JPH06274202A - Imc controller - Google Patents

Imc controller

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Publication number
JPH06274202A
JPH06274202A JP8382593A JP8382593A JPH06274202A JP H06274202 A JPH06274202 A JP H06274202A JP 8382593 A JP8382593 A JP 8382593A JP 8382593 A JP8382593 A JP 8382593A JP H06274202 A JPH06274202 A JP H06274202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal model
amount
control
output
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP8382593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Tanaka
雅人 田中
Hiroyuki Mitsubuchi
裕之 三渕
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御対象プロセスを数式表現した内部モデル
のむだ時間又は時定数に同定誤差があっても再調整が不
要なIMCコントローラを提供する。 【構成】 目標値rが入力された目標値フィルタ部2の
出力からフィードバック量eが第1の減算処理部3にて
減算される。減算出力から操作量演算部4にて操作量u
が演算され制御対象プロセスへ出力される。第2の減算
処理部8にて制御対象プロセスの制御量yから内部モデ
ル出力演算部6bからの参照制御量ymが減算されてフ
ィードバック量eとなる。むだ時間誤差検出部10にて
制御量記憶部9に記憶された制御量yが分析されて内部
モデルのむだ時間にモデル同定誤差があるときは修正信
号が出力される。修正信号の出力によりむだ時間修正処
理部11から誤差修正されたむだ時間が内部モデル記憶
部6aに出力され、内部モデルのむだ時間が修正され
る。
(57) [Summary] [Object] To provide an IMC controller that does not require readjustment even if there is an identification error in the dead time or time constant of an internal model that expresses the controlled process as a mathematical expression. A feedback amount e is subtracted by a first subtraction processing unit 3 from an output of a target value filter unit 2 to which a target value r is input. The manipulated variable u is calculated from the subtracted output by the manipulated variable calculator 4.
Is calculated and output to the controlled process. The second subtraction processing unit 8 subtracts the reference control amount ym from the internal model output calculation unit 6b from the control amount y of the control target process to obtain the feedback amount e. The dead time error detection unit 10 analyzes the control amount y stored in the control amount storage unit 9, and when the dead time of the internal model has a model identification error, a correction signal is output. The dead time corrected by the correction signal is output from the dead time correction processing unit 11 to the internal model storage unit 6a, and the dead time of the internal model is corrected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はIMC(Internal Model
Control)構造の制御アルゴリズムを用いたコントロー
ラに関し、特に内部モデルの同定誤差を修正することが
できるコントローラに関するものである。
The present invention relates to an IMC (Internal Model)
The present invention relates to a controller using a control algorithm having a control structure, and particularly to a controller capable of correcting an identification error of an internal model.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より汎用コントローラとしてPID
制御を用いたものが一般に使用されている。PIDコン
トローラは、比例動作P、積分動作I、微分動作Dを加
え合わせた動作を行う操作部によって、目標値(例えば
このコントローラが室内空調機であれば室内温度設定値
に相当する)とフィードバック量との差からこのコント
ローラの出力である操作量(室内空調機から出る温風又
は冷風の温度)を演算し、この操作量を制御対象プロセ
ス(室内環境)へ出力してその制御結果である制御量
(室内温度)をフィードバック量として戻すフィードバ
ック制御系である。しかし、PIDコントローラには、
操作量が出力されてから制御対象プロセスにおける制御
量に変化が現れるまでの時間(例えば室内空調機ならば
温風が出てから室内温度が上昇するまでの時間)である
むだ時間が大きい場合、本来の動作よりも過大な操作量
を出力し、制御量がオーバーシュートしたり振動したり
するので、むだ時間への対応が困難であるという問題点
があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a PID has been used as a general-purpose controller.
The one using control is generally used. The PID controller uses an operation unit that performs a combined operation of the proportional action P, the integral action I, and the derivative action D to obtain a target value (e.g., if the controller is an indoor air conditioner, the indoor temperature set value) and the feedback amount. The operation amount (the temperature of hot air or cold air from the indoor air conditioner) that is the output of this controller is calculated from the difference between the output and this operation amount, and this operation amount is output to the control target process (indoor environment), which is the control result. This is a feedback control system that returns the amount (indoor temperature) as a feedback amount. However, the PID controller
If the dead time that is the time from the output of the manipulated variable until the change in the controlled variable in the controlled process appears (for example, the time from the hot air being blown until the indoor temperature rises in an indoor air conditioner) is large, There is a problem that it is difficult to deal with the dead time because an operation amount that is larger than the original operation is output and the control amount overshoots or vibrates.

【0003】そこで、制御対象プロセスを数式表現した
内部モデルを組み込んで制御を行うIMC構造の制御ア
ルゴリズムを用いたコントローラが提案されている。図
6はこのIMCコントローラを用いた制御系のブロック
線図である。33は目標値から後述するフィードバック
量を減算する第1の減算処理部、32は第1の減算処理
部33の出力の変化が急激に伝わらないようにするため
のフィルタ部、34はフィルタ部32の出力に基づいて
操作量を演算する操作部、36は制御対象プロセスを数
式で近似したものであって制御対象プロセスの制御量に
相当する参照制御量を出力する内部モデル、38は制御
量から内部モデル36からの参照制御量を減算してフィ
ードバック量を出力する第2の減算処理部、40は制御
対象プロセスである。また、F、Gc、Gm、Gpはそ
れぞれフィルタ部32、操作部34、内部モデル36、
制御対象プロセス40の伝達関数、rは目標値、uは操
作量、dは例えば室内環境に対する室外環境等に相当す
る外乱、yは制御量、ymは参照制御量、eはフィード
バック量である。
Therefore, there has been proposed a controller using an IMC structure control algorithm for performing control by incorporating an internal model in which a process to be controlled is expressed by a mathematical expression. FIG. 6 is a block diagram of a control system using this IMC controller. Reference numeral 33 denotes a first subtraction processing unit that subtracts a feedback amount, which will be described later, from a target value, 32 denotes a filter unit that prevents a change in the output of the first subtraction processing unit 33 from being transmitted abruptly, and 34 denotes a filter unit 32. An operation unit that calculates an operation amount based on the output of the control target, an internal model 36 that outputs a reference control amount corresponding to the control amount of the control target process by approximating the control target process by a mathematical expression, and 38 from the control amount A second subtraction processing unit 40 that subtracts the reference control amount from the internal model 36 and outputs a feedback amount is a control target process. Further, F, Gc, Gm, and Gp are the filter unit 32, the operation unit 34, the internal model 36,
The transfer function of the control target process 40, r is a target value, u is an operation amount, d is a disturbance corresponding to an outdoor environment with respect to an indoor environment, y is a control amount, ym is a reference control amount, and e is a feedback amount.

