JPS6015705A - 制御パラメ−タ自動調整方法 - Google Patents
制御パラメ−タ自動調整方法Info
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- JPS6015705A JPS6015705A JP12331183A JP12331183A JPS6015705A JP S6015705 A JPS6015705 A JP S6015705A JP 12331183 A JP12331183 A JP 12331183A JP 12331183 A JP12331183 A JP 12331183A JP S6015705 A JPS6015705 A JP S6015705A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、プロセス制御装置の制御パラメータを最適に
調整する方法に係シ、特に、操作量を制限範囲内に保持
して安定性・連応性を図った制御特性を得るのに好適な
制御パラメータ自動調整方法に関する。
調整する方法に係シ、特に、操作量を制限範囲内に保持
して安定性・連応性を図った制御特性を得るのに好適な
制御パラメータ自動調整方法に関する。
第１図に従来の制御パラメータ自動調整方法を示す。１
は制御対象のプロセス、２は制御量ｙ（ｔ）とその目標
値ｙ、（りとの偏差を演算する演算器、３はＰＩＤ演算
のような制御演算をする制御装置である。ｔは時間、Ｓ
はラプラス演算子である。
は制御対象のプロセス、２は制御量ｙ（ｔ）とその目標
値ｙ、（りとの偏差を演算する演算器、３はＰＩＤ演算
のような制御演算をする制御装置である。ｔは時間、Ｓ
はラプラス演算子である。
９は最適制御パラメータ決定部、７はプロセス１の伝達
関数ａ ｐ （Ｓ）を同定するプロセス同定部、８は制
御装置３の伝達関数Ｇ 、 （ｓ）内の制御パジメータ
の最適値を決定するパラメータ決定部である。
関数ａ ｐ （Ｓ）を同定するプロセス同定部、８は制
御装置３の伝達関数Ｇ 、 （ｓ）内の制御パジメータ
の最適値を決定するパラメータ決定部である。
制御装置３は、目標値ｙ 、 （ｔ）と制御量ｙ（りの
偏差（ｙ 、 （ｔ） −ｙ（ｔ） ）を入力してプロ
セス１に対する操作量ｖ（ｔ）を出力するわけであるが
、制御装置３がＰＩ演算の場合、その伝達関数Ｇ 、
（Ｓ）は次式％式％ ・・・・・・・・・（１） ここでに、は比例ゲイン、ＴＩは積分時間と呼ばれる制
御パラメータである。制御量ｙ（りを目標値ｙ・（りに
速やかに一致させて安定した制御特性を得るためには、
上記制御パラメータをプロセスｌに応じた最適値に調整
する必要がある。
偏差（ｙ 、 （ｔ） −ｙ（ｔ） ）を入力してプロ
セス１に対する操作量ｖ（ｔ）を出力するわけであるが
、制御装置３がＰＩ演算の場合、その伝達関数Ｇ 、
（Ｓ）は次式％式％ ・・・・・・・・・（１） ここでに、は比例ゲイン、ＴＩは積分時間と呼ばれる制
御パラメータである。制御量ｙ（りを目標値ｙ・（りに
速やかに一致させて安定した制御特性を得るためには、
上記制御パラメータをプロセスｌに応じた最適値に調整
する必要がある。
そこでプロセス同定部７では、う°ロセスの入出力であ
る操作量ｖ（ｔ）と制御ｍｙ＜りを入力して制御対象プ
ロセスｌの伝達関数ｏｐ（Ｓ）を同定し、パラメータ決
定部８では、上記ａ ｐ （Ｓ）に基づいて制御パラメ
ータに、とＴＩの最適値を決定する。これらの最適制御
パラメータを制御装置３に入力して、制御パラメータの
値を最適値に修正する。
る操作量ｖ（ｔ）と制御ｍｙ＜りを入力して制御対象プ
ロセスｌの伝達関数ｏｐ（Ｓ）を同定し、パラメータ決
