KR100970539B1 - 최적 지령 작성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 요소를 갖는 제어 대상을 진동없이 또한 지령에 대하여 지연을 가능한 한 작게 하도록, 서보 제어부에 입력하는 지령을 가공하는 최적 지령을 작성하는 장치에 관한 것이다. 지령을 입력하여, 제어 대상이 원하는 동작을 실현하도록 지령을 가공하고, 최적 지령값을 서보 제어 장치에 출력하는, 최적 지령 작성 장치에 있어서, 지령에 대하여 N차의 필터 처리를 실시하고, 또 해당 필터 처리가 실시된 지령의 1계 미분으로부터 N-1계 미분까지의 값을 산출하는 N차 필터 처리부(1)와, N차 필터 처리부(1)의 출력에 게인을 곱한 값을 가산하는 사칙 연산부(2)를 구비한다.

Description

최적 지령 작성 장치{OPTIMAL INSTRUCTION CREATION DEVICE}

본 발명은 공작기나 산업용 로보트 등의 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 진동 요소를 가지는 제어 대상을, 진동없이, 또, 지령에 대해 지연을 가능한 한 작게 하도록 동작시키는 것을 목적으로, 서보 제어부에 입력하는 지령을 가공하는 최적 지령 작성 장치에 관한 것이다.

종래, 지령 추종 특성과 외란 응답 특성 양쪽 모두를 개선하는 방법으로서, 각종의 2 자유도 제어가 제안되어 있지만, 지령 추종 특성과 외란 응답 특성을 독립적으로 간단하게 설계할 수 있는 방법으로서 일본 특허공고 평7-21724호 공보에 개시되어 있다.

이 방법에서는, 종래의 피드백 제어계에 덧붙여, 피제어 대상을 모의(模擬)한 피제어 대상 모의 회로에 피드백계가 구성되고, 이 피제어 대상 모의 회로에 입력하는 모의 입력 신호와 피제어 대상 모의 회로로부터 얻어지는 모의 출력 신호를 이용하여, 피제어 대상에 대해서 2 자유도 제어계가 구성되게 된다고 기재되어 있다.

도 3은 종래의 방법을 설명하는 도면이다. 도면 중에서, 참조 번호 31은 모의 피드백 제어 장치이며, 여기서, 피드 포워드(feed forward)부의 계산을 행한다. 32는 모의 보상 회로이며, 지령 x_R과 피제어 대상 모의 회로로부터 출력되는 상태량 x_M의 편차ε_M을 입력하여, 피제어 대상 모의 회로에 입력하는 모의 입력 신호 신호 v_R을 계산한다. 33은 피제어 대상 모의 회로이며, 35의 피제어 대상을 모델화한 것이다. 34는 피드백계의 보상 회로이며, x_M과 피제어 대상의 상태량 x의 편차 ε을 입력하여 제어 입력 신호 vε을 출력한다. vε과 v_R을 가산하여, 최종적인 제어 입력 신호 v를 산출한다.

그러나, 상기 종래의 서보 제어 방법에서는, 이하에 나타내는 4개의 문제가 있었다.

(1) 모의 피드백 제어 장치 내에서, 피제어 대상의 모델의 계산과 모의 보상 회로 내에서의 연산을 필요로 하기 때문에, 매우 연산량이 많아, 연산 시간이 걸리므로, 제어 샘플링 주기를 짧게 하지 못하고, 결과적으로 제어 성능이 악화된다고 하는 문제가 있었다.

(2) 또, 모의 피드백 제어 장치에서는, 피드백 제어를 행하기 위해, 지령 x_R에 대해서, x_M은 반드시 늦어지게 된다. 게다가, 피드백 제어부에서도 x_M에 대해서 x는 늦어지기 때문에, 원래의 지령 x_R에 대해서, 피제어 대상의 동작 x는, 크게 늦어지게 된다고 하는 문제가 있었다.

(3) 또, 모의 피드백 제어 장치에서 피제어 대상 모의 회로를 사용하기 위해, 피제어 대상 모의 회로에서 사용하는 파라미터가 필요하기 때문에, 입력하는 파라미터가 많아져, 많은 메모리를 가질 필요가 있다고 하는 문제가 있었다.

(4) 또, 모의 피드백 제어 장치 내의 모의 보상 회로에서는, 피드백 제어를 행하기 위해, 게인의 결정이나 조정이 필요하기 때문에, 이 방법을, 누구라도, 간단하게는 구축하여 사용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 4개의 과제를 동시에 해결하는 최적 지령 작성 장치를 제공하는 것이다.

