JPH03214202A - 調節計 - Google Patents
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- JPH03214202A JPH03214202A JP26253189A JP26253189A JPH03214202A JP H03214202 A JPH03214202 A JP H03214202A JP 26253189 A JP26253189 A JP 26253189A JP 26253189 A JP26253189 A JP 26253189A JP H03214202 A JPH03214202 A JP H03214202A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、電気炉などを制御する調節計において、プ
ロセス量のオーバーシュートを効果的に抑制するもので
ある。
ロセス量のオーバーシュートを効果的に抑制するもので
ある。
〈従来技術〉
第１２図は調節計の構成を示したものである。
プロセス量の目標設定値であるＴＳＰ及びプロセス量は
ＰＩＤ制御演算部１に入力される。ＰＩＤ制御演算部１
は目標設定値ＴＳＰとプロセス量との偏差に比例、積分
、微分演算を施し、操作量を演算してプロセス２例えば
電気炉に出力する。プロセス２の出力であるプロセス量
ＰＶはｐｒＤｏｆ御演算部１に入力される。この様にし
て、プロセス量が最終的に目標設定値”ｒｓｐに一致す
るようにされる。なお、目標設定値′Ｉ″ＳＰを変化率
規制部に人力して一定割合で増加（または減少）する設
定ビｉを得て、この設定値をＰＩＤ制御演算部１に入力
するようにする構成もある。
ＰＩＤ制御演算部１に入力される。ＰＩＤ制御演算部１
は目標設定値ＴＳＰとプロセス量との偏差に比例、積分
、微分演算を施し、操作量を演算してプロセス２例えば
電気炉に出力する。プロセス２の出力であるプロセス量
ＰＶはｐｒＤｏｆ御演算部１に入力される。この様にし
て、プロセス量が最終的に目標設定値”ｒｓｐに一致す
るようにされる。なお、目標設定値′Ｉ″ＳＰを変化率
規制部に人力して一定割合で増加（または減少）する設
定ビｉを得て、この設定値をＰＩＤ制御演算部１に入力
するようにする構成もある。
この様な調節計では、プロセス量のオーバーシュー１−
を防止することか重要である。すなわち、プロセス量は
目標設定値′Ｉ″ＳＰに漸近して、この”ｒ’ ｓ ｐ
を越えないようにしなければならない、第１３図＜Ａ）
〜（Ｄ）は制御の一例を表わしたものであり、Ｐ■はプ
ロセス量、ＯＵ Ｔは操作量の変化を表わす、また、時
刻ｔ。で目標設定値Ｔ ＳＰか印加されるものとする。
を防止することか重要である。すなわち、プロセス量は
目標設定値′Ｉ″ＳＰに漸近して、この”ｒ’ ｓ ｐ
を越えないようにしなければならない、第１３図＜Ａ）
〜（Ｄ）は制御の一例を表わしたものであり、Ｐ■はプ
ロセス量、ＯＵ Ｔは操作量の変化を表わす、また、時
刻ｔ。で目標設定値Ｔ ＳＰか印加されるものとする。
目標設定値Ｔ” Ｓ Ｐが印加されると直ちに操作１０
ＵＴが出力され、プロセス量ＰＶが漸近的に目標設定値
”ｒ ｓ ｐに接近する。オペレータは経験を積むこと
によってプロセス量Ｐ■の変化の状態から、オーバーシ
ューｈの有無を判定する事が出来る０例えば、（Ａ）の
場合はオーバーシュートする危険性（ＮＧで表わす）を
、（Ｂ）の場合はオーバーシュー１−シないこと（Ｇで
表わす）を判定する事か出来る。同様にして、（Ａ＞、
（Ｂ）と異なる時点（Ｃ）、（Ｄ）においても、（Ｃ）
はオーバーシュートする危険性を（ＮＧ）、ＣＤ＞はし
ないこと（Ｇ）を判定することが出来る。第１４図は第
１３図より応答の速い例を示す。この場合も、オペレー
タは経験により（Ａ）、（Ｃ＞はオーバーシュートの危
険性を（ＮＧ）、ＣＢ＞、（Ｄ）はしないこと（Ｇ）を
判定することか出来る。オペレータはオーバーシュート
