JPS5872201A - プロセス制御方法 - Google Patents
プロセス制御方法Info
- Publication number
- JPS5872201A JPS5872201A JP16873981A JP16873981A JPS5872201A JP S5872201 A JPS5872201 A JP S5872201A JP 16873981 A JP16873981 A JP 16873981A JP 16873981 A JP16873981 A JP 16873981A JP S5872201 A JPS5872201 A JP S5872201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulated variable
- time
- variable
- amplifier
- control
- 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
- G05B5/00—Anti-hunting arrangements
- G05B5/01—Anti-hunting arrangements electric
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】
本発明唸プロセス変量を急速に目標@[Kll達させ、
かつオーバーシュートを発生しないようにしえプロセス
制御方法に関するものである。
かつオーバーシュートを発生しないようにしえプロセス
制御方法に関するものである。
一般に、プロセス制御を行う時、所定の操作量を制御対
象に与え、プロセス変量が設定値に達し九後に、自動制
御Kml)換えている。
象に与え、プロセス変量が設定値に達し九後に、自動制
御Kml)換えている。
この場金、操作量O所定値大暑くしておけばプロセス制
御は急速に設定値に近づくが、−御系の惰性の大めオー
バーシュートが生じ易く、オーパージ具−トを生じない
ようにする九め、多くの提案がされているが、適当なも
のはなかった。
御は急速に設定値に近づくが、−御系の惰性の大めオー
バーシュートが生じ易く、オーパージ具−トを生じない
ようにする九め、多くの提案がされているが、適当なも
のはなかった。
したがって本発明の目的はプロセス変量を急速に目標値
に到達させ、かつオーバーシュートを発生しないように
したプロセス制御方法を提案することにある。
に到達させ、かつオーバーシュートを発生しないように
したプロセス制御方法を提案することにある。
このような目的七遣成するために、本発明は制御対象の
制御動作時に最大の操作量を供給し、制御対象の固有条
件をもとに操作量切換一点を演算し、その演算結果に従
って操作量を最大値からフィードバック制御によって決
まる値K1m1御するものである。以下**儒を示す図
面を用いて本発明な詳111に説明する。
制御動作時に最大の操作量を供給し、制御対象の固有条
件をもとに操作量切換一点を演算し、その演算結果に従
って操作量を最大値からフィードバック制御によって決
まる値K1m1御するものである。以下**儒を示す図
面を用いて本発明な詳111に説明する。
まず、本発明の理解を容易にするために一般的な工業分
野における制御対象のステップ応答について説明する。
野における制御対象のステップ応答について説明する。
第1IIK示すように、操作量Uをステップ関数り(す
=υmmgで与えると、制御対象のステップ応答は図に
示すように、区間りでは無駄時間のため応答が現われず
、区間Tでは時定a(ワンタイムコンスタント)Kよる
立上1特性tなる。
=υmmgで与えると、制御対象のステップ応答は図に
示すように、区間りでは無駄時間のため応答が現われず
、区間Tでは時定a(ワンタイムコンスタント)Kよる
立上1特性tなる。
このような応答特性を1する制御対象に第2vAに示す
ような、方形波パルス状の操作量として最大値U(t)
−’Umex を供給すれば、−to応答C(tJは無
駄時間IC)後、急速に立上る。そして、t=tlでU
(リ−0とすれば、この時点よル無駄時間りだけ遅れて
ピークに達し−to後、実纏のように下降する。
ような、方形波パルス状の操作量として最大値U(t)
−’Umex を供給すれば、−to応答C(tJは無
駄時間IC)後、急速に立上る。そして、t=tlでU
(リ−0とすれば、この時点よル無駄時間りだけ遅れて
ピークに達し−to後、実纏のように下降する。
このように、操作量Uを零とする時点t@を適蟲に設定
すればC(t)のピークが設定値S/PK一致する。そ
して、この後、自動制御を行えば、オーバーシュートを
生ずることなくプロセス質量を設定値に保つことかでき
る。#I3 wJOフローチャートはこの動作を示して
いる。
すればC(t)のピークが設定値S/PK一致する。そ
して、この後、自動制御を行えば、オーバーシュートを
生ずることなくプロセス質量を設定値に保つことかでき
る。#I3 wJOフローチャートはこの動作を示して
いる。
