JPS6084604A - プレプログラム制御方式 - Google Patents

プレプログラム制御方式

Info

Publication number
JPS6084604A
JPS6084604A JP58192340A JP19234083A JPS6084604A JP S6084604 A JPS6084604 A JP S6084604A JP 58192340 A JP58192340 A JP 58192340A JP 19234083 A JP19234083 A JP 19234083A JP S6084604 A JPS6084604 A JP S6084604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
program
controlled
preprogram
preprograms
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
Application number
JP58192340A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyoaki Kimura
木村 豊秋
Nobuyuki Hosogane
細金 延幸
Satoshi Matsuo
聡 松尾
Katsuji Murai
村井 勝治
Yukinori Kodama
小玉 幸範
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Hitachi Ltd
Japan Atomic Energy Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58192340A priority Critical patent/JPS6084604A/ja
Publication of JPS6084604A publication Critical patent/JPS6084604A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00Systems controlled by a computer
    • G05B15/02Systems controlled by a computer electric
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Plasma Technology (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、任意の運転粂件、制御目標値に対して高精度
制御を実現するだめの制御プロセス入力量をあらかじめ
めることが可能なプレプログラム制御方式に関する。
複数の制御プロセスから成るシステムにおいて従来は、
各制御プロセス単L1(の入出力特性だけで被;[il
l (mプロセスを制御できるという仮定のもとにプロ
グラム制御を行なってきた。つまり、被制御量1ii]
に何ら相互作用がないものとして取扱ってきたが、シス
テムによっては、その相互関係が大きいものがあり、こ
の場合、従来の個別プログラム制御では目標値に対して
、高い4W度の1iitJ御が行えない場合がろる。
本発明の目的は、任意のパターンに基づくシステム制御
を高梢度に行なうことを可能にし、かつプレプログラム
作成ヲ間単にすることができるプレプログラム制御方式
を提供するものである。
第1図は本発明のプレプログラム制御方式の概略構成を
示す図であり、複数のfbu御プロセス(1〜kjP1
〜pkとこれらIII Inプロセスによりコントロー
ルされる被制御プロセスCPから成るシステムを示して
いる。本実施列では、運転員が被制御プロセスの出力y
に対し希望する目標値f、段設定るだけで、その目標値
を高精度に実現するための最適な制御プロセス入力(u
+=uk)1を決定するだめのプレプログラム作成方式
とこの制御を七を一定のサンプル同期毎にリアルタイム
に各制御プロセスへ入力するプレプログラム制御方式全
提供するものである。複雑なマルチコントロールシステ
ムでは、複数の制御プロセスによ多制御、される被制御
プロセスは相互結合されており列えば、異なる2つの制
御プロセスからの制御量(Xl。
XJ)2は互いに被制御プロセスの中で影拳しあい、出
力yの各要素(y+〜y、)3に、各制御プロセスの相
互作用が生じることがある。このようなシステムのブレ
プログラム制#金行なうために、まず各制御プロセス単
体のモデル化をし、これをもとに各制御プロセスのプレ
プログラムを作成し、次に、単一の制御プロセスのみを
用いた場合のモデル化をし、これをもとに制御プロセス
と被制御プロセスを組合せたプレプログラム全作成する
。さらに、上記で得られたプレプログラムをもとに総合
システムのプレプログラムを作成する。
このような手順で複数の制御プロセスより構成されるシ
ステムのプレプログラム作成金比較的簡単に作成するこ
とを可能にするとともに、高速・高精度のリアルタイム
制御の実現を可能にするプレプログラム制御を行なうよ
う構成し、上記の目的を達成しようとするものである。
第2図は本発明のプレプログラム制御方式をサイリスタ
電源によるプラズマ位置形状制御に適用したときの制御
ブロック図であり、垂直磁場コイルVC用電源、水平磁
場コイルHC用電諒、四重極磁場コイルQC用電諒の各
制御プロセス及び、これらの各コ9ル箪源により制御さ
れるプラズマ・本体PZから構成されたものである。同
各制御プロセスでは移相器S−1,8−2,S−3、サ
イリスク変換器TH−1,T41−2.TH−3、分圧
