JP2551166B2 - Process control equipment - Google Patents

Process control equipment

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JP2551166B2
JP2551166B2 JP1238222A JP23822289A JP2551166B2 JP 2551166 B2 JP2551166 B2 JP 2551166B2 JP 1238222 A JP1238222 A JP 1238222A JP 23822289 A JP23822289 A JP 23822289A JP 2551166 B2 JP2551166 B2 JP 2551166B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明はプロセスを制御するプロセス制御装置に関
し、特に制御定数を最適値に自動調整する機能を有する
プロセス制御装置に関するものである。
The present invention relates to a process control device for controlling a process, and more particularly to a process control device having a function of automatically adjusting a control constant to an optimum value.

<従来技術> 制御対象であるプロセスを最適条件で制御するために
は、このプロセスの動特性を求め、操作量演算の為の制
御定数を逐次求めなければならない。この様なプロセス
制御装置として、開ループ型、限界感度型、応答波形
型、適応制御型のプロセス制御装置が知られている。
<Prior Art> In order to control a process to be controlled under optimum conditions, it is necessary to obtain dynamic characteristics of this process and successively obtain control constants for calculating a manipulated variable. As such a process control device, open loop type, limit sensitivity type, response waveform type, and adaptive control type process control devices are known.

第12図に開ループ型のプロセス制御装置の構成を示
す。通常の制御ではスイッチ1は制御演算部2側にされ
る。設定量とプロセス量は偏差演算部3に入力されてそ
れらの偏差がとられ、制御演算部2でPID演算などによ
って操作量が演算され、プロセス4に出力される。定期
的または偏差が大きくなるとスイッチ1は同定用信号発
生部5側にされ、ステップ信号またはパルス信号がプロ
セス4に印加される。このときのプロセス4の応答から
Ziegler−Nichols法などによって制御定数を演算し、制
御演算部2に設定するようにする。
Figure 12 shows the configuration of the open-loop type process controller. In normal control, the switch 1 is set to the control calculation unit 2 side. The set amount and the process amount are input to the deviation calculation unit 3 to take their deviations, and the control calculation unit 2 calculates the manipulated variable by PID calculation or the like and outputs it to the process 4. Periodically or when the deviation becomes large, the switch 1 is moved to the identification signal generator 5 side, and a step signal or a pulse signal is applied to the process 4. From the response of process 4 at this time
A control constant is calculated by the Ziegler-Nichols method or the like and set in the control calculation unit 2.

第13図に限界感度型のプロセス制御装置の構成を示
す。制御演算部2の出力及びリミットサイクル発生部6
の出力は加算部7で加算され、プロセス4に操作量とし
て出力される。リミットサイクル発生部6は定期的にプ
ロセス4に入力する操作量を最大値と最小値に変動さ
せ、その時の限界周期及び限界感度からZiegler−Nicho
ls法などによって制御定数を演算し、制御演算部2に設
定するようにする。
Fig. 13 shows the configuration of a process control device of the limit sensitivity type. Output of control calculation unit 2 and limit cycle generation unit 6
Are added by the adder unit 7 and output to the process 4 as a manipulated variable. The limit cycle generator 6 periodically fluctuates the operation amount input to the process 4 to the maximum value and the minimum value, and from the limit cycle and the limit sensitivity at that time, the Ziegler-Nicho
A control constant is calculated by the ls method or the like and set in the control calculation unit 2.

第14図は応答波形図のプロセス制御装置の構成であ
り、設定量及び偏差が応答波形ルール8に入力される。
応答波形ルール8はFuzzy Ruleなどによるチューニング
ルールから構成されており、プロセス量のオーバーシュ
ート、減衰比及び周期などにこのルールを適用して制御
定数を求め、制御演算部2に設定するようにする。
FIG. 14 shows the configuration of the process controller of the response waveform diagram, in which the set amount and the deviation are input to the response waveform rule 8.
The response waveform rule 8 is composed of a tuning rule such as a fuzzy rule. The rule is applied to the overshoot of the process amount, the damping ratio, the period, etc. to obtain the control constant, which is set in the control calculation unit 2. .

第15図に適応制御型のプロセス制御装置の構成を示
す。制御演算部2の出力と同定用信号発生部9の出力は
加算部10で加算され、プロセス4に入力される。また、
プロセス量及び加算部10の出力は動特性同定部11に入力
され、制御定数が推定されて制御演算部2に出力され
る。すなわち、同定用信号発生部9で微少な外乱を発生
させ、その時のプロセス量の動特性から制御定数を求め
て制御演算部2に設定するようにする。
Figure 15 shows the configuration of an adaptive control type process controller. The output of the control calculator 2 and the output of the identification signal generator 9 are added by the adder 10 and input to the process 4. Also,
The output of the process amount and addition unit 10 is input to the dynamic characteristic identification unit 11, the control constant is estimated, and the result is output to the control calculation unit 2. That is, a slight disturbance is generated in the identification signal generator 9, and a control constant is obtained from the dynamic characteristic of the process amount at that time and set in the control calculator 2.

<発明が解決すべき課題> しかしながら、この様なプロセス制御装置には以下に
示すような課題があった。開ループ型及び適応制御型で
はプロセスに同定用信号を与えなければならず、また限
界感度型では持続振動を発生させなければならない。す
なわち、プロセスに外乱を与えなければならないため
に、操業運転中に制御定数を求めようとすると制約が発
生する。また、応答波形型は制御定数が収束するために
は数回の波形観測が必要であり、ある程度の時間を要す
る。
<Problems to be Solved by the Invention> However, such a process control device has the following problems. In the open loop type and the adaptive control type, an identification signal must be given to the process, and in the limit sensitivity type, a continuous oscillation must be generated. That is, since a disturbance must be given to the process, there are restrictions when trying to obtain the control constant during the operation. The response waveform type requires several times of waveform observation in order for the control constants to converge, which requires a certain amount of time.

従って、いずれの制御装置も自由に制御定数を再設定
することが出来なかった。
Therefore, none of the control devices could freely reset the control constant.

<発明の目的> この発明の目的は、短時間で、かつプロセスに外乱を
与えることなく制御定数を再設定することが出来るプロ
セス制御装置を提供することにある。
<Object of the Invention> An object of the present invention is to provide a process control device capable of resetting a control constant in a short time and without giving a disturbance to the process.