本発明はこのような技術思想のもとにな賂れたもので、
以下実施例を示す図111′を用いて本発明の詳細な説
明する。
以下実施例を示す図111′を用いて本発明の詳細な説
明する。
プロセス変量が設定値からはずれている際、第3Eの1
任意表演算時点t1”を新しい座標の原点として図式化
すると鯖4110ようになる。同図において、一点鎖線
はもとの座標でTo〕、笑劇は新しい座標であって、#
(ts)は任意な演算時点t1での原点である。
任意表演算時点t1”を新しい座標の原点として図式化
すると鯖4110ようになる。同図において、一点鎖線
はもとの座標でTo〕、笑劇は新しい座標であって、#
(ts)は任意な演算時点t1での原点である。
この場合、操作量UxrxUW1@zとすれば、時点t
1以降のプロ七ス応答は(11式のようになる。
1以降のプロ七ス応答は(11式のようになる。
−二
PV(r)−1erm*x−fl (tl))(1−@
テ )・・・ (1)但し pV(f−新しい座標でのプロセス変量。
テ )・・・ (1)但し pV(f−新しい座標でのプロセス変量。
θmaxツ操作量最大tg続し九時のプロセス変量最大
値。
値。
#(tl)s新しい座標での原点。(もとの座標上の時
点tlでのプロセス変量) τ=新しい座標での#間。
点tlでのプロセス変量) τ=新しい座標での#間。
T謬躊定数
命、時点tlで操作量υ(tl)tUmaxからOFF
即ちUmimKl、7(場合、プロセス変量はあるピー
ク値に達し丸値、降下していく。七のピークの発生すゐ
時間は時点t]よ)ちょうど「無駄時間L」だけ遅れ為
、この九め、ピークのレベルは(2)式のよ511・
−ヨ pv(tt−イ)=(θwa*x−#(tl] (]
−v テ)−・(2)とのようにプロセス変量のピー
ク値pv(ビータ)は無駄−関し%時足歓T1操作量最
大値を継続し良時のプロセス変量最大値−引Xが判明す
ゐと、予測することができる。更に(23式は(31式
のように変形することができる PV(ビーr)mム(θwax−#(tl)) 11
6 @ @ @ (31−L/テ 但しムは(l−・ )Kしたがって定められるパラメ
ータである。
即ちUmimKl、7(場合、プロセス変量はあるピー
ク値に達し丸値、降下していく。七のピークの発生すゐ
時間は時点t]よ)ちょうど「無駄時間L」だけ遅れ為
、この九め、ピークのレベルは(2)式のよ511・
−ヨ pv(tt−イ)=(θwa*x−#(tl] (]
−v テ)−・(2)とのようにプロセス変量のピー
ク値pv(ビータ)は無駄−関し%時足歓T1操作量最
大値を継続し良時のプロセス変量最大値−引Xが判明す
ゐと、予測することができる。更に(23式は(31式
のように変形することができる PV(ビーr)mム(θwax−#(tl)) 11
6 @ @ @ (31−L/テ 但しムは(l−・ )Kしたがって定められるパラメ
ータである。
また、プロセス変量Pv(りも予@lil麹であるが、
七〇?l1lK関して1、無駄時間Ljでで良いので、
バクメータθWaXの精屓は厳しくFi畳求嘔れない。
七〇?l1lK関して1、無駄時間Ljでで良いので、
バクメータθWaXの精屓は厳しくFi畳求嘔れない。
(3)式05N算を行う回路としてjIb図が考えられ
る。同IIにおいて1社インバー!、2m、22はバッ
ファーアンプ、3は演算増幅a%4祉コンパレータ、s
1〜S5は抵抗、@紘可変抵抗、T祉亀源8紘入力端子
、s#i出力端子でTob、図中、電源TO電圧をu
swam(Ve、バッファーアンプ21の入力11tE
lum[Ve、バッファーアンプ22の出力電圧をwx
[Ve、演算増@−30出力電圧t u P (V)、
コンバレー#442)&転入万端の入力電圧をugとす
る。
る。同IIにおいて1社インバー!、2m、22はバッ
ファーアンプ、3は演算増幅a%4祉コンパレータ、s
1〜S5は抵抗、@紘可変抵抗、T祉亀源8紘入力端子
、s#i出力端子でTob、図中、電源TO電圧をu
swam(Ve、バッファーアンプ21の入力11tE
lum[Ve、バッファーアンプ22の出力電圧をwx
[Ve、演算増@−30出力電圧t u P (V)、
コンバレー#442)&転入万端の入力電圧をugとす
る。
このように構成され九回路において、u0引X〔v′3
社設定設定値maxの差に相蟲する偏差電圧でTo )
ux[Veは設定値と#(tl)OIIKII!II
する偏差電圧である。
社設定設定値maxの差に相蟲する偏差電圧でTo )
ux[Veは設定値と#(tl)OIIKII!II
する偏差電圧である。
M2B5について(4)式が成立する。
但しr冒Fi抵抗!ItJ1の抵抗値である。
(4)式でrllxlとおくと(51式が献立する。
” ”’ −−(w ’wax −uz )
・ ・ ・ ・ ・ (5)信号uM(v〕をバッフ
ァーアンプ21を介した後、反転層1Ir13によって
反転層幅し、バッファーアンプ21の入力端から反転層
幅l!sの出力端までのトータルゲインをムとおくと出
力up(V〕は(6;式0式% (6) (6;式は明らかK(31式と対応してお)、+31式
