CN110749186A - 控制装置和振动搬送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种控制装置和振动搬送装置,能够容易地设定针对控制对象的多个操作量,使得根据环境变量而变化的控制对象量成为目标值。控制装置(1)具备操作量运算部(14),该操作量运算部(14)根据从用于检测对控制对象量产生影响的环境变量的值的环境变量检测传感器(152)输出的环境变量数据、用于求出控制对象量的关系式以及目标值,来求出所述多个操作量,使得所述控制对象量成为所述目标值。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制针对控制对象的多个操作量使得控制对象量成为目标值的控制装置。
背景技术
已知一种控制针对控制对象的操作量的控制装置。作为具备这样的控制装置的装置,例如已知专利文献1中公开的自动种子消毒装置。该自动种子消毒装置能够将用于使种子干燥的温风的温度调整为适当的温度。
具体地说,所述自动种子消毒装置具有:温风机,其用于产生温风;振动干燥机,其通过一边对被赋予了药液的种子施加振动一边使该种子接触所述温风,来使所述种子干燥;温度传感器,其测定所述温风的温度;以及控制部,其基于所述温度传感器的测定结果,来将所述温风的温度控制为低于规定的设定温度的温度。
根据上述的结构,所述自动种子消毒装置能够将用于使种子干燥的温风的温度调整为适当的温度。
专利文献1:日本特开2016-123372号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上述的那样,专利文献1中公开的自动种子消毒装置的控制部基于温度传感器的测定结果,来将温风机的温风的温度控制为低于规定的设定温度的温度。即,所述控制部控制作为控制对象的温风机的一个操作量即温风的温度。
在像这样基于一个操作量来对控制对象进行控制的情况下,能够比较容易地求出使得控制对象量成为目标值那样的操作量。
然而,在基于多个操作量来对控制对象进行控制的情况下,所述控制对象量根据各操作量的值而变化,因此难以求出使得所述控制对象量成为目标值那样的所述多个操作量。
另外,在控制对象量根据环境变量而变化的情况下,即使使各操作量固定,所述控制对象量也有可能由于所述环境变量的变动而偏离目标值。因此,需要每当环境变量变动时就求出多个操作量。
本发明的目的在于提供一种能够容易地设定针对控制对象的多个操作量使得根据环境变量而变化的控制对象量成为目标值的控制装置。
用于解决问题的方案
本发明的一个实施方式所涉及的控制装置为控制针对控制对象的多个操作量使得控制对象量成为目标值的控制装置。该控制装置具备操作量运算部,所述操作量运算部根据从用于检测对所述控制对象量产生影响的环境变量的值的环境变量检测传感器输出的环境变量数据、用于求出所述控制对象量的关系式以及所述目标值,来求出所述多个操作量,使得所述控制对象量成为所述目标值(第一结构)。
即使在控制对象的控制对象量根据多个操作量而变化并且根据环境变量而变化的情况下,也能够根据环境变量数据、关系式以及目标值来求出使得所述控制对象量成为目标值那样的所述多个操作量。
一般来说,在所述控制对象量根据包含所述环境变量和所述多个操作量的多个变量而变化的情况下,使得所述控制对象量成为所述目标值那样的所述多个操作量的组合有无数个。因此,难以唯一地求出所述多个操作量的最佳值。
与此相对,如上述的结构那样,在求解使得所述控制对象量成为目标值那样的所述多个操作量时,通过使用所述环境变量数据、所述关系式以及所述目标值,能够容易地求出使得所述控制对象量成为所述目标值那样的所述多个操作量的最佳值。
因而,能够容易地设定针对所述控制对象的所述多个操作量,使得所述控制对象量成为所述目标值。
在所述第一结构中,所述操作量运算部使用用于对所述多个操作量中的至少一个操作量进行加权的评价函数,通过收敛计算来求出所述多个操作量,使得所述控制对象量成为所述目标值(第二结构)。
由此,能够使用评价函数对多个操作量中的至少一个操作量进行加权,并且能够求出所述多个操作量。因而,根据上述的结构,能够容易地求出使得控制对象量成为目标值的所述多个操作量的最佳值。
