JPS581205A - Ｐｉｄ制御器 - Google Patents
Ｐｉｄ制御器Info
- Publication number
- JPS581205A JPS581205A JP9918281A JP9918281A JPS581205A JP S581205 A JPS581205 A JP S581205A JP 9918281 A JP9918281 A JP 9918281A JP 9918281 A JP9918281 A JP 9918281A JP S581205 A JPS581205 A JP S581205A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- proportional gain
- time
- control
- calculation means
- constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
- G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、プロセス制御等に使用される比例・積分・
微分動作制御器（以下ＰＩＤ制御器という）Ｋ関するも
のである。
微分動作制御器（以下ＰＩＤ制御器という）Ｋ関するも
のである。
１’ＩＤ制御器の比例ゲインＰ、積分時間！及び微分時
間りを決定する方法としてジーグラおよびニコルスの限
界感度法が広く知られている。即ち制御器を比例動作の
みとして、その比例ゲインを大キ＜シてい幹制御系が定
常振動状態となったと館の比例ゲインの値を限界感度と
して、この値の０．６倍を比例ゲインＰ、また定常振動
状態時の振動周期を限界周期としてこの値の％を積分時
間Ｉ。
間りを決定する方法としてジーグラおよびニコルスの限
界感度法が広く知られている。即ち制御器を比例動作の
みとして、その比例ゲインを大キ＜シてい幹制御系が定
常振動状態となったと館の比例ゲインの値を限界感度と
して、この値の０．６倍を比例ゲインＰ、また定常振動
状態時の振動周期を限界周期としてこの値の％を積分時
間Ｉ。
にを微分時間りとする方法である。
しかし、この方法で？、１．Ｄ値を決めたＰＩＤ制御器
で制御対象を制御する場合には、制御対象の４１性が「
１次遅れ＋むだ時間」特性のように単純な場合はともか
く、より複雑な特性を有する場合には、十分な制御特性
が得られないと（・う欠点があった。
で制御対象を制御する場合には、制御対象の４１性が「
１次遅れ＋むだ時間」特性のように単純な場合はともか
く、より複雑な特性を有する場合には、十分な制御特性
が得られないと（・う欠点があった。
この発−は鍵記欠点を解決するために為されたもので、
その目的は広範囲の制御対象を棗好に制御するＰＩＤ制
御器を提供する事にある。
その目的は広範囲の制御対象を棗好に制御するＰＩＤ制
御器を提供する事にある。
この発明は、量適Ｐ、Ｉ、Ｄ値が限界感度および限界周
期１次関数で与えられることを爽秋により確認し、との
１次肩数を算出する手段を付加するよう構成したもので
ある。
期１次関数で与えられることを爽秋により確認し、との
１次肩数を算出する手段を付加するよう構成したもので
ある。
以下、この発明の実施例を図ＷＶｃ基づいて詳細に説明
する。
する。
第７図はこの発明の一実施例な示す概念図である。
／／、 ／コ、Ｊ／、工、コ、為は定数設定要素で比例
ゲインＰ、積分時間！及び微分時間りを算出するに必要
な定数ｈｐ ｂｙ ａｔ ｂ＊ ａｎ ｈＤが
それぞｔｔｔｓ れ設定され保持されている。
ゲインＰ、積分時間！及び微分時間りを算出するに必要
な定数ｈｐ ｂｙ ａｔ ｂ＊ ａｎ ｈＤが
それぞｔｔｔｓ れ設定され保持されている。
／Ｊ、 ｕ、コクは乗算要素、ｌダ、ａ、Ｊｊは加算要
素である。ＪｏはＰＩＤ制御演算要素で、比例ゲインＰ
、積分時間！及び微分時間りの信号によって制御され、
制御対象量を目標値に一致せしめるよう操作量を出力す
る。入力された限界感度Ｋｃに乗算要素／Ｊにより定数
設定要素／／に保持されている定数ａ、を乗じる。次に
この信号に加算要素ｌダにより定数設定要素／Ｊに保持
されている定数に、を加算し、比例ゲインＰとしてＰＩ
Ｄ制御演算要素要素伝達する・ 同様に別途入力された限界周期Ｐ、に乗算及び加算を４
とこしてそれぞれ積分時間！及び微分時間りを算出し、
ＰＩＤ制御演算要素３０に伝達する。
素である。ＪｏはＰＩＤ制御演算要素で、比例ゲインＰ
、積分時間！及び微分時間りの信号によって制御され、
制御対象量を目標値に一致せしめるよう操作量を出力す
る。入力された限界感度Ｋｃに乗算要素／Ｊにより定数
設定要素／／に保持されている定数ａ、を乗じる。次に
この信号に加算要素ｌダにより定数設定要素／Ｊに保持
されている定数に、を加算し、比例ゲインＰとしてＰＩ
Ｄ制御演算要素要素伝達する・ 同様に別途入力された限界周期Ｐ、に乗算及び加算を４
とこしてそれぞれ積分時間！及び微分時間りを算出し、
ＰＩＤ制御演算要素３０に伝達する。
