JP2000227801A

JP2000227801A - 制御装置

Info

Publication number: JP2000227801A
Application number: JP11179827A
Authority: JP
Inventors: Naotaka Uchiyama; 直隆内山; Tamio Ueda; 民生上田; Ikuo Minamino; 郁夫南野; Kosaku Ando; 功策安藤
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2000-08-15
Anticipated expiration: 2019-06-25
Also published as: JP3760682B2

Abstract

(57)【要約】【課題】予知可能な外乱による制御量の乱れを可及的
に低減する。【解決手段】予め、外乱要素３による外乱が印加され
たＰＩＤ制御状態において、ＰＩＤ制御手段１からの操
作量および制御対象２からの制御量に基づいて、外乱に
対応する外乱操作量を外乱操作量予測手段５で演算予測
し、次回から外乱が印加されたときには、予め演算予測
した外乱操作量を、外乱操作量印加手段６を介して外乱
を打ち消すようにＰＩＤ制御手段１からの操作量に加え
ることにより、制御対象２に対して、外乱要素３による
外乱の影響のない操作量を与えるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度調節器などの
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】温度調節器１２は、例えば、図１９に示
されるように、プラスチックシート１０をロール状の一
対の加熱体１１で矢符方向に挟圧搬送してシート端部１
０ａを封止し、さらに、図示しない工程を経てプラスチ
ック袋を製造する包装機械などにおいて、ヒータが内蔵
された前記加熱体１１の温度制御などに利用される。な
お、図１９においては、一方の加熱体１１の温度制御の
み示されているが、他方の加熱体１１も同様に温度制御
される。

【０００３】このような包装機械において温度調節器１
２は、加熱体１１の温度を温度センサ１３で検出し、そ
の検出温度が目標温度に一致するように予め制御してお
くことで、プラスチックシート１０が一対の加熱体１１
で挟圧搬送されると直ちにその熱でシート端部１０ａを
熱圧着させて封止できるようにしている。

【０００４】このように、包装機械の運転を開始してプ
ラスチックシート１０の挟圧搬送を開始するまでは、加
熱体１１の温度が目標温度に一致していても、包装機械
の運転を開始して加熱体１１でプラスチックシート１０
を挟圧したときにプラスチックシート１０に熱が奪われ
る結果、加熱体１１の温度が目標温度以下に低下し、温
度調節器１２は、ＰＩＤ制御で、加熱体１１の温度の低
下をフィードバックして目標温度との偏差を求め、操作
量を大きい側に変更して加熱体１１の温度を上昇させる
ことで、加熱体１１の温度を目標温度に一致させるよう
制御する。

【０００５】この包装機械の運転の開始による加熱体１
１の温度低下は外乱とされるものであって、かかる外乱
は、その印加を予知できる外乱である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、外乱によっ
て加熱体１１の温度が低下し操作量が変更されるまでに
は遅れ時間が生じる。ＰＩＤ制御などのフィードバック
型の制御方式は、加熱体１１の温度が変化し始めてから
でないと操作量が調整されないため、ＰＩＤ制御などの
制御のパラメータをどのように調整したとしても、応答
遅れは不可避であって、外乱によって加熱体１１の温
度、すなわち、制御量が乱れることになる。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、予知可能な外乱による制御量の乱れを可及的
に低減することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００９】すなわち、本発明の制御装置は、印加を予
知できる外乱に対応する外乱操作量を予測し、この予測
した外乱操作量を、制御手段からの本来の操作量に対し
て外乱を打ち消すように加えるようにしている。

【００１０】本発明の制御装置によれば、外乱を打ち消
すように外乱操作量を、制御手段からの操作量にフィー
ドフォワード的に加えるので、印加を予知できる外乱に
よる制御量の乱れを低減できることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。

【００１２】（実施の形態１）この実施の形態では、制
御装置として、温度制御を行う温度調節器に適用して説
明する。この温度調節器は、例えば、上述の図１０に示
される包装機械によるプラスチックバッグの製造におけ
る加熱体１１の温度制御に用いられるものであり、図１
は、そのブロック図である。