定部８では、上記ａ ｐ （Ｓ）に基づいて制御パラメ
ータに、とＴＩの最適値を決定する。これらの最適制御
パラメータを制御装置３に入力して、制御パラメータの
値を最適値に修正する。
パラメータ決定部８における最適パラメータ決定方法を
以下に示す。この方法は（部分的）モデルマツチング法
と呼ばれ、「制御対象の部分的知識に基づく制御系の設
計法」（計測自動制御学会論文集、第１５巻、第４号、
昭５４−８）に詳細に述べられているので、ここではそ
の概略を述べる。モデルマツチング法は、−言で首えば
目標値ｙ’、（ｔ）から制御量ｙ（ｔ）までの閉ループ
伝達関数Ｗ（８）が、制御量ｙ（りの理想的な過渡特性
Ｇｍｏ（Ｓ＋σ。）と一致するように制御装置３の伝達
関数Ｇ 、 （ｓ）のパラメータを決める方法である。
以下に示す。この方法は（部分的）モデルマツチング法
と呼ばれ、「制御対象の部分的知識に基づく制御系の設
計法」（計測自動制御学会論文集、第１５巻、第４号、
昭５４−８）に詳細に述べられているので、ここではそ
の概略を述べる。モデルマツチング法は、−言で首えば
目標値ｙ’、（ｔ）から制御量ｙ（ｔ）までの閉ループ
伝達関数Ｗ（８）が、制御量ｙ（りの理想的な過渡特性
Ｇｍｏ（Ｓ＋σ。）と一致するように制御装置３の伝達
関数Ｇ 、 （ｓ）のパラメータを決める方法である。
Ｗ（Ｓ）とＧ工０（Ｓ、σ０）は次のようになる。
・・・・・・・・（３）
ここで、Ｙ（ａ） 、 ｙ 、 （ｓ）はそれぞｉｌ、
ｙ（す＊ ｙ ｒ（ｔ）をジブラス変換したものである
。σＯは制御量ｙ（りの立上シ時間に対応する量である
。α２゜α３．α４は定数であｐｌ例えば制御量ｙ（り
を２−バシュートなしで速やかに応答させる〕ｃめにｊ
−Ｌ、α２＝０．３７５．αｇ＝０．０６２５．α４＝
０．００３９にする。制御対象プロセスｌの伝達関数Ｇ
、 （Ｓ）が（４）式のようであった場合、（匂式と
（３）式が一致すれば（５）式が成シ立つ。
ｙ（す＊ ｙ ｒ（ｔ）をジブラス変換したものである
。σＯは制御量ｙ（りの立上シ時間に対応する量である
。α２゜α３．α４は定数であｐｌ例えば制御量ｙ（り
を２−バシュートなしで速やかに応答させる〕ｃめにｊ
−Ｌ、α２＝０．３７５．αｇ＝０．０６２５．α４＝
０．００３９にする。制御対象プロセスｌの伝達関数Ｇ
、 （Ｓ）が（４）式のようであった場合、（匂式と
（３）式が一致すれば（５）式が成シ立つ。
（５）式の分母を分子で割ると次式が成シ立つ。
＋（α２２−α３）σｏ”）Ｂ寥十・・・〕 ・・・・
・・・・・（６）一方Ｇ 、 （Ｓ）は（１）式のよう
に分子は１次式でおる。
・・・・・（６）一方Ｇ 、 （Ｓ）は（１）式のよう
に分子は１次式でおる。
そこで調整可能なノくジメータが許す限シ、（１）式と
（６）式を一致させる。したがって次式が成シ立つ。
（６）式を一致させる。したがって次式が成シ立つ。
ｇｏ ｇ２ ｇｘ
０＝ （−一α２σｏ−＋（α２２−α３）σｏ”）・
・・（９）σｏ ｇｏ ｇ。
・・（９）σｏ ｇｏ ｇ。
（９）式よシ、制御量の立上９時間σｏ（（９）式を満
たす正の最小の値）をめ、σ０を（８）式に代入してに
、をめ、これらを（７）式に代入してＴＩをめる。この
方法によれば、閉ループ伝達関数Ｗ（ｓ）は、（３）式
の参照モデル０□、（８）のＳの３次項まで一致したこ
とになる。このようにＳの低次の項さえ一致すれば、制
御量ｙ（りは理想的な制御特性を示す。
たす正の最小の値）をめ、σ０を（８）式に代入してに
、をめ、これらを（７）式に代入してＴＩをめる。この
方法によれば、閉ループ伝達関数Ｗ（ｓ）は、（３）式
の参照モデル０□、（８）のＳの３次項まで一致したこ
