JPH06236201A - プロセスの制御方法 - Google Patents
プロセスの制御方法Info
- Publication number
- JPH06236201A JPH06236201A JP3098275A JP9827591A JPH06236201A JP H06236201 A JPH06236201 A JP H06236201A JP 3098275 A JP3098275 A JP 3098275A JP 9827591 A JP9827591 A JP 9827591A JP H06236201 A JPH06236201 A JP H06236201A
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Abstract
(57)【要約】
(目的) 目標値の変化によって変化する目的関数に応じ
て、ＰＩＤ定数をスケジューリングし、所定の時間的変
化率で、最適なＰＩＤ定数に徐々に変更する。 (構成) 系自体の安定性が乏しいプロセスの制御機構１
０であり、スケジューリング手段１７により、目標値の
変化に基づく目的関数の量的、方向的変化にかかる検出
信号に基づいてＰＩＤ定数の最適値を選択し、前記変化
率リミッタ１６により所定の時間的変化率で徐々にＰＩ
Ｄ定数を最適値へと変更し、その最適値にかかる信号を
前記ＰＩＤ制御部１１に導出する。 (効果) 目標値の変化に基づいて目的関数が緩慢に変化
する系であっても、制御性を維持することができる。
て、ＰＩＤ定数をスケジューリングし、所定の時間的変
化率で、最適なＰＩＤ定数に徐々に変更する。 (構成) 系自体の安定性が乏しいプロセスの制御機構１
０であり、スケジューリング手段１７により、目標値の
変化に基づく目的関数の量的、方向的変化にかかる検出
信号に基づいてＰＩＤ定数の最適値を選択し、前記変化
率リミッタ１６により所定の時間的変化率で徐々にＰＩ
Ｄ定数を最適値へと変更し、その最適値にかかる信号を
前記ＰＩＤ制御部１１に導出する。 (効果) 目標値の変化に基づいて目的関数が緩慢に変化
する系であっても、制御性を維持することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に安定性に乏しい系
に対するプロセスの制御方法に関するものである。
に対するプロセスの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種制御機構には、ＰＩＤ制
御方式が広く採用されてきている。図２に、このＰＩＤ
制御方式を適用したプロセスの制御機構１のブロック線
図を示す。このプロセスの制御機構１は、ＰＩＤ制御部
２と操作部３と制御対象４と、制御対象４から出力され
る制御量を検出してフィードバックする検出部５とを有
し、そのフィードバック信号と設定された目標値とから
偏差を求め、この偏差に基づいてＰＩＤ制御部２から操
作部３に調節信号を導出してＰＩＤ制御を行うものであ
る。この場合、ＰＩＤ制御部２におけるＰＩＤ制御定数
(比例項、積分項、微分項の各係数)は、制御範囲全般に
おいて、ある範囲の制御性を示すように、固定定数とし
てあらかじめ設定されるものである。
御方式が広く採用されてきている。図２に、このＰＩＤ
制御方式を適用したプロセスの制御機構１のブロック線
図を示す。このプロセスの制御機構１は、ＰＩＤ制御部
２と操作部３と制御対象４と、制御対象４から出力され
る制御量を検出してフィードバックする検出部５とを有
し、そのフィードバック信号と設定された目標値とから
偏差を求め、この偏差に基づいてＰＩＤ制御部２から操
作部３に調節信号を導出してＰＩＤ制御を行うものであ
る。この場合、ＰＩＤ制御部２におけるＰＩＤ制御定数
(比例項、積分項、微分項の各係数)は、制御範囲全般に
おいて、ある範囲の制御性を示すように、固定定数とし
てあらかじめ設定されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなプロセスの制御機構１において、目標値の変化に
よって制御対象の系がそれに追従してくる時に目的関数
が変化する。具体的には、缶内を減圧して低温蒸気を発
生させ、この低温蒸気を熱媒体として、低温流体(ＬＮ
Ｇ)を気化する減圧蒸気式気化器(図示せず)において、
缶内温度、圧力制御における設定温度、圧力変更のとき
のフィードフォワード量、時定数および温度の上昇方向
の変化がその例である。このように、目標値を変化させ
ると、目的関数がそれに伴って変化するので、あらかじ
め固定されたＰＩＤ制御定数では、制御性を維持するこ
とは困難である。本発明はこのような課題に鑑みてなさ
れたもので、目標値の変化に応じて、その変化後の目標
値に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数を最適値とす
るプロセスの制御方法を提供することを目的とする。
ようなプロセスの制御機構１において、目標値の変化に
よって制御対象の系がそれに追従してくる時に目的関数
が変化する。具体的には、缶内を減圧して低温蒸気を発
生させ、この低温蒸気を熱媒体として、低温流体(ＬＮ
Ｇ)を気化する減圧蒸気式気化器(図示せず)において、
缶内温度、圧力制御における設定温度、圧力変更のとき
のフィードフォワード量、時定数および温度の上昇方向
の変化がその例である。このように、目標値を変化させ
ると、目的関数がそれに伴って変化するので、あらかじ
め固定されたＰＩＤ制御定数では、制御性を維持するこ
とは困難である。本発明はこのような課題に鑑みてなさ
れたもので、目標値の変化に応じて、その変化後の目標