【００１３】同図において、１はＰＩＤ制御手段、２は
上述の加熱体である制御対象、３は包装機械の運転開始
に伴って生じる印加の予知が可能な外乱要素を示す。

【００１４】４は本実施の形態の温度調節器であって、
この温度調節器４は、外乱に対応する外乱操作量、すな
わち、外乱を操作量として把握したときの操作量を予測
する外乱操作量予測手段５と、予測された外乱操作量
を、外乱を打ち消すようにＰＩＤ制御手段１からの操作
量に加える外乱操作量印加手段６とを備えており、外乱
操作量予測手段５には、包装機械からの運転の開始／停
止信号が与えられる。

【００１５】外乱操作量予測手段５は、包装機械の運転
の開始によって印加される外乱に対応した外乱操作量を
予測するものであって、この実施の形態では、外乱が印
加された制御状態における操作量および制御量に基づい
て、外乱操作量を次のようにして予測するものである。

【００１６】ここで、図２に示されるように、制御対象
２の検出温度である制御量をＰＶ、ＰＩＤ制御手段１か
ら出力される操作量をＭＶ、包装機械の運転の開始によ
って印加される外乱をＷ、制御対象２の伝達関数をＰ
（ｓ）とすると、制御のブロック線図により、次式が成
立する。

【００１７】ＰＶ＝（ＭＶ＋Ｗ）Ｐ（ｓ）したがって、Ｗ＝｛ＰＶ／Ｐ（ｓ）｝−ＭＶとなる。

【００１８】すなわち、外乱Ｗに対応する外乱操作量の
予測値Ｗは、Ｗ＝｛ＰＶ／Ｐ（ｓ）｝−ＭＶとして算出されることになる。

【００１９】ここで、｛ＰＶ／Ｐ（ｓ）｝は、図３
（ａ）に示されるＰＶ波形を１／Ｐ（ｓ）のフィルタに
通した図３（ｂ）に示される波形と同じである。このフ
ィルタは、Ｐ（ｓ）が一次遅れのローパスフィルタ特性
なので、１／Ｐ（ｓ）は一次進みのハイパスフィルタと
なる。このフィルタ後の図３（ｂ）の波形から図３
（ｃ）に示される操作量ＭＶを差し引くことにより、図
３（ｄ）に示される外乱に対応する外乱操作量の予測波
形が求まることになる。

【００２０】そこで、この実施の形態では、最初の運転
時には、通常のＰＩＤ制御のみを行って、外乱が印加さ
れた状態の制御量ＰＶおよび操作量ＭＶに基づいて、上
述のように外乱操作量を演算予測し、次回の運転時から
予測した外乱操作量を、外乱操作量印加手段６を介して
外乱を打ち消すように、すなわち、図３（ｄ）の符号を
反転して外乱が印加されるタイミング、すなわち、運転
開始のタイミングで印加するものである。

【００２１】次に、この実施の形態の動作を説明する。

【００２２】先ず、与えられた目標値に従ってＰＩＤ制
御手段１が操作量を決定し、これを制御対象２に与える
ことにより、その制御量を目標値と一致させる。制御対
象２における制御量はフィードバックされ、目標値と制
御量との偏差が算出され、ＰＩＤ制御手段１はその偏差
をゼロにするような操作量を算出して制御対象２に与え
る。その結果、制御量が調整されて目標値に近づき、最
終的には制御量が目標値と一致して偏差がゼロとなり、
制御系が整定されることになる。すなわち、図１０の包
装機械における制御対象２である加熱体１１の温度が目
標値に制御されることになる。

【００２３】ここで、包装機械の最初の運転を開始し、
プラスチックシート１０の熱圧着を開始する。このとき
には、外乱操作量の予測が行われていないので、運転開
始に伴う外乱要素３による外乱がＰＩＤ制御手段１から
の操作量に加えられることになる。すると、制御量が目
標値から離れるようになり、偏差が増大し、この偏差を
なくすように操作量が調整される。

