JPH0119163B2 - - Google Patents
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- JPH0119163B2 JPH0119163B2 JP10064481A JP10064481A JPH0119163B2 JP H0119163 B2 JPH0119163 B2 JP H0119163B2 JP 10064481 A JP10064481 A JP 10064481A JP 10064481 A JP10064481 A JP 10064481A JP H0119163 B2 JPH0119163 B2 JP H0119163B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- pid
- control output
- value
- deviation
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B21/00—Systems involving sampling of the variable controlled
- G05B21/02—Systems involving sampling of the variable controlled electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はプロセス制御方法に係り、PID制御
ループを含むプロセスにおいて、PID制御をいか
したままの状態で制御偏差を更に小さくするよう
な制御出力を附加するプロセス制御方法である。
ループを含むプロセスにおいて、PID制御をいか
したままの状態で制御偏差を更に小さくするよう
な制御出力を附加するプロセス制御方法である。
プロセスとは原料となる物質を受け入れ、加
熱、冷却等のための補助的なエネルギーの助けを
かりて、化学的、物理的な変換を施し、目的とす
る物質、エネルギー（製品）を生産し、付加価値
を生じさせるシステムであり、プロセスの出力が
どうなつているかをみて予定した生産量より少な
いなら入力をもつと多くし、そのために外からエ
ネルギーをふやすという制御、つまり現在の出力
を入力にもどして制御を行うという意味でフイー
ドバツク制御が行われており、目標値と制御量の
間に差があればこれを０にするように操作を行う
ものである。プロセスにおけるフイードバツク制
御には応答が早く、かつ安定な制御方法が必要
で、又プロセス特性の変動に対しても影響の小さ
いものが望ましい。従来プロセスのフイードバツ
ク制御はPID制御により行われたが、これはＰは
比例、Ｉは積分、Ｄは微分、つまり比例積分微分
制御ともいうべきで、目標値と制御量との間の偏
差の大きさ、積分値および微分値に夫々比例する
成分の和から操作信号ができていて夫々にパラメ
ータが設定される。このPID制御の場合PIDパラ
メータにより応答を速めるとハンチング現象を生
じ操作不能におちいり、結果として不安定となる
ことがある。その欠点を除くには少し応答を遅く
して安定をはかる等の処置をとるが、これでも充
分な制御効果をえない場合には、これらのプロセ
スの制御性を高めるためPID制御の代りに最適制
御理論を用いた制御方法、有限整応答による制御
方法、任意伝達関数による制御方法が提案されて
いる。
熱、冷却等のための補助的なエネルギーの助けを
かりて、化学的、物理的な変換を施し、目的とす
る物質、エネルギー（製品）を生産し、付加価値
を生じさせるシステムであり、プロセスの出力が
どうなつているかをみて予定した生産量より少な
いなら入力をもつと多くし、そのために外からエ
ネルギーをふやすという制御、つまり現在の出力
を入力にもどして制御を行うという意味でフイー
ドバツク制御が行われており、目標値と制御量の
間に差があればこれを０にするように操作を行う
ものである。プロセスにおけるフイードバツク制
御には応答が早く、かつ安定な制御方法が必要
で、又プロセス特性の変動に対しても影響の小さ