<課題を解決する為の手段> 前記課題を解決するために本発明では、プロセスに出
力する操作量とプロセス量を所定の時間データ収集部で
収集し、この収集したプロセス量と整合するようにモデ
リング部でプロセスモデルの内部パラメータを調整し、
かつこのプロセスモデルの確かさを推定確度演算部で演
算して、前記操作量またはプロセス量が所定の値以上変
動したときに前記モデリング部を起動し、このモデリン
グ部及び前記推定確度演算部の出力から制御演算部の制
御定数を求めるようにしたものである。
<Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, according to the present invention, an operation amount and a process amount to be output to a process are collected by a data collection unit for a predetermined time so that the collected operation amount and the collected process amount are matched. Adjust the internal parameters of the process model in the modeling section,
And the accuracy of this process model is calculated by the estimated accuracy calculation unit, and the modeling unit is activated when the manipulated variable or process amount fluctuates by a predetermined value or more, and the outputs of this modeling unit and the estimated accuracy calculation unit. The control constant of the control calculation unit is obtained from

また、プロセスモデルの出力とプロセス量からプロセ
スモデルのゲイン定数を定めるようにしたものである。
Further, the gain constant of the process model is determined from the output of the process model and the process amount.

また、探索としてシンプレツクス法を用い、初期多角
形の辺の成分の長さを前記データ収集部が収集するサン
プリング周期より長くし、また1回目の収束の後、さら
にその点でシンプレックスを作り直すようにしたもので
ある。
Further, the simplex method is used for the search, the length of the side component of the initial polygon is made longer than the sampling period collected by the data collection unit, and after the first convergence, the simplex is recreated at that point. It is the one.

さらに、制御の最初でプロセスにステップ状の操作量
を印加し、その時のプロセス量の応答からサンプリング
周期及び制御定数の初期値を求めるようにしたものであ
る。
Further, a stepwise operation amount is applied to the process at the beginning of control, and the sampling period and the initial values of the control constants are obtained from the response of the process amount at that time.

<作用> 外乱を与えることなく、かつ短時間で制御定数を求め
ることが出来る。
<Operation> The control constant can be obtained in a short time without giving disturbance.

<実施例> 第1図に本発明に係るプロセス制御装置の一実施例を
示す。第1図において、20は制御演算部であり、目標値
である設定量及びプロセス21の出力であるプロセス量が
入力され、これらの偏差に比例積分微分演算を施して操
作量を演算する。21は制御対象であるプロセスであり、
制御演算部20の出力である操作量が入力され、またプロ
セス量を出力する。22はデータ収集部であり、操作量及
びプロセス量が入力され、一定期間これらのデータを時
系列データとして保持する。23はモデリング部であり、
その内部に前処理部231、プロセスモデル232、内部パラ
メータ調整部233及び比較部234が含まれている。データ
収集部22の出力は前処理部231でフィルタリングなどの
前処理がなされ、操作量はプロセスモデル232に、プロ
セス量は比較部234に入力される。プロセスモデル232は
プロセス21をシミュレートしたものである。プロセスモ
デル232の出力は比較部234に入力され、別に入力された
プロセス量と比較される。この比較結果は内部パラメー
タ調整部233に入力される。内部パラメータ調整部233は
プロセス21の出力とプロセスモデル232の出力が整合す
るようにプロセスモデル232の内部パラメータを調整す
る。24は推定確度演算部であり、モデリング部23の出力
が入力されて、プロセスモデル232の確かさを演算す
る。25は制御定数演算部であり、内部パラメータ調整部
233及び推定確度演算部24の出力が入力され、これらの
出力から制御定数を演算して制御演算部20に出力する。
制御演算部20はこの新たな制御定数に基づいて操作量を
演算する。26は計算指令部であり、プロセス量及び操作
量が入力され、これらが所定の値以上変化したときにス
イッチ27〜30を操作することにより、計算指令をモデリ
ング部23に出力して、モデリング部23の動作を起動す
る。
<Embodiment> FIG. 1 shows an embodiment of the process control apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a control calculation unit, which inputs a set amount which is a target value and a process amount which is an output of the process 21, and performs a proportional integral differential calculation on these deviations to calculate a manipulated variable. 21 is a process to be controlled,
The operation amount, which is the output of the control calculation unit 20, is input, and the process amount is output. A data collection unit 22 receives an operation amount and a process amount, and holds these data as time series data for a certain period. 23 is a modeling section,
A preprocessing unit 231, a process model 232, an internal parameter adjusting unit 233, and a comparing unit 234 are included therein. The output of the data collection unit 22 is subjected to preprocessing such as filtering by the preprocessing unit 231, the operation amount is input to the process model 232, and the process amount is input to the comparison unit 234. The process model 232 is a simulation of the process 21. The output of the process model 232 is input to the comparison unit 234 and compared with the separately input process amount. The comparison result is input to the internal parameter adjusting unit 233. The internal parameter adjusting unit 233 adjusts the internal parameters of the process model 232 so that the output of the process 21 and the output of the process model 232 match. An estimated accuracy calculation unit 24 receives the output of the modeling unit 23 and calculates the certainty of the process model 232. 25 is a control constant calculator, which is an internal parameter adjuster.
The outputs of 233 and the estimation accuracy calculation unit 24 are input, and the control constants are calculated from these outputs and output to the control calculation unit 20.
The control calculator 20 calculates the manipulated variable based on this new control constant. Reference numeral 26 is a calculation command unit, which inputs a process amount and an operation amount, and when these change by a predetermined value or more, operates switches 27 to 30 to output a calculation command to the modeling unit 23 and Starts action 23.