【００２４】この外乱印加時における制御量と操作量と
に基づいて、外乱操作量予測手段５は、上述のように外
乱に対応する外乱操作量を演算予測する。

【００２５】そして、多数のプラスチックシート１０を
連続的に熱圧着した最初の運転が一旦、例えば、昼休み
などによって停止され、昼休み後の次回の運転開始時に
は、予測された外乱操作量を、外乱操作量印加手段６を
介して符号を反転してＰＩＤ制御手段１からの操作量に
対してフィードフォワード的に加える。すなわち、本来
の操作量に外乱打ち消しの操作量が加算されたものとな
り、その印加のタイミングは、外乱が印加されるタイミ
ングである包装機械の運転開始時である。

【００２６】これによって、制御対象２に加えられる総
合的な操作量ＭＶ_totalは、ＭＶ_tot _al＝ＭＶ−Ｗ＋Ｗ＝
ＭＶとなり、外乱が印加されないのと同じ操作量ＭＶと
なる。換言すれば、制御量の乱れの原因である外乱Ｗ
を、予測した外乱操作量Ｗによって過不足なく打ち消す
ことができる。

【００２７】その結果、制御量、すなわち、加熱体の温
度は運転を開始したにも拘わらず、実質的に乱れを生じ
ないで済み、応答遅れも実質的に生じない。

【００２８】なお、この実施の形態の変形例として、運
転が開始される度に、あるいは、操作入力に応じて予測
した外乱操作量を修正する、すなわち、上述の外乱操作
量の予測演算を繰り返し行うようにしてもよい。この場
合には、上述の外乱Ｗから予測した外乱操作量Ｗを差し
引いたＷ−Ｗを新たに外乱として扱えばよい。

【００２９】このように外乱操作量の修正を繰り返すこ
とにより、一層確実に外乱による制御量の乱れをなくす
ことができる。

【００３０】（実施の形態２）上述の実施の形態１で
は、外乱が印加されている制御状態における制御量およ
び操作量に基づいて、外乱に対応する外乱操作量を演算
予測したけれども、この実施の形態では、外乱が印加さ
れている制御状態における制御量に基づいて、外乱に対
応する外乱操作量を予測するものであり、外乱操作量予
測手段５の構成が相違するものである。

【００３１】図４（ｂ）は、外乱を操作量として表した
ものであり、同図（ａ）は、この実施の形態で予測する
外乱操作量の符号を反転した打ち消しのための外乱操作
量を示しており、この実施の形態では、ステップ状の外
乱操作量を、後述のようにして予測するものである。な
お、図４において、ｔｓは包装機械の運転開始、すなわ
ち、外乱の印加開始の時点を示し、ｔｅは、例えば昼休
みや就業時間の終了などによる運転停止の時点を示して
いる。

【００３２】例えば、運転の開始に伴う外乱の印加によ
って、制御量が、図５に示されるように変化したときに
は、過渡温度と目標温度との最大偏差ｅｍ、外乱が印加
されてから最大偏差が生じるまでの時間Ｔ１、最大偏差
が生じてから目標値に復帰までの時間Ｔ２などを計測
し、これらの計測値に基づいて、図４（ａ）に示される
ステップ状の外乱操作量の第１のステップの高さＨ１、
その幅Ｗおよび第２のステップの高さＨ２を算出するも
のである。

【００３３】この算出式は、例えば実験的に定められ
る。

【００３４】したがって、この実施の形態では、上述の
実施の形態と同様に、最初の運転時には、通常のＰＩＤ
制御を行って外乱が印加されたときの制御量の変動から
上述のようにステップ状の外乱操作量を予測し、次回の
運転時から予測した外乱操作量を、外乱を打ち消すよう
に印加するのである。なお、このステップ状の打ち消し
のための外乱操作量の印加は、図４に示されるように、
運転の停止ｔｅに応答して停止させるのであるが、本発
明の他の実施の形態として、運転の停止前の外乱の操作
量が安定した適当な時点で外乱操作量の印加を停止する
ようにしてもよい。

【００３５】この実施の形態によれば、制御対象に加え
られる総合的な操作量は、外乱がほぼ打ち消された操作
量となり、制御量は、外乱の印加にもかかわらず実質的
に乱れを生じないで済み、応答遅れも実質的に生じな
い。

