JP2000257824A - 燃焼設備の制御方法及び装置 - Google Patents
燃焼設備の制御方法及び装置Info
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- JP2000257824A JP2000257824A JP11063831A JP6383199A JP2000257824A JP 2000257824 A JP2000257824 A JP 2000257824A JP 11063831 A JP11063831 A JP 11063831A JP 6383199 A JP6383199 A JP 6383199A JP 2000257824 A JP2000257824 A JP 2000257824A
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼設備に設けられた検出系及び調整系間の
因果関係を一般には正確に把握できない場合、数値化で
きない外乱によりＰＩＤ制御ではオーバシュートが発生
する場合であっても、速やかに燃焼炉温度を目標値に安
定化できる乾溜ガス化焼却処理装置（バッチ炉）に好適
な燃焼設備の制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 乾溜ガス化焼却処理装置１における燃焼
炉の温度を測定し、ＰＩＤ制御部２１が、前記燃焼炉の
温度の測定値と目標値との偏差に基づいてガス化空気ダ
ンパ３ａを動作させて前記ガス化炉に供給するガス化空
気量をＰＩＤ制御し、比率制御部２２が、前記測定値に
基づいて２次燃焼空気ダンパ３ｂを動作させて前記燃焼
炉に供給する２次燃焼空気量を比率制御する一方で、コ
ンピュータ５が、ＰＩＤ制御部２１及び比率制御部２２
と協調して、前記測定値に基づいて該測定値を前記目標
値に一致させる制御を行なう構成とした。
因果関係を一般には正確に把握できない場合、数値化で
きない外乱によりＰＩＤ制御ではオーバシュートが発生
する場合であっても、速やかに燃焼炉温度を目標値に安
定化できる乾溜ガス化焼却処理装置（バッチ炉）に好適
な燃焼設備の制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 乾溜ガス化焼却処理装置１における燃焼
炉の温度を測定し、ＰＩＤ制御部２１が、前記燃焼炉の
温度の測定値と目標値との偏差に基づいてガス化空気ダ
ンパ３ａを動作させて前記ガス化炉に供給するガス化空
気量をＰＩＤ制御し、比率制御部２２が、前記測定値に
基づいて２次燃焼空気ダンパ３ｂを動作させて前記燃焼
炉に供給する２次燃焼空気量を比率制御する一方で、コ
ンピュータ５が、ＰＩＤ制御部２１及び比率制御部２２
と協調して、前記測定値に基づいて該測定値を前記目標
値に一致させる制御を行なう構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾溜式のガス化炉
と、乾溜された可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備え
た燃焼設備において燃焼炉温度を一定に保持すべく各炉
への燃焼空気量を制御する方法及びこの方法を用いた装
置に関する。
と、乾溜された可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備え
た燃焼設備において燃焼炉温度を一定に保持すべく各炉
への燃焼空気量を制御する方法及びこの方法を用いた装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、特開平５−１４１６３８号公報
に開示されている従来の燃焼設備の構成を示すブロック
図である。図５において、１は乾溜ガス化焼却処理装置
であり、該乾溜ガス化焼却処理装置１は、ガス化炉１
１、燃焼炉１２、冷却炉１３、集塵サイクロン１４、誘
引ファン１５、排ガス分析計１６、煙突１７、及び押込
みファン１８等を備えている。
に開示されている従来の燃焼設備の構成を示すブロック
図である。図５において、１は乾溜ガス化焼却処理装置
であり、該乾溜ガス化焼却処理装置１は、ガス化炉１
１、燃焼炉１２、冷却炉１３、集塵サイクロン１４、誘
引ファン１５、排ガス分析計１６、煙突１７、及び押込
みファン１８等を備えている。
【０００３】ガス化炉１１に投入されたゴミ等の燃焼物
は、押込みファン１８からガス化空気ダンパ３ａを介し
てガス化炉１１へ供給されるガス化空気によって、その
一部を燃焼されつつ乾溜され、可燃性ガス及び灰に熱分
解された後で、可燃性ガスのみが燃焼炉１２へ送られ
る。
は、押込みファン１８からガス化空気ダンパ３ａを介し
てガス化炉１１へ供給されるガス化空気によって、その
一部を燃焼されつつ乾溜され、可燃性ガス及び灰に熱分
解された後で、可燃性ガスのみが燃焼炉１２へ送られ
る。
【０００４】燃焼炉１２に送られた可燃性ガスは、押込
みファン１８から２次燃焼空気ダンパ３ｂを介して燃焼
炉１２へ供給される２次燃焼空気と混合され、燃焼炉１
２の立ち上げ時には、図示しないバーナによって、また
昇温後には、自然燃焼される。
みファン１８から２次燃焼空気ダンパ３ｂを介して燃焼
炉１２へ供給される２次燃焼空気と混合され、燃焼炉１
２の立ち上げ時には、図示しないバーナによって、また
昇温後には、自然燃焼される。
【０００５】燃焼炉１２から排出される排ガスは、冷却
炉１３に送られ、ここで冷却される。冷却された排ガス
は、集塵サイクロン１４を通過する際に煤塵を除去され
た後で、排ガスを誘引する誘引ファン１５を介して煙突
１７から排出される。煙突１７から排出される排ガス
は、直前に設けられた排ガス分析計１６によって、その
成分を計測される。
炉１３に送られ、ここで冷却される。冷却された排ガス
は、集塵サイクロン１４を通過する際に煤塵を除去され
た後で、排ガスを誘引する誘引ファン１５を介して煙突
１７から排出される。煙突１７から排出される排ガス
は、直前に設けられた排ガス分析計１６によって、その
成分を計測される。
【０００６】なお、ガス化炉１１に供給されるガス化空
気はガス化空気ダンパ３ａにより、また燃焼炉１２に供
給される２次燃焼空気は２次燃焼空気ダンパ３ｂによ
り、夫々流入量（第１及び第２空気量）を調整されるよ
うになっている。また、乾溜ガス化焼却処理装置１に
は、ガス化空気ダンパ３ａ及び２次燃焼空気ダンパ３ｂ
を夫々制御する自動燃焼制御装置２に接続されている。
気はガス化空気ダンパ３ａにより、また燃焼炉１２に供
給される２次燃焼空気は２次燃焼空気ダンパ３ｂによ
り、夫々流入量（第１及び第２空気量）を調整されるよ
うになっている。また、乾溜ガス化焼却処理装置１に
は、ガス化空気ダンパ３ａ及び２次燃焼空気ダンパ３ｂ
を夫々制御する自動燃焼制御装置２に接続されている。
【０００７】自動燃焼制御装置２は、ＰＩＤ制御部２１
及び比率制御部２２を備え、燃焼炉１２に設けられた温
度計１９から与えられる燃焼炉温度を各制御部への入力
とし、ＰＩＤ制御部２１はガス化空気ダンパ３ａを、比
率制御部２２は２次燃焼制御ダンパ３ｂを夫々制御する
ようになっている。
及び比率制御部２２を備え、燃焼炉１２に設けられた温
度計１９から与えられる燃焼炉温度を各制御部への入力
とし、ＰＩＤ制御部２１はガス化空気ダンパ３ａを、比
率制御部２２は２次燃焼制御ダンパ３ｂを夫々制御する
ようになっている。
【０００８】具体的には、ＰＩＤ制御部２１は、予め設
定された燃焼炉１２の目標温度と、温度計１９により測
定された燃焼炉１２の実測温度との偏差に基づいて、ガ