値に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数を最適値とす
るプロセスの制御方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、ＰＩＤ制御動作を行うプロセスの制
御機構において、目標値の量的、方向的変化を検出し
て、この変化後の目標値に対応した目的関数に対するＰ
ＩＤ定数を徐々に最適値へ変更することを特徴とする。
ために、本発明は、ＰＩＤ制御動作を行うプロセスの制
御機構において、目標値の量的、方向的変化を検出し
て、この変化後の目標値に対応した目的関数に対するＰ
ＩＤ定数を徐々に最適値へ変更することを特徴とする。
【０００５】
【作用】実際に制御機構を運転し、運転の際に、外的要
因や新たな設定により、目標値が変化すると、目的関数
は変化する。この場合、目標値の量的、方向的変化を検
出して、その目標値の変化後の値から、変化後の目標値
に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値を間接
的に選択し、そのＰＩＤ定数の最適値に基づいて、ＰＩ
Ｄ制御を行うことができる。尚、系自体が安定でない場
合、つまり、目標値の変化に対して、目的関数の応答性
が時間的に緩慢な系の場合、ＰＩＤ定数は、所定の時間
的変化率によって、最適値へと変更され、ＰＩＤ制御が
なされる。
因や新たな設定により、目標値が変化すると、目的関数
は変化する。この場合、目標値の量的、方向的変化を検
出して、その目標値の変化後の値から、変化後の目標値
に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値を間接
的に選択し、そのＰＩＤ定数の最適値に基づいて、ＰＩ
Ｄ制御を行うことができる。尚、系自体が安定でない場
合、つまり、目標値の変化に対して、目的関数の応答性
が時間的に緩慢な系の場合、ＰＩＤ定数は、所定の時間
的変化率によって、最適値へと変更され、ＰＩＤ制御が
なされる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明にかかるプロセスの制御方法に
ついて、それを実施するためのプロセスの制御機構の一
実施例を示し、添付の図面を参照しながら以下説明す
る。図１において、参照符号１０はプロセスの制御機構
のブロック線図を示し、このプロセスの制御機構１０
は、安定性(時間的応答性)に乏しい系であり、ＰＩＤ制
御部１１と操作部１２と制御対象１３と、制御対象１３
から出力される制御量を検出してフィードバックする検
出部１４とを有し、そのフィードバック信号と設定され
た目標値とから偏差を求め、前記ＰＩＤ制御部１１に導
出してＰＩＤ制御を行うものである。また、このプロセ
スの制御機構１０は、目標値の量的、方向的変化を検出
する目標値変化判別手段１５と、この量的、方向的変化
にかかる検出信号に基づいて、あらかじめ設定されたＰ
ＩＤ定数の最適値を選択してその最適値にかかる信号
を、所定の時間的変化率の信号とする変化率リミッタ１
６を介し、前記ＰＩＤ制御部１１に導出するスケジュー
リング手段１７を具備するものである。すなわち、この
スケジューリング手段１７は、目標値変化判別手段１５
による判別信号に基づいて最適なＰＩＤ定数を選択する
ようにし、前記変化率リミッタ１６により徐々にＰＩＤ
定数を最適値へと、変更するように実行するものであ
る。その場合、前記スケジューリング手段１７は、適宜
な記憶手段を具備し、実際に装置をテストして求められ
た、個々の目標値の量的、方向的変化後の値に対応した
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値をデータとして記
憶しておくことができる。
ついて、それを実施するためのプロセスの制御機構の一
実施例を示し、添付の図面を参照しながら以下説明す
る。図１において、参照符号１０はプロセスの制御機構
のブロック線図を示し、このプロセスの制御機構１０
は、安定性(時間的応答性)に乏しい系であり、ＰＩＤ制
御部１１と操作部１２と制御対象１３と、制御対象１３
から出力される制御量を検出してフィードバックする検
出部１４とを有し、そのフィードバック信号と設定され
た目標値とから偏差を求め、前記ＰＩＤ制御部１１に導
出してＰＩＤ制御を行うものである。また、このプロセ
スの制御機構１０は、目標値の量的、方向的変化を検出
する目標値変化判別手段１５と、この量的、方向的変化
にかかる検出信号に基づいて、あらかじめ設定されたＰ
ＩＤ定数の最適値を選択してその最適値にかかる信号
を、所定の時間的変化率の信号とする変化率リミッタ１
６を介し、前記ＰＩＤ制御部１１に導出するスケジュー
リング手段１７を具備するものである。すなわち、この
スケジューリング手段１７は、目標値変化判別手段１５
による判別信号に基づいて最適なＰＩＤ定数を選択する
ようにし、前記変化率リミッタ１６により徐々にＰＩＤ
定数を最適値へと、変更するように実行するものであ
る。その場合、前記スケジューリング手段１７は、適宜
な記憶手段を具備し、実際に装置をテストして求められ
た、個々の目標値の量的、方向的変化後の値に対応した
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値をデータとして記
憶しておくことができる。
【０００７】以上のようなプロセスの制御機構１０にお
いて、先ず、目標値の変化を想定して、プロセスの制御
機構１０をテスト稼働し、個々の目標値の量的、方向的