とになる。このようにＳの低次の項さえ一致すれば、制
御量ｙ（りは理想的な制御特性を示す。
したがって、パラメータ決定部８では、概念的には、同
定したａ ｐ ＜８）と参照モデルＧｍｏ（Ｓ＋σ。）
を入力してＧ 、 （ｓ）のパラメータに、、ＴＩを決
めるわけである。具体的には、第２図で示したように（
９）式よシ正の最小のσ０をめ、（８）式、（７）式よ
ルＫｐ＋Ｔ＋をめる。
定したａ ｐ ＜８）と参照モデルＧｍｏ（Ｓ＋σ。）
を入力してＧ 、 （ｓ）のパラメータに、、ＴＩを決
めるわけである。具体的には、第２図で示したように（
９）式よシ正の最小のσ０をめ、（８）式、（７）式よ
ルＫｐ＋Ｔ＋をめる。
第３図に、上記した方法で制御パラメータＫｐ。
ＴＩを調整したときのステップ応答特性を示す。
ただし制御対象プロセスの伝達関数は次式とした。
１
゜、（８）＝ ・・・・・山・（１ｏ）１千４ｓ＋２．
４ｓ２ 目標値Ｙ 、 （ｔ）をＯから１にステップ状に増加す
ると、制御量ｙ（りは参照モデルＧｍｏ（Ｓｓσ０）と
ｔ”ｔは一致した理想的な特性を示す。しかしながら、
操作量ｖ（ｔ）は定格値（１，０）を大幅に超過してお
シ、例えば、操作部がポンプである場合はポンプの回転
数が定格値以上になってしまうことを意味している。し
たがって現実的には操作量Ｖ（りが定格値以上となるの
で第３図で示したような特性はれ 得らない場合が多い。
４ｓ２ 目標値Ｙ 、 （ｔ）をＯから１にステップ状に増加す
ると、制御量ｙ（りは参照モデルＧｍｏ（Ｓｓσ０）と
ｔ”ｔは一致した理想的な特性を示す。しかしながら、
操作量ｖ（ｔ）は定格値（１，０）を大幅に超過してお
シ、例えば、操作部がポンプである場合はポンプの回転
数が定格値以上になってしまうことを意味している。し
たがって現実的には操作量Ｖ（りが定格値以上となるの
で第３図で示したような特性はれ 得らない場合が多い。
八
すなわち、上記した従来のモデルマツチング法を用いた
制御パラメータ自動調整方法は、制御パラメータを１回
の探索で決めることができるとい特長があるが（従来は
試行錯誤的に決める場合が多い）、操作量が定格値以上
になシ現実的でないという欠点、すなわち操作部がポン
プのような機器である場合、機器が過負荷になるという
次点があった。
制御パラメータ自動調整方法は、制御パラメータを１回
の探索で決めることができるとい特長があるが（従来は
試行錯誤的に決める場合が多い）、操作量が定格値以上
になシ現実的でないという欠点、すなわち操作部がポン
プのような機器である場合、機器が過負荷になるという
次点があった。
本発明の目的は、操作量Ｖ（りを制限範囲内（例えば定
格値の１．２倍以内）に保持するという条件内で、安定
性・応答性の浸れた制御特性を得るだめの制御パラメー
タ自動調整方法を提供することである。
格値の１．２倍以内）に保持するという条件内で、安定
性・応答性の浸れた制御特性を得るだめの制御パラメー
タ自動調整方法を提供することである。
本発明は、従来のモデルマツチング法では制御量Ｙ（ｔ
）の立上少時間σ０を過小にした場合操作量ｖ（ｔ）が
制限値以上になることに着目し、操作量ｖ（ｔ）を制限
値以下に保持する手段として目標値ｙ 、 （ｔ）から
操作量ｖ（ｔ）までの伝達関数Ｖ（８）／Ｙ、（ｓ）が
操作量に関する参照モデルと一致するよう上記σ０を決
め、さらに上記σｏＫ基づいて定めた制御量に関する参
照モデルと目標値ｙ ｒ （ｔ）から制御量ｙ（ｔ）ま
での閉ループ伝達関数Ｗ （Ｓ）が一致するように、制
御装置のパラメータを決めるようにしたものである。し
たがって、操作量ｖ（ｔ）は操作量に関する参照モデル
の特性と、制御１ｙ（ｔ）は制御量に関する参照モデル