在所述第一结构或第二结构中,还具备反馈部,该反馈部将所述控制对象的所述控制对象量的输出值反馈给对所述控制对象的控制(第三结构)。
通过像这样在对控制对象的控制中进行反馈控制,能够使控制对象量高精度地接近目标值。
在所述第三结构中,所述反馈部将基于所述输出值运算出的值反馈给所述多个操作量中的最影响所述控制对象量的操作量(第四结构)。
由此,能够基于控制对象的所述控制对象量的输出值来对多个操作量中的对控制对象量最产生影响的操作量进行校正,因此能够使所述控制对象量更高精度地接近目标值。
本发明的实施方式所涉及的振动搬送装置具备:振动发生部,其产生用于搬送搬送物的振动;干燥部,其使所述搬送物干燥;以及控制装置,其具有第一结构至第四结构中的任一结构。所述操作量包括与所述振动发生部有关的操作量及与所述干燥部有关的操作量中的至少一个操作量。所述控制对象量为所述搬送物的水分量(第五结构)。
由此,在一边使搬送物干燥一边通过振动来搬送该搬送物的振动搬送装置中,能够容易地设定包括与振动发生部有关的操作量及与干燥部有关的操作量中的至少一个操作量的操作量,使得作为控制对象量的搬送物的水分量成为目标值。
特别是,所述振动搬送装置被要求使搬送物的搬送速度、即由振动发生部产生的振动频率固定,因此通过对所述振动频率进行加权并且设定多个操作量,能够进行适于振动搬送装置的驱动控制。
发明的效果
根据本发明的一个实施方式所涉及的控制装置,具备操作量运算部,所述操作量运算部根据控制对象量、对该控制对象量产生影响的环境变量数据、用于求出所述控制对象量的关系式以及所述目标值,来求出所述多个操作量,使得所述控制对象量成为目标值。由此,能够容易地设定所述多个操作量。因而,得到一种控制装置,能够容易地设定针对控制对象的多个操作量,使得根据环境变量而变化的控制对象量成为目标值。
附图说明
图1是用功能块表示实施方式1所涉及的控制装置的概要结构的图。
图2是表示振动搬送装置的概要结构的图。
图3是表示由操作量运算部求出的各操作量的值的一例的曲线图。
图4是表示控制装置的动作的一例的流程。
图5是表示操作量运算部的动作的一例的流程。
图6是实施方式2所涉及的控制装置的图1等效图。
附图标记说明
1、200:控制装置;14:操作量运算部;15:收敛运算部;20、220:反馈部;21:平均运算部;22:减法部;23:样品保持部;24:积分器;25、225:加法器;100:振动搬送装置(控制对象);101:料斗;102:供给侧送料器;103:装置主体;104:排出侧送料器;105:振动发生部;106:热风供气部(干燥部);107:冷风供气部;108:集尘器;111:槽;111a:供气室;143:电动机;151:水分量检测传感器(输出检测传感器);152:环境变量检测传感器。
具体实施方式
下面,参照附图来详细地说明本发明的实施方式。对图中的相同或相当部分标注相同的标记,不重复其说明。
[实施方式1]
图1是用功能块表示本发明的实施方式1所涉及的控制装置1的概要结构的图。该控制装置1例如是控制对作为控制对象的振动搬送装置100的驱动的装置。具体地说,控制装置1决定振动搬送装置100的操作量,使用所决定的操作量控制对振动搬送装置100的驱动。
在本实施方式中,在振动搬送装置100中,所述操作量为用于使振动发生部105的电动机143驱动的逆变器的驱动频率、热风供气部106的加热装置的加热温度、热风供气部106的送风装置的转速。此外,所述操作量可以是用于控制对振动搬送装置100的驱动的其它操作量。
(振动搬送装置)
首先,在下面简单地说明作为所述控制对象的振动搬送装置100。图2是表示振动搬送装置100的概要结构的图。
振动搬送装置100利用振动来搬送搬送物,并且使所述搬送物干燥。具体地说,振动搬送装置100具备料斗101、供给侧送料器102、装置主体103、排出侧送料器104、振动发生部105、热风供气部106以及冷风供气部107。所述搬送物例如是食品、肥料、饲料、橡胶等的材料等。
料斗101在内部贮存搬送物。供给侧送料器102将料斗101内贮存的搬送物供给到装置主体103的搬送方向上游侧。料斗101和供给侧送料器102位于比装置主体103靠上方的位置。因而,利用供给侧送料器102从装置主体103的上方对该装置主体103供给搬送物。
