JP2008305157A - Deviation amount compensation program, deviation amount compensation device, and pid control output compensation device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、比例・積分・微分機能の各要素を有するPID制御機能を備えたPIDフィードバック制御システムに関する。 The present invention relates to a PID feedback control system having a PID control function having each element of a proportional, integral, and differential function.
従来のPIDフィードバック制御システムは、図1に示すように、比例・積分・微分(以下PIDと記す)制御機能110、減算機能112、及び目標値設定機能114を備えた基本構成を有している。この構成では、目標設定機能114で設定した目標値141と制御対象116の制御量150との差分659(以下偏差量と記す)を減算機能112で演算し、この偏差量659をPID制御機能110へ入力し、PID制御機能110により制御対象116の操作量を生成する。
As shown in FIG. 1, the conventional PID feedback control system has a basic configuration including a proportional / integral / differential (hereinafter referred to as PID) control function 110, a
以下の記載において、図1に示す制御システムを、従来基本PIDフィードバック制御システムと記す。 In the following description, the control system shown in FIG. 1 is referred to as a conventional basic PID feedback control system.
この従来基本PIDフィードバック制御システムにおいて、目標値に対する制御量の応答性の向上と、制御対象の特性が変化しても良い応答性を維持するロバスト性の向上とを実現するための方法が各種提案されている。 In this conventional basic PID feedback control system, various proposals have been made for improving the responsiveness of the controlled variable with respect to the target value and improving the robustness to maintain the responsiveness even if the characteristics of the controlled object change. Has been.
代表的な方法として、無駄時間が大きい制御対象に対して応答性の向上に有効なスミス法の無駄時間補償法や第2図に示す構成例のような応答性の向上に有効な2自由度PIDフィードバック制御システムがある。 As a typical method, the dead time compensation method of the Smith method effective for improving the responsiveness for a control target having a large dead time and two degrees of freedom effective for improving the responsiveness as in the configuration example shown in FIG. There is a PID feedback control system.
更に、現代制御理論などの方法による応答性、ロバスト性の向上の方法が提案されている。例えば、特許文献1〜5に示すような規範モデル、PID制御パラメータ検出器、プロセス情報オブザーバ等による調整機能を有するシステムも種々提案されている。
図1に示すような従来基本PIDフィードバック制御システムは、システム設計にあたって高度な知識が必要なく、また、調整が比較的簡単で経済的にも有利であるという長所があるので実用的であり、家電製品、産業設備などの小規模から大規模の制御システムにおいて、あらゆる方面で採用されている。反面、外乱に対応する定置制御と目標値に対応する追値制御の双方の応答性を良くすることは出来ない。また、制御対象の特性変化に対してロバスト性が悪いという短所がある。 The conventional basic PID feedback control system as shown in FIG. 1 is practical because it does not require a high level of knowledge in system design, and is relatively simple and economically advantageous. It is used in all directions in small to large control systems such as products and industrial equipment. On the other hand, it is not possible to improve the responsiveness of both the stationary control corresponding to the disturbance and the additional value control corresponding to the target value. In addition, there is a disadvantage that the robustness is poor with respect to the characteristic change of the controlled object.
従来基本PIDフィードバック制御システムのこれらの短所を改善する方法として各種方法が提案されている。
これらの主な方法として、
第1の方法:目標値の調整をする、
第2の方法:偏差量の調整をする、
第3の方法:PID制御機能の比例、積分、微分のゲインの調整をする、
第4の方法:PID制御機能の出力(制御対象の入力)の調整をする、
がある。
Various methods have been proposed for improving these disadvantages of the conventional basic PID feedback control system.
As these main methods,
First method: Adjust the target value.
Second method: adjusting the deviation amount,
Third method: Adjust the proportional, integral and derivative gains of the PID control function.
Fourth method: Adjust the output of PID control function (control target input),
There is.