【0004】次に、このようなIMCコントローラの動
作を説明する。まず、第1の減算処理部33にて目標値
rからフィードバック量eが減算され、この結果が目標
値rの急激な変化が伝わらないようにするためのフィル
タ部32に出力される。次いで、操作部34にてフィル
タ部32の出力から操作量uが演算され、制御対象プロ
セス40及びコントローラの内部モデル36へ出力され
る。そして、第2の減算処理部38にて制御対象プロセ
ス40の制御量yから制御対象プロセス40の近似的な
動作をする内部モデル36からの参照制御量ymが減算
され、この結果がフィードバック量eとして第1の減算
処理部33へフィードバックされるフィードバック制御
系が構成されている。
Next, the operation of such an IMC controller will be described. First, the first subtraction processing unit 33 subtracts the feedback amount e from the target value r, and the result is output to the filter unit 32 for preventing a rapid change in the target value r from being transmitted. Next, the operation amount u is calculated by the operation unit 34 from the output of the filter unit 32, and is output to the control target process 40 and the internal model 36 of the controller. Then, the second subtraction processing unit 38 subtracts the reference control amount ym from the internal model 36 that approximates the control target process 40 from the control amount y of the control target process 40, and the result is the feedback amount e. A feedback control system that is fed back to the first subtraction processing unit 33 is configured as.

【0005】このようなIMCコントローラの内部モデ
ル36は、制御対象プロセス40と全く同一になるよう
に数式表現されるのが理想的であり、また操作部34
は、内部モデル36の伝達関数の逆特性(1/Gm)に
なるのが理想的であるが、内部モデル36にあるむだ時
間の要素については逆数化は不可能なので、通常はむだ
時間の要素は無視する。よって、制御量yは、このよう
な構成により目標値r、外乱dから次式にて求めること
ができる。 y=F×Gp×Gc×r/{1+F×Gc×(Gp−Gm)} +(1−F×Gm×Gc)×d/{1+F×Gc×(Gp−Gm)} ・・・(1) ここで、内部モデル36の伝達関数Gmが制御対象プロ
セス40の伝達関数Gpに等しく、操作部34の伝達関
数Gcが内部モデル36の伝達関数の逆数(1/Gm=
1/Gp)に等しい理想的な状態を仮定すると、式
(1)は次式のようになる。 y=F×r+(1−F)×d ・・・(2)
Ideally, the internal model 36 of such an IMC controller is mathematically expressed so as to be exactly the same as the controlled object process 40, and the operating section 34 is also used.
Is ideally the inverse characteristic (1 / Gm) of the transfer function of the internal model 36, but since the elements of the dead time in the internal model 36 cannot be reciprocal, normally the elements of the dead time are Ignore. Therefore, the control amount y can be obtained by the following equation from the target value r and the disturbance d with such a configuration. y = F * Gp * Gc * r / {1 + F * Gc * (Gp-Gm)} + (1-F * Gm * Gc) * d / {1 + F * Gc * (Gp-Gm)} ... (1 Here, the transfer function Gm of the internal model 36 is equal to the transfer function Gp of the control target process 40, and the transfer function Gc of the operating unit 34 is the reciprocal of the transfer function of the internal model 36 (1 / Gm =
Assuming an ideal state equal to 1 / Gp), equation (1) becomes y = F × r + (1-F) × d (2)

【0006】更に、目標値rに急激な変化がない理想的
な条件であればフィルタ部32は不要となり、F=1に
できるので、制御量yは目標値rと等しくなり(y=
r)、外乱dの影響が全くない制御を実現できることに
なる。また、図6の制御系で外乱dに着目すると、制御
対象プロセス40と内部モデル36に大きなむだ時間が
あったとしても、両者は操作量uに対して同じ特性を示
すので、第2の減算処理部38の出力であるフィードバ
ック量eは外乱dのみとなり、外乱dを抑制できること
が分かる。
Furthermore, under ideal conditions where the target value r does not change suddenly, the filter unit 32 is unnecessary and F = 1 can be set, so that the control amount y becomes equal to the target value r (y =
r), it is possible to realize the control without any influence of the disturbance d. Further, when focusing on the disturbance d in the control system of FIG. 6, even if the controlled object process 40 and the internal model 36 have a large dead time, both exhibit the same characteristics with respect to the manipulated variable u, so the second subtraction is performed. It can be seen that the feedback amount e that is the output of the processing unit 38 is only the disturbance d, and the disturbance d can be suppressed.