変化後の値に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数の最
適値を求め、記憶しておく。ＰＩＤ定数の最適値を求め
る手段としては、手動で行い、あるいは、自動的に最適
値を求めるオートチューニングにより、行うこともでき
るが、他、如何なる方法でもよい。実際にプロセスの制
御機構１０を運転し、運転の際に、目標値を変化させて
制御対象の系がそれに追従してくるときに目的関数が変
化する。その際、目標値変化判別手段１５により、目標
値の量的、方向的変化を検出し、スケジューリング手段
１７により、その目標値の変化後の値により、間接的に
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値を選択すると共
に、最適値にかかる信号を変化率リミッタ１６を介し、
ＰＩＤ制御部１１にそのＰＩＤ定数の最適値にかかる信
号を送出し、プロセスの制御機構１０はＰＩＤ制御を行
う。この場合、前記プロセスの制御機構１０は安定性に
乏しい系であるが、スケジューリング手段１７は、目標
値変化判別手段１５による判別信号に基づいて最適なＰ
ＩＤ定数を選択設定しても、変化率リミッタ１６により
ＰＩＤ定数の時間的変化が抑制されて、ＰＩＤ制御部１
１に出力されるので、系が発振してしまうようなことは
回避される。このように、各種条件や、新たな設定によ
って、目標値の量的、方向的変化によって目的関数が変
化し、系が不安定な場合であっても、常に、最適値のＰ
ＩＤ定数によって制御を実行することができるので、制
御性を維持することができ、外乱にも強く、プロセスの
制御機構１０は安定した制御動作を行うことが可能とな
る。
いて、先ず、目標値の変化を想定して、プロセスの制御
機構１０をテスト稼働し、個々の目標値の量的、方向的
変化後の値に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数の最
適値を求め、記憶しておく。ＰＩＤ定数の最適値を求め
る手段としては、手動で行い、あるいは、自動的に最適
値を求めるオートチューニングにより、行うこともでき
るが、他、如何なる方法でもよい。実際にプロセスの制
御機構１０を運転し、運転の際に、目標値を変化させて
制御対象の系がそれに追従してくるときに目的関数が変
化する。その際、目標値変化判別手段１５により、目標
値の量的、方向的変化を検出し、スケジューリング手段
１７により、その目標値の変化後の値により、間接的に
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値を選択すると共
に、最適値にかかる信号を変化率リミッタ１６を介し、
ＰＩＤ制御部１１にそのＰＩＤ定数の最適値にかかる信
号を送出し、プロセスの制御機構１０はＰＩＤ制御を行
う。この場合、前記プロセスの制御機構１０は安定性に
乏しい系であるが、スケジューリング手段１７は、目標
値変化判別手段１５による判別信号に基づいて最適なＰ
ＩＤ定数を選択設定しても、変化率リミッタ１６により
ＰＩＤ定数の時間的変化が抑制されて、ＰＩＤ制御部１
１に出力されるので、系が発振してしまうようなことは
回避される。このように、各種条件や、新たな設定によ
って、目標値の量的、方向的変化によって目的関数が変
化し、系が不安定な場合であっても、常に、最適値のＰ
ＩＤ定数によって制御を実行することができるので、制
御性を維持することができ、外乱にも強く、プロセスの
制御機構１０は安定した制御動作を行うことが可能とな
る。
【０００８】以上、本発明にかかるプロセスの制御方法
について、不安定な系のプロセスの制御機構を例示し、
説明したが、不安定な系であっても、目標値の変化に対
する目的関数の時間的応答に即して、ＰＩＤ定数を最適
値に変化させ、最適制御が可能であるので、その他の既
知の制御システムに適用可能である。
について、不安定な系のプロセスの制御機構を例示し、
説明したが、不安定な系であっても、目標値の変化に対
する目的関数の時間的応答に即して、ＰＩＤ定数を最適
値に変化させ、最適制御が可能であるので、その他の既
知の制御システムに適用可能である。
【０００９】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、各種条件
の変化や、新たな設定による目標値の変化に応じて、Ｐ
ＩＤ定数を自在に最適値とし、系の特性に応じて、ＰＩ
Ｄ定数を徐々に変え、制御するようにしたので、系の特
性如何にかかわらず制御性を維持することができ、外乱
にも強く、安定した制御が可能となる。
の変化や、新たな設定による目標値の変化に応じて、Ｐ
ＩＤ定数を自在に最適値とし、系の特性に応じて、ＰＩ
Ｄ定数を徐々に変え、制御するようにしたので、系の特
性如何にかかわらず制御性を維持することができ、外乱
にも強く、安定した制御が可能となる。
【００１０】
【図１】本発明にかかるプロセスの制御方法を実施する
ためのプロセスの制御機構の一実施例を示すブロック線
図である。
ためのプロセスの制御機構の一実施例を示すブロック線
図である。
【図２】従来におけるプロセスの制御機構のブロック線
図である。
図である。
１０ プロセスの制御機構 １１ ＰＩＤ制御部 １２ 操作部 １３ 制御対象 １４ 検出部 １５ 目標値変化判別手段 １６ 変化率リミッタ １７ スケジューリング手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＩＤ制御動作を行うプロセスの制御
機構において、目標値の量的、方向的変化を検出して、
この変化後の目標値に対応した目的関数に対するＰＩＤ
