JPS6158842B2

JPS6158842B2 -

Info

Publication number: JPS6158842B2
Application number: JP52081502A
Authority: JP
Inventors: Ei Shetoraa Terii
Original assignee: Woodward Governor Co
Current assignee: Woodward Inc
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1986-12-13
Also published as: JPS5325703A; GB1538029A; CA1029834A; US4042809A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は制御装置の改良に関し、更に詳細にの
べると、２つの可変条件、即ちパラメータが同時
に制御されて負荷又は設定値点の変化に拘らずそ
れらパラメータを夫々の設定値点に保持するよう
にした特に閉ループ系統に用いると好適な制御装
置に関するものである。一般に、被駆動装置の速度（又は負荷）が制御
され、又抽気蒸気の圧力も制御される抽気型蒸気
タービンは周知である。かかる蒸気タービンでは
蒸気流量線図において圧力と速度とによつて定め
られる所定の境界内でタービンを運転することが
タービンの効率を最大限に向上させることにな
る。しかし、これら圧力と速度とは独自に変化す
るので常に所定の境界内でタービンを運転するこ
とは困難である。従来、この種の蒸気タービンでは上記の如く圧
力と速度とを設定値点内に自動的に定める装置が
なかつた。従つて、蒸気タービンの効率を上げる
ことが限界であつた。具体的にのべると、圧力と
速度で定められる境界線は、圧力や速度の関数で
決まるのでなく物理的であれ電気的であれ固定さ
れていたために圧力又は速度がその境界線外に達
し、蒸気タービンを境界線内で運転することがで
きないという欠点があつた。本発明の目的は上記の如き従来技術の欠点を改
善した実用上有益な制御装置を提供することにあ
る。かかる目的を達成するために本発明は、２つの
変数、例えば上記タービンでは圧力および速度の
うち一つの変数の設定値と実際値との間の誤差に
従つて変化する第１の誤差信号を発生させる手段
と、他の変数の設定値と実際値との間の誤差に従
つて変化する第２の誤差関数信号を発生させる手
段と、第１および第２の誤差関数信号を加算して
これら関数信号の変化の加算の結果で変化する第
１の指令信号を発生させる手段と、第１と第２の
誤差関数信号を加算してこれら関数信号の変化の
加算の結果で変化する第２の指令信号を発生させ
る手段と、一つの誤差関数信号に応答して限界信
号を発生する手段と、他の誤差関数信号が限界信
号の境界内か境界外にあるかにより他の誤差関数
信号又は限界信号を前記第１の指令信号発生手段
又は第２の指令信号発生手段に供給する手段とを
備えたものから成つている。これによつて本発明では２つの変数（例えば圧
力および速度）を所定の設定値に自動的に定める
ことができ、本発明を例えば蒸気タービンに用い
ると、かかる蒸気タービンの効率をきわめて向上
させることができる。以下、本発明を蒸気タービンに適用した場合の
実施例について図面を参照して詳細に説明する。第１図を参照すると、高圧段１０ａと低圧段１
０ｂとを有するものとして２段抽気型蒸気タービ
ン１０が示してある。過熱した高圧蒸気が供給源
１１から高圧制御弁Ｖ_hpを経て高圧段１０ａに供
給され、この高圧段では蒸気は共通の出力シヤフ
ト１２に作用してそれを回転させ、圧力と温度と
を減少して導管１４から出る。この蒸気は次いで
低圧制御弁Ｖ_LPを通り低圧段１０ｂに入り、この
低圧段では蒸気は出力シヤフト１２を更に回転さ
せ、次いで導管１５を経て凝縮器（図示せず）に
入る。従つて、高圧段および低圧段は共に共通の
シヤフト１２に作用て被駆動の機械的な負荷装置
１６を回転させる。シヤフト１２と負荷装置１６
とはタービンの両段へのエネルギー入力の速度、
すなわち、蒸気の流れの流速によつてのみならず
負荷装置１６の負荷トルクにも左右される速度Ｓ
で回転する。タービン１０の両段１０ａ，１０ｂ
を通つて流れる蒸気の流速が増減するに従い、即
ち、負荷装置１６のトルクが増減するに従い、速
度Ｓは増減する。速度Ｓは、勿論、シヤフト１２
に加えられタービンの機械的な力が負荷装置１６
の回転駆動により消費された機械的な力に等しく
なると、安定状態すなわち平衡になる。多くの産業の工場施設では、蒸気は高圧ボイラ
ーにより効率的に発生され圧力と温度とが高くな
るよう過熱される。この蒸気は主としてタービン
１０内で、たとえば、工場の配電系統に電力を供
給する同期発電機の如き負荷装置１６を制御して
駆動するために使用される。しかしながら、この
ほかに工場ではまだ補助的用途に使用するため比
較的に低い圧力と温度との蒸気を必要とする。例
えば、建物か種々の化学的処理貯槽に熱を供給す
るために蒸気を必要とすることがある。従つて、
導管１４内の出力圧力Ｐが低圧蒸気利用系統１８
（例えば、複数の室用熱交換器ユニツトから成る
建物の暖房設備か熱交換器鋼から成る化学的貯槽
加熱設備）に直接適用するのに充分低い限り、タ
ービンの高圧段１０ａは有効な機械的仕事を高圧
蒸気源１１から得るのみならずまた便利に利用で
きる減圧器としても使用される。第１図から明らかなように、タービンの高圧段
１０ａから出る低圧Ｐの蒸気は一部分が低圧段１
０ｂを通つて送給されるように弁Ｖ_LPを通過し、
その一部分が低圧蒸気利用系統１８に直接流れる
ように分れる。特定の低圧Ｐの値に対しては、蒸
気の分割は弁_LPと低圧蒸気利用系統１８とが行う
流れに対する相対的抵抗に左右される。低圧蒸気
利用系統１８による抵抗（即ち蒸気消費量）はも
ちろん低圧蒸気利用系統１８内に使用する熱交換
器ユニツトの数と蒸気を最終の導管、即ち戻し導
管１９に蒸気を導く導管と制御弁との総面積とに
より左右される。従つて、低圧蒸気利用系統１８
を通る蒸気圧は独立した変数であるが、この系統
１８のユニツト内での熱伝達を有効に制御するた
めには圧力Ｐを一定に保持するように制御され
る。同様に、負荷装置１６がタービン・シヤフト１
２に加えたトルクは時々変化することのある独立
の変数である。多くの施設では、速度Ｓは選択さ
れるが可調節の設定値点で一定のままとなように
タービン１０を制御することが望ましい。例え
ば、負荷装置１６が、その発生した電圧が関係し