ス化空気ダンパ３ａのＰＩＤ制御を行なう。例えば、実
測温度が目標温度よりも低い場合には、ガス化炉１１へ
のガス化空気量を増大させて可燃性ガスの発生を促進す
る。これとは反対に、実測温度が目標温度よりも高い場
合には、ガス化炉１１へのガス化空気量を減少させて可
燃性ガスの発生を抑制する。
定された燃焼炉１２の目標温度と、温度計１９により測
定された燃焼炉１２の実測温度との偏差に基づいて、ガ
ス化空気ダンパ３ａのＰＩＤ制御を行なう。例えば、実
測温度が目標温度よりも低い場合には、ガス化炉１１へ
のガス化空気量を増大させて可燃性ガスの発生を促進す
る。これとは反対に、実測温度が目標温度よりも高い場
合には、ガス化炉１１へのガス化空気量を減少させて可
燃性ガスの発生を抑制する。
【０００９】比率制御部２２は、温度計１９により測定
された燃焼炉１２の温度に応じて所定比率で２次燃焼空
気ダンパ３ｂを比率制御（比例制御ともいう）する。例
えば、可燃性ガスの発生量の増大に伴って燃焼炉１２の
温度が上昇した場合には、このときの温度に応じた比率
で燃焼炉１２への２次燃焼空気量を増大させる。これと
は反対に、可燃性ガスの発生量の減少に伴って燃焼炉１
２の温度が下降した場合には、このときの温度に応じた
比率で燃焼炉１２への２次燃焼空気量を減少させ、これ
によって燃焼炉１２内に導入された可燃性ガスを常時完
全燃焼させて、ＣＯ2 、ＮＯｘ、及びダイオキシン等の
有害ガスの発生を抑制している。
された燃焼炉１２の温度に応じて所定比率で２次燃焼空
気ダンパ３ｂを比率制御（比例制御ともいう）する。例
えば、可燃性ガスの発生量の増大に伴って燃焼炉１２の
温度が上昇した場合には、このときの温度に応じた比率
で燃焼炉１２への２次燃焼空気量を増大させる。これと
は反対に、可燃性ガスの発生量の減少に伴って燃焼炉１
２の温度が下降した場合には、このときの温度に応じた
比率で燃焼炉１２への２次燃焼空気量を減少させ、これ
によって燃焼炉１２内に導入された可燃性ガスを常時完
全燃焼させて、ＣＯ2 、ＮＯｘ、及びダイオキシン等の
有害ガスの発生を抑制している。
【００１０】この燃焼炉１２における可燃性ガスの燃焼
によって生じる熱エネルギは、ボイラー、タービンエン
ジン等の熱源として用いられ、これによって燃焼物の焼
却処理という本来の目的に加えて、処理中に発生する熱
エネルギを副産物として利用している。
によって生じる熱エネルギは、ボイラー、タービンエン
ジン等の熱源として用いられ、これによって燃焼物の焼
却処理という本来の目的に加えて、処理中に発生する熱
エネルギを副産物として利用している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した如
き従来の燃焼設備におけるＰＩＤ制御及び比率制御にお
いては温度計によって測定された変数と、各ダンパを制
御する変数との因果関係を予め知る必要があり、これら
を組み合わせた因果関係についての深い知識と経験とを
必要とする。たとえ因果関係を知ることができたとして
も、この関係は固定的なものとなり、制御の目的を自由
に変更することはできない。また、これらの因果関係が
正しいとも限らない。因果関係がないと思われている変
数の間にも因果関係がある可能性もある。さらに、従来
の自動燃焼制御装置においては、測定変数の値をフィー
ドバックし、本質的にＰＩＤ制御を行なうため、数式化
できない外乱等に対して速すぎる応答をするので、オー
バシュートすることが多いという問題もあった。
き従来の燃焼設備におけるＰＩＤ制御及び比率制御にお
いては温度計によって測定された変数と、各ダンパを制
御する変数との因果関係を予め知る必要があり、これら
を組み合わせた因果関係についての深い知識と経験とを
必要とする。たとえ因果関係を知ることができたとして
も、この関係は固定的なものとなり、制御の目的を自由
に変更することはできない。また、これらの因果関係が
正しいとも限らない。因果関係がないと思われている変
数の間にも因果関係がある可能性もある。さらに、従来
の自動燃焼制御装置においては、測定変数の値をフィー
ドバックし、本質的にＰＩＤ制御を行なうため、数式化
できない外乱等に対して速すぎる応答をするので、オー
バシュートすることが多いという問題もあった。
【００１２】これらの問題点を解決すべく、特開昭６２
−１６９９２０号公報には、前述した如きＰＩＤ制御を
行ない、これによって空気操作量を求める一方、制御対
象システム全体をブラックボックスモデルとして扱い、
これに試験用信号をコンピュータを用いて発生させ、こ
れにより操作変数の変動を測定し、自己回帰モデルを用
いて多変数間の因果関係を知り得る方法が開示されてい
る。
−１６９９２０号公報には、前述した如きＰＩＤ制御を
行ない、これによって空気操作量を求める一方、制御対
象システム全体をブラックボックスモデルとして扱い、
これに試験用信号をコンピュータを用いて発生させ、こ
れにより操作変数の変動を測定し、自己回帰モデルを用
いて多変数間の因果関係を知り得る方法が開示されてい
る。
【００１３】また、特開平６−３３２５０１号公報に
は、前述した如きＰＩＤ制御を行ない、これによって空
気操作量を求める一方、数式化できない外乱に対してニ
ューラルネットワークを用い、予め学習によって得られ
たネットワークにより空気操作量を求め、これらの空気
操作量の偏差に基づいて空気量を調整する方法が開示さ
れている。
は、前述した如きＰＩＤ制御を行ない、これによって空
気操作量を求める一方、数式化できない外乱に対してニ
ューラルネットワークを用い、予め学習によって得られ
たネットワークにより空気操作量を求め、これらの空気
操作量の偏差に基づいて空気量を調整する方法が開示さ
れている。
【００１４】しかし、これらの方法は、ストーカ式、流
動床式等の連続炉に対応するものであり、図５に示した
如き乾溜ガス化焼却処理装置（バッチ炉）に適用するも
のではなかった。
動床式等の連続炉に対応するものであり、図５に示した
如き乾溜ガス化焼却処理装置（バッチ炉）に適用するも
のではなかった。
【００１５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、従来のＰＩＤ制御及び比率制御における各制御
入力信号に例えば状態フィードバックに基づいた所定信
号を付加し、該所定信号に基づいて燃焼炉温度の実測値
を目標値に一致させる制御を、ＰＩＤ制御及び比率制御
と協調させることにより、燃焼設備に設けられた検出系
及び調整系間の因果関係を一般には正確に把握すること
ができないような場合、数値化できない外乱によりＰＩ
Ｄ制御ではオーバシュートが発生するような場合であっ
ても、速やかに燃焼炉温度を目標値に安定化することが
できる燃焼設備の制御方法及び装置を提供することを目
的とする。
であり、従来のＰＩＤ制御及び比率制御における各制御
入力信号に例えば状態フィードバックに基づいた所定信
号を付加し、該所定信号に基づいて燃焼炉温度の実測値
を目標値に一致させる制御を、ＰＩＤ制御及び比率制御
と協調させることにより、燃焼設備に設けられた検出系
及び調整系間の因果関係を一般には正確に把握すること
ができないような場合、数値化できない外乱によりＰＩ
Ｄ制御ではオーバシュートが発生するような場合であっ
ても、速やかに燃焼炉温度を目標値に安定化することが
できる燃焼設備の制御方法及び装置を提供することを目
的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る燃焼設備
の制御方法は、燃焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物