器DV−1,DV−2,DV−3が設けられている。各
コイル電源の実時間制御には、リアルタイム制御計算@
cOM2及び、各コイル電源毎に設f1シたPI制御装
[PI−1,PI−2゜PI−34−使用する。このシ
ステムの制御は、コイル電圧を帰還する電圧フィードバ
ック(マイナーループ)とプラズマの位置形状検出R’
に帰還する位置形状フィードバック(メジャールーズ)
から成る二重フィードバック構成である。プラズマ電流
がフラットトップ状態になった後は、このフィードバッ
ク制御方式で充分追従でき、精度の高い制御ができるが
、プラズマ電流立上げ時には、プラズマ位置形状側(I
Kグレプログラム制御方式を適用することによシ、フィ
ードバック制御では実現できない立上げ時間の短縮、目
標値に対する精度の向上、サイリスタ電源のフォーシン
グが可能となる。このためプレプログラム計算機C0M
1をリアルタイム制御計算機C0M2の上位に設置する
。尚2重矢印信号はオフライン、1重矢印信号はオンラ
インを示している。第3図は真空容器本体Vの内部にお
ける各コイルと真空容器、プラズマとの相互関係を示す
もので、!、−faにそれぞれの自己インダクタンスと
相互インダクタンス成分で表わすことができ、幾何♀旧
形状上、水平磁場コイルは各のコイルとの相互インダク
タンスはなく、プラズマ位置形状’!IJ jalにお
いては独立な制御プロセスとして考えることができるが
、垂直磁場コイルと四M極磁場コイル間には相互インダ
クタンスMv−qが存在しプレプログラム作成上の問題
となるものである。そこで、本発明のプレプログラム制
御方式では、第47、第5図に示すフローに従ってプレ
プログラムを作成し、これらのプログラムをもとに第6
図に示す総合システムのプレプログラム作成フロー図に
従って、各制御プロセス入力の最適なプレプログラム1
ljll ll1il iをめることが可能となる。各
(14成要素全状態方程式で下記のごとく表わす。
各制御プロセスの秋ふ方程式 x+”A+ XI +t3. U、 )d 但し、X+= (X+] (j=1〜k)t X1:各制御プロセスの出力(状態変数)uI:各制御
プロセスの制御入力 Xl、uIの次数は各制御プロセスにて同一とし、それ
ぞれn次、m次とする。
CX5):nXI 、(uI〕:mxi[:A、〕:n
xn 、 [8+):nxm被制御プロセスの出力と各
制御プロセス出力との関係は線形結合とし、次式で表わ
されるものとする。
y=C1x+ 十C2X2+・・・・・・十ckxk 
・・・・・・・・・■y:被制御プロセス出力 c l (i=l−k) :出力行列 ■式の各出力行列C,はX、がyのある特定の一要素に
のみ作用する係数と、xIがyの中の他の要素に作用す
るものとに分けることができる。
V=C+o XI +C20X2 + ”−・+c k
o X k十c、’ x、 十C,/ x、 十−−+
Ck’ X kさらにC+’?’:1yの快素別の作用
係数として分解することができ次式のようになる。
y=C1o XI +C20X2 +・・・・・・+c
 ko X k−)−c、、 x、 + −−−−−−
+CIt X++(,21X2’ +C23X2 + 
−・” 4−c= (X2+Cc、Xk+Ck2Xk+
・−・・+Cbc−+ Xk””+o XI +C20
X2 + −−+CkoX k■式の各出力行列(係数
行列)は各制御プロセスと被制御プロセスを組合せたモ
デル化によってめることができる。上記のような線形モ
デル化によシ得られる各方程式をもとにプレプログラム
を作成するアルゴリズムを以下説明する。第4図は各制
御プロセス毎のモデル化とそのプレプログラム作成のフ
ロー図である。制(財)プロセス単位の入出力関係を縁
形モデル化し、状態方程式の行列AおよびBを作成する
。単一制御プロセスの次数は低くサイリスタ電源では3
次程度の線形モデルが可能であり、このような状態方程
式をもとに、出力X、を与えて入力u1をめるプレプロ
グラムは最適制御アルゴリズムを適用することが可能で
あり、最適解は制約条件のもとに一意的にめるアルゴリ
ズムが作成できる。第5図は各制御プロセスと被制御プ
ロセスとの単一組合せの場合のプレプログラム作成の7
o−図であシ、ここでは制御プロセス出力X、と被制御
プロセスyとの関係を線形結合系とし、CIおよびCt
J(j=i〜k)全決定する手続きと、これらの係数行
列をもとにyを力え−Cu、請求めるプレプログラムを
作成する手続きから成る。このとき、yからX、をめる
ことは連立方程式を解くだけの簡単なアルゴリズムであ
シ、XIがわかれば第4図で示したX。
からU、をめるアルゴリズムを適用してLl+’e得る
ことができる。従って第5図のアルゴリズムはぼ4図の
アルゴリズムに連立方程式を解くアルは第4図、第5図
のフロー図で作成されたアルゴリズムを用いて総合シス
テムのプレプログラムu+(j=1〜10 をめるため
のフロー図である。
被制御プロセスの目標値’10は運転員が設定する制御
目標値であり、アルゴリズムの最初に入力されるもので
ある。評価関数Jはプレプログラム制御時間(0〜T)
における目標値’io と被匍」斜プロセスの出力yと
の差 e=’l ’10 ・・・・・・・・団・・・・■の2
次形式と制σ0人カ量U U−=[U、 U2・・・・・・・・・U k〕/ ・
・・・・団・■の2次形式の和の時間積分で表わすこと
とする。
これは、被制御卸プロセス出力y’c目標値yoK近づ
けるとともに、1liIl値プロセスの入カki&少に
IJ’llえること、列えばサイリスタ電源の交流a+
U屯カを最小処することを目指した最適なプレプログラ
ムを得るために設定するものである。Wit 請求める
