JPH0452483B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0452483B2 JPH0452483B2 JP58184067A JP18406783A JPH0452483B2 JP H0452483 B2 JPH0452483 B2 JP H0452483B2 JP 58184067 A JP58184067 A JP 58184067A JP 18406783 A JP18406783 A JP 18406783A JP H0452483 B2 JPH0452483 B2 JP H0452483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- response
- circuit
- function
- output signal
- 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 - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 42
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000026676 system process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明はプロセス等の系のステツプ応答を検出
する装置に関する。
する装置に関する。
(ロ) 従来技術
一般に、プロセスを最適に制御する為には、そ
のプロセスの特性に応じて調節器のパラメータを
最適に設定しなければならない。プロセスの特性
を知る手段として、インパルス応答法、ステツプ
応答法、ランプ応答法および周波数応答法があ
る。これらの方法は、プロセスにそれぞれインパ
ルス信号、ステツプ信号、ランプ信号および正弦
波信号を加え、その応答曲線からプロセスの特性
を推定するものである。
のプロセスの特性に応じて調節器のパラメータを
最適に設定しなければならない。プロセスの特性
を知る手段として、インパルス応答法、ステツプ
応答法、ランプ応答法および周波数応答法があ
る。これらの方法は、プロセスにそれぞれインパ
ルス信号、ステツプ信号、ランプ信号および正弦
波信号を加え、その応答曲線からプロセスの特性
を推定するものである。
これらのうち、インパルス応答法はプロセスの
安定を乱すことがないから最も好ましい方法であ
るといえるが、インパルス信号は理想化された、
観念的な信号であつて、物理的に実現不可能であ
るから実際には採用することができない。ランプ
応答法および周波数応答法は、プロセスの平衡を
乱すばかりでなく、応答曲線からプロセスの特性
を求める解析過程が極めて複雑であつて好ましい
方法とはいい難い。
安定を乱すことがないから最も好ましい方法であ
るといえるが、インパルス信号は理想化された、
観念的な信号であつて、物理的に実現不可能であ
るから実際には採用することができない。ランプ
応答法および周波数応答法は、プロセスの平衡を
乱すばかりでなく、応答曲線からプロセスの特性
を求める解析過程が極めて複雑であつて好ましい
方法とはいい難い。
ステツプ応答法に関しては、プロセスの動的特
性を容易に把握することができるので好ましい方
法ではあるが、ステツプ信号を加えることによつ
て、プロセスの平衡が乱されてしまう欠点を有す
る。すなわち、一般に、第１図に示す如く、プロ
セスの特性を伝達関数Ｇで表わし、このプロセス
にｍなるステツプ信号を加えると、mGなるステ
ツプ応答を得るが、例えばこのプロセスの特性が
むだ時間Ｌを含む１次遅れ（ゲインＲ、時定数
Ｔ）であつたとすると、そのブロツク線図は第２
図の如く示すことができる。この場合、ステツプ
応答は ｍRe-Ls／１＋Ts ……(1) となり、これを時間関数に変換すれば、 mR（１−e-t-L T） となつて、これを時間についてプロツトして表わ
した応答曲線を第３図に示す。このステツプ応答
曲線からＲ，Ｔ，Ｌを求めることができる。プロ
セスの調節器のPIDの調節値はＲ，Ｔ，Ｌの関数
で決められるから、直ちに最適調節値が設定でき
ることになる。ところが、このような１次遅れ系
のプロセスにｍなるステツプ信号を加えると、ス
テツプ応答曲線は第３図から明らかなように、
mRだけ安定していた値から外れてしまうことに
なる。
性を容易に把握することができるので好ましい方
法ではあるが、ステツプ信号を加えることによつ
て、プロセスの平衡が乱されてしまう欠点を有す
る。すなわち、一般に、第１図に示す如く、プロ
セスの特性を伝達関数Ｇで表わし、このプロセス
にｍなるステツプ信号を加えると、mGなるステ
ツプ応答を得るが、例えばこのプロセスの特性が
むだ時間Ｌを含む１次遅れ（ゲインＲ、時定数
Ｔ）であつたとすると、そのブロツク線図は第２
図の如く示すことができる。この場合、ステツプ