の特性と一致した特性を示すことになる。
）の立上少時間σ０を過小にした場合操作量ｖ（ｔ）が
制限値以上になることに着目し、操作量ｖ（ｔ）を制限
値以下に保持する手段として目標値ｙ 、 （ｔ）から
操作量ｖ（ｔ）までの伝達関数Ｖ（８）／Ｙ、（ｓ）が
操作量に関する参照モデルと一致するよう上記σ０を決
め、さらに上記σｏＫ基づいて定めた制御量に関する参
照モデルと目標値ｙ ｒ （ｔ）から制御量ｙ（ｔ）ま
での閉ループ伝達関数Ｗ （Ｓ）が一致するように、制
御装置のパラメータを決めるようにしたものである。し
たがって、操作量ｖ（ｔ）は操作量に関する参照モデル
の特性と、制御１ｙ（ｔ）は制御量に関する参照モデル
の特性と一致した特性を示すことになる。
第４図に本発明の一実施例を示す。２０は最適パラメー
タ決定部、７はプロセス同定部、１０は同定した制御対
象プロセスの伝達関数ｏ ｐ （Ｓ）、制御ｊｔｙ（り
に関する参照モデルＧｍｏ（Ｓ＋σ０）及び操作Ｍｖ（
ｔ）に関する参照モデルＧ＋＋＋＋（Ｓ＋σｌ）を入力
して、制御量Ｙ（ｔ）の立上少時間σ０を決定し、制御
り’（ｔ）に関する参照モデルａ ｔａ ｏ （ｓ）を
出力する参照モデル決定部である。ここでσｌは操作量
ｖ（ｔ）の立上少時間に対応する量である。１１は目標
値ｙ、（りから制御量ｙ（ｔ）までの閉ループ伝達関数
Ｗ（８）が上記制御量ｙ（りに関する参照モデルＧ−ｏ
（５）と一致するように制御装置３０制御パラメータを
決定するパラメータ決定部である。
タ決定部、７はプロセス同定部、１０は同定した制御対
象プロセスの伝達関数ｏ ｐ （Ｓ）、制御ｊｔｙ（り
に関する参照モデルＧｍｏ（Ｓ＋σ０）及び操作Ｍｖ（
ｔ）に関する参照モデルＧ＋＋＋＋（Ｓ＋σｌ）を入力
して、制御量Ｙ（ｔ）の立上少時間σ０を決定し、制御
り’（ｔ）に関する参照モデルａ ｔａ ｏ （ｓ）を
出力する参照モデル決定部である。ここでσｌは操作量
ｖ（ｔ）の立上少時間に対応する量である。１１は目標
値ｙ、（りから制御量ｙ（ｔ）までの閉ループ伝達関数
Ｗ（８）が上記制御量ｙ（りに関する参照モデルＧ−ｏ
（５）と一致するように制御装置３０制御パラメータを
決定するパラメータ決定部である。
プロセス同定部７では、プロセス１の入出力である操作
量Ｖ（りと制御量ｙ（ｔ）の時系列データよシ自己回帰
移動平均モデルの係数をカルマンフィルタ・アルゴリズ
ムによシ同定し、制御対象プロセス１の伝達関数ａ ｐ
（Ｓ）をめる。
量Ｖ（りと制御量ｙ（ｔ）の時系列データよシ自己回帰
移動平均モデルの係数をカルマンフィルタ・アルゴリズ
ムによシ同定し、制御対象プロセス１の伝達関数ａ ｐ
（Ｓ）をめる。
参照モデル決定部１０では次のようにして制御量ｙ（り
の立上少時間σ０を決定する。目標値ｙぼｔ）から操作
量ｖ（ｔ）までの伝達関数Ｖ（Ｓ）／ Ｙ 、 （Ｓ）
は（１１）式のようになる。ただしＶ［Ｓ）はｖ（ｔ）
をラプラス変換したものである。
の立上少時間σ０を決定する。目標値ｙぼｔ）から操作
量ｖ（ｔ）までの伝達関数Ｖ（Ｓ）／ Ｙ 、 （Ｓ）
は（１１）式のようになる。ただしＶ［Ｓ）はｖ（ｔ）
をラプラス変換したものである。
目標値ｙｔ（りから制御量ｙ（ｔ）までの閉ループ伝達
関数Ｗ（Ｓ） ＝ Ｙ（Ｓ）／ Ｙ、（Ｓ）が、制御量
ｙ＜ｔ＞に関する参照モデルＧヨｏ（８，σ０）と一致
したとすると（１１）式は（１２）式のようになる。
関数Ｗ（Ｓ） ＝ Ｙ（Ｓ）／ Ｙ、（Ｓ）が、制御量
ｙ＜ｔ＞に関する参照モデルＧヨｏ（８，σ０）と一致
したとすると（１１）式は（１２）式のようになる。
・・・・・・・・・・・・（１２）
（１２）式の分母を分子で割ると（１２）式は（１３）