排出侧送料器104将被搬送到装置主体103的搬送方向下游侧的搬送物搬送到振动搬送装置100的外部。排出侧送料器104位于装置主体103的下方。因而,由装置主体103搬送的搬送物从排出侧送料器104的上方排出。
关于料斗101、供给侧送料器102以及排出侧送料器104,虽然没有特别进行图示,但例如通过振动来搬送搬送物。在该情况下,料斗101、供给侧送料器102以及排出侧送料器104分别具有振动发生部。
装置主体103具有槽111、整流板121以及遮挡罩131。
槽111具有沿搬送方向延伸的一对侧壁112、113、用于在搬送方向的两端部分别连接该一对侧壁的一对端壁114、115以及底壁116。即,槽111为沿搬送方向延伸的沟状。槽111在内部具有供气室111a。供气室111a由一对侧壁112、113、一对端壁114、115以及底壁116形成。
槽111在一个侧壁112具有沿搬送方向排列的多个供气口111b、111c。从热风供气部106(干燥部)向供气口111b供给热风气体。从冷风供气部107向供气口111c供给冷风气体。供气口111c位于槽111的侧壁112上的搬送方向下游侧的位置。另外,槽111在底壁116的搬送方向下游侧的位置具有用于排出搬送物的排出口111d。在槽111中,供气室111a、供气口111b、111c以及排出口111d是连通的。
整流板121为具有很多开口的平板状的冲孔金属。整流板121覆盖槽111的上侧。整流板121的冲孔金属的开口能够使气体从整流板121的下方向上方通过。整流板121构成搬送物的搬送路径。
遮挡罩131覆盖整流板121的上侧。遮挡罩131经由未图示的构件而与槽111连接。遮挡罩131在上表面的搬送方向上游侧的位置具有用于从供给侧送料器102供给搬送物的供给口131a。另外,遮挡罩131在上表面具有多个排气口131b。
热风供气部106为利用风扇等送风装置来吹出被加热器等加热装置调节温度后的热风气体的装置。从热风供气部106吹出的热风的温度能够根据搬送物的种类或量、外部气温等来调节。冷风供气部107为利用风扇等送风装置来吹出气体的装置。
根据以上的结构,从热风供气部106经由供气口111b供给到槽111的供气室111a内的热风气体自下而上地通过整流板121,来使在整流板121上搬送的搬送物干燥。另一方面,从冷风供气部107经由供气口111c供给到槽111的供气室111a内的冷风气体自下而上地通过整流板121,来对在整流板121上搬送的搬送物进行冷却。
热风气体和冷风气体在通过整流板121之后从排气口131b流到遮挡罩131的外部,并且在集尘器108中聚集。在该集尘器108中,将热风气体和冷风气体中含有的粉尘去除。
振动发生部105具备多个弹簧141、抗衡配重142、电动机143以及曲柄机构144。
抗衡配重142为沿搬送方向延伸的长方体形状的构件。抗衡配重142通过弹簧141和未图示的连结构件而悬挂于槽111。
曲柄机构144根据位于抗衡配重142上的电动机143的旋转而进行旋转,由此使槽111向搬送方向的斜上方进行往复运动。曲柄机构144的结构与以往的结构相同,因此省略与曲柄机构144有关的详细的说明。
根据以上的结构,振动发生部105能够对槽111施加振动。由此,还对整流板121施加振动,因此能够在整流板121上沿搬送方向搬送搬送物。
此外,在图2中没有特别进行图示,但在振动搬送装置100中,在搬送方向下游侧的位置设置有用于检测干燥后的搬送物的水分量的水分量检测传感器151(参照图1)。水分量检测传感器151例如为利用红外线的非接触式的水分计。此外,水分量检测传感器151不限于利用红外线的非接触式的水分计,只要为具有能够检测干燥后的搬送物的水分量的结构的传感器即可,可以为任意的传感器。在此,水分量检测传感器151与输出检测传感器对应,从水分量检测传感器151输出的水分量的数据与输出数据对应。
另外,虽然没有特别进行图示,但在振动搬送装置100中还设置有用于检测从热风供气部106吹出的热风气体的温度的温度传感器、用于检测所述热风气体的风速的风速传感器以及用于检测由振动发生部105产生的振动的位移传感器。