た分布系統における電流が変化しても一定の周波
数に保持されるようにした交流発電機である場合
には、種々の電気的装置が作動または停止せしめ
られる際にタービンを流れる蒸気の流速を変える
必要がある。負荷装置１６のトルクと低圧蒸気利用系統１８
の「蒸気消費量」とが予測できない態様で変化
し、しかも速度Ｓと圧力Ｐとを共にそれぞれ設定
値点で制御すると仮定すると、以下の如き関係に
なる。即ち、 (1) 負荷装置１６が加えた特定のトルクと低圧蒸
気利用系統１８が生じた特定の「蒸気消費量」
とに対して、タービン速度Ｓは高圧弁Ｖ_hpが開
閉されるに従い増減する。その理由はタービン
の両段１０ａ，１０ｂを通る蒸気の流速を増減
するからである。 (2) 同じ特定の負荷に対して、タービンの速度Ｓ
はまた弁Ｖ_LPが開閉するに従い増減する。その
理由はこれにより低圧段１０ｂを通る蒸気の流
量とシヤフト１２に加えられた低圧段の動力を
増減するからである。 (3) 同じ特定の負荷に対して、もし弁Ｖ_hpが開閉
されると、圧力Ｐは増減する。 (4) 同じ特定の負荷に対して、もし弁Ｖ_LPが開閉
されると、圧力Ｐは減少または増大する。 (5) もし他の要因が一定のままで負荷装置１６が
シヤフト１２に加えたトルクを増減すると、タ
ービンの速度Ｓは減少または増大する。 (6) もし他の要因が一定のままであると、低圧蒸
気利用系統１８の蒸気消費量（蒸気の流速）が
増減し、圧力Ｐは減少または増大する。後で詳細に説明するが、弁Ｖ_hpとＶ_LPとは共に
２つの変数Ｓ，Ｐを共に所望の可調節の設定値点
に制御するため可変に調節される。実際には、こ
れらの弁はそれぞれがそれぞれ関係した最終の増
幅器２２又は増幅器２３から電気的入力信号を受
ける公知の閉ループ位置決めサーボ２０，２１に
より調節される。弁Ｖ_hpとその位置決めサーボ２
０と最終増幅器２２とは本実施例ではまとめて入
力指令信号C₁に応答する最終的「制御エレメン
ト」V₁と総称する。弁Ｖ_hpの位置（すなわち、こ
の弁の開度）は指令信号C₁の大きさに比例す
る。しかも、制御エレメントV₁を構成する１つ
またはそれ以上の構成部分は（実際に応用する場
合にはすべての構成部分）が指令信号C₁に応答
して制御される。即ち、飽和されることに留意す
る必要がある。このことが第１図に弁Ｖ_hpのステ
ムと共に可動な突起２４ｃが係合する物理的スト
ツパ２４ａ，２４ｂとして示してある。指令信号
C₁がある高い値Ｃ_1uに達し、またそれを超える
と、弁Ｖ_hpは本実施例ではストツパ２４ａが形成
するある最大限度位置より広く開くことができな
い。他方、指令信号C₁がある値Ｃ_1Lに達しそれ以
下に下がると、弁Ｖ_hpはストツパ２４ｂが定める
最小位置よりそれ以上閉じない。従つて、本実施
例では最終的制御エレメントV₁はそれを印加さ
れた指令信号C₁がある所定の高い値以上に上昇
するが低い値以下に下がると制限された状態に達
するエレメントとして示してある。同様に、弁Ｖ_LPはその位置決めサーボ２１と最
終的増幅器２３とを一緒にして指令信号電圧C₂
に応答する最終的制御エレメントV₂として示し
てある。電圧C₂がある特定の範囲に亘つて変化
するに従い、弁Ｖ_LPのプランジヤはそれに比例し
て開方向に位置決めされる。しかも指令信号C₂
が所定の上限値Ｃ_2uか下限値Ｃ_2Lに達しそれを超
えると、突起２５ｃと共働するストツパ２５ａ，
２５ａは弁が最大の開位置か最小の開位置を越え
て運動しないようにする。以下に説明が進むに従い、最終の制御エレメン
トV₁，V₂がそのように一般に知られた特性を有
していること、及びそれらに送られた指令が所定
の上下限値を越えて変化する時にそれに応答して
限界点又は飽和点（物理的にか電気的にかいずれ
か）に達するということが理解できよう。更にまた、制御エレメントV₁，V₂（本実施例
では蒸気の如きエネルギー媒体の流れを制御する
弁を含む）は一般的に速度または圧力以外の変数
を制御する系統に使用できる広範囲の種類の最終
的制御エレメントの１つを表わすものである。例
えば、もし別の型式の系統において制御可能な変
数の１つが電気炉内の温度である場合には、最終
的制御エレメントは交流電源と炉の加熱エレメン
トとの間に直列に配置された飽和可能なリアクタ
ーにすることができこのリアクターの直流巻線は
加熱エレメントへの電気エネルギーの供給を変調
するように指令信号によつて可変に励振される。
その場合には、飽和可能なリアクターの直流巻線
への励振指令信号はリアクターの主巻線のインピ
ーダンスにほぼ逆比例して変化を生ずるが、直流
信号が所定の高い値と低い値とに達し、それを超
えると、このような比例関係はもはや存在しなく
なり、更に指令信号がバイアスしても制御された
エレメントへの電気的エネルギーの供給速度を大
きく変えることがない。第１図に示した装置は更にまた制御される速度
Ｓと圧力Ｐとの実際値を表わす信号を発生する変
換器を含んでいる。このような変換器は多くの型
式のうちのいずれのものでも良い。図示した第１
例のものはシヤフト１２により駆動され速度Ｓの
実際値に比例した電圧Ｖ_saを発生する直流タコメ
ータ２６として示してある。第２例のものは圧力
Ｐの実際値に比例した直流電圧Ｖ_paを発生するよ
う導管１４に接続された圧力センサー２７（たと
えば、ベローで作動するポテンシヨンメータ）で
ある。これらの信号は以下に説明するが第２図に
示した従来技術の回路に利用される。速度Ｓの所望の設定値を表わす信号を発生する
ため、適当なＢ＋電圧源から励振されるポテンシ
ヨンメータ３０が可変の設定点電圧Ｖ_ssの現われ
る可調節のワイパを有している。この電圧の大き
さはワイパの調節位置に左右され作業員により
時々変えられる。同様に、ポテンシヨンメータ３
１がそのワイパに圧力Ｐの所望のすなわち設定値
点を表わす可調節の電圧Ｖ_psを生じる。第１図に
示してあるように速度Ｓと圧力Ｐとの実際値を表
わす電圧Ｖ_saとＶ_paとはまた第２図の制御回路へ
の入力として示してある。この制御回路は速度Ｓ
と圧力Ｐとの設定値点のいずれかが変えられるか
または負荷のいずれか（負荷装置１６か低圧蒸気
利用系統１８の蒸気ドレンによりかけた）が変化
する際に速度誤差（Ｖ_ss−Ｖ_sa）と圧力誤差（Ｖ_p
_ｓ−Ｖ_pa）を実質的にゼロに保持する必要に応じ
て指令信号C₁とC₂とを適当に変えることにより
速度Ｓと圧力Ｐとをその設定値点に保持するよう
にしてある。最終的制御エレメントV₁とV₂とが指令信号C₁
とC₂とに比例的に応答する（限界時以外は）こ
