JPS60215210A - Pid controller - Google Patents
Pid controllerInfo
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- JPS60215210A JPS60215210A JP7226884A JP7226884A JPS60215210A JP S60215210 A JPS60215210 A JP S60215210A JP 7226884 A JP7226884 A JP 7226884A JP 7226884 A JP7226884 A JP 7226884A JP S60215210 A JPS60215210 A JP S60215210A
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- step response
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- 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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は制御対象を時間的に制御するPID制御装置に
関し、特にPID定数のチューニングに特徴を有するP
ID制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a PID control device that temporally controls a controlled object, and in particular to a PID control device that is characterized by tuning of PID constants.
This relates to an ID control device.
発明の背景
各種の制御装置、例えば温度調節装置等にあっては、温
度を単−設定温度に制御する制御装置やプログラム機能
を有し、所定の制御パターンによって時間的に温度制御
を行うプログラム制御装置がある。これらの制御装置は
制御対象をPID制御するためにあらかじめPID定数
を決定しておく必要がある。又制御対象が異なればその
対象に応じたPID定数に変更する必要があり、その定
数を決定するためにチューニング操作が必要となる。こ
のチューニング法としてはステップ応答法と限界感度法
(周波数応答法)が用いられている。Background of the Invention Various control devices, such as temperature control devices, have a control device or a program function that controls the temperature to a single set temperature, and program control that controls the temperature over time according to a predetermined control pattern. There is a device. These control devices require a PID constant to be determined in advance in order to perform PID control on a controlled object. Furthermore, if the controlled object is different, it is necessary to change the PID constant to suit the object, and a tuning operation is required to determine the constant. As this tuning method, a step response method and a limit sensitivity method (frequency response method) are used.
ステップ応答法は第1図に示すように現在値、例えば現
在の温度が設定温度s1より充分に低い場合に100%
の操作量によって制御対象を制御したときに、その応答
が図に示す曲線で表されるものとするとその制御時にお
ける最大傾斜を応答速度Rとし、その応答速度の接線ま
での時間を無駄時間りとし、R,Lの値から所定の式に
従ってPID定数をめるものである。このステップ応答
法によれば100%の操作量によって制御対象を制御す
るだけで短時間で容易にPID定数を得ることが可能で
ある。しかしながら最大傾斜である応答速度Rをめるた
めに設定値と現在値の間にある程度の差が必要となり、
差があまりなければ一旦温度を下げてからステップ応答
を実施しなければならなかった。又制御対象にあらかじ
め制御が加えられ、例えば余熱等があるかどうかといっ
た種々の条件によってPID定数が異なってしまうとい
う問題点があった。As shown in Figure 1, the step response method is 100% when the current value, for example, the current temperature, is sufficiently lower than the set temperature s1.
When the controlled object is controlled by the manipulated variable of The PID constant is calculated from the values of R and L according to a predetermined formula. According to this step response method, it is possible to easily obtain a PID constant in a short time simply by controlling the controlled object with a 100% manipulated variable. However, in order to obtain the response speed R, which is the maximum slope, a certain amount of difference is required between the set value and the current value.
If there was not much difference, it was necessary to lower the temperature and then perform a step response. Furthermore, there is a problem in that the controlled object is controlled in advance and the PID constant varies depending on various conditions such as whether there is residual heat or not.
一方限界感度法は第2図に示す制御対象の応答曲線にお
いて、設定値で定常的に発振する限界の比例ゲインであ
る限界感度Kcとその周期TcからPID定数をめるも
のである。この方法によれば設定値s1の近傍でPID
定数をめることが可能であり、制御中にPID定数をチ
ューニングできるため高精度のチューニングが可能とな
る。On the other hand, the limit sensitivity method calculates the PID constant from the limit sensitivity Kc, which is the limit proportional gain that oscillates steadily at a set value, and its period Tc in the response curve of the controlled object shown in FIG. According to this method, the PID near the set value s1
It is possible to set a constant, and since the PID constant can be tuned during control, highly accurate tuning is possible.