のパラメータムの設定はフィードバック用の可変抵抗6
によって行うことができる。この時、可変抵抗6のシャ
フト回転位置とL/TO目盛の関係は^−1−・丁の式
に従う。
・ ・ ・ ・ ・ (5)信号uM(v〕をバッフ
ァーアンプ21を介した後、反転層1Ir13によって
反転層幅し、バッファーアンプ21の入力端から反転層
幅l!sの出力端までのトータルゲインをムとおくと出
力up(V〕は(6;式0式% (6) (6;式は明らかK(31式と対応してお)、+31式
のパラメータムの設定はフィードバック用の可変抵抗6
によって行うことができる。この時、可変抵抗6のシャ
フト回転位置とL/TO目盛の関係は^−1−・丁の式
に従う。
出力u O[V)については(71式が成立する。
但しr、1紘抵抗538540抵抗値でToる。
rHを1とすると(81式のようになる。
従ッテ、(81式liD tB 力u o [VJが8
6gに示されるように、設定値S/i’になるか否かを
判別することによって「操作量切換時点t−の検出」が
できることになる。この場合、第5図では設定値には零
ボルトを使用している。
6gに示されるように、設定値S/i’になるか否かを
判別することによって「操作量切換時点t−の検出」が
できることになる。この場合、第5図では設定値には零
ボルトを使用している。
以上のように「操作量IO換時点taJが演算および検
出された後は、定値ll1llt−貢現する九めの制御
モードに接続すれに良い。このため、飢7図に示すよう
に操作量切換え時点t1で操作量t−0FFKした時0
応答曲NIL−”o−亀zKLo−b1(D応答曲線を
重ね合わせれは図中、太細のような「接続された」応答
を得ることができる。(L=Loとする)こOような1
IfI性を祷る良めに、操作量切換時点t−で操作量を
UmaxよりUeKg更して、このU・の値をフィード
バック制御によって制御系の状態に追従させれば良い。
出された後は、定値ll1llt−貢現する九めの制御
モードに接続すれに良い。このため、飢7図に示すよう
に操作量切換え時点t1で操作量t−0FFKした時0
応答曲NIL−”o−亀zKLo−b1(D応答曲線を
重ね合わせれは図中、太細のような「接続された」応答
を得ることができる。(L=Loとする)こOような1
IfI性を祷る良めに、操作量切換時点t−で操作量を
UmaxよりUeKg更して、このU・の値をフィード
バック制御によって制御系の状態に追従させれば良い。
フィードバック制御を比例積分微分制御によって行う場
合、積分−が動作を開紬するのは操作量切換時点t−と
じ、操作量al−一点t―が検出されるまでは積分−を
ロックしておく。
合、積分−が動作を開紬するのは操作量切換時点t−と
じ、操作量al−一点t―が検出されるまでは積分−を
ロックしておく。
フィードバックコントロールを行う場合、操作量切換時
点t−から無駄時間りの間あるいは、プロセス量が設定
値に一致するまでの間は、操作量がUeO値から大きく
離れないことが要求される。
点t−から無駄時間りの間あるいは、プロセス量が設定
値に一致するまでの間は、操作量がUeO値から大きく
離れないことが要求される。
このためtsB図の回路が考えられる。同図において、
10は入力端子111〜114は抵抗、12ijコンデ
ンサ、13ti黴分時間TD訟定用の可変抵抗、14F
i比例増幅器としての演算増幅器、1Bは比例帝設定用
の可変抵抗、16は出力端子である。
10は入力端子111〜114は抵抗、12ijコンデ
ンサ、13ti黴分時間TD訟定用の可変抵抗、14F
i比例増幅器としての演算増幅器、1Bは比例帝設定用
の可変抵抗、16は出力端子である。
今、適正な操作量Ucが第8図O比IFII/I分回路
出力に関してO(V)に相轟すると仮定すると、操作量
切換時点1sから無駄時間りの間の出力がO〔v〕であ
れば曳い。この丸め操作量切換時点t−で演算項@1i
140出力がO[V)Kなるように微分時間TDを自動
設定(チューニング)し、その彼、無駄時間りの間、演
算増幅914の出力が大きく変化しないように可変抵抗
1SをMAXにする。第8図の比例回路微分回路0HR
K、は積分回路が接続されるが、以上のようにすること
によシ操作量切換時点t#で積分器が動作しても、操作
量UeKは大きな変更はない。
出力に関してO(V)に相轟すると仮定すると、操作量
切換時点1sから無駄時間りの間の出力がO〔v〕であ
れば曳い。この丸め操作量切換時点t−で演算項@1i
140出力がO[V)Kなるように微分時間TDを自動
設定(チューニング)し、その彼、無駄時間りの間、演
算増幅914の出力が大きく変化しないように可変抵抗
1SをMAXにする。第8図の比例回路微分回路0HR
K、は積分回路が接続されるが、以上のようにすること
によシ操作量切換時点t#で積分器が動作しても、操作
量UeKは大きな変更はない。
そして、比例帯はプロセス変量が設定値に一致し九時、
前もって定めた値に修正し、故分時間TDは自動設定さ
れた値を継続し、積分時間TIFiすでに設定ちれた値