する危険性を察知した時は、電気炉のヒータ電源の電圧
を下げる等の処置を行つて一オーバーシュートを防止す
るようにする。
ＵＴが出力され、プロセス量ＰＶが漸近的に目標設定値
”ｒ ｓ ｐに接近する。オペレータは経験を積むこと
によってプロセス量Ｐ■の変化の状態から、オーバーシ
ューｈの有無を判定する事が出来る０例えば、（Ａ）の
場合はオーバーシュートする危険性（ＮＧで表わす）を
、（Ｂ）の場合はオーバーシュー１−シないこと（Ｇで
表わす）を判定する事か出来る。同様にして、（Ａ＞、
（Ｂ）と異なる時点（Ｃ）、（Ｄ）においても、（Ｃ）
はオーバーシュートする危険性を（ＮＧ）、ＣＤ＞はし
ないこと（Ｇ）を判定することが出来る。第１４図は第
１３図より応答の速い例を示す。この場合も、オペレー
タは経験により（Ａ）、（Ｃ＞はオーバーシュートの危
険性を（ＮＧ）、ＣＢ＞、（Ｄ）はしないこと（Ｇ）を
判定することか出来る。オペレータはオーバーシュート
する危険性を察知した時は、電気炉のヒータ電源の電圧
を下げる等の処置を行つて一オーバーシュートを防止す
るようにする。
〈発明が解決すべき課題〉
しかしながら、この様な調節計においては、オペレータ
が経験によりプロセス量のオーバーシュートの危険性を
察知するものであるためオペレータか常についていなけ
ればならす、省力化が出来ないという課題かあった。
が経験によりプロセス量のオーバーシュートの危険性を
察知するものであるためオペレータか常についていなけ
ればならす、省力化が出来ないという課題かあった。
また、オーバーシュートの危険性を察知するには経験か
必要であるため、初心者には扱い雑いという課題もあっ
た。
必要であるため、初心者には扱い雑いという課題もあっ
た。
〈発明の目的〉
この発明の目的は、プロセス量のオーバーシュートを防
止することが出来る調節計を提供する事にある。
止することが出来る調節計を提供する事にある。
く課題を解決する為の手段〉
前記課題を解決するため本発明は、補助制御部によりプ
ロセス量の目標設定値または設定値に整定する状況を監
視して補助設定値を算出し、この補助設定値を制御演算
部に出力することにより、プロセス量のオーバーシュー
トを防止するようにしなものである。
ロセス量の目標設定値または設定値に整定する状況を監
視して補助設定値を算出し、この補助設定値を制御演算
部に出力することにより、プロセス量のオーバーシュー
トを防止するようにしなものである。
く作用〉
プロセス量の整定状況を監視し、設定値を修正する事に
より、プロセス量のオーバーシュートを防止する。
より、プロセス量のオーバーシュートを防止する。
〈実施例〉
第１図に本発明に係る調節計の一実施例を示す。
なお、第１２図と同じ要素には同一符号を付し、説明を
省略する。第１図において、１０は変化率規制部であり
、目ｍ設定値ＴＳＰが入力されて所定の時間でゼロから
目標設定値ＴＳＰまで変化する信号である設定値ＳＰを
出力する。１１は補助制御部であり、目標設定値ＴＳＰ
、設定値ＳＰ及びプロセス量が入力され、補助設定値Ｓ
ＳＰ及び選択信号ＳＥＬを出力する。１２は選択部であ
り、設定値ＳＰ及び補助設定値ＳＳＰが入力され、選択
信号ＳＥＬに基づいてこれらの１つを選択してＰＩＤ制
御演算部１に設定値として出力する。
省略する。第１図において、１０は変化率規制部であり
、目ｍ設定値ＴＳＰが入力されて所定の時間でゼロから
目標設定値ＴＳＰまで変化する信号である設定値ＳＰを
出力する。１１は補助制御部であり、目標設定値ＴＳＰ
、設定値ＳＰ及びプロセス量が入力され、補助設定値Ｓ
ＳＰ及び選択信号ＳＥＬを出力する。１２は選択部であ
り、設定値ＳＰ及び補助設定値ＳＳＰが入力され、選択
信号ＳＥＬに基づいてこれらの１つを選択してＰＩＤ制
御演算部１に設定値として出力する。
次に５この実施例の動作を説明する。補助制御部１１は
下式（１）、（２）式に基づいてプロセス量のオーバー
