JPH0789283B2 - 数式処理制御システム - Google Patents
数式処理制御システムInfo
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- JPH0789283B2 JPH0789283B2 JP59230185A JP23018584A JPH0789283B2 JP H0789283 B2 JPH0789283 B2 JP H0789283B2 JP 59230185 A JP59230185 A JP 59230185A JP 23018584 A JP23018584 A JP 23018584A JP H0789283 B2 JPH0789283 B2 JP H0789283B2
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- mathematical
- program
- mathematical expression
- mathematical model
- control system
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
-
- 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
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
- G05B13/028—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using expert systems only
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は数式処理による制御に係り、特に使用条件を満
足する数式を選択しプログラムに変換制御をおこなう数
式処理制御システムを提供することにある。
足する数式を選択しプログラムに変換制御をおこなう数
式処理制御システムを提供することにある。
計算機制御システムや情報処理システムでは、対象の数
式モデルをプログラムとして表現し、対象の将来像を予
測したり、直接計測できない状態量を推定する方法が一
般的に用いられている。
式モデルをプログラムとして表現し、対象の将来像を予
測したり、直接計測できない状態量を推定する方法が一
般的に用いられている。
これらの数式にも使用上の条件があつて、どのような場
合でも使えるということはない。このたの、何組かの数
式を用意し、条件によつて使い分けるということもめず
らしくない。一方、当初考えていないような条件がみつ
かつたり、適用範囲を広げたりする場合には、新たに数
式モデルの見直しをおこなつてプログラムの修正，追加
を行なうことになる。しかしながらこの過程で様々な間
違いが入いりこみ、システムトラブルが発生することが
多い。この間違いを防ぐために細心の注意と多大の労力
が払われるが、人手に頼る現状のやり方では完全を期す
ことは困難である。
合でも使えるということはない。このたの、何組かの数
式を用意し、条件によつて使い分けるということもめず
らしくない。一方、当初考えていないような条件がみつ
かつたり、適用範囲を広げたりする場合には、新たに数
式モデルの見直しをおこなつてプログラムの修正，追加
を行なうことになる。しかしながらこの過程で様々な間
違いが入いりこみ、システムトラブルが発生することが
多い。この間違いを防ぐために細心の注意と多大の労力
が払われるが、人手に頼る現状のやり方では完全を期す
ことは困難である。
例えば加熱炉燃焼制御では、与えられたいくつかの制御
目標を同時に満足するような制御を実現する必要があ
る。例えば、抽出時の鋼片温度を目標範囲におさめるこ
と、燃料消費量を最小にすること、炉温の変化速度を一
定値以下にすること等様々の制御目標がある。一方これ
らの目標は必らずしも固定したものでない。
目標を同時に満足するような制御を実現する必要があ
る。例えば、抽出時の鋼片温度を目標範囲におさめるこ
と、燃料消費量を最小にすること、炉温の変化速度を一
定値以下にすること等様々の制御目標がある。一方これ
らの目標は必らずしも固定したものでない。
加熱炉の炉内現象は完全にはわかつていないため、制御
目標が経験的に決められていることが多い。したがつて
操業経験を積むにしたがい、よりよい制御目標が見つか
り修正する必要が生じてくる。また操業方針が変更にな
つたり、当初計画に含まれていない種類の鋼材を加熱す
るような場合にも、制御目標の修正，追加が必要にな
る。これに伴つてプログラムの修正，追加をおこなうこ
とになるが、これには次のような問題がともなう。
目標が経験的に決められていることが多い。したがつて
操業経験を積むにしたがい、よりよい制御目標が見つか
り修正する必要が生じてくる。また操業方針が変更にな
つたり、当初計画に含まれていない種類の鋼材を加熱す
るような場合にも、制御目標の修正，追加が必要にな
る。これに伴つてプログラムの修正，追加をおこなうこ
とになるが、これには次のような問題がともなう。
（ｉ）修正，追加プログラムにひそむバグによるシステ
ムトラブル。
ムトラブル。
（ii）修正，追加に多大の労力を必要とする。
そこでこれらの問題点をもう少し明確にするために、従
来システムにおいて制御目標がどのような形で用いられ
ていたかを分析してみる。
来システムにおいて制御目標がどのような形で用いられ
ていたかを分析してみる。
第２図は圧延用鋼片を加熱する多帯式加熱炉の燃焼制御
システムである（実開昭58-210121）第２図において10
は加熱炉、11は鋼片、20は燃焼制御システム、30a,30b,
30cは比例積分型調節器、21は炉内鋼片の移動スケジユ
ールを予測するスケジユール予測部、22は炉内鋼片の最
適昇温曲線の予測計算部、23は鋼片内部の温度を炉温計
算値から計算する推定部、24は炉温の設定値を決定する
演算部を表わしている。
システムである（実開昭58-210121）第２図において10
は加熱炉、11は鋼片、20は燃焼制御システム、30a,30b,
30cは比例積分型調節器、21は炉内鋼片の移動スケジユ
ールを予測するスケジユール予測部、22は炉内鋼片の最
適昇温曲線の予測計算部、23は鋼片内部の温度を炉温計
算値から計算する推定部、24は炉温の設定値を決定する
演算部を表わしている。
予測計算部22は複数の制御目標を満足する鋼片昇温曲線
を計算する。次の（１）〜（５）式は代表的な制御目標
を数式で記述したものである。
を計算する。次の（１）〜（５）式は代表的な制御目標
を数式で記述したものである。
Ｌ≦OUT≦Ｌ ……（２） ΔθＬ≦ΔθOUT≦ΔθＬ ……（３） ０≦ｖ（ｉ）≦vU(i) （ｉ＝１〜ｎ） ……（４） TL(i)≦Ｔ（ｉ）≦TU(i) （ｉ＝１〜ｎ） ……（５） ここでｎは現時刻から抽出までの予定時間（これは移動
スケジユール予測部21で計算される）をｎ分割すること
を表わし、ｉはその第ｉ番目の時間ゾーンを、Δτｉは
第ｉ時刻ゾーンの時間長を意味する。従つてＴ（ｉ）,v
（ｉ）は第ｉ時間ゾーンにおける炉温、および計算対象
鋼片の加熱に要する燃料流量を表わしている。また
OUT，ΔθOUTは抽出時の鋼片温度の平均値および灼熱度
（鋼片表面と内部の温度差）を表わしている。また添字
ＬとＵのついた項はそれぞれの式の下限値と上限値を表