とを想定すると、本制御装置は増幅器A₁，A₂と
により形成された、速度誤差チヤンネル３２と圧
力誤差チヤンネル３３とを含み、これら増幅器は
比例−積分−微分動作（PID）を行うようにして
ある。このような増幅器自体は当業界では周知で
ある。簡単に説明すると、速度誤差チヤンネルは
反転−非反転入力端子に接続された入力抵抗器Ｒ
_1a，Ｒ_1bを介して実際速度電圧Ｖ_sAと設定点速度
電圧Ｖ_ssとを受ける高開ループ利得演算増幅器A₁
により形成されている。この増幅器は従来技術の
方法でＢ＋およびＢ−供給電圧を受ける。この増
幅器の出力電圧Ｅ_sは負のフイードバツク通路を
経て反転入力側に戻され、この通路はアースされ
たポテンシヨンメータ３４を含み且つコンデンサ
３６と抵抗器３７とを介して反転入力端子に接続
された調節可能なワイパ３５を有する。このワイ
パ３５とアースとの間のポテンシヨンメータ３４
の作用部分はコンデンサ３８により並列にされて
いる。増幅器A₁はフイードバツク回路と共に周知の
方法ではPIDを行う。有効な正比例の正味入力信
号はいずれの時にも速度誤差（Ｖ_ss−Ｖ_sa）であ
る。出力電圧Ｅ_sは、フイードバツク通路におけ
るコンデンサ３６の微分作用が総体的伝達関数に
積分特性を導入し、直列抵抗器３７がこの伝達間
数における比例項の大きさを定め、またコンデン
サ３８（フイードバツク通路において積分器とし
て作用する）は伝達関数の微分項又はリード（進
み）項を生じる。ワイパ３５を調節して伝達関数
の加算的利得を定める。従つて、極性が正か負か
いずれかに変り得る出力電圧Ｅ_sは本実施例では
速度誤差（Ｖ_ss−Ｖ_sa）即ち、設定速度と実際の
速度との間の差にPIDで変化する「速度誤差関数
信号」である。同様に、圧力誤差チヤンネルはコンデンサと、
抵抗器とワイパとの設定のために特定の値を選択
する点だけが異なるほぼ同様のフイードバツク通
路を有する増幅器A₂を含んでいる。入力抵抗器
Ｒ_2a，Ｒ_2bを経て電圧Ｖ_pa，Ｖ_pbを受けて、増幅
器A₂は設定点圧力と実際の圧力値との間の差、
即ち、（Ｖ_ps−Ｖ_pa）のPID関数として変化する出
力電圧Ｅ_pを発生する。図面を簡単にする目的の
ため、演算増幅器（増幅器A₁を余いて）のいず
れにもＢ＋およびＢ−電圧供給接続部は接続して
示してない。これら増幅器には供給接続部が接続
されていることを意味するものである。増幅器A₁，A₂の応答における積分項により速
度誤差および圧力誤差関数電圧Ｅ_s，Ｅ_pは、それ
ぞれの速度および圧力誤差が実質的にゼロになる
までは全体の系統を変化させ、これら誤差がゼロ
になれば上記電圧Ｅ_s，Ｅ_pはゼロ以外の他の安定
状態の値を保つ。この安定した状態では指令信号
C₁，C₂は制御エレメントV₁，V₂を、速度および
圧力誤差がゼロ保持されるように励振する値をと
る。しかしながら、以下の説明を簡略にするため
に、信号Ｅ_s，Ｅ_pはそれぞれ単に「速度誤差信
号」、「圧力誤差信号」と称するが、これらの信号
Ｅ_s，Ｅ_pは速度誤差および圧力誤差のPID関数と
して変化しそれぞれの誤差がゼロの時に必ずしも
ゼロの値にはならない。第１の制御エレメントV₁を適当に調節された
指令信号C₁で励振させるため、速度誤差電圧Ｅ_s
が第１の反転演算増幅器A₃とその後の単一入力
インバータ４１（利得１を有する演算増幅器で良
い）から成る非反転加算増幅器４０に送られる。
この電圧Ｅ_sは入力抵抗器Ｒ_3aを経て印加され、
他方、圧力誤差電圧Ｅ_pの関数K₂E_pは可調節のポ
テンシヨメータ４２から取り出されて入力抵抗器
Ｒ３_bを経て印加され、又、一定の（しかしなが
ら可調節）オフセツト電圧K₃はポテンシヨメー
タ４４（Ｂ＋電圧源から励振された）から取出さ
れて入力抵抗器Ｒ_3cを経て印加される。これら抵
抗器はすべてフイードバツク抵抗器Ｂ_3fを有する
増幅器A₃の反転入力側に接続されている。増幅
器A₃の出力はその３つの入力の反転の和であ
り、従つて、インバータ４１からの出力C₁は３
つの入力の非反転の和として変化する。同じ結果を得るのに種々選択できるが、抵抗器
は次の如く選択された関係を有する。即ちＲ_３ｆ／Ｒ_３ａ＝K₁；Ｒ_３ｆ／Ｒ_３ｂ＝１；Ｒ_３
ｆ／Ｒ_３ｃ＝１(1) 従つて、当業者には理解できるように、指令信号
K₁は３つの入力電圧の加算関数として変化す
る。 C₁＝K₁E_s＋K₂E_p＋K₃ (2) 上式においてK₁は抵抗器Ｒ_3f，Ｒ_3aに対する値
の比を選択することにより決定された比例定数
K₂は電圧Ｅ_pの所望の分圧を取出すためポテンシ
ヨメータ４２のワイパを設定することにより選択
された比例定数K₃はポテンシヨメータ４４のワ
イパを設定することにより選択された定数であ
る。制御エレメントV₁が第１と第２の制御される
可変数Ｓ，Ｐの両方に正比例の影響を及びす（弁
Ｖ_hpが開くか閉じるかする時このような可変数を
共に増大するか減少することにより）ことを想定
すると、エレメントV₁を励振させる指令信号C₁
は速度誤差信号Ｅ_sか圧力誤差信号Ｅ_pかが増大す
る時に増大する傾向がある。指令信号C₁と制御
エレメントV₁とに与える速度誤差電圧と圧力誤
差電圧との比は定数K₂を得るようにポテンシヨ
メータ４２を設定することにより定められる。従
つて、制御される変数に共に正比例の影響を与え
る指令信号は一般に２つの検出された誤差の加算
関数であり、これは次の如くにして表わされる。
即ち、 C₁＝ｆ（Ｅ_s＋Ｅ_p） (3) これとは対照的に、指令信号C₂は減算機能を
果す演算増幅器A₄から成る加算増幅器の出力側
に生じる。このような増幅器は反転入力側に接続
されている入力抵抗器Ｒ_4aを経て圧力誤差電圧Ｅ
_pと、同節可能なポテンシヨンメータ４６（信号
Ｅ_sで付勢された）から取出されたインバータ４
７と入力抵抗器Ｒ_4bとを経て反転入力端子に送ら
れる第２の入力電圧K₄E_sと、ポテンシヨメータ
４８から取出され入力抵抗器R₄（Ｂ−電圧源か
ら励振される）を経て反転入力端子に送られる電
圧−K₆とを受ける。増幅器A₄はフイードバツク
抵抗器Ｒ４_fを有している。増幅器A₄に関係した抵抗器が以下の如き値の
関係を有していると仮定する。すなわちＲ_４ｆ／Ｒ_４ａ＝K₅；Ｒ_４ｆ／Ｒ_４ｂ＝１；Ｒ_４
ｆ／Ｒ_４ｃ＝１(4) 抵抗器Ｒ_4aを調節することにより、入力信号Ｅ
_pに関係した比例係数K₅は任意所望の値が与えら
れる。同様に、比例係数K₄の値はポテンシヨメ
ータ４６を同節することにより定めることがで