第2の方法による代表的な方法として無駄時間補償法としてスミス法がある。この方法は、制御対象の近似モデルが必要なので制御対象の特性が変化しない場合は、応答性は向上するが、制御対象の特性が変化すると応答性は低下するロバスト性が悪い短所を持っており、実用面で使い難いので特殊な制御対象を除き使われていない。 As a representative method according to the second method, there is a Smith method as a dead time compensation method. This method requires an approximate model of the controlled object, so if the characteristics of the controlled object do not change, the responsiveness improves, but if the controlled object characteristic changes, the responsiveness decreases. Because it is difficult to use in practical use, it is not used except for special control objects.
第1の方法と第2の方法による代表的な方法として、図2に示す2自由度PIDフィードバック制御システムがある。 As a typical method according to the first method and the second method, there is a two-degree-of-freedom PID feedback control system shown in FIG.
この2自由度PIDフィードバック制御システムは、従来基本PIDフィードバック制御システムに、定置制御に対して応答性の向上効果がある先行微分機能221を備えて、追値制御に対して応答性の向上効果がある微分要素を備えた目標値フィルタ220を備えている。定置制御、追値制御とも従来基本PIDフィードバック制御システムより応答性は向上するが、従来基本PIDフィードバック制御システムの比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインの再調整が必要な上、先行微分機能221と目標値フィルタ220の調整要素も多く、調整に複雑な面を持っているので、制御対象の特性により、再調整も必要になるなどロバスト性が悪く、実用面で使い難い。
This two-degree-of-freedom PID feedback control system is provided with a preceding
一方、特許文献1〜6に例示される現代制御理論などによる方法は、第1、2、3、4の方法に関連する種々の方法である。これらは、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムに比べて、定置制御と追値制御の応答性、ロバスト性が改善されるという長所がある反面、システム設計にあたって数理計画、ニューラルネットワーク、ファジー、遺伝的アルゴリズム、カオスなど複雑な専門知識が必要であり、取り扱いが難しく、また高価であるという短所があるため実用面で使い難いので特殊な制御対象を除き使われていない。
On the other hand, methods based on modern control theory and the like exemplified in
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、外乱に対応する定置制御と目標値に対応する追値制御の双方の応答性を向上することを第1の目的とし、
制御対象の特性が変化しても良好な応答性が維持できるロバスト性の向上を第2の目的とし、
現在、多く使用されている図1の従来基本PIDフィードバック制御システムを再調整すること無しに、容易に第1の目的と第2の目的を達成できるPIDフィードバック制御システムを提供することを第3の目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its first object to improve the responsiveness of both stationary control corresponding to disturbance and additional value control corresponding to a target value,
The second objective is to improve robustness that can maintain good responsiveness even if the characteristics of the controlled object change,
A third object of the present invention is to provide a PID feedback control system that can easily achieve the first and second objects without re-adjusting the conventional basic PID feedback control system of FIG. Objective.
以上の課題を解決するために、本願第1の発明は、目標値と制御量の差分に応じて出力する減算機能と、前記減算機能の出力が入力される比例・積分・微分機能の各要素を少なくとも有するPID制御機能を備えるコンピュータにより構成されたPIDフィードバック制御システムにおける前記減算機能の出力の偏差量を補償するための偏差量補償プログラムであって、前記コンピュータに、
前記目標値と前記制御量を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償機能と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償機能により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量に加えるべき信号として出力する信号変換機能と、を実現させることを特徴とする
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記追値制御補償機能は、
前記目標値と前記制御量を入力として前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する第1の減算機能と、
前記第1の減算機能の出力を絶対値に変換する第1の絶対値変換機能と、
前記制御量の変化に応じた無駄時間要素及び遅れ時間要素を含んだ変換の出力をする無駄時間・遅れ時間変換機能と、
前記目標値と前記無駄時間・遅れ時間変換機能の出力の差分に応じて出力する第2の減算機能と、
前記第2の減算機能の出力を絶対値に変換する第2の絶対値変換機能と、
前記第1の絶対値変換機能の出力と前記第2の絶対値変換機能の出力の差分に応じて出力する第3の減算機能と、
前記目標値の変化に応じた微分要素及び絶対値変換機能を含んだ変換の出力をする微分・絶対値変換機能と、
前記第3の減算機能の出力の変化と前記微分・絶対値変換機能の出力の変化に応じて出力する信号変換機能と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the first invention of the present application provides each element of a subtraction function that outputs in accordance with a difference between a target value and a controlled variable, and a proportional / integral / differential function to which the output of the subtraction function is input. Is a deviation amount compensation program for compensating for the deviation amount of the output of the subtraction function in a PID feedback control system configured by a computer having a PID control function having at least:
An additional value control compensation function for obtaining a target value and the control amount, and outputting a signal indicating whether or not additional value control is being performed to cause the control amount to follow the target value that changes in a ramp shape;
A signal conversion function for outputting a signal corresponding to the signal output by the target value, the control amount, and the additional value control compensation function as a signal to be added to the deviation amount is realized. According to a second invention, in the first invention,