次に、この実施例の動作を第2図フローチャートに基
づいて説明する。なお、この動作とは無関係に、データ
収集部22は操作量及びプロセス量を一定周期毎に時系列
データとして収集している。第2図において、一定周期
毎に計算指令部26はプロセス量(PV)及び操作量(MV)
を読み込み、それらの変動があらかじめ定められた値よ
り大きいかを判断する。変動が小さいと、計算指令を発
することなく終了する。この判断は、例えば第3図のよ
うにプロセス量及び操作量の定常状態からの偏差を積分
することによりその面積(斜線部)を演算して行う。変
動が大きいと、モデリング部23はデータ収集部22で収集
されたプロセス量と操作量の時系列データ{PV}、{M
V}を読み込み、前処理部231でフィルタリングを行っ
て、定常分及び雑音などを除去する。このフィルタリン
グは、プロセス量の時系列データをPVF、定常分をPV0
すると、例えば下記の演算により行う。
Next, the operation of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. Note that, regardless of this operation, the data collection unit 22 collects the operation amount and the process amount as time series data at regular intervals. In FIG. 2, the calculation command unit 26 calculates the process amount (PV) and the operation amount (MV) at regular intervals.
, And determine if their variations are greater than a predetermined value. If the fluctuation is small, the process ends without issuing a calculation command. This judgment is performed by calculating the area (hatched portion) by integrating the deviations of the process amount and the manipulated variable from the steady state as shown in FIG. 3, for example. When the fluctuation is large, the modeling unit 23 causes the process amount and operation amount time series data {PV}, {M} collected by the data collecting unit 22 to be collected.
V} is read and the preprocessing unit 231 performs filtering to remove stationary components and noise. This filtering is performed, for example, by the following calculation, where PV F is the time series data of the process amount and PV 0 is the stationary component.

PVF=(1−α)・PVF+α・(PV−PV0) α:フィルタ定数 フィルタリングされたプロセス量及び操作量の時系列
データPVF、MVFはプロセスモデル232に入力され、モデ
ル出力の演算がなされる。この演算はプロセスモデルに
よって異なるが、n回目のモデル出力をOnとすると、例
えば On=β・On-1 +(1−β)・KM・MVF(n−LM) ……(1) KM:プロセスモデルのゲイン LM:プロセスモデルの無駄時間 βM:プロセスモデルの一次遅れ係数 MVF(n−LM):LM時刻前のMVFの値の演算によって行わ
れる。この演算はあらかじめ規定された最大繰り返し回
数に達するか、またはプロセスモデル232の出力Onがプ
ロセス量の時系列データPVFに十分近付くまで行われ
る。繰り返し回数が最大繰り返し回数に達せず、かつ第
4図に示すようにプロセスモデル232の出力Onとプロセ
ス量の時系列データPVFとの差が小さくないと、この差
が小さくなるように(すなわち第4図の矢印の方向に移
動するように)プロセスモデル232のゲインKM、無駄時
間LM、一次遅れ係数βを調整して、再度プロセスモデ
ル232を起動する。最大繰り返し回数に達するか、プロ
セスモデル232の出力Onとプロセス量の時系列データPVF
の差が十分小さくなると、推定確度演算部24により、プ
ロセスモデル232の確度Kを演算する。この確度Kは例
えば下式(2)または(3)式により求められる。
PV F = (1-α) · PV F + α · (PV-PV 0 ) α: Filter constant Time series data PV F and MV F of filtered process amount and manipulated variable are input to process model 232 and model output Is calculated. This operation is different by the process model, the model outputs the n-th and O n, for example, O n = β M · O n -1 + (1-β M) · K M · MV F (n-L M) (1) K M : gain of process model L M : dead time of process model β M : first-order lag coefficient of process model MV F (n−L M ): by calculation of the value of MV F before L M time Done. This operation is reached or the maximum number of iterations is predefined, or output O n of process model 232 is performed until close enough to the time series data PV F process variable. Number of repetitions does not reach the maximum number of iterations, and the difference between the time series data PV F output O n and process of the process model 232 as shown in FIG. 4 is not smaller, so that this difference becomes small ( That is, the gain K M , dead time L M , and first-order lag coefficient β M of the process model 232 are adjusted so that the process model 232 is activated again so that the process model 232 moves in the direction of the arrow in FIG. The maximum number of iterations has been reached, or the process model 232 output O n and process amount time series data PV F
When the difference between the two is sufficiently small, the estimated accuracy calculator 24 calculates the accuracy K of the process model 232. This accuracy K is obtained by the following equation (2) or equation (3), for example.

K=1−[Σ{PVF(i)−O(i)}2/ΣPV
F(i)] ……(2) K=Σ{PVF(i)}2/Σ{O(i)} ……(3) 但し、PVF(i)、O(i)はそれぞれ時点iにおけ
るプロセス量の時系列データ及びプロセスモデル232の
出力である。この推定確度があらかじめ定められた値よ
り高いと、制御定数演算部25は求められた一次遅れモデ
ルのプロセスモデル232から、Ziegler−Nichols法によ
り比例、積分、微分定数、すなわち制御定数を演算す
る。制御演算部20はこの新たに求められた制御定数を用
いて、操作量を演算する。なお、プロセスモデルは必ず
しも前記(1)式で示したような1次遅れ系出なくても
よい。また、プロセス21に負荷変動のような測定可能な
外乱がある時は、この外乱をモデル計算に使用してもよ
い。
K = 1- [Σ {PV F (i) -O (i)} 2 / ΣPV
F (i) 2 ] (2) K = Σ {PV F (i)} 2 / Σ {O (i)} 2 (3) where PV F (i) and O (i) are respectively It is the time series data of the process amount at the time point i and the output of the process model 232. If the estimated accuracy is higher than a predetermined value, the control constant calculator 25 calculates the proportional, integral, and differential constants, that is, the control constants from the obtained first-order lag process model 232 by the Ziegler-Nichols method. The control calculator 20 calculates the manipulated variable using the newly obtained control constant. It should be noted that the process model does not necessarily have to be the first-order lag system as shown in the equation (1). Also, if the process 21 has a measurable disturbance, such as a load change, then this disturbance may be used in the model calculation.