わしている。（１）式は現在から抽出までの加熱に要す
る燃料を最小化する評価関数、（２），（３）式は鋼片
抽出温度に関する制約式、（４），（５）式は設備能力
からくる燃料流量と炉温の制約式を表わしている。
スケジユール予測部21で計算される）をｎ分割すること
を表わし、ｉはその第ｉ番目の時間ゾーンを、Δτｉは
第ｉ時刻ゾーンの時間長を意味する。従つてＴ（ｉ）,v
（ｉ）は第ｉ時間ゾーンにおける炉温、および計算対象
鋼片の加熱に要する燃料流量を表わしている。また
OUT，ΔθOUTは抽出時の鋼片温度の平均値および灼熱度
（鋼片表面と内部の温度差）を表わしている。また添字
ＬとＵのついた項はそれぞれの式の下限値と上限値を表
わしている。（１）式は現在から抽出までの加熱に要す
る燃料を最小化する評価関数、（２），（３）式は鋼片
抽出温度に関する制約式、（４），（５）式は設備能力
からくる燃料流量と炉温の制約式を表わしている。
燃焼制御システムの目的は（１）〜（５）の数式を同時
に満足する解を求めることにあるが、そのために引例で
は様々の工夫をおこなつている。例えば、（１）〜
（５）式のｖ（ｉ），OUTと炉温Ｔ（ｉ）を導びつけ
る炉内現象モデル式の誘導、そのモデル式をベースにし
て（１）〜（５）式を線形化するアリゴリズムの導出，
線形化された（１）〜（５）式の解を求める線形計画法
アルゴリズムの採用等がある。最終的にそれらのアルゴ
リズムは適当なプログラム言語を用いて表現され、実用
に供されることになる。すなわち、ある数式（もしくは
数式群）が与えられたとき、それを計算機で実行可能な
形にするまでには、数式間の関係を記述するモデルを導
出するステツプ、数式を計算機で解くためのアルゴリズ
ムを決定するステツプ、そのモデルやアルゴリズムをプ
ログラムに変換するというステツプ等を踏む必要があ
る。従つて新しい数式が追加になつたり、修正になると
アルゴリズムの修正，プログラムの修正が必要になる。
またそれ以前に作つたアルゴリズムやプログラムとの整
合性も充分考慮されねばならない。
に満足する解を求めることにあるが、そのために引例で
は様々の工夫をおこなつている。例えば、（１）〜
（５）式のｖ（ｉ），OUTと炉温Ｔ（ｉ）を導びつけ
る炉内現象モデル式の誘導、そのモデル式をベースにし
て（１）〜（５）式を線形化するアリゴリズムの導出，
線形化された（１）〜（５）式の解を求める線形計画法
アルゴリズムの採用等がある。最終的にそれらのアルゴ
リズムは適当なプログラム言語を用いて表現され、実用
に供されることになる。すなわち、ある数式（もしくは
数式群）が与えられたとき、それを計算機で実行可能な
形にするまでには、数式間の関係を記述するモデルを導
出するステツプ、数式を計算機で解くためのアルゴリズ
ムを決定するステツプ、そのモデルやアルゴリズムをプ
ログラムに変換するというステツプ等を踏む必要があ
る。従つて新しい数式が追加になつたり、修正になると
アルゴリズムの修正，プログラムの修正が必要になる。
またそれ以前に作つたアルゴリズムやプログラムとの整
合性も充分考慮されねばならない。
これらのアルゴリズムの検討、プログラム修正方式の決
定、プログラムの作成といつた作業はシステムエンジニ
アとかプログラマとよばれる人間がおこなうことになる
が、数式からプログラムに変換する各ステツプのミスを
完全に防ぐことは非常に難しい。
定、プログラムの作成といつた作業はシステムエンジニ
アとかプログラマとよばれる人間がおこなうことになる
が、数式からプログラムに変換する各ステツプのミスを
完全に防ぐことは非常に難しい。
なお、（１）〜（５）式はある典形的な制御目標を表わ
したものであつて、常に（１）〜（５）式を使えば良い
というものではない。例えば鋼片の材質が異なれば
（１）〜（５）の代りに別の制御目標が用いられること
があるし、同じ材質のものでも抽出時間の長さや鋼片の
充法等によつて（１）〜（５）式の中のある式を使わな
かつたり、別のものでおきかえるといつたことが必要に
なる。炉の操業条件に応じてどの数式をどのように組合
わせて使うか（数式使用条件）は、操業経験に負うとこ
ろが大きい。このため操業経験が深まるとともに数式の
使い方も変化することもしばしば発生する。従来のよう
に数式をプログラムとして書いている場合には、その変
化に合せてプログラムの変更が必要になり、やはり大き
な問題を生ずる。
したものであつて、常に（１）〜（５）式を使えば良い
というものではない。例えば鋼片の材質が異なれば
（１）〜（５）の代りに別の制御目標が用いられること
があるし、同じ材質のものでも抽出時間の長さや鋼片の
充法等によつて（１）〜（５）式の中のある式を使わな
かつたり、別のものでおきかえるといつたことが必要に
なる。炉の操業条件に応じてどの数式をどのように組合
わせて使うか（数式使用条件）は、操業経験に負うとこ
ろが大きい。このため操業経験が深まるとともに数式の
使い方も変化することもしばしば発生する。従来のよう
に数式をプログラムとして書いている場合には、その変
化に合せてプログラムの変更が必要になり、やはり大き
な問題を生ずる。
本発明の目的は、かかる従来方式の欠点に鑑みユーザが
数式を入力すると、その数式に対応するプログラムを自
動的に生成し、作成済みの実行プログラムと自動的にリ
ンクする機能をもつた数式処理システムを提供すること
にある。
数式を入力すると、その数式に対応するプログラムを自
動的に生成し、作成済みの実行プログラムと自動的にリ
ンクする機能をもつた数式処理システムを提供すること
にある。
本発明は数式もしくは数式と数式使用条件の組をプログ
ラムとは独立したデータとして入力して記憶する。記憶
した数式の構文解析をおこなつてそれに基づいて演算プ
ログラムを生成し、この生成したプログラムを実行して
情報処理システムにその結果を返す。このような機能を
備えることにより情報処理システムに任意の数式に対応
するプログラムを埋め込んだのと同等の効果を与える。
ラムとは独立したデータとして入力して記憶する。記憶
した数式の構文解析をおこなつてそれに基づいて演算プ
ログラムを生成し、この生成したプログラムを実行して
情報処理システムにその結果を返す。このような機能を
備えることにより情報処理システムに任意の数式に対応
するプログラムを埋め込んだのと同等の効果を与える。
尚、本発明の数式処理制御システムは、所定の制御対象
に対する制御目標を満足する制御量を決定して、制御対
象にその結果を、数式モデル処理に基づいて出力制御す
るものであって、制御目標を表わす数式モデルと数式モ
デルの使用条件を複数個の組として入力して記憶する記
憶手段と、制御対象の運転条件データと使用条件とを比
較して、これらが合致する使用条件における数式モデル
を制御目標として選択する選択手段と、選択された数式
モデルから、実行可能プログラムを生成するプログラム
生成手段と、実行可能プログラムを実行する実行手段
と、実行手段の出力に基づき、前記制御量を決定するこ
とを特徴とするものである。
に対する制御目標を満足する制御量を決定して、制御対
象にその結果を、数式モデル処理に基づいて出力制御す
るものであって、制御目標を表わす数式モデルと数式モ
デルの使用条件を複数個の組として入力して記憶する記
憶手段と、制御対象の運転条件データと使用条件とを比
較して、これらが合致する使用条件における数式モデル
を制御目標として選択する選択手段と、選択された数式