しかしながら初めて制御対象を制御する場合にどの程度
のゲインとすれば定常的な発振が起こるかが不明であり
、限界感度に設定し図示のように定常的な発振に達する
までの操作に熟練を要すると共にチューニングに長時間
を要するという問題点がある。又定常的な発振の有無は
制御対象をセンサによって検知しそのデータに基づいて
確認してい゛るが、発振が小さい場合等に特に発振状態
を見出すことは困難であり、PID定数を得るまでに長
時間を要するという問題点があった。However, when controlling a controlled object for the first time, it is unclear what level of gain is required to cause steady oscillation, and it requires skill to set the sensitivity to the limit and operate until steady oscillation is reached as shown in the figure. Another problem is that tuning takes a long time. In addition, the presence or absence of steady oscillation is confirmed by detecting the controlled object with a sensor and based on the data, but it is difficult to detect the oscillation state especially when the oscillation is small, and it is difficult to find the oscillation state before obtaining the PID constant. There was a problem that it took a long time.
発明の目的
本発明はこのような従来のPID制御装置のPID定数
のチューニング時の問題点に鑑みて成されたものであっ
て、前述したステップ応答法と限界感度法とを併用する
ことにより制御対象とその状態に応じていずれかのチュ
ーニング法を選択してPID定数をめることができるP
ID制御装置を提供するものである。OBJECT OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems encountered when tuning the PID constants of conventional PID control devices. PID constant can be set by selecting one of the tuning methods depending on the target and its condition.
The present invention provides an ID control device.
発明の構成と効果
本発明は被制御対象における被測定情報を検出する検出
手段と、制御対象に制御操作を行う出力手段と、制御対
象を設定値に基づいてPID制御を行うPID制御装置
であって、現被測定情報と設定値に基づいてステップ応
答が可能な条件を選択する選択手段と、選択手段により
ステップ応答が選択されたときに出力手段を動作させ制
御対象のステップ応答により応答速度と無駄時間を測定
しPID定数を定めるステ・ンプ応答手段と、選択手段
によりステップ応答が選択されなかったときに制御対象
の周波数応答から限界感度と振動周期を測定しPID定
数をめる周波数応答手段と、を具備することを特徴とす
るものである。Structure and Effects of the Invention The present invention provides a detection means for detecting measured information in a controlled object, an output means for performing a control operation on the controlled object, and a PID control device for performing PID control on the controlled object based on a set value. a selection means for selecting a condition in which a step response is possible based on the current measured information and a set value; and an output means for operating an output means when the step response is selected by the selection means to adjust the response speed according to the step response of the controlled object. Step response means for measuring dead time and determining a PID constant; and frequency response means for measuring limit sensitivity and vibration period from the frequency response of the controlled object and determining a PID constant when step response is not selected by the selection means. It is characterized by comprising the following.
このような特徴を有する本発明によれば、ステップ応答
によるPID定数を算出が可能な条件を選択し、その条
件に基づいてステップ応答法又は周波数応答法のいずれ
かによってPID定数を算出している。従ってその制御
対象の状態に応じてチューニングをすることが可能とな
り、現在値が設定値に近ければステップ応答が実行され
ないので制御対象に与える影響を少なくすることができ
る。特に電源投入時にはステップ応答法が選択されるの
で電源投入後直ちにステップ応答を実施しつつそこから
得られるPID定数により直ちにPIDilJ御を実行
することが可能となる。According to the present invention having such characteristics, conditions are selected that allow calculation of a PID constant by step response, and based on the conditions, the PID constant is calculated by either the step response method or the frequency response method. . Therefore, it is possible to perform tuning according to the state of the controlled object, and if the current value is close to the set value, the step response is not executed, so that the influence on the controlled object can be reduced. In particular, since the step response method is selected when the power is turned on, it is possible to execute the step response immediately after the power is turned on, and to immediately execute PIDilJ control using the PID constant obtained from the step response.