いものが望ましい。従来プロセスのフイードバツ
ク制御はPID制御により行われたが、これはＰは
比例、Ｉは積分、Ｄは微分、つまり比例積分微分
制御ともいうべきで、目標値と制御量との間の偏
差の大きさ、積分値および微分値に夫々比例する
成分の和から操作信号ができていて夫々にパラメ
ータが設定される。このPID制御の場合PIDパラ
メータにより応答を速めるとハンチング現象を生
じ操作不能におちいり、結果として不安定となる
ことがある。その欠点を除くには少し応答を遅く
して安定をはかる等の処置をとるが、これでも充
分な制御効果をえない場合には、これらのプロセ
スの制御性を高めるためPID制御の代りに最適制
御理論を用いた制御方法、有限整応答による制御
方法、任意伝達関数による制御方法が提案されて
いる。
ここで最適制御理論は、現在の時点時点でうま
い制御パラメータをさがしていく制御、有限整応
答はある有限の定まつた幅の中での制御、任意伝
達関数による制御は一般式であらわしてシステム
により特有なパラメータを使う制御であり、これ
ら制御方法はPIDの制御に対しパラメータの数が
多く、特にむづかしくて使われず、電子計算機の
発達でやつとみなおされてきたものであるが、こ
れらの方法はプロセスの特性が想定したものと一
致している場合は良好に制御できるが、いずれの
場合にもプロセス特性の変動が大となると、不安
定となるので特性の変動を補正してやる必要があ
る。
い制御パラメータをさがしていく制御、有限整応
答はある有限の定まつた幅の中での制御、任意伝
達関数による制御は一般式であらわしてシステム
により特有なパラメータを使う制御であり、これ
ら制御方法はPIDの制御に対しパラメータの数が
多く、特にむづかしくて使われず、電子計算機の
発達でやつとみなおされてきたものであるが、こ
れらの方法はプロセスの特性が想定したものと一
致している場合は良好に制御できるが、いずれの
場合にもプロセス特性の変動が大となると、不安
定となるので特性の変動を補正してやる必要があ
る。
従つて結局は従来のPID制御を改善すべく近代
制御理論を用いた多くの制御方法が提案されても
PID制御よりも効果はあがらなかつたのである。
制御理論を用いた多くの制御方法が提案されても
PID制御よりも効果はあがらなかつたのである。
このような点を考慮して、この発明ではPIDに
よる制御ループを残した状態でPID制御によつて
生じた偏差を小さくするために新たな制御ループ
（最適制御）を付加するものであり、プロセスパ
ラメータとPIDパラメータから求めた定数とプロ
セス変数値PID制御出力値を用いて制御出力を求
めるのである。
よる制御ループを残した状態でPID制御によつて
生じた偏差を小さくするために新たな制御ループ
（最適制御）を付加するものであり、プロセスパ
ラメータとPIDパラメータから求めた定数とプロ
セス変数値PID制御出力値を用いて制御出力を求
めるのである。
第１図は、この発明による実施例ブロツク図
で、はプロセス、はPID調節計、は最適制
御系とすると、プロセスでは目標値例えば重油
何Klを精製しろという指令値ｕが与えられると、
プロセスは製造工程であつて原料が与えられて
いるから、これにより重油の精製を行い出力値
を目標値に段々ともたらすのである。
で、はプロセス、はPID調節計、は最適制
御系とすると、プロセスでは目標値例えば重油
何Klを精製しろという指令値ｕが与えられると、
プロセスは製造工程であつて原料が与えられて
いるから、これにより重油の精製を行い出力値
を目標値に段々ともたらすのである。
又PID調節計はプロセスの現在生産量をセ
ンサなどで読み込んで目標値との差を調べ、又目
標値に達する速さ、不足分補充の速さをきめてや
り、PID出力u1を用いて、プロセスの能力の限
界範囲内でなるべく早い目標値ｕに対し、出力値
をもたらすものである。しかして現在値と目標
値の偏差が比較的小さいうちはこれだけでよい
が、現在生産量の目標値の大幅な増加を要求され
るような時は最適制御系を用いて出力値増加の
状况を判断して最適な制御をしてやるのである。