から可燃性ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉で
発生した前記可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える
燃焼設備における前記燃焼炉の温度を測定し、該燃焼炉
の温度の測定値と目標値との偏差に基づいて前記ガス化
炉に供給する第１空気量をＰＩＤ制御し、前記測定値に
基づいて前記燃焼炉に供給する第２空気量を比率制御す
る一方、所定信号に基づいて前記測定値を前記目標値に
一致させる制御を、前記ＰＩＤ制御及び比率制御と協調
することを特徴とする。
の制御方法は、燃焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物
から可燃性ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉で
発生した前記可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える
燃焼設備における前記燃焼炉の温度を測定し、該燃焼炉
の温度の測定値と目標値との偏差に基づいて前記ガス化
炉に供給する第１空気量をＰＩＤ制御し、前記測定値に
基づいて前記燃焼炉に供給する第２空気量を比率制御す
る一方、所定信号に基づいて前記測定値を前記目標値に
一致させる制御を、前記ＰＩＤ制御及び比率制御と協調
することを特徴とする。
【００１７】第２発明に係る燃焼設備の制御方法は、第
１発明の燃焼設備の制御方法において、前記所定信号を
入力とし、前記測定値を出力とするプロセスを制御対象
システムとした最適レギュレータを構築することによっ
て前記所定信号を求めることを特徴とする。
１発明の燃焼設備の制御方法において、前記所定信号を
入力とし、前記測定値を出力とするプロセスを制御対象
システムとした最適レギュレータを構築することによっ
て前記所定信号を求めることを特徴とする。
【００１８】第３発明に係る燃焼設備の制御方法は、第
１発明の燃焼設備の制御方法において、前記燃焼炉から
排出される排ガス中に含まれた所定成分の量を測定し、
この測定量を可及的に少なくすべく協調制御を行なうこ
とを特徴とする。
１発明の燃焼設備の制御方法において、前記燃焼炉から
排出される排ガス中に含まれた所定成分の量を測定し、
この測定量を可及的に少なくすべく協調制御を行なうこ
とを特徴とする。
【００１９】第４発明に係る燃焼設備の制御方法は、第
３発明の燃焼設備の制御方法において、前記所定信号を
入力とし、前記測定量を出力とするプロセスを制御対象
システムとした最適レギュレータを構築することによっ
て前記所定信号を求めることを特徴とする。
３発明の燃焼設備の制御方法において、前記所定信号を
入力とし、前記測定量を出力とするプロセスを制御対象
システムとした最適レギュレータを構築することによっ
て前記所定信号を求めることを特徴とする。
【００２０】第５発明に係る燃焼設備の制御方法は、第
２及び第４発明の燃焼設備の制御方法において、前記最
適レギュレータの状態推定器が、前記制御対象システム
の同一次元オブザーバであることを特徴とする。
２及び第４発明の燃焼設備の制御方法において、前記最
適レギュレータの状態推定器が、前記制御対象システム
の同一次元オブザーバであることを特徴とする。
【００２１】第６発明に係る燃焼設備の制御方法は、第
５発明の燃焼設備の制御方法において、前記制御対象シ
ステムを励振すべくこれに入力した入力信号と、前記制
御対象システムの出力信号とを統計処理して前記制御対
象システムの数値モデルを作成することにより、前記同
一次元オブザーバを構築し、前記数値モデルとしてＭＡ
ＲＸモデルを用いてあることを特徴とする。
５発明の燃焼設備の制御方法において、前記制御対象シ
ステムを励振すべくこれに入力した入力信号と、前記制
御対象システムの出力信号とを統計処理して前記制御対
象システムの数値モデルを作成することにより、前記同
一次元オブザーバを構築し、前記数値モデルとしてＭＡ
ＲＸモデルを用いてあることを特徴とする。
【００２２】第７発明に係る燃焼設備の制御方法は、第
６発明の燃焼設備の制御方法において、前記入力信号
が、Ｍ系列信号であることを特徴とする。
６発明の燃焼設備の制御方法において、前記入力信号
が、Ｍ系列信号であることを特徴とする。
【００２３】第８発明に係る燃焼設備の制御装置は、燃
焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物から可燃性ガスを
発生させるガス化炉と、該ガス化炉で発生した前記可燃
性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える燃焼設備における
前記燃焼炉の温度を測定する温度計と、該温度計による
前記燃焼炉の温度の測定値と目標値との偏差に基づいて
前記ガス化炉に供給する第１空気量をＰＩＤ制御するＰ
ＩＤ制御手段と、前記測定値に基づいて前記燃焼炉に供
給する第２空気量を比率制御する比率制御手段と、所定
信号に基づいて前記温度を前記目標値に一致させるべ
く、前記ＰＩＤ制御手段及び比率制御手段と協調制御す
る協調制御手段とを備えることを特徴とする。
焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物から可燃性ガスを
発生させるガス化炉と、該ガス化炉で発生した前記可燃
性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える燃焼設備における
前記燃焼炉の温度を測定する温度計と、該温度計による
前記燃焼炉の温度の測定値と目標値との偏差に基づいて
前記ガス化炉に供給する第１空気量をＰＩＤ制御するＰ
ＩＤ制御手段と、前記測定値に基づいて前記燃焼炉に供
給する第２空気量を比率制御する比率制御手段と、所定
信号に基づいて前記温度を前記目標値に一致させるべ
く、前記ＰＩＤ制御手段及び比率制御手段と協調制御す
る協調制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】第９発明に係る燃焼設備の制御装置は、第
８発明の燃焼設備の制御装置において、前記協調制御手
段が、前記所定信号を入力とし、前記測定値を出力とす
るプロセスを制御対象システムとした最適レギュレータ
を構築することによって前記所定信号を求めるべくなし
てあることを特徴とする。
８発明の燃焼設備の制御装置において、前記協調制御手
段が、前記所定信号を入力とし、前記測定値を出力とす
るプロセスを制御対象システムとした最適レギュレータ
を構築することによって前記所定信号を求めるべくなし
てあることを特徴とする。
【００２５】第１０発明に係る燃焼設備の制御装置は、
第８発明の燃焼設備の制御装置において、前記燃焼炉か
ら排出される排ガス中に含まれた所定成分の量を測定す
る成分量計を更に備え、前記協調制御手段が、前記成分
量計による測定量を可及的に少なくするように前記協調
制御を行なうべくなしてあることを特徴とする。
第８発明の燃焼設備の制御装置において、前記燃焼炉か
ら排出される排ガス中に含まれた所定成分の量を測定す
る成分量計を更に備え、前記協調制御手段が、前記成分
量計による測定量を可及的に少なくするように前記協調
制御を行なうべくなしてあることを特徴とする。
【００２６】第１１発明に係る燃焼設備の制御装置は、
第１０発明の燃焼設備の制御装置において、前記協調制
御手段が、前記所定信号を入力とし、前記測定量を出力