第1図の実施例では、プロセスモデル232の内部パラ
メータ、すなわちゲインKM、無駄時間LM、一次遅れ係数
βの全てについてその値を少しずつ変化させて繰り返
し演算を行わなければならず、演算時間が多くかかると
いう課題があった。この課題を解決した実施例を以下に
説明する。この実施例では、ゲインKMをプロセス量とプ
ロセスゲインを1にしたときのプロセスモデルの出力の
積分比から求め、無駄時間LM及び一時遅れ係数βを繰
り返し探索法を用いて求めるようにしたものである。第
5図にこの実施例の構成を示す。但し、データ収集部22
とモデリング部以外の部分は第1図と同じなので、記載
を省略する。第5図において、31はモデリング部であ
り、第1図のモデリング部23と同様の働きを有する。31
1は前処理部であり、第1図の前処理部231と同じ働きを
する。すなわち、データ収集部22に保持されたプロセス
量と操作量データをフィルタリングし、定常分、雑音を
除去する。312はプロセスモデルであり、プロセスモデ
ル232と同様に実際のプロセスを模擬する。このプロセ
スモデル312には前処理部311で前処理された操作量が入
力される。313はゲイン演算部であり、プロセスモデル3
12の出力及びプロセス量が入力され、プロセスモデル31
2のゲインを演算する。314は比較部であり、プロセスモ
デル312の出力及びプロセス量が入力され、これらの値
を比較する。315は内部パラメータ調整部であり、比較
部314の出力及びゲイン演算部313の出力が入力され、プ
ロセスモデル312の内部パラメータを変化させてプロセ
スモデル312の出力とプロセス量の差が十分小さくなる
ようにする。内部パラメータ調整部315の出力は第1図
に示した推定確度演算部24及び制御定数演算部25に入力
され、制御演算部20の制御定数が決定される。計算司令
部26はスイッチ32〜35を制御する。
In the embodiment of FIG. 1, the internal parameters of the process model 232, that is, the gain K M , the dead time L M , and the first-order lag coefficient β M must all be changed little by little and the calculation must be repeated. There is a problem that it takes a lot of calculation time. An example of solving this problem will be described below. In this embodiment, the gain K M is obtained from the integral ratio of the process amount and the output of the process model when the process gain is set to 1, and the dead time L M and the temporary delay coefficient β M are obtained using the iterative search method. It was done. FIG. 5 shows the configuration of this embodiment. However, the data collection unit 22
Since parts other than the modeling part are the same as those in FIG. 1, description thereof will be omitted. In FIG. 5, reference numeral 31 is a modeling unit, which has the same function as the modeling unit 23 in FIG. 31
Reference numeral 1 denotes a pre-processing unit, which has the same function as the pre-processing unit 231 in FIG. That is, the process amount and the operation amount data held in the data collection unit 22 are filtered to remove the stationary noise. Reference numeral 312 denotes a process model, which simulates an actual process like the process model 232. The operation amount preprocessed by the preprocessing unit 311 is input to the process model 312. 313 is a gain calculation unit, which is a process model 3
12 outputs and process quantities are input and process model 31
Calculate the gain of 2. Reference numeral 314 is a comparison unit, which inputs the output of the process model 312 and the process amount and compares these values. Reference numeral 315 denotes an internal parameter adjustment unit, which receives the output of the comparison unit 314 and the output of the gain calculation unit 313 and changes the internal parameters of the process model 312 so that the difference between the output of the process model 312 and the process amount becomes sufficiently small. To The output of the internal parameter adjusting unit 315 is input to the estimation accuracy calculating unit 24 and the control constant calculating unit 25 shown in FIG. 1, and the control constant of the control calculating unit 20 is determined. The calculation command unit 26 controls the switches 32-35.

次に、この実施例の動作を第6図に基づいて説明す
る。まず、第1図に示した計算指令部26が操作量及びプ
ロセス量を定期的に読み込み、それらの変動が大きいと
きのみ、以下の処理を行う。すなわち、前処理部311で
操作量とプロセス量の時系列データ{PV}、{MV}をフ
ィルタリングして定常分、雑音を除去した後、プロセス
モデル312によりプロセスモデルの出力を演算する。こ
の演算では、プロセスゲインKMを1とし、下記(4)式
により行う。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the calculation command unit 26 shown in FIG. 1 periodically reads the operation amount and the process amount, and only when the fluctuations are large, the following processing is performed. That is, the pre-processing unit 311 filters the time series data {PV} and {MV} of the operation amount and the process amount to remove noise for a stationary portion, and then the process model 312 calculates the output of the process model. In this calculation, the process gain K M is set to 1 and is performed by the following equation (4).

On=β・On-1 +(1−β)・MVF(n−LM) ……(4) 但し、各係数の意味は前記(1)式と同じである。次
に、ゲイン演算部313にてプロセスゲインKMを下記
(5)式によって演算する。
O n = β n · O n -1 + (1-β n) · MV F (n-L M) ...... (4) provided that the meaning of each coefficient is the same as above (1). Next, the gain calculation unit 313 calculates the process gain K M according to the following equation (5).

KM=[Σ{O(n)・PVF(n)}/{ΣO(n)
……(5) 但し、O(n)は前記(4)式によって求めた値、す
なわちプロセスゲインKMを1としたときのプロセスモデ
ル312の出力である。この演算はあらかじめ規定された
最大繰り返し回数に達するか、またはプロセスモデル31
2の出力Onとゲイン演算部313で演算したプロセスゲイン
KMの積がプロセス量の時系列データPVFに十分近付くま
で行われる。これらの条件がいずれも満たされないと、
この差が小さくなるようにプロセスモデル312の無駄時
間LM、一次遅れ係数βを調整して、再度プロセスモデ
ル312を起動して前記(4)式により出力を演算し、
(5)式によりプロセスゲインKMを演算する操作を繰り
返す。条件が満たされると、推定確度演算部24により、
プロセスモデル312の確度Kを演算し、この推定確度が
あからじめ定められた値より小さいと、制御定数演算部
25は求められた一次遅れモデルのプロセスモデル312か
ら、Ziegler−Nichols法により比例、積分、微分定数、
すなわち制御定数を演算する。制御演算部20はこの新た
に求められた制御定数を用いて、操作量を演算する。な
お、内部パラメータ調整部315はシンプレックス法を用
いた繰り返し探索法により、無駄時間LM及び一次遅れ係
数βを求めるようにする。また、繰り返しの最初でプ
ロセスゲインKMが必要な場合は、前回のプロセスゲイン
KMの値を用いるようにする。この実施例ではプロセスゲ
インKMは無駄時間LM及び一次遅れ係数βが定まると自
動的に定まるので、繰り返し探索の回数を少なくするこ
とが出来る。
K M = [Σ {O (n) · PV F (n)} / {ΣO (n) 2 }
(5) However, O (n) is the value obtained by the equation (4), that is, the output of the process model 312 when the process gain K M is 1. This operation reaches a predefined maximum number of iterations, or the process model 31
2 output O n and process gain calculated by gain calculation unit 313
It is performed until the product of K M approaches the time series data PV F of the process quantity sufficiently. If none of these conditions are met,
The dead time L M and the first-order delay coefficient β M of the process model 312 are adjusted so that this difference becomes small, the process model 312 is started again, and the output is calculated by the equation (4).
The operation of calculating the process gain K M according to the equation (5) is repeated. When the condition is satisfied, the estimation accuracy calculation unit 24
When the accuracy K of the process model 312 is calculated and the estimated accuracy is smaller than the predetermined value, the control constant calculation unit
From the process model 312 of the first-order lag model obtained, 25 is proportional, integral, differential constant, by the Ziegler-Nichols method,
That is, the control constant is calculated. The control calculator 20 calculates the manipulated variable using the newly obtained control constant. The internal parameter adjusting unit 315 is configured to obtain the dead time L M and the first-order delay coefficient β M by the iterative search method using the simplex method. Also, if the process gain K M is needed at the beginning of the iteration, then the previous process gain
Try to use the value of K M. In this embodiment, the process gain K M is automatically determined when the dead time L M and the first-order delay coefficient β M are determined, so that the number of repeated searches can be reduced.