従って比例ゲインＰ、積分時間！及び微分時間りは次の
よさに（１）、（２）、（３）式で表わされる。
よさに（１）、（２）、（３）式で表わされる。
Ｐ ｗｍａ ＦＫＣ＋ ｂ ｔ −−−−・−・
−・−（１）■厘＊Ｐ＋ｂ ・・・−・・−・
・・・・・−・（２）ＩＣＩ Ｄ −ａ Ｐ ＋ ｂ ＝＝−−（３）ＤＯ
Ｉ ＰＩＤＩＤ制御演算要素体力される制御対象量及び目標
値から前述のＰ、Ｉ、Ｄの値を用いてＰＩＤ制御演算を
奥行し、操作量を決定し、制御対象量を制御する。
−・−（１）■厘＊Ｐ＋ｂ ・・・−・・−・
・・・・・−・（２）ＩＣＩ Ｄ −ａ Ｐ ＋ ｂ ＝＝−−（３）ＤＯ
Ｉ ＰＩＤＩＤ制御演算要素体力される制御対象量及び目標
値から前述のＰ、Ｉ、Ｄの値を用いてＰＩＤ制御演算を
奥行し、操作量を決定し、制御対象量を制御する。
このようｋして、最適Ｐ、Ｉ、Ｄ値としてバイアス環（
ｂ、 ｂ、 ｂ、）を含む１次式の関係を得るＩ ことが出来るので、制御対象の特性が複雑である場合に
も適轟な定数ａｔ ＆Ｉ’１１ ｂｙ ｂｌｌ）ｎを
ｔ 廖 ｔ −ラ 選択するととにより十分な制御特性が得られるという利
点がある。
ｂ、 ｂ、 ｂ、）を含む１次式の関係を得るＩ ことが出来るので、制御対象の特性が複雑である場合に
も適轟な定数ａｔ ＆Ｉ’１１ ｂｙ ｂｌｌ）ｎを
ｔ 廖 ｔ −ラ 選択するととにより十分な制御特性が得られるという利
点がある。
なお上記した実施例においてはＰＩＤ制御の場合につい
て説明したが、ＰＩ制御の場合には微分時間りを算出す
る定数設定要素コ、潟９乗算要素ｎおよび加算要素Ｘを
不要とするか、あるいは加算要素コの出力信号値が零に
なるようにしておけば曳い。ＦＤ制御の場合には、積分
時間■を算出する定数設定要素コ／、 ＪＪ、乗算要素
ｎおよび加算要素−を不要とするかあるいは加算要嵩薯
の出力信号値が非常に大赦くなるようにしておけば良い
。
て説明したが、ＰＩ制御の場合には微分時間りを算出す
る定数設定要素コ、潟９乗算要素ｎおよび加算要素Ｘを
不要とするか、あるいは加算要素コの出力信号値が零に
なるようにしておけば曳い。ＦＤ制御の場合には、積分
時間■を算出する定数設定要素コ／、 ＪＪ、乗算要素
ｎおよび加算要素−を不要とするかあるいは加算要嵩薯
の出力信号値が非常に大赦くなるようにしておけば良い
。
同様にＰ制御の場合には、上記したＰ！制御の場合とＦ
Ｄ制御の場合とを同時に漕足するように綴金せて用いれ
ば嵐い。
Ｄ制御の場合とを同時に漕足するように綴金せて用いれ
ば嵐い。
さらに％？！Ｄ 制御演算要素３０として比例ゲイン？
でなく比例帯を用いるタイプを使用する場合には、第１
図に示すように、逆関数発生要素餐を追加して、前述の
ようにして算出された比例ゲインＰの逆数をｉｏｏ倍し
た値１００／ｐを比例帯として、ＰＩＤＩＤ制御演算要
素体達すれば喪い。また。
でなく比例帯を用いるタイプを使用する場合には、第１
図に示すように、逆関数発生要素餐を追加して、前述の
ようにして算出された比例ゲインＰの逆数をｉｏｏ倍し
た値１００／ｐを比例帯として、ＰＩＤＩＤ制御演算要
素体達すれば喪い。また。
ＰＩＤＩＤ制御演算要素体て積分時間Ｉでなくリ □
セット率を用いるタイプを使用する場合には、第３図に
示すように逆関数発生要素釘を追加して。
セット率を用いるタイプを使用する場合には、第３図に
示すように逆関数発生要素釘を追加して。
前述のようにして算出された積分時間ｌの逆数１Ａをリ
セッＦ率としてＰＩＤ制御演算要素３０に伝達すれば嵐
い。
セッＦ率としてＰＩＤ制御演算要素３０に伝達すれば嵐
い。
以上、説明した実施例においては、限界感度および限界
周期が一定の場合に限定したが、負荷などのプ四セス変
数により限界感度および／またヲ家限界周期が変わる場
合には、あらかじめそのプロセス変数に対する限界感度
と限界周期の関数を求めてお幹、そのプ四セス変数を入
力してその時点の限界感度と限界周期を発生させ、この
発明のＰＩＤ制御器に入力するととにより負荷変動によ
る制御対象量の特性変化に対応してＰＩＤ値を変化させ
ることが可能である。
周期が一定の場合に限定したが、負荷などのプ四セス変
数により限界感度および／またヲ家限界周期が変わる場
合には、あらかじめそのプロセス変数に対する限界感度
と限界周期の関数を求めてお幹、そのプ四セス変数を入
力してその時点の限界感度と限界周期を発生させ、この
発明のＰＩＤ制御器に入力するととにより負荷変動によ
る制御対象量の特性変化に対応してＰＩＤ値を変化させ
ることが可能である。
以上、詳細に説明したよ５に、本発明によれ番イ制御対
象の特性が「１次遅れ＋むだ時間」でなし・特性を持っ
ている場合でも曳好に制御できると（・５すぐれた効果
があるＯ
象の特性が「１次遅れ＋むだ時間」でなし・特性を持っ
ている場合でも曳好に制御できると（・５すぐれた効果
があるＯ
第１図はこの発明の一実施例を示す概念図、第一図はＰ
ＩＤ制御演算要素に比例帯を用いる場合の概念図、第３
図はＰＩＤ制御演算要素にリセット率を用いる場合の概