とするプロセスを制御対象システムとした最適レギュレ
ータを構築することによって前記所定信号を求めるべく
なしてあることを特徴とする。
第１０発明の燃焼設備の制御装置において、前記協調制
御手段が、前記所定信号を入力とし、前記測定量を出力
とするプロセスを制御対象システムとした最適レギュレ
ータを構築することによって前記所定信号を求めるべく
なしてあることを特徴とする。
【００２７】第１２発明に係る燃焼設備の制御装置は、
第９及び第１１発明の燃焼設備の制御装置において、前
記最適レギュレータの状態推定器が、前記制御対象シス
テムの同一次元オブザーバであることを特徴とする。
第９及び第１１発明の燃焼設備の制御装置において、前
記最適レギュレータの状態推定器が、前記制御対象シス
テムの同一次元オブザーバであることを特徴とする。
【００２８】第１３発明に係る燃焼設備の制御装置は、
第１２発明の燃焼設備の制御装置において、前記協調制
御手段が、前記制御対象システムを励振すべくこれに入
力した入力信号と、前記制御対象システムの出力信号と
を統計処理する統計処理手段と、該統計処理手段による
処理結果に基づいて前記制御対象システムの数値モデル
を作成することにより、前記同一次元オブザーバを構築
するオブザーバ構築手段とを備え、前記数値モデルとし
てＭＡＲＸモデルを用いてあることを特徴とする。
第１２発明の燃焼設備の制御装置において、前記協調制
御手段が、前記制御対象システムを励振すべくこれに入
力した入力信号と、前記制御対象システムの出力信号と
を統計処理する統計処理手段と、該統計処理手段による
処理結果に基づいて前記制御対象システムの数値モデル
を作成することにより、前記同一次元オブザーバを構築
するオブザーバ構築手段とを備え、前記数値モデルとし
てＭＡＲＸモデルを用いてあることを特徴とする。
【００２９】第１４発明に係る燃焼設備の制御装置は、
第１３発明の燃焼設備の制御装置において、前記入力信
号が、Ｍ系列信号であることを特徴とする。
第１３発明の燃焼設備の制御装置において、前記入力信
号が、Ｍ系列信号であることを特徴とする。
【００３０】本発明に係る燃焼設備の制御方法及び装置
の原理について以下に詳述する。図６は、フィードバッ
ク系を備えた一般的な制御対象システムのブロック線図
であり、この制御対象システムの状態方程式は、式
（１）で与えることができる。
の原理について以下に詳述する。図６は、フィードバッ
ク系を備えた一般的な制御対象システムのブロック線図
であり、この制御対象システムの状態方程式は、式
（１）で与えることができる。
【００３１】
【数１】
【００３２】ここで、ｘ（ｔ）∈Ｒn 、ｕ（ｔ）∈
Ｒr 、及びｙ（ｔ）∈Ｒm は、時刻ｔにおける制御対象
システムの状態、入力、及び出力を夫々示す。また、Ａ
∈Ｒn * n 、Ｂ∈Ｒn * r 、Ｃ∈Ｒm * n である。
Ｒr 、及びｙ（ｔ）∈Ｒm は、時刻ｔにおける制御対象
システムの状態、入力、及び出力を夫々示す。また、Ａ
∈Ｒn * n 、Ｂ∈Ｒn * r 、Ｃ∈Ｒm * n である。
【００３３】図７は、図６に示した制御対象システムに
状態変数フィードバックを組み込んだ最適レギュレータ
を示すブロック線図である。図６に示したような制御系
においては、たとえ制御対象システム自体が安定であっ
ても、フィードバック系を備えることにより不安定とな
ることがある。このような不安定要因を動的最適化の観
点から解消する方法を最適制御という。最適制御では、
制御系設計仕様を評価規範で定量化し、制約条件を状態
方程式で与えて評価規範を最大又は最小とするような制
御則を求めるものである。この中で、評価規範としての
後述する２次形式評価関数Ｊを最小化するものを最適レ
ギュレータと呼んでいる。
状態変数フィードバックを組み込んだ最適レギュレータ
を示すブロック線図である。図６に示したような制御系
においては、たとえ制御対象システム自体が安定であっ
ても、フィードバック系を備えることにより不安定とな
ることがある。このような不安定要因を動的最適化の観
点から解消する方法を最適制御という。最適制御では、
制御系設計仕様を評価規範で定量化し、制約条件を状態
方程式で与えて評価規範を最大又は最小とするような制
御則を求めるものである。この中で、評価規範としての
後述する２次形式評価関数Ｊを最小化するものを最適レ
ギュレータと呼んでいる。
【００３４】最適レギュレータは、制御対象の状態変数
ｘをフィードバックする閉ループ系であって、制御対象
システムについて（Ａ，Ｂ）が可制御対であれば、不安
定な制御対象システムを安定化することができる。
ｘをフィードバックする閉ループ系であって、制御対象
システムについて（Ａ，Ｂ）が可制御対であれば、不安
定な制御対象システムを安定化することができる。
【００３５】状態変数ｘが可観測であるとすれば、状態
変数フィードバック入力ｕは、状態変数ｘにレギュレー
タゲインＫを乗じたｕ＝−Ｋｘとなる。レギュレータゲ
インＫは、式（２）の代数リカッチ（Riccati ）方程式
の解Ｐを用いて式（３）で与えることができる。
変数フィードバック入力ｕは、状態変数ｘにレギュレー
タゲインＫを乗じたｕ＝−Ｋｘとなる。レギュレータゲ
インＫは、式（２）の代数リカッチ（Riccati ）方程式
の解Ｐを用いて式（３）で与えることができる。
【００３６】 Ｐ＝Ａt ＰＡ−Ａt ＰＢ（Ｂt ＰＢ＋Ｒ）-1Ｂt ＰＡ＋Ｃt ＱＣ …（２） Ｋ＝（Ｂt ＰＢ＋Ｒ）-1Ｂt ＰＡ …（３）
【００３７】ここで、Ｑを対称な準正定行列、Ｒを対称
な正定行列とすれば、レギュレータゲインＫは、式
（４）の２次形式評価関数Ｊを最小にすることができ
る。
な正定行列とすれば、レギュレータゲインＫは、式
（４）の２次形式評価関数Ｊを最小にすることができ
る。
【００３８】 Ｊ＝Σ［ｙ（ｔ）t Ｑｙ（ｔ）＋ｕ（ｔ）t Ｒｕ（ｔ）］ …（４）
【００３９】従って、Ｑ、Ｒによって、ｙ（ｔ）の変動
量、ｕ（ｔ）の操作量を設定することができる。
量、ｕ（ｔ）の操作量を設定することができる。
【００４０】実際の系では、制御対象システムの状態変
数ｘが全て可観測であることは希である。そこで、可観
測な状態変数から全状態量を再構築するための同一次元
オブザーバを用いて状態変数ｘを推定する。
数ｘが全て可観測であることは希である。そこで、可観
測な状態変数から全状態量を再構築するための同一次元
オブザーバを用いて状態変数ｘを推定する。
【００４１】図８は、図６に示した制御対象システムに
同一次元オブザーバを組み込んだ構成を示すブロック線
図である。同一次元オブザーバでは、式（５）によっ
て、ｘ（ｔ）の推定値を算出することができる。
同一次元オブザーバを組み込んだ構成を示すブロック線
図である。同一次元オブザーバでは、式（５）によっ
て、ｘ（ｔ）の推定値を算出することができる。
【００４２】
【数２】
【００４３】ここで、同一次元オブザーバゲインＬは、
式（６）に示す制御対象システムの双対システムの最適
レギュレータ問題に帰着し、式（７）の代数リカッチ方
程式の解を用いて式（８）で与えることができる。
式（６）に示す制御対象システムの双対システムの最適
レギュレータ問題に帰着し、式（７）の代数リカッチ方
程式の解を用いて式（８）で与えることができる。
【００４４】
【数３】
【００４５】このとき、Ｑを対称な準正定行列、Ｒを対
称な正定行列とすれば、オブザーバゲインＬは、式
（９）の２次形式評価関数Ｊを最小にすることができ
る。
称な正定行列とすれば、オブザーバゲインＬは、式
（９）の２次形式評価関数Ｊを最小にすることができ