另外,在振动搬送装置100中还设置有环境变量检测传感器152(参照图1),所述环境变量检测传感器152用于检测环境温度、环境湿度、所述搬送物的处理量、所述搬送物的种类、向振动搬送装置100供给之前的所述搬送物的温度及水分量等与由振动搬送装置100对所述搬送物进行处理时的环境变量有关的数据(以下称作环境变量数据)。环境变量检测传感器152只要为能够检测所述环境变量数据之一的传感器即可,可以为任意的传感器。
(控制装置)
接下来,基于图1来说明控制对具有上述的结构的振动搬送装置100的驱动的控制装置1的结构。
如图1所示,控制装置1具有操作量运算部14和反馈部20。操作量运算部14使用关系式和评价函数来求出振动搬送装置100的操作量。反馈部20在将振动搬送装置100的控制对象量的输出值进行规定的运算处理之后,反馈给所述控制对象量的目标值。
此外,所述控制对象量例如为被振动搬送装置100进行干燥后的搬送物的水分量。所述环境变量为对被振动搬送装置100进行干燥的搬送物的水分量产生影响的环境温度、环境湿度、所述搬送物的处理量、所述搬送物的种类、向振动搬送装置100供给之前的所述搬送物的温度及水分量等。所述操作量为用于使振动搬送装置100中的振动发生部105的电动机驱动的逆变器的驱动频率、热风供气部106的加热装置的加热温度以及热风供气部106的送风装置的转速等。所述控制对象量、所述环境变量以及所述操作量也可以分别为上述以外的物理量。
操作量运算部14经由样品保持部31来接收环境变量检测传感器152的值。样品保持部31以规定的时间间隔对环境变量检测传感器152的输出值进行采样,并且将所得到的值进行保持。所述采样的间隔例如为1秒。
操作量运算部14具有用于使用评价函数来对所述关系式中的操作量进行收敛计算的收敛运算部15。所述关系式表示振动搬送装置100的操作量及环境变量与控制对象量之间的关系。所述关系式例如是使用线性回归、高斯过程回归、SVM(Support VectorMachine:支持向量机)等的关系式。在本实施方式中,对使用线性回归来作为所述关系式的情况进行说明,但所述关系式也可以是使用线性回归以外的其它方法的关系式。
使用线性回归的关系式由以下的(1)式表示。
W=a×Ffan+b×Fvib+c×Tair+E (l)
在此,w为振动搬送装置100中的干燥后的搬送物的水分量(控制对象量)。Ffan、Fvib、Tair分别为操作量。即,Ffan为热风供气部106的送风装置的转速,Fvib为用于使振动发生部105的电动机驱动的逆变器的驱动频率,Tair为热风供气部106的加热装置的加热温度。a、b、c为所要求解的系数。另外,E为环境变量的项。在存在多个环境变量的情况下,所述关系式以各环境变量的项的积和的形式来表示。
此外,在本实施方式中,作为所述环境变量,优选包括与搬送物的处理量及向振动搬送装置100供给之前的所述搬送物的水分量有关的数据。由此,即使在所述搬送物的处理量以及向振动搬送装置100供给之前的所述搬送物的水分量发生了变化的情况下,也能够防止作为控制对象量的干燥后的搬送物的水分量大幅地偏离目标水分量。
(1)式的系数a、b、c、以及环境变量的项E中包含的系数被设定为预先求出的值。
作为求解这些各系数的方法,例如能够使用公知的机器学习(回归分析)。所述机器学习需要大量的数据。因此,作为所述数据,使用多次实施针对振动搬送装置100的操作量改变条件进行的实验而获取到的数据。
使用机器学习得到的(1)式的系数a、b、c例如为a=-0.162、b=4.19、c=-0.0417。通过将这些值代入(1)式中,得到下面的(2)式来作为关系式。此外,在(2)式中,E的系数虽然没有标明,但与(1)式同样地以积和的形式来表示。
w=-0.162×Ffan+4.19×Fvib-0.0417×Tair+E (2)
在(2)式中,需要求出Ffan、Fvib、Tair,但Ffan、Fvib、Tair的组合有无数个。因此,为了得到作为装置而言期望的结果,使用评价函数来求出各操作量。
在本实施方式的情况下,期望将振动搬送装置100中的搬送物的搬送速度保持固定,因此为了使操作量中的用于使振动发生部105的电动机驱动的逆变器的驱动频率尽可能固定而进行加权。(3)式表示该情况下的评价函数的一例。
R=(W1×|w-w*|/Wr+W2|Fvib-Fvib *|/vt)/(W1+W2) (3)
