[發明專利]模型預測控制裝置、控制方法及記錄介質

有效

• 申請號: 201710092421.5
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN107797446B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 浪江正樹
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發明提出一種模型預測控制裝置、控制方法及記錄介質。控制器(10)針對預測誤差變動周期，使用某預測誤差變動周期的前一個預測誤差變動周期中的預測誤差，來修正某預測誤差變動周期中的預測值，所述預測誤差變動周期是控制量的實測值與預測值的誤差即預測誤差的時間變化的周期。本發明不需要干擾的模型，能夠針對廣范圍的機械以及裝置而更簡單地適用干擾補償。

技術領域

本發明涉及一種使用控制對象的模型來預測控制量的模型預測控制裝置、控制方法及記錄介質。

背景技術

以往，例如在加工機械中，已知有各種嘗試，用于在產生因刀具以及平臺的加減速而激發的振動、從周邊的其他機械受到的震動等干擾時，維持控制性能。

例如，下述專利文獻1中記載了一種過程控制裝置，其包含內插干擾去除控制器，所述內插干擾去除控制器附加于反饋環(feedback loop)，并使用內部模型原理設計而成，使用控制對象的測定值來去除對反饋環施加的干擾。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2008-198064號公報(2008年8月28日公開)

但是，如上所述的以往技術必須預先準備干擾產生器的模型式。一般而言，干擾的模型化要難于控制對象的模型化，因此，如上所述的以往技術存在下述問題，即，需要高度的模型制作能力，而且，能夠適用的機械及裝置受到限定。

發明內容

[發明所要解決的問題]

本發明是有鑒于所述問題而完成，其目的在于提供一種不需要干擾模型，并能夠針對廣范圍的機械以及裝置而更簡單地適用干擾補償的模型預測控制裝置等。

[解決問題的技術手段]

為了解決所述問題，本發明的一實施方式的模型預測控制裝置使用控制對象的模型，來預測與根據目標軌道而在每個控制周期生成的指令值對應的所述控制對象的控制量，所述模型預測控制裝置包括：判定部，針對模型預測誤差的時間變化來判定有無周期性，所述模型預測誤差是所述控制對象的控制量的實測值、與使用所述模型而預測的控制量預測值的誤差；以及預測值修正部，當由所述判定部針對所述模型預測誤差的時間變化而判定為有周期性時，對于所述模型預測誤差的時間變化的周期即預測誤差變動周期，使用某預測誤差變動周期的前一個預測誤差變動周期中的所述模型預測誤差，對所述某預測誤差變動周期中的使用所述模型而預測的控制量的預測值進行修正。

根據所述結構，所述預測值修正部在針對模型預測誤差的時間變化而判定為有周期性時，使用所述某預測誤差變動周期的前一個預測誤差變動周期中的所述模型預測誤差，對所述某預測誤差變動周期中的使用所述模型而預測的控制量的預測值進行修正。

另外，預測值修正部使用某預測誤差變動周期的前一個預測誤差變動周期中的所述模型預測誤差來修正的“所述某預測誤差變動周期中的使用所述模型而預測的控制量的預測值”也可換言之為“當前的預測值”。

因此，所述模型預測控制裝置起到下述效果：當所述某預測誤差變動周期中的所述控制量的預測值因具有周期性的干擾而發生波動時，能夠使用所述某預測誤差變動周期的前一個預測誤差變動周期中的所述模型預測誤差，來修正所述某預測誤差變動周期中的所述預測值。所述模型預測控制裝置起到下述效果：不需要干擾的模型，能夠針對廣范圍的機械以及裝置而更簡單地適用干擾補償。

優選的是，所述模型預測控制裝置還包括：計算部，針對連續的多個所述控制周期，分別算出所述模型預測誤差；以及極值檢測部，根據由所述計算部分別算出的、連續的多個所述模型預測誤差的時間變化，檢測所述模型預測誤差的極大值以及極小值，所述判定部從由所述極值檢測部分別檢測出所述極大值以及所述極小值的時刻，針對所述模型預測誤差的時間變化來判定有無周期性。