応答は ｍRe-Ls／１＋Ts ……(1) となり、これを時間関数に変換すれば、 mR（１−e-t-L T） となつて、これを時間についてプロツトして表わ
した応答曲線を第３図に示す。このステツプ応答
曲線からＲ，Ｔ，Ｌを求めることができる。プロ
セスの調節器のPIDの調節値はＲ，Ｔ，Ｌの関数
で決められるから、直ちに最適調節値が設定でき
ることになる。ところが、このような１次遅れ系
のプロセスにｍなるステツプ信号を加えると、ス
テツプ応答曲線は第３図から明らかなように、
mRだけ安定していた値から外れてしまうことに
なる。
(ハ) 目的
本発明の目的は、プロセスの特性を動的に把握
することのできるステツプ応答曲線を、プロセス
の安定を乱すことなく得ることのできる、ステツ
プ応答検出装置を提供することにある。
することのできるステツプ応答曲線を、プロセス
の安定を乱すことなく得ることのできる、ステツ
プ応答検出装置を提供することにある。
(ニ) 構成
本発明の構成を第４図に示す機能的ブロツク線
図に基づいて説明する。
図に基づいて説明する。
第１の回路１は、１から１次遅れ関数を引いた
形の指数関数形信号ｍ｛Ls／（１＋Ls）｝を発生
する。第２の回路２は、第１の回路１の出力信号
の逆関数の形の伝達関数（１＋Ls）／Lsを有し
ている。Ｇなる伝達関数を有する被測定系３に第
１の回路１の出力信号を加えると、その応答信号
はｍ｛Ls／（１＋Ls）｝Ｇとなつて時間とともに
元の平衡状態に戻るが、その応答信号は第２の回
路２を通過させられ、mGなる信号となつて被測
定系３にステツプ信号ｍを加えた場合と同等の応
答曲線を得る。
形の指数関数形信号ｍ｛Ls／（１＋Ls）｝を発生
する。第２の回路２は、第１の回路１の出力信号
の逆関数の形の伝達関数（１＋Ls）／Lsを有し
ている。Ｇなる伝達関数を有する被測定系３に第
１の回路１の出力信号を加えると、その応答信号
はｍ｛Ls／（１＋Ls）｝Ｇとなつて時間とともに
元の平衡状態に戻るが、その応答信号は第２の回
路２を通過させられ、mGなる信号となつて被測
定系３にステツプ信号ｍを加えた場合と同等の応
答曲線を得る。
(ホ) 実施例
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明
する。
する。
第５図は本発明実施例の構成を示すブロツク図
である。
である。
指数関数形信号発生回路１１は、ステツプ信号
発生回路１１ａと１次遅れ要素（時定数Ｌ）１１
ｂとから構成され、１次遅れ要素１１ｂはステツ
プ信号発生回路１１ａの出力信号ｍを入力してそ
の出力を信号ｍに負帰させている。従つて、この
指数関数形信号発生回路１１の出力信号ｂは、１
次遅れ要素１１ｂの出力信号をａとすると、 ｂ＝ｍ−ａ となつて、 ａ−ｍ１／１＋Ls であるから、 ｂ＝ｍ（１−１／１＋Ls）＝ｍLs／１＋Ls ……(2) となる。
発生回路１１ａと１次遅れ要素（時定数Ｌ）１１
ｂとから構成され、１次遅れ要素１１ｂはステツ
プ信号発生回路１１ａの出力信号ｍを入力してそ
の出力を信号ｍに負帰させている。従つて、この
指数関数形信号発生回路１１の出力信号ｂは、１
次遅れ要素１１ｂの出力信号をａとすると、 ｂ＝ｍ−ａ となつて、 ａ−ｍ１／１＋Ls であるから、 ｂ＝ｍ（１−１／１＋Ls）＝ｍLs／１＋Ls ……(2) となる。
ステツプ応答を検出すべきプロセスＷには、こ
の(2)式で表わされる信号が入力される。そしてそ
の応答信号ｃは、指数関数形信号発生回路１１の
出力信号ｂの逆関数の形の伝達関数（１＋
Ls）／Ls、すなわち、ゲイン１、積分時間Ｌを
有するPI制御器１２に入力されるよう構成され
ている。
の(2)式で表わされる信号が入力される。そしてそ
の応答信号ｃは、指数関数形信号発生回路１１の
出力信号ｂの逆関数の形の伝達関数（１＋
Ls）／Ls、すなわち、ゲイン１、積分時間Ｌを
有するPI制御器１２に入力されるよう構成され
ている。
なお、指数関数形信号ｂの発生は、具体的には
例えばステツプ信号ｍを進相回路を通過させるこ
とによつて得ることができる。
例えばステツプ信号ｍを進相回路を通過させるこ
とによつて得ることができる。
以上の本発明実施例によると、例えばステツプ
応答を検出すべきプロセスＷの特性が第５図に示
すようなむだ時間Ｌを含む１次遅れ（ゲインＲ、
時定数Ｔ）であつたとすると、その応答信号ｃ
は、 ｃ＝ｂ・Re-Ls／１＋Ts となり、(2)式より、 ｃ＝１Ls／１＋Ls・Re-Ls／１＋Ts ……(3) となる。この信号ｃは、指数関数Ls／（１＋
Ls）、すなわち、時間関数で表現するとe-t/Lが乗
ぜられているから、プロセスＷの伝達関数がどの
ような関数であつても時間ｔの経過とともにその
値は０に、すなわち元の安定値に近づく為、プロ
セスＷの安定は乱されない。
応答を検出すべきプロセスＷの特性が第５図に示
すようなむだ時間Ｌを含む１次遅れ（ゲインＲ、