【0007】このようなIMCコントローラは、通常、
制御対象プロセス40と内部モデル36の誤差が大きく
なったときの安定性を示すロバスト安定性、及び同様に
誤差が大きくなったときの性能を示すロバスト性能につ
いての設計条件に基づいて設計される。また、このよう
なモデル同定技術によって内部モデル36を決定したと
きに、内部モデル36の制御対象プロセス40に対する
モデル同定誤差はある程度避けられないが、このモデル
同定誤差の見積を誤ったときの制御は想定通りの動作に
ならないので、その場合の対策は制御の知識を有する専
門家によって行われる。
Such an IMC controller is usually
It is designed based on a design condition for robust stability indicating stability when the error between the controlled process 40 and the internal model 36 becomes large, and similarly robust performance indicating performance when the error becomes large. Further, when the internal model 36 is determined by such a model identification technique, a model identification error of the internal model 36 with respect to the control target process 40 is unavoidable to some extent, but the control when the estimation of the model identification error is erroneous is performed. Since it does not operate as expected, countermeasures in that case are performed by an expert having knowledge of control.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のIMCコントロ
ーラは以上のように構成されているので、内部モデル同
定に誤差があってその見積が不適当な場合、コントロー
ラは想定通りの動作にならず、制御の知識を有する専門
家以外のオペレータはIMCコントローラの利用を断念
しなければならないという問題点があった。また、内部
モデルのむだ時間又は時定数にこの同定誤差が生じてそ
れを修正する際は、むだ時間又は時定数の誤差を検出す
る具体的な指標はなく、試行錯誤によらなければならな
いという問題点があった。本発明は、上記課題を解決す
るために、内部モデルのむだ時間又は時定数に同定誤差
があっても修正の必要のない精度の高いIMCコントロ
ーラを提供することを目的とする。
Since the conventional IMC controller is configured as described above, if there is an error in the internal model identification and the estimation is inappropriate, the controller does not operate as expected, There has been a problem that an operator other than an expert having control knowledge has to give up the use of the IMC controller. Also, when this identification error occurs in the dead time or time constant of the internal model and it is corrected, there is no specific index for detecting the error in the dead time or time constant, and it is necessary to use trial and error. There was a point. In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a highly accurate IMC controller that does not need to be corrected even if there is an identification error in the dead time or time constant of the internal model.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、目標値に基づ
く信号からフィードバック量を減算する第1の減算処理
部と、内部モデルのパラメータに基づいて第1の減算処
理部の出力から操作量を演算する操作量演算部と、内部
モデルのパラメータを記憶し、このパラメータ中の内部
モデルのむだ時間を誤差修正されたむだ時間が入力され
たときはこの誤差修正されたむだ時間に更新する内部モ
デル記憶部と、内部モデルのパラメータに基づいて操作
量演算部から出力された操作量から参照制御量を演算す
る内部モデル出力演算部と、制御対象プロセスの制御量
から内部モデル出力演算部から出力された参照制御量を
減算してフィードバック量を出力する第2の減算処理部
と、制御対象プロセスの制御量を記憶する制御量記憶部
と、制御量記憶部に記憶された制御量に基づいて内部モ
デルのむだ時間に制御対象プロセスとの誤差があるとき
は修正信号を出力する誤差検出部と、誤差検出部から修
正信号が出力されたときは誤差修正されたむだ時間を演
算して内部モデル記憶部に出力する修正処理部とを有す
るものである。また、むだ時間の代わりに時定数を対象
としたものである。
According to the present invention, there is provided a first subtraction processing unit for subtracting a feedback amount from a signal based on a target value, and an operation amount from an output of the first subtraction processing unit based on a parameter of an internal model. The operation amount calculation unit for calculating and the parameters of the internal model are stored, and when the dead time of the internal model in this parameter is input to the error-corrected dead time, it is updated to this error-corrected dead time. The model storage unit, the internal model output operation unit that calculates the reference control amount from the operation amount output from the operation amount operation unit based on the parameters of the internal model, and the internal model output operation unit based on the control amount of the controlled process A second subtraction processing unit that subtracts the reference control amount and outputs a feedback amount, a control amount storage unit that stores the control amount of the control target process, and a control amount storage unit Based on the stored control amount, the error detection unit that outputs a correction signal when there is an error in the dead time of the internal model with the process to be controlled, and the error correction when the correction signal is output from the error detection unit A correction processing unit that calculates the dead time and outputs it to the internal model storage unit. Also, instead of the dead time, the time constant is targeted.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、第1の減算処理部にて目標値
に基づく信号からフィードバック量が減算され、操作量
演算部にてこの第1の減算処理部の出力から操作量が演
算されて制御対象プロセス及び内部モデル出力演算部へ
出力される。次いで、第2の減算処理部にて制御対象プ
ロセスの制御量から内部モデル出力演算部からの参照制
御量が減算され、この結果がフィードバック量として第
1の減算処理部へフィードバックされるフィードバック
制御系が構成されている。そして、制御量記憶部に記憶
された制御量に基づいて、誤差検出部にて内部モデルの
むだ時間又は時定数に制御対象プロセスとのモデル同定
誤差があるときは修正信号が出力され、次いでこの修正
信号の出力により修正処理部から誤差修正されたむだ時
間又は時定数が内部モデル記憶部に出力されることによ
り、内部モデルのむだ時間又は時定数が修正される。
According to the present invention, the first subtraction processing unit subtracts the feedback amount from the signal based on the target value, and the operation amount calculation unit calculates the operation amount from the output of the first subtraction processing unit. And output to the controlled process and the internal model output operation unit. Next, the second subtraction processing unit subtracts the reference control amount from the internal model output calculation unit from the control amount of the control target process, and the result is fed back to the first subtraction processing unit as a feedback amount. Is configured. Then, based on the control amount stored in the control amount storage unit, when the error detection unit has a model identification error with the process to be controlled in the dead time or time constant of the internal model, a correction signal is output, and then this correction signal is output. The dead time or time constant corrected by the error is output from the correction processing unit to the internal model storage unit by the output of the correction signal, so that the dead time or time constant of the internal model is corrected.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の1実施例を示すIMCコント
ローラのブロック図、図2はこのIMCコントローラを
用いた制御系のブロック線図である。図1において、1
は図示しないオペレータによって設定された目標値rを
このコントローラに入力する目標値入力部、2は目標値
入力部1からの目標値rを伝達関数が1次遅れの特性で
出力する目標値フィルタ部、3は目標値フィルタ部2の
出力からフィードバック量eを減算する第1の減算処理
部、4は後述する内部モデル記憶部からのパラメータに
基づいて第1の減算処理部3の出力から操作量uを演算
する操作量演算部、5は操作量演算部4から出力された
操作量uを図1では図示しない制御対象プロセスへ出力
する信号出力部である。
1 is a block diagram of an IMC controller showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a control system using this IMC controller. In FIG. 1, 1
Is a target value input unit for inputting a target value r set by an operator (not shown) to this controller, and 2 is a target value filter unit for outputting the target value r from the target value input unit 1 with a characteristic that the transfer function has a first-order lag. Reference numeral 3 is a first subtraction processing unit that subtracts the feedback amount e from the output of the target value filter unit 4, and 4 is an operation amount from the output of the first subtraction processing unit 3 based on a parameter from an internal model storage unit described later. A manipulated variable calculator 5 that calculates u is a signal output unit that outputs the manipulated variable u output from the manipulated variable calculator 4 to a control target process (not shown in FIG. 1).