ンサなどで読み込んで目標値との差を調べ、又目
標値に達する速さ、不足分補充の速さをきめてや
り、PID出力u1を用いて、プロセスの能力の限
界範囲内でなるべく早い目標値ｕに対し、出力値
をもたらすものである。しかして現在値と目標
値の偏差が比較的小さいうちはこれだけでよい
が、現在生産量の目標値の大幅な増加を要求され
るような時は最適制御系を用いて出力値増加の
状况を判断して最適な制御をしてやるのである。
つまり第１図で破線で囲んだPID制御ループを
含んだ系Ａを一つのプラントと考え、第１図のブ
ロツク図はこのプラントに対し新しい制御ループ
を付加してPID制御出力に加算したものを示して
いるものであり、新しい制御ループはプロセス特
性の他にPID制御出力を考慮した値を出力するよ
うにすることにより、PID制御ループとの協調を
はかり、制御の応答性をよくするのである。
含んだ系Ａを一つのプラントと考え、第１図のブ
ロツク図はこのプラントに対し新しい制御ループ
を付加してPID制御出力に加算したものを示して
いるものであり、新しい制御ループはプロセス特
性の他にPID制御出力を考慮した値を出力するよ
うにすることにより、PID制御ループとの協調を
はかり、制御の応答性をよくするのである。
今プロセスの特性が
Ke-LS／（１＋T1S）（１＋T1S）……(1)
なる伝達関数で近似される場合について考える。
ここにＫはプロセスのゲイン、T1、T2は一次お
くれ時定数、Ｌはプロセスのむだ時間である。つ
まり操作員が設定した値ｕと結果としてえられた
値ｘの間には ｘ＝Ke-LS／（１＋T1S）（１＋T2S）ｕが与えられる
。
ここにＫはプロセスのゲイン、T1、T2は一次お
くれ時定数、Ｌはプロセスのむだ時間である。つ
まり操作員が設定した値ｕと結果としてえられた
値ｘの間には ｘ＝Ke-LS／（１＋T1S）（１＋T2S）ｕが与えられる
。
第２図は第１図の詳細を示す実施例構成図であ
り、１はプロセスの操作端、２は第１図のに相
当するプロセス、３はそのプロセス変数を検出す
る検出端、４，６，７は記憶装置、５は第１図の
に相当するPID調節計、８は演算器、９は加算
器である。第２図と第１図と対応させてみると、
前述のプロセス２、PID調節計５のほか最適制御
系に相当するのが記憶装置４，６，７と演算器
８であり、その他操作端１はプロセスへ入る矢
印相当部分、検出端３はプロセスからでてきた
のそばの矢印相当部分であり、加算器９はプロ
セスの入力側u1，u2の出力と目標値とが交る矢
印相当部分とみればよい。
り、１はプロセスの操作端、２は第１図のに相
当するプロセス、３はそのプロセス変数を検出す
る検出端、４，６，７は記憶装置、５は第１図の
に相当するPID調節計、８は演算器、９は加算
器である。第２図と第１図と対応させてみると、
前述のプロセス２、PID調節計５のほか最適制御
系に相当するのが記憶装置４，６，７と演算器
８であり、その他操作端１はプロセスへ入る矢
印相当部分、検出端３はプロセスからでてきた
のそばの矢印相当部分であり、加算器９はプロ
セスの入力側u1，u2の出力と目標値とが交る矢
印相当部分とみればよい。
又プロセス２から検出端３を介して一定サンプ
リング間隔ΔT毎にプロセス変数値と予め設定さ
れている目標値との差がとりだされ、電気信号ｘ
として記憶装置４に記憶される。これと同時に電
気信号ｘがPID調節計５に与えられ、この偏差に
よつてPID制御出力が計算される。このPID制御
出力も同様に記憶装置６に記憶する。又このPID
制御出力に加算する制御出力を記憶装置４，６に
記憶した値と既に計算して記憶装置７に記憶して
いる過去の加算制御出力を用いて演算器８で次式
を用いて加算制御出力を計算するので、 Δu2（κ）＝g1x（κ）＋g2Δx（κ）＋g3Δx（κ−１
）＋g4Δu1（κ−１）＋g5Δu1（κ−２） ＋……g4+lΔu1（κ−ｌ−１） ＋g5+lΔu2（κ−１）＋……＋g5+2lΔu2（κ−ｌ−
１）……(2) u2（κ）＝u2（κ−１）＋Δu2（κ） 但し、ｘ（κ）時刻κにおけるプロセス変数値