念図である。 ／／、 ／コ、コ／、 ＪＪ、 Ｊｊ、 ２４・・・定
数設定要素、 ／Ｊ。 ＪＪ、 ２７−・・乗算要素、 ／４１． Ｊｌ、 Ｊ
ｊ−・・加算要素、 Ｊ６−・・ｐｒｎ制御演算要素、
侵、釘・・・逆関数発生要素。 出願人代理人 猪 股 清
ＩＤ制御演算要素に比例帯を用いる場合の概念図、第３
図はＰＩＤ制御演算要素にリセット率を用いる場合の概
念図である。 ／／、 ／コ、コ／、 ＪＪ、 Ｊｊ、 ２４・・・定
数設定要素、 ／Ｊ。 ＪＪ、 ２７−・・乗算要素、 ／４１． Ｊｌ、 Ｊ
ｊ−・・加算要素、 Ｊ６−・・ｐｒｎ制御演算要素、
侵、釘・・・逆関数発生要素。 出願人代理人 猪 股 清
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 制御対象量の限界感度を示す値に算術演算をはとこして
、前記限界感度を示す値の１次関数である比例ゲインを
算出する比例ゲイン演算手段と。 前記制御対象量の限界周期を示す値に算術演算をほどこ
して前記限界周期を示す値の１次関数である積分時間と
微分時間とをそれぞれ算出する積分時間演算手段と微分
時間演算手段のうち少なくとも前記比例ゲイン演算手段
を有し、前記比例ゲイン演算手段、積分時間演算手段お
よび微分時間演算手段のうち鍵記比例ゲイン演算手段を
含む任意の綴金せからの出力信号に応答してｆＩｊ記制
御対象量を目標値に一致せしめるよう制御することを特
徴とするＰＩＤ制御器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9918281A JPS581205A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Ｐｉｄ制御器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9918281A JPS581205A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Ｐｉｄ制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581205A true JPS581205A (ja) | 1983-01-06 |
Family
ID=14240506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9918281A Pending JPS581205A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Ｐｉｄ制御器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581205A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003709A (en) * | 1988-03-31 | 1991-04-02 | Rikio Co., Ltd. | Prick-preventing shoe |
| CN110187633A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-30 | 长安大学 | 一种面向汽车底盘测功机的bp~rnn变速积分pid算法 |
| CN113504721A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-15 | 南京理工大学 | 基于bp-pid神经网络的弹载电动舵机舵偏角位置跟踪方法 |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP9918281A patent/JPS581205A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003709A (en) * | 1988-03-31 | 1991-04-02 | Rikio Co., Ltd. | Prick-preventing shoe |
| CN110187633A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-30 | 长安大学 | 一种面向汽车底盘测功机的bp~rnn变速积分pid算法 |
| CN113504721A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-15 | 南京理工大学 | 基于bp-pid神经网络的弹载电动舵机舵偏角位置跟踪方法 |
| CN113504721B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-03-31 | 南京理工大学 | 基于bp-pid神经网络的弹载电动舵机舵偏角位置跟踪方法 |
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