式のようになる。
式のようになる。
・・・・・・・・・（１３）
操作量Ｖ（りに関する参照モデルＧ１１ｌｌ（Ｓｌσ１
）を以下のように定める。
）を以下のように定める。
ｇ。
Ｇ・・（゛・°・）＝□十、１８＋βｚ（’ｔｓ）・
−°−−−− （ｔ４）ここでβ２は定数であシ、操作
量ｖ（ｔ）の応答特性を制御量ｙ（ｔ）の応答特性と同
じようにする場合、β２−α２とする。（１３）式と（
１４）式が可能な限シ一致するように、Ｓの１次と２次
の係数が互いに等しくなるようにする。したがって次式
が成シ立つ。
−°−−−− （ｔ４）ここでβ２は定数であシ、操作
量ｖ（ｔ）の応答特性を制御量ｙ（ｔ）の応答特性と同
じようにする場合、β２−α２とする。（１３）式と（
１４）式が可能な限シ一致するように、Ｓの１次と２次
の係数が互いに等しくなるようにする。したがって次式
が成シ立つ。
（１５）式、ｌニジ次式が成シ立つ。
・・・・・・・・・（１６）
（１６）式を満たす正の最小のσ０をめる。σ０が定ま
れば、制御量ｙ（ｔ）に関する参照モデルＧ−ｏ（Ｓ）
が次式のように定まる。
れば、制御量ｙ（ｔ）に関する参照モデルＧ−ｏ（Ｓ）
が次式のように定まる。
Ｇ−ｏ（ｓ）＝１／（１＋σＱＳ＋α２σｏ２．ｆｆ＋
α３σ、３Ｓ３＋・・・） ・・（１７）（１１） したがって、参照モデル決定部１０では、具体的には第
５図に示したように（１１）式を満たす正の最小のσ０
をめる演算をする。
α３σ、３Ｓ３＋・・・） ・・（１７）（１１） したがって、参照モデル決定部１０では、具体的には第
５図に示したように（１１）式を満たす正の最小のσ０
をめる演算をする。
次にパラメータ決定部１１では、閉ループ伝達関数Ｗ
（８）が、（１７）式で示した参照モデルＧ、Ｑ（６）
と一致するようにＧ、（８）のパラメータを決める。制
御装置３がＰＩ＠算の場合、Ｇ 、 （Ｓ）は（１）式
及び（６）式のようになるので、（７）式と（８）式が
成り立つ。したがってＰＩ演算のパラメータに、、’ｌ
”、は（７ン式。
（８）が、（１７）式で示した参照モデルＧ、Ｑ（６）
と一致するようにＧ、（８）のパラメータを決める。制
御装置３がＰＩ＠算の場合、Ｇ 、 （Ｓ）は（１）式
及び（６）式のようになるので、（７）式と（８）式が
成り立つ。したがってＰＩ演算のパラメータに、、’ｌ
”、は（７ン式。
（８）式よりめることができる。
この場合、閉ループ伝達関数Ｗ （Ｓ）は参照モデルａ
ｒｍ ｏ （ｓ）とＳの２次の項まで一致することに
なる。
ｒｍ ｏ （ｓ）とＳの２次の項まで一致することに
なる。
したがって、パラメータ決定部１１では第６図に示すよ
うに（１８）式の演算式よシに、ｓ’ｒｌをめ、制御装
置３のパラメータＫｐ、Ｔ、を修正する。
うに（１８）式の演算式よシに、ｓ’ｒｌをめ、制御装
置３のパラメータＫｐ、Ｔ、を修正する。
第７図に本発明の一実施例によるステップ応答特性を示
す。制御対象プロセスは第３図の場合Ｊ同一の（１０）
式とし、β２＝α２＝ＯＪ７５とした。
す。制御対象プロセスは第３図の場合Ｊ同一の（１０）
式とし、β２＝α２＝ＯＪ７５とした。
操作量ｖ （ｔ）を定格値ｖ（ｔ）を定格値（１，０）
以下い保持するため制御量ｙ（りの立上シ時間σ０は第
３図の従来の場合と比較して長くなるが、操作量Ｖ（り
を定格値以下に抑えるという条件内で安定セ・応答性の
優れた制御量ｙ（りの制御特性を得るととができる。
以下い保持するため制御量ｙ（りの立上シ時間σ０は第
３図の従来の場合と比較して長くなるが、操作量Ｖ（り
を定格値以下に抑えるという条件内で安定セ・応答性の
優れた制御量ｙ（りの制御特性を得るととができる。