シュートが起こりうるか（ＮＧ）起こらないか（Ｇ）を
判定する。
下式（１）、（２）式に基づいてプロセス量のオーバー
シュートが起こりうるか（ＮＧ）起こらないか（Ｇ）を
判定する。
ＤＶ≧に−ＤＰＶのときはＧ ・・・・・・・・・（１
）ＤＶ＜Ｋ −ＤＰＶのときはＮＧ ・・・・・・（
２）ＤＶ二目標設定値Ｔ’ＳＰ（または設定値ＳＰ）と
プロセス量ｐｖの偏差 ＤＰＶ：所定時間上［当りのプロセス量ＰＶの変化 に：定数 第２図は制御の一例を示したものであり、ＰＶはプロセ
ス量、ＯＵ Ｔは操作量、ＴＳＰは目標設定値、Ｌ、
Ａ Ｇはプロセスに操作量か入力されてからプロセス量
か変化する間での時間であるプロセスの等価無駄時間を
表わす、に＝２とすると、（Ａ）の場合はその先端部に
おいて ＤＶ＜Ｋ −Ｄ ＰＶ であるので前記（２）式から判定はＮＧとなり５オーバ
ーシユートが発生しうる。（Ｂ）はその先端部において
、 ＤＶ＞Ｋ −Ｄ ＰＶ となり、前記く１）式から判定はＧとなり、オーバーシ
ュートは発生しないと判断される。なお、所定時間ｔ１
として、プロセスの等価無駄時間ＬＡＧの１／２を用い
た。前記（１）、（２）式の判定は経験則によって導出
したものである。プロセス量Ｐ■か十分に立ち上がって
いないとき、すなわちＤＶか大きいときは判定は常にＧ
となり、オーバーシュートの危険性はない。補助制御部
１１は判定かＮＧのときは設定値ＳＰを目標設定値Ｔ
Ｓ Ｐから離すように修正した値を補助設定値ＳＳＰと
して出力し、Ｇの判定のときは目標設定値’Ｉ” Ｓ
Ｆ）に近付けるように修正した値を出力する。
）ＤＶ＜Ｋ −ＤＰＶのときはＮＧ ・・・・・・（
２）ＤＶ二目標設定値Ｔ’ＳＰ（または設定値ＳＰ）と
プロセス量ｐｖの偏差 ＤＰＶ：所定時間上［当りのプロセス量ＰＶの変化 に：定数 第２図は制御の一例を示したものであり、ＰＶはプロセ
ス量、ＯＵ Ｔは操作量、ＴＳＰは目標設定値、Ｌ、
Ａ Ｇはプロセスに操作量か入力されてからプロセス量
か変化する間での時間であるプロセスの等価無駄時間を
表わす、に＝２とすると、（Ａ）の場合はその先端部に
おいて ＤＶ＜Ｋ −Ｄ ＰＶ であるので前記（２）式から判定はＮＧとなり５オーバ
ーシユートが発生しうる。（Ｂ）はその先端部において
、 ＤＶ＞Ｋ −Ｄ ＰＶ となり、前記く１）式から判定はＧとなり、オーバーシ
ュートは発生しないと判断される。なお、所定時間ｔ１
として、プロセスの等価無駄時間ＬＡＧの１／２を用い
た。前記（１）、（２）式の判定は経験則によって導出
したものである。プロセス量Ｐ■か十分に立ち上がって
いないとき、すなわちＤＶか大きいときは判定は常にＧ
となり、オーバーシュートの危険性はない。補助制御部
１１は判定かＮＧのときは設定値ＳＰを目標設定値Ｔ
Ｓ Ｐから離すように修正した値を補助設定値ＳＳＰと
して出力し、Ｇの判定のときは目標設定値’Ｉ” Ｓ
Ｆ）に近付けるように修正した値を出力する。
この操作によりプロセス量ＰＶのオーバーシュートが防
止出来るのは自明である。なお、このときは選択信号Ｓ
ＥＬは常に補助設定値Ｓ Ｓ Ｐ側を選択するようにセ
ラ１へされる。従って、選択部１２及び選択信号Ｓ Ｅ
１．、は必須の要素ではない。
止出来るのは自明である。なお、このときは選択信号Ｓ
ＥＬは常に補助設定値Ｓ Ｓ Ｐ側を選択するようにセ
ラ１へされる。従って、選択部１２及び選択信号Ｓ Ｅ
１．、は必須の要素ではない。
第３図は制御の先端部における状態を拡大したものであ
り、設定値ＳＰが一定勾配で目標設定値′Ｔ’ Ｓ Ｐ
に漸近し、プロセス量ＰＶかこの設定値ＳＰに追従しよ
うとしている。ＤＶは図に示すように、Ｋ、ＤＰＶ （
Ｋ＝２）に比べて大きいので、前記（１）式から判定は
Ｇになる。この場合、選択部１２が設定値ＳＰを選択す
るように選択信号ＳＥＬを設定する。補助設定値ＳＳＰ
は目標設定値ＴＳＰと設定値ＳＰの間にあればよい０判
定がＧのときは補助設定値ＳＳＰを設定値ＳＰに一致さ
せるようにすると、選択部１２及び選択信号ＳＥ Ｌが