상기 문제를 해결하기 위해, 제 1의 발명의 최적 지령 작성 장치는, 지령을 입력하여, 제어 대상이 원하는 동작을 실현하도록 지령을 가공하여, 최적 지령값을 서보 제어 장치에 출력하는, 최적 지령 작성 장치에 있어서, 상기 지령에 대해서 N차(N은 2 이상의 정수)의 필터 처리를 실시하고, 또한, 해당 필터 처리가 실시된 지령의 1계 미분으로부터 (N-1)계 미분까지의 값을 산출하는 N차 필터 처리부와, 해당 N차 필터 처리부의 출력에 게인을 곱한 값을 가산하는 사칙 연산부를 구비하고, 상기 N은, 상기 제어 대상을 라플라스(Laplace) 연산자를 이용하여 표현한 전달 함수 형식으로 정의되는 근사 모델의 전달 함수의 분모의 차수에서, 상기 지령의 차수를 감산한 값 이상의 값인 것을 특징으로 하는 것이며, 또, 제 2의 발명의 최적 지령 작성 장치는, 지령을 입력하여, 제어 대상이 원하는 동작을 실현하도록 지령을 가공하여, 최적 지령값을 서보 제어 장치에 출력하는, 최적 지령 작성 장치에 있어서, 상기 지령에 대해서 N차(N은 2 이상의 정수)의 필터 처리를 실시하고, 또, 해당 필터 처리가 실시된 지령의 1계 미분으로부터 (N-1)계 미분까지의 값을 산출하는 N차 필터 처리부와, 해당 N차 필터 처리부의 출력에 게인을 곱한 값을 가산하는 사칙 연산부와, 해당 사칙 연산부로부터 출력된 각각의 변수에 대해, M차(M은 1 이상의 정수)의 필터 처리를 하는 M차 필터 처리부를 구비하고, 상기 N은, 상기 제어 대상을 라플라스 연산자를 이용하여 표현한 전달 함수 형식으로 정의되는 근사 모델의 전달 함수의 분모의 차수에서, 상기 지령의 차수를 감산한 값 이상의 값인 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 제 3의 발명의 최적 지령 작성 장치는, 지령을 입력하여, 제어 대상이 원하는 동작을 실현하도록 지령을 가공하여, 최적 지령값을 서보 제어 장치에 출력하는, 최적 지령 작성 장치에 있어서, 상기 지령에 대해서 N차(N은 2 이상의 정수)의 필터 처리를 실시하고, 또, 해당 필터 처리가 실시된 지령의 1계 미분으로부터 L계 미분(L은 1 이상의 정수)까지의 값을 산출하는 N차 필터 처리부와, 해당 N차 필터 처리부의 출력인, 상기 1계 미분으로부터 L계 미분의 값 각각에 게인을 곱한 후, 그들 모두를 서로 더하는 사칙 연산부를 구비하고, 상기 L은, 상기 제어 대상을 라플라스 연산자를 이용하여 표현한 전달 함수 형식으로 정의되는 근사 모델의 전달 함수의 분모의 차수이며, 상기 N은, 상기 L로부터 상기 지령의 차수를 감산한 값 이상의 값인 것을 특징으로 하는 것이다.

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또, 제 4의 발명의 최적 지령 작성 장치는, 상기 N차의 필터로서는, 순회형 필터 혹은 비순회형 필터를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 제 5의 발명의 최적 지령 작성 장치는, 상기 최적 지령값은, 위치 지령, 속도 지령, 가속도 지령, 토크(torque) 지령 중 어느 하나, 혹은, 그 조합인 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1일의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제 2의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 종래의 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 제 3의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제 3의 구성의 사칙 연산부의 처리를 나타내는 블록도이다.

본 발명의 제 1의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1에 있어서, 참조 번호 1은 지령을 N차의 필터 처리하는 N차 필터 처리부, 2는 N차 필터 처리부의 출력인 각 변수에, 게인을 곱하여 서로 더하는 처리를 실시하는 사칙 연산부이다. 사칙 연산부(2)의 출력이 최적 지령값이다. 4는 서보 제어부, 5는 제어 대상, 10은 최적 지령 작성 장치이다. 지금 설명하는 실시예에서는, 최적 지령값으로서 위치 지령 Xref, 속도 지령 Vref, 토크 지령값 Tref를 출력하는 것으로 한다.

또, 본 실시예에서 제어 대상은 2 관성계로 한다. 2 관성계의 제어 대상의 모터 위치 Xm으로부터 부하 위치 XL까지의 전달 함수는 식 (1)과 같이 된다.

