JPS6236561B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6236561B2 JPS6236561B2 JP10532281A JP10532281A JPS6236561B2 JP S6236561 B2 JPS6236561 B2 JP S6236561B2 JP 10532281 A JP10532281 A JP 10532281A JP 10532281 A JP10532281 A JP 10532281A JP S6236561 B2 JPS6236561 B2 JP S6236561B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- value
- final value
- time constant
- signal
- Prior art date
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- Expired
Links
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
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
- 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
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/026—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system using a predictor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一次遅れ時定数をもつて変化する測
定信号の最終値を予測する、最終値予測回路に関
するものである。さらに詳しくは、一次遅れ時定
数が一定でない測定信号についてもその最終値を
予測する、最終値予測回路に関するものである。
定信号の最終値を予測する、最終値予測回路に関
するものである。さらに詳しくは、一次遅れ時定
数が一定でない測定信号についてもその最終値を
予測する、最終値予測回路に関するものである。
一次遅れ時定数を持つて変化する信号を測定し
たり、あるいは測定結果に基づいて制御等を行う
場合には、測定または制御の速応性を高めるため
に、測定信号の最終値の予測が必要とされる。従
来は、最終値予測のために、同じ時定数の一次進
み回路を用いていたが、このような一次進み回路
は、時定数が固定されているので、一次遅れ時定
数が一定不変の場合にしか適用できない。時定数
が変動する測定値に対しては、一次進み回路の時
定数を適応して変化させなければならないが、そ
れを可能にする手段としては、適切なものがいま
までになかつた。
たり、あるいは測定結果に基づいて制御等を行う
場合には、測定または制御の速応性を高めるため
に、測定信号の最終値の予測が必要とされる。従
来は、最終値予測のために、同じ時定数の一次進
み回路を用いていたが、このような一次進み回路
は、時定数が固定されているので、一次遅れ時定
数が一定不変の場合にしか適用できない。時定数
が変動する測定値に対しては、一次進み回路の時
定数を適応して変化させなければならないが、そ
れを可能にする手段としては、適切なものがいま
までになかつた。
本発明の目的は、一次遅れ時定数が変動する測
定信号について適用できる最終値予測回路を提供
することにある。
定信号について適用できる最終値予測回路を提供
することにある。
本発明は、時定数が可変な一次進み回路の出力
信号に基づいて、この出力信号の時間的変化が零
になるように、一次進み回路の時定数をフイード
バツク制御するようにしたものである。
信号に基づいて、この出力信号の時間的変化が零
になるように、一次進み回路の時定数をフイード
バツク制御するようにしたものである。
以下、図面によつて、本発明を詳細に説明す
る。第１図は、本発明実施例の概念的構成図であ
る。第１図において、１は可変時定数の一次進み
回路、２は時間に関する微分回路、３は高ゲイン
の増幅回路である。一次進み回路１には測定信号
ｘ（ｔ）が入力され、これが予測最終値ｘ∞に変
換されて出力される。一次進み回路１の出力信号
ｘ〓は、微分回路２で微分されて増幅回路３に入
力される。増幅回路３はそれを増幅した出力信号
によつて一次進み回路１の時定数を制御する。こ
のような制御ループの一巡の伝達関数の極性は負
になるように定められ、これによつて制御ループ
は自己平衡性を持つものとされる。
る。第１図は、本発明実施例の概念的構成図であ
る。第１図において、１は可変時定数の一次進み
回路、２は時間に関する微分回路、３は高ゲイン
の増幅回路である。一次進み回路１には測定信号
ｘ（ｔ）が入力され、これが予測最終値ｘ∞に変
換されて出力される。一次進み回路１の出力信号
ｘ〓は、微分回路２で微分されて増幅回路３に入
力される。増幅回路３はそれを増幅した出力信号
によつて一次進み回路１の時定数を制御する。こ
のような制御ループの一巡の伝達関数の極性は負
になるように定められ、これによつて制御ループ
は自己平衡性を持つものとされる。
一次遅れ時定数Ｔをもつて変化する測定信号ｘ
（ｔ）は、次式によつて表わすことができる。
（ｔ）は、次式によつて表わすことができる。
ｘ（ｔ）＝ｘOｅ〓〓〓〓＋ｘ∞（１−ｅ〓〓〓
〓） (1) ただし、ｘOはｔ＝０のときの初期値、ｘ∞は
ｔ＝∞のときの最終値である。(1)式の関係を図示
すれば、第２図のようになり、初期値ｘOと最終
値ｘ∞との大小関係によつて、曲線ａまたはｂの
どちらかになる。
〓） (1) ただし、ｘOはｔ＝０のときの初期値、ｘ∞は
ｔ＝∞のときの最終値である。(1)式の関係を図示