【0012】また、6aはこのIMCコントローラの内
部モデルのパラメータを記憶する内部モデル記憶部、6
bは内部モデル記憶部6aから出力されたパラメータに
基づいて内部モデルとしての演算を行い参照制御量ym
を出力する内部モデル出力演算部、7は制御対象プロセ
スからの制御量yをこのIMCコントローラに入力する
制御量入力部、8は制御量入力部7から出力された制御
量yから内部モデル出力演算部6bから出力された参照
制御量ymを減算してフィードバック量eを出力する第
2の減算処理部、9は目標値入力部1にステップ入力で
ある目標値rが入力されて制御が開始されてからの制御
量yを記憶する制御量記憶部、10は制御量記憶部9に
記憶された制御量yを分析して内部モデルのむだ時間の
誤差を検出したときに修正信号を出力する誤差検出部で
あるむだ時間誤差検出部、11はむだ時間誤差検出部1
0から修正信号が出力されると、新たなむだ時間を演算
して内部モデル記憶部6aに記憶された内部モデルのむ
だ時間を修正させる修正処理部であるむだ時間修正処理
部である。
Further, 6a is an internal model storage unit for storing the parameters of the internal model of this IMC controller, 6a
b is a reference control amount ym that is calculated as an internal model based on the parameters output from the internal model storage unit 6a.
, An internal model output operation unit for outputting the control amount y from the controlled object process to the IMC controller, and an internal model output operation for the control amount y output from the control amount input unit 7. A second subtraction processing unit that subtracts the reference control amount ym output from the unit 6b and outputs a feedback amount e. Reference numeral 9 is a target value input unit 1 to which a target value r that is a step input is input and control is started. The control amount storage unit 10 stores the control amount y from the beginning, and the error amount that outputs the correction signal when the control amount y stored in the control amount storage unit 9 is analyzed to detect the error of the dead time of the internal model. A dead time error detection unit, which is a detection unit, 11 is a dead time error detection unit 1
When a correction signal is output from 0, the dead time correction processing unit is a correction processing unit that calculates a new dead time and corrects the dead time of the internal model stored in the internal model storage unit 6a.

【0013】図2において、4aは操作量演算部4の内
部にあって、第1の減算処理部3の出力を伝達関数が1
次遅れの特性で出力する目標値・外乱フィルタ部、4b
は同じくその内部にあって目標値・外乱フィルタ部4a
の出力から操作量uを演算する操作部、6は内部モデル
記憶部6a及び内部モデル出力演算部6bからなる内部
モデル、F1は目標値フィルタ部2の伝達関数、F2は
目標値・外乱フィルタ部4aの伝達関数である。なお、
図2は図1のIMCコントローラを制御対象プロセス4
0と外乱dを含め、制御量記憶部9、むだ時間誤差検出
部10、及びむだ時間修正処理部11を除いて制御系と
して書き直したものである。
In FIG. 2, reference numeral 4a indicates the inside of the manipulated variable calculating unit 4, and the transfer function of the output of the first subtraction processing unit 3 is 1
Target value / disturbance filter unit that outputs with the characteristics of the next delay, 4b
Is also inside the target value / disturbance filter unit 4a.
An operation unit for calculating the manipulated variable u from the output of F, an internal model 6 including an internal model storage unit 6a and an internal model output operation unit 6b, F1 a transfer function of the target value filter unit 2, and F2 a target value / disturbance filter unit. 4a is a transfer function. In addition,
FIG. 2 shows the IMC controller of FIG.
The control system including 0 and the disturbance d is rewritten as a control system except for the control amount storage unit 9, the dead time error detection unit 10, and the dead time correction processing unit 11.

【0014】次に、このようなIMCコントローラの動
作を説明する。目標値rは、このIMCコントローラの
オペレータ等によって設定され、目標値入力部1を介し
て目標値フィルタ部2に入力される。目標値フィルタ部
2は、目標値rをその時定数をT1とする次式のような
伝達関数F1の特性で出力する。 F1=1/(1+T1×s) ・・・(3) 次に、第1の減算処理部3は、この目標値フィルタ部2
の出力から第2の減算処理部8から出力されるフィード
バック量eを減算する。
Next, the operation of such an IMC controller will be described. The target value r is set by the operator or the like of this IMC controller, and is input to the target value filter unit 2 via the target value input unit 1. The target value filter unit 2 outputs the target value r with the characteristic of the transfer function F1 as shown in the following equation, the time constant of which is T1. F1 = 1 / (1 + T1 × s) (3) Next, the first subtraction processing unit 3 uses the target value filter unit 2
The feedback amount e output from the second subtraction processing unit 8 is subtracted from the output of.

【0015】そして、操作量演算部4内の目標値・外乱
フィルタ部4aは、第1の減算処理部3の出力をその時
定数をT2とする次式のような伝達関数F2の特性で出
力する。 F2=1/(1+T2×s) ・・・(4) また、同じくその内部の操作部4bは、目標値・外乱フ
ィルタ部4aの出力から操作量uを演算するが、その伝
達関数Gcは内部モデル記憶部6aから出力された内部
モデル6のゲイン及び時定数により次式となり、図6の
例と同様にむだ時間Lmの要素を除いた内部モデル6の
伝達関数Gmの逆数となっている。 Gc=(1+Tm×s)/Km ・・・(5) ここで、Km、Tmはそれぞれ内部モデル6のゲイン、
時定数である。
Then, the target value / disturbance filter unit 4a in the manipulated variable calculation unit 4 outputs the output of the first subtraction processing unit 3 with the characteristic of the transfer function F2 such that the time constant is T2. . F2 = 1 / (1 + T2 × s) (4) Similarly, the internal operation unit 4b calculates the operation amount u from the output of the target value / disturbance filter unit 4a, but its transfer function Gc is The gain and time constant of the internal model 6 output from the model storage unit 6a give the following expression, which is the reciprocal of the transfer function Gm of the internal model 6 excluding the elements of the dead time Lm, as in the example of FIG. Gc = (1 + Tm × s) / Km (5) Here, Km and Tm are gains of the internal model 6, respectively.
It is a time constant.

【0016】よって、操作量演算部4全体としての伝達
関数は次式となる。 F2×Gc=(1+Tm×s)/{Km×(1+T2×s)}・・・(6) このようにして、第1の減算処理部3の出力から操作量
uが演算されて信号出力部5を介して制御対象プロセス
40へ出力され、また内部モデル出力演算部6bへ出力
される。
Therefore, the transfer function of the operation amount computing section 4 as a whole is given by the following equation. F2 × Gc = (1 + Tm × s) / {Km × (1 + T2 × s)} (6) In this way, the manipulated variable u is calculated from the output of the first subtraction processing unit 3 and the signal output unit It is output to the control target process 40 via 5 and is also output to the internal model output calculation unit 6b.

