的輸出，向控制器14輸入I步長前的控制器13的輸出，向控制器15輸入I步長前的控制器14的輸出。控制器12相當(dāng)于從預(yù)測模型(Mel中分離了滯后時(shí)間因子(e~)的控制器。也就是說，是忽略了滯后時(shí)間因子(e-，的預(yù)測模型?？刂破?3相當(dāng)于從滯后時(shí)間因子(e，分離了 4控制周期量的延遲因子(e_TS)。其中，在控制器13中，使用將滯后時(shí)間因子(e_a_4T)s)通過Pade近似變換為有理函數(shù)的控制器?？刂破?4與干擾補(bǔ)償器對應(yīng)，控制器15與MC濾波器對應(yīng)。
[0055]在第I閉環(huán)中設(shè)置有第5運(yùn)算裝置35。第5運(yùn)算裝置35包括控制器(Cdis) 16和控制器(Cimc) 17?？刂破?6與干擾補(bǔ)償器對應(yīng)，控制器17與IMC濾波器對應(yīng)。傳感器值I輸入到控制器16，從控制器17輸出對下一步長的操作量u的校正量。在第5運(yùn)算裝置35中，在控制器16和控制器17之間逐步地進(jìn)行運(yùn)算。
[0056]參考裝置安裝在多核型的計(jì)算裝置。在安裝中，IMC濾波器11、第I運(yùn)算裝置31、第2運(yùn)算裝置32、第3運(yùn)算裝置33、第4運(yùn)算裝置34以及第5的運(yùn)算裝置35各自由不同的核實(shí)現(xiàn)。也就是說，將目標(biāo)值r變換為操作量u的MC濾波器的運(yùn)算、反饋操作量u的第2閉環(huán)的傳遞函數(shù)的運(yùn)算、反饋傳感器值y的第I閉環(huán)的傳遞函數(shù)的運(yùn)算分別作為任務(wù)被分害J，并且，針對與第2閉環(huán)的傳遞函數(shù)有關(guān)的運(yùn)算，與4個(gè)控制器有關(guān)的全部運(yùn)算分別作為任務(wù)而被進(jìn)一步分割，各任務(wù)被分配給共6個(gè)核。
[0057]圖5是表示將圖4所示的控制邏輯安裝在多核型的計(jì)算裝置的情況下的各控制器的運(yùn)算的時(shí)間性的關(guān)系的圖。圖5中的橫軸是時(shí)間軸，在時(shí)間軸上排列有I步長的處理。在該圖中，分配給核I的任務(wù)為與IMC濾波器11的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)1，其輸入為目標(biāo)值r。分配給核2的任務(wù)為與控制器16的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)2和與控制器17的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)3，其輸入為傳感器值I。在核2中，任務(wù)2和任務(wù)3被逐步地處理。
[0058]對與第2閉環(huán)的與4個(gè)控制器的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)進(jìn)行分配而分配給核3、4、5、6。分配給核3的任務(wù)為與控制器12的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)4。向任務(wù)4輸入由延遲因子18延遲了 I步長的操作量U、S卩，操作量u的前次值。分配給核4的任務(wù)為與控制器13的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)5。向任務(wù)5輸入由延遲因子19延遲了 I步長的任務(wù)4的輸出。分配給核5的任務(wù)為與控制器14的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)6。向任務(wù)6輸入由延遲因子20延遲了 I步長的任務(wù)5的輸出。并且，對核6分配與控制器15的運(yùn)算有關(guān)的任務(wù)7。向任務(wù)7輸入由延遲因子21延遲了 I步長的任務(wù)6的輸出。另外，根據(jù)任務(wù)1、3、7的輸出算出與下一步長對應(yīng)的操作量Y的加減法運(yùn)算，被分配給某一個(gè)核，優(yōu)選分配給運(yùn)算量最少的核。在圖5的例子中，由核5進(jìn)行用于操作量u'的算出的加減法運(yùn)算。