在此,R用于收敛的判定。另外,w*为干燥后的搬送物的目标水分量,Fvib *为用于使振动发生部105的电动机驱动的逆变器的目标驱动频率。Wr为干燥后的搬送物的水分量能够变化的范围(区间),vr为所述逆变器的驱动频率能够变化的范围(区间)。在图3中表示所述区间的一例。
另外,W1和W2为用于对所述水分量和所述逆变器的驱动频率进行加权的权重。例如,W1被设定为1,W2被设定为0.5。通过像这样设为W1>W2,能够使搬送物的搬送速度尽可能固定,并且能够求出使得干燥后的搬送物的水分量成为目标值那样的操作量。
收敛运算部15使用如上述的(3)式那样的评价函数,来求出多个操作量的最佳值。收敛运算部15在(3)式中求出使得R为最小值的多个操作量。
具体地说,收敛运算部15在根据(3)式针对一个操作量求出使得R为最小值的值后,在(3)式中在将所述一个操作量固定为该值的状态下针对其它操作量求出使得R为最小值的值。收敛运算部15通过在(3)式中使用多个操作量依次进行这样的运算,来求出使得R为最小值的各操作量的值。
之后,收敛运算部15使用所求出的各操作量的值来判定根据(3)式得到的R是否满足收敛判定的条件。在根据(3)式得到的R足够小且满足所述收敛条件的情况下,收敛运算部15将此时的各操作量的值设置到式(2)中。另一方面,在根据(3)式得到的R没有满足所述收敛条件的情况下,收敛运算部15再次进行上述的各操作量的运算。
此外,所述收敛条件为R接近零的情况,或者为即使重新进行R的运算,R的值也几乎不变化的情况。具体地说,所述收敛条件例如为R为预定值以下的情况,或者为前次的R的运算值与本次的R的运算值之差为规定值以下的情况。所述预定值和所述规定值分别设定为被判断为接近零且被进行收敛计算后的值。
由收敛运算部15进行的(3)式中的R的收敛计算能够使用公知的二分法、牛顿法、最速下降法等算法来进行。
图3是表示使用(3)式进行了收敛计算的情况下的运算结果的一例的曲线图。该图3为在将三个操作量设为用于使振动搬送装置100中的振动发生部105的电动机驱动的逆变器的驱动频率、热风供气部106的加热装置的加热温度以及热风供气部106的送风装置的转速的情况下,根据干燥后的搬送物的目标水分量来运算各操作量所得到的结果。如图3所示,能够使用(2)式所示的关系式和(3)式所示的评价函数,按各个所述目标水分量来求出各操作量的最佳值。
反馈部20对振动搬送装置100的控制对象量的输出值(水分量检测传感器151的输出值)进行规定的运算处理,对所述控制对象量的目标值进行反馈。即,反馈部20将从水分量检测传感器151输出的输出数据反馈给对振动搬送装置100的控制。具体地说,反馈部20具有平均运算部21、减法部22、样品保持部23、积分器24以及加法器25。
平均运算部21对从振动搬送装置100的水分量检测传感器151输出的干燥后的搬送物的水分量数据(输出数据)进行平均化处理。具体地说,平均运算部21进行使用了所得到的数据的值和过去的平均值的逐次平均。此外,平均运算部21也可以通过算术平均、移动平均、加权平均等方法来对从水分量检测传感器151输出的水分量数据进行平均化处理。
减法部22将由平均运算部21得到的平均值与目标水分量w*相加。样品保持部23只输出由减法部22得到的值中的以固定的时间间隔得到的值。样品保持部23例如每四分钟进行一次采样,并且将所得到的值进行保持。
此外,样品保持部23的时间间隔能够基于由控制装置1和振动搬送装置100构成的系统整体的延迟时间来设定。该延迟时间为延迟的时间常数与无用时间的合计。所述延迟的时间常数包括:从自控制装置1向振动搬送装置100输出操作量起直至得到在振动搬送装置100中被进行与所述操作量对应的处理后的搬送物为止的时间;以及由平均运算部21对水分量数据进行的平均化处理的时间。所述无用时间为在振动搬送装置100中供给搬送物之后直至所述搬送物被进行干燥并且由水分量检测传感器151输出所述搬送物的水分量数据为止的时间。
像这样,通过由样品保持部23只输出以固定的时间间隔得到的值,在控制装置1中决定各操作量时,能够在适当的时刻反映从振动搬送装置100的水分量检测传感器151输出的水分量数据。
积分器24对从样品保持部23输出的值x进行积分处理,将其结果设为值y来输出。加法器25将由积分器24得到的值y与目标水分量w*相加。由加法器25得到的结果被输入到操作量运算部14。