モデルから、実行可能プログラムを生成するプログラム
生成手段と、実行可能プログラムを実行する実行手段
と、実行手段の出力に基づき、前記制御量を決定するこ
とを特徴とするものである。
本発明の具体的実施例を第１図，第３図〜第10図を用い
て加熱炉制御の場合について説明する。第１図において
100は制御部、200は数式処理部、101は移動スケジユー
ル予測部、103は鋼片温度予測部、102は予測計算部、10
4は操作量予測部を表わす。ここで101,103および104
は、第２図の21,23および24と同一の機能と構成をもつ
ものでその詳細説明は省略する。一方制御目標に直接関
係している予測計算102は第２図の22と異なり、数式処
理部200とのインタラクシヨンを介して最適な鋼片昇温
曲線の決定する。
て加熱炉制御の場合について説明する。第１図において
100は制御部、200は数式処理部、101は移動スケジユー
ル予測部、103は鋼片温度予測部、102は予測計算部、10
4は操作量予測部を表わす。ここで101,103および104
は、第２図の21,23および24と同一の機能と構成をもつ
ものでその詳細説明は省略する。一方制御目標に直接関
係している予測計算102は第２図の22と異なり、数式処
理部200とのインタラクシヨンを介して最適な鋼片昇温
曲線の決定する。
すなわち、予測計算部102は先ず数式処理部200に対し、
炉操業データから、どのような制御目標を使うべきかを
問い合せる。数式処理部200では数式使用条件を炉操業
データを比較し数式を選択する。さらに数式処理部200
ではこの選択された数式を実行可能なプログラムに自動
変換し、予測計算部102に返す。予測計算部102はこのプ
ログラムを受け取つて実行し、その結果に基づいて昇温
曲線を決定する。
炉操業データから、どのような制御目標を使うべきかを
問い合せる。数式処理部200では数式使用条件を炉操業
データを比較し数式を選択する。さらに数式処理部200
ではこの選択された数式を実行可能なプログラムに自動
変換し、予測計算部102に返す。予測計算部102はこのプ
ログラムを受け取つて実行し、その結果に基づいて昇温
曲線を決定する。
次に予測計算部102と数式処理部200の詳細を第３図を用
いて説明する。実線はプログラムフローを、点線はデー
タフローを示す。第３図において102は第２図の予測計
算部に対応し、102-A〜102-Jはその処理のステツプを表
わしている。また300は後述するインタープリタを表わ
し、200は第２図の200に対応する数式処理部を表わす。
また201はユーザとの対話形式により数式を入力するマ
ンマシン処理部、202は数式選択部、203は選択された数
式を実行可能なプログラムに自動変換するプログラム生
成部を表わす。
いて説明する。実線はプログラムフローを、点線はデー
タフローを示す。第３図において102は第２図の予測計
算部に対応し、102-A〜102-Jはその処理のステツプを表
わしている。また300は後述するインタープリタを表わ
し、200は第２図の200に対応する数式処理部を表わす。
また201はユーザとの対話形式により数式を入力するマ
ンマシン処理部、202は数式選択部、203は選択された数
式を実行可能なプログラムに自動変換するプログラム生
成部を表わす。
またF1〜F9はデータフアイルを表わしている。F1は数式
選択に必要な炉内状況データ（鋼種，板厚，在炉時間
等）を数式処理部にわたすためのインターフエースフア
イル、F2〜F4は数式処理部200から予測計算部102へ渡す
実行可能プログラムの入つたフアイル、F5,F6はマンマ
シン部201を介して取り込んだ数式および数式使用条件
を格納するフアイル、F7〜F9は予測計算部で用いるワー
クフアイルである。
選択に必要な炉内状況データ（鋼種，板厚，在炉時間
等）を数式処理部にわたすためのインターフエースフア
イル、F2〜F4は数式処理部200から予測計算部102へ渡す
実行可能プログラムの入つたフアイル、F5,F6はマンマ
シン部201を介して取り込んだ数式および数式使用条件
を格納するフアイル、F7〜F9は予測計算部で用いるワー
クフアイルである。
予測計算部102の102-Aでは昇温予定曲線の対象となつて
いる鋼片（対象材と呼ぶ）の鋼種，板厚，抽出までの時
間（在炉時間），炉温分布といつた炉内状況を表わすデ
ータをフアイルF1に格納する。次に102-Bで数式処理部2
00を起動する。数式処理部200の処理はあとで詳しく説
明するが、炉内状況データに基づいて数式（評価関数や
制約式）を選択する。さらにそれらの数式を計算可能な
プログラム（ここでは中間コードと呼ぶ）に変換して、
この結果をインターフエースフアイルF2,F3,F4に格納す
る。
いる鋼片（対象材と呼ぶ）の鋼種，板厚，抽出までの時
間（在炉時間），炉温分布といつた炉内状況を表わすデ
ータをフアイルF1に格納する。次に102-Bで数式処理部2
00を起動する。数式処理部200の処理はあとで詳しく説
明するが、炉内状況データに基づいて数式（評価関数や
制約式）を選択する。さらにそれらの数式を計算可能な
プログラム（ここでは中間コードと呼ぶ）に変換して、
この結果をインターフエースフアイルF2,F3,F4に格納す
る。
予測計算部102の102-C〜102-Hは（１）〜（５）式で代
表される数式から線形計画プログラムで使用するデータ
を生成するステツプであり、102-Iが線形計画プログラ
ムを実行するステツプ、102-Jは線形計画法による計算
結果が求まる最適炉温分布｛Ｔ（１）,T（２），……,T
（ｎ）｝OPTを求め、その炉温分布で鋼片を加熱した場
合の鋼片昇温曲線を計算するステツプである。この中で
制御目標を表わす数式に直接関係するのは、102-E,102-
Gおよび102-Hであり、ここで実行すべきプログラムは数
式処理部200から渡されたインターフエースフアイルF2,
F3,F4に中間コードとして格納されている（詳細は後
述）、102-E,102-G,102-Hではこれらの中間コードを実
行するために、インタープリター300を起動するだけで
あり、特定の制御目標に対応する数式の処理手続きは10
2-E,102-G,102-Hには一切かかれていない。従つて102-a
〜102-Jの各手続きは特定の制御目標に依存しない標準
的プログラムである。
表される数式から線形計画プログラムで使用するデータ
を生成するステツプであり、102-Iが線形計画プログラ
ムを実行するステツプ、102-Jは線形計画法による計算
結果が求まる最適炉温分布｛Ｔ（１）,T（２），……,T
（ｎ）｝OPTを求め、その炉温分布で鋼片を加熱した場
合の鋼片昇温曲線を計算するステツプである。この中で
制御目標を表わす数式に直接関係するのは、102-E,102-
Gおよび102-Hであり、ここで実行すべきプログラムは数
式処理部200から渡されたインターフエースフアイルF2,
F3,F4に中間コードとして格納されている（詳細は後
述）、102-E,102-G,102-Hではこれらの中間コードを実
行するために、インタープリター300を起動するだけで
あり、特定の制御目標に対応する数式の処理手続きは10
2-E,102-G,102-Hには一切かかれていない。従つて102-a
〜102-Jの各手続きは特定の制御目標に依存しない標準
的プログラムである。
なお以下では数式処理部200によつて制御目標として