だめの制約条件としては、サイリスタ点弧角のα□10
.α□工又は電圧、市〆Lの最大定格値等がればならな
い。またこの制約条件は一意的でない最適解の中からリ
ーズナブルな一意的瞳適解を得る効果がある。収束判定
基準J m l aは最適なプレプログラムが得られた
か否かを判定するだめの評価関数の基準値であり、一般
に評価関数初期値の1/1 o o〜1/1000程度
で十分である。以上の設定が完了すると、次は被制御プ
ロセス目標値yoを与えて各制御プロセスの入力量u+
(j=1〜k)をめるアルゴリズムに移る。このアルゴ
リズムは第5図で作成したアルゴリズムをその1ま適用
することができる。この段階で得られたii+lJ j
’il入力uoは被制御プロセス内での相互作用が全く
ない場合には、最適なプレプログラムであるが、相互作
用が存在するプラズマ位置形状側8系のような場合には
これだけでは十分な8度が得られず、くり返し演算によ
る最適化を行なわなければならない。この演算手段とし
ては数理計画計の非線形計画法の手法が適用でき、比較
的短時間に411度のよいプレプログラム解uを得るこ
とができる。最終的にめられたUはプレプログラム計算
機からリアルタイム制御計算機へ各1b1]御プロセス
の最適プレプログラム量としてセットされることによシ
グレプログラムが完了する。第7,8図はサイリスタ電
源の電流立上げプレプログラム計(iitiJ御プロセ
ス入力)とザイリスタ出カ’m (jtt (tliI
INlプロセス出力)との関係の−N ’c 、相互作
用のある垂直磁場コイル′屯源と四爪極イ直揚コイル電
源について示したものである。
以上の実施的はプラズマの蕃を示したが、他のプロセス
系にも適用可1jヒである。
上述のように構成することにより、マルチコントロール
システムにおいて運転員が71)望する任意のitU 
i卸目標+’Mに対して高速・高循1冴に行なうことが
−cき、かつマルチコントロールシステムにありがちな
各fttU m41プロセス出方IB」の相互作用全考
慮した質の良いプレプログラムを比較的tR1単なアル
ゴリズムでイ1(成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のプレプログラム制イ即方式を適用する
マルチコントロールシステムの一般的概念を示す図、第
2図はプレプログラム制御方式を適用したプラズマ位置
形状制御システムのブロック図、第3図は真空容器内部
での各コイル間の相互関係金示した図、第4図、第5図
、第6図はプレプログラム作成アルゴリズム図、第7図
、第8図は垂直磁場コイル、四重極磁場コイルの電流波
形及び制御入力量の一例を不した図である。 Pi、P2.Pk・・・制御プロセス、CP・・・被制
御プロセス、C0M1・・・プレプログラム計n機、C
0M2・・・リアルタイム制御計算機。 代理人 弁理士 尚橋明夫 渫 ) 図 第37 第4図 第5図 第ろ図 第q 区 第SI2111

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ff1aの制御プロセスとこれらによりコントロー
    ルされる1つの被制御プロセスから成るシステムにおい
    て、被制御プロセスの出力であるシステム目標値のみを
    規定し、これに対する上記各1till(財)プロセス
    の制御入力量をめるプログラムを作成するに際し、各制
    御プロセス準位のプレプログラム、単一1IiIIXI
    LIIプロセスと被制御プロセスを連継したプレプログ
    ラムをそれぞれ個別に作成し、これらの1固別グレプロ
    グラムを組合せることにより、総合システムとしてのプ
    レプログラムを作成するようにしたプレプログラム11
    i1J御方式。 2、上記複数個の制御プロセスのうち、いくつかを選ん
    で組合せる運転に対するプレプログラム作成では、選択
    した制御プロセスに対応する個別プレプログラムを組合
    せることにょシ、運転方式に則したプレプログラム作成
    を行ってなる特許請求の範囲第1項記載のプレプログラ
    ム制御方式。
JP58192340A 1983-10-17 1983-10-17 プレプログラム制御方式 Pending JPS6084604A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58192340A JPS6084604A (ja) 1983-10-17 1983-10-17 プレプログラム制御方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58192340A JPS6084604A (ja) 1983-10-17 1983-10-17 プレプログラム制御方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6084604A true JPS6084604A (ja) 1985-05-14

Family

ID=16289642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58192340A Pending JPS6084604A (ja) 1983-10-17 1983-10-17 プレプログラム制御方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6084604A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5595107A (en) * 1979-01-10 1980-07-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Simple forecasting controller