を継続する。
前もって定めた値に修正し、故分時間TDは自動設定さ
れた値を継続し、積分時間TIFiすでに設定ちれた値
を継続する。
以上のようなプロセス制御方法によって横取し九プロセ
ス装置の動作貢測値はjl19#Aに示すようにオーバ
ーシュートをほとんど生じていない。
ス装置の動作貢測値はjl19#Aに示すようにオーバ
ーシュートをほとんど生じていない。
以上説明し良ように、零発@に係るプロセス制御方法は
制御対象の制御動作時に操作量は最大値とし、制御対象
の固有条件をもとに操作量切換時間を演算し、七〇演算
結果に従って最大値であつた操作量をフィードバック制
御によって決まる値に@定するものであるからオーバー
シュートを生ずることなく短時mlのうちに制御対象の
プロセス変量を一定*に1制御することができる優れ九
効果を有する。
制御対象の制御動作時に操作量は最大値とし、制御対象
の固有条件をもとに操作量切換時間を演算し、七〇演算
結果に従って最大値であつた操作量をフィードバック制
御によって決まる値に@定するものであるからオーバー
シュートを生ずることなく短時mlのうちに制御対象の
プロセス変量を一定*に1制御することができる優れ九
効果を有する。
總Ill、菖2図はステップ応答を説明する九めのグラ
フ、第3図は本発11の動作をl1lI!する丸めのフ
ローチャート、1/I44図は112図におけ為原点を
変更したlIOグラフ、第5図は操作量切換一点演算回
路の一実施例を示す回路図、第6開拡第5図の回路動作
を説明するための図、第7図は制御対象の定値l4Il
l帝までにわたる応答を示すグラフ、第8Ea比例黴分
回路の一実施例を示す回路図、j89vAは本発明の方
法を制御対象に適用した時0特性を*掬したグラフであ
る。 1・・・・インバータ、21〜22・・・・バッファー
アンプ、3.14・・・−演算増幅器、4・・・・コン
バレー/、Ss〜ss a 11 l〜114 ・・・
・抵抗、6,13.15−−−−可変抵抗、T・・・1
111.12・・・・コンデンサ。 代理人山川政樹(ほか1名) 第1図 第2図 U(t)θ(1) 第3図 第6図 uct)、θ(1) s1 第8図 第9図 t (10+/DIV)
フ、第3図は本発11の動作をl1lI!する丸めのフ
ローチャート、1/I44図は112図におけ為原点を
変更したlIOグラフ、第5図は操作量切換一点演算回
路の一実施例を示す回路図、第6開拡第5図の回路動作
を説明するための図、第7図は制御対象の定値l4Il
l帝までにわたる応答を示すグラフ、第8Ea比例黴分
回路の一実施例を示す回路図、j89vAは本発明の方
法を制御対象に適用した時0特性を*掬したグラフであ
る。 1・・・・インバータ、21〜22・・・・バッファー
アンプ、3.14・・・−演算増幅器、4・・・・コン
バレー/、Ss〜ss a 11 l〜114 ・・・
・抵抗、6,13.15−−−−可変抵抗、T・・・1
111.12・・・・コンデンサ。 代理人山川政樹(ほか1名) 第1図 第2図 U(t)θ(1) 第3図 第6図 uct)、θ(1) s1 第8図 第9図 t (10+/DIV)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 制御対象O制御動作時に操作量を最大値にする・−とと
もに制御対象0[111条件から操作量切換時点t−演
算し、そO演算結果に従って操作量を前記最大値からフ
ィードバッタ制御によって決まる値に制御すること責%
黴とするプロセス制御方法。 −へ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16873981A JPS5872201A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | プロセス制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16873981A JPS5872201A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | プロセス制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872201A true JPS5872201A (ja) | 1983-04-30 |
Family
ID=15873510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16873981A Pending JPS5872201A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | プロセス制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872201A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156303A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JPS61216001A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バツチ制御方式 |