（１），（２），（４），（５）式が選択されたものと
して説明を進める。また、説明が必要以上に複雑になる
のを避けるため（２），（４），（５）式の上下限値は
定数で、時間分割数ｎと時間長Δτｉの値も決つている
ものとする。
（１），（２），（４），（５）式が選択されたものと
して説明を進める。また、説明が必要以上に複雑になる
のを避けるため（２），（４），（５）式の上下限値は
定数で、時間分割数ｎと時間長Δτｉの値も決つている
ものとする。
予測計算部102の処理の内容をもう少し詳しく説明す
る。予測計算部の102-Cでは適当な炉温分布（基準炉温
分布）｛Ｔ（１）,T（２），……,T（ｎ）｝を決定し、
102-Dの部分で炉内現象モデルを用いて鋼片の内部温度
分布と燃料流量をシミユレーシヨンで決定する。炉内現
象モデルとしては熱伝導方程式、燃料流量式を用いれば
良い。この炉内現象モデルで計算される諸量は炉内の状
況を推定するための基本的な物理量であり、どのような
制御目標を用いるかとは直接関係ない。102-Dは、この
炉内現象を計算するプログラムそのものを表わしてい
る。
る。予測計算部の102-Cでは適当な炉温分布（基準炉温
分布）｛Ｔ（１）,T（２），……,T（ｎ）｝を決定し、
102-Dの部分で炉内現象モデルを用いて鋼片の内部温度
分布と燃料流量をシミユレーシヨンで決定する。炉内現
象モデルとしては熱伝導方程式、燃料流量式を用いれば
良い。この炉内現象モデルで計算される諸量は炉内の状
況を推定するための基本的な物理量であり、どのような
制御目標を用いるかとは直接関係ない。102-Dは、この
炉内現象を計算するプログラムそのものを表わしてい
る。
ここでは計算で求まる鋼片の内部温度分布を第４図に示
したようにθ（１），……θ（５）で表わし、各時間ゾ
ーンの燃料流量の計算値をｖ（１）,v（２），……,v
（ｎ）で表わす。それらの計算結果はプロセスデータ格
納テーブルF7の所定の格納場所に格納される。
したようにθ（１），……θ（５）で表わし、各時間ゾ
ーンの燃料流量の計算値をｖ（１）,v（２），……,v
（ｎ）で表わす。それらの計算結果はプロセスデータ格
納テーブルF7の所定の格納場所に格納される。
制御目標の中には炉内現象モデルで直接計算していない
ような物理量（例えば（２）式のOUT）が用いられて
いることがある。その値を決定するには、それらの物理
量を炉内現象モデルで計算した基本的物理量と結びつけ
る関係式が必要である。OUTの場合には、次のような
関係式が（２）式の定義と一緒におこなわれているもの
とする（マンマシン処理部201の所で説明する）。
ような物理量（例えば（２）式のOUT）が用いられて
いることがある。その値を決定するには、それらの物理
量を炉内現象モデルで計算した基本的物理量と結びつけ
る関係式が必要である。OUTの場合には、次のような
関係式が（２）式の定義と一緒におこなわれているもの
とする（マンマシン処理部201の所で説明する）。
この関係式に対応するプログラムは数式処理200によつ
て自動生成されたインターフエースフアイルF2に格納さ
れている。一方このプログラムの実行に用いられるデー
タは、102-Dの所で説明したようにプロセスデータ格納
テーブルF7に格納されている。ステツプ102-Eからイン
タープリタ300を起動すると、インタープリタはフアイ
ルF2から中間コードと取り出し実行する。この計算によ
りOUTの値が決まり、ワークテーブルF8の所定の格納
場所に格納される。
て自動生成されたインターフエースフアイルF2に格納さ
れている。一方このプログラムの実行に用いられるデー
タは、102-Dの所で説明したようにプロセスデータ格納
テーブルF7に格納されている。ステツプ102-Eからイン
タープリタ300を起動すると、インタープリタはフアイ
ルF2から中間コードと取り出し実行する。この計算によ
りOUTの値が決まり、ワークテーブルF8の所定の格納
場所に格納される。
以上の102-C〜102-Eの計算は異つたいくつかの炉温分布
に関して繰返しおこなわれる。すなわち、先ず線形中心
となる炉温分布｛T0(1),……,T0(n)｝に関し102-C〜102
-Eの計算をおこなつてOUTやｖ（ｉ）を決定する（こ
れをOUT,0 v0(i)と表わすことにする）。次に第ｊ時
刻ゾーンの炉温だけをT0(j)＋ΔＴ（ΔＴは定数）とし
て、同様の計算を繰返す（ｊ＝１〜ｎ）。その結果をこ
こではOUT,j,vj(i)とする。結果はいずれもワークテ
ーブルF-8に格納される。
に関して繰返しおこなわれる。すなわち、先ず線形中心
となる炉温分布｛T0(1),……,T0(n)｝に関し102-C〜102
-Eの計算をおこなつてOUTやｖ（ｉ）を決定する（こ
れをOUT,0 v0(i)と表わすことにする）。次に第ｊ時
刻ゾーンの炉温だけをT0(j)＋ΔＴ（ΔＴは定数）とし
て、同様の計算を繰返す（ｊ＝１〜ｎ）。その結果をこ
こではOUT,j,vj(i)とする。結果はいずれもワークテ
ーブルF-8に格納される。
これらの結果から各時間ゾーンの炉温変化が各物理量に
及ぼす影響の大きさを次式によつて計算できる。
及ぼす影響の大きさを次式によつて計算できる。
数式処理部200は（１）〜（５）式の中からOUTやｖ
（ｉ）のような物理量に関し、それらの線形係数を計算
するプログラム（７），（８）式に対応）を自動的に生
成し、インターフエースフアイルF3に格納しておく。従
つて第３図の102-Gからインタープリタ300を起動する
と、そのプログラムをインタープリタ300が実行する。
これにより線形係数αｊ，γi,jの値が求まる。
（ｉ）のような物理量に関し、それらの線形係数を計算
するプログラム（７），（８）式に対応）を自動的に生
成し、インターフエースフアイルF3に格納しておく。従
つて第３図の102-Gからインタープリタ300を起動する
と、そのプログラムをインタープリタ300が実行する。
これにより線形係数αｊ，γi,jの値が求まる。
ところで、制御目標の中に現われる物理量OUTと,v
（ｉ）は以上より次のように表わされる。
（ｉ）は以上より次のように表わされる。
ここでxiは第ｉ時間ゾーンの炉温微少変化量を表わして
おり、本実施例では、このxiを独立変数とみなしてい
る。（９），（10）式を（１），（２），（４），
（５）式に代入して整理すると次のようになる。
おり、本実施例では、このxiを独立変数とみなしてい
る。（９），（10）式を（１），（２），（４），
（５）式に代入して整理すると次のようになる。
Ｊ＝C0＋cx→最小 ……（11） bL≦Ｈ・ｘ≦bU …（12） ここで、 （13）〜（16）式の各要素の値が決まれば線形計画法の
標準プログラムにより（11），（12）を満す解が求めら
れる。（13）〜（16）式には各要素の計算式が与えられ
ているが、これらの計算式は制御目標としてどの数式が
選ばれるかによつて異つたものになる。数式処理部200
では、数式は選択されたあと、その数式からC0,c,bL,
bU,Hの各要素を計算するプログラムを生成し、フアイル
F4に格納しておく。第３図の102-Hからインタープリタ
を起動し、フアイル4Pのプログラムを実行すると、線形
計画プログラムで必要なデータが生成される（詳細は数
式処理200で述べる）。
標準プログラムにより（11），（12）を満す解が求めら
れる。（13）〜（16）式には各要素の計算式が与えられ