き、一定した入力電圧K₆の値はポテンシヨメー
タ４８を調節することにより選択できる。インバ
ータ４７の出力が−K₄E_sでありポテンシヨメー
タ４８からの電圧が−K₆であると想定すると、
加算増幅器の周知の作用に従い、第２の指令信号
C₂は次の如き関係に従い刻々に変化する。即
ち、次式を得る。 C₂＝K₄E_s−K₅E_p＋K₆ (5) この等式(5)から、圧力誤差電圧Ｅ_pが増減する
と、指令信号C₂が減少または増大する。正しい
制御作用は圧力Ｐが設定点の値以下に減少したと
きに圧力誤差をなくすために弁Ｖ_Lp（第１図）を
閉じることである。実際の圧力信号Ｖ_paが減少す
ると、圧力誤差関数電圧Ｅ_pが増大し指令信号C₂
を形成する増幅器A₄からの出力は減少する。指
令信号C₂が減少すると、制御エレメントV₂は実
際の圧力Ｐを増大するように作用する。即ち、弁
Ｖ_LPはその閉位置に向け運動せしめられる。従つ
て、第２図に示した制御装置では、第２の指令信
号C₂が２つの誤差信号Ｅ_s，Ｅ_pの減算関係として
変化し、この関係は一般的に次の式で表わされ
る。即ち、 C₂＝ｆ（Ｅ_s−Ｅ_p） (6) 要するに、第１および第２図に示された装置は
２つの可変数Ｓ，Ｐが同時に制御される型式のも
のである。これらの変数は２つの変数の設定値点
と実際値との２つの誤差の加算関数とを変化する
指令信号C₁に応答して正比例作用するよう励振
された制御エレメントV₁により正比例の影響を
受ける。他方、変数のうちの１つ変数Ｓは他方の
制御エレメントV₂により正比例の影響を受ける
が他方の変数Ｐはこの制御エレメントV₂により
反比例の影響を受ける。第２の制御エレメント
V₂は２つの誤差の減算関数として変化する指令
信号C₂に応答して直接作用するよう励振され
る。制御エレメントV₁，V₂のそれぞれは信号Ｅ_pを
増幅器A₃に（ポテンシヨメータ４２を介して）
交叉結合し、また信号Ｅ_sを増幅器A₄に（ポテン
シヨメータ４６を介して）交叉結合することによ
り明らかなように両方の誤差関数信号により影響
を受ける。従つて、 (a) 速度Ｓがその設定点以下に下がりＥ_sが増大
すると、信号C₁，C₂が共に増大し弁Ｖ_hp，Ｖ_V
_Ｐが共に開いてタービン段１０ａ，１０ｂを通
る蒸気の流量を増大する。従つて、両方の段は
速度は設定値点に戻るよう増大させる。このこ
とは負荷装置１６によるトルクが増大するか設
定値点電圧Ｖ_ssが増大せしめられる時に生じ
る。 (b) 圧力Ｐがその設定値点以下に下がりＥ_pが増
加すると（このことが弁Ｖ_LPが開く前記した作
用により生じても）、信号C₁が増大する信号C₂
が増少し、従つて、弁Ｖ_hpは開く傾向があるが
弁Ｖ_LPは閉じる傾向にある。この両方の作用は
圧力Ｐをその当初の設定値点に戻るよう増大さ
せる。この作用は低圧蒸気利用系統１８の「蒸
気消費量」が増大するか設定値点電圧Ｖ_psが増
大せしめられる時に生じる。勿論、速度Ｓまたは圧力Ｐがそのそれぞれの設
定値点以上に増大する傾向があると、その結果に
よる補正作用は前記ａ，ｂで説明したとは反対で
ある。外乱があると、一般に指令信号C₁，C₂が速度
と圧力とをほぼその設定点の値に復元する値に到
達するまで制御エレメントV₁，V₂が再調節され
る。速度に与える制御エレメントV₂の影響は制
御エレメントV₁による影響ほど大きくない。し
かし、圧力に対する制御エレメントV₂の影響は
制御エレメントV₁による影響より大である。従
つて、加算増幅器A₃，A₄に送られるそれぞれの
信号K₂E_p，K₄E_sは一次誤差信号Ｅ_p，Ｅ_sの調節
された比率の関数を有するようになる。これはポ
テンシヨメータ４２，４６の目的とするところで
ある。満足な平行作用が得られるまで比率係数
K₂，K₄の予め選択された値を調節することによ
り、２つの変数Ｓ，Ｐは同時に正確に且つ迅速に
制御される。前にも述べたように、第１図および第２図に示
された抽気蒸気タービン制御装置は本発明の改良
点を利用できる多くの種々の２変数係統の曲型的
なものである。一般的関係を明瞭に理解させるた
めには以下の表が役立つことと思う。

【表】１つの制御される変数に対する誤差が非常に大
きいため１つの制御エレメントが飽和すなわち制
限されると、この制限点における他方の制御され
る変数が実質的にゼロの誤差を有していてもこの
他方の制御される変数に著しい影響を与えてしま
うことが判つた。もし蒸気消費量（第１図および
第２図）が突然急激に減少せしめられる状態が起
ると想定すると、その場合には圧力Ｐがその設定
値点よりかなり上昇して誤差信号Ｅ_pはきわめて
減少する。即ち、きわめて小さい正の値のみなら
ず比較的大きい負の値にさえもなり得ることが判
つた。等式(5)で示してあるように、信号C₂は弁
Ｖ_LPをその物理的に最大の開度以上に開こうとし
てあるきわめて高い値にまで増大する。事実、弁
はその飽和すなわち最大開度ストツパ２５ｂに当
る。信号Ｅ_pがきわめて低い値にあると、加算増
幅器A₃に送られた信号K₂E_pは弁Ｖ_LPによる制御
作用に相応する任意の領域以下に下がる。従つ
て、信号C₁（等式２）はきわめて減少し（速度
誤差が存在しない場合でさえ）、それにより制御
エレメントV₁における弁Ｖ_hpを閉じさせる。弁Ｖ
_hpが閉じると圧力Ｐを減少するのに役立つがまた
速度Ｓをその設定値点以下に大幅に減少する。従
つて、弁Ｖ_hpが閉じることによつて一時的な大き
く長い速度誤差を引き起す。速度は大きい圧力誤
差と弁Ｖ_LPがその飽和限度を超えて応答できない
ので設定値点を大幅にそれる。最後には、弁Ｖ_hp
が閉じると、圧力Ｐを減少して信号Ｅ_pを増大さ
せ（例えば、この信号Ｅ_pを上記の如き大きい負
の値から小さな負の値にさせ）それにより指令信
号C₂を減少し、信号C₁は再び増大して速度を設
定値点にまで戻す。しかしながら、信号Ｅ_pを制
御エレメントV₂の飽和すなわち限界点を超えさ
せるかなりの圧力誤差によつてのみ生じる好まし
くないかなりの一時的な速度誤差があつた。もし圧力設定点Ｖ_psがきわめて低に値に急激に
減少せしめられると、もちろん同様なきびしい一
時的に大きな速度誤差が生じる。信号Ｅ_pは信号
C₂に弁Ｖ_LPをその飽和すなわち最大の開度限度
に駆動させる値をかなり超えて減少させ、信号
K₂E_pが大幅に減少すると、信号C₁を減少させる
弁Ｖ_hpを重要な一時的な速度誤差を生じる程度に
閉じさせる。他方、もし蒸気消費量が急激に大幅に増大せし
められて圧力Ｐをその設定値点以下に大きく減少
させると（または設定値点信号Ｖ_hpが急激に大幅
