JPH0588704A - Ｐｉｄ制御装置 - Google Patents
Ｐｉｄ制御装置Info
- Publication number
- JPH0588704A JPH0588704A JP27707191A JP27707191A JPH0588704A JP H0588704 A JPH0588704 A JP H0588704A JP 27707191 A JP27707191 A JP 27707191A JP 27707191 A JP27707191 A JP 27707191A JP H0588704 A JPH0588704 A JP H0588704A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deviation
- value
- term
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏差の値が変動して比例帯を越えた場合の速
度形演算であっても、速度形操作値ΔＭＶに制限が加え
られないようにして、制御の安定をはかる。 【構成】 偏差ＤＶにもとづく速度形演算で速度形操作
値に制限が加えられ始める比例帯の上限・下限値が、偏
差リミット値入力部３を介して偏差リミット部２に設定
される。それにより、偏差が上限・下限値を越えた場合
に上限または下限値が偏差の値として演算部４〜６へ入
力されて偏差ＤＶの変動にもかかわらず速度形操作値Δ
ＭＶに制限が加えられなくなる。
度形演算であっても、速度形操作値ΔＭＶに制限が加え
られないようにして、制御の安定をはかる。 【構成】 偏差ＤＶにもとづく速度形演算で速度形操作
値に制限が加えられ始める比例帯の上限・下限値が、偏
差リミット値入力部３を介して偏差リミット部２に設定
される。それにより、偏差が上限・下限値を越えた場合
に上限または下限値が偏差の値として演算部４〜６へ入
力されて偏差ＤＶの変動にもかかわらず速度形操作値Δ
ＭＶに制限が加えられなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰＩＤ制御装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】ＰＩＤ制御には、周知のように位置形演
算と速度形演算とがあり、位置形演算の操作値ＭＶは次
に示す演算式により表される。
算と速度形演算とがあり、位置形演算の操作値ＭＶは次
に示す演算式により表される。
【０００３】
【数１】
【０００４】速度形演算の操作値ΔＭＶは次に示す演算
式により表される。
式により表される。
【０００５】
【数２】
【０００６】なお、上式において、ＤＶは偏差値、Ｐは
比例帯、Ｉは積分時間、Ｄは微分時間、ｔは時間を表
す。また、位置形演算と速度形演算の両操作値の間に
は、次式の関係がある。
比例帯、Ｉは積分時間、Ｄは微分時間、ｔは時間を表
す。また、位置形演算と速度形演算の両操作値の間に
は、次式の関係がある。
【０００７】
【数３】
【０００８】これら両演算の長所を組み合わせることに
より、対象に応じた最適のＰＩＤ制御が行われる。な
お、これらの演算式における微分項は、このまま演算さ
れるのではなく、高周波ノイズを除去するために１次遅
れフィルタを介してから演算される。
より、対象に応じた最適のＰＩＤ制御が行われる。な
お、これらの演算式における微分項は、このまま演算さ
れるのではなく、高周波ノイズを除去するために１次遅
れフィルタを介してから演算される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した位
置形演算と速度形演算とは基本的には等価であるもの
の、大きな相違点がある。それは速度形演算の場合、速
度形信号の状態で制限を加えると、「制限によって切り
捨てられた速度信号は永久に再現できない」ということ
である。すなわち、速度形演算で、速度形操作値ΔＭＶ
が制限を受けてしまうと、その制限を受けた分が切り捨
てられて、位置形演算と等価ではなくなり、ＰＩＤ制御
が乱れてしまう。
置形演算と速度形演算とは基本的には等価であるもの
の、大きな相違点がある。それは速度形演算の場合、速
度形信号の状態で制限を加えると、「制限によって切り
捨てられた速度信号は永久に再現できない」ということ
である。すなわち、速度形演算で、速度形操作値ΔＭＶ
が制限を受けてしまうと、その制限を受けた分が切り捨
てられて、位置形演算と等価ではなくなり、ＰＩＤ制御
が乱れてしまう。
【００１０】実際にＰＩＤ制御装置で演算する場合、例
えば、１ワード符号付演算ではハードウェア上±３２７
６７で演算値が制限されるというように、必ず演算値が