각 기호의 의미는, J1 : 모터 관성, J2 : 부하 관성, K2 : 스프링 정수, D2 : 점성 계수, S : 라플라스(laplace) 연산자이다.

여기서, 일반적으로 D2의 값은 매우 작아, 무시할 수 있는 것이 많다. 따라서, 제 1 실시예에서는 D2 = 0으로서 설명하고, 제 2 실시예에서 D2까지 포함한 방법을 나타낸다.

D2 = 0으로 했을 때, 식 (1)은 식 (2)와 같이 고쳐 쓸 수 있다.

이 때, 부하 위치 XL를 실현하기 위해서는 모터의 위치 Xref, 속도 Vref, 모터에 부여하는 토크 지령 Tref는 각각, 식 (3), 식 (4), 식 (5)와 같이 된다.

여기서, XL^(a)는 변수 XL의 a계 미분을 나타내는 것으로 한다.

따라서, 2 관성계의 제어 대상의 경우, 부하 위치 XL의 4계 미분까지의 값이 있으면, 후는 K2나 J2로 이루어지는 계수를 곱하여, 서로 더하는 것만으로, 최적인 모터의 동작을 실현하는 모터의 위치 Xref, 속도 Vref, 모터에 부여하는 토크 지령 Tref를 계산할 수 있게 된다.

이하에 구체적으로, N차 필터 처리부(1)의 처리를 설명한다. 여기서, N차 필터는, 부여된 지령을, 최적 지령값을 요구할 때에 필요한 회수(回數)의 미분이 실현 가능한 지령으로 변환하기 위한 것이기 때문에, 차수 N은, 그 조건을 만족하도록 결정해주면 된다.

본 실시예에서는, 제어 대상(5)이 2 관성계이기 때문에, 최적 지령값을 구하기 위해서는, 부여된 지령을, 4계 미분 가능한 지령으로 변환하는 것이 필요하다. 따라서, 지령이 미분할 수 없는(예를 들면, 스텝 지령) 것이었을 경우에도 대응할 수 있기 위해서는, 필터 차수 N은 4차 이상 필요하지만, 지금은, 지령을 원활하게 하는 이유로, N을 5차로 했을 때의 예를 설명한다.

5차의 필터를 전달 함수의 형태로 표현하면 식 (6)과 같이 표현할 수 있다. 여기서, X_R은 필터 처리 전의 변수, XL은 X_R을 필터 처리한 후의 변수를 나타내며, XL이, 제어 대상의 부하 위치가 되도록 최적 지령값을 작성한다.

식 (6) 중, K0∼K4까지는 임의의 값으로 결정해도 되지만, 예를 들면, 필터의 주파수 λ를 이용하여, 식 (7)의 항등식을 푸는 것에 의해 구할 수 있다.

식 (6)을 상태 방정식의 형태로 표현하면 식 (8)과 같이 된다.

식 (8)을 샘플링 주기 Ts 마다의 차분 방정식(k번째의 변수로부터 k+1번째의 변수를 구하는 식)으로 고쳐 쓰면 식 (9)와 같이 된다.

여기에서는, 간단하게 하기 위해 단순하게 오일러(Euler) 1차 근사를 이용하여 차분 방정식을 도출하였지만, 계산 정밀도를 향상시킬 목적 등으로, 다른 이산화(discrete) 방법을 이용해도 된다. 그 경우, 행렬의 각 요소의 값은 식 (9)의 것과는 다른 값이 된다.

여기서, XL⁽¹⁾(k+1), XL⁽²⁾(k+1), XL⁽³⁾(k+1), XL⁽⁴⁾(k+1)은, XL(k+1)의 각각 1계 미분으로부터 4계 미분까지의 값이다. 이와 같이 식 (9)을 실행함으로써 자동적으로, XL(k+1)의 1계 미분으로부터 4계 미분까지의 값도 구해진다.

따라서, 5차 필터 처리 내부에서는, 입력된 지령 X_R(k)를 사용하여, 식 (9)의 계산을 순서대로 실시하는 것만으로 좋다.

다만, 연산하는 계산기의 계산 정밀도에 문제가 있어, 위치 편차 등이 발생하는 경우는, 필터 처리 후의 변수 XL(k)의 1계 미분값으로부터 N계 미분값까지의 계산 방법으로서, 미분의 근사를 N회 반복하는 처리를 행해도 된다.