内部パラメータ調整部がプロセスモデルの内部パラメ
ータを探索する方法として、例えばシンプレックス法を
用いる事が出来る。シンプレックス法はRn上にある幾何
的配置をもったいくつかの点を取り、それらの点で目的
関数の値を比較する事によって探索を行うものであり、
例えば日科技連から出版されている非線形計画法(今野
浩、山下浩著)の284頁〜287頁に記載されている。しか
し、通常のシンプレックス法は入出力データは離散値を
原則としているために目的関数も離散値の空間となり探
索点が部分空間に入り込むと探索が出来ないという課題
があった。また、時定数、無駄時間などのパラメータは
正数でなければならないという制約もあった。第7図に
シンプレック法を用い、かつ前記のような制約を排除し
た探索の手順を示す。なお、この図において、データ収
集部22が収集したプロセスデータをRn上の幾何学的な点
xとし、この点の関数f()を目的関数とする。探索は
目的関数f()の値を比較することによって行う。ま
た、点xの内f()の最大値を与える点をxh、2番目に
大きな値を与える点をxs、最大値を与える点をxl、点x
を頂点とする図形の図心をxmとする。さらに、 鏡映 xr=(1+α)・xm−αxh α>0 拡張 xe=γ・xr+(1−γ)・xm γ>1 収縮 xc=β・xh+(1−β)・xm β∈(0,1) 縮小 全ての頂点をxlの方向へ縮小する。
As a method for the internal parameter adjusting unit to search for internal parameters of the process model, for example, the simplex method can be used. The simplex method is a search by taking several points with a geometrical arrangement on R n and comparing the values of the objective function at those points.
For example, it is described on pages 284 to 287 of the nonlinear programming method (written by Hiro Konno and Hiroshi Yamashita) published by Nikkan Giren. However, the normal simplex method has a problem that since the input and output data are basically discrete values, the objective function also becomes a space of discrete values and the search cannot be performed when the search point enters the subspace. There was also a constraint that parameters such as time constant and dead time must be positive numbers. FIG. 7 shows a search procedure using the simplex method and excluding the above constraints. In this figure, the process data collected by the data collecting unit 22 is a geometric point x on R n , and the function f () at this point is the objective function. The search is performed by comparing the values of the objective function f (). Also, of the points x, the point that gives the maximum value of f () is x h , the point that gives the second largest value is x s , the point that gives the maximum value is x l , and the point x
Let x m be the centroid of the figure with the vertex at. Furthermore, the reflection x r = (1 + α) · x m −α x h α> 0 expansion x e = γ · x r + (1-γ) · x m γ> 1 contraction x c = β · x h + (1 −β) ・ x m β ∈ (0,1) reduction Reduces all vertices in the direction of x l .

を定義する。第7図において、初期化を行った後に最初
のシンプレックスすなわちRn上の(n+1)個のアフィ
ン独立な凸包を生成する。次に、前述したxh、xs、xl
xmを決定する。そして、収束するかを判定する。収束の
判定は、 が満足されることで行う。但し、 である。収束条件が満たされると、1回目の収束であれ
ばその点で最初のシンプレックスを生成して、xh、xs
xl、xmの決定の所から繰り返す。2回目以上の収束であ
れば終了する。収束しないときは、xr、f(xr)を求
め、 f(xr)≦f(xs) が満たされるかを判断する。満たされないと、 f(xr)<f(xh) であるかを判断し、これが満たされているとxhをxr置き
換え、満たされないとそのままでxc及びf(xc)を求め
て、 f(xc)<f(xh) を判断する。この式が満たされているとxhをxcで置き換
え、満たされていないとxiを(xi+xl)/2で置き換え
て、xh、xs、xl、xmの決定の所に戻る。一方、 f(xr)≦f(xs) が満たされていると、 f(xr)≧f(xl) が満たされているかを判断し、満たされていないとxe
f(xe)を求めて、 f(xe)<f(xl) を満足するかを判断し、満足すればxhをxeで置き換え、
満足しないとき及びf(xr)≧f(xl)が満たされてい
るときはxhをxrで置き換えてxh、xs、xl、xmの決定の所
に戻る。この実施例では通常のシンプレックス法に対し
て、1回目の収束のときにその点でシンプレックスの生
成して再度シンプレックス法を適用することにより、部
分空間に入り込むことを防ぎ、かつ負のパラメータをも
適用できるようにしたものである。なお、この実施例で
は初期多角形の辺の成分の長さをサンプリング周期より
長くし、かつ最低1回初期多角形を作り直すようにした
が、どちらか一方のみを行うようにしてもよい。
Is defined. In FIG. 7, after initialization, the first simplex, that is, (n + 1) affine-independent convex hulls on R n are generated. Then, the above-mentioned x h , x s , x l ,
Determine x m . Then, it is determined whether to converge. The judgment of convergence is Will be satisfied. However, Is. When the convergence condition is satisfied, if it is the first convergence, the first simplex is generated at that point, and x h , x s ,
Repeat from the decision of x l , x m . If it converges for the second time or more, it ends. When it does not converge, x r and f (x r ) are obtained, and it is determined whether or not f (x r ) ≦ f (x s ) is satisfied. If it is not satisfied, it is determined whether f (x r ) <f (x h ). If it is satisfied, x h is replaced by x r , and if not satisfied, x c and f (x c ) are obtained as they are. Then, f (x c ) <f (x h ) is determined. If this expression is satisfied, replace x h with x c , if not, replace x i with (x i + x l ) / 2 to determine x h , x s , x l , x m Return to the place. On the other hand, if f (x r ) ≦ f (x s ) is satisfied, it is determined whether f (x r ) ≧ f (x l ) is satisfied, and if not, x e ,
Obtain f (x e ), determine whether f (x e ) <f (x l ) is satisfied, and if so, replace x h with x e ,
When not satisfied and when f (x r ) ≧ f (x l ) is satisfied, x h is replaced with x r and the process returns to the determination of x h , x s , x l , and x m . In this embodiment, in comparison with the normal simplex method, a simplex is generated at that point at the time of the first convergence, and the simplex method is applied again, so that it is possible to prevent the subspace from entering and also to obtain a negative parameter. It is made to be applicable. In this embodiment, the length of the side component of the initial polygon is set longer than the sampling period, and the initial polygon is recreated at least once. However, only one of them may be performed.