[0059]在步長的開始的同時(shí)，從輸入端口向任務(wù)I讀入目標(biāo)值r，從輸入端口向任務(wù)2讀入傳感器值y。另外，在步長的開始的同時(shí)，從延遲因子向任務(wù)4、5、6、7讀入各輸出的前次值。其中，在最初的步長中，作為時(shí)刻O的初始值而設(shè)定的值從延遲因子讀入到任務(wù)4、5、6、7。不管怎樣，在核3、4、5、6的運(yùn)算中，與核1、2的運(yùn)算同樣，不需要為了開始任務(wù)而等待其他的核中的任務(wù)的結(jié)束。由此，核3、4、5、6能夠與核1、2—起同時(shí)并行地開始運(yùn)算，而不用等待其他的核的運(yùn)算結(jié)束。
[0060]在以上所述的參考裝置中，與內(nèi)部模型控制有關(guān)的運(yùn)算、詳細(xì)而言，將反饋操作量u的第2閉環(huán)的運(yùn)算分配給核3、4、5、6，由這些核3、4、5、6同時(shí)并行地進(jìn)行運(yùn)算。由此，根據(jù)參考裝置，與以往相比較，I步長的處理所需要的運(yùn)算時(shí)間能夠縮短，能夠提高作為裝置整體的運(yùn)算速度。
[0061]然而，參考裝置有進(jìn)一步的改善的余地。在圖5中，核2逐步地處理任務(wù)2和任務(wù)3，但是，任務(wù)2是與核5要處理的任務(wù)6基本上相同的運(yùn)算量，任務(wù)3是與核6要處理的任務(wù)7基本上相同的運(yùn)算量。由此，若將核間的運(yùn)算量相比較，則僅核2比其他核更突出，運(yùn)算量多。因此，在參考裝置中，裝置整體的運(yùn)算速度由核2的運(yùn)算時(shí)間律速。這是指如果能夠縮短核2的運(yùn)算時(shí)間，則裝置整體的運(yùn)算速度能夠進(jìn)一步提高。
[0062]本發(fā)明的實(shí)施方式的控制裝置是參考裝置的改良型，實(shí)施用于進(jìn)一步提高裝置整體的運(yùn)算速度的改良。
[0063]首先，從本實(shí)施方式的控制裝置中實(shí)施的改良的要點(diǎn)進(jìn)行說明。
[0064]在前述的式(3)中的傳感器值y的項(xiàng)中包含由傳遞函數(shù)Cdis和傳遞函數(shù)Cimc表示的2個(gè)因子。這些因子在因子間具有有序性，因此，為了能夠進(jìn)行并行化需要導(dǎo)入延遲時(shí)間。但是，由于在傳感器值I的項(xiàng)中不包含滯后時(shí)間因子，因此，不能如操作量u的項(xiàng)那樣從滯后時(shí)間因子中取出延遲時(shí)間。
[0065]因此，在本實(shí)施方式中，著眼于以往的控制系統(tǒng)中原來存在的潛在的延遲時(shí)間。圖2是表示控制系統(tǒng)整體的潛在的延遲時(shí)間的細(xì)目的示意圖的圖。如該圖所示，在一般的控制系統(tǒng)中，除了控制對象具有的滯后時(shí)間(Plant)以外還存在各種延遲。例如，作為起因于硬件的延遲，能舉出傳感器的延遲(sensor)和A/D變換的延遲(A/D)，作為起因于軟件的延遲，能舉出平臺(platform)的延遲(P/F)和任務(wù)起動(dòng)的延遲(A)、或滯后時(shí)間的模型化誤差。