【００３６】なお、この実施の形態の変形として、運転
が開始される度あるいは操作入力に応じて、制御量の変
動から外乱操作量を再び予測して最初の外乱操作量を修
正し、より確実に外乱の影響をなくすようにしてもよ
い。

【００３７】また、この実施の形態では、外乱操作量を
ステップ状として予測したけれども、本発明の他の実施
の形態として、図６（ａ）に示されるように外乱に対応
した減衰曲線状あるいは図７（ａ）に示されるように外
乱に対応した三角波状として予測してもよいし、さら
に、他の形状として予測してもよい。

【００３８】さらに、この実施の形態では、外乱が印加
されている制御状態における制御量の変動に基づいて、
外乱操作量を予測したけれども、本発明の他の実施の形
態として、外乱が印加されている状態で操作量を一定に
保持したときの制御量の変動に基づいて、外乱操作量を
予測するようにしてもよい。

【００３９】（実施の形態３）この実施の形態は、上述
の実施の形態２において、ステップ状の外乱操作量が予
測された後に、その外乱操作量を、ユーザがその希望に
応じて調整するものである。

【００４０】すなわち、図８に示されるステップ状の外
乱操作量の第１のステップの高さをＨ１、その幅をＷ、
第２のステップの高さをＨ２としたときに、図９（ａ）
の実線および破線に示される過渡温度の相違Ａに応じ
て、第１のステップの高さＨ１を調整し、図９（ｂ）の
実線および破線に示される目標温度に復帰するまでの温
度上昇の相違Ｂに応じて、第１のステップの幅Ｗを調整
し、図９（ｃ）の実線および破線に示される定常温度の
相違Ｃに応じて、第２のステップの高さＨ２を調整する
ものである。

【００４１】この調整操作は、温度調節器４の操作部の
操作によって調整モードを設定してユーザが希望に応じ
て調整するものである。

【００４２】これによって、予測された外乱操作量によ
って完全に外乱が打ち消せない場合であっても、ユーザ
の希望に応じた外乱操作量の修正によって外乱の影響を
ユーザの希望に応じて修正できることになる。

【００４３】（実施の形態４）上述の実施の形態２で
は、外乱が印加されている制御状態における制御量の変
動に基づいて、外乱操作量を予測したけれども、この実
施の形態４は、外乱が印加されている制御状態における
操作量の変動に基づいて、外乱操作量を予測するもので
あり、上述の図１の外乱操作量予測手段５の構成が相違
するものである。

【００４４】図１０（ａ）は、外乱が印加されたときの
ＰＩＤ制御における操作量ＭＶの波形を示し、同図
（ｂ）は、そのときの制御量ＰＶの波形を示しており、
ｔｓは包装機械の運転開始時、すなわち、外乱の印加開
始の時点を示し、ｔｅは包装機械の運転停止の時点を示
している。

【００４５】制御量ＰＶが目標値と一致して制御系が整
定している状態で、包装機械の運転を開始すると、外乱
によって図１０（ｂ）に示されるように制御量ＰＶが目
標値から離れて偏差が増大し、図１０（ａ）に示される
ように操作量ＭＶが偏差をなくすように調整されること
になる。

【００４６】この実施の形態は、外乱の印加による図１
０（ａ）の操作量ＭＶの増加分の時間積分、すなわち、
面積が、外乱に対応する外乱操作量と密接な関係を有す
るという点に着目してなされたものであって、図１０
（ａ）の操作量ＭＶの時間積分から次のようにして外乱
操作量を予測するものである。

【００４７】すなわち、図１１は、この実施の形態によ
って予測される外乱操作量を示しており、この外乱操作
量は、予め想定された２段のステップ状の波形であり、
このステップ状の波形を、操作量ＭＶの時間積分から以
下のようにして決定するものである。

【００４８】図１０（ａ）に示される操作量ＭＶの増加
分の時間積分を、斜線が施された二つの領域Ｓ１，Ｓ２
に分割する。この分割は、安定状態の操作量ＭＶを外乱
印加の開始時点ｔｓ側へ仮想線で示すように延長するこ
とによって区分されるものであり、インパルスの部分と
ステップの部分とに区分するものである。