ているが、これらの計算式は制御目標としてどの数式が
選ばれるかによつて異つたものになる。数式処理部200
では、数式は選択されたあと、その数式からC0,c,bL,
bU,Hの各要素を計算するプログラムを生成し、フアイル
F4に格納しておく。第３図の102-Hからインタープリタ
を起動し、フアイル4Pのプログラムを実行すると、線形
計画プログラムで必要なデータが生成される（詳細は数
式処理200で述べる）。
この計算に引き続き線形計画法計算プログラムを102-I
で起動することにより評価関数（11）式を最小にする炉
温の微小変化の最適値｛x1,OPT,x2,OPT,……,xn,OPT｝
が求まる。このとき最適炉温分布｛Ｔ（１）,T（２），
……,T（ｎ）｝OPTは｛T0(1)+x1,OPT,T0(2)+x2,OPT,…
…,T0(n)+xn,OPT｝で与えられる。第３図の102-Jではこ
の最適炉温で加熱した場合の鋼片温度変化を熱伝導方程
式により求め、それを最適な鋼片昇温曲線とする。
で起動することにより評価関数（11）式を最小にする炉
温の微小変化の最適値｛x1,OPT,x2,OPT,……,xn,OPT｝
が求まる。このとき最適炉温分布｛Ｔ（１）,T（２），
……,T（ｎ）｝OPTは｛T0(1)+x1,OPT,T0(2)+x2,OPT,…
…,T0(n)+xn,OPT｝で与えられる。第３図の102-Jではこ
の最適炉温で加熱した場合の鋼片温度変化を熱伝導方程
式により求め、それを最適な鋼片昇温曲線とする。
次に数式処理部200の機能と構成を説明する。第３図の
マンマシン処理部201はユーザが数式の使用条件および
数式を入力するのをサポートし、その入力データをフア
イルF5,F6に格納する。第５図（ａ）にフアイルF5中の
数式使用条件、同（ｂ）にフアイルF6中の数式の定義式
の例を示す。また第５図（ｃ）は数式中に表われる物理
量を炉内現象モデルで計算される基本物理量に結びつけ
る式でフアイルF5に格納されている。第５図（ａ）に示
したように数式使用条件は「IF〜THEN…」の形で入力す
る。「〜」はある数式を使用する上で成り立つべき条件
を表わしており（前提部と呼ぶ）、それが成立するとき
に用いられる数式の種類と名前が「…」に示されている
「…」を結論部と呼ぶ）。例えばルール１は「鋼片の種
類（Kind）が低炭素鋼（low Carbor）であれば、制約式
（Condition）として抽出温度平均値制約avEqを使え」
ということを意味している。第５図（ｂ）の第１式はav
Eqの定義式（これが（２）式に対応）を表わしており、
この中に登場するtheta Outの定義式（これが（６）式
に対応）が第５図（ｂ）の下方に示されている。これら
の数式使用条件や数式，物理量の定義式はフアイルF5,F
6に文字例として記憶されている。従つて新しい数式の
追加や修正は、これらの文字列フアイルの編集を意味す
る。結局マンマシン処理部201はこれらの文字列フアイ
ルの編集を対話的におこなうのをサポートする。
マンマシン処理部201はユーザが数式の使用条件および
数式を入力するのをサポートし、その入力データをフア
イルF5,F6に格納する。第５図（ａ）にフアイルF5中の
数式使用条件、同（ｂ）にフアイルF6中の数式の定義式
の例を示す。また第５図（ｃ）は数式中に表われる物理
量を炉内現象モデルで計算される基本物理量に結びつけ
る式でフアイルF5に格納されている。第５図（ａ）に示
したように数式使用条件は「IF〜THEN…」の形で入力す
る。「〜」はある数式を使用する上で成り立つべき条件
を表わしており（前提部と呼ぶ）、それが成立するとき
に用いられる数式の種類と名前が「…」に示されている
「…」を結論部と呼ぶ）。例えばルール１は「鋼片の種
類（Kind）が低炭素鋼（low Carbor）であれば、制約式
（Condition）として抽出温度平均値制約avEqを使え」
ということを意味している。第５図（ｂ）の第１式はav
Eqの定義式（これが（２）式に対応）を表わしており、
この中に登場するtheta Outの定義式（これが（６）式
に対応）が第５図（ｂ）の下方に示されている。これら
の数式使用条件や数式，物理量の定義式はフアイルF5,F
6に文字例として記憶されている。従つて新しい数式の
追加や修正は、これらの文字列フアイルの編集を意味す
る。結局マンマシン処理部201はこれらの文字列フアイ
ルの編集を対話的におこなうのをサポートする。
第３図の数式選択部202は、予測計算部からインターフ
エースフアイルF1を渡されたとき、このフアイルの中に
あるデータ（鋼材の種類，板厚，在炉時間等）とフアイ
ルF5中の数式使用条件を比較し、どの数式を使うべきか
を決定する。例えば鋼種（Kind）として低炭素鋼（Low
Carbon）というデータがインターフエースフアイルの中
にあれば、フアイルF5中のルール１により式avEqを使う
べきことが決定される。同様にしてインターフエースフ
アイルF1中の全てのデータをフアイルF5中の全ルールに
適用し、昇温曲線の計算に必要な全ての数式を選び出
す。
エースフアイルF1を渡されたとき、このフアイルの中に
あるデータ（鋼材の種類，板厚，在炉時間等）とフアイ
ルF5中の数式使用条件を比較し、どの数式を使うべきか
を決定する。例えば鋼種（Kind）として低炭素鋼（Low
Carbon）というデータがインターフエースフアイルの中
にあれば、フアイルF5中のルール１により式avEqを使う
べきことが決定される。同様にしてインターフエースフ
アイルF1中の全てのデータをフアイルF5中の全ルールに
適用し、昇温曲線の計算に必要な全ての数式を選び出
す。
この数式選択部202の動作はフアイルF1中の数式使用条
件の内容に関係なく、一定の処理をおこなう。すなわち
フアイルF5中の条件を１つとり出し、フアイル１の
中のデータの中に、とり出した条件の前提部と一致する
ものがあるかどうか調べ、一致すれば、その結論部を
図示していないフアイルF10に格納し、不一致であれ
ば別の条件に対し〜を行なう。この処理は使用条件
が全てチエツクされるまで続く。この説明からもわかる
ように数式選択部は条件が成立するかどうかの判定（す
なわち推論）の処理フローの制御を担当している。使用
条件の内容は全てフアイルF5の中にあり、数式選択部か
らみると処理の対象となるデータにしかすぎない。
件の内容に関係なく、一定の処理をおこなう。すなわち
フアイルF5中の条件を１つとり出し、フアイル１の
中のデータの中に、とり出した条件の前提部と一致する
ものがあるかどうか調べ、一致すれば、その結論部を
図示していないフアイルF10に格納し、不一致であれ
ば別の条件に対し〜を行なう。この処理は使用条件
が全てチエツクされるまで続く。この説明からもわかる
ように数式選択部は条件が成立するかどうかの判定（す
なわち推論）の処理フローの制御を担当している。使用
条件の内容は全てフアイルF5の中にあり、数式選択部か
らみると処理の対象となるデータにしかすぎない。
従つて数式の使用条件もしくはそれに関連した数式が変
更になつても数式選択部202の処理手続き（すなわちプ
ログラム）を変更する必要はない。
更になつても数式選択部202の処理手続き（すなわちプ
ログラム）を変更する必要はない。
次に中間コード生成部203の処理を第６図を用いて説明
する。中間コード生成部203の役割は、フアイルF10中の