に増大せしめられると）、誤差信号Ｅ_pは著しく増
大し、信号C₂は減少し、弁Ｖ_LPは十分に閉じよ
うとするがの最小開度ストツパ２５ａを越えて動
くことはできず、信号K₂E_pは信号C₁を増大し弁
Ｖ_hpをかなりの程度開く（速度誤差が存在してな
くても）。制御エレメントV₂が飽和して信号Ｅ_p
がきわめて高い値であると大きい圧力誤差が、一
時的に大きな速度誤差を生じる。本発明によれば、第１図および第２図に例示さ
れた装置は誤差関数信号Ｅ_sかＥ_pの所定の変化関
数として変化する限界信号を発生する手段を組入
れることにより改善されることに注目されたい。
この限界信号に応答する限界手段は、他の関数信
号Ｅ_pかＥ_sの値が限界信号により限界された境界
内で減少するときにこの関数信号の値を加算増幅
器A₃またはA₄に交叉結合するか又は他の関数信
号Ｅ_pかＥ_sがこの境界を超えるときに限界値自体
を加算増幅器A₃かA₄に交叉結合することによつ
て上記他の誤差関数信号Ｅ_pかＥ_sを制限する作用
を行う。本発明の１つの重要な面において、限界信号を
発生する手段はその時の条件の下では限界信号値
が制御エレメントの１つを飽和点すなわち限界点
（最大または最小）に達するようにさせる他の誤
差関数信号の値に常に等しくなるように設定され
ている。このことは第３図を参照して以下に詳細に説明
することにより一層良く理解できよう。この第３
図には本発明の１つの具体例が第２図に示した具
体例の部品に使用したと同じ符号を部品に付して
示してある。１つの誤差信号Ｅ_sの関数として変化する限界
信号Ｔ_2uを発生する手段として、加算増幅器５０
が電圧Ｅ_sに応答する。更に詳細にいえば、電圧
Ｅ_sはポテンシヨメータ５１を励振させてそのワ
イパに調節された電圧K₄E_sを発生させ、この電
圧は入力抵抗器Ｒ_5aを経て加算増幅器A₅の反転入
力側に送られる。一定の（しかしながら、予め選
択できる）電圧K₇がポテンシヨメータ５２（適
当な電源Ｂ＋から付勢される）から得られ、入力
抵抗器Ｒ_5bを介して同じ反転入力側に印加され
る。フイードバツク抵抗器Ｒ_5fを有する増幅器A₅
の出力は、次のとおりである。即ち、 −K₄E_s−K₇ 増幅器2A₅からのこの出力はフイードバツク抵
抗器Ｒ_6fを有する入力抵抗器Ｒ_6aを経て送られ
る。種々の抵抗器が次の如き値に選択されると仮
定される。即ち、Ｒ_５ｆ／Ｒ_５ａ＝１：Ｒ_５ｆ／Ｒ_５ｂ＝１；Ｒ_６
ｆ／Ｒ_６ａ＝１／Ｋ_５(7) この場合に、限界信号Ｔ_2uは以下の関数に従い電
圧Ｅ_sと共に変化する。即ち、Ｔ_2u＝Ｋ_４Ｅ_ｓ＋Ｋ_７／Ｋ_５ (8) このことは他の誤差関数信号Ｅ_pが制限される
上限を表わす。容易に得られる既知の低い他Ｃ_2Lにまで指令信
号C₂が下がると仮定すると、制御エレメントV₂
はその最小飽和点（この実施例では例えば、第１
図に示したストツパ２５ａにより境界された）に
達する。信号C₂のこのような既知の値Ｃ_2Lは次の
如くなる。即ち、Ｃ_2L＝K₄E_s−K₅E_p＋K₆ (9) この場合に等式(5)に従い限界点に達する。信号Ｅ_sのどの値に対しても、エレメントV₂の
下限の飽和を生じさせる信号Ｅ_pの特定の値は次
の如きものである。即、飽和点Ｅ_p ＝Ｋ_４Ｅ_ｓ＋（Ｋ_６−Ｃ_２Ｌ）／Ｋ_５（9a）もしポテンシヨメータ５２を調節することにより
作業員が等式(8)における手数K₇を次の如くにし
て選択すると即ち、 K₇＝K₆−Ｃ_2L (10) その場合に等式(8)は次の如くなる。即ちＴ_2u＝Ｋ_４Ｅ_ｓ＋（Ｋ_６−Ｃ_２Ｌ）／Ｋ_５（8a）限界信号Ｔ_2uが等式（8a）に従つて変化するの
で、等式（9a）と比較して制御エレメントV₂が
低い飽和点（最小の開度）になる信号Ｅ_sのどの
値に対しても信号Ｔ_2uが信号Ｅ_pの値を表わすこ
とが判る。もし信号Ｅ_pが限界信号Ｔ_2u以上に上
昇すると、信号C₂はＣ_2L以下に下がり、エレメン
トV₂は単にその最小開度限界に対応しない。制御エレメントV₂が最大限で飽和する（即
ち、系統がたとえばストツパ２５ｂにより境界さ
れたその最大限の開度より広くことを求める）問
題を緩和するため、第２の限界信号Ｔ_2Lが誤差信
号Ｅ_sの関数として発生される。この目的のため
に、第２の加算増幅器５５が誤差関数信号Ｅ_sに
応答する。図示してあるように、信号Ｅ_sはワイ
パに電圧K₄E_sを発生するように調節されたポテ
ンシヨメータ５６に印加され、この電圧は次いで
入力抵抗器Ｒ_7aを介して演算増幅器A₇の反転入力
側に印加される。更にまた、オフセツト値（設定
値点よりずれた値）を表わす一定の（しかし選択
できる）電圧がポテンシヨメータ５８（適当なＢ
＋源）から取出され、入力抵抗器Ｒ_7bを経て同じ
反転入力側に印加される。フイードバツク抵抗器
Ｒ_7fにより増幅器A₇の出力は信号K₄E_sとK₈との
反転した和である。再反点には、この出力は入力
抵抗器Ｒ_8aを経てフイードバツク抵抗器Ｒ_8fを有
する演算増幅器A₈の反転入力側に伝達される。
この増幅器A₈の出力は可変の低い限界信号Ｔ_2L
である。種々の抵抗器の値が次の如く選択される。即
ち、Ｒ_７ｆ／Ｒ_７ａ＝１；Ｒ_７ｆ／Ｒ_７ｂ＝１；Ｒ_８
ｆ／Ｒ_８ａ＝１／Ｋ_５(11) その場合に、出力の限界信号Ｔ２_Lは以下の所定
の関数に従い電圧Ｅ_sと共に変化する。即ち、Ｔ_2L＝Ｋ_４Ｅ_ｓ＋Ｋ_８／Ｋ_５ (12) このことは他の誤差関数信号を制限する必要のあ
る最小限界を表わす。信号C₂が既知の高い値にまで増大した時に制
御エレメントV₂がその最大限すなわち飽和（第
１図のストツパ２５ｂで例示した）に達すると仮
定する。この値Ｃ_2uは容易に見きわめることがで
きる。本制御装置の作動中、この値Ｃ_2uはＥ_s，
Ｅ_pが以下の式を満足する時に等式(5)により得ら
れる。即ち、Ｃ_2u＝K₄E_s−K₅E_p＋K₆ （13）信号Ｅ_sのどの値に対しても、エレメントV₂を
上限界にされる信号Ｖ_hpの値は次の如くである。
即ち、飽和点Ｅ_p Ｋ_４Ｅ_ｓ＋（Ｋ_６−Ｃ_２ｕ）／Ｋ_５（13a）ポテンシヨメータ５８を調節することにより、
等式(12)に現われる一定の電圧K₈は次の如くであ
る。即ち、 K₈＝（K₆−Ｃ_2u）（14）従つて、等式(12)は以下の如くになる。即ち、Ｔ_2u＝Ｋ_４Ｅ_ｓ＋Ｋ_６−Ｃ_２ｕ／Ｋ_５（12a）低い限界信号Ｔ_2Lが等式(12)に従つて変化するの
で（等式（13a）と比較）、この信号は誤差信号Ｅ
_sのどの値に対しても制御エレメントV₂をその最