制限されてしまう。このように、速度形演算では速度形
操作値ΔＭＶに制限が加えられることにより、応答がお
くれたり、外乱に対する応答が悪くなるというように制
御対象に対して種々の悪影響を与える。本発明は上記問
題点を解決するためになされたもので、その目的とする
ところは、速度形演算において速度形操作値ΔＭＶに制
限が加えられることを防ぎ、信頼性、制御能力にすぐれ
たＰＩＤ制御装置を提供することにある。
えば、１ワード符号付演算ではハードウェア上±３２７
６７で演算値が制限されるというように、必ず演算値が
制限されてしまう。このように、速度形演算では速度形
操作値ΔＭＶに制限が加えられることにより、応答がお
くれたり、外乱に対する応答が悪くなるというように制
御対象に対して種々の悪影響を与える。本発明は上記問
題点を解決するためになされたもので、その目的とする
ところは、速度形演算において速度形操作値ΔＭＶに制
限が加えられることを防ぎ、信頼性、制御能力にすぐれ
たＰＩＤ制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、偏差にもとづく速度形演算で偏差の増大
により速度形操作値に制限が加えられる偏差の上限・下
限値を設定する手段と、偏差が前記上限・下限値を越え
た場合に、偏差を上限値または下限値に補正して演算部
へ入力する手段とを備えたことを特徴とする。
に、本発明は、偏差にもとづく速度形演算で偏差の増大
により速度形操作値に制限が加えられる偏差の上限・下
限値を設定する手段と、偏差が前記上限・下限値を越え
た場合に、偏差を上限値または下限値に補正して演算部
へ入力する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明においては、偏差にもとづく速度形演算
で偏差の増大により速度形操作値に制限が加えられる偏
差の上限・下限値を設定しておき、偏差がこの上限・下
限値を越えて入力された場合に、偏差が上限値または下
限値に補正されて演算部へ入力される。それにより、速
度形演算では偏差の変動にかかわらず操作値に制限が加
えられなくなる。
で偏差の増大により速度形操作値に制限が加えられる偏
差の上限・下限値を設定しておき、偏差がこの上限・下
限値を越えて入力された場合に、偏差が上限値または下
限値に補正されて演算部へ入力される。それにより、速
度形演算では偏差の変動にかかわらず操作値に制限が加
えられなくなる。
【００１３】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明にかかる速度形ＰＩＤ制御装置の構成
を示すブロック図である。図において、加え合せ点１
は、設定値ＳＶと反転したプロセス値ＰＶを加え合わせ
て偏差ＤＶとして、偏差リミット部２へ送る。偏差リミ
ット部２は、予め偏差リミット値入力部３より入力され
た上・下限値であるリミット値±（Ｐ＋α）により設定
される範囲内に偏差ＤＶが含まれるか否かを判別する。
この範囲を設定するためのリミット値±（Ｐ＋α）は、
後述する比例項４で速度形操作値に制限が加えられ始め
る偏差の値±Ｐに、比例項４以外の積分項５，微分項６
による制限を考慮した分の余裕αを加えたものである。
る。図１は本発明にかかる速度形ＰＩＤ制御装置の構成
を示すブロック図である。図において、加え合せ点１
は、設定値ＳＶと反転したプロセス値ＰＶを加え合わせ
て偏差ＤＶとして、偏差リミット部２へ送る。偏差リミ
ット部２は、予め偏差リミット値入力部３より入力され
た上・下限値であるリミット値±（Ｐ＋α）により設定
される範囲内に偏差ＤＶが含まれるか否かを判別する。
この範囲を設定するためのリミット値±（Ｐ＋α）は、
後述する比例項４で速度形操作値に制限が加えられ始め
る偏差の値±Ｐに、比例項４以外の積分項５，微分項６
による制限を考慮した分の余裕αを加えたものである。
【００１４】偏差ＤＶがリミット値±（Ｐ＋α）に上下
をはさまれた範囲を越えたら、リミット値±（Ｐ＋α）
の正負いずれか一方を偏差ＤＶ′として、演算部である
ところの比例（Ｐ）項４、積分（Ｉ）項５、微分（Ｄ）
項６へ送る。比例（Ｐ）項４、積分（Ｉ）項５、微分
（Ｄ）項６は、入力された偏差ＤＶ′の値を用いて、速
度形操作値をそれぞれ算出する。なお、これら比例
（Ｐ）項４、積分（Ｉ）項５、微分（Ｄ）項６では、偏
差ＤＶ′の値が大きいと演算の際に偏差ＤＶ′の値に制
限を加えて一部が切り捨てられてしまうが、偏差ＤＶ′
の値は既に制限を受けることのない範囲内に補正されて
いるため、算出される速度形操作値は制限が加えられな
い。
をはさまれた範囲を越えたら、リミット値±（Ｐ＋α）
の正負いずれか一方を偏差ＤＶ′として、演算部である