以上述べた本発明の一実施例にｉれば、操作１ｖ（ｔ）
を制限範囲以内に保持して操作部のポンプｅような機器
の過負荷を防止しながら、安定性・ｎ容性の浸れた制御
特性を得るための最適制御パラメータを、−回の探索で
容易に決定できるとい二効来がある。
を制限範囲以内に保持して操作部のポンプｅような機器
の過負荷を防止しながら、安定性・ｎ容性の浸れた制御
特性を得るための最適制御パラメータを、−回の探索で
容易に決定できるとい二効来がある。
第８図は本発明の変形例を示す図であシ、第４図と異な
る点はノイズフィルタ４が加わシ、バクメ決定法定部１
３の演算内容が変わる点にある。
る点はノイズフィルタ４が加わシ、バクメ決定法定部１
３の演算内容が変わる点にある。
・ ノイズフィルタ４の伝達関数をＧ ｔ （ｓ）とす
ると、閉ループ伝達関数Ｗ（８）は次のようになる。
ると、閉ループ伝達関数Ｗ（８）は次のようになる。
ノイズフィルタ４を一次遅れとするとＧ ｔ （Ｓ）は
次のようになる。Ｔｓはフィルタの時定数である。
次のようになる。Ｔｓはフィルタの時定数である。
Ｇｒ（ｓ）＝ □ ・・・・・・・・・（２０）１＋Ｔ
ｆｓ （１９）式と（１７）式の参照モデルＧ、。（Ｓ）が一
致したとすると、（１９）式は次のようになる。
ｆｓ （１９）式と（１７）式の参照モデルＧ、。（Ｓ）が一
致したとすると、（１９）式は次のようになる。
）
（２１）式に（４）式、（１７）式、 （２０）式を代
入するとＧ 、 （８）は次のようになる。
入するとＧ 、 （８）は次のようになる。
〉 ０
・・・・・・・・・（２２）
制御装置３がＰＩ演算とした場合、（２２１式の分母を
分子で割Ｄ、（１）式と一致するようにするとＫ）、Ｔ
＋は次のようになる。
分子で割Ｄ、（１）式と一致するようにするとＫ）、Ｔ
＋は次のようになる。
したがって、第８図において、参照モデル決定部１０で
は第４図の場合と同様に、第５図に示す演算をする。パ
ラメータ決定部では、第９図に示したように（２３）式
よ、９Ｋｐ、Ｔ＋をめ、制御装置３の制御パラメータを
修正する。本変形例によれば、ノイズフィルタ４のよう
なものが加わっても、最適パラメータを容易に決定でき
るという効果がある。
は第４図の場合と同様に、第５図に示す演算をする。パ
ラメータ決定部では、第９図に示したように（２３）式
よ、９Ｋｐ、Ｔ＋をめ、制御装置３の制御パラメータを
修正する。本変形例によれば、ノイズフィルタ４のよう
なものが加わっても、最適パラメータを容易に決定でき
るという効果がある。
第１０図は本発明の他の実施例を示す図である。
制御系は積分動作をする積分器５、比例動作や微分動作
をするフィードバック要素６などよ多構成されるＩ−Ｐ
Ｄ制御系である。プロセス同定部７、参照モデル決定部
１０は、第４図で示した場合と同一の演算をする。パラ
メータ決定部１５では次のような原理に基づいて最適制
御パラメータを決定する。閉ループ伝達関数Ｗ（ｓ）は
（２４）式のようになる。
をするフィードバック要素６などよ多構成されるＩ−Ｐ
Ｄ制御系である。プロセス同定部７、参照モデル決定部
１０は、第４図で示した場合と同一の演算をする。パラ
メータ決定部１５では次のような原理に基づいて最適制
御パラメータを決定する。閉ループ伝達関数Ｗ（ｓ）は
（２４）式のようになる。
ここで、フィートノくツク要素６の伝達関数をＦ （Ｓ
）としている。（２４）式と（１７）式の参照モデルＧ
−ｏ（８）が一致したとすると、Ｆ（８）は次のように
なる。
）としている。（２４）式と（１７）式の参照モデルＧ
−ｏ（８）が一致したとすると、Ｆ（８）は次のように
なる。
＝（ｋα１σｏ ｇｏ）十（ｋα２σｏ２ｇｔ）８十（