すれば、第２図のようになり、初期値ｘOと最終
値ｘ∞との大小関係によつて、曲線ａまたはｂの
どちらかになる。
一次進み回路１の伝達関数は次式で与えられる
から、 Ｇ（Ｓ）＝１＋STc (2) 一次進み回路１に測定信号ｘ（ｔ）を入力したと
きの出力信号ｘ∞は、次のようになる。
から、 Ｇ（Ｓ）＝１＋STc (2) 一次進み回路１に測定信号ｘ（ｔ）を入力したと
きの出力信号ｘ∞は、次のようになる。
ｘ∞＝ｘ（ｔ）（１＋STc）
＝（Ｔｃ／Ｔ−１）（ｘ∞−ｘO）ｅ〓〓〓〓＋ｘ∞(
3) ここで、もし、Tc＝Ｔとすることができれ
ば、右辺の第１項が零となるから、(3)式は時間に
よつて変化しないものとなり、かつ、ｘ∞＝ｘ∞
となつて最終値に等しい予測値が得られる。
3) ここで、もし、Tc＝Ｔとすることができれ
ば、右辺の第１項が零となるから、(3)式は時間に
よつて変化しないものとなり、かつ、ｘ∞＝ｘ∞
となつて最終値に等しい予測値が得られる。
このことから逆に、一次進み回路１の時定数
Tcを制御することにより、一次進み回路１の出
力信号を時間によつて変化しないものにすれば、
実際の最終値に一致した予測最終値が得られるこ
とになる。
Tcを制御することにより、一次進み回路１の出
力信号を時間によつて変化しないものにすれば、
実際の最終値に一致した予測最終値が得られるこ
とになる。
第１図の回路において、制御ループが平衡状態
にあるとき、増幅回路３の入力信号は、最小値に
なつている。増幅回路３のゲインは十分高いの
で、その入力信号は事実上零とみなすことができ
る。増幅回路３の入力信号は、微分回路２の出力
信号であるから、これが零であるということは、
微分前の信号すなわち一次進み回路１の出力信号
が、時間によつて変化しないものであることを示
している。
にあるとき、増幅回路３の入力信号は、最小値に
なつている。増幅回路３のゲインは十分高いの
で、その入力信号は事実上零とみなすことができ
る。増幅回路３の入力信号は、微分回路２の出力
信号であるから、これが零であるということは、
微分前の信号すなわち一次進み回路１の出力信号
が、時間によつて変化しないものであることを示
している。
したがつて、平衡状態における一次進み回路１
の出力信号ｘ∞は、前記の理由により、測定信号
ｘ（ｔ）の最終値ｘ∞に一致したものとなる。す
なわち最終値ｘ∞の予測値が得られたことにな
る。
の出力信号ｘ∞は、前記の理由により、測定信号
ｘ（ｔ）の最終値ｘ∞に一致したものとなる。す
なわち最終値ｘ∞の予測値が得られたことにな
る。
このような最終値予測回路の具体例を、第３図
に示す。第３図において、一次進み回路１は、演
算増幅器Ａ１に、電界効果トランジスタＱによる
可変抵抗とコンデンサＣとからなる一次遅れの負
帰還回路を組合わせたものとなつており、また、
微分回路２と増幅回路３も、それぞれ演算増幅器
Ａ２，Ａ３に適宜の抵抗およびコンデンサの回路
を組合わせたものとなつている。電界効果トラン
ジスタＱは、そのゲートに与えられる増幅回路３
の出力信号によつて等価抵抗が制御され、可変抵
抗器として機能し、それによつて可変の時定数を
与える。
に示す。第３図において、一次進み回路１は、演
算増幅器Ａ１に、電界効果トランジスタＱによる
可変抵抗とコンデンサＣとからなる一次遅れの負
帰還回路を組合わせたものとなつており、また、
微分回路２と増幅回路３も、それぞれ演算増幅器
Ａ２，Ａ３に適宜の抵抗およびコンデンサの回路
を組合わせたものとなつている。電界効果トラン
ジスタＱは、そのゲートに与えられる増幅回路３
の出力信号によつて等価抵抗が制御され、可変抵
抗器として機能し、それによつて可変の時定数を
与える。
測定信号ｘ（ｔ）は、第２図に示すように、増
加するものか、減少するものかによつて初期値ｘ
Oと最終値ｘ∞の大小関係が逆になる。このため
微分回路２の出力信号は、測定信号ｘ（ｔ）の変
化方向によつて極性が異なるが、それにかかわら
ず制御ループの自己平衡性を維持するためには、
閉ループの伝達関数の極性を切換える必要があ
る。
加するものか、減少するものかによつて初期値ｘ
Oと最終値ｘ∞の大小関係が逆になる。このため
微分回路２の出力信号は、測定信号ｘ（ｔ）の変
化方向によつて極性が異なるが、それにかかわら
ず制御ループの自己平衡性を維持するためには、
閉ループの伝達関数の極性を切換える必要があ
る。
そのような手段を備えた実施例を第４図に示
す。第４図において、第１図と同様の部分は同じ
記号で表わすが、その他に、増幅信号の出力経路
を２つに分岐して、一方の経路に極性反転回路４
を挿入し、スイツチ５によつて経路の切換えを行
うようにしたものである。スイツチ５の切換え
は、比較器８により、測定信号の時間微分値の極
性すなわち測定信号の変化方向に基づいて行わ
れ、変化方向が正の場合はスイツチ５を接点１側
に投入し、変化方向が負の場合には接点２側に投
入する。
す。第４図において、第１図と同様の部分は同じ
記号で表わすが、その他に、増幅信号の出力経路
を２つに分岐して、一方の経路に極性反転回路４
を挿入し、スイツチ５によつて経路の切換えを行
うようにしたものである。スイツチ５の切換え
は、比較器８により、測定信号の時間微分値の極
性すなわち測定信号の変化方向に基づいて行わ
れ、変化方向が正の場合はスイツチ５を接点１側
に投入し、変化方向が負の場合には接点２側に投
入する。
このような最終値予測回路の応用例としての測
定値処理回路を第５図に示す。第５図において、
測定信号の入力経路は２つに分岐され、その一方
の最終値予測回路１０が挿入され、最終値予測回
路１０を経た信号と経ない信号のどちらかが、ス
イツチ１１の切換えによつて選択出力されるよう
になつている。スイツチ１１の切換えは、最終値
予測回路１０を経た信号と経ない信号との差を、
比較器１２によつて基準値Ｖ〓と比較することに