実施例の説明
第3図は本発明の一実施例を示すプログラム温度調節装
置の全体構成図である。本図において温度調節装置1は
温度の制御ステップの設定、チューニング要求等の操作
を行うキー人力部2、ステップの番号や設定温度、現在
の温度を表示する表承部3、制御対象4に設けられその
温度を検知するセンサ及びそれに得られるデータをディ
ジタル値に変換するA/D変換器を有する温度検知部5
、温度検知部5より得られるデータに基づいて所定の処
理手順に従って制御対象4を制御する制御部6、ヒータ
やモータ等から成り制御部6に接続されて制御対象4を
直接制御する出力部7が設けられる。制御部6は中央演
算装置(以下CPUという)から成り、記憶装置として
リードオンリメモリ (以下ROMという)8、及びラ
ンダムアクセスメモリ(以下RAMという)9が接続さ
れる。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 3 is an overall configuration diagram of a programmable temperature control device showing an embodiment of the present invention. In this figure, a temperature control device 1 is provided with a key manual part 2 for setting temperature control steps, requesting tuning, etc., a display part 3 for displaying the step number, set temperature, and current temperature, and a control object 4. A temperature detection unit 5 having a sensor that detects the temperature of the sensor and an A/D converter that converts the data obtained from the sensor into a digital value.
, a control unit 6 that controls the controlled object 4 according to a predetermined processing procedure based on data obtained from the temperature detection unit 5, and an output unit 7 that is connected to the control unit 6 and directly controls the controlled object 4, which is made up of a heater, a motor, etc. is provided. The control unit 6 consists of a central processing unit (hereinafter referred to as CPU), and is connected to a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 8 and a random access memory (hereinafter referred to as RAM) 9 as storage devices.
ROM8は制御部6の演算処理手順を記憶するものであ
り、RAM9はキー人力部2より与えられる各種の制御
データ及びチューニング時に用いられるデータを記憶す
る領域を有している。The ROM 8 stores the arithmetic processing procedures of the control section 6, and the RAM 9 has an area for storing various control data given from the key manual section 2 and data used during tuning.
第4図はRAM9のチューニング時に用いる記憶領域を
示すメモリマツプである。本図においてRAM9には設
定値を記憶する領域が設けられ、温度検知部5から得ら
れる現在の被測定情報を記憶する被測定データ領域、チ
ューニング時に立てられるチューニング中フラグ、ステ
ップ応答によって得られる応答速度R及び無駄時間りを
記憶する領域、限界感度法による限界感度Kc、周期T
C及びこれらのチューニング法によってめた比例定数K
p、積分定数Ki、微分定数Kdを夫々記憶する領域を
有している。尚RAM9のチューニングに用いる記憶領
域は電源停止後も記憶させておくためにバッテリー等に
よってバックアンプされたメモリを用いることが好まし
い。FIG. 4 is a memory map showing storage areas used when tuning the RAM 9. In this figure, the RAM 9 is provided with an area for storing set values, a measured data area for storing current measured information obtained from the temperature detection section 5, a tuning flag set during tuning, and a response obtained by step response. Area for storing speed R and dead time, limit sensitivity Kc by limit sensitivity method, period T
C and the proportionality constant K obtained by these tuning methods
p, an integral constant Ki, and a differential constant Kd. It is preferable that the storage area used for tuning the RAM 9 be a memory back-amplified by a battery or the like so that the data can be stored even after the power is turned off.
第5図はキー人力部2及び表示部3に用いられるプログ
ラム温度調節装置のフロントパネル面を示すものである
。パネル面上部のrRUNJ、rATj 、rTIME
Jは夫々運転表示ランプ、オートチューニングランプ及
び時間値表示ランプであり、rBJはバンク表示、rs
TEPJはステップ表示の表示部、rPVJは現在値を
表示する表示部、rSVJは設定値を表示する表示部で
ある。又その下部のrcONTROLJスイッチは通常
の動作モードと時間進行を停止し制御出力を停止するス
トップモードとを切り換える出力操作スイッチ、「MO
DE」スイッチは各種プログラム内容を設定、変更する
ときに変更種類に応じて選択するスイッチ、rENDJ
スイッチは操作を中止させて現在値表示モードに戻るた
めのスイッチ、rPROGRAMJスイッチはプログラ
ムの書込みを可能にし又書込みを禁止するスイッチ、r
ATJスイッチは制御中にチューニングを実行するとき
に押下されるスイッチ、「↑」、「↓」。FIG. 5 shows the front panel surface of the program temperature control device used in the key input section 2 and display section 3. As shown in FIG. rRUNJ, rATj, rTIME on the top of the panel surface
J is an operation display lamp, an auto tuning lamp, and a time value display lamp, rBJ is a bank display, and rs
TEPJ is a display section for step display, rPVJ is a display section for displaying current values, and rSVJ is a display section for displaying set values. The rcONTROLJ switch at the bottom is an output operation switch that switches between the normal operation mode and a stop mode that stops time progression and stops control output.