選択済の数式（文字列として表わされている）を実行可
能なプログラムに変換することにある。ここで実行可能
プログラムは、演算の種類を表わすコードと、各演算に
用いられるデータ（もしくはデータ格納番地）の組から
なる。第７図に代表的演算コードを示す。
する。中間コード生成部203の役割は、フアイルF10中の
選択済の数式（文字列として表わされている）を実行可
能なプログラムに変換することにある。ここで実行可能
プログラムは、演算の種類を表わすコードと、各演算に
用いられるデータ（もしくはデータ格納番地）の組から
なる。第７図に代表的演算コードを示す。
第６図の処理フローに従い、以下では次の例を用いて中
間コード生成部の処理を説明する。
間コード生成部の処理を説明する。
選択された数式 1120＝＜thetaOut＝＜1150 …（18） 数式中の物理量の定義式 thetaOut＝（TH（１）＋2FH（２）＋2TH（３）＋2TH
（４）＋TH（５））/8 …（19） ステツプ１（203-a） 選択された数式群の中から１つずつ数式をとり出し、数
式を構成要素に分解し、各要素が演算，変数，定数のい
ずれに該当しているかを調べる。この手法自体は構文解
析として知られており、その手法自体は本特許の本質と
は直接関係ないので省略する。式（18）を203-aで処理
した結果を第８図（ａ）に示す。ここで、数式を構成す
る要素を示しており＊はその要素が変数であることを示
す。第８図（ａ）のような表現がリスト表現と呼ばれる
ことがある。
（４）＋TH（５））/8 …（19） ステツプ１（203-a） 選択された数式群の中から１つずつ数式をとり出し、数
式を構成要素に分解し、各要素が演算，変数，定数のい
ずれに該当しているかを調べる。この手法自体は構文解
析として知られており、その手法自体は本特許の本質と
は直接関係ないので省略する。式（18）を203-aで処理
した結果を第８図（ａ）に示す。ここで、数式を構成す
る要素を示しており＊はその要素が変数であることを示
す。第８図（ａ）のような表現がリスト表現と呼ばれる
ことがある。
ステツプ２（203-b） 次に第８図（ａ）のような数式の中に炉内現象モデルで
直接計算しているもの以外の変数（以下では未定義変数
と呼ぶ）があるかどうか調べる。もし未定義変数が含ま
れていれば、それの定義式をフアイルF6からとり出して
くる。第８図（ａ）の場合には変数thetaOutが含まれて
いるので、フアイルF6から（19）式をとり出してきて、
ステツプ１と同様にこの定義式を演算順序を考慮したリ
ストに変換する（第８図（ｂ））。
直接計算しているもの以外の変数（以下では未定義変数
と呼ぶ）があるかどうか調べる。もし未定義変数が含ま
れていれば、それの定義式をフアイルF6からとり出して
くる。第８図（ａ）の場合には変数thetaOutが含まれて
いるので、フアイルF6から（19）式をとり出してきて、
ステツプ１と同様にこの定義式を演算順序を考慮したリ
ストに変換する（第８図（ｂ））。
ステツプ３（203-c） 第８図（ｂ）のリストを実行可能プログラムに変換す
る。この変換はカツコ（…）のレベルが深い方から浅い
方に向つて計算が実行されるようにプログラム化され
る。第８図（ｃ）は（19）式の実行可能プログラムを示
す。第８図（ｃ）の各行の第１要素は演算コードを、第
2,第３の要素は引数、第４要素は演算結果の格納場所を
示している。また定数以外の要素は全てデータとアクセ
スする記憶場所を示している。第８図（ｂ）中のTH1,TH
2,……,TH5は、第９図に示した変数変換テーブルに基づ
いて、鋼片内部温度の計算値が実際に格納されるPD
（４）,PD（５），……,PD（８）に変換されている。第
８図（ｃ）中の％WT（10）は、thetaOutの計算値を格納
する記憶場所を示すものでフアイルF8に確保される。第
３図102-Eの所で述べたようにthetaOutの値は（ｎ＋
１）回計算されるので、記憶場所の大きさは（ｎ＋１）
ケとられる。“％WT（10）”におけるWT（10）はその先
頭のアドレス、％は複数個記憶場所が存在することを示
す。第８図（ｄ）にthetaOutすなわちOUTの格納場所
のとりかたを示す。
る。この変換はカツコ（…）のレベルが深い方から浅い
方に向つて計算が実行されるようにプログラム化され
る。第８図（ｃ）は（19）式の実行可能プログラムを示
す。第８図（ｃ）の各行の第１要素は演算コードを、第
2,第３の要素は引数、第４要素は演算結果の格納場所を
示している。また定数以外の要素は全てデータとアクセ
スする記憶場所を示している。第８図（ｂ）中のTH1,TH
2,……,TH5は、第９図に示した変数変換テーブルに基づ
いて、鋼片内部温度の計算値が実際に格納されるPD
（４）,PD（５），……,PD（８）に変換されている。第
８図（ｃ）中の％WT（10）は、thetaOutの計算値を格納
する記憶場所を示すものでフアイルF8に確保される。第
３図102-Eの所で述べたようにthetaOutの値は（ｎ＋
１）回計算されるので、記憶場所の大きさは（ｎ＋１）
ケとられる。“％WT（10）”におけるWT（10）はその先
頭のアドレス、％は複数個記憶場所が存在することを示
す。第８図（ｄ）にthetaOutすなわちOUTの格納場所
のとりかたを示す。
ステツプ４（203-d） ステツプ３で決められた各変数の格納場所に関するデー
タを用いれば線形係数の計算プログラムは容易に作り出
せる。例えば第１時間ゾーンの線形係数α１は番地WT
（11）に格納されたthetaOutから番地WT（10）中のthet
aOutを引いてΔＴで割ることによつて求まる。従つてそ
のプログラムは第８図（ｅ）のように表わされる。この
プログラムでWT（18）は第９図のalfで指定されたa1の
格納場所を示している。
タを用いれば線形係数の計算プログラムは容易に作り出
せる。例えば第１時間ゾーンの線形係数α１は番地WT
（11）に格納されたthetaOutから番地WT（10）中のthet
aOutを引いてΔＴで割ることによつて求まる。従つてそ
のプログラムは第８図（ｅ）のように表わされる。この
プログラムでWT（18）は第９図のalfで指定されたa1の
格納場所を示している。
ステツプ５（203-e） ステツプ５では制御目標を表わす数式の線形式に関す
る。計算プログラムを導く。（18）の場合、次のような
処理をおこなうプログラムを生成する。
る。計算プログラムを導く。（18）の場合、次のような
処理をおこなうプログラムを生成する。
線形近似式の下限値は 〔1120−線形中心におけるthetaOut〕 ‖ （第８図（ｄ）のWT（10）に格納されている） 線形近似式の上限値は 〔1150−線形中心におけるthetaOut〕 第１線形係数＝α１（第８図（ｅ）のWT（18）） 第２線形係数＝α２（第８図（ｅ）のWT（18＋１）） 第ｎ線形係数＝αｎ（第８図（ｅ）のWT（18＋ｎ−
１）） このような処理は選択された全数式に関しておこなわれ
る。（18）式が第２番目に処理される数式の場合、上記
の処理を行なうプログラムは第８図（ｆ）のように表わ
される。ここでBL（２）,BU（２）,H（2,I）（Ｉ＝１〜
ｎ）は第２番目の線形式の下限値，上限値，線形係数値
を格納する場所で、線形計画法の標準プログラムの引数
となるものである。従つて第８図（ｆ）のプログラムを
実行すれば、その計算結果が線形計画法の標準プログラ