第8図にさらに他の実施例を示す。第1図の実施例で
は制御動作に先立って比例・積分・微分係数の初期値及
びサンプリング周期を設定しなければならない。この設
定が適当でないと制御定数の自動調整がうまく出来ず、
制御特性が悪化する。この実施例ではこの様な事態を避
けるために、制御定数及びサンプリング周期を前もって
チューニングするようにしたものである。なお、第1図
と同じ要素には同一符号を付し、接滅を省略する。第8
図において、40はステップ入力印加手段であり、プロセ
ス21にステップ状の操作量を印加する。この操作量の入
力により、プロセス量は第9図に示すように徐々に増加
する。41は第1の監視手段であり、プロセス21の出力で
あるプロセス量を監視し、ステップ入力印加手段40によ
ってステップ状の操作量が印加された後、プロセス量が
第1の所定値例えばフルスケールの1%になるまでの時
間幅t1すなわち第1の時間幅を測定する。42はサンプル
周期計算手段であり、第1の監視手段41によって測定さ
れた第1の時間幅が入力され、この値からデータ収集部
22がサンプリングする周期を計算する。43は第2の監視
手段であり、プロセス21の出力であるプロセス量を監視
し、ステップ入力印加手段40によってステップ状の操作
量が印加された後、プロセス量が前記第1の所定値より
大きい第2の所定値例えばフルスケールの2%になるま
での時間幅t2すなわち第2の時間幅を測定する。44はサ
ンプル周期修正手段であり、第2の監視手段43が測定し
た第2の時間幅が入力され、サンプル周期計算手段42が
計算したサンプル周期を修正する。45はサンプラを構成
するスイッチであり、最初はサンプル周期計算手段42が
計算した周期毎に、後にはサンプル周期修正手段44によ
って修正された周期毎にオンにされ、プロセス量データ
がデータ収集部22により収集される。この収集されたデ
ータはモデリング部23に入力され、第1図で説明したよ
うにプロセスモデルの出力が収集されたプロセス量と一
致するようにその内部パラメータを調整して、この内部
パラメータにより制御定数が演算される。
FIG. 8 shows still another embodiment. In the embodiment shown in FIG. 1, the initial values of the proportional, integral and differential coefficients and the sampling period must be set prior to the control operation. If this setting is not appropriate, automatic adjustment of control constants will not work well,
The control characteristics deteriorate. In this embodiment, in order to avoid such a situation, the control constant and the sampling period are tuned in advance. Note that the same elements as those in FIG. 8th
In the figure, reference numeral 40 denotes a step input applying means, which applies a stepwise operation amount to the process 21. By inputting this operation amount, the process amount gradually increases as shown in FIG. Reference numeral 41 denotes a first monitoring means, which monitors the process amount that is the output of the process 21, and after the step-like operation amount is applied by the step input applying device 40, the process amount is a first predetermined value, for example, full scale. The time width t 1 to reach 1% of, that is, the first time width is measured. Reference numeral 42 denotes a sample period calculation means, to which the first time width measured by the first monitoring means 41 is input, and from this value, the data collection unit
Calculate the sampling period for 22. Reference numeral 43 denotes a second monitoring means, which monitors the process amount which is the output of the process 21, and after the step-like operation amount is applied by the step input applying device 40, the process amount is larger than the first predetermined value. The time width t 2 until the second predetermined value, for example, 2% of full scale, that is, the second time width, is measured. Reference numeral 44 denotes a sample cycle correction means, which receives the second time width measured by the second monitoring means 43 and corrects the sample cycle calculated by the sample cycle calculation means 42. A switch 45 constitutes a sampler, which is first turned on for each cycle calculated by the sample cycle calculation means 42 and later for each cycle corrected by the sample cycle correction means 44, and the process amount data is collected by the data collection unit 22. Collected by. This collected data is input to the modeling unit 23, and its internal parameters are adjusted so that the output of the process model matches the collected process amount as described with reference to FIG. Is calculated.

次に、この実施例の動作を第10図フローチャートに基
づいて説明する。この動作は制御の初期において一定周
期毎に実行される。最初に初期スタートであるかが判断
され、初期スタートであるとプロセス21にステップ状の
操作量を印加する。最初のステップでないときは、プロ
セス量を監視して、次の3つのステップのいずれかに該
当するかを判断する。いずれのステップにも該当しない
と、何もしないで終了する。
Next, the operation of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. This operation is executed at regular intervals in the initial period of control. First, it is determined whether it is an initial start, and if it is an initial start, a stepwise operation amount is applied to the process 21. If it is not the first step, the process amount is monitored to determine which of the following three steps is applicable. If none of the steps apply, the process ends without doing anything.

プロセス量PVがフルスケールの1%を越えたとき。When the process amount PV exceeds 1% of full scale.

プロセス量PVがフルスケールの2%を越えたとき。When the process amount PV exceeds 2% of full scale.

プロセス量PVが一定値に整定するか、サンプル周期修
正手段44で求めたサンプル周期の整数倍になったとき。
When the process amount PV is settled to a constant value or becomes an integral multiple of the sample period obtained by the sample period correction means 44.