定数を徐々に最適値へ変更することを特徴とするプロセ
スの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098275A JPH06236201A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098275A JPH06236201A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236201A true JPH06236201A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=14215392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3098275A Pending JPH06236201A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06236201A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002086631A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Tokyo Electron Limited | Control method and control apparatus |
| JP2009048524A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Toshiba Corp | プラント最適運転制御システム |
| JP2010003071A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Idemitsu Kosan Co Ltd | プラントの制御装置 |
| US8056579B2 (en) | 2007-06-04 | 2011-11-15 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Mass flow controller |
| JP2012103812A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Horiba Stec Co Ltd | マスフローコントローラ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192956A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Honda Motor Co Ltd | ベルト自動変速機 |
| JPH02201606A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Yokogawa Electric Corp | 調節装置 |
| JPH02259806A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Chino Corp | 調節計 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP3098275A patent/JPH06236201A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192956A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Honda Motor Co Ltd | ベルト自動変速機 |
| JPH02201606A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Yokogawa Electric Corp | 調節装置 |
| JPH02259806A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Chino Corp | 調節計 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002086631A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Tokyo Electron Limited | Control method and control apparatus |
| US8056579B2 (en) | 2007-06-04 | 2011-11-15 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Mass flow controller |
| JP2009048524A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Toshiba Corp | プラント最適運転制御システム |
| JP2010003071A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Idemitsu Kosan Co Ltd | プラントの制御装置 |
| JP2012103812A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Horiba Stec Co Ltd | マスフローコントローラ |
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