예를 들면, 미분을, 차분을 이용하여 근사한 경우는 식 (10)과 같이 된다. 여기에서는, 식 (9)와 구별하기 위해, 1계 미분값로부터 N계 미분값까지를, 각각 XL2⁽¹⁾(k), XL2⁽²⁾(k), ···, XL2^(N)(k)라고 하는 기호로 나타낸다.

이와 같이 계산하면, 계산 오차가 있었던 경우도, 위치 편차의 문제는 해소된다.

다음에, 사칙 연산부(2)에서의 처리를 설명한다.

여기에서는, 구해진 XL(k+1), XL⁽¹⁾(k+1), XL⁽²⁾(k+1), XL⁽³⁾(k+1), XL⁽⁴⁾(k+1)를 이용하여, 식 (3)∼식 (5)에 의해, 최적 지령값 Xref, Vref, Tref를 구하면 된다.

이상이 제 1 실시예의 설명이다.

다음에, 제 2 실시예의 방법을 설명한다.

D2 = 0이 아닌 경우, 식 (3)∼식 (5)는 식 (11) ∼ 식 (13)과 같이 된다.

식 (11)∼식 (13)으로부터 알 수 있는 바와 같이, { }안은 제 1 실시예의 식 과 같게 단순한 사칙 연산으로 계산된다. 따라서, 5차 필터가 처리를 실시한 후에, 사칙 연산을 행하면 계산할 수 있다.

여기서, D2 = 0이 아닌 경우는, { }내에서 계산된 결과에, 청구항 2에 기재하는 바와 같이 다시 M차의 필터 처리를 실시할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 식 (11)∼식 (13)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 1차의 필터 처리를 실시하게 된다. 1차의 필터로서는, 식 (14)에 나타내는 바와 같이, D2와 K2로 이루어지는 1차의 필터의 형태가 된다. (P: 필터 처리 전의 값, Q: 필터 처리 후의 값)

여기에서도 식 (14)를 오일러 1차 근사하여 차분 방정식의 형태로 기술하면 식 (15)와 같이 된다.

이와 같이 D2 = O이 아닌 경우도, 제 1 실시예와 마찬가지로 5차의 필터 처리를 실시한 후, 식 (11)∼식 (13)의 계산을 실행하면, Xref, Vref, Tref를 계산할 수 있다.

이상이 제 2 실시예의 설명이다.

다음에, 제 ３ 실시예를 도 4에 기초하여 설명한다.

도 4는 제 1 실시예를 설명하는 도 1과 1개소만 차이가 있고, N차 필터 처리된 변수의, 1계 미분으로부터 N-1계 미분을 구하는 것이 아니라, 새롭게, L이라고 하는 변수를 정의하여, 1계 미분으로부터 L계 미분까지 구하고, 이것을, 사칙 연산부(2)에 입력하는 구성이다. 여기서, 변수 L의 값은, 제어 대상을 근사하는 모델의 차수에 상당하도록 설정한다.

예를 들면, 2 관성계의 제어 대상에 대해서, 최적 지령을 작성하는 경우는, 전술한 대로, 지령의 4계 미분값까지가 구해지면 된다. 이것은, 2 관성계의 제어 대상의 차수가 4차인 것과 등가이다. 즉, 이 경우, L의 값은 4라는 것이 된다.

또, 제 1과 제 2 실시예에서는, N-1=4이기 때문에, 필터의 차수 N은 5 이상 필요한 것이 되지만, 예를 들면, 부여되는 지령이, 미리 고차 미분 가능한 지령이었던 경우, 반드시 N은 5 이상일 필요가 없다.

예를 들면, 미리 부여된 지령이, 2계 미분 가능한 지령이었던 경우는, 필터 차수 N은 2차 이상이면 되게 된다.

따라서, 이 경우는, N=2, L=4로 실현 가능하다.

다음에, 2의 사칙 연산 처리부의 처리에 대해, 도 5를 기초로 설명한다.

입력된, 지령을 N차 필터 처리한 신호와, 그 1계 미분으로부터 L계 미분까지의 값을, XL⁽⁰⁾(k+1), XL⁽¹⁾(k+1), XL⁽²⁾(k+1), ···, XL^(L)(k+1)로 했을 때, 식 (16)∼식 (18)과 같이 최적 지령값을 구한다.

여기서, 게인 Gx0∼GxL, Gv0∼GvL, Gt0∼GtL은, 각각, 제어 대상에 따라서, 설정하는 값이며, 완전하게, 제어 대상을 알고 있는 경우는, 식 (3), 식 (4), 식 (5)와 같이, 구체적인 변수를 설정하고, 해당하지 않는 변수는 0으로 하면 된다. 예를 들면, 제 1 실시예의 경우는, 식 (19)와 같이 된다.