る。
【００４６】
【数４】
【００４７】従って、Ｑ、Ｒによってｘ（ｔ）の変動
量、ｖ（ｔ）の操作量を設定することができる。
量、ｖ（ｔ）の操作量を設定することができる。
【００４８】図９は、図６に示した制御対象システムに
図７に示した最適レギュレータと図８に示したオブザー
バとの両方を組み込んだ構成を示すブロック線図であ
る。このような最適レギュレータとオブザーバとを併用
した制御系では、制御対象システムを高い精度で数値モ
デル化してオブザーバを構築することが重要である。
図７に示した最適レギュレータと図８に示したオブザー
バとの両方を組み込んだ構成を示すブロック線図であ
る。このような最適レギュレータとオブザーバとを併用
した制御系では、制御対象システムを高い精度で数値モ
デル化してオブザーバを構築することが重要である。
【００４９】そこで、制御対象システムの数値モデルを
作成するために、システム励振用の信号を入力したとき
に観測した入出力信号を統計処理して数値モデルを作成
するシステム同定の手法を用いる。なお、システム励振
用の信号には、擬似白色２値信号のＭ系列信号を用い
る。
作成するために、システム励振用の信号を入力したとき
に観測した入出力信号を統計処理して数値モデルを作成
するシステム同定の手法を用いる。なお、システム励振
用の信号には、擬似白色２値信号のＭ系列信号を用い
る。
【００５０】図１０は、Ｍ系列信号の演算アルゴリズム
を示すフローチャートである。まず、システム励振用の
信号の出力レンジを設定し（ステップ１）、前記信号の
出力周期を設定する（ステップ２）。次に、シフトレジ
スタ係数を設定し（ステップ３）、初期値を設定する
（ステップ４）。そして、出力値を演算し（ステップ
５）、この演算結果を出力し（ステップ６）、ステップ
５及び６を終了するまで繰り返す（ステップ７）。
を示すフローチャートである。まず、システム励振用の
信号の出力レンジを設定し（ステップ１）、前記信号の
出力周期を設定する（ステップ２）。次に、シフトレジ
スタ係数を設定し（ステップ３）、初期値を設定する
（ステップ４）。そして、出力値を演算し（ステップ
５）、この演算結果を出力し（ステップ６）、ステップ
５及び６を終了するまで繰り返す（ステップ７）。
【００５１】システム同定は、制御対象システムをブラ
ックボックスモデルと看做して、その入力信号からブラ
ックボックスモデルのパラメータを推定するものであ
る。ブラックボックスモデルとしては、ＭＡＲＸモデル
（外部入力をもつ多変数自己回帰モデル）を適用する。
ＭＡＲＸモデルは式（１０）の多項式で表現される。
ックボックスモデルと看做して、その入力信号からブラ
ックボックスモデルのパラメータを推定するものであ
る。ブラックボックスモデルとしては、ＭＡＲＸモデル
（外部入力をもつ多変数自己回帰モデル）を適用する。
ＭＡＲＸモデルは式（１０）の多項式で表現される。
【００５２】 Ａ（ｚ）ｙ（ｔ）＝Ｂ（ｚ）ｕ（ｔ）＋ｅ（ｔ） …（１０）
【００５３】ここで、入力数ｍ、出力数ｐとすれば、入
力ｕ（ｔ）、出力ｙ（ｔ）、外部雑音ｅ（ｔ）は夫々
ｍ、ｐ、ｐ次元のベクトル変数となる。Ａ（ｚ）、Ｂ
（ｚ）は夫々遅れ演算子ｚ-1の多項式である。式（１
０）から入力ｕ（ｔ）を用いて予測出力を式（１１）の
ように求めることができる。
力ｕ（ｔ）、出力ｙ（ｔ）、外部雑音ｅ（ｔ）は夫々
ｍ、ｐ、ｐ次元のベクトル変数となる。Ａ（ｚ）、Ｂ
（ｚ）は夫々遅れ演算子ｚ-1の多項式である。式（１
０）から入力ｕ（ｔ）を用いて予測出力を式（１１）の
ように求めることができる。
【００５４】
【数５】
【００５５】パラメータベクトル及び回帰ベクトルを式
（１２）、式（１３）に定義すると、式（１１）は式
（１４）に書き換えることができる。なお、Ｔは転置行
列である。
（１２）、式（１３）に定義すると、式（１１）は式
（１４）に書き換えることができる。なお、Ｔは転置行
列である。
【００５６】
【数６】
【００５７】観測入出力ｕ（ｔ）、ｙ（ｔ）、ｔ＝１，
２，…，Ｎが与えられたとき、式（１５）に示す、観測
出力ｙ（ｔ）とその予測出力との誤差の２乗和Ｊを最小
にするΘが最適なＭＡＲＸモデルのパラメータとなる。
２，…，Ｎが与えられたとき、式（１５）に示す、観測
出力ｙ（ｔ）とその予測出力との誤差の２乗和Ｊを最小
にするΘが最適なＭＡＲＸモデルのパラメータとなる。
【００５８】
【数７】
【００５９】式（１５）はΘの２次形式であるから、Ｊ
をΘについて偏微分して０とおけば、式（１６）が得ら
れる。
をΘについて偏微分して０とおけば、式（１６）が得ら
れる。
【００６０】
【数８】
【００６１】式（１６）から求められるＭＡＲＸモデル
のパラメータは、式（１７）のようになる。
のパラメータは、式（１７）のようになる。
【００６２】
【数９】
【００６３】
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。
す図面に基づいて詳述する。
【００６４】実施の形態１．図１は、本発明に係る実施
の形態１の燃焼設備のシステム同定実験の概念を示すブ
ロック図である。なお、図５に示した従来技術と同一部
分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略す
る。本実施の形態においては、乾溜ガス化焼却処理装置
１、自動燃焼制御装置２、ガス化空気ダンパ３ａ、及び
２次燃焼空気ダンパ３ｂを制御対象システム４として構
成してある。
の形態１の燃焼設備のシステム同定実験の概念を示すブ
ロック図である。なお、図５に示した従来技術と同一部
分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略す
る。本実施の形態においては、乾溜ガス化焼却処理装置
１、自動燃焼制御装置２、ガス化空気ダンパ３ａ、及び
２次燃焼空気ダンパ３ｂを制御対象システム４として構
成してある。
【００６５】また、コンピュータ５を設けてあり、該コ
ンピュータ５は、図１において本実施の形態におけるシ
ステム同定実験用のＭ系列信号を演算・出力するように
なっている。
ンピュータ５は、図１において本実施の形態におけるシ
ステム同定実験用のＭ系列信号を演算・出力するように
なっている。
【００６６】そして、自動燃焼制御装置２で演算された
ガス化空気ダンパ３ａへのＰＩＤ制御入力信号と、２次
燃焼空気ダンパ３ｂへの比率制御入力信号とに、コンピ
ュータ５で演算されたＭ系列信号を付加して制御対象シ
ステム４を励振するとともに、このときのＭ系列信号と
燃焼炉温度とを観測しておく。これによって、Ｍ系列信
号を入力とし、燃焼炉温度を出力としたＭＡＲＸモデル
を作成し、同一次元オブザーバと最適レギュレータとを
図２の如く設計する。
ガス化空気ダンパ３ａへのＰＩＤ制御入力信号と、２次
燃焼空気ダンパ３ｂへの比率制御入力信号とに、コンピ
ュータ５で演算されたＭ系列信号を付加して制御対象シ
ステム４を励振するとともに、このときのＭ系列信号と
燃焼炉温度とを観測しておく。これによって、Ｍ系列信
号を入力とし、燃焼炉温度を出力としたＭＡＲＸモデル
を作成し、同一次元オブザーバと最適レギュレータとを
図２の如く設計する。
【００６７】図２は、本発明に係る実施の形態１の最適
レギュレータ燃焼制御系の概念を示すブロック図であ
る。図２におけるオブザーバとしての機能を有したコン
ピュータ５は、最適レギュレータによる状態フィードバ
ック入力信号を演算し、その信号を自動燃焼制御装置２
で演算されたガス化空気ダンパ３ａと２次燃焼空気ダン
パ３ｂとの制御入力信号に付加するようになっている。