大の飽和すなわち限界点に達するようにする誤差
関数信号Ｅ_pの値を表わす。もし信号Ｅ_pが限界信
号Ｔ_2L以下に下がると、制御エレメントV₂はその
最大限を越えて開こうとするが飽和によりそのよ
うな応答をしない。総括すると、信号Ｔ_2uまたはＴ_2Lが誤差関数信
号Ｅ_pの境界を決める限界値T₂を表わし、この信
号Ｅ_pは指令信号C₂に限界値Ｃ_2sをもたせるよう
にする。従つて、信号Ｃ_2sは一般的に上記の２つ
の、飽和値点を表わす。もし誤差関数信号Ｅ_pが
限界値を超えると（Ｔ_2u以下又はＴ_2L以下になる
と）、制御エレメントV₂はそれ以上応答できず飽
和状態にある（弁Ｖ_LPが最小開度が最大開度）。第３図に示した本発明の具体例を完成するた
め、有効に使用した誤差関数信号Ｅ_pを限界信号
T₂が定める境界を超えない値に制限する手段が
設けてある。上下の限界信号Ｔ_2u，Ｔ_2Lが第３図
に発生するので、２つの限界手段が使用される。他の限界回路を使用することもできるが、信号
Ｔ_2u，Ｅ_pはそれぞれの陰極が増幅器A₆，A₂に接
続され陽極が適当なＢ＋電源にまで延びている抵
抗器６５に導体６４により接続された２つのダイ
オード６１，６２により形成された「最小信号選
択器」（LSS）６０に印加される。要するに、このLSSが導体６４に２つの入力Ｅ
_p，Ｔ_2uのうちの小さい方（最小の正か最大の
負）である信号Ｅ_pを送る。ダイオード６１，６
２は逆方向にバイアスされると開になり順方向に
バイアスされると、閉になるスイツチとして作用
する。従つて、もし電圧Ｅ_p が電圧Ｔ２_uより小さいと、ダイオード６２は導
通して抵抗器６５に電流を導き、その結果による
この抵抗器にわたる電圧降下（理論的にはダイオ
ード６２にわたるゼロに電圧降下）により導体６
４を信号Ｅ_pに等しい電圧E′_pにする。これによ
りまたダイオード６１を逆方向にバイアスさせ、
従つて、ダイオードは非導通になり、信号Ｔ_2uは
導体６４に現わされる電圧に影響を与えない。反
対に、もし信号Ｔ_2uが電圧Ｅ_pより小さいと、ダ
イオード６１が導通になり抵抗器６５に電流を導
き（ダイオード６２は非導通になる）、従つて、
導体６４に現われる信号Ｅ_pは信号Ｔ_2uに等しく
なる。従つて、導体６４に現われる信号は常に以
下の如くになる。即ち、もしＥ_p＜Ｔ_2uならE′_p＝Ｅ_p （15）もしＥ_p＞Ｔ_2uならE′_p＝Ｔ_2u （15a）第２の限界手段として、「最大信号選択器」
（GSS）回路７０がその入力として信号E′_p，Ｔ_2L
を受ける。非反対の利得１のバツフア増幅器A₉
を使用して信号Ｅ_pを導体６４からGSS回路７０
に送る。この選択回路はそれぞれ陽極が増幅器
A₉，A₈の出力側に接続され、陰極が抵抗器７５
を通り適当なＢ−電圧源に接続された共通の導体
７４に接続されている２つのダイオード７１，７
２により形成されている。要するに、GSS回路は
導体７４に２つの入力Ｅ_p，Ｔ２_Lのうちの大きい
方（最大の正か最小の負）を送る。GSS回路７０
の作用はLSS回路６０についての前記した説明に
より理解できよう。ダイオード７１，７２は逆方
向にバイアスされた時に開にされ、正方向にバイ
アスされた時い閉になるスイツチにすると理想的
である。もし信号Ｅ_pが信号Ｔ_2Lより大であると
ダイオード６２は導通になり抵抗器７５を通り電
流を送りそれによりダイオード７１を逆方向にバ
イアスさせ、導体１４の電圧を信号E′_p′に等しく
する。反対に、もし信号Ｔ_2Lが信号E′_p′より大で
あると、信号Ｔ_2Lが導体７４に現われる。もし導
体７４に現われる信号をＥ_pとすれば、次のこと
が明らかになる。即ち、もしＴ_2L＜Ｅ_p＜Ｔ_2uなら、E″_p＝Ｅ_p （16）もしＥ_p＞Ｔ_2uならE″_p＝Ｔ_2u （16a）もしＥ_p＜Ｔ_2LならE″_p＝Ｔ_2L （16b）一定の上限飽和点Ｃ_2uが一定の下限の飽和点Ｃ
_2Lより大と定義され、従つて、等式（12a）、
（8a）からＴ_2uが常にＴ_2Lより大となることが想
定される。第３図において、信号、E″_pがポテンシヨメー
タ４２に送られ、このポテンシヨメータではこの
信号は第２図に示した信号Ｅ_pに代る。即ち、ポ
テンシヨメータ４２と加算増幅器A₃とがもし信
号Ｅ_pが制御エレメントV₂の飽和点を表わす上限
か下限のいずれかを超えなければ、この信号を受
けることになる。他方、もし信号Ｅ_pが制御エレ
メントV₂用の最小か最大の飽和点を表わす上限
か下限の境界を超えると、ポテンシヨメータ４２
に印加された信号E″_pは限界値Ｔ_2uかＴ_2Lに制限
される。信号K₂E″_pもそれに対応して限界され
る。このことは何らかの理由で制御される変数Ｐ
における大きな一時的な誤差が生じ、また制御エ
レメントV₂が飽和点（最大か最小の開度）を超
えようとするが超えることができない場合に、誤
差信号Ｅ_pに基いた交叉結合された信号K₂E_pは、
制御される変数Ｓがその設定値点から大きい範囲
で変化する程度には増幅器A₃が指令信号C₁を変
化させることができない。いい代えれば、加算増
幅器A₃に境界信号E″_pとして印加される信号Ｅ_p
に対する可変の境界を定めることにより、２つの
制御エレメントV₁，V₂間の過度の「相互干渉」
は緩和され、たとえ制御される変数Ｐに大きな一
時的誤差が生じても制御される速度Ｓに大きな一
時的誤差は回避される。第３図において、境界された信号E″_p（限界信
号Ｔ_2u以下か限界信号以上のみ変化できるよう限
界された）もまた第２図に示した信号Ｅ_pの代り
に加算増幅器A₄の入力抵抗器Ｒ_4aに印加される。
その結果、信号C₂はその上限か下限の飽和値点
Ｃ_2u，Ｃ_2L以上に増大するか又は減少することは
できない。それにもかかわらず、第３図に示し
た。信号Ｅ_pはその値が制限されなくても最終の
制御エレメントV₂が速度Ｓおよび圧力Ｐをその
最少か最大の範囲内に設定することをできるので
同じ効果で入力抵抗器Ｒ_4Aに直接印加できる。従
つて、本発明の重要な利点は、制御エレメント
V₂が飽和して追加の制御効果を及ぼさないレベ
ルＴ_2uまたはＴ_2Lを信号Ｅ_pが超す時に信号C₁の
過度の揺れを回避するようポテンシヨメータ４２
（次いで加算増幅器A₃）に制限された信号E″_pを印
加することにある。第４図には第１図および第２図に示した装置を
改良した本発明の第２の具体例が示してある。こ
の具体例では、制御エレメントV₁とその弁Ｖ_hpと
が広い開位置に駆動されてタービンの第１の段１