時定数Ｔ）であつたとすると、その応答信号ｃ
は、 ｃ＝ｂ・Re-Ls／１＋Ts となり、(2)式より、 ｃ＝１Ls／１＋Ls・Re-Ls／１＋Ts ……(3) となる。この信号ｃは、指数関数Ls／（１＋
Ls）、すなわち、時間関数で表現するとe-t/Lが乗
ぜられているから、プロセスＷの伝達関数がどの
ような関数であつても時間ｔの経過とともにその
値は０に、すなわち元の安定値に近づく為、プロ
セスＷの安定は乱されない。
この応答信号ｃを、PI制御器１２を通過させ
ることによつて得られる信号ｄは、 ｄ＝ｃ・１＋Ls／Ls となるから、(3)式より、 ｄ＝ｍLs／１＋Ls・Re-Ls／１＋Ts・１−Ls／Ls ＝ｍRe-Ls／１＋Ts ……(4) となる。すなわち、信号ｄは、前述の(1)式より明
らかなように、プロセスＷにステツプ信号ｍを加
えたときの応答信号と同等の信号となり、この
PI制御器１２の出力信号ｄの形からプロセスＷ
の動的特性を把握することができる。
ることによつて得られる信号ｄは、 ｄ＝ｃ・１＋Ls／Ls となるから、(3)式より、 ｄ＝ｍLs／１＋Ls・Re-Ls／１＋Ts・１−Ls／Ls ＝ｍRe-Ls／１＋Ts ……(4) となる。すなわち、信号ｄは、前述の(1)式より明
らかなように、プロセスＷにステツプ信号ｍを加
えたときの応答信号と同等の信号となり、この
PI制御器１２の出力信号ｄの形からプロセスＷ
の動的特性を把握することができる。
なお、本発明の応用として、プロセスW′の特
性が積分性の場合には、第６図にそのブロツク線
図を示す如く、出力信号を２次の指数関数とすれ
ばよい。このとき、プロセスW′の応答信号は２
連のPI制御器１２′を通すことによつて、プロセ
スW′のステツプ応答me-Ls／Tsを得る。なお、
２次の指数関数形信号ｍ｛Ls／（１＋Ls）｝2は、
前述の指数関数発生回路１１の後段に、更に１次
遅れ要素１１ｂを同様な接続で追加することによ
つて発生することができる。
性が積分性の場合には、第６図にそのブロツク線
図を示す如く、出力信号を２次の指数関数とすれ
ばよい。このとき、プロセスW′の応答信号は２
連のPI制御器１２′を通すことによつて、プロセ
スW′のステツプ応答me-Ls／Tsを得る。なお、
２次の指数関数形信号ｍ｛Ls／（１＋Ls）｝2は、
前述の指数関数発生回路１１の後段に、更に１次
遅れ要素１１ｂを同様な接続で追加することによ
つて発生することができる。
(ヘ) 効果
以上説明したように、本発明によれば、被測定
系への出力信号を指数関数形にして、その応答信
号を出力信号の逆関数形の要素を通すことによ
り、被測定系のステツプ応答と等しい信号を得る
よう構成したので、被測定系の安定を乱すことな
く、そのステツプ応答を検出することができる。
その検出結果から直ちに被測定系の特性（ゲイ
ン、時定数、むだ時間）を得て、最適調節値を決
定して最適な制御を行うことができる。
系への出力信号を指数関数形にして、その応答信
号を出力信号の逆関数形の要素を通すことによ
り、被測定系のステツプ応答と等しい信号を得る
よう構成したので、被測定系の安定を乱すことな
く、そのステツプ応答を検出することができる。
その検出結果から直ちに被測定系の特性（ゲイ
ン、時定数、むだ時間）を得て、最適調節値を決
定して最適な制御を行うことができる。
第１図はプロセスにステツプ信号を加えた場合
の一般的なブロツク線図、第２図は、むだ時間を
含む１次遅れのプロセスにステツプ信号を加えた
場合のブロツク線図、第３図はその応答曲線を示
すグラフ、第４図は本発明の構成を示す機能的な
ブロツク線図、第５図は本発明実施例の構成を示
すブロツク図、第６図はその応用例を示すブロツ
ク線図である。 １１……指数関数形信号発生回路、１１ａ……
ステツプ信号発生回路、１１ｂ……１次遅れ要
素、１２……PI調節器。
の一般的なブロツク線図、第２図は、むだ時間を
含む１次遅れのプロセスにステツプ信号を加えた
場合のブロツク線図、第３図はその応答曲線を示
すグラフ、第４図は本発明の構成を示す機能的な
ブロツク線図、第５図は本発明実施例の構成を示
すブロツク図、第６図はその応用例を示すブロツ
ク線図である。 １１……指数関数形信号発生回路、１１ａ……
ステツプ信号発生回路、１１ｂ……１次遅れ要
素、１２……PI調節器。
Claims (1)
- １ １から１次遅れ関数を引いた形の指数関数形
信号を発生する第１の回路と、その第１の回路の
出力信号の逆関数の形の伝達関数を有する第２の
回路を備え、ステツプ応答を検出すべき系に上記
第１の回路の出力信号を加えるとともにその応答
信号を上記第２の回路に通し、上記第２の回路の
出力から当該系のステツプ応答曲線を得るよう構