不要になる。
り、設定値ＳＰが一定勾配で目標設定値′Ｔ’ Ｓ Ｐ
に漸近し、プロセス量ＰＶかこの設定値ＳＰに追従しよ
うとしている。ＤＶは図に示すように、Ｋ、ＤＰＶ （
Ｋ＝２）に比べて大きいので、前記（１）式から判定は
Ｇになる。この場合、選択部１２が設定値ＳＰを選択す
るように選択信号ＳＥＬを設定する。補助設定値ＳＳＰ
は目標設定値ＴＳＰと設定値ＳＰの間にあればよい０判
定がＧのときは補助設定値ＳＳＰを設定値ＳＰに一致さ
せるようにすると、選択部１２及び選択信号ＳＥ Ｌが
不要になる。
補助設定（ｔｌｓ ｓ ｐの値として、下式（３）式を
用いる事も出来る。
用いる事も出来る。
５ＳＰ＝ （’Ｉ’５Ｐ−Ｋ −ＤＰＶ） ・ｐ
＋。
＋。
・・・・・・・・・（３）
Ｋ２：定数（例えば２）
Ｐ、二極性調整用の定数、−１または１この場合は、選
択部１２によって設定値ＳＰと補助設定値ＳＳＰの内、
目標設定値”Ｉ’ Ｓ Ｐから離れている方の値を選択
するようにする。設定値ＳＰが目標設定値ＴＳＰに近付
き、補助設定値ＳＳＰを越えた後は、ＳＳＰはＤＰＶが
一定であれば一定値になり−ＤＰＶが小さくなれば前記
（３）式によって自然に目標設定値’ｒ ｓ ｐに近付
く。この場合も、補助設定部１１によって上記の条件を
満たずように補助設定値ＳＳＰを設定してやれは、選択
部１２及び選択信号ＳＥＬは不要になる。また、変化率
規制部１０かない場合、すなわち５Ｐ−ＴＳＰの場合は
、最初から補助設定値ＳＳＰが選択される。この場合の
制御状態を第４図（Ａ）に示す。補助設定値ＳＳＰは最
初低下し、次に目標設定値′ｌ″ＳＰに近付いて行く、
この場合は常にＧと判定され、オーパージｘｌ〜は発生
しない。
択部１２によって設定値ＳＰと補助設定値ＳＳＰの内、
目標設定値”Ｉ’ Ｓ Ｐから離れている方の値を選択
するようにする。設定値ＳＰが目標設定値ＴＳＰに近付
き、補助設定値ＳＳＰを越えた後は、ＳＳＰはＤＰＶが
一定であれば一定値になり−ＤＰＶが小さくなれば前記
（３）式によって自然に目標設定値’ｒ ｓ ｐに近付
く。この場合も、補助設定部１１によって上記の条件を
満たずように補助設定値ＳＳＰを設定してやれは、選択
部１２及び選択信号ＳＥＬは不要になる。また、変化率
規制部１０かない場合、すなわち５Ｐ−ＴＳＰの場合は
、最初から補助設定値ＳＳＰが選択される。この場合の
制御状態を第４図（Ａ）に示す。補助設定値ＳＳＰは最
初低下し、次に目標設定値′ｌ″ＳＰに近付いて行く、
この場合は常にＧと判定され、オーパージｘｌ〜は発生
しない。
但し、ＣＢ）に示すように途中でＮＧと判定される状態
か生じると、選択部１２により補助設定値ＳＳＰを切り
替えてＧの状態に変化させる必要かある。
か生じると、選択部１２により補助設定値ＳＳＰを切り
替えてＧの状態に変化させる必要かある。
前記の実施例ではＤＶとＤ Ｐ Ｖの相関をＧとＮＧの
２つの状態で判定するようにしたが、補助設定値ＳＳＰ
の操作に用いる場合には、より細分化して状態を評価し
たほうかよい、その為に、ファジー＃論法を用いて補助
設定値ＳＳＰを導くようにする、（？Ｉえば、プロセス
量Ｆ） Ｖか補助設定ｆＮＳｓｐを越えたときのＤＰＶ
、ＤＶ、ＤＳＰ（−ＴＳＰ−８Ｐ）の量を１００％とし
て推論を進め、ＳＳＰを修正して最終的に目標設定値”
ｉ” ｓ ｐに一致させて行くようにする。その為、下
記に例示するような推論ルールを用いる。
２つの状態で判定するようにしたが、補助設定値ＳＳＰ
の操作に用いる場合には、より細分化して状態を評価し
たほうかよい、その為に、ファジー＃論法を用いて補助
設定値ＳＳＰを導くようにする、（？Ｉえば、プロセス
量Ｆ） Ｖか補助設定ｆＮＳｓｐを越えたときのＤＰＶ
、ＤＶ、ＤＳＰ（−ＴＳＰ−８Ｐ）の量を１００％とし
て推論を進め、ＳＳＰを修正して最終的に目標設定値”
ｉ” ｓ ｐに一致させて行くようにする。その為、下
記に例示するような推論ルールを用いる。