DE" switch is a switch that is selected according to the type of change when setting or changing various program contents, rENDJ
The switch is a switch to cancel the operation and return to the current value display mode, rPROGRAMJ switch is a switch that enables and prohibits program writing, r
The ATJ switch is a switch that is pressed when performing tuning during control, ``↑'' and ``↓.''
「←」、「→」スイッチは夫々パラメータの値を上げ、
下げ2桁上げ及び桁下げする数値制御スイッチであり、
rwRrTE/NEXTJスイッチは表示データを設定
してRAM9に記憶させ、次のステップに設定動作を移
すスイッチである。The "←" and "→" switches increase the value of the parameter, respectively.
It is a numerical control switch that lowers, raises and lowers two digits,
The rwRrTE/NEXTJ switch is a switch that sets display data, stores it in the RAM 9, and moves the setting operation to the next step.
次に本実施例のプログラム温度調節装置のPID定数算
出動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。Next, the PID constant calculation operation of the program temperature control device of this embodiment will be explained with reference to a flowchart.
第6図のフローチャートにおいて引出線を用いて示す番
号は制御部6の処理ルーチン又は動作ステップを示すも
のである。まずチューニングを行う前にキー人力部2よ
り設定値と設定時間の書込みを行う。これはrPROG
RAMJキーをセント位置とじrMODEJキーをプロ
グラム設定とした後、設定ステップに対応した値を「↑
」、「↓J、r−J、r−Jの数値制御スイッチを用い
て入力し、rWRI TE/NEXTJキーによって書
込むことによって行う。プログラム制御装置である場合
には各制御ステップ毎に一連の設定データを書込む。こ
こでは各制御ステップとそれに対応する一連の設定値が
RAM9のステップ領域にあらかじめ書込まれているも
のとする。In the flowchart of FIG. 6, numbers indicated using leader lines indicate processing routines or operation steps of the control section 6. First, before tuning, set values and set times are written from the key manual section 2. This is rPROG
After setting the RAMJ key to the cent position and setting the MODEJ key to the program setting, set the value corresponding to the setting step to "↑
", "↓J, r-J, r-J numerically controlled switches are used to input, and the rWRI TE/NEXTJ key is used to write.If the program control device is used, a series of Write setting data.Here, it is assumed that each control step and a series of setting values corresponding thereto have been written in advance in the step area of the RAM 9.
さて第6図において動作を開始するとまずステップ21
においてその設定値を読込む。そしてステップ22にお
いて温度検知部5より制御部6を介してRAM9の被測
定データ領域に検知温度データを読込む。そしてステッ
プ23に進んでrATJキーの押下によりチューニング
フラグが立っているかどうかをチェックする。これが押
下されていればステップ24に進んで現在のプロセス状
態を検出する。そしてステップ25に進んでステップ応
答が可能であるかどうかをチェックする。ステンプ応答
が可能な条件は、例えば電源投入後メモリがクリアされ
ているとき、電源投入時及びリセント入力が加わった後
温度検知部5より得られる現在のプロセス状態が設定値
のA以下のとき、及び前回のチューニング実行時に算出
されたPID定数のうち比例定数Kpにおける比例帯P
が1%以下のときであり、これらの場合はステップ応答
を行い、それ以外の場合には周波数応答を選択する。こ
れは電源投入時は通常現在温度と設定値とが充分離れて
いると考えられるからであり、又現在温度が設定値の2
以下の場合にも出力部7の操作量を100%としたステ
ップ応答が早く設定値に近づけるために有利だからであ
る。又比例帯Pが1%以下の場合には比例ゲインが極め
て高いため、これ以上温度制御装置のゲインを上げても
振動を検出することは困難であるので、一旦温度を低下
させた後ステップ応答法を実行する必要があるからであ
る。こうしてステップ26.27においてステップ応答
法又は限界感度法のいずれか一方の実行を開始した後、
ステップ28に進んでサンプリングの完了を待ち受けた
後ステップ21に戻る。そして同様の処理を繰り返して
ステップ23においてチューニング投入の有無をチェッ
クする。この場合にはチューニングが開始されているの
でステップ29に進んでチューニングフラグをチェック
する。チューニングはまだ完了していないのでステップ
30に進みそのときにステップ応答法が既に開始されて
いるかどうかをチェックする。ステップ応答法である場
合にはステップ31に進んでそのままステップ応答を実
行し、限界感度法である場合にはステップ32において
限界感度法を実行し、ステップ33に進んでチューニン
グが終了したかどうかをチェックする。そしてチューニ
ングが終了していなければサンプリングの完了を待って
ステップ21に戻って同様の処理を繰り返す。Now, when starting the operation in Fig. 6, first step 21