그러나, 실제로는, 제어 대상의 구성을, 완벽하게 파악하는 것은 어렵고, 예를 들면, 마찰이나, 전달 기구에서 발생하는 손실(loss)분 등은, 통상 미리 파악할 수 없다.

그러한 경우는, 실제로 기계를 동작시킴으로써, 게인 Gx0∼GxL, Gv0∼GvL, Gt0∼GtL에 해당하는 값을, 동정(同定)하면 된다. 동정 방법은, 정밀도와 계산량으로부터 결정하면 되고, 어떠한 방법을 이용해도 된다. 예를 들면, GA(Genetic Algorithm : 유전적 알고리즘)에 의한 방법 등을 이용해도 된다.

이상이, 제 3 실시예의 설명이다.

지금까지는, N차 필터로서 식 (6)과 같은 순회형 필터를 사용하는 예를 설명하였지만, N차 필터로서 식 (20)과 같은 비순회형 필터를 구성해도 된다. (Wi: i번째의 가중치 계수)

이 경우도, 변수 XL(k)의 1계 미분값로부터 N계 미분값은 자동적으로 구해지지 않기 때문에, 필터 처리 후에, 상술한, 식 (10)의 미분 처리를 행하면 된다.

또, N차의 필터 처리를 행하는 방법으로서 N보다 저차(低次)의 필터 처리를 수회 반복하여 계산하는 방법을 이용해도 된다. (5차의 경우는, 예를 들면, 2차의 필터 처리를 2회, 1차의 필터 처리를 1회 해도 된다.)

마지막으로, 제 1 내지 제 ３ 실시예에서 계산된, 모터의 위치 Xref, 속도 Vref, 모터에 부여하는 토크 지령 Tref를, 최적 지령값으로서, 종래부터 있는 피드백 제어부에 출력함으로써, 원하는 동작을 실현할 수 있다.

이상의 3개의 실시예에서는, 제어 대상을 2 관성계로 하였기 때문에, L=4, N=5 혹은 N=2, M=1이었지만, 당연히, 다른 모든 제어 대상에 본 장치는 적용할 수 있다. 그 때는 변수 L, N, M이 다른 값이 되는 일도 있다.

예를 들면, 제어 대상이, 기대(機臺)의 위에 설치되어 있고, 그 기대가 스프링 요소로 지면과 결합되어 있는 것으로 보여지는 기계였던 경우의 식 (3)∼식 (5)에 상당하는 식을, 기대의 위에 설치되는 기계가 강체인 경우와 2 관성계인 경우에 대해, 각각, 식 (21)∼식 (23), 식 (24)∼식 (26)에 나타낸다.

J3: 기대 질량의 관성 환산값, K3: 기대 스프링 정수

·기대 위의 기계가 강체로 근사되는 경우

(여기에서는, Jl: 강체 관성)

·기대 위의 기계가 2 관성계로 근사되는 경우

(여기에서는, Jl: 모터 관성, J2: 부하 관성, K2: 2 관성계 스프링 정수)

이와 같이, 제어 대상이 어떠한 구성이어도, 본 방식을 이용할 수 있다.

또, 이 구성이면, 제어 대상이 변경된 경우도, 같은 차수이면, 사칙 연산부에서 곱하는 게인의 값을 변경하는 것만으로 대응할 수 있다.

본 실시예에서 최적 지령값으로서 계산한 것은, 위치 지령 Xref, 속도 지령 Vref, 토크 지령값 Tref였지만, 이들로 한정되는 것이 아니고, 최적 지령값은, 위치 지령, 속도 지령, 가속도 지령, 토크 지령 중 어느 하나, 혹은, 그 조합이면, 어떠한 것이라도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 부여된 지령을, 복잡한 계산없이, 간단하게 제어 대상이 진동하지 않는 지령으로 가공할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또, 제어 대상의 모델도 가지지 않고, 그 모델을 피드백 제어하는 보상기도 가지지 않기 때문에, 연산량이 적고, 결과적으로 연산 시간이 짧아져, 제어 샘플링 주기가 짧아짐으로써, 제어 성능이 상승한다고 하는 효과도 얻을 수 있다.

또, 지령에 대한 지연도, N차의 필터에 의한 지연뿐이기 때문에, 종래의 것 과 비교하여 지령 추종 성능도 향상한다고 하는 효과도 있다.