ｋα３σｏ”ｇｚ）８２＋・・・・・・ ・・・・・・
（２５）Ｆ （Ｓ）を比例動作のみとすると、Ｆ’（Ｓ
）は次のようになる。ｆｏは比例ゲインである。
ｋα３σｏ”ｇｚ）８２＋・・・・・・ ・・・・・・
（２５）Ｆ （Ｓ）を比例動作のみとすると、Ｆ’（Ｓ
）は次のようになる。ｆｏは比例ゲインである。
Ｆ（ｓ）＝ｆｏ ・・・・・・・・・・・・（２６）（
２５）式と（２６）式を可能な限シ一致させると次式が
成シ立つ。
２５）式と（２６）式を可能な限シ一致させると次式が
成シ立つ。
ｆｏ＝にα１σｏ ｇｏ ・・・・・・・・・・・・（
２７）０＝にα２σｏ” ｇｘ ・・・・・・・・・・
・・（２８）（２８）式よシに、をめ、これを（２７）
式に代入するとｆ、がまる。したがって、ノ＜２メ一タ
決定部１５の演算内容は第１１図で示したようになる。
２７）０＝にα２σｏ” ｇｘ ・・・・・・・・・・
・・（２８）（２８）式よシに、をめ、これを（２７）
式に代入するとｆ、がまる。したがって、ノ＜２メ一タ
決定部１５の演算内容は第１１図で示したようになる。
本発明の他の実施例によれば、Ｉ−ＰＤ制御系において
、操作量ｖ（ｔ）を制限範囲内に保持するという条件内
にて安定性・応答性の浸れた制御特性を得るための最適
パラメータを自動調整できるという効果がある。
、操作量ｖ（ｔ）を制限範囲内に保持するという条件内
にて安定性・応答性の浸れた制御特性を得るための最適
パラメータを自動調整できるという効果がある。
本発明によれば、操作量を制限範囲内に保持するという
条件内で、安定性・応答性の優れた制御特性を得るため
の最適制御パラメータを容易に決定して自動修正できる
という効果がある。
条件内で、安定性・応答性の優れた制御特性を得るため
の最適制御パラメータを容易に決定して自動修正できる
という効果がある。
第１図は従来の制御パラメータ自動調整方法を説明する
図、第２図は第１図を補足説明する図、第３図は従来方
法の制御特性を説明する図、第４図は本発明一実施例の
制御パラメータ自動調整方法を説明する図、第５図と第
６図は第４図を補足説明する図、第７図は本発明一実施
例による制御特性を説明する図、第８図は本発明の詳細
な説明する図、第９図は第８図を補足説明する図、第１
０図は本発明の他の実施例を説明する図、第１１図は第
１０図を補足説明する図。 １・・・制御対象、３・・・制御装置、ｙ−（’）・・
・目標値、ｙ（す・・・制御量、Ｗ（８）・・・閉ルー
プ伝達関数、Ｇ−ｏ（ｓ）。 Ｇ＋＋＋ｏ（Ｓ＋σ０）・・・制御量に関する参照モデ
ル、Ｇｍｘ（Ｓ、σｌ）・・・操作量に関する参照モデ
ル、σ０躬 １［ｉ：１ 躬 ２必 躬 ３ ｌ Ｂ嵜 聞 （希５す 躬ｌ＋口 躬 ５０ 躬０（２Ｔ 躬 ７ 口 ８８問 αり 躬 ８０
図、第２図は第１図を補足説明する図、第３図は従来方
法の制御特性を説明する図、第４図は本発明一実施例の
制御パラメータ自動調整方法を説明する図、第５図と第
６図は第４図を補足説明する図、第７図は本発明一実施
例による制御特性を説明する図、第８図は本発明の詳細
な説明する図、第９図は第８図を補足説明する図、第１
０図は本発明の他の実施例を説明する図、第１１図は第
１０図を補足説明する図。 １・・・制御対象、３・・・制御装置、ｙ−（’）・・
・目標値、ｙ（す・・・制御量、Ｗ（８）・・・閉ルー
プ伝達関数、Ｇ−ｏ（ｓ）。 Ｇ＋＋＋ｏ（Ｓ＋σ０）・・・制御量に関する参照モデ
ル、Ｇｍｘ（Ｓ、σｌ）・・・操作量に関する参照モデ
ル、σ０躬 １［ｉ：１ 躬 ２必 躬 ３ ｌ Ｂ嵜 聞 （希５す 躬ｌ＋口 躬 ５０ 躬０（２Ｔ 躬 ７ 口 ８８問 αり 躬 ８０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、制御対象の伝達関数を同定して制御装置の制御パラ