Read the setting value. Then, in step 22, the detected temperature data is read from the temperature detection section 5 into the measured data area of the RAM 9 via the control section 6. Then, the process proceeds to step 23, where it is checked whether the tuning flag is set by pressing the rATJ key. If this button has been pressed, the process advances to step 24 to detect the current process state. The process then proceeds to step 25 to check whether step response is possible. Conditions under which the step response is possible include, for example, when the memory is cleared after power is turned on, when the current process state obtained from the temperature detection unit 5 is less than the set value A at the time of power is turned on and after a recent input is applied. and the proportional band P at the proportional constant Kp among the PID constants calculated during the previous tuning execution.
is 1% or less. In these cases, step response is performed, and in other cases, frequency response is selected. This is because the current temperature and the set value are usually considered to be sufficiently far apart when the power is turned on, and the current temperature is 2 times the set value.
This is because a step response in which the operation amount of the output section 7 is set to 100% is advantageous in the following cases as well, since it can quickly approach the set value. Also, when the proportional band P is 1% or less, the proportional gain is extremely high, so it is difficult to detect vibrations even if the gain of the temperature control device is increased further. This is because it is necessary to carry out the law. After thus starting the execution of either the step response method or the limit sensitivity method in step 26.27,
The process advances to step 28 to wait for the completion of sampling, and then returns to step 21. Then, the same process is repeated, and in step 23, it is checked whether or not tuning has been input. In this case, since tuning has started, the process advances to step 29 and the tuning flag is checked. Since tuning has not yet been completed, the program proceeds to step 30 and checks whether the step response method has already been started. If the step response method is used, the process proceeds to step 31 and the step response is executed as is. If the limit sensitivity method is used, the limit sensitivity method is executed in step 32, and the process proceeds to step 33 to check whether the tuning is completed. To check. If the tuning has not been completed, the process waits for the sampling to be completed, returns to step 21, and repeats the same process.
ここで理想化されたアナログPID制御装置の制御式は
次式によって与えられる。The control equation of the idealized analog PID control device is given by the following equation.
τ
=Kp en +Ki ΣeQ
+ K d (e ne nJ −−−−−−−411
ここでMn:操作量、en:偏差(Ts −Tn )(
T;設定温度、 Tn :測定温度)Kp ;比例定数
+ Ki :積分定数、 Kd :微分定数、τ:サン
プリング周期
である。そしてステップ応答によって得られる無駄時間
り、応答速度RとPIDの比例定数、積分時間、微分時
間Kp 、Ti 、Tdとは以下のような関係にある。τ = Kp en +Ki ΣeQ + K d (e ne nJ −−−−−−−411
Here, Mn: manipulated variable, en: deviation (Ts - Tn) (
T: set temperature, Tn: measured temperature) Kp: proportionality constant + Ki: integral constant, Kd: differential constant, τ: sampling period. The dead time obtained by the step response, the response speed R, the proportional constant of PID, the integral time, the differential time Kp, Ti, and Td have the following relationship.
1−2L
Td = 0.5L −−−−−(21従ってステップ
応答法によって一応はPIDの定数Kp、Ki 、Kd
をめることができる。又限界感度法においてはPID定
数を算出している。1-2L Td = 0.5L -------(21 Therefore, by the step response method, PID constants Kp, Ki, Kd
can be used. Also, in the limit sensitivity method, a PID constant is calculated.