由此,能够将由振动搬送装置100的水分量检测传感器151检测出的干燥后的搬送物的水分量反馈给向操作量运算部14输入的目标水分量w*。因而,相比于只通过操作量运算部14对振动搬送装置100进行驱动控制的情况而言,控制装置1能够更高精度地对振动搬送装置100进行驱动控制。
(控制装置的动作)
接下来,对具有上述的结构的控制装置1的动作进行说明。图4和图5是表示控制装置1的动作的流程图。
如图4所示,首先,控制装置1获取环境变量数据(步骤SA1)。所述环境变量数据能够从环境变量检测传感器152获取。
接着,控制装置1从操作面板等输入部获取作为控制对象量的水分量的目标值(目标水分量)(步骤SA2)。
之后,操作量运算部14使用关系式和目标水分量来求出多个操作量的最佳值(步骤SA3)。
由操作量运算部14进行的操作量的运算按照图5所示的流程图来进行。
图5表示操作量运算部14的收敛运算部15的计算的流程。在该计算中,为了得到期望的收敛结果而利用由式(3)表示的评价函数。首先,收敛运算部15针对三个操作量中的一个操作量(操作量1)求出使得所述评价函数的R最小的值(操作量1设定值)(步骤SB1)。然后,收敛运算部15在将所述操作量1设定为所述操作量1设定值的情况下,针对其它操作量(操作量2)求出使得所述评价函数的R最小的值(操作量2设定值)(步骤SB2)。另外,收敛运算部15在将所述操作量1设定为所述操作量1设定值并且将所述操作量2设定为所述操作量2设定值的情况下,针对其它操作量(操作量3)求出使得所述评价函数的R最小的值(操作量3设定值)(步骤SB3)。
收敛运算部15在将操作量1设定为操作量1设定值,将操作量2设定为操作量2设定值,将操作量3设定为操作量3设定值的情况下,接下来判定所求出的所述评价函数的R的值是否满足收敛条件(步骤SB4)。
所述收敛条件为R接近零的情况,或者为即使重新进行R的运算,R的值也几乎不变化的情况。具体地说,所述收敛条件例如为R为预定值以下的情况,或者为前次的R的运算值与本次的R的运算值之差为规定值以下的情况。由收敛运算部15进行的R的收敛计算能够使用公知的二分法、牛顿法、最速下降法等算法来进行。
在所求出的R满足所述收敛条件的情况(“是”的情况)下,收敛运算部15结束图5的流程(“结束”),将此时的各操作量输出到振动搬送装置100(步骤SA4)。另一方面,在所求出的R没有满足所述收敛条件的情况(“否”的情况)下,收敛运算部15使用所计算出的操作量2设定值和操作量3设定值,来再次求出操作量1设定值(步骤SB1)。之后,收敛运算部15进行步骤SB2、SB3的动作。即,收敛运算部15反复进行步骤SB1~SB3的动作,直到在步骤SB4中R的值满足所述收敛条件为止。
由此,操作量运算部14能够求出满足评价函数的各操作量,并且将该各操作量输出到振动搬送装置100。因而,控制装置1能够一边考虑环境变量数据一边容易地求出使得成为目标水分量的各操作量,并能够根据该操作量来控制对振动搬送装置100的驱动。
[实施方式2]
图6是用功能块表示实施方式2所涉及的控制装置200的概要结构的图。关于该实施方式的控制装置200,反馈部220的结构与实施方式1的控制装置1的反馈部20的结构不同。下面,对与实施方式1相同的结构标注同一标记并且省略说明,只对与实施方式1不同的部分进行说明。
如图6所示,控制装置200的反馈部220对振动搬送装置100的控制对象量的输出值进行规定的运算处理,对从操作量运算部14输出的多个操作量中的对所述控制对象量影响最大的操作量进行反馈。即,反馈部220与实施方式1的反馈部20同样地,将从水分量检测传感器151输出的输出数据反馈给对振动搬送装置100的控制。
具体地说,反馈部220具有:积分器224,其对从样品保持部23输出的值进行积分并且换算为所述影响最大的操作量;以及加法器225,其将从积分器224输出的值与所述影响最大的操作量相加。
积分器224通过将从样品保持部23输出的值除以所述控制对象量与所述影响最大的操作量之间的变换系数,来进行上述的换算。积分器224使用换算后的值来进行积分。
此外,在本实施方式中,所述影响最大的操作量为用于使振动发生部105的电动机驱动的逆变器的驱动频率,根据(2)式,所述变换系数为4.19。