【0017】次に、内部モデル6は、内部モデル記憶部
6aに記憶されたゲインKm、むだ時間Lm、及び時定
数Tmからなるこれらのパラメータによって、制御対象
プロセス40を1次遅れとむだ時間の要素を有するもの
として数式表現したものであり、内部モデル出力演算部
6bにて操作量演算部4から出力された操作量uから参
照制御量ymを演算する。その伝達関数Gmは次式とな
る。 Gm=Km×exp(−Lm×s)/(1+Tm×s) ・・・(7) 次に、第2の減算処理部8は、制御量入力部7を介して
入力された制御対象プロセス40からの制御量yから内
部モデル出力演算部6bからの参照制御量ymを減算し
てフィードバック量eを出力する。そして、このフィー
ドバック量eが上記のように第1の減算処理部3に入力
される。これで、このIMCコントローラからなるフィ
ードバック制御系が成立する。
Next, the internal model 6 uses the gain Km, the dead time Lm, and the time constant Tm stored in the internal model storage unit 6a as the parameters to control the process 40 to be controlled by the first-order delay and the dead time. This is a mathematical expression expressed as having elements, and the reference control amount ym is calculated from the operation amount u output from the operation amount operation unit 4 in the internal model output operation unit 6b. The transfer function Gm is given by the following equation. Gm = Km × exp (−Lm × s) / (1 + Tm × s) (7) Next, the second subtraction processing unit 8 receives the control target process 40 input via the control amount input unit 7. The reference control amount ym from the internal model output calculation unit 6b is subtracted from the control amount y from the above, and the feedback amount e is output. Then, this feedback amount e is input to the first subtraction processing unit 3 as described above. This completes the feedback control system consisting of this IMC controller.

【0018】このような制御系において、内部モデル6
のむだ時間Lmが制御対象プロセス40のむだ時間より
も大きいというモデル同定誤差があるときは、制御量記
憶部9、むだ時間誤差検出部10、及びむだ時間修正処
理部11によって以下のようなアルゴリズムで内部モデ
ル6のむだ時間Lmを修正することができる。図3はこ
のアルゴリズムを説明するために、本実施例のIMCコ
ントローラにおいて内部モデル6のむだ時間Lmにモデ
ル同定誤差があるときの目標値追従性を示す図であり、
縦軸は液面の高さ(制御量y)、横軸は時間である。
In such a control system, the internal model 6
When there is a model identification error that the dead time Lm is larger than the dead time of the controlled process 40, the control amount storage unit 9, the dead time error detection unit 10, and the dead time correction processing unit 11 perform the following algorithm. The dead time Lm of the internal model 6 can be corrected with. To explain this algorithm, FIG. 3 is a diagram showing the target value followability when there is a model identification error in the dead time Lm of the internal model 6 in the IMC controller of this embodiment,
The vertical axis represents the liquid level height (control amount y), and the horizontal axis represents time.

【0019】図3は、本実施例のIMCコントローラを
タンク内の液面の高さの制御に使用したものであり、0
秒にて目標値r(破線)を液面の高さ4cmというステ
ップ入力として入力し、その制御結果の液面の高さであ
る制御量y(実線)を求めたシミュレーション結果であ
る。ここで、内部モデル6のゲインKmを4.0、むだ
時間Lmを50秒、時定数Tmを10秒とし、タンク内
の液体という制御対象プロセス40のゲイン、時定数を
内部モデル6と同じとし、制御対象プロセス40のむだ
時間についてはモデル同定誤差が20%存在するとして
40秒とする。また、目標値フィルタ部2の時定数T
1、目標値・外乱フィルタ部4aの時定数T2を15秒
とする。
FIG. 3 shows a case where the IMC controller of this embodiment is used to control the height of the liquid level in the tank.
It is a simulation result in which a target value r (broken line) is input as a step input of 4 cm in liquid level in seconds, and a control amount y (solid line) which is the liquid level height of the control result is obtained. Here, the gain Km of the internal model 6 is 4.0, the dead time Lm is 50 seconds, the time constant Tm is 10 seconds, and the gain and time constant of the liquid 40 in the tank to be controlled 40 are the same as those of the internal model 6. The dead time of the controlled process 40 is set to 40 seconds assuming that the model identification error is 20%. Further, the time constant T of the target value filter unit 2
1. The time constant T2 of the target value / disturbance filter unit 4a is set to 15 seconds.

【0020】図3に示すように、内部モデル6のむだ時
間Lmが制御対象プロセス40のむだ時間よりも大きい
ときは、制御量yには目標値rに等しくなる前にその変
化が逆向きになる時点(図3において90〜100秒、
160〜180秒、230〜250秒の付近)が存在す
る。つまり、このような変化の存在が確認できれば、内
部モデル6のむだ時間Lmが制御対象プロセス40のむ
だ時間よりも大きいというモデル同定誤差があると判定
できることになる。
As shown in FIG. 3, when the dead time Lm of the internal model 6 is larger than the dead time of the controlled process 40, the control amount y changes in the opposite direction before it becomes equal to the target value r. At the time (90 to 100 seconds in FIG. 3,
160-180 seconds, around 230-250 seconds). That is, if the existence of such a change can be confirmed, it can be determined that there is a model identification error that the dead time Lm of the internal model 6 is larger than the dead time of the controlled process 40.

【0021】そこで、まず制御量記憶部9は、目標値入
力部1にステップ入力である目標値rが入力されて制御
が開始されてからの制御量yを本制御系のサンプリング
時間ごとに記憶する。次に、むだ時間誤差検出部10
は、目標値rと制御量yが等しくなって制御が整定した
と判断すると、この整定以前に制御量記憶部9に記憶さ
れた図3のような制御量yを分析して上記のような変化
があったかどうかを次式にて判定し、そのような変化が
あった場合は修正信号を出力する。 dy×(r−y0)<0 ・・・(8) ここで、dyは制御量yの1サンプリングの変化量、y
0は制御量yの初期値(図3では0cm)である。図3
において目標値rは4cm、制御量yの初期値y0は0
cmで、式(8)の判定を1サンプリングごとに繰り返
すと、式(8)を満たす時点、すなわち制御量yの変化
量dyが負になる時点があるので、修正信号を出力す
る。
Therefore, the control amount storage unit 9 first stores the control amount y after the target value r, which is a step input, is input to the target value input unit 1 and the control is started for each sampling time of the control system. To do. Next, the dead time error detection unit 10
When it is determined that the target value r and the control amount y are equal and the control is settled, the control amount y stored in the control amount storage unit 9 before the settling as shown in FIG. Whether or not there is a change is determined by the following equation, and if there is such a change, a correction signal is output. dy × (r−y0) <0 (8) where dy is a change amount of one sampling of the control amount y, y
0 is the initial value of the controlled variable y (0 cm in FIG. 3). Figure 3
, The target value r is 4 cm, and the initial value y0 of the controlled variable y is 0.
In cm, if the determination of the equation (8) is repeated for each sampling, there is a time point at which the equation (8) is satisfied, that is, the change amount dy of the control amount y becomes negative, and therefore a correction signal is output.