よつて行われ、差の値が基準値Ｖ〓より大きいと
き、スイツチ１１を２側に投入して予測最終値を
選らばせ、差の値が基準値Ｖ〓より小さいとき、
スイツチ１１を１側に投入して測定値そのものを
選択させる。基準値Ｖ〓は小さな値とされ、これ
によつて、測定値の現在値が最終値からかけはな
れているときは、予測最終値を出力し、測定値の
現在値が最終値に一致または近い値になつたとき
は、測定値そのものを出力するようになつてい
る。
定値処理回路を第５図に示す。第５図において、
測定信号の入力経路は２つに分岐され、その一方
の最終値予測回路１０が挿入され、最終値予測回
路１０を経た信号と経ない信号のどちらかが、ス
イツチ１１の切換えによつて選択出力されるよう
になつている。スイツチ１１の切換えは、最終値
予測回路１０を経た信号と経ない信号との差を、
比較器１２によつて基準値Ｖ〓と比較することに
よつて行われ、差の値が基準値Ｖ〓より大きいと
き、スイツチ１１を２側に投入して予測最終値を
選らばせ、差の値が基準値Ｖ〓より小さいとき、
スイツチ１１を１側に投入して測定値そのものを
選択させる。基準値Ｖ〓は小さな値とされ、これ
によつて、測定値の現在値が最終値からかけはな
れているときは、予測最終値を出力し、測定値の
現在値が最終値に一致または近い値になつたとき
は、測定値そのものを出力するようになつてい
る。
以上のように、本発明は、時定数が可変な一次
進み回路の出力信号に基づいて、この出力信号の
時間的変化が零になるように、一次進み回路の時
定数をフイードバツク制御するようにした。
進み回路の出力信号に基づいて、この出力信号の
時間的変化が零になるように、一次進み回路の時
定数をフイードバツク制御するようにした。
このため、本発明によれば、一次遅れ時定数が
変動する測定信号について適用できる最終値予測
回路が得られる。
変動する測定信号について適用できる最終値予測
回路が得られる。
第１図は、本発明実施例の概念的構成図、第２
図は、測定信号の時間的変化を示すグラフ、第３
図は、本発明の具体例の電気的接続図、第４図
は、本発明の他の実施例の概念的構成図、第５図
は、本発明の応用例の概念的構成図である。 １……一次進み回路、２……微分回路、３……
増幅回路、４……スイツチ、５……比較器。
図は、測定信号の時間的変化を示すグラフ、第３
図は、本発明の具体例の電気的接続図、第４図
は、本発明の他の実施例の概念的構成図、第５図
は、本発明の応用例の概念的構成図である。 １……一次進み回路、２……微分回路、３……
増幅回路、４……スイツチ、５……比較器。
Claims (1)
- １ 時定数が可変な一次進み回路と、この一次進
み回路の出力信号に基づいてこの出力信号の時間
的変化が零になるように一次進み回路の時定数を
制御するフイードバツク制御回路とを具備する最
終値予測回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10532281A JPS588302A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 最終値予測回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10532281A JPS588302A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 最終値予測回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588302A JPS588302A (ja) | 1983-01-18 |
| JPS6236561B2 true JPS6236561B2 (ja) | 1987-08-07 |
Family
ID=14404472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10532281A Granted JPS588302A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 最終値予測回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588302A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0173956U (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | ||
| US11785832B2 (en) | 2018-07-24 | 2023-10-10 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Display device and method for manufacturing the same |
-
1981
- 1981-07-06 JP JP10532281A patent/JPS588302A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0173956U (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | ||
| US11785832B2 (en) | 2018-07-24 | 2023-10-10 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Display device and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS588302A (ja) | 1983-01-18 |
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