特許
J-GLOBAL ID：201403029286169728
モデル予測制御を用いたパワーアシストシステム
発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (2件)：
前田 勘次
, 大矢 正代
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2012-272292
公開番号（公開出願番号）：特開2014-119797
出願日： 2012年12月13日
公開日（公表日）： 2014年06月30日
要約：
【課題】入力された現在の操作トルクから未来の状態量を予測可能なパワーアシストシステムを提供することを課題とする。【解決手段】パワーアシストシステム1は、増幅回路、現在偏差生成回路、設定値軌道生成回路、誤差生成回路、参照軌道生成回路、追従誤差生成回路、変化値生成回路、第一積分回路、内部モデル、全変化値生成回路、第一サンプルホールド回路、全状態量生成回路、及び状態量生成回路を有する第一モデル予測制御系と、制約前制御入力値44を生成する制御器45、制約後制御入力値46を生成するリミッター47、実際の出力値48を生成するスライダ2、及び内部モデル出力値49を生成する制御対象の内部モデル50を有する第二モデル予測制御系Sとを具備する。【選択図】図3
請求項（抜粋）：
現在の操作トルクから制御対象に対応する内部モデルの未来の制御入力値及び前記内部モデルの未来の状態量を予測する第一モデル予測制御系と、
予測された前記未来の状態量から制約された現在の制御入力の最適値に係る制約後制御入力値を演算する第二モデル予測制御系と
を具備し、
前記第一モデル予測制御系は、
入力された前記操作トルクを増幅し、増幅操作トルクを生成する増幅回路と、
現在の目標値から前記増幅操作トルクを減算し、現在の偏差を生成する現在偏差生成回路と、
前記現在の目標値から未来の操作トルクに係る設定値軌道を生成する設定値軌道生成回路と、
前記現在の偏差から前記未来の操作トルクに係る誤差を生成する誤差生成回路と、
生成された前記設定値軌道から前記誤差を減算し、前記未来の操作トルクに係る参照軌道を生成する参照軌道生成回路と、
生成された前記参照軌道から前記未来の操作トルクに係る追従誤差を生成する追従誤差生成回路と、
生成された前記追従誤差から1ステップ未来の入力変化に係る1ステップ変化値を生成する変化値生成回路と、
前記1ステップ変化値を積分し、前記内部モデルの制御入力値を生成する第一積分回路と、
前記制御対象に対応して構築された2次ローパスフィルタ及び前記制御対象の数学モデルを含み、前記制御入力値からモデル状態量を生成する前記内部モデルと、
生成された前記追従誤差から全ステップ未来の入力変化に係る全ステップ変化値を生成する全変化値生成回路と、
前記制御入力値から1ステップ過去の制御入力に係る過去制御入力値を生成する第一サンプルホールド回路と、
前記全ステップ変化値に未来の全状態量の基礎となる第一基礎係数を積算した第一全状態量、前記過去制御入力値に前記未来の全状態量の基礎となる第二基礎係数を積算した第二全状態量、及び前記モデル状態量に前記未来の全状態量の基礎となる第三基礎係数を積算した第三全状態量をそれぞれ加算し、未来の全状態量を生成する全状態量生成回路と、
前記未来の全状態量から変位情報のみを抽出し、前記未来の状態量を生成する状態量生成回路と
を具備し、
前記追従誤差生成回路は、
前記第二全状態量から前記操作トルクのみを抽出する第二トルク係数を積算した値、及び、前記第三全状態量から前記操作トルクのみを抽出する第三トルク係数を積算した値をそれぞれ前記参照軌道から減算することによって前記追従誤差が生成され、
前記第二モデル予測制御系は、
前記未来の状態量から制約前の現在の制御入力の最適値に係る制約前制御入力値を生成する制御器と、
前記制約前制御入力値から上限または下限が制約された制約後制御入力値を生成するリミッターと、
前記制約後制御入力値から実際の出力値を生成する前記制御対象と、
前記制約後制御入力値から内部モデル出力値を生成する制御対象の内部モデルと
を具備し、
前記制御器は、
前記未来の状態量、前記実際の出力値、及び前記内部モデル出力値に基づいて、前記制約前制御入力値を生成することを特徴とするモデル予測制御を用いたパワーアシストシステム。
IPC (3件)：
G05B 17/02
, G05B 11/36
, B25J 11/00
G05B17/02
, G05B11/36 T
, B25J11/00 Z
3C707AS38
, 3C707JT05
, 3C707KS16
, 3C707KS35
, 3C707LU07
, 5H004GA21
, 5H004GB20
, 5H004KC27
, 5H004MA36