ｆ ＤＳＰ ｉｓ ＰＨａｎｄ ＤＶ ｉｓ １０ ａ
ｎｄ ＤＰＶ ｉｓ Ｎ５ｔｈｅｎΔＳＳＰ ｉｓ Ｐ
Ｈ−・−・−−−−−−（４）ｆ ＤＳＰ ＋ｓ Ｐａ
ａｎｄ ＤＶ ｉｓ ＰＳ ａｎｄ ＤＰＶｉｓ ７
０ｔｈｅｎΔＳＳＰ ＋ｓ Ｐａ −−−−−−・−
−−−−（５）ルール（４）の意味は、１−もし、ＤＳ
Ｐか正で中、かつＤνかセロ、かつＤＰＶが負で小 な
らば、ΔＳＳＰは正で中にする。」事を表わし、ルール
（５）は「もし、ＤＳＰが正で大、かつＤνか正で小、
かつＤＰＶがセ１７ならば、ΔＳＳＰは正で大にする。
ｎｄ ＤＰＶ ｉｓ Ｎ５ｔｈｅｎΔＳＳＰ ｉｓ Ｐ
Ｈ−・−・−−−−−−（４）ｆ ＤＳＰ ＋ｓ Ｐａ
ａｎｄ ＤＶ ｉｓ ＰＳ ａｎｄ ＤＰＶｉｓ ７
０ｔｈｅｎΔＳＳＰ ＋ｓ Ｐａ −−−−−−・−
−−−−（５）ルール（４）の意味は、１−もし、ＤＳ
Ｐか正で中、かつＤνかセロ、かつＤＰＶが負で小 な
らば、ΔＳＳＰは正で中にする。」事を表わし、ルール
（５）は「もし、ＤＳＰが正で大、かつＤνか正で小、
かつＤＰＶがセ１７ならば、ΔＳＳＰは正で大にする。
」事を表わす。第５図に推論ルールの組み合わせの例を
、第６図に前件部のメンバーシップ関数を示すにれらの
ルールの組み合わせとメンバーシップ関数により、補助
設定値ＳＳＰの修正値ΔＳＳＰが求められる。第７図は
後件部のメンバーシップ関数と高さ法によるファジー推
論の方法を示したものである。なお、ルールは前記（４
）、（５）式による。なお、ＤＳＰ、ＤＶ、ＤＰＶの値
はそれぞれ７０％、５％、−１０％とする。■は前記（
４）式のルールによるものである。ＤＳＰはメンバーシ
ップ関数ＰＭによりＯ１６、ＤＶは同ＺＯにより０．７
５、ＤＰＶは同ＮＳにより０，５が求められ、これらの
最小値０．５が得られる６ΔＳ Ｓ ＰはＰＭなので５
０％になる。■は前記（５）式のルールによるものであ
り、ＤＳＰはメンバーシップ間数ＰＢにより０．ｌ、Ｄ
Ｖは同ＰＳにより０．２５、ＤＰＶは同ＺＯにより０．
５が得られる。ΔＳＳＰはＰＢなので１００％になる。
、第６図に前件部のメンバーシップ関数を示すにれらの
ルールの組み合わせとメンバーシップ関数により、補助
設定値ＳＳＰの修正値ΔＳＳＰが求められる。第７図は
後件部のメンバーシップ関数と高さ法によるファジー推
論の方法を示したものである。なお、ルールは前記（４
）、（５）式による。なお、ＤＳＰ、ＤＶ、ＤＰＶの値
はそれぞれ７０％、５％、−１０％とする。■は前記（
４）式のルールによるものである。ＤＳＰはメンバーシ
ップ関数ＰＭによりＯ１６、ＤＶは同ＺＯにより０．７
５、ＤＰＶは同ＮＳにより０，５が求められ、これらの
最小値０．５が得られる６ΔＳ Ｓ ＰはＰＭなので５
０％になる。■は前記（５）式のルールによるものであ
り、ＤＳＰはメンバーシップ間数ＰＢにより０．ｌ、Ｄ
Ｖは同ＰＳにより０．２５、ＤＰＶは同ＺＯにより０．
５が得られる。ΔＳＳＰはＰＢなので１００％になる。
最終的な修正値はこの２つのルールによって求められた
ΔＳＳＰを比例配分して、下式により求められる。
ΔＳＳＰを比例配分して、下式により求められる。
ΔＳ Ｓ Ｐ ＝ （５０％ｘ Ｏ，５＋−１００％ｘ
ｏ、２５） ／（０，５＋０．２５） ＝６６．７％
このようにして、補助設定（ｄｉｓ ｓ ｐの修正値Δ
ＳＳ Ｐの値６６．７％を求めることが出来る。
ｏ、２５） ／（０，５＋０．２５） ＝６６．７％
このようにして、補助設定（ｄｉｓ ｓ ｐの修正値Δ
ＳＳ Ｐの値６６．７％を求めることが出来る。
第８図に制御の一例を示す、ＰＶはプロセス量、ＯＵＴ
は操作量、ＳＳＰは補助設定値である。
は操作量、ＳＳＰは補助設定値である。
（Ａ）に示すように最初ＳＳＰは下かり、その後徐々に
目標設定値ＴＳＰに漸近する。その為、プロセス量Ｐ■
はオーバーシュートすることなく、目標設定値ＴＳＰに
集束する。（Ｂ）は外乱が入った場合の動作である。外
乱によりプロセス量Ｐ■が低下すると補助設定値ＳＳＰ