The additional value control compensation function is
A first subtraction function that receives the target value and the control amount as input and outputs them according to a difference between the target value and the control amount;
A first absolute value conversion function for converting an output of the first subtraction function into an absolute value;
A dead time / delay time conversion function for outputting a conversion including a dead time element and a delay time element according to a change in the control amount;
A second subtraction function that outputs in accordance with the difference between the target value and the output of the dead time / delay time conversion function;
A second absolute value conversion function for converting the output of the second subtraction function into an absolute value;
A third subtraction function that outputs in accordance with a difference between an output of the first absolute value conversion function and an output of the second absolute value conversion function;
A differential / absolute value conversion function for outputting a conversion including a differential element and an absolute value conversion function according to the change in the target value;
And a signal conversion function for outputting in accordance with a change in output of the third subtraction function and a change in output of the differential / absolute value conversion function.
また、第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記信号変換機能は、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償機能により出力される信号を入力として
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する第4の減算機能と、
前記第4の減算機能の出力の変化に応じて出力する第1の信号変換機能と、
前記制御量の微分した出力をする微分機能と、
前記微分機能の出力の変化に応じて出力する第2の信号変換機能と、
前記第4の減算機能の出力の変化と前記第1の信号変換機能の出力の変化と前記第2の信号変換機能の出力の変化と前記追値制御補償プログラムの出力の変化に応じた信号を前記偏差量に加えるべき信号として出力する第3の信号変換機能と、を有することを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
The signal conversion function is
A fourth subtraction function that outputs a signal output by the target value, the control amount, and the additional value control compensation function according to a difference between the target value and the control amount;
A first signal conversion function that outputs in response to a change in the output of the fourth subtraction function;
A differentiation function for differentiating the controlled variable output;
A second signal conversion function that outputs in response to a change in the output of the differentiation function;
A signal corresponding to a change in the output of the fourth subtraction function, a change in the output of the first signal conversion function, a change in the output of the second signal conversion function, and a change in the output of the additional control compensation program; And a third signal conversion function for outputting as a signal to be added to the deviation amount.
また、第4の発明は、第1〜第3の何れかの発明において、
前記コンピュータに、
前記目標値と前記制御量との差分に応じて出力する前記減算機能の出力を絶対値に変換する第3の絶対値変換機能と、
前記目標値と前記制御量との差分に応じて出力する前記減算機能の出力を前記偏差量補償プログラムの出力で補正する補正機能の出力を絶対値に変換する第4の絶対値変換機能と、
前記第3の絶対値変換機能の出力と前記第4の絶対値変換機能の出力との差分に応じて出力する第5の減算機能と、
前記第5の減算機能の出力を絶対値に変換して積分する積分機能および外部からの入力信号で積分値をリセットする機能を備えたリセット付積算機能と、
前記リセット付積算機能の出力を表示する表示機能と、を有する制御改善検出機能を更に実現させることを特徴とする。
Moreover, 4th invention is either 1st-3rd invention,
In the computer,
A third absolute value conversion function for converting the output of the subtraction function to be output according to the difference between the target value and the control amount into an absolute value;
A fourth absolute value conversion function for converting an output of a correction function for correcting an output of the subtraction function that is output in accordance with a difference between the target value and the control amount with an output of the deviation amount compensation program into an absolute value;
A fifth subtraction function that outputs in accordance with a difference between an output of the third absolute value conversion function and an output of the fourth absolute value conversion function;
An integration function with reset having an integration function for converting the output of the fifth subtraction function into an absolute value and integrating, and a function for resetting the integration value with an external input signal;
And a control improvement detection function having a display function for displaying the output of the integration function with reset.