【0022】次に、むだ時間修正処理部11は、むだ時
間誤差検出部10から修正信号が出力されると、次式の
ように内部モデル記憶部6aに記憶された内部モデル6
のむだ時間Lmから新たなむだ時間Lm2を演算して内
部モデル記憶部6aに出力する。 Lm2=A×Lm ・・・(9) ここで、Aはある定数であり、本実施例では例えば0.
95とする。よって、内部モデル記憶部6aに記憶され
た内部モデル6のむだ時間LmはこのLm2に更新され
て現在よりも小さい方(0.95×50=47.5秒)
に修正される。
Next, when the dead time error detection unit 10 outputs a correction signal, the dead time correction processing unit 11 stores the internal model 6 stored in the internal model storage unit 6a according to the following equation.
A new dead time Lm2 is calculated from the dead time Lm and output to the internal model storage unit 6a. Lm2 = A × Lm (9) Here, A is a constant, and in this embodiment, for example, 0.
95. Therefore, the dead time Lm of the internal model 6 stored in the internal model storage unit 6a is updated to this Lm2 and is smaller than the present time (0.95 × 50 = 47.5 seconds).
Will be corrected to.

【0023】そして、再び上記のような制御が行われて
むだ時間誤差検出部10にて判定が行われると、まだ内
部モデル6のむだ時間Lmの方が制御対象プロセス40
よりも大きいので、上記の修正が繰り返される。このよ
うな修正が4回繰り返されると、内部モデル6のむだ時
間Lmは約40.7秒と誤差が小さくなり、上記のよう
な制御量yの変化は認められなくなってむだ時間Lmの
修正は完了する。したがって、制御の知識を有する専門
家によることなく内部モデル6のむだ時間Lmの同定誤
差を修正することができる。また、本実施例は、このよ
うな内部モデル6のむだ時間Lmの修正を制御量記憶部
9、むだ時間誤差検出部10、及びむだ時間修正処理部
11を除く図1のような構成のIMCコントローラに適
用しているが、その他のIMC構造のコントローラに適
用することもできる。
When the above-described control is performed again and the dead time error detection section 10 makes a determination, the dead time Lm of the internal model 6 is still the controlled process 40.
Since it is greater than, the above modification is repeated. When such correction is repeated four times, the error of the dead time Lm of the internal model 6 is about 40.7 seconds, which is small, and the above-mentioned change in the control amount y is no longer recognized. Complete. Therefore, the identification error of the dead time Lm of the internal model 6 can be corrected without relying on an expert having control knowledge. In the present embodiment, such correction of the dead time Lm of the internal model 6 is performed by the IMC having the configuration as shown in FIG. 1 except for the control amount storage unit 9, the dead time error detection unit 10, and the dead time correction processing unit 11. Although it is applied to the controller, it can be applied to a controller having another IMC structure.

【0024】なお、本実施例のIMCコントローラによ
る制御系は、図6の例の制御系において、フィルタ部3
2を目標値・外乱フィルタ部4aにし、目標値rに対し
て目標値フィルタ部2を追加した制御系に相当するの
で、式(1)から制御量yは次式となる。 y=F1×F2×Gp×Gc×r/{1+F2×Gc×(Gp−Gm)} +(1−F2×Gm×Gc)×d/{1+F2×Gc×(Gp−Gm)} ・・・(10)
The control system by the IMC controller of this embodiment is similar to the control system of the example of FIG.
2 corresponds to the control system in which the target value / disturbance filter unit 4a is set and the target value filter unit 2 is added to the target value r. Therefore, the control amount y is given by the following expression from Expression (1). y = F1 * F2 * Gp * Gc * r / {1 + F2 * Gc * (Gp-Gm)} + (1-F2 * Gm * Gc) * d / {1 + F2 * Gc * (Gp-Gm)} ... (10)

【0025】すなわち、式(10)に示すように外乱d
にかかる右辺第2項[(1−F2×Gm×Gc)×d/
{1+F2×Gc×(Gp−Gm)}]には目標値・外
乱フィルタ部4aの伝達関数F2のみが関係しているの
で、設計の際は外乱dについては目標値・外乱フィルタ
部4aで調整する。また、右辺第1項[F1×F2×G
p×Gc×r/{1+F2×Gc×(Gp−Gm)}]
から、目標値rについては目標値・外乱フィルタ部4a
の調整後に目標値フィルタ部2を調整する。つまり、外
乱dに対しては伝達関数F2という1次遅れの特性とな
り、目標値rに対しては伝達関数F1×F2という2次
遅れの特性となるIMCコントローラとなっている。
That is, as shown in the equation (10), the disturbance d
The second term on the right side [(1-F2 × Gm × Gc) × d /
Since only the transfer function F2 of the target value / disturbance filter unit 4a is related to {1 + F2 × Gc × (Gp−Gm)}], the target value / disturbance filter unit 4a adjusts the disturbance d during design. To do. Also, the first term on the right side [F1 × F2 × G
p * Gc * r / {1 + F2 * Gc * (Gp-Gm)}]
Therefore, regarding the target value r, the target value / disturbance filter unit 4a
The target value filter unit 2 is adjusted after the adjustment of. That is, the IMC controller has a transfer function F2 having a first-order delay characteristic with respect to the disturbance d, and a transfer function F1 × F2 having a second-order delay characteristic with respect to the target value r.