も低下し、その後徐々に目標設定値’Ｆｓｐに漸近する
。従って、プロセス量Ｐ■はオーバーシュートすること
はない、第９図は本発明による制御と従来の制御を比較
した特性図である。ＰＶ−１は従来の制御によるプロセ
ス量の変化、ＰＶ−２は本発明の制御によるプロセス量
の変化を表わす、従来の制御では設定値ＳＰが一定値に
なったとき（Ａ＞、（Ｂ）及び外乱か発生したとき（Ｃ
）共にオーバーシュートか発生ずるが、本発明の制御に
よるとオーバーシュートは発生しない、第１０図は他の
ステップ応答の例であり、（Ａ、 ）は本発明によるプ
ロセス量ＰＶの応答波形である。オーバーシュートは発
生しない、（Ｂ）は従来の応答波形の一例であり、比較
として掲げた。プロセス量ＰＶにオーパージ、−トが発
生ずる。
目標設定値ＴＳＰに漸近する。その為、プロセス量Ｐ■
はオーバーシュートすることなく、目標設定値ＴＳＰに
集束する。（Ｂ）は外乱が入った場合の動作である。外
乱によりプロセス量Ｐ■が低下すると補助設定値ＳＳＰ
も低下し、その後徐々に目標設定値’Ｆｓｐに漸近する
。従って、プロセス量Ｐ■はオーバーシュートすること
はない、第９図は本発明による制御と従来の制御を比較
した特性図である。ＰＶ−１は従来の制御によるプロセ
ス量の変化、ＰＶ−２は本発明の制御によるプロセス量
の変化を表わす、従来の制御では設定値ＳＰが一定値に
なったとき（Ａ＞、（Ｂ）及び外乱か発生したとき（Ｃ
）共にオーバーシュートか発生ずるが、本発明の制御に
よるとオーバーシュートは発生しない、第１０図は他の
ステップ応答の例であり、（Ａ、 ）は本発明によるプ
ロセス量ＰＶの応答波形である。オーバーシュートは発
生しない、（Ｂ）は従来の応答波形の一例であり、比較
として掲げた。プロセス量ＰＶにオーパージ、−トが発
生ずる。
第１１図に本発明の他の実施例を示す。なお、第１図と
同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。第１１
図において、１３はチューナであり、プロセス量Ｐ■及
びチューニング指令が入力され、ＰＩＤ制御演算部１に
パラメータデータ及び出力指令を、補助制御部１１に補
助パラメータデータを出力する。チューナ１３はプロセ
ス２の特性に応じてＰＩＤＩＤ制御部３部１用するＰＩ
Ｄパラメータをチューニングするものである。チューニ
ング指令がチューナ１３に入力されると、チューナ１３
は出力指令をＰＩＤ制御演算部１に出力する。ＰＩＤ＃
Ｊｍ演ユ部ｌはこの指令によりプロセス１に所定の外乱
を与える。チューナ１３はこの外乱によるプロセス量Ｐ
■の応答を解析し、制御パラメータ及び補助パラメータ
を算出し、それぞれＰＩＤ制御演算部１及び補助制御部
１１に出力する。制御パラメータとしてはＰＩＤ制御定
数があり、補助パラメータとしては等価無駄時間及び時
定数がある。補助制御部１１はこれらの補助パラメータ
から選択信号ＳＥＬ及び補助設定値ＳＳＰを算出する。
同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。第１１
図において、１３はチューナであり、プロセス量Ｐ■及
びチューニング指令が入力され、ＰＩＤ制御演算部１に
パラメータデータ及び出力指令を、補助制御部１１に補
助パラメータデータを出力する。チューナ１３はプロセ
ス２の特性に応じてＰＩＤＩＤ制御部３部１用するＰＩ
Ｄパラメータをチューニングするものである。チューニ
ング指令がチューナ１３に入力されると、チューナ１３
は出力指令をＰＩＤ制御演算部１に出力する。ＰＩＤ＃
Ｊｍ演ユ部ｌはこの指令によりプロセス１に所定の外乱
を与える。チューナ１３はこの外乱によるプロセス量Ｐ
■の応答を解析し、制御パラメータ及び補助パラメータ
を算出し、それぞれＰＩＤ制御演算部１及び補助制御部
１１に出力する。制御パラメータとしてはＰＩＤ制御定
数があり、補助パラメータとしては等価無駄時間及び時
