant of the equivalent first-order process This gives these equations (11, 2, 11, 3, 12
, 2゜12.5. and 12.4.12.5.12. (
S ) and P using the existing tuning relations including Table 1
ID control device (an adaptive modeling control system whose 4Y feature is that 6 can be tuned. 13. t is the current time, t is (t, -] -)/l,
l to 1. Assuming that the identified load Jp disturbance at t and -D is based on the data up to -, (1) as a zero-order approach of Q, the feedforward control input is input as follows, where bo=A
4 Coefficient of ~V in A(r+,m) model 9D = Coefficient of y in MA(n + n+) model Iλ=tuning constant in the range from 0 to 1, therefore total control force L+(t), rjl, (2)
Q as lead/lag agrote of Q(t,/l,)
An adaptive modeling control system characterized in that the calculated value of is given as follows, the feedforward control is given as follows, and therefore the total control input is as follows.
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