レギュレータ燃焼制御系の概念を示すブロック図であ
る。図２におけるオブザーバとしての機能を有したコン
ピュータ５は、最適レギュレータによる状態フィードバ
ック入力信号を演算し、その信号を自動燃焼制御装置２
で演算されたガス化空気ダンパ３ａと２次燃焼空気ダン
パ３ｂとの制御入力信号に付加するようになっている。
【００６８】実施の形態２．図３は、本発明に係る実施
の形態２の燃焼設備のシステム同定実験の概念を示すブ
ロック図である。実施の形態１とは、乾溜ガス化焼却処
理装置１に設けられた排ガス分析計１６による検出結果
を用いている点で異なっている。その他の構成及び動作
は実施の形態１と同様であり、重複する部分には同一の
参照符号を付してその他の説明は省略する。
の形態２の燃焼設備のシステム同定実験の概念を示すブ
ロック図である。実施の形態１とは、乾溜ガス化焼却処
理装置１に設けられた排ガス分析計１６による検出結果
を用いている点で異なっている。その他の構成及び動作
は実施の形態１と同様であり、重複する部分には同一の
参照符号を付してその他の説明は省略する。
【００６９】なお、コンピュータ５は、図１と同様にシ
ステム同定実験用のＭ系列信号を演算・出力するように
なっている。
ステム同定実験用のＭ系列信号を演算・出力するように
なっている。
【００７０】そして、自動燃焼制御装置２で演算された
ガス化空気ダンパ３ａへのＰＩＤ制御入力信号と、２次
燃焼空気ダンパ３ｂへの比率制御入力信号とに、コンピ
ュータ５で演算されたＭ系列信号を付加して制御対象シ
ステム４を励振するとともに、このときのＭ系列信号と
排ガス中に含まれる有害ガス（ＣＯ、ＮＯｘ、ダイオキ
シン等）の濃度を排ガス分析計１６により観測してお
く。これによって、Ｍ系列信号を入力とし、排ガス濃度
を出力としたＭＡＲＸモデルを作成して、同一次元オブ
ザーバと最適レギュレータとを図４の如く設計する。
ガス化空気ダンパ３ａへのＰＩＤ制御入力信号と、２次
燃焼空気ダンパ３ｂへの比率制御入力信号とに、コンピ
ュータ５で演算されたＭ系列信号を付加して制御対象シ
ステム４を励振するとともに、このときのＭ系列信号と
排ガス中に含まれる有害ガス（ＣＯ、ＮＯｘ、ダイオキ
シン等）の濃度を排ガス分析計１６により観測してお
く。これによって、Ｍ系列信号を入力とし、排ガス濃度
を出力としたＭＡＲＸモデルを作成して、同一次元オブ
ザーバと最適レギュレータとを図４の如く設計する。
【００７１】図４は、本発明に係る実施の形態２の最適
レギュレータ燃焼制御系の概念を示すブロック図であ
る。図４におけるオブザーバとしての機能を有したコン
ピュータ５は、図２と同様に、最適レギュレータによる
状態フィードバック入力信号を演算し、その信号を自動
燃焼制御装置２で演算されたガス化空気ダンパ３ａと２
次燃焼空気ダンパ３ｂとの制御入力信号に付加するよう
になっている。
レギュレータ燃焼制御系の概念を示すブロック図であ
る。図４におけるオブザーバとしての機能を有したコン
ピュータ５は、図２と同様に、最適レギュレータによる
状態フィードバック入力信号を演算し、その信号を自動
燃焼制御装置２で演算されたガス化空気ダンパ３ａと２
次燃焼空気ダンパ３ｂとの制御入力信号に付加するよう
になっている。
【００７２】
【発明の効果】以上詳述した如く、第１及び第８発明に
よれば、燃焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物から可
燃性ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉で発生し
た前記可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える燃焼設
備における前記燃焼炉の温度を測定し、前記燃焼炉の温
度の測定値と目標値との偏差に基づいて前記ガス化炉に
供給する第１空気量をＰＩＤ制御し、前記測定値に基づ
いて前記燃焼炉に供給する第２空気量を比率制御するこ
とにより、前記温度を前記目標値に一致させるようにす
る従来の方法に対して、前記ＰＩＤ制御及び比率制御の
各制御入力信号に所定信号を付加し、該所定信号に基づ
いて前記測定値を前記目標値に一致させる制御を、前記
ＰＩＤ制御及び比率制御と協調する構成としたので、燃
焼設備に設けられた検出系及び調整系間の因果関係を一
般には正確に把握することができないような場合、数値
化できない外乱によりＰＩＤ制御ではオーバシュートが
発生するような場合であっても、速やかに燃焼炉温度を
前記目標値に安定化することができる。
よれば、燃焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物から可
燃性ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉で発生し
た前記可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える燃焼設
備における前記燃焼炉の温度を測定し、前記燃焼炉の温
度の測定値と目標値との偏差に基づいて前記ガス化炉に
供給する第１空気量をＰＩＤ制御し、前記測定値に基づ
いて前記燃焼炉に供給する第２空気量を比率制御するこ
とにより、前記温度を前記目標値に一致させるようにす
る従来の方法に対して、前記ＰＩＤ制御及び比率制御の
各制御入力信号に所定信号を付加し、該所定信号に基づ
いて前記測定値を前記目標値に一致させる制御を、前記
ＰＩＤ制御及び比率制御と協調する構成としたので、燃
焼設備に設けられた検出系及び調整系間の因果関係を一
般には正確に把握することができないような場合、数値
化できない外乱によりＰＩＤ制御ではオーバシュートが
発生するような場合であっても、速やかに燃焼炉温度を
前記目標値に安定化することができる。
【００７３】第２及び第９発明によれば、前記所定信号
を入力とし、前記測定値を出力とするプロセスを制御対
象システムとした最適レギュレータを構築することによ
って前記所定信号を求める構成としたので、例えば自動
燃焼制御装置を含めた従来の燃焼設備全体（具体的に
は、乾溜ガス化焼却処理装置＋自動燃焼制御装置＋各ダ
ンパ）を１つの制御対象システムとして扱い、この制御
対象システムに最適レギュレータを組み込むことで、前
記所定信号を得ることができるようになる。
を入力とし、前記測定値を出力とするプロセスを制御対
象システムとした最適レギュレータを構築することによ
って前記所定信号を求める構成としたので、例えば自動
燃焼制御装置を含めた従来の燃焼設備全体（具体的に
は、乾溜ガス化焼却処理装置＋自動燃焼制御装置＋各ダ
ンパ）を１つの制御対象システムとして扱い、この制御
対象システムに最適レギュレータを組み込むことで、前
記所定信号を得ることができるようになる。
【００７４】第３及び第１０発明によれば、前記燃焼炉
から排出される排ガス中に含まれた所定成分の量を測定
し、この測定量を可及的に少なくすべく前述した協調制
御を行なう構成としたので、前述した協調制御の考え方
を排ガス中の特定成分を減少する目的で行ない、これに
よって例えば排ガス中に含まれ得るＣＯ2 、ＮＯｘ、ダ
イオキシン等の有害ガスを可及的に減少させることがで
きる。
から排出される排ガス中に含まれた所定成分の量を測定
し、この測定量を可及的に少なくすべく前述した協調制
御を行なう構成としたので、前述した協調制御の考え方
を排ガス中の特定成分を減少する目的で行ない、これに
よって例えば排ガス中に含まれ得るＣＯ2 、ＮＯｘ、ダ
イオキシン等の有害ガスを可及的に減少させることがで
きる。