【００４９】一方、図１１のステップ状の外乱操作量も
斜線が施された二つの領域Ｓ１’，Ｓ２’に分割する。
この分割は、安定状態に対応する第２のステップの外乱
操作量を、外乱印加開始時点ｔｓ側の第１のステップへ
仮想線で示されるように延長することによって区分され
るものであり、インパルスの部分とステップの部分とに
区分するものである。

【００５０】そして、インパルスの部分に対応する第１
の領域Ｓ１，Ｓ１’同士を対応させるとともに、ステッ
プの部分に対応する第２の領域Ｓ２，Ｓ２’同士を対応
させて外乱操作量を最終的に決定するのである。

【００５１】すなわち、操作量ＭＶの第１の領域Ｓ１の
面積と外乱操作量の第１の領域Ｓ１’の面積との間に
は、一定の関係式を導くことができ、また、操作量ＭＶ
の第２の領域Ｓ２の面積と外乱操作量の第２の領域Ｓ
２’の面積との間にも一定の関係式を導くことができ
る。この関係式は、例えば実験的に導かれる。

【００５２】操作量ＭＶの第１，第２の領域Ｓ１，Ｓ２
の面積が得られれば、上記関係式を利用して外乱操作量
の第１，第２の領域Ｓ１’，Ｓ２’の面積が得られるこ
とになる。

【００５３】そして、外乱操作量は、包装機械の運転開
始ｔｓから運転停止ｔｅの期間に亘って加えられるもの
であるから第２の領域Ｓ２’の面積を前記期間で割るこ
とにより、第２の領域Ｓ２’の高さＨ２、すなわち、安
定状態に対応する外乱操作量の値が算出されることにな
り、また、第１の領域Ｓ１’の高さＨ１は、１００％の
操作量から第２の領域Ｓ２’の高さＨ２を差し引いたも
のであるから第１の領域Ｓ１’の面積を、第１の領域Ｓ
１’の高さＨ１で割ることにより、第１の領域Ｓ１’の
幅、すなわち１００％の外乱操作量を加えるべき期間Ｔ
１が算出されることになる。

【００５４】なお、この実施の形態では、第１のステッ
プの外乱操作量を、１００％としたけれども、１００％
でなくてもよいのは勿論である。

【００５５】このように外乱を印加した状態における操
作量ＭＶの増加分の時間積分を算出することにより、そ
れに基づいて、ステップ状の外乱操作量を決定できるこ
とになる。

【００５６】そこで、この実施の形態では、最初の運転
時には、通常のＰＩＤ制御のみを行って、外乱が印加さ
れた状態の操作量ＭＶに基づいて、上述のようにステッ
プ状の外乱操作量を演算予測し、次回の運転時から予測
した外乱操作量を、外乱操作量印加手段６を介して外乱
を打ち消すように外乱が印加されるタイミングで印加す
るものである。

【００５７】ここでは、外乱操作量を予測するための運
転を、外乱オートチューニング（ＡＴ）といい、この実
施の形態の温度調節器には、この外乱オートチューニン
グを実行するための操作キーが設けられており、最初の
運転時には、この操作キーの操作によって外乱オートチ
ューニングが実行される。

【００５８】図１２は、この実施の形態の外乱オートチ
ューニングの動作説明に供するフローチャートであり、
先ず、前記操作キーが操作されて外乱オートチューニン
グがＯＮであるか否かを判断し（ステップｎ１）、オン
状態であるときには、外乱入力信号がＯＮしたか否か、
すなわち、包装機械の運転が開始されたか否かを判断し
（ステップｎ２）、開始されたときには、通常のＰＩＤ
制御を行いながら操作量ＭＶの増加分の時間積分（面
積）を計測し（ステップｎ３）、外乱入力信号がＯＦＦ
したか否か、すなわち、包装機械の運転が停止されたか
否かを判断し（ステップｎ４）、停止されたときには、
操作量ＭＶの増加分の時間積分（面積）から上述のよう
にして外乱操作量を算出して記憶し（ステップｎ５）、
次回の運転時には、この求められた外乱操作量を、外乱
を打ち消すように印加する。