０ａから最大の動力を得るように速度設定値点に
高い値に調節し、且つ抽気圧力Ｐをある設定値点
で制御することができるように企図されている。
このような場合には、信号Ｅ_sは信号C₁を制御エ
レメントV₁をその最大飽和点（弁Ｖ_hpを最大開度
にして）駆動するのに必要なだけより大きくな
り、加算増幅器A₄に送られた交叉結合した信号
K₄E_sが弁Ｖ_LPを（大きい圧力誤差信号Ｅ_pにもか
かわらず）圧力ｐがほぼそのゼロ点に保持される
点を超えた開度を保持するように大になる。この困難を防止するため、限界信号T₁が誤差
関数信号の１つ即ちＥ_pに応答する手段により発
生され、この限界信号はこの誤差信号Ｅ_pの所定
の関数として変化する。第２に、ポテンシヨメー
タ４６を介して増幅器A₄に有効に交叉結合され
た誤差信号は限界信号T₁により限界された境界
内に一次次誤差信号Ｖ_hpがある際にある時にこの
一次誤差信号に等しくなるかＥ_sが限界された境
界外にある時に限界値に等しくなる。この目的のために、第４図の具体例では信号Ｅ
_pを受け限界信号T₁を発生する加算増幅８０の型
式の手段を含んでいる。図示してあるように、信
号Ｅ_p、は所望の倍率定数K₂を出すよう調節され
たポテンシヨメータ８１を経て発生され、その結
果による信号K₂E_pが抵抗器Ｒ_10aを経て演算増幅
器A₁₀の反転入力側に送られる。第２の一定の
（しかしながら可調節の）電圧−K₉が適当なＢ−
電圧源から付勢されるポテンシヨメータ８２から
抵抗器Ｒ_10bを経て増幅器A₁₀の反転入力側に供給
される。フイードバツク抵抗器Ｒ_10fにより増幅
器A₁₀はその出力、即ち限界信号T₁を誤差信号Ｅ
_pの如何なる値に対しても制御エレメントV₁に送
られた信号C₁の飽和点に等しい値を有するよう
変化せるような状態にされる。このことを達成するため、抵抗器が次の如き値
に選択される。即ち、Ｒ_１０ｆ／Ｒ_１０ａ＝１／Ｋ_１；Ｒ_１０ｆ／Ｒ
_１０ｂ＝１／Ｋ_１（17）従つて、出力信号T₁は以下の等式に従い変化
する。即ち、 T₁＝Ｋ_９−Ｋ_２Ｅ_ｐ／Ｋ_１（18）制御エレメントV₁が最大飽和点（弁Ｖ_hpが丁度
ストツパ２４ａに当る）に達すると、指令信号
C₁の所定値が既知の定数である飽和値点Ｃ_1sを有
する。このような飽和知点Ｃ_1sはＥ_s，Ｅ_pが以下
の式を満足する値を有する時、等式(2)に従い達す
る。即ち、Ｃ_1s＝K₁E_s＋K₂E_p＋K₃ （19）信号Ｅ_pの如何なる値に対しても飽和点はＥ_sが
以下の値を有している時に達する。即ち、飽和点Ｅ_s ＝（Ｃ_１ｓ−Ｋ_３）−Ｋ_２Ｅ_ｐ／Ｋ_１（19a）ポテンシヨメータ８２は一定電圧信号K₉に以下
の如き値を有するようにする。即ち、 −K₉＝−（Ｃ_1s−K₃）（20）その場合に等式（18）は次の如くになる。即
ち、 T₁＝（Ｃ_１ｓ−Ｋ_３）−Ｋ_２Ｅ_ｐ／Ｋ_１（18a）従つて、限界信号T₁は常にもし信号C₁が加算
増幅器A₃に印加されたとすると、この信号にそ
の飽和値点Ｃ_1sを有するようにさせる信号Ｅ_sの
値を表わす。ポテンシヨメータ４６に限界信号T₁が誤差信
号Ｅ_sのうちの低い方に等しい励振信号を供給す
るため、最小信号選択回路８５はこれら２つの信
号を受け共通の導体８６に出力E′_sを発生する。 LSS回路８５はダイオード８７，８８から成り
第３図に示されたLSS回路６０と同様に作用す
る。従つて導体８６に現われる境界された信号
E′_sは異なる次の如き可能な値を取る。即ち、もしＥ_s＜T₁ならE′_s＝Ｅ_s （21a）もしＥ_s＞T₁ならE′_s＝T₁ （21b）たとえば、設定値点電圧Ｖ_ssが信号Ｅ_sを弁Ｖ_hpを
広く開かせるに十分に増大させる程度に高くさ
れ、またたとえ誤差信号Ｅ_sが制御エレメントV₁
が飽和するレベルを超えても、加算増幅器A₄は
あたかもエレメントV₁が飽和の開始時の如くに
見える入力信号K₄E′_s（ポテンシヨメータ４６を
介して）を受ける。これにより制御エレメント
V₂が弁Ｖ_LPを十分に開かせようとしそれに従い
一時的な圧力誤差が生じ、制御された圧力Ｐが制
御できなくする程度には指令信号C₂を増大させ
ないようにする。第４図の改良された具体例では信号E′_sに下限
の限界を置く（信号Ｅ_pが第３図においてＴ_2uと
Ｔ_2Lと共に有効に境界されるように）手段を含ん
でない。そのような下限の限界は第３図に説明し
たものと平行して第４図においても有効に定める
ことができるが、制御エレメントV₁は弁の最小
開度限界位置がその十分に閉じた位置になるよう
に一般に定められる。このようにすると、もし制
御エレメントV₁が最少限に達すると、蒸気の流
れはすべて締切られ、従つて、制御エレメントは
圧力Ｐをその設定値点に保持しようとしても不可
能となる。事実、信号Ｅ_pが上限値と下限値とにおいて限
界され、信号Ｅ_sが上限値で限界されるよう第４
図の具体例を第３図の具体例に加えることのでき
ることが理解できよう。事実、本発明は１つの誤
差関数信号に下限の限界を置くか、１つの誤差関
数信号に上限の限界を置くか、１つの誤差関数信
号に上限と下限との限界を置くか両方の誤差関数
信号に上限を下限の限界を置くか１つの誤差関数
信号に上限と下限の限界を置き他の誤差関数信号
に１つの限界（上限か下限かいづれか）を置くか
して２変数の制御装置に有利に応用することがで
きる。本発明の利点を得るため第３図および第４図に
示した特定の装置を種々変更することができる。
例えば、第３図に示した具体例において、３つの
ポテンシヨメータ４６，５１，５６は全て同じ符
号Ｅ_sを受け信号K₄E_sを発生するため同じ倍率器
K₄を形成するように調節されるようにしてあ
る。回路の３個所に単一の電圧K⁴E₆を供給する
ためこのようなポテンシヨメータの１つを使用す
ることができる。第２に、複数の入力の加算とし
て変化する信号を発生するため演算増幅器の種々
の配置を示したが、可調節で予め選択された種々
の定数の値により同じ作用を行うのに他の特定の
増幅器または信号処理装置が使用できる。更にま
た、図示した信号極性のあるもの又は全てを逆に
することができ、反転が偶数である限り、作用は
同じである。事実、最終的制御エレメントの作用
方向はもし他の個所での信号の変数が適当に逆に
されるなら逆にすることができる。（例えば、
V₁，V₂が信号Ｅ_sが増大する時、弁Ｖ_hp，Ｖ_LPを
閉じ作用を行うように作ることができる。）更に
また、前記した改良点は可変の直流電圧信号を発
生しかつ利用するものとして図示した以外の制御
装置に具体化することができる。種々の信号は空