【００７５】第４及び第１１発明によれば、上述の第３
及び第１０発明において、前記所定信号を入力とし、前
記測定量を出力とするプロセスを制御対象システムとし
た最適レギュレータを構築することによって前記所定信
号を求める構成としたので、この特定成分の制御を第２
及び第９発明と同様の原理にて行なうことができる。
及び第１０発明において、前記所定信号を入力とし、前
記測定量を出力とするプロセスを制御対象システムとし
た最適レギュレータを構築することによって前記所定信
号を求める構成としたので、この特定成分の制御を第２
及び第９発明と同様の原理にて行なうことができる。
【００７６】第５及び第１２発明によれば、前記最適レ
ギュレータの状態推定器として、前記制御対象システム
の同一次元オブザーバを用いる構成としたので、より容
易に前記所定信号を得ることができるようになる。
ギュレータの状態推定器として、前記制御対象システム
の同一次元オブザーバを用いる構成としたので、より容
易に前記所定信号を得ることができるようになる。
【００７７】第６及び第１３発明によれば、上述の第５
及び第１２発明において、前記制御対象システムを励振
すべくこれに入力した入力信号と、前記制御対象システ
ムの出力信号とを統計処理して前記制御対象システムの
数値モデルを作成することにより、前記同一次元オブザ
ーバを構築し、前記数値モデルとしてＭＡＲＸモデルを
用いてある構成としたので、このように前記制御対象シ
ステムに前記入力信号を入力することによって前記制御
対象システムを励振させ、これによって行なうことがで
きるシステム同定実験に基づいて前記制御対象システム
を数値モデル化することができる。また、本発明におい
ては、前記数値化モデルにＭＡＲＸモデルを特に用いて
いる。
及び第１２発明において、前記制御対象システムを励振
すべくこれに入力した入力信号と、前記制御対象システ
ムの出力信号とを統計処理して前記制御対象システムの
数値モデルを作成することにより、前記同一次元オブザ
ーバを構築し、前記数値モデルとしてＭＡＲＸモデルを
用いてある構成としたので、このように前記制御対象シ
ステムに前記入力信号を入力することによって前記制御
対象システムを励振させ、これによって行なうことがで
きるシステム同定実験に基づいて前記制御対象システム
を数値モデル化することができる。また、本発明におい
ては、前記数値化モデルにＭＡＲＸモデルを特に用いて
いる。
【００７８】第７及び第１４発明によれば、上述の第６
及び第１３発明において、前記入力信号として、Ｍ系列
信号を用いる構成としたので、上述した如きシステム同
定実験において用いられる白色信号を容易に得ることが
できる等、本発明は優れた効果を奏する。
及び第１３発明において、前記入力信号として、Ｍ系列
信号を用いる構成としたので、上述した如きシステム同
定実験において用いられる白色信号を容易に得ることが
できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】 本発明に係る実施の形態１の燃焼設備のシス
テム同定実験の概念を示すブロック図である。
テム同定実験の概念を示すブロック図である。
【図２】 本発明に係る実施の形態１の最適レギュレー
タ燃焼制御系の概念を説明するブロック図である。
タ燃焼制御系の概念を説明するブロック図である。
【図３】 本発明に係る実施の形態２の燃焼設備のシス
テム同定実験の概念を示すブロック図である。
テム同定実験の概念を示すブロック図である。
【図４】 本発明に係る実施の形態２の最適レギュレー
タ燃焼制御系の概念を説明するブロック図である。
タ燃焼制御系の概念を説明するブロック図である。
【図５】 特開平５−１４１６３８号公報に開示されて
いる燃焼設備の構成を示すブロック図である。
いる燃焼設備の構成を示すブロック図である。
【図６】 フィードバック系を備えた一般的な制御対象
システムのブロック線図である。
システムのブロック線図である。
【図７】 図６に示した制御対象システムに状態変数フ
ィードバックを組み込んだ最適レギュレータを示すブロ
ック線図である。
ィードバックを組み込んだ最適レギュレータを示すブロ
ック線図である。
【図８】 図６に示した制御対象システムに同一次元オ
ブザーバを組み込んだ構成を示すブロック線図である。
ブザーバを組み込んだ構成を示すブロック線図である。
【図９】 図６に示した制御対象システムに図７に示し
た最適レギュレータと図８に示した同一次元オブザーバ
との両方を組み込んだ構成を示すブロック線図である。
た最適レギュレータと図８に示した同一次元オブザーバ
との両方を組み込んだ構成を示すブロック線図である。
【図１０】 Ｍ系列信号の演算アルゴリズムを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１ 乾溜ガス化焼却処理装置、２ 自動燃焼制御装置、
３ａ ガス化空気ダンパ、３ｂ ２次燃焼空気ダンパ、
４ 制御対象システム、５ コンピュータ（Ｍ系列信号
演算、状態フィードバック入力演算）、１１ ガス化
炉、１２ 燃焼炉、１６ 排ガス分析計、２１ ＰＩＤ
制御部、２２ 比率制御部。
３ａ ガス化空気ダンパ、３ｂ ２次燃焼空気ダンパ、
４ 制御対象システム、５ コンピュータ（Ｍ系列信号
演算、状態フィードバック入力演算）、１１ ガス化
炉、１２ 燃焼炉、１６ 排ガス分析計、２１ ＰＩＤ
制御部、２２ 比率制御部。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｃ (72)発明者 甲斐 公一郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 犬島 浩 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3K061 AA24 AB02 AC01 BA02 CA07 FA10 FA21 FA23 3K062 AA24 AB02 AC01 BA02 CB03 DA01 DA21 DB06 DB09 5H004 GB20 HA01 HA04 HA16 HB01 HB04 JA14 JB21 KA71 KA72 KB02 KB04 KB06 KB37 KC08 KC17 KC26 KC28 KC44 KC45 LA12 LA15 LA18
Claims (14)
- 【請求項１】 燃焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物
から可燃性ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉で
発生した前記可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える
燃焼設備における前記燃焼炉の温度を測定し、該燃焼炉
の温度の測定値と目標値との偏差に基づいて前記ガス化
炉に供給する第１空気量をＰＩＤ制御し、前記測定値に
基づいて前記燃焼炉に供給する第２空気量を比率制御す
る一方、所定信号に基づいて前記測定値を前記目標値に
一致させる制御を、前記ＰＩＤ制御及び比率制御と協調
することを特徴とする燃焼設備の制御方法。 - 【請求項２】 前記所定信号を入力とし、前記測定値を
出力とするプロセスを制御対象システムとした最適レギ
ュレータを構築することによって前記所定信号を求める
請求項１記載の燃焼設備の制御方法。 - 【請求項３】 前記燃焼炉から排出される排ガス中に含
まれた所定成分の量を測定し、この測定量を可及的に少
なくすべく協調制御を行なう請求項１記載の燃焼設備の