成されたステツプ応答検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184067A JPS6075910A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ステツプ応答検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184067A JPS6075910A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ステツプ応答検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6075910A JPS6075910A (ja) | 1985-04-30 |
| JPH0452483B2 true JPH0452483B2 (ja) | 1992-08-24 |
Family
ID=16146798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58184067A Granted JPS6075910A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ステツプ応答検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6075910A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4766524A (en) * | 1986-02-07 | 1988-08-23 | Hitachi, Ltd. | Back light device for uniformly illuminating a liquid crystal display plate |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58184067A patent/JPS6075910A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6075910A (ja) | 1985-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016076218A5 (ja) | ||
| JP6126687B2 (ja) | 位相特性を合致させるように遅延を使用する変換器加速度補償 | |
| CN1043009A (zh) | 闭路系统的参数估算技术 | |
| US6353766B1 (en) | Method for generating control parameters from a response signal of a controlled system and system for adaptive setting of a PID controller | |
| JPH0452483B2 (ja) | ||
| JP3396425B2 (ja) | 振動台制御装置 | |
| JPH10508130A (ja) | フィルタ、及びそのようなフィルタを具えた繰り返し制御システム並びに学習制御システム | |
| US4037459A (en) | Densitometer | |
| JPH11300275A (ja) | 振動台制御装置 | |
| JPH07311124A (ja) | 振動制御装置 | |
| CN113608272A (zh) | 金属探测器接收信号的校正方法及装置 | |
| SU1203479A1 (ru) | Система управлени инерционным объектом | |
| JP2005039325A (ja) | スピーカ装置およびその調整方法 | |
| US5434773A (en) | Method and facility for the identification of dynamic characteristic quantities | |
| US20230417550A1 (en) | Physical Quantity Sensor And Electronic Device | |
| JPH10222206A (ja) | 試験装置 | |
| KR102121191B1 (ko) | 2관성계 구동기 제어 장치 | |
| JPS58129336A (ja) | 衝撃力の測定法 | |
| JPH06102904A (ja) | 適応制御サーボ方法及び装置 | |
| JPH02213903A (ja) | 制御装置 | |
| JPH0251325A (ja) | 発電機用自動電圧調整装置の模擬方法 | |
| JPH04326055A (ja) | 化学量センサの温度補正方法 | |
| JPH05119805A (ja) | 適応型制御方法 | |
| JP3205828B2 (ja) | 温度測定方式 | |
| JPS5837526A (ja) | 周波数特性測定方法 |