定数がある。補助制御部１１はこれらの補助パラメータ
から選択信号ＳＥＬ及び補助設定値ＳＳＰを算出する。
このようにすることにより、補助制御部１１の構成を簡
単にする事が出来、かつ補助パラメータを自動設定する
ことが可能になる。
単にする事が出来、かつ補助パラメータを自動設定する
ことが可能になる。
なお、プロセスの特性とＰＩＤパラメータとか既知の関
係で設定される事から、前記（１）、（２）式の所定時
間′Ｆ１を算出するために等価無駄時間、時定数の代わ
りに積分時間値または微分時間値を用いることが出来、
これらの時間値をＰＩＤ制御演算部１から得るようにす
ることら可能である。
係で設定される事から、前記（１）、（２）式の所定時
間′Ｆ１を算出するために等価無駄時間、時定数の代わ
りに積分時間値または微分時間値を用いることが出来、
これらの時間値をＰＩＤ制御演算部１から得るようにす
ることら可能である。
〈発明の効果〉
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、この
発明では補助制御部により補助設定値を求め、この補助
設定値によって設定値を修正することによりプロセス量
のオーバーシュートを防止するようにしたものである。
発明では補助制御部により補助設定値を求め、この補助
設定値によって設定値を修正することによりプロセス量
のオーバーシュートを防止するようにしたものである。
その為、従来オペレータがプロセス量のオーバーシュー
ｌ−を了・λ川して制御していたものが自動的にオーバ
ーシュートを予測して防止することが出来るので、省力
化か可能になるという効果がある。
ｌ−を了・λ川して制御していたものが自動的にオーバ
ーシュートを予測して防止することが出来るので、省力
化か可能になるという効果がある。
また、熟練を要しないで制御か可能になるという効果も
ある。
ある。
第１図は本発明に係る調節計の一実施例を示ず構成図、
第２図、第４図はその動作を説明するための特性曲線図
、第５図〜第７図はファジィ推論の説明図、第８図〜第
１０図は応答波形、第１１図は他の実施例を示す構成図
、第１２図は従来の調節計の構成図、第１３．１４図は
その動作説明図である。 １・・・ｌ’ｌＤ制御演算部、２・・・プロセス、１１
・・・補助制御部、１２・・・選択部、１３・・・チュ
ーナ。 第１図 一一一ゆ鍔間 第３図 第４図 （Ａ） （Ｂ） 第５図 （Ａ） （Ｂ） 第６図 メンバーシップ関数 第９図 第１０図 （Ａ） （Ｂ） 時間〈− 時間や−一 第１２図 第１３図 一÷時間 第１４図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） −一一十時間 手 続 禎 正 書（方式） ％式％ 発明の名称 調節計 名 称 横河電機株式会社 代 理 人 ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 を拡大した特性曲線図、第５図〜第７図は・と補正する
。 ゛ ０ 」
第２図、第４図はその動作を説明するための特性曲線図
、第５図〜第７図はファジィ推論の説明図、第８図〜第
１０図は応答波形、第１１図は他の実施例を示す構成図
、第１２図は従来の調節計の構成図、第１３．１４図は
その動作説明図である。 １・・・ｌ’ｌＤ制御演算部、２・・・プロセス、１１
・・・補助制御部、１２・・・選択部、１３・・・チュ
ーナ。 第１図 一一一ゆ鍔間 第３図 第４図 （Ａ） （Ｂ） 第５図 （Ａ） （Ｂ） 第６図 メンバーシップ関数 第９図 第１０図 （Ａ） （Ｂ） 時間〈− 時間や−一 第１２図 第１３図 一÷時間 第１４図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） −一一十時間 手 続 禎 正 書（方式） ％式％ 発明の名称 調節計 名 称 横河電機株式会社 代 理 人 ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 を拡大した特性曲線図、第５図〜第７図は・と補正する