また、第5の発明は、第1〜第4の何れかの発明において、
前記コンピュータに、
前記目標値と前記制御量を取得して、
前記目標値の変化および前記制御対象の特性の変化により、前記目標値と前記制御量との差分が大きくなり制御が不安定な現象を検出する制御不安定検出機能と、
前記目標値と前記制御量の差の信号と前記制御不安定検出機能と外部からの入力信号により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量に加えるべき信号として出力する信号変換機能と、を有する制御安定機能を更に実現させることを特徴とする。
In addition, a fifth invention is any one of the first to fourth inventions,
In the computer,
Obtain the target value and the control amount,
A control instability detection function for detecting a phenomenon in which the difference between the target value and the control amount is increased due to a change in the target value and a characteristic of the control target and the control is unstable;
A signal conversion function for outputting a signal corresponding to a signal output by a difference signal between the target value and the control amount, the control instability detection function and an external input signal as a signal to be added to the deviation amount; The control stabilization function having the above is further realized.
本発明によれば、家電製品、産業設備などの小規模から大規模の制御システムにおいて、あらゆる方面で採用されている従来基本PIDフィードバック制御システムのPIDゲインを再調整すること無しに、容易な方法で応答性の向上及びロバスト性の向上したPIDフィードバック制御システムを提供できる。 According to the present invention, an easy method can be achieved without re-adjusting the PID gain of the conventional basic PID feedback control system used in all fields in small to large-scale control systems such as home appliances and industrial equipment. Thus, a PID feedback control system with improved responsiveness and improved robustness can be provided.
本発明は、上記した従来基本PIDフィードバック制御システムの短所を改善する前記第2の方法であり、図3は、本発明の1実施形態である構成を示す。これらの図に示すように、本実施形態のPIDフィードバック制御システム(以下提案PIDフィードバック制御システムと記す)は、図1に示す従来基本PIDフィードバック制御システムの構成要素であるPID制御機能310、減算機能312、及び目標値設定機能314に、目標値141と制御量350を入力とする偏差補償プログラム400を付加して、減算機能312の出力657と偏差量補償プログラム400の出力656を加算する加算機能311の出力658をPID制御機能310の入力とする。
The present invention is the second method for improving the disadvantages of the conventional basic PID feedback control system described above, and FIG. 3 shows a configuration according to an embodiment of the present invention. As shown in these drawings, the PID feedback control system of the present embodiment (hereinafter referred to as a proposed PID feedback control system) includes a PID control function 310 and a subtraction function that are components of the conventional basic PID feedback control system shown in FIG. 312 and the target
なお、偏差補償プログラム400は、図4に示すように追値制御補償プログラム500と信号変換プログラム600とで構成している。
The
図3Aは、図3の提案PIDフィードバック制御システムに制御改善検出プログラム360を追加した実施例である。
FIG. 3A is an embodiment in which a control
図3Bは、制御改善検出プログラム360の1実施形態である構成を示す。
図に示すように、減算機能312の出力を絶対値に変換する絶対値変換機能362と、加算機能311の出力を絶対値に変換する絶対値変換機能361と、絶対値変換機能361の出力と絶対値変換機能362の出力の差分に応じて出力する減算機能363と、減算機能363の出力を積算する積算機能と外部からの入力信号で積分値をリセットする機能を備えるリセット付積算機能の出力364と、リセット付積算機能の出力364の出力を表示する表示機能365で構成する。