ところの比例（Ｐ）項４、積分（Ｉ）項５、微分（Ｄ）
項６へ送る。比例（Ｐ）項４、積分（Ｉ）項５、微分
（Ｄ）項６は、入力された偏差ＤＶ′の値を用いて、速
度形操作値をそれぞれ算出する。なお、これら比例
（Ｐ）項４、積分（Ｉ）項５、微分（Ｄ）項６では、偏
差ＤＶ′の値が大きいと演算の際に偏差ＤＶ′の値に制
限を加えて一部が切り捨てられてしまうが、偏差ＤＶ′
の値は既に制限を受けることのない範囲内に補正されて
いるため、算出される速度形操作値は制限が加えられな
い。
【００１５】比例（Ｐ）項４、積分（Ｉ）項５、微分
（Ｄ）項６それぞれの演算結果は、加え合せ点７におい
て、加算されて速度形操作値ΔＭＶとなる。次いで、速
度形操作値ΔＭＶは補正部８で比例ゲインＫｐが掛けら
れ、変換部９で積分されて速度形から位置形の操作値Ｍ
Ｖに変換されて、制御対象１０へ送られる。制御対象１
０からはプロセス値ＰＶが出力されて、加え合せ点１お
よび微分（Ｄ）項６へ送られる。なお、微分（Ｄ）項６
へプロセス値ＰＶの入力を破線で表したのは、微分
（Ｄ）項６の演算が、直接プロセス値ＰＶに対しておこ
なわれる場合を示す。
（Ｄ）項６それぞれの演算結果は、加え合せ点７におい
て、加算されて速度形操作値ΔＭＶとなる。次いで、速
度形操作値ΔＭＶは補正部８で比例ゲインＫｐが掛けら
れ、変換部９で積分されて速度形から位置形の操作値Ｍ
Ｖに変換されて、制御対象１０へ送られる。制御対象１
０からはプロセス値ＰＶが出力されて、加え合せ点１お
よび微分（Ｄ）項６へ送られる。なお、微分（Ｄ）項６
へプロセス値ＰＶの入力を破線で表したのは、微分
（Ｄ）項６の演算が、直接プロセス値ＰＶに対しておこ
なわれる場合を示す。
【００１６】図２は、偏差リミット部２の動作を説明す
る偏差ＤＶ′および操作値ＭＶの波形図である。入力さ
れた偏差ＤＶは、その値がリミット値±Ｐを越えない範
囲、すなわち比例帯内であれば、そのままの偏差ＤＶが
出力される。しかし、比例帯を越えると、偏差ＤＶが正
であれば、Ｐの値が偏差ＤＶ′として出力される。ま
た、偏差ＤＶが負であれば、−Ｐの値が偏差ＤＶ′とし
て出力される。つまり、偏差ＤＶ′の範囲は次のように
なる。 −Ｐ≦ＤＶ′≦Ｐ また、偏差ＤＶ′に基づき操作値ＭＶが算出される。操
作値ＭＶと偏差ＤＶの関係は次のようになる。 ＭＶ≒１００／Ｐ・ＤＶ さらに、操作値ＭＶの範囲は次のようになる。 ０≦ＭＶ≦１００％
る偏差ＤＶ′および操作値ＭＶの波形図である。入力さ
れた偏差ＤＶは、その値がリミット値±Ｐを越えない範
囲、すなわち比例帯内であれば、そのままの偏差ＤＶが
出力される。しかし、比例帯を越えると、偏差ＤＶが正
であれば、Ｐの値が偏差ＤＶ′として出力される。ま
た、偏差ＤＶが負であれば、−Ｐの値が偏差ＤＶ′とし
て出力される。つまり、偏差ＤＶ′の範囲は次のように
なる。 −Ｐ≦ＤＶ′≦Ｐ また、偏差ＤＶ′に基づき操作値ＭＶが算出される。操
作値ＭＶと偏差ＤＶの関係は次のようになる。 ＭＶ≒１００／Ｐ・ＤＶ さらに、操作値ＭＶの範囲は次のようになる。 ０≦ＭＶ≦１００％
【００１７】このように、この発明の実施例では、速度
形演算の際、偏差が大きいと操作値に制限を加える従来
のＰＩＤ制御と異なり、偏差ＤＶの段階で偏差リミット
部２により偏差ＤＶそのものに制限を加えて補正するこ
とで、演算部４〜６に入力される偏差ＤＶ′が比例帯の
範囲内の値となり、演算部４〜６における速度形演算で
速度形信号を切り捨ててしまう欠点が解消される。その
結果、速度形演算の特質を生かし、偏差の大幅な変動に
対しても動作の安定したＰＩＤ制御が実現できる。
形演算の際、偏差が大きいと操作値に制限を加える従来
のＰＩＤ制御と異なり、偏差ＤＶの段階で偏差リミット
部２により偏差ＤＶそのものに制限を加えて補正するこ
とで、演算部４〜６に入力される偏差ＤＶ′が比例帯の
範囲内の値となり、演算部４〜６における速度形演算で
速度形信号を切り捨ててしまう欠点が解消される。その
結果、速度形演算の特質を生かし、偏差の大幅な変動に
対しても動作の安定したＰＩＤ制御が実現できる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、偏差
が、予め設定された上限・下限値を越えても、上限また
は下限値が偏差の値として演算部へ入力されることによ
り、速度形演算で算出される速度形操作値に制限が加え
られなくなり、動作が安定し信頼性、制御能力にすぐれ
たＰＩＤ制御が得られる。
が、予め設定された上限・下限値を越えても、上限また
は下限値が偏差の値として演算部へ入力されることによ
り、速度形演算で算出される速度形操作値に制限が加え
られなくなり、動作が安定し信頼性、制御能力にすぐれ