| CN118186808A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-06-14 | 上海金瑞智数字科技有限公司 | 造纸改产控制方法及造纸改产系统 |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16873981A patent/JPS5872201A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156303A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JPS61216001A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バツチ制御方式 |
| CN118186808A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-06-14 | 上海金瑞智数字科技有限公司 | 造纸改产控制方法及造纸改产系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1197301A (en) | Controller for resistive heating element | |
| US4288854A (en) | Bi-modal temperature controller | |
| US4223207A (en) | Apparatus for controlling the power supplied to a load | |
| US4449032A (en) | Variable gain oven temperature control circuit | |
| JPS5872201A (ja) | プロセス制御方法 | |
| JPS60163102A (ja) | Pid温度制御回路 | |
| US3916282A (en) | Power converter with rapid response current limiter | |
| CA1149042A (en) | Combustion system with electronic circuit controls | |
| US3479487A (en) | Temperature controller employing closed loop feedback and incremental programming | |
| US3940593A (en) | Automatic process controller with digital memory | |
| US3375347A (en) | Heater control circuit | |
| US4698574A (en) | Process control apparatus | |
| US3624455A (en) | Signal-comparing system, particularly for temperature-sensing | |
| JPS6346502A (ja) | Pid調節装置 | |
| USRE25487E (en) | Automatic temperature control system | |
| US4272713A (en) | Switching transconductance amplifier for inductive loads | |
| JPS62107877A (ja) | スポツト溶接機における定電流制御方法 | |
| US3439246A (en) | Bi-directional proportional servo motor control system | |
| US4263501A (en) | Variable proportioning control apparatus | |
| JPH0261706A (ja) | サーボ制御方法 | |
| JPH0284056A (ja) | 昇圧チョッパ装置の出力電圧制御方法 | |
| US4011497A (en) | Voltage/current regulated power supply for very high output currents | |
| SU1460714A2 (ru) | Устройство дл программного регулировани температуры | |
| SU926632A2 (ru) | Устройство дл регулировани температуры | |
| JPH02109384A (ja) | 半導体レーザの光出力安定化装置 |