メータ調整する方法において、目標値から制御量までの
閉ループ伝達関数が前記制御量に関する第１参照モデル
と一致し、かつ、前記目標値から前記操作量までの伝達
関数が前記操作量に関する第２参照モデルと一致するよ
りに前記制御装置の制御パラメータを調整することを特
徴とした制御パラメータ自動調整方法。 ２、前記第２参照モデルと一致するように前記第１参照
モデル（３ｍ ｏ （Ｓ）の立上り時間σ０を決定し、
目標値から制御量までの閉ループ伝達関数が前記第１参
照モデルＧ−ｏ（ｓ）と一致するように前記制御装置の
制御パラメータを調整する特許請求の範囲第１項記載の
制御パラメータ自動調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12331183A JPS6015705A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 制御パラメ−タ自動調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12331183A JPS6015705A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 制御パラメ−タ自動調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6015705A true JPS6015705A (ja) | 1985-01-26 |
Family
ID=14857401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12331183A Pending JPS6015705A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 制御パラメ−タ自動調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481001A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Pid controller |
| CN109752656A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-14 | 深圳市计量质量检测研究院 | 一种在多时间尺度下用电动汽车电池soh评估方法 |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP12331183A patent/JPS6015705A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481001A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Pid controller |
| CN109752656A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-14 | 深圳市计量质量检测研究院 | 一种在多时间尺度下用电动汽车电池soh评估方法 |
| CN109752656B (zh) * | 2019-03-07 | 2021-06-22 | 深圳市计量质量检测研究院 | 一种在多时间尺度下用电动汽车电池soh评估方法 |
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