ムに渡されることになる。
１）） このような処理は選択された全数式に関しておこなわれ
る。（18）式が第２番目に処理される数式の場合、上記
の処理を行なうプログラムは第８図（ｆ）のように表わ
される。ここでBL（２）,BU（２）,H（2,I）（Ｉ＝１〜
ｎ）は第２番目の線形式の下限値，上限値，線形係数値
を格納する場所で、線形計画法の標準プログラムの引数
となるものである。従つて第８図（ｆ）のプログラムを
実行すれば、その計算結果が線形計画法の標準プログラ
ムに渡されることになる。
第８図（ｃ），（ｅ），（ｆ）のプログラムを中間コー
ドと呼び、それぞれフアイルF2,F3,F4に格納して予測計
算部102に渡す。
ドと呼び、それぞれフアイルF2,F3,F4に格納して予測計
算部102に渡す。
最後にインタープリター300の機能について説明する。
インタープリター300は中間コードの格納されたフアイ
ルを渡されると、このフアイルの先頭から順にデータを
取り出し、解釈実行する。第10図にインタープリターの
構成を示す。第10図において、310はコード判定部、32
1,322,……は演算実行部、301はテンポラルデータフア
イルを表わす。コード判定部は、中間コード格納フアイ
ル（F2,F3もしくはF4）から先頭のデータを引き出し、
演算コードの種別を判定する。次に演算コードの種別で
決まる引数の個数分だけ中間コード格納フアイルからデ
ータをとり出す。第８図（ｂ）からわかるように演算コ
ードの後のデータは、その演算に使うデータの格納番地
を示している場合と、定数を示している場合とがある。
コード判定部は、データが番地をさしている場合にはフ
アイル（F7,F8orF9）の該当番地から演算に使う値を取
り出す。これらの値を引数として、各演算コードに対応
する演算実行部の１つを呼び出す。各演算実行部は、演
算コードの種類分だけ用意されている。これらの演算実
行部はコンパイル済のプログラムであり、引数に対し指
定された演算をおこない、その結果を返す。演算結果を
格納する場所も中間コードとして指定されている（第８
図（ｃ），（ｅ），（ｆ））ので、コード判定部310
は、結果を指定の番地に格納することができる。
インタープリター300は中間コードの格納されたフアイ
ルを渡されると、このフアイルの先頭から順にデータを
取り出し、解釈実行する。第10図にインタープリターの
構成を示す。第10図において、310はコード判定部、32
1,322,……は演算実行部、301はテンポラルデータフア
イルを表わす。コード判定部は、中間コード格納フアイ
ル（F2,F3もしくはF4）から先頭のデータを引き出し、
演算コードの種別を判定する。次に演算コードの種別で
決まる引数の個数分だけ中間コード格納フアイルからデ
ータをとり出す。第８図（ｂ）からわかるように演算コ
ードの後のデータは、その演算に使うデータの格納番地
を示している場合と、定数を示している場合とがある。
コード判定部は、データが番地をさしている場合にはフ
アイル（F7,F8orF9）の該当番地から演算に使う値を取
り出す。これらの値を引数として、各演算コードに対応
する演算実行部の１つを呼び出す。各演算実行部は、演
算コードの種類分だけ用意されている。これらの演算実
行部はコンパイル済のプログラムであり、引数に対し指
定された演算をおこない、その結果を返す。演算結果を
格納する場所も中間コードとして指定されている（第８
図（ｃ），（ｅ），（ｆ））ので、コード判定部310
は、結果を指定の番地に格納することができる。
インタープリター300は、このようにして、中間コード
格納フアイルからデータをとり出しながら実行を続け、
最終的に線形計画プログラムで必要とするデータを決定
する。
格納フアイルからデータをとり出しながら実行を続け、
最終的に線形計画プログラムで必要とするデータを決定
する。
本実施例によれば、加熱炉燃焼制御に用いる制御目標
を、人手によるプログラム修正なしに追加，修正するこ
とができるので、燃焼制御の機能の拡張，変更が簡単に
実現できる。
を、人手によるプログラム修正なしに追加，修正するこ
とができるので、燃焼制御の機能の拡張，変更が簡単に
実現できる。
本実施例では、制御目標を表わす数式をプログラムに自
動変換するようにしており、その変換を数式選択時にお
こなうものとして説明したが、これはマンマシン処理部
で制御目標を入力する際に自動変換しておいても良い。
こうすれば数式選択毎に毎回変換する必要がなくなり、
予測計算部にすぐにプログラムを渡すことができる。こ
れにより処理速度を大幅に改善できる。
動変換するようにしており、その変換を数式選択時にお
こなうものとして説明したが、これはマンマシン処理部
で制御目標を入力する際に自動変換しておいても良い。
こうすれば数式選択毎に毎回変換する必要がなくなり、
予測計算部にすぐにプログラムを渡すことができる。こ
れにより処理速度を大幅に改善できる。
また実施例では数式を中間コードに変換し、インタープ
リタで実行する方式を述べたが、本システムを実行する
計算機のマシン語に直接変換することもできる。この場
合には異つた機種に移殖する際に変換プログラムを作り
直さなければならないというデメリツトはあるが、処理
速度はやはり大幅に改善される。
リタで実行する方式を述べたが、本システムを実行する
計算機のマシン語に直接変換することもできる。この場
合には異つた機種に移殖する際に変換プログラムを作り
直さなければならないというデメリツトはあるが、処理
速度はやはり大幅に改善される。
また第２図の実施例では制御目標を表わす数式を数式処
理部でプログラムに変換する例を述べたが、あらかじめ
使用する数式が全てわかつていて、その使用条件だけが
変更になる可能性がある場合も考えられる。この場合に
は、数式を全てプログラムモジユールとして制御部に用
意しておき、どの数式を使用すべきかを判定したり、数
式の中で用いるデータを条件によつて判定するための推
論部を第３図の数式処理部200のかわりに用いれば良
い。第３図の数式処理と同様に推論部では制御目標の使
用条件を記憶するフアイルが設けられており、ユーザと
の対話によりその使用条件の追加が、変更ができる。推
論部は、第３図の数式処理と同様に制御部から送られた
データに基づいてどの使用条件が成立するかを判断する
が、成立した使用条件に対応するプログラムを生成する
かわりに、制御系に内蔵したどのプログラムモジユール
を起動するかを決定し、その結果を制御系に知らせる。
この方式では数式のプログラムを自動的に生成すること
はできないが、従来のシステムに比べ制御目標の使い方
を容易に変更できるというメリツトがある。
理部でプログラムに変換する例を述べたが、あらかじめ
使用する数式が全てわかつていて、その使用条件だけが
変更になる可能性がある場合も考えられる。この場合に
は、数式を全てプログラムモジユールとして制御部に用
意しておき、どの数式を使用すべきかを判定したり、数
式の中で用いるデータを条件によつて判定するための推
論部を第３図の数式処理部200のかわりに用いれば良
い。第３図の数式処理と同様に推論部では制御目標の使
用条件を記憶するフアイルが設けられており、ユーザと
の対話によりその使用条件の追加が、変更ができる。推
論部は、第３図の数式処理と同様に制御部から送られた
データに基づいてどの使用条件が成立するかを判断する
が、成立した使用条件に対応するプログラムを生成する