たＰＩＤ制御が得られる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の動作を説明する波形図であ
る。
る。
１ 加え合せ点 ２ 偏差リミット部 ３ 偏差リミット値入力部 ４ 比例（Ｐ）項 ５ 積分（Ｉ）項 ６ 微分（Ｄ）項 ７ 加え合せ点 ８ 補正部 ９ 変換部 １０ 制御対象
Claims (1)
- 【請求項１】 偏差にもとづく速度形演算で偏差の増大
により速度形操作値に制限が加えられる偏差の上限・下
限値を設定する手段と、 偏差が前記上限・下限値を越えた場合に、偏差を上限値
または下限値に補正して演算部へ入力する手段と、 を備えたことを特徴とするＰＩＤ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27707191A JPH0588704A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Ｐｉｄ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27707191A JPH0588704A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Ｐｉｄ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0588704A true JPH0588704A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17578378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27707191A Pending JPH0588704A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Ｐｉｄ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0588704A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008070977A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-19 | Tir Technology Lp | Method and apparatus for digital control of a lighting device |
| JP2008181378A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toho Denshi Kk | 制御装置、制御方法および制御プログラム |
| US7868562B2 (en) | 2006-12-11 | 2011-01-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Luminaire control system and method |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27707191A patent/JPH0588704A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008070977A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-19 | Tir Technology Lp | Method and apparatus for digital control of a lighting device |
| US7868562B2 (en) | 2006-12-11 | 2011-01-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Luminaire control system and method |
| US9069341B2 (en) | 2006-12-11 | 2015-06-30 | Koninklijke Philips N.V. | Method and apparatus for digital control of a lighting device |
| JP2008181378A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toho Denshi Kk | 制御装置、制御方法および制御プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990907 |