第2図において限界感度Kcのときの比例帯をPC(%
)とするとKcとPcとは反比例の関係にあり、そこで
めた比例帯Pc (%)より次式%式%(31
が成立ち、比例定数Kpは次式
K p = A / P −−−−−−(4)(Aは制
御装置の特性により定まる定数)となる。更に発振周期
Tcより
Ti = 0.5Tc
Td = 0.125Tc −−−−−−−(51によ
ってPID定数がめられる。そしてこのチューニング操
作が終了していなければステップ33よりステップ28
に進んでサンプリングの完了を待ち受ける。制御装置は
制御対象4より所定のA/D変換周期で温度検知部5は
温度を検知しており、そのサンプリングが完了すればス
テップ28からステップ21に戻って設定値と温度入力
を読込み、チューニングのrATJスイッチが押下され
たかどうか、チューニング中であるかどうかをチェック
して同様の処理を繰り返す。そしていずれかの方法によ
ってチューニングが完了すればステップ33よりステッ
プ34に進んで、式(2)又は式(3)〜(5)より得
られたPID定数を第4図に示したRAM9の所定領域
にストアし、ステップ35に進んでチューニング中フラ
グをリセフトする。そしてステップ28に進みサンプリ
ングの完了を待ち受ける。サンプリングが完了すれば再
びステップ21.22に進み設定値と温度入力を読込み
ステップ23を介してステップ29に進む。この場合に
は既にチューニングが完了しているのでステップ36に
飛んでRAM9に保持されているPID定数を読取り、
ステップ37においてその値に基づいて出力部7を介し
て制御対象4をPID制御し設定温度に保つ。In Figure 2, the proportional band at the limit sensitivity Kc is PC (%
), then Kc and Pc are inversely proportional, and from the proportional band Pc (%) obtained there, the following formula % formula % (31) is established, and the proportionality constant Kp is calculated by the following formula K p = A / P --- ---(4) (A is a constant determined by the characteristics of the control device). Furthermore, from the oscillation period Tc, Ti = 0.5Tc Td = 0.125Tc --- (51) determines the PID constant. If this tuning operation is not completed, step 33 to step 28
Proceed to and wait for sampling to complete. In the control device, the temperature detection unit 5 detects the temperature from the controlled object 4 at a predetermined A/D conversion cycle, and when the sampling is completed, the process returns from step 28 to step 21, reads the set value and temperature input, and performs tuning. The same process is repeated by checking whether the rATJ switch has been pressed and whether tuning is in progress. When the tuning is completed by either method, the process proceeds from step 33 to step 34, and the PID constant obtained from equation (2) or equations (3) to (5) is stored in a predetermined area of the RAM 9 shown in FIG. The program then proceeds to step 35 to reset the tuning flag. Then, the process advances to step 28 and waits for the completion of sampling. When the sampling is completed, the process goes to steps 21 and 22 again, where the set value and temperature input are read, and the process goes to step 29 via step 23. In this case, since tuning has already been completed, jump to step 36 and read the PID constant held in RAM9.
In step 37, the controlled object 4 is PID-controlled via the output section 7 based on the value and maintained at the set temperature.
このように本発明では、制御対象の状態に応じてステッ
プ応答法と限界感度法のいずれかを選択的に実施してチ
ューニング操作を行っている。従って電源投入後すみや
かにPID制御を実施することができ、ステップ応答法
によりPID定数を決定した後のPID制御中に更に必
要に応じてチューニングキーを押下すると、現在の温度
状態と設定値とはほぼ同一である考えられるので限界感
度法が実施され、更に精密なPID定数をめることが可
能となる。As described above, in the present invention, the tuning operation is performed by selectively implementing either the step response method or the limit sensitivity method depending on the state of the controlled object. Therefore, PID control can be performed immediately after power is turned on, and if the tuning key is pressed as necessary during PID control after determining the PID constant using the step response method, the current temperature state and set value can be checked. Since they are considered to be almost the same, the limit sensitivity method is carried out and it becomes possible to determine a more precise PID constant.
尚本実施例はプログラム温度制御装置について説明した
が、これに限らず単−設定方式のPID制御装置に適用
することができ、又温度制御装置以外の種々のPID制
御装置に本発明を適用することも可能である。Although this embodiment describes a program temperature control device, the present invention is not limited to this and can be applied to a single setting type PID control device, and the present invention can also be applied to various PID control devices other than temperature control devices. It is also possible.