と目標値の偏差 u1（κ）時刻κにおけるプロセス変数値とPID
制御出力値 u2（κ）時刻κにおけるプロセス変数値と加算
制御出力値 ｌ＝Ｌ／ΔT Ｌはむだ時間 Δ＝時間差分（例えばΔx（κ）＝ｘ（κ）−ｘ（κ
−１）） ΔTはサンプリング間隔 g1……g5＋2lはＬ、T1、T2K、PIDパラメータ
により定まる定数である。
リング間隔ΔT毎にプロセス変数値と予め設定さ
れている目標値との差がとりだされ、電気信号ｘ
として記憶装置４に記憶される。これと同時に電
気信号ｘがPID調節計５に与えられ、この偏差に
よつてPID制御出力が計算される。このPID制御
出力も同様に記憶装置６に記憶する。又このPID
制御出力に加算する制御出力を記憶装置４，６に
記憶した値と既に計算して記憶装置７に記憶して
いる過去の加算制御出力を用いて演算器８で次式
を用いて加算制御出力を計算するので、 Δu2（κ）＝g1x（κ）＋g2Δx（κ）＋g3Δx（κ−１
）＋g4Δu1（κ−１）＋g5Δu1（κ−２） ＋……g4+lΔu1（κ−ｌ−１） ＋g5+lΔu2（κ−１）＋……＋g5+2lΔu2（κ−ｌ−
１）……(2) u2（κ）＝u2（κ−１）＋Δu2（κ） 但し、ｘ（κ）時刻κにおけるプロセス変数値
と目標値の偏差 u1（κ）時刻κにおけるプロセス変数値とPID
制御出力値 u2（κ）時刻κにおけるプロセス変数値と加算
制御出力値 ｌ＝Ｌ／ΔT Ｌはむだ時間 Δ＝時間差分（例えばΔx（κ）＝ｘ（κ）−ｘ（κ
−１）） ΔTはサンプリング間隔 g1……g5＋2lはＬ、T1、T2K、PIDパラメータ
により定まる定数である。
従つてこの出力はプロセスパラメータとPIDパ
ラメータから求めた定数とプロセス変数値PID制
御出力値を用いて求めたものである。
ラメータから求めた定数とプロセス変数値PID制
御出力値を用いて求めたものである。
次にg1……g5+2lの求め方について説明する。
第１図においてプロセス、PID調節計の伝
達関数Gp（Ｓ）、Gc（Ｓ）を夫々次の(4)、(5)とす
る。
達関数Gp（Ｓ）、Gc（Ｓ）を夫々次の(4)、(5)とす
る。
Gp（Ｓ）＝Kpe-LS／（１＋T1S）（１＋T2S）……(4
) Gc（Ｓ）＝Kc（１＋１／TiS） ……(5) このような伝達関数にて表わされた第１図のブ
ロツク図を離散型で表わすとし次のとおりとな
る。
) Gc（Ｓ）＝Kc（１＋１／TiS） ……(5) このような伝達関数にて表わされた第１図のブ
ロツク図を離散型で表わすとし次のとおりとな
る。
Ｘ（κ＋１）＝Ｘ（κ）＋ΔX（κ＋１）
ΔX（κ＋１）＝A1ΔX（κ）＋A2ΔX（κ−１）＋B1
Δu1（κ−ｌ）＋B2Δu1（κ−ｌ−１） ＋B1Δu2（κ−ｌ）＋B2Δu2（κ−ｌ−
１）……(6) Δu1（κ）＝−Kc（ΔX（κ）＋ΔT／Ti×Ｘ（κ）） 但し、A1、A2、B1、B2は(4)式をパルス伝達関
数に変換したときの定数である。
Δu1（κ−ｌ）＋B2Δu1（κ−ｌ−１） ＋B1Δu2（κ−ｌ）＋B2Δu2（κ−ｌ−
１）……(6) Δu1（κ）＝−Kc（ΔX（κ）＋ΔT／Ti×Ｘ（κ）） 但し、A1、A2、B1、B2は(4)式をパルス伝達関
数に変換したときの定数である。
これらの(6)式を状態空間表現に直すと次のとお
りとなる。
りとなる。
但し、K1＝Kc・ΔT／Ti
このように状態空間表現に直すと、(6)式は次の
(7)式と同値となる。
(7)式と同値となる。
Ｚ（κ＋１）＝φZ（κ）＋ΓΔu2（κ）
Ｘ（κ）＝〔１、０……０〕Ｚ（κ） (7)
(7)式に対して次の２次評価式を考える。
Ｊ＝∝
〓
〓i=1
（Z′（κ＋ｉ）QZ（κ＋ｉ）＋u′2（κ＋ｉ−１）
Ru2（κ＋ｉ−１））……(8) ここで、Ｑ、Ｒは荷重行列で非負定値行列であ
る。
Ru2（κ＋ｉ−１））……(8) ここで、Ｑ、Ｒは荷重行列で非負定値行列であ
る。
とすると(8)式は
Ｊ＝∝
〓i=1
｛x2（κ＋ｉ）＋ru2 2（κ＋ｉ−１）｝
……(9)
となり物理的に理解しやすい式となる。(9)式を最
小にするＵ（κ）は、最適制御理論により次式で