気圧、液圧または機械的位置変数の如き他の型式
のものでも良い。事実、このような信号は敏速に
反覆される時間を基礎にして感知され、発生され
かつ利用されるマルチビツト・デジタル信号で良
い。以上のように本発明によれば限界信号を発生す
る手段と誤差関数信号又は限界信号を第１又は第
２の指令信号発生手段に供給する手段を設けたこ
とによつて２つの変数を所定の設定値に自動的に
定めることができるという実益がある。尚、制御される系統は例えば、１つ以上の制御
された抽気圧力以上を利用する２段以上の段を有
する蒸気タービンの如く２つの可変数が同時に制
御される型式のもので良い。又、２つの変数を制
御するため前記した装置を重複することにより本
発明は多数の変数を同時に制御するため応用する
こともできる。上記実施例では本発明を蒸気ター
ビンに適用したが、他の装置にも適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタービンの速度と抽気圧力とを共に同
時に制御する２つの制御エレメントに組合わせた
抽気蒸気タービンの線図、第２図は第１図に示し
た抽気蒸気タービンの２つの制御エレメントを可
変に励振または調節するため使用される曲型的な
従来技術の制御装置のブロツク図、第３ａ図と第
３ｂ図とは本発明の例示的具体例を特にある条件
の下における誤差転移の大きさと時間的長さとを
軽減することにより制御性能を改善するため第２
図の従来技術の制御装置に加えた改良を示す一部
を回路略図で示したブロツク図、第４図は制限さ
れた状態に駆動される高圧蒸気弁の悪影響を減少
するため利用される本発明の第２の具体例を示す
図である。５０……増幅器、５１，５２……ポテンシヨメ
ータ、A₅……増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】１第１の制御エレメントV₁がその励振を増減
するに従い第１および第２の制御される変数Ｓ，
Ｐを共に比例的に増減させ第２の制御エレメント
V₂の増減が１つの変数を比例的に増減させ他の
変数を反比例的に増減させるようにした制御装置
において、１つの制御される変数の設定値と実際
値との間の誤差に従つて変化する第１の誤差関数
信号Ｅ_sを発生する手段３２と、他の制御される
変数の設定値と実際値との間の誤差に従つて変化
する第２の誤差関数信号Ｅ_pを発生する手段３３
と、第１と第２の誤差関数信号を加算してこれら
関数信号の変化の加算の結果で変化し且つ前記第
１の制御エレメントを励振する第１の指令信号
C₁を発生する手段４０と、第１と第２の誤差関
数信号を加算してこれら関数信号の変化の加算の
結果で変化し且つ前記第２の制御エレメントを励
振する第２の指令信号C₂を発生する手段４５
と、第１の誤差関数信号Ｅ_s又は第２の誤差関数
信号Ｅ_pのうちの一つに応答し該信号の所定の関
数として変化する限界信号Ｔを発生する手段５
０，５５，８０と、第１の誤差関数信号又は第２
の誤差関数信号のうちの他の誤差関数信号が前記
限界信号の大きさにより表わされた境界内か境界
外にあるかにより前記他の誤差関数信号又は前記
限界信号を前記第１の指令信号発生手段又は前記
第２の指令信号発生手段に供給する手段６０，７
０，８５とを備えていることを特徴とする制御装
置。２前記手段５０，５５，８０が一つの誤差関数
信号Ｅに応答して該一つの誤差関数信号の所定の
関数として変化する上限と下限との限界信号を発
生する手段８０から成り、前記手段６０，７０，
８５は前記他の関数信号が上限と下限の限界信号
の値の間の中間値か、上限の限界信号の値より大
きな値か下限の限界信号の値より小さい値の時に
前記手段４０が手段４５のうちの１つに誤差関数
信号の他のもの、上限の限界信号又は下限の限界
信号のいずれかを供給する手段８５から成る特許
請求の範囲第１項記載の制御装置。３前記手段５０，５５，８０が前記第１の誤差
関数信号Ｅ_sに応答して前記限界信号を前記第１
の誤差関数信号の所定の関数として変化させる手
段５０，５５から成り、前記手段６０，７０，８
５が前記第１の誤差関数信号Ｅ_sを前記手段４５
に供給するが、該供給された信号が前記限界信号
のその際の値の限界を超えないようにする手段６
０，７０から成る特許請求の範囲第１項記載の制
御装置。４前記手段５０，５５，８０が第２の誤差関数
信号Ｅ_pに応答して限界信号を該信号の所定の関
数として変化させる手段８０から成り、前記手段
６０，７０，８５が手段４０に第１の誤差関数信
号Ｅ_sを供給すると共に該供給された信号が限界
信号のその際の値の限界を超えないようにする手
段８５から成る特許請求の範囲第１項記載の制御
装置。５前記手段４０が、 C₁＝K₁E_s＋K₂E_p＋K₃ に従い第１の指令信号C₁を発生する手段を構成
し、上式においてＫが予め選択された定数、Ｅ
_s，Ｅ_pが第１と第２の誤差関数信号を表わし、前
記手段４５が、C₂＝K₄E_s−K₅E_p＋K₆に従い第２
の指令信号C₂を発生する手段を構成し、上式に
おいて、Ｋが予め選択された定数、Ｅ_s，Ｅ_pが第
１と第２の誤差関数信号の値を示し、前記手段８
０が第２の誤差関数Ｅ_pに応答して次式 T₁＝Ｃ_１ｓ−Ｋ_３−Ｋ_２Ｅ_ｐ／Ｋ_１に従い限界信号T₁を発生する手段であり、上式
においてＣ_1sは第１の制御エレメントが応答する
指令信号C₁の最大か最小の限界値を表わし、前
記手段８５が前記手段４０に入力として第１の関
数信号Ｅ_sかこの信号が限界信号値である限界信
号T₁により表わされる限界を超えると限界信号
値を供給する手段である特許請求の範囲第１項記
載の制御装置。６前記手段４０がC₁＝K₁E_s＋K₂E_p＋K₃に従い
前記第１の指令信号C₁を発生させる手段を有
し、上式においてＫは予め選択された定数、Ｅ
_s，Ｅ_pは第１と第２の誤差関数信号の値を表わ
し、前記手段４５がC₂＝K₄E_s−K₅E_p＋K₆に従い
前記第２の指令信号C₂を発生する手段を有し、
上式においてＫが所定の定数、Ｅ_s，Ｅ_pが第１と
第２の誤差関数信号を表わし、前記手段８０が第
１の誤差関数信号Ｅ_sに応答して次式、 T₂＝Ｋ_４Ｅ_ｓ＋Ｋ_６−Ｃ_２ｓ／Ｋ_５に従い限界信号T₂を発生させる手段を有し、上
式においてＣ_2Sは第２の制御エレメントが有効に
応答する指令信号C₂の最大か最小の限界値を表
わし、前記手段８５が前記手段４０に第２の関数
信号Ｅ_pかこの信号が限界信号T₂が表わす境界を
超えると限界信号値を入力として供給する手段を
有する特許請求の範囲第１項記載の制御装置。