JPS5654512A (en) * 1979-10-12 1981-05-14 Japan Atom Energy Res Inst Preprogrammed control system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5595107A (en) * 1979-01-10 1980-07-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Simple forecasting controller
JPS5654512A (en) * 1979-10-12 1981-05-14 Japan Atom Energy Res Inst Preprogrammed control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rojas et al. Multiobjective fuzzy-decision-making predictive torque control for an induction motor drive
US4868410A (en) System of load flow calculation for electric power system
Lim et al. Modeling and H/sub/spl infin//control for switched linear parameter-varying missile autopilot
US4761745A (en) Off-line programming for a robot with division of the work sequence into plural jobs
WO1989009953A1 (en) Robot axis controller employing feedback and open loop control
CN112859604A (zh) 一种针对未知动态注塑成型过程的二维数据驱动最优跟踪控制方法
CN109240398B (zh) 太阳能电池阵列模拟器工作点控制型i-v外环控制方法
Yu A convergent algorithm for computing stabilizing static output feedback gains
JPS6084604A (ja) プレプログラム制御方式
Leibovic The principle of contraction mapping in nonlinear and adaptive control systems
US4214192A (en) Path control apparatus for the computer directed control of a numerically controlled machine tool
CN106709184B (zh) 机翼壁板内形曲面生成方法
US2883110A (en) Computing mechanism especially for controlling automatic machine tools
CN109995290B (zh) 基于分数阶微积分的开环迭代学习的控制方法和系统
US3346726A (en) Apparatus to optimize industrial control by maximizing time derivative of control parameter
Concus Numerical solution of the nonlinear magnetostatic-field equation in two dimensions
Zhu et al. Machine Learning Based Surrogate Model Construction for Optics Matching at the European XFEL
Grimm et al. Variable switching point model predictive control for DC-link voltage regulation of back-to-back converters
Stark Rates of convergence in numerical solution of the diffusion equation
JPH0883700A (ja) 電磁石電源の制御方法と装置および粒子加速器
Serov et al. Synthesis of Settings for Regulators of Permanent Magnet Synchronous Motor Control System
Shelbaya et al. Toward Autonomous Phasing of ISAC Heavy Ion LINACs
Tripathi et al. MPC based automatic generation control scheme for power system
Leuer et al. DIII-D plasma control simulation environment
Sutton et al. Paper 18: Adaptive Computer Control of a Simulated Second-Order System