求まる。
小にするＵ（κ）は、最適制御理論により次式で
求まる。
Ｕ（κ）＝−GZ（κ）＝−（Ｒ＋Γ′HΓ）-1Γ′Hφ
Z
（κ） ……(10) ここで、Ｈは次のリカツテイ方程式の解であ
る。
Z
（κ） ……(10) ここで、Ｈは次のリカツテイ方程式の解であ
る。
Ｈ＝φ′Hφ−φ′HΓ（Ｒ＋Γ′HΓ）-1Γ′HP＋Ｑ
……(11)
したがつて(11)式にて求められたＨを用いて(10)式
よりＧを求めることができる。このＧの解がg1、
……g5+2lとなる。なおリカツテイ方程式について
は「システムと制御第２版下」（高橋安人著、
1978年11月27日岩波書店発行」の第471頁〜第476
頁「24.4離散時間系のLQG制御」に記載されてい
るのでここでの詳細な説明は省略する。
よりＧを求めることができる。このＧの解がg1、
……g5+2lとなる。なおリカツテイ方程式について
は「システムと制御第２版下」（高橋安人著、
1978年11月27日岩波書店発行」の第471頁〜第476
頁「24.4離散時間系のLQG制御」に記載されてい
るのでここでの詳細な説明は省略する。
更に演算器８で計算された加算制御出力は記憶
装置７で記憶されるとともにPID調節計５で算出
されたPID制御出力と加算器９で加算されて操作
信号として操作端１に送られる。かくて常に現在
値と過去の値を比較して何かをしなければならな
いのを前提としているので、かかる記憶装置４，
６，７を使つて過去の状態を保存しておくのであ
る。
装置７で記憶されるとともにPID調節計５で算出
されたPID制御出力と加算器９で加算されて操作
信号として操作端１に送られる。かくて常に現在
値と過去の値を比較して何かをしなければならな
いのを前提としているので、かかる記憶装置４，
６，７を使つて過去の状態を保存しておくのであ
る。
要するに記憶装置のうち４は現在の値、生産度
のたどつた経過を記憶し、６は過去に行われてき
たPID制御効果を記憶し、７はプロセス全体とし
てあらたに加わつた制御系の制御結果がどうゆう
経路をたどつたかを記憶し、この３つのデータを
使つて演算器８は式(2)を計算するのである。
のたどつた経過を記憶し、６は過去に行われてき
たPID制御効果を記憶し、７はプロセス全体とし
てあらたに加わつた制御系の制御結果がどうゆう
経路をたどつたかを記憶し、この３つのデータを
使つて演算器８は式(2)を計算するのである。
プロセスが一般に
Ke-LS／（１＋T1S）（１＋T2S）……（１＋TnＳ）
で表わされる場合には(2)式に相当する制御出力式
は次の(3)式となる。
は次の(3)式となる。
Δu2（κ）＝g1・ｘ（κ）＋g2・Δx（κ）＋g3Δx（κ
−１）＋……＋gn+1・Δx（κ−n-1） ＋gn+2・Δu1（κ−１）＋gn+3・Δu1（κ−２）＋…
…＋gn+2+l・Δu1（κ−ｌ−１） ＋gn+3+l・Δu2（κ−１）＋gn+4+l・Δu2（κ−２）
＋……＋gn+3+2l・Δu2（κ−ｌ−１）……(3) 以上この発明により従来のPID制御だけの場合
より応答が速く、かつ安定な制御が可能となる。
尚第３図はプロセスにおけるステツプ状の外乱に
対してこの発明による制御方式による特性曲線Ｐ
と従来のPID制御のみによる特性曲線Ｑを比較し
たもので、図から明かなように、この発明によれ
ばPID制御に比して、応答が速くかつ行き過ぎ量
も少ない。これは前述したように式(2)で計算され
る制御出力を加算しているためである。
−１）＋……＋gn+1・Δx（κ−n-1） ＋gn+2・Δu1（κ−１）＋gn+3・Δu1（κ−２）＋…
…＋gn+2+l・Δu1（κ−ｌ−１） ＋gn+3+l・Δu2（κ−１）＋gn+4+l・Δu2（κ−２）
＋……＋gn+3+2l・Δu2（κ−ｌ−１）……(3) 以上この発明により従来のPID制御だけの場合
より応答が速く、かつ安定な制御が可能となる。
尚第３図はプロセスにおけるステツプ状の外乱に
対してこの発明による制御方式による特性曲線Ｐ
と従来のPID制御のみによる特性曲線Ｑを比較し
たもので、図から明かなように、この発明によれ