【００５９】この実施の形態の図１１に示される外乱操
作量の波形パターンでは、外乱の印加が開始された当初
の第１のステップの外乱操作量と、安定した状態の第２
のステップの外乱操作量との差が大きく、急激に外乱操
作量が変化することになるので、波形が変動してしまう
虞れがあり、そこで、本発明の他の実施の形態として、
図１３あるいは図１４に示されるように、さらにステッ
プＳ３を加えた波形の外乱操作量あるいは三角波Ｓ４を
加えた波形の外乱操作量を用いてもよく、この場合に、
加える波形部分の外乱操作量は、適宜選定すればよく、
また、加えた波形部分の外乱操作量に対応する操作量分
を、第１，第２の領域Ｓ１’，Ｓ２’から差し引くよう
にしてもよい。

【００６０】また、外乱操作量の波形パターンは、ステ
ップ状に限らず、図１５あるいは図１６に示されるよう
に、減衰波形Ｓ５，Ｓ６を合わせた波形パターンを用い
てもよい。これらの波形パターンにおいても、上述の実
施の形態と同様に、第１の領域Ｓ１’と第２の領域Ｓ
２’とに区分して操作量の増加分の時間積分から外乱操
作量を予測演算する。

【００６１】なお、領域の区分は、この実施の形態に限
るものではなく、例えば、図１７の操作量ＭＶおよび図
１８の外乱操作量に示されるように区分してもよいし、
さらに、細かく区分して対応させてもよく、要は、操作
量の時間積分と外乱操作量とを対応づければよい。

【００６２】また、予め、上述の図１１〜図１６に示さ
れるような何種類からの波形パターンを記憶しておき、
制御対象の特性、すなわち、用途に応じて、いずれの波
形パターンを用いるかをユーザが選択キーなどで選択で
きるようにしてもよい。

【００６３】（その他の実施の形態）上述の実施の形態
では、包装機械における加熱体の温度制御に適用して説
明したけれども、本発明は、これに限るものではなく、
外乱の印加が予知できる恒温層の扉の開閉やその他の温
度制御に適用してもよいのは勿論である。

【００６４】上述の実施の形態では、運転開始による外
乱の打ち消しに適用して説明したけれども、運転の停止
によって印加される外乱の打ち消しに適用してもよい。
この場合、上述の実施の形態４では、操作量の減少分の
時間積分に基づいて外乱操作量を予測演算することにな
る。

【００６５】上述の各実施の形態では、ＰＩＤ制御手段
からの操作量に外乱操作量を加えたけれども、ＰＩＤ制
御手段のＰ制御、Ｉ制御あるいはＤ制御のいずれかの制
御手段からの操作量に加えるようにしてもよいのは勿論
である。

【００６６】また、本発明は、温度制御に限らず、圧
力、流量などの他の制御に適用してもよい。

【００６７】上述の実施の形態では、ＰＩＤ制御に適用
して説明したけれども、本発明は、ＰＩＤ制御に限ら
ず、ファジィ制御、あるいは、ＰＩＤ制御とファジィ制
御とを組み合わせたハイブリッド制御やその他の制御に
適用してもよい。

【００６８】上述の実施の形態では、例えば、包装機械
の運転の開始あるいは停止の外部からの信号をトリガと
して外乱操作量を、制御手段からの操作量に加えたけれ
ども、本発明の他の実施の形態として、例えば、制御量
あるいは操作量の急激な変化を検出してそれを内部のト
リガとして外乱を打ち消すように外乱操作量を加えても
よいし、外部のシーケンサなどの機器との通信によっ
て、例えば、包装機械の運転が開始されたことを受信
し、それを外部からのトリガとして外乱を打ち消すよう
に外乱操作量を加えるようにしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外乱に対
応する外乱操作量を予測し、この外乱操作量を、制御手
段からの操作量に対してフィードフォワード的に加える
ように構成したので、外乱に起因した制御量の乱れを実
質的に応答遅れなしになくすことができる。特に、運転
開始／停止を繰り返して行うアプリケーションでは制御
量の乱れが無くなることで生産効率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態の温度調節器のブロ
ック図である。