制御方法。 - 【請求項４】 前記所定信号を入力とし、前記測定量を
出力とするプロセスを制御対象システムとした最適レギ
ュレータを構築することによって前記所定信号を求める
請求項３記載の燃焼設備の制御方法。 - 【請求項５】 前記最適レギュレータの状態推定器は、
前記制御対象システムの同一次元オブザーバである請求
項２又は４記載の燃焼設備の制御方法。 - 【請求項６】 前記制御対象システムを励振すべくこれ
に入力した入力信号と、前記制御対象システムの出力信
号とを統計処理して前記制御対象システムの数値モデル
を作成することにより、前記同一次元オブザーバを構築
し、前記数値モデルとしてＭＡＲＸモデルを用いてある
請求項５記載の燃焼設備の制御方法。 - 【請求項７】 前記入力信号は、Ｍ系列信号である請求
項６の燃焼設備の制御方法。 - 【請求項８】 燃焼物を燃焼しつつ乾溜し、前記燃焼物
から可燃性ガスを発生させるガス化炉と、該ガス化炉で
発生した前記可燃性ガスを燃焼させる燃焼炉とを備える
燃焼設備における前記燃焼炉の温度を測定する温度計
と、該温度計による前記燃焼炉の温度の測定値と目標値
との偏差に基づいて前記ガス化炉に供給する第１空気量
をＰＩＤ制御するＰＩＤ制御手段と、前記測定値に基づ
いて前記燃焼炉に供給する第２空気量を比率制御する比
率制御手段と、所定信号に基づいて前記温度を前記目標
値に一致させるべく、前記ＰＩＤ制御手段及び比率制御
手段と協調制御する協調制御手段とを備えることを特徴
とする燃焼設備の制御装置。 - 【請求項９】 前記協調制御手段は、前記所定信号を入
力とし、前記測定値を出力とするプロセスを制御対象シ
ステムとした最適レギュレータを構築することによって
前記所定信号を求めるべくなしてある請求項８記載の燃
焼設備の制御装置。 - 【請求項１０】 前記燃焼炉から排出される排ガス中に
含まれた所定成分の量を測定する成分量計を更に備え、
前記協調制御手段は、前記成分量計による測定量を可及
的に少なくするように前記協調制御を行なうべくなして
ある請求項８記載の燃焼設備の制御装置。 - 【請求項１１】 前記協調制御手段は、前記所定信号を
入力とし、前記測定量を出力とするプロセスを制御対象
システムとした最適レギュレータを構築することによっ
て前記所定信号を求めるべくなしてある請求項１０記載
の燃焼設備の制御装置。 - 【請求項１２】 前記最適レギュレータの状態推定器
は、前記制御対象システムの同一次元オブザーバである
請求項９又は１１記載の燃焼設備の制御装置。 - 【請求項１３】 前記協調制御手段は、前記制御対象シ
ステムを励振すべくこれに入力した入力信号と、前記制
御対象システムの出力信号とを統計処理する統計処理手
段と、該統計処理手段による処理結果に基づいて前記制
御対象システムの数値モデルを作成することにより、前
記同一次元オブザーバを構築するオブザーバ構築手段と
を備え、前記数値モデルとしてＭＡＲＸモデルを用いて
ある請求項１２記載の燃焼設備の制御装置。 - 【請求項１４】 前記入力信号は、Ｍ系列信号である請
求項１３の燃焼設備の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063831A JP2000257824A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 燃焼設備の制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063831A JP2000257824A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 燃焼設備の制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000257824A true JP2000257824A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13240702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11063831A Pending JP2000257824A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 燃焼設備の制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000257824A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002181994A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-26 | Fuji Electric Co Ltd | 放射性廃棄物の減容装置およびその運転方法 |
| JP2013505418A (ja) * | 2009-09-18 | 2013-02-14 | パイロピュア リミテッド | 廃棄物処理装置および方法 |
| CN106896721A (zh) * | 2017-03-18 | 2017-06-27 | 北京化工大学 | 一种二元精馏塔集中式控制方法及系统 |
| CN108571734A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-25 | 阮红艺 | 一种垃圾燃烧温度的控制装置 |
| CN113587120A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-02 | 光大环保技术研究院（深圳）有限公司 | 一种等离子灰渣熔融炉的控制方法 |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP11063831A patent/JP2000257824A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002181994A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-26 | Fuji Electric Co Ltd | 放射性廃棄物の減容装置およびその運転方法 |
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| CN106896721B (zh) * | 2017-03-18 | 2019-11-15 | 北京化工大学 | 一种二元精馏塔集中式控制方法 |
| CN108571734A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-25 | 阮红艺 | 一种垃圾燃烧温度的控制装置 |
| CN108571734B (zh) * | 2018-04-12 | 2020-10-30 | 阮红艺 | 一种垃圾燃烧温度的控制装置 |
| CN113587120A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-02 | 光大环保技术研究院（深圳）有限公司 | 一种等离子灰渣熔融炉的控制方法 |
| CN113587120B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-08-29 | 光大环保技术研究院（深圳）有限公司 | 一种等离子灰渣熔融炉的控制方法 |
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