【0026】図1の例では内部モデルのむだ時間にモデ
ル同定誤差が生じている場合を述べたが、内部モデルの
時定数にモデル同定誤差が生じている場合もあり、この
場合も本発明を適用することができる。図4は本発明の
他の実施例を示すIMCコントローラのブロック図であ
り、図1と同様の部分には同一の符号を付してある。2
0は制御量記憶部9に記憶された制御量yを分析して内
部モデル6の時定数Tmの誤差を検出したときに修正信
号を出力する誤差検出部である時定数誤差検出部、21
は時定数誤差検出部20から修正信号が出力されると、
新たな時定数を演算して内部モデル記憶部6aに記憶さ
れた内部モデル6の時定数Tmを修正させる修正処理部
である時定数修正処理部である。
In the example of FIG. 1, the case where the model identification error occurs in the dead time of the internal model has been described. However, the model identification error may occur in the time constant of the internal model. In this case, the present invention is also applied. Can be applied. FIG. 4 is a block diagram of an IMC controller showing another embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Two
Reference numeral 0 denotes a time constant error detection unit which is an error detection unit that outputs a correction signal when the control amount y stored in the control amount storage unit 9 is analyzed and an error of the time constant Tm of the internal model 6 is detected.
When the correction signal is output from the time constant error detection unit 20,
The time constant correction processing unit is a correction processing unit that calculates a new time constant and corrects the time constant Tm of the internal model 6 stored in the internal model storage unit 6a.

【0027】次に、このようなIMCコントローラの動
作を説明すると、IMC構造は図1の例と全く同様で、
したがって制御系としての動作も全く同様である。そこ
で、図3と同様に目標値追従のシミュレーション結果を
求める。図5は本実施例のIMCコントローラにおいて
内部モデル6の時定数Tmにモデル同定誤差があるとき
の目標値追従性を示す図である。図5では内部モデル6
のむだ時間Lm及び制御対象プロセス40のむだ時間を
50秒とし、内部モデル6の時定数Tmを10秒とし、
制御対象プロセス40の時定数についてはモデル同定誤
差が50%存在するとして5秒とする。また、その他の
パラメータは図3の例と同様とする。
Next, the operation of such an IMC controller will be described. The IMC structure is exactly the same as the example of FIG.
Therefore, the operation of the control system is exactly the same. Therefore, the simulation result of the target value tracking is obtained as in the case of FIG. FIG. 5 is a diagram showing the target value followability when the time constant Tm of the internal model 6 has a model identification error in the IMC controller of the present embodiment. In FIG. 5, the internal model 6
The dead time Lm and the dead time of the controlled process 40 are 50 seconds, the time constant Tm of the internal model 6 is 10 seconds,
The time constant of the controlled process 40 is set to 5 seconds assuming that a model identification error of 50% exists. The other parameters are the same as in the example of FIG.

【0028】図3と同様に図5においても、内部モデル
6の時定数Tmが制御対象プロセス40の時定数よりも
大きいときは、制御量yの変化が逆向きになる時点(図
5において110〜120秒の付近)が存在する。よっ
て、図1の例と同様のアルゴリズムで内部モデル6の時
定数Tmを修正できることになる。
Similar to FIG. 3, in FIG. 5 as well, when the time constant Tm of the internal model 6 is larger than the time constant of the controlled process 40, the change in the controlled variable y is reversed (at 110 in FIG. 5). (Around 120 seconds) is present. Therefore, the time constant Tm of the internal model 6 can be corrected by the same algorithm as in the example of FIG.

【0029】つまり、時定数誤差検出部20は、目標値
rと制御量yが等しくなって制御が整定したと判断する
と、この整定以前に制御量記憶部9に記憶された図5の
ような制御量yを分析して上記のような変化があったか
どうかを式(8)にて判定し、そのような変化があった
場合は修正信号を出力する。次に、時定数修正処理部2
1は、時定数誤差検出部20から修正信号が出力される
と、次式のように内部モデル記憶部6aに記憶された内
部モデル6の時定数Tmから新たな時定数Tm2を演算
して内部モデル記憶部6aに出力する。 Tm2=B×Tm ・・・(11) ここで、Bはある定数であり、本実施例では例えば0.
9とする。
That is, when the time constant error detection unit 20 determines that the target value r and the control amount y are equal and the control is settled, it is stored in the control amount storage unit 9 before the settling as shown in FIG. The control amount y is analyzed to determine whether or not there is such a change by the formula (8), and if there is such a change, a correction signal is output. Next, the time constant correction processing unit 2
When the correction signal is output from the time constant error detection unit 20, 1 is a new time constant Tm2 calculated from the time constant Tm of the internal model 6 stored in the internal model storage unit 6a as shown in the following equation. It is output to the model storage unit 6a. Tm2 = B × Tm (11) Here, B is a constant, and in this embodiment, for example, 0.
Set to 9.

【0030】すなわち、図1の例と同様に内部モデル6
の時定数Tmの修正が6回繰り返されると、上記のよう
な制御量yの変化は認められなくなって時定数Tmの修
正は完了する。したがって、制御の知識を有する専門家
によることなく内部モデル6の時定数Tmの同定誤差を
修正することができる。また、本実施例は、図1の例と
同様にその他のIMC構造のコントローラに適用するこ
ともできる。
That is, as in the example of FIG. 1, the internal model 6
When the correction of the time constant Tm of 6 is repeated 6 times, the above-mentioned change of the control amount y is not recognized and the correction of the time constant Tm is completed. Therefore, the identification error of the time constant Tm of the internal model 6 can be corrected without relying on an expert having control knowledge. Further, this embodiment can be applied to a controller having another IMC structure as in the example of FIG.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、制御量記憶部、誤差検
出部、及び修正処理部を設けることにより、内部モデル
のむだ時間又は時定数にモデル同定誤差があっても、こ
のモデル同定誤差を検出して修正するので、精度と信頼
性の高いIMCコントローラを実現でき、制御の知識を
有しないオペレータであってもIMCコントローラの利
点を生かした制御を行うことができる。
According to the present invention, by providing the control amount storage unit, the error detection unit, and the correction processing unit, even if there is a model identification error in the dead time or time constant of the internal model, this model identification error Since the IMC controller is detected and corrected, an IMC controller with high accuracy and reliability can be realized, and even an operator who does not have knowledge of control can perform control by making use of the advantages of the IMC controller.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施例を示すIMCコントローラの
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an IMC controller showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のIMCコントローラを用いた制御系のブ
ロック線図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control system using the IMC controller of FIG.

【図3】図1のIMCコントローラにおいて内部モデル
のむだ時間にモデル同定誤差があるときの目標値追従性
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing target value followability when there is a model identification error in the dead time of the internal model in the IMC controller of FIG.

【図4】本発明の他の実施例を示すIMCコントローラ
のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of an IMC controller showing another embodiment of the present invention.

【図5】図4のIMCコントローラにおいて内部モデル
の時定数にモデル同定誤差があるときの目標値追従性を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing target value followability when there is a model identification error in a time constant of an internal model in the IMC controller of FIG.