[0066]一般地，為了將起因于從輸入端口讀入的傳感器值的逐步的項(xiàng)分割為η個(gè)因子，需要控制周期T的η-l倍的延遲時(shí)間。在因子間配置I控制周期量的延遲因子，在第2個(gè)以后的因子的輸入中，使用其最跟前的因子的I步長前的輸出。由此，各因子能夠不用等待其他因子的運(yùn)算結(jié)束而開始運(yùn)算，因此能夠同時(shí)并行運(yùn)算分割后的η個(gè)因子。只要新導(dǎo)入的用于并行化的延遲時(shí)間比控制系統(tǒng)整體的潛在的延遲時(shí)間足夠小，則延遲時(shí)間的導(dǎo)入對控制性能帶來的影響也被抑制為低。在式(3)所示的更新式的情況下，由于傳感器值y的項(xiàng)能夠分割為2個(gè)因子，因此導(dǎo)入的延遲時(shí)間可以是I控制周期量。只要是I控制周期量的延遲時(shí)間，就相對于潛在的延遲時(shí)間足夠小，因此對控制性能帶來的影響也收斂在誤差的范圍內(nèi)。
[0067]在該情況下，在實(shí)際的控制裝置中進(jìn)行處理的輸入值成為使傳感器值y延遲了 I控制周期量的值。為了抑制由延遲時(shí)間的導(dǎo)入帶來的對控制性能的影響，優(yōu)選對與傳感器值y的項(xiàng)處于并行的關(guān)系的操作量u的項(xiàng)也導(dǎo)入同樣的延遲時(shí)間。對此，將預(yù)測模型的滯后時(shí)間修正與導(dǎo)入的延遲時(shí)間相應(yīng)的量，通過將預(yù)測模型的傳遞函數(shù)從Me+修正為Me _α+τ)s，能夠進(jìn)行對應(yīng)。另外，與這些修正一致地，干擾補(bǔ)償器的傳遞函數(shù)Cdis也需要重新設(shè)計(jì)。將重新設(shè)計(jì)出的干擾補(bǔ)償器的傳遞函數(shù)標(biāo)記為Cdis2。
[0068]通過對式(3)加上以上的變更，能夠得到由下面的式(4)表示的新的更新式。
[0069][式4]
[0070]u = r*Cimc (s) -y*Cdis2 (s) *e-TsCimc (s)
[0071]+u*e-TsM(s)*e-TV((L-4T)+T)s*e-TsCdis(s)*e-TsCimc(s)…(4)
[0072]圖1是表示本實(shí)施方式的控制裝置中的內(nèi)部模型控制的控制邏輯的框圖。圖1所示的控制邏輯與上述的式(4)對應(yīng)。并且，從式(3)和式(4)的關(guān)系可知，圖1所示的控制邏輯相當(dāng)于對圖4所示的參考裝置的控制邏輯進(jìn)行了修正得到的控制邏輯。此外，在圖1所示的控制邏輯中，標(biāo)注與圖4所示的控制邏輯的因子相同的標(biāo)號的因子，是在結(jié)構(gòu)中與參考裝置的控制邏輯的因子相同的因子。
[0073]在本實(shí)施方式的控制裝置中，與參考裝置相同，構(gòu)筑2個(gè)閉環(huán)。第I閉環(huán)，是根據(jù)從控制對象2輸出的控制量的傳感器值y算出校正量，并將該校正量反饋給下一步長的操作量u的閉環(huán)。第2閉環(huán)，是根據(jù)進(jìn)入控制對象2之前的操作量u算出校正量，并將該校正量反饋給下一步長的操作量u的閉環(huán)。
[0074]在第2閉環(huán)中，按照信號的傳遞的順序，排列有第I運(yùn)算裝置41、第2運(yùn)算裝置42、第3運(yùn)算裝置43以及第4運(yùn)算裝置44。其中，第I運(yùn)算裝置41以及第4運(yùn)算裝置44，與圖4所示的參考裝置的第I運(yùn)算裝置31以及第4運(yùn)算裝置34相同，與參考裝置相比沒有變更。但是，在第2運(yùn)算裝置42以及第3運(yùn)算裝置43中，包含從參考裝置的第2運(yùn)算裝置32以及第3運(yùn)算裝置33進(jìn)行的變更。在第2運(yùn)算裝置42的控制器24中，使用對參考裝置的控制器13具有的滯后時(shí)間因子e_a_4T)s追加了 I控制周期量的延遲因子e _Ts后的滯后時(shí)間因子e_((L_?)+T)s。另外，在第3運(yùn)算裝置43的控制器25中使用了修正后的干擾補(bǔ)償器的傳遞函數(shù)Cdis2。
[0075]在第I閉環(huán)中，按照信號的傳遞的順序，排列有第5運(yùn)算裝置45和第6運(yùn)算裝置46。傳感器值輸入到第5運(yùn)算裝置45，從第6運(yùn)算裝置46輸出對下一步長的操