加法器225将从积分器224输出的值反馈给用于使振动发生部105的电动机驱动的逆变器的驱动频率。
此外,反馈部220对控制对象量进行反馈的操作量为具有(2)式中的a、b、c各系数中的最大的系数的操作量。
像这样,通过对针对控制对象量影响最大的操作量进行反馈,能够使振动搬送装置100的控制对象量更高精度地接近目标值。
(其它实施方式)
以上说明了本发明的实施方式,但上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因而,不限定于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够对上述的实施方式适当地进行变形来实施。
在所述各实施方式中,作为被控制装置1进行驱动控制的控制对象的一例,举出振动搬送装置100。然而,控制装置的控制对象只要是具有能够根据多个操作量来控制根据环境变量而变化的控制对象量的结构的装置或系统即可,可以为任意的装置或系统。控制装置的控制对象例如可以为植物设备等。在控制装置的控制对象为植物设备的情况下,设备内的温度、风速及日照量与操作量对应,植物的收获量与控制对象量对应。
在所述各实施方式中,控制装置1、200具有反馈部20、220。然而,控制装置也可以不具有反馈部。即,控制装置可以构成为基于从操作量运算部输出的操作量来驱动振动搬送装置。
在所述各实施方式中,控制装置1、200既可以包括多个装置,也可以由一体的装置构成。即,数据获取部、操作量运算部、样品保持部以及反馈部中的一部分可以由其它装置构成。另外,数据获取部、操作量运算部、样品保持部以及反馈部也可以被设置在一个装置中。
在所述各实施方式中,控制装置1、200具有操作量运算部14。然而,也可以是,控制装置具有将针对搬送物的水分量事先计算出的收敛结果(操作量)以表数据的形式进行存储的存储部,基于该存储部中存储的表数据来求出与水分量相应的操作量,并将该操作量输出到振动搬送装置。另外,还可以是,控制装置具有存储有表示搬送物的水分量与操作量之间的关系的一次函数等关系式的存储部,使用该存储部中存储的关系式来求出与水分量相应的操作量,并将该操作量输出到振动搬送装置。
在所述实施方式1中,控制装置1的操作量运算部14为了使用于使振动发生部105的电动机驱动的逆变器的驱动频率固定而对该驱动频率进行加权,并且求出多个操作量。然而,操作量运算部也可以对多个操作量中的其它操作量进行加权,并且求出多个操作量。例如,有时期望在振动搬送装置100中节省能源。在该情况下,只要进行加权使得热风供气部106的加热装置的加热温度即Tair最小,并且求出多个操作量即可。
产业上的可利用性
本发明能够使用于控制针对控制对象的多个操作量使得控制对象量成为目标值的控制装置。
Claims (5)
1.一种控制装置,控制针对控制对象的多个操作量,使得控制对象量成为目标值,
所述控制装置具备操作量运算部,该操作量运算部根据从用于检测对所述控制对象量产生影响的环境变量的值的环境变量检测传感器输出的环境变量数据、用于求出所述控制对象量的关系式以及所述目标值,来求出所述多个操作量,使得所述控制对象量成为所述目标值。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述操作量运算部使用用于对所述多个操作量中的至少一个操作量进行加权的评价函数,通过收敛计算来求出所述多个操作量,使得所述控制对象量成为所述目标值。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,
还具备反馈部,该反馈部将所述控制对象的所述控制对象量的输出值反馈给对所述控制对象的控制。
4.根据权利要求3所述的控制装置,其特征在于,
所述反馈部将基于所述输出值运算出的值反馈给所述多个操作量中的最影响所述控制对象量的操作量。
5.一种振动搬送装置,具备:
振动发生部,其产生用于搬送搬送物的振动;
干燥部,其使所述搬送物干燥;以及
根据权利要求1至4中的任一项所述的控制装置,
其中,所述操作量包括与所述振动发生部有关的操作量及与所述干燥部有关的操作量中的至少一个操作量,
所述控制对象量为所述搬送物的水分量。
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