ステップに該当すると、プロセスにステップ状の操
作量を印加してからの経過時間t1すなわち第1の時間幅
を計測し、この時間の整数分の1をサンプル時間tsとす
る。例えば、 ts=t1/4 とする。ステップに該当すると、プロセスにステップ
状の操作量を印加してからの経過時間t2すなわち第2の
時間幅を計測し、この時間幅t2がステップ1で求めた時
間t1の2倍より大きいか否かを判断する。t1の2倍より
大きいと、 ts=t2/4 として、既に求めたプロセス量を内挿してこの新しいサ
ンプル時間tsでプロセス量をサンプリングした値に修正
する。ステップに該当すると、プロセス量のデータ収
集を終了し、データ収集部22に集積したプロセス量及び
操作量の時系列データ{PV}、{MV}を整理して、この
時系列データに基づいてモデリング部23によりプロセス
モデル232の内部パラメータを調整して、制御定数を求
める。この制御定数を初期値とする。以後はこのサンプ
ル時間tsの周期でデータを収集し、第2図で説明した手
順により制御定数を計算する。
If it corresponds to a step, the elapsed time t 1 after applying the stepwise operation amount to the process, that is, the first time width is measured, and an integral fraction of this time is set as the sample time t s . For example, the t s = t 1/4. If it corresponds to a step, the elapsed time t 2 after applying the stepwise operation amount to the process, that is, the second time width is measured, and this time width t 2 is twice the time t 1 obtained in step 1 Judge whether it is large or not. twice larger than the t 1, as t s = t 2/4, by interpolating the previously determined process quantity is corrected to a value obtained by sampling the process variable at the new sampling time t s. When the step is applied, the process amount data collection is ended, the process amount and operation amount time series data {PV}, {MV} accumulated in the data collection unit 22 is arranged, and modeling is performed based on this time series data. The internal parameter of the process model 232 is adjusted by the unit 23 to obtain the control constant. This control constant is the initial value. After that, data is collected at the cycle of this sample time t s , and the control constant is calculated by the procedure described in FIG.

なお、この実施例では制御の初期に1回だけステップ
状の操作量を印加するようにしたが、定位系の場合は第
11図(A)のようにプロセス量PVが収束するが、積分系
の場合は同図(b)のようにオフセットが残る。従っ
て、プロセス量が整定した後、逆方向にステップ状の信
号を加えてオフセットを除去した後にプロセスデータの
サンプリングを継続するようにする。また、プロセス量
の変化が許容範囲を越えた場合は、整定する前であって
も逆方向にステップ状の信号を加え、プロセス量が過大
にならないようにする。さらに、オフセット量から、プ
ロセスが積分系であるか否かを判別する事も出来る。な
お、第11図(b)において、ステップ状の操作量を印加
する時間Tは、所定時間あるいはプロセス量の変化分が
ΔPmaxより大きくなるようにする。
In this embodiment, the stepwise operation amount is applied only once in the initial stage of control, but in the case of the localization system,
Although the process amount PV converges as shown in FIG. 11 (A), an offset remains as shown in FIG. 11 (b) in the case of the integral system. Therefore, after the process amount is settled, stepwise signals are added in the opposite direction to remove the offset, and then the sampling of the process data is continued. If the change in the process amount exceeds the allowable range, stepwise signals are applied in the opposite direction even before the settling to prevent the process amount from becoming excessive. Further, it is possible to determine whether or not the process is an integral system from the offset amount. In FIG. 11 (b), the time T for applying the stepwise operation amount is set to be a predetermined time or a change amount of the process amount is larger than ΔP max .

また、これらの実施例ではモデリング部の内部パラメ
ータからZiegler−Nichols法により制御定数を求めるよ
うにしたが、最小2乗法や最尤度法を用いるようにして
もよい。
Further, in these embodiments, the control constant is obtained from the internal parameters of the modeling unit by the Ziegler-Nichols method, but the least squares method or the maximum likelihood method may be used.

<発明の効果> 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、こ
の発明ではプロセスデータをデータ収集部で集積し、か
つプロセスデータに変動が生じた時のみモデリング部を
起動してプロセスモデルの内部パラメータを調整し、さ
らにプロセスモデルの推定確度を計算して、これらから
制御定数を求めるようにした。その為、同定信号が不要
になるので、プロセスに余計な外乱を与えることがなく
なるという効果がある。
<Effects of the Invention> As described above in detail with reference to the embodiments, in the present invention, the process data is accumulated in the data collecting unit, and the modeling unit is activated only when the process data fluctuates. The internal parameters of the model were adjusted, the estimated accuracy of the process model was calculated, and the control constants were obtained from these. Therefore, the identification signal is unnecessary, and there is an effect that unnecessary disturbance is not given to the process.

また、プロセスモデルの推定確度を演算するようにし
たので、モデルが不適応と判断した時は制御定数の調整
を減少または停止することが出来るので、プロセス制御
装置の暴走を防止することが出来る。
Further, since the estimation accuracy of the process model is calculated, the adjustment of the control constant can be reduced or stopped when it is determined that the model is not adapted, so that the runaway of the process control device can be prevented.

また、プロセスデータを一旦データ収集部に集積しな
がらプロセスモデルの計算を行うので、データ収集の為
の時間が不要になる。
Further, since the process model is calculated while temporarily accumulating the process data in the data collecting unit, the time for collecting the data becomes unnecessary.

またプロセスゲインをプロセス量及びプロセスモデル
の出力から演算することにより、探索時間を短縮するこ
とが出来る。
Further, the search time can be shortened by calculating the process gain from the output of the process amount and the process model.

また、探索法としてシンプレックス法を用い、最初の
収束の後1回シンプレックスを作り直すようにしたの
で、部分空間に入り込むという欠点を除去出来る。
Further, since the simplex method is used as the search method and the simplex is recreated once after the first convergence, the defect of entering the subspace can be eliminated.