かわりに、制御系に内蔵したどのプログラムモジユール
を起動するかを決定し、その結果を制御系に知らせる。
この方式では数式のプログラムを自動的に生成すること
はできないが、従来のシステムに比べ制御目標の使い方
を容易に変更できるというメリツトがある。
本発明によれば、複数の制御目標を同時に満足する制御
において、直接人手によつてプログラムの変更をおこな
うことなく制御目標の追加，変更ができる。このためシ
ステムの機能の拡張，変更が容易になる。
において、直接人手によつてプログラムの変更をおこな
うことなく制御目標の追加，変更ができる。このためシ
ステムの機能の拡張，変更が容易になる。
第１図は本発明の実施例、第２図は従来の加熱炉燃焼制
御の例、第３図は予測計算部と数式処理部の詳細説明、
第４図は鋼片内部温度の説明図、第５図は制御目標を表
わす数式使用条件と数式の具体例、第６図は中間コード
生成部の処理フロー、第７図は演算コード、第８図はプ
ログラム生成の過程を説明するための図、第９図は変数
変換テーブル、第10図はインタープリターの構成。 100……制御部、101……移動スケジユール予測部、101
……予測計算部、103……鋼片温度予測部、104……操作
量予測部、200……数式処理部。
御の例、第３図は予測計算部と数式処理部の詳細説明、
第４図は鋼片内部温度の説明図、第５図は制御目標を表
わす数式使用条件と数式の具体例、第６図は中間コード
生成部の処理フロー、第７図は演算コード、第８図はプ
ログラム生成の過程を説明するための図、第９図は変数
変換テーブル、第10図はインタープリターの構成。 100……制御部、101……移動スケジユール予測部、101
……予測計算部、103……鋼片温度予測部、104……操作
量予測部、200……数式処理部。
Claims (4)
- 【請求項１】所定の制御対象に対する制御目標を満足す
る制御量を決定して、前記制御対象にその結果を、数式
モデル処理に基づいて出力制御する数式処理制御システ
ムにおいて、 前記制御目標を表わす数式モデルと前記数式モデルの使
用条件を複数個の組として入力して記憶する記憶手段
と、 前記制御対象の運転条件データと前記使用条件とを比較
して、これらが合致する使用条件における数式モデルを
前記制御目標として選択する選択手段と、 前記選択された数式モデルから、実行可能プログラムを
生成するプログラム生成手段と、 前記実行可能プログラムを実行する実行手段と、 前記実行手段の出力に基づき、前記制御量を決定するこ
とを特徴とする数式処理制御システム。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の数式処理制御
システムにおいて、前記選択手段は、 前記制御対象の運転条件データと前記記憶手段に記憶し
た前記数式モデルの使用条件とを比較し、 該運転条件データと前記数式モデルの使用条件が一致す
ると判断された場合には、該数式モデルの使用条件と組
をなす前記数式モデルをファイルに登録し、 該運転条件データと前記数式モデルの使用条件が不一致
と判断された場合には、前記数式モデルの使用条件とは
異なった前記記憶手段に格納されている前記数式モデル
の使用条件と前記運転条件データとの比較を行い、前記
記憶手段に格納された前記数式モデルの使用条件が該運
転条件データと一致すると判断されるまで比較を行うこ
とを特徴とする数式処理制御システム。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の数式処理制御
システムにおいて、 前記プログラム生成手段は、前記選択された数式モデル
を、演算子、変数、及び定数を要素とするリストに分解
し、前記変数に記憶場所を割当て、前記演算子の優先順
位に基づく処理手順を決定し、その引数となる変数と定
数との組を前記処理手順にしたがって配列し、これの手
順に基づいてプログラムを生成することを特徴とする数
式処理制御システム。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の数式処理制御
システムにおいて、 前記プログラム生成手段によって生成された実行可能プ
ログラムを解釈実行するインタープリタを設けたことを
特徴とする数式処理制御システム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230185A JPH0789283B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 数式処理制御システム |
| US06/793,773 US4740886A (en) | 1984-11-02 | 1985-11-01 | Computer control system utilizing knowledge processing |
| CN85108971A CN1011267B (zh) | 1984-11-02 | 1985-11-01 | 利用智能处理的计算机控制系统 |
| KR1019850008138A KR920003499B1 (ko) | 1984-11-02 | 1985-11-01 | 지식처리를 응용한 계산기 제어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230185A JPH0789283B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 数式処理制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110203A JPS61110203A (ja) | 1986-05-28 |
| JPH0789283B2 true JPH0789283B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16903925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59230185A Expired - Lifetime JPH0789283B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 数式処理制御システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH0789283B2 (ja) |
| KR (1) | KR920003499B1 (ja) |
| CN (1) | CN1011267B (ja) |
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-
1985
- 1985-11-01 CN CN85108971A patent/CN1011267B/zh not_active Expired
- 1985-11-01 US US06/793,773 patent/US4740886A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-01 KR KR1019850008138A patent/KR920003499B1/ko not_active Expired
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