ばPID制御に比して、応答が速くかつ行き過ぎ量
も少ない。これは前述したように式(2)で計算され
る制御出力を加算しているためである。
尚式(2)のｘ、Δxの項はプロセス変数のフイー
ドバツク項、つまり従来のフイードバツク部分で
あり、Δu1の項はPID出力値に対する補償項つま
り従来のPIDの制御だけでは不充分なのでもつと
補正するということで付加した項であり、Δu2の
項はプロセスの無駄時間の補償項（フイードバツ
ク項、PID出力補正項による行き過ぎ量を補償す
ることにより、系のハンチングを防ぎ、系全体を
安定にするという補償項）である。
ドバツク項、つまり従来のフイードバツク部分で
あり、Δu1の項はPID出力値に対する補償項つま
り従来のPIDの制御だけでは不充分なのでもつと
補正するということで付加した項であり、Δu2の
項はプロセスの無駄時間の補償項（フイードバツ
ク項、PID出力補正項による行き過ぎ量を補償す
ることにより、系のハンチングを防ぎ、系全体を
安定にするという補償項）である。
従つてプロセス変数の偏差が大きいうちはｘ、
Δxの項よりPID出力と同符号の信号がだされ、
速応性をよくする。プロセス変数の偏差が小さく
なるとΔu1の項によりPID出力と逆符号の信号が
だされ、PID制御出力による行過ぎ量を補正する
ためプロセス変数の行過ぎ量も小さくなる。又
Δu2の項によりプロセス全体の安定化がはから
れ、√２倍程度のプロセスパラメータの変動に対
しても不安定にはならない。
Δxの項よりPID出力と同符号の信号がだされ、
速応性をよくする。プロセス変数の偏差が小さく
なるとΔu1の項によりPID出力と逆符号の信号が
だされ、PID制御出力による行過ぎ量を補正する
ためプロセス変数の行過ぎ量も小さくなる。又
Δu2の項によりプロセス全体の安定化がはから
れ、√２倍程度のプロセスパラメータの変動に対
しても不安定にはならない。
この発明はPID制御ループを含んだプロセス制
御一般に適用できる。
御一般に適用できる。
以上この発明の要旨とするところは、PID制御
が行われるプロセスにおいて、 (A) プロセス変数値と目標値の差 (B) PID制御出力値 (C) 先に計算した加算制御 を現在から必要数の過去の期間分を記憶し、プロ
セス特性のパラメータ（プロセスゲイン、無駄時
間遅れ時定数）と、PIDパラメータより定まる定
数と前述の(A)項、(B)項、(C)項を用いて計算し、こ
れによりえた加算制御出力値をPID制御出力値に
加算するものである。
が行われるプロセスにおいて、 (A) プロセス変数値と目標値の差 (B) PID制御出力値 (C) 先に計算した加算制御 を現在から必要数の過去の期間分を記憶し、プロ
セス特性のパラメータ（プロセスゲイン、無駄時
間遅れ時定数）と、PIDパラメータより定まる定
数と前述の(A)項、(B)項、(C)項を用いて計算し、こ
れによりえた加算制御出力値をPID制御出力値に
加算するものである。
第１図はこの発明の実施例ブロツク図、第２図
は第１図の詳細を示す構成図又、第３図はこの発
明と従来の場合の比較用特性曲線図である。 図で：プロセス、：PID調節計、：最適
制御系、１：操作端、２：プロセス、３：プロセ
ス変数検出端、４，６，７：記憶装置、５：PID
調節計、８：演算器、９：加算器。
は第１図の詳細を示す構成図又、第３図はこの発
明と従来の場合の比較用特性曲線図である。 図で：プロセス、：PID調節計、：最適
制御系、１：操作端、２：プロセス、３：プロセ
ス変数検出端、４，６，７：記憶装置、５：PID
調節計、８：演算器、９：加算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ PID制御ループを含み、その伝達関数がプロ
セスゲインＫ、遅れ時定数T1、T2……Tm、む
だ時間Ｌを用いて表現することのできる系のプロ
セスにおいて、プロセス変数値と予め設定されて
いる目標値との偏差を一定サンプリング間隔毎に
記憶する第１の記憶手段と、前記偏差を入力とし
てこの偏差に応じたプロセスへの制御出力を計算