【図２】動作説明に供する要部のブロック図である。

【図３】外乱予測の処理手順を説明するための波形図で
ある。

【図４】本発明の他の実施の形態の外乱操作量の予測を
説明するための波形図である。

【図５】図４の実施の形態に動作説明に供する波形図で
ある。

【図６】本発明の他の実施の形態の外乱操作量の波形図
である。

【図７】本発明のさらに他の実施の形態の外乱操作量の
波形図である。

【図８】本発明のさらに他の実施の形態を説明するため
の外乱操作量の波形図である。

【図９】図８の実施の形態の動作説明に供する波形図で
ある。

【図１０】本発明のさらに他の実施の形態の操作量およ
び制御量の波形図である。

【図１１】図１０に対応する外乱操作量の波形図であ
る。

【図１２】動作説明に供するフローチャートである。

【図１３】本発明の他の実施の形態の外乱操作量の波形
パターンを示す図である。

【図１４】本発明のさらに他の実施の形態の外乱操作量
の波形パターンを示す図である。

【図１５】本発明の他の実施の形態の外乱操作量の波形
パターンを示す図である。

【図１６】本発明のさらに他の実施の形態の外乱操作量
の波形パターンを示す図である。

【図１７】本発明の他の実施の形態の操作量の波形図で
ある。

【図１８】図１７に対応する外乱操作量の波形図であ
る。

【図１９】温度調節器を用いたシステムの構成図であ
る。

【符号の説明】

１ＰＩＤ制御手段２制御対象３外乱要素４温度調節器５外乱操作量予測手段６外乱操作量印加手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者南野郁夫京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者安藤功策京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目標値と制御量との偏差をなくすように
制御対象に対して操作量を出力する制御手段と、印加を
予知できる外乱に対応する外乱操作量を予測する外乱操
作量予測手段と、予測された外乱操作量を、前記外乱を
打ち消すように前記制御手段からの操作量に加える手段
とを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】前記外乱操作量予測手段は、前記外乱が
印加された制御状態における操作量および制御量の少な
くとも一方に基づいて、外乱操作量を予測する請求項１
記載の制御装置。
【請求項３】前記外乱操作量予測手段は、前記外乱が
印加された状態において、操作量を一定に保持したとき
の制御量に基づいて、外乱操作量を予測する請求項１記
載の制御装置。
【請求項４】予測される外乱操作量が、ステップ状、
減衰曲線状または三角波状の操作量である請求項２また
は３記載の制御装置。
【請求項５】前記予測された外乱操作量を、外乱の印
加に応じて修正する手段を備える請求項１ないし４のい
ずれかに記載の制御装置。
【請求項６】目標値と制御量との偏差をなくすように
制御対象に対して操作量を出力する制御手段と、印加を
予知できる外乱に対応する外乱操作量を予測する外乱操
作量予測手段と、予測された外乱操作量を、前記外乱を
打ち消すように前記制御手段からの操作量に加える手段
とを備え、前記外乱操作量予測手段は、前記外乱が印加された制御
状態における操作量の時間積分に基づいて前記外乱操作
量を予測することを特徴とする制御装置。
【請求項７】前記操作量の時間積分が、外乱の印加に
よる操作量の増加分あるいは減少分の時間積分である請
求項６記載の制御装置。
【請求項８】予め想定された波形パターンと前記時間
積分とに基づいて外乱操作量を予測する請求項６または
７記載の制御装置。
【請求項９】複数の前記波形パターンが記憶された記
憶部と、前記複数の波形パターンから外乱操作量の予測
に用いる波形パターンを選択するために操作される操作
部とを備える請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】前記波形パターンは、ステップ状の部
分を含み、外乱の印加による操作量の増加分あるいは減
少分の時間積分から前記ステップ状の部分の高さおよび
幅を決定する請求項８または９記載の制御装置。
【請求項１１】予測された外乱操作量を、前記外乱を
打ち消すように前記制御手段からの操作量に加える手段
は、当該制御装置の内部または外部からのトリガに応答
して前記外乱操作量を加える請求項１ないし１０のいず
れかに記載の制御装置。