。 ゛ ０ 」
Claims (6)
- （１）目標設定値または設定値及びプロセス量が入力さ
れ、所定の演算により操作量をプロセスに出力する制御
演算部と、 前記目標設定値または設定値及びプロセス量が入力され
る補助制御部とを有し、 この補助制御部はプロセス量が前記目標設定値または設
定値に整定する状況を監視し、補助設定値を演算して前
記制御演算部に出力するようにしてプロセス量のオーバ
ーシュートを防止するようにしたことを特徴とする調節
計。 - （２）プロセス量のオーバーシュートを監視する指標と
して、所定時間当りのプロセス量の変化量と、目標設定
値または設定値に対するプロセス量の偏差との比較値を
用いるようにしたことを特徴とする請求項第１項記載の
調節計。 - （３）前記プロセス量のオーバーシュートを監視する指
標を参照して、前記補助設定値を前記目標設定値または
設定値に近付けまたは離反させるようにしたことを特徴
とする請求項第２項記載の調節計。 - （４）目標設定値、設定値及び補助設定値が異なる値で
混在するときは、設定値または補助設定値のうち目標設
定値から離れている方を制御演算部に出力するようにし
たことを特徴とする請求項第１項記載の調節計。 - （５）前記所定値として制御演算部に設定する積分時間
値または微分時間値を用いるようにしたことを特徴とす
る請求項第２項記載の調節計。 - （６）前記所定値としてプロセスの等価無駄時間に比例
する値を用いたことを特徴とする請求項第２項記載の調
節計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26253189A JPH03214202A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 調節計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26253189A JPH03214202A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 調節計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03214202A true JPH03214202A (ja) | 1991-09-19 |
Family
ID=17377092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26253189A Pending JPH03214202A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 調節計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03214202A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4885909A (ja) * | 1972-02-21 | 1973-11-14 | ||
| JPS5034176A (ja) * | 1973-07-30 | 1975-04-02 |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP26253189A patent/JPH03214202A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4885909A (ja) * | 1972-02-21 | 1973-11-14 | ||
| JPS5034176A (ja) * | 1973-07-30 | 1975-04-02 |
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