JPH0553601A - 電子ガヴアナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、応答性を犠牲にすることなく誤差
をゼロに近づけることを目的としている。 【構成】 制御量と目標値とを比較部２０で比較し，そ
の誤差によって調節部３０によって操作量の大きさを指
示する制御信号を発し，操作部４０にて制御対象１０に
操作を加えるようにした自動制御系において，制御対象
１０が動作する操作量を検出する操作量検出部５０をも
うけると共に，当該操作量検出部５０からの出力によっ
て上述の目標値を変更する目標値変換部６０をもつ構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】制御対象の制御量と目標値との誤
差がゼロの時には，操作量を予め決めた基準値に操作
し，誤差がゼロでない時には，誤差と操作量の上記基準
値に対する変位とが比例関係になるように操作する比例
制御系の電子ガヴァナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は比例制御における誤差と変位との
関係を示している。図６に示す如く，誤差がゼロの時に
は，操作量を予め決められた基準値に操作し，制御量が
目標値からずれて誤差が存在する時には，誤差に比例す
る変位を操作量に与え，制御量が目標値に近づく方向に
変化する。しかし，上記予め決められた基準値は，負荷
に関係なく決められた値であるので，通常，誤差がゼロ
で変位がゼロの状態にはならず，変位と誤差とがつり合
う点で安定する。例えば，負荷が大きくて，操作量を上
記基準値に操作すると制御量が減少してしまうような場
合には，上記基準変位よりも制御量を増加させる変位に
おいて誤差と変位とがつり合って安定する。図７は，制
御量の過渡応答を示す。図７に示す如く，時間とともに
制御量は目標値へ近づいていき，上記の如く，負荷の大
きさに応じた誤差を持って安定する。また，その定常誤
差は負荷の大きさに対応して大きくなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】比例制御の場合，誤差
と操作量の変位が比例しているので，誤差は，通常，存
在していることになる。この誤差をゼロに近づけるため
に，誤差を時間で積分してそれと誤差とを加算して，そ
の結果により操作量を決定するＰＩ（比例積分）制御が
ある。しかし，ＰＩ制御であると誤差を積分しているの
で，そのための時間がかかり応答性が悪くなる。

【０００４】本発明は，応答性を犠牲にすることなく誤
差をゼロに近づけることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１は，本発明の原理構
成図を示す。図中，１０は制御対象，２０は比較部，３
０は調節部，４０は操作部，５０は操作量検出部，６０
は目標値変換部を表わす。

【０００６】比較部２０は制御対象１０の制御量と目標
値とを比較して，その誤差を出力する。調節部３０は上
記誤差に応じて，比例制御により操作量の大きさを指示
する制御信号を発する。

【０００７】操作部４０は上記制御信号を受けて，制御
対象１０に操作を加える。操作量検出部５０は上記操作
量の大きさを検出する。目標値変換部６０は操作量に対
応して上記目標値をずらす。

【０００８】

【作用】操作量検出部５０は，調節部３０の出力する制
御信号又は操作部４０の操作する操作量又は制御対象に
おける操作量に対応する物理量によって操作量を検出
し，目標値変換部６０へ操作量を伝える。目標値変換部
６０は，操作量の大きさに応じて目標値をずらす。

【０００９】制御量が本来の目標値よりも小さい時に
は，本来の目標値よりも大きい値を目標値として，逆
に，制御量が本来の目標値よりも大きい時には，本来の
目標値よりも小さい値を目標値とする。その結果，定常
値と本来の目標値との誤差は小さくなる。

【００１０】

【実施例】図２，図３は夫々本発明の実施例を示す。図
２，図３において，１０，２０，３０，４０，５０は図
１に対応している。

【００１１】図２，図３は負荷１２を伴うエンジン１１
を制御対象１０として制御を行なう系を示している。図
２に示す系では，アクチエータ４１に位置検出手段５０
（操作量検出部に相当）を設けて演算部３０（調節部に
相当）が比較部２０から受け取る誤差情報とエンジン１
１のスロットル位置との対応を図っている。また，当該
系では，位置検出手段５０の出力をゲイン５１を介して
比較部２０へ入力し，本来の目標値と加算又は減算し
て，目標値の変換を行なっている。

【００１２】図３に示す系では，アクチエータ４１にス
プリング１４を設け，アクチエータとスプリングのトル
クとが釣り合うところで，スロットル位置が定まるよう
になっている。また，当該系では，演算部３０から出力
される制御信号が位置検出手段５０を介して比較部２０
へ入力される。当該制御信号がスロットル位置に対応し
ているので，比較部２０は当該制御信号に対応して目標
値を変換する。

【００１３】図４は図３の回路例を示す。符号１３，２
０，３０，４１，５０は図１及び図３に対応している。
点Ａには制御量の目標値が入力され，点Ｂには制御量が
入力される。制御量入力はオペアンプＯＰ３により増幅
されて抵抗Ｒ２を介してオペアンプＯＰ１へ入力され
る。目標値よりも制御量の方が小さい時には，オペアン
プＯＰ１の出力が負の値になり，オペアンプＯＰ２の出
力が正の値となるので，当該出力が位置検出手段５０を
介してオペアンプＯＰ１へ入力される結果，目標値はよ
り大きな値へ変換される。逆に，目標値よりも制御量の
方が大きい時には，目標値はより小さい値へ変換され
る。

【００１４】図５は実施例の過渡応答を示す。エンジン
の場合を例にとると，回転数一定の比例制御を行なう場
合に，負荷の大きさに対応するスロットル位置に応じて
目標値をずらしているので，誤差が小さくなる。

【００１５】ところで，スロットルの細かい動きが目標
値の入力に反映され系が不安定になるなら，スロットル
位置の検出部にローパスフィルタを設ければよい。ま
た，ＰＩ制御やＰＩＤ（比例積分微分）制御等の積分制
御を含むものにこれを適用しても，誤差を少なくする積
分部の負担が少なくなり応答性がよくなる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば，応答性を犠牲にするこ
となく，誤差を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図を示す。

【図２】本発明の実施例を示す。

【図３】本発明の他の実施例を示す。

【図４】図３の場合の要部の具体的回路例を示す。

【図５】本発明の場合の過渡応答を示す。

【図６】誤差と変位とを説明する図である。

【図７】従来の場合の過渡応答を示す。

【符号の説明】

１０ 制御対象 ２０ 比較部 ３０ 調節部 ４０ 操作部 ５０ 操作量検出部 ６０ 目標値変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 7/06 Ｚ 8811−3Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象（10) の制御量と目標値とを比
   較してその誤差を求める比較部（20) と, 上記誤差の大
   きさに応じて操作量の大きさを指示する制御信号を発す
   る調節部 (30) と, 上記制御信号を受けて, 制御対象
   (10) に操作を加える操作部 (40) とを備え, 上記誤差
   がゼロの時には操作量を予め決めた基準値に操作し，誤
   差がゼロでない時には誤差と操作量の上記基準値に対す
   る変位とが比例関係になるように操作する比例制御系の
   電子ガヴァナにおいて,上記操作量の大きさを検出する
   操作量検出部 (50) と，操作量の大きさに対応して上記
   目標値をずらす目標値変換部 (60) とを設けて, 当該ず
   らされた目標値をもって上記比例制御を行なうようにし
   たことを特徴とする電子ガヴァナ。
2. 【請求項２】 操作量検出部（50) にローパスフィルタ
   を設けた請求項１記載の電子ガヴァナ。