【図6】従来のIMCコントローラを用いた制御系のブ
ロック線図である。
FIG. 6 is a block diagram of a control system using a conventional IMC controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 目標値フィルタ部 3 第1の減算処理部 4 操作量演算部 6a 内部モデル記憶部 6b 内部モデル出力演算部 8 第2の減算処理部 9 制御量記憶部 10 むだ時間誤差検出部 11 むだ時間修正処理部 20 時定数誤差検出部 21 時定数修正処理部 Lm 内部モデルのむだ時間 Tm 内部モデルの時定数 r 目標値 u 操作量 y 制御量 ym 参照制御量 2 Target value filter unit 3 First subtraction processing unit 4 Manipulation amount calculation unit 6a Internal model storage unit 6b Internal model output calculation unit 8 Second subtraction processing unit 9 Control amount storage unit 10 Dead time error detection unit 11 Dead time correction Processing unit 20 Time constant error detection unit 21 Time constant correction processing unit Lm Time delay of internal model Tm Time constant of internal model r Target value u Manipulation amount y Control amount ym Reference control amount

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御の目標値から制御対象プロセスに出
力する操作量を演算し、制御対象プロセスを数式表現し
た内部モデルにて制御結果である制御対象プロセスの制
御量に相当する参照制御量を演算し、制御量と参照制御
量との差をフィードバックすることにより制御を行うI
MCコントローラにおいて、 目標値に基づく信号からフィードバック量を減算する第
1の減算処理部と、 内部モデルのパラメータに基づいて前記第1の減算処理
部の出力から操作量を演算する操作量演算部と、 前記内部モデルのパラメータを記憶し、このパラメータ
中の内部モデルのむだ時間を誤差修正されたむだ時間が
入力されたときはこの誤差修正されたむだ時間に更新す
る内部モデル記憶部と、 前記内部モデルのパラメータに基づいて前記操作量演算
部から出力された操作量から参照制御量を演算する内部
モデル出力演算部と、 制御対象プロセスの制御量から前記内部モデル出力演算
部から出力された参照制御量を減算して前記フィードバ
ック量を出力する第2の減算処理部と、 前記制御対象プロセスの制御量を記憶する制御量記憶部
と、 前記制御量記憶部に記憶された制御量に基づいて前記内
部モデルのむだ時間に制御対象プロセスとの誤差がある
ときは修正信号を出力する誤差検出部と、 前記誤差検出部から修正信号が出力されたときは前記誤
差修正されたむだ時間を演算して前記内部モデル記憶部
に出力する修正処理部とを有することを特徴とするIM
Cコントローラ。
1. A reference control amount corresponding to a control amount of a control target process, which is a control result, is calculated by calculating an operation amount to be output to a control target process from a control target value, and using an internal model expressing the control target process by a mathematical expression. Control is performed by calculating and feeding back the difference between the control amount and the reference control amount I
In the MC controller, a first subtraction processing unit that subtracts a feedback amount from a signal based on a target value, and an operation amount calculation unit that calculates an operation amount from an output of the first subtraction processing unit based on a parameter of an internal model. An internal model storage unit that stores the parameters of the internal model and updates the dead time of the internal model in the parameters to the error-corrected dead time when the error-corrected dead time is input; An internal model output operation unit that calculates a reference control amount from the operation amount output from the operation amount operation unit based on a model parameter, and a reference control output from the internal model output operation unit based on the control amount of the control target process. A second subtraction processing unit that subtracts the amount and outputs the feedback amount; and a control amount record that stores the control amount of the control target process. And an error detection unit that outputs a correction signal when there is an error between the control target process and the dead time of the internal model based on the control amount stored in the control amount storage unit, and corrects from the error detection unit. And a correction processing unit for calculating the error-corrected dead time and outputting it to the internal model storage unit when a signal is output.
C controller.
【請求項2】 制御の目標値から制御対象プロセスに出
力する操作量を演算し、制御対象プロセスを数式表現し
た内部モデルにて制御結果である制御対象プロセスの制
御量に相当する参照制御量を演算し、制御量と参照制御
量との差をフィードバックすることにより制御を行うI
MCコントローラにおいて、 目標値に基づく信号からフィードバック量を減算する第
1の減算処理部と、 内部モデルのパラメータに基づいて前記第1の減算処理
部の出力から操作量を演算する操作量演算部と、 前記内部モデルのパラメータを記憶し、このパラメータ
中の内部モデルの時定数を誤差修正された時定数が入力
されたときはこの誤差修正された時定数に更新する内部
モデル記憶部と、 前記内部モデルのパラメータに基づいて前記操作量演算
部から出力された操作量から参照制御量を演算する内部
モデル出力演算部と、 制御対象プロセスの制御量から前記内部モデル出力演算
部から出力された参照制御量を減算して前記フィードバ
ック量を出力する第2の減算処理部と、 前記制御対象プロセスの制御量を記憶する制御量記憶部
と、 前記制御量記憶部に記憶された制御量に基づいて前記内
部モデルの時定数に制御対象プロセスとの誤差があると
きは修正信号を出力する誤差検出部と、 前記誤差検出部から修正信号が出力されたときは前記誤
差修正された時定数を演算して前記内部モデル記憶部に
出力する修正処理部とを有することを特徴とするIMC
コントローラ。
2. A reference control amount corresponding to the control amount of the control target process, which is a control result, is calculated by calculating an operation amount to be output to the control target process from a control target value and using an internal model expressing the control target process by a mathematical expression. Control is performed by calculating and feeding back the difference between the control amount and the reference control amount I
In the MC controller, a first subtraction processing unit that subtracts a feedback amount from a signal based on a target value, and an operation amount calculation unit that calculates an operation amount from an output of the first subtraction processing unit based on a parameter of an internal model. An internal model storage unit that stores a parameter of the internal model and updates the time constant of the internal model in the parameter to the error-corrected time constant when an error-corrected time constant is input; An internal model output operation unit that calculates a reference control amount from the operation amount output from the operation amount operation unit based on a model parameter, and a reference control output from the internal model output operation unit based on the control amount of the control target process. A second subtraction processing unit that subtracts an amount and outputs the feedback amount; and a control amount storage unit that stores the control amount of the control target process. An error detection unit that outputs a correction signal when the time constant of the internal model has an error with the control target process based on the control amount stored in the control amount storage unit; and a correction signal is output from the error detection unit. IMC, a correction processing unit that calculates the error-corrected time constant and outputs the calculated time constant to the internal model storage unit.
controller.
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