する調節計と、前記調節計の制御出力を記憶する
第２の記憶手段と、前記調節弁の制御出力に加算
する加算制御出力を計算する演算器と、前記演算
器の過去の加算制御出力を記憶する第３の記憶手
段とを備え、前記演算器は前記第１、第２、第３
の記憶手段の記憶内容を入力として次式により加
算制御出力u2（κ）を得ることを特徴とするプロ
セス制御方式。 u2（κ）＝u2（κ−１）＋Δu2（κ） 但し、 Δu2（κ）＝g1・ｘ（κ）＋g2・Δx（κ）＋g3・Δx（
κ−１）＋……gn+1・Δx（−ｍ−１） ＋gn+2・Δu1（κ−１）＋gn+3・Δu1（κ−２）＋…
…＋gn+2+l・Δu1（κ−ｌ−１） ＋gn+3+l・Δu2（κ−１）＋gn+4+l・Δu2（κ−２）
＋……＋gn+3+2l・Δu2（κ−ｌ−１） ｘ（κ）：時刻κにおけるプロセス変数値と目標値
の偏差 u1（κ）：時刻κにおけるPID制御出力値 u2（κ）：時刻κにおける加算制御出力値 ｌ＝Ｌ／ΔT （Ｌはむだ時間、ΔTはサンプリング間隔） g1……g5+2l：プロセスのむだ時間Ｌ、プロセスの
遅れ時定数T1、T2、……Tm、プロセスゲイ
ンＫ、PID制御パラメータを用いてリカツテイ
方程式により求められる定数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10064481A JPS582902A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | プロセス制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10064481A JPS582902A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | プロセス制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582902A JPS582902A (ja) | 1983-01-08 |
| JPH0119163B2 true JPH0119163B2 (ja) | 1989-04-10 |
Family
ID=14279528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10064481A Granted JPS582902A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | プロセス制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582902A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60102371A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-06 | Toray Eng Co Ltd | 巻取機 |
| JPS61249101A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-06 | Fuji Electric Co Ltd | 最適制御システム |
| JPS62132541A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-15 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 反応器の内部温度制御方法 |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10064481A patent/JPS582902A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS582902A (ja) | 1983-01-08 |
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