第1図はステップ応答法によるPID定数をめる際の操
作に追従するプロセス値を示すグラフ、第2図は限界感
度法による設定値とプロセス値の関連を示すグラフ、第
3図は本発明によるPID制御装置の一実施例を示す温
度制御装置のブロック図、第4図はそのチューニング操
作に用いるメモリの内容を示すメモリマツプ、第5図は
設定部2と表示部3のフロントパネルを示す図、第6図
は本実施例によるプログラム温度制御装置の動作、を示
すフローチャートである。
1−・・・・−・温度調節装置 2・−・−・・−キー
人力部 3−−一一−−−表示部 4−−−−−−−一
制御対象 5・−一一−−一温度検知部 6−−−−−
一制御部 ? −−−−−−一出力部 8−−−−RO
M 9−・−一−RAM
特許出願人 立石電機株式会社
代理人 弁理士 岡本官喜(化1名)
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図Figure 1 is a graph showing the process values that follow the operation when determining the PID constant using the step response method, Figure 2 is a graph showing the relationship between set values and process values using the limit sensitivity method, and Figure 3 is the invention of the present invention. FIG. 4 is a memory map showing the contents of the memory used for tuning operations, and FIG. 5 is a diagram showing the front panel of the setting section 2 and display section 3. , FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the program temperature control device according to this embodiment. 1-...Temperature control device 2--Key human power section 3--11--Display section 4-----1 Controlled object 5.--11-- 1 Temperature detection part 6------
One control part? ---------1 output part 8-----RO
M 9-・-1-RAM Patent Applicant Tateishi Electric Co., Ltd. Agent Patent Attorney Kanki Okamoto (1 person) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5
Claims (3)
段と、制御対象に制御操作を行う出力手段と、制御対象
を設定値に基づいてPID制御を行うPID制御装置に
おいて、 現被測定情報と設定値に基づいてステップ応答が可能な
条件を選択する選択手段と、 前記選択手段によりステップ応答が選択されたときに前
記出力手段を動作させ制御対象のステップ応答により応
答速度と無駄時間を測定しPID定数を定めるステップ
応答手段と、 前記選択手段によりステップ応答が選択されなかったと
きに制御対象の周波数応答から限界感度と振動周期を測
定しPID定数をめる周波数応答手段と、を具備するこ
とを特徴とするPID制御装置。(1) In a detection means for detecting measured information on a controlled object, an output means for performing control operations on the controlled object, and a PID control device that performs PID control on the controlled object based on a set value, the current measured information and a selection means for selecting a condition in which step response is possible based on a set value; and when step response is selected by the selection means, the output means is operated to measure response speed and dead time based on the step response of the controlled object. A step response means for determining a PID constant; and a frequency response means for determining a PID constant by measuring a limit sensitivity and a vibration period from a frequency response of a controlled object when the step response is not selected by the selection means. A PID control device characterized by:
測定情報との差が所定以上のとき、及び既に実行された
PIDの比例定数が所定値以下のときにステップ応答を
選択するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のPID制御装置。(2) The selection means selects the step response when the power is turned on, when the difference between the set value and the current measured information is more than a predetermined value, and when the proportionality constant of the PID that has already been executed is less than a predetermined value. A PID control device according to claim 1, wherein the PID control device is a PID control device.
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のPI
D制御装置。(3) The PID control device according to claim 1, wherein the PID control device is a program temperature cave device.
D control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226884A JPS60215210A (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Pid controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226884A JPS60215210A (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Pid controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215210A true JPS60215210A (en) | 1985-10-28 |
Family
ID=13484365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226884A Pending JPS60215210A (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Pid controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215210A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346504A (en) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Toshiba Corp | Adaptive controller |
| JPS6346505A (en) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Toshiba Corp | Adaptive controller |
| JPH0195302A (en) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Yokogawa Electric Corp | Self-tuning controller |
| JP2011232977A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Yamatake Corp | Pid parameter adjustment support device and method thereof |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP7226884A patent/JPS60215210A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346504A (en) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Toshiba Corp | Adaptive controller |
| JPS6346505A (en) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Toshiba Corp | Adaptive controller |
| JPH0195302A (en) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Yokogawa Electric Corp | Self-tuning controller |
| JP2011232977A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Yamatake Corp | Pid parameter adjustment support device and method thereof |
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