さらに、制御の最初でステップ状の操作量をプロセス
に与え、その時のプロセス量の変化からサンプリング周
期及び制御定数の初期値を求めるようにしたので、より
適格な制御を実現できる。
Further, since a stepwise operation amount is given to the process at the beginning of control and the initial values of the sampling period and the control constant are obtained from the change in the process amount at that time, more appropriate control can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るプロセス制御装置の一実施例を示
す構成図、第2図はその動作を説明するためのフローチ
ャート、第3図及び第4図は第1図実施例の動作説明の
為の特性曲線図、第5図及び第6図は他の実施例の構成
及び動作を示す図、第7図はシンプレックス法を用いた
探索法のフローチャート、第8〜第11図はさらに他の実
施例を示す図、第12〜第15図は従来のプロセス制御装置
の構成図である。 20……制御演算部、21……プロセス、22……データ収集
部、23……モデリング部、24……推定確度演算部、25…
…制御定数演算部、26……計算司令部、40……ステップ
入力印加手段、41……第1の監視手段、42……サンプル
周期計算手段、43……第2の監視手段、44……サンプル
周期修正手段、232,312……プロセスモデル、233,315…
…内部パラメータ調整部、
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a process control device according to the present invention, FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation thereof, and FIGS. 3 and 4 are explanations of the operation of the embodiment of FIG. FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing the configuration and operation of another embodiment, FIG. 7 is a flow chart of a search method using the simplex method, and FIGS. FIG. 12 and FIG. 15 are diagrams showing an example of the configuration of a conventional process control device. 20 ... Control calculation part, 21 ... Process, 22 ... Data collection part, 23 ... Modeling part, 24 ... Estimated accuracy calculation part, 25 ...
... control constant calculator, 26 ... calculation command section, 40 ... step input applying means, 41 ... first monitoring means, 42 ... sample period calculating means, 43 ... second monitoring means, 44 ... Sample period correction means, 232,312 …… Process model, 233,315…
… Internal parameter adjuster,

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】プロセス量と設定値が入力され、これらの
値からプロセスの操作量を演算して前記プロセスに出力
する制御演算部と、 前記操作量及び前記プロセス量を所定の時間収集するデ
ータ収集部と、 その内部にプロセスモデルを含み、このデータ収集部で
収集した前記操作量が入力され、前記プロセスモデルの
出力が前記データ収集部で収集した前記プロセス量に最
も整合するようにその内部パラメータを調整するモデリ
ング部と、 このプロセスモデルの確かさを演算する推定確度演算部
とを有し、 前記操作量またはプロセス量が所定の値以上変動したと
きに前記モデリング部を起動し、このモデリング部及び
前記推定確度演算部の出力から前記制御演算部の制御定
数を求めるようにしたことを特徴とするプロセス制御装
置。
1. A control calculation unit which inputs a process amount and a set value, calculates a manipulated variable of the process from these values and outputs the manipulated variable to the process, and data which collects the manipulated variable and the process amount for a predetermined time. A collection unit and a process model inside the collection unit, the operation amount collected by the data collection unit is input, and the output of the process model is adjusted so as to be most consistent with the process amount collected by the data collection unit. A modeling unit that adjusts parameters and an estimated accuracy calculation unit that calculates the certainty of this process model are provided, and the modeling unit is activated when the manipulated variable or the process amount fluctuates by a predetermined value or more. And a control constant of the control calculation unit from the outputs of the estimation accuracy calculation unit.
【請求項2】プロセスモデルの内部パラメータの1つで
あるゲイン定数を、プロセスモデルのゲイン定数を1に
したときの前記プロセスモデルの出力とプロセス量から
求めるようにしたことを特徴とする請求項第1項記載の
プロセス制御装置。
2. The gain constant, which is one of the internal parameters of the process model, is obtained from the output of the process model and the process amount when the gain constant of the process model is set to 1. The process control device according to item 1.
【請求項3】プロセスモデルの内部パラメータを調整す
る為にシンプレックス法を用い、かつ初期多角形の辺の
成分の長さを前記データ収集部が収集するサンプリング
周期より長くしたことを特徴とする請求項第1項記載の
プロセス制御装置。
3. The simplex method is used to adjust the internal parameters of the process model, and the length of the side component of the initial polygon is set longer than the sampling period collected by the data collection unit. Item 2. The process control device according to item 1.
【請求項4】プロセスモデルの内部パラメータを調整す
る為にシンプレックス法を用い、かつ内部パラメータが
収束した後最低一回その座標にて初期多角形を作り直し
て探索するようにしたことを特徴とする請求項第1項記
載のプロセス制御装置。
4. The simplex method is used to adjust the internal parameters of the process model, and after the internal parameters have converged, the initial polygon is recreated and searched at the coordinates at least once. The process control device according to claim 1.
【請求項5】プロセス量と設定値が入力され、これらの
値からプロセスの操作量を演算して前記プロセスに出力
する制御演算部と、 前記操作量及び前記プロセス量を所定の時間収集するデ
ータ収集部と、 前記プロセスにステップ入力を印加するステップ入力印
加手段と、 プロセス量が所定の第1のレベルだけ変化するまでの第
1の時間幅を監視する第1の監視手段と、 前記第1の時間幅を分割した値をサンプリング周期と
し、このサンプリング周期で前記データ収集部によりプ
ロセス量をサンプリングするサンプリング周期計算手段
と、 プロセス量が前記第1のレベルより大きい第2のレベル
に変化するまでの第2の時間幅を監視する第2の監視手
段と、 この第2の時間幅及び前記第1の時間幅から前記サンプ
リング周期計算手段が算出したサンプリング周期を修正
するサンプリング周期修正手段と、 前記データ収集部が収集したプロセスデータからプロセ
スモデルにより制御定数を演算するモデリング部とを有
し、 制御の最初に前記ステップ入力印加手段によりプロセス
にステップ状の操作量を印加し、その時のプロセスの時
系列データからモデリング部を起動して制御定数を求め
るようにした事を特徴とするプロセス制御装置。
5. A control calculation unit which inputs a process amount and a set value, calculates a manipulated variable of the process from these values and outputs the manipulated variable to the process, and data which collects the manipulated variable and the process amount for a predetermined time. A collecting unit; a step input applying unit that applies a step input to the process; a first monitoring unit that monitors a first time width until the process amount changes by a predetermined first level; A sampling period calculation means for sampling the process amount by the data collection unit at the sampling period with a value obtained by dividing the time width of the above, and until the process amount changes to a second level larger than the first level. Second monitoring means for monitoring the second time width of the, and the sampling period calculation means calculates from the second time width and the first time width. Sampling cycle correction means for correcting the sampling cycle, and a modeling section for calculating a control constant from the process data collected by the data collecting section by a process model, and at the beginning of control, the step input applying means steps the process. The process control device is characterized in that a control constant is obtained by applying a constant operation amount and activating a modeling unit from time series data of the process at that time.
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