또, 설정하는 파라미터가 N차 필터의 주파수 λ뿐이기 때문에, 누구라도 간단하게 본 장치를 구축하여, 사용하는 것이 가능하다고 하는 효과도 있다.

또, 제어 대상을 정확하게 파악할 수 없는 경우에도, 기계를 실제로 동작시켜, 각 미분값에 곱하는 게인의 값을 동정함으로써, 대응할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또, 본 발명에 의하면, 제어 대상이 변경된 경우도, 같은 차수이면, 사칙 연산부에서 곱하는 게인의 값을 변경하는 것만으로 대응할 수 있다고 하는 효과가 있다.

본 발명은 공작기나 산업용 로보트 등의 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 진동 요소를 가지는 제어 대상을, 진동 없이, 또한, 지령에 대해 지연을 가능한 한 작게 하도록 동작시키는 것을 목적으로, 서보 제어부에 입력하는 지령을 가공하는 최적 지령 작성 장치에 유용하다.

Claims (6)

1. 지령을 입력하여, 제어 대상이, 원하는 동작을 실현하도록 지령을 가공하여, 최적 지령값을 서보 제어 장치에 출력하는, 최적 지령 작성 장치에 있어서,

   상기 지령에 대해 N차(N은 2이상의 정수)의 필터 처리를 실시하고, 또한, 이 필터 처리가 실시된 지령의 1계 미분으로부터 (N-1)계 미분까지의 값을 산출하는 N차 필터 처리부와, 상기 N차 필터 처리부의 출력에 게인을 곱한 값을 가산하는 사칙 연산부를 구비하고,

   상기 N은, 상기 제어 대상을 라플라스(Laplace) 연산자를 이용하여 표현한 전달 함수 형식으로 정의되는 근사 모델의 전달 함수의 분모의 차수에서, 상기 지령의 차수를 감산한 값 이상의 값인 것을 특징으로 하는 최적 지령 작성 장치.
2. 지령을 입력하여, 제어 대상이, 원하는 동작을 실현하도록 지령을 가공하여, 최적 지령값을 서보 제어 장치에 출력하는, 최적 지령 작성 장치에 있어서,

   상기 지령에 대해 N차(N은 2 이상의 정수)의 필터 처리를 실시하고, 또한, 이 필터 처리가 실시된 지령의 1계 미분으로부터 (N-1)계 미분까지의 값을 산출하는 N차 필터 처리부와, 상기 N차 필터 처리부의 출력에 게인을 곱한 값을 가산하는 사칙 연산부와, 상기 사칙 연산부로부터 출력된 각각의 변수에 대하여, M차(M은 1 이상의 정수)의 필터 처리를 하는 M차 필터 처리부를 구비하고,

   상기 N은, 상기 제어 대상을 라플라스 연산자를 이용하여 표현한 전달 함수 형식으로 정의되는 근사 모델의 전달 함수의 분모의 차수에서, 상기 지령의 차수를 감산한 값 이상의 값인 것을 특징으로 하는 최적 지령 작성 장치.
3. 지령을 입력하여, 제어 대상이, 원하는 동작을 실현하도록 지령을 가공하여, 최적 지령값을 서보 제어 장치에 출력하는, 최적 지령 작성 장치에 있어서,

   상기 지령에 대해 N차(N은 2 이상의 정수)의 필터 처리를 실시하고, 또한, 이 필터 처리가 실시된 지령의 1계 미분으로부터 L계 미분(L은 1 이상의 정수)까지의 값을 산출하는 N차 필터 처리부와, 상기 N차 필터 처리부의 출력인, 상기 1계 미분으로부터 L계 미분의 값 각각에 게인을 곱한 후, 이들 모두를 서로 더하는 사칙 연산부를 구비하고,

   상기 L은, 상기 제어 대상을 라플라스 연산자를 이용하여 표현한 전달 함수 형식으로 정의되는 근사 모델의 전달 함수의 분모의 차수이며,

   상기 N은, 상기 L로부터 상기 지령의 차수를 감산한 값 이상의 값인 것을 특징으로 하는 최적 지령 작성 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 N차의 필터로서는, 순회형 필터 또는 비순회형 필터를 이용하는 것을 특징으로 하는 최적 지령 작성 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 최적 지령값은, 위치 지령, 속도 지령, 가속도 지령, 토크 지령 중 어느 하나, 혹은, 그 조합인 것을 특징으로 하는 최적 지령 작성 장치.
6. 삭제

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