FIG. 3B shows a configuration that is one embodiment of the control
As shown in the figure, the absolute
図4は、偏差補償プログラム400の1実施形態である構成を示す。同図に示すように、偏差補償プログラム400は、追値制御補償プログラム500と、信号変換プログラム600で構成される。
FIG. 4 shows a configuration that is one embodiment of the
図5は、追値制御補償プログラム500の1実施形態である構成を示す。同図に示すように、追値制御補償プログラム500は、目標値と制御量の差分に応じて出力する減算機能510と、減算機能510の出力を絶対値に変換する絶対値変換機能520と、制御量の変化の応じた無駄時間要素及び遅れ時間要素を含んだ変換の出力をする無駄時間・遅れ時間変換機能530と、目標値と無駄時間・遅れ時間変換機能530の出力の差分に応じて出力する減算機能540と、減算機能540の出力を絶対値に変換する絶対値変換機能550と、絶対値変換機能520の出力と絶対値変換機能550の出力の差分に応じて出力する減算機能570と、目標値の変化に応じて微分要素及び絶対値変換機能を含んだ変換の出力をする微分・絶対値変換機能560と、減算機能570の出力の変化と微分・絶対値変換機能560の出力の変化に応じて出力する信号変換機能580で構成される。
FIG. 5 shows a configuration that is one embodiment of the additional value
図6は、図5の微分・絶対値変換機能560の1実施形態である構成を示す。同図に示すように、微分・絶対値変換機能560は、目標値を増幅する増幅機能561と、増幅機能561の出力を微分する微分機能562と、微分機能562の出力を絶対値に変換する絶対値変換機能563と、絶対値変換機能563の出力を制限する信号制限機能564で構成する。
なお、増幅機能561、微分機能562、絶対値変換機能563の計算順序は、それぞれ入れ換わっても良い。
FIG. 6 shows a configuration as one embodiment of the differential / absolute
Note that the calculation order of the
図7は、図5の信号変換機能580の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、減算機能570の出力と微分・絶対値変換機能560の出力を乗算する乗算機能581と、乗算機能581の出力を制限する信号制限機能582と、任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する追値制御ゲイン設定機能583と、信号制限機能582の出力と追値制御ゲイン設定機能583の出力を乗算する乗算機能584で構成する。
FIG. 7 shows a configuration as one embodiment of the
As shown in the figure, a
図7Aは、図5の信号変換機能530の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、制御量に無駄時間を与える無駄時間機能531と、無駄時間機能531の出力に遅れ時間を与える遅れ時間機能532で構成する。
FIG. 7A shows a configuration that is one embodiment of the
As shown in the figure, a
図8は、信号変換プログラム600の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、目標値と制御量の差分に応じて出力する減算機能610と、減算機能610の出力の変化に応じて出力する信号変換機能620と、制御量の微分した出力をする微分機能630と、微分機能630の出力の変化に応じて出力する信号変換機能640と、減算機能610の出力の変化と信号変換機能620の出力の変化と信号変換機能640の出力の変化と追値制御補償プログラム500の出力の変化に応じて出力する信号変換機能650で構成する。
FIG. 8 shows a configuration that is one embodiment of the
As shown in the figure, a
図9は、第8図の信号変換機能620の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する偏差量ゲイン設定器機能621と、減算機能610の出力と偏差量ゲイン設定器機能621の出力の乗算する乗算機能623で構成する。
FIG. 9 shows a configuration as one embodiment of the
As shown in the figure, a deviation amount gain setter function 621 that outputs an arbitrary setting or an external input signal, and a multiplication function that multiplies the output of the
図10は、第8図の信号変換機能640の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する先行微分ゲイン設定器機能644と、微分機能630の出力と先行微分ゲイン設定器機能641の出力の乗算する乗算機能643で構成する。
FIG. 10 shows a configuration of one embodiment of the
As shown in the figure, a leading differential
図11は、図8の信号変換機能650の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、図3の偏差量補償プログラム400の出力656と減算器312の出力657の比率を変える設定機能を備える偏差量分配設定機能710と、信号変換機能620の出力から信号変換機能640の出力と追値制御補償プログラム500の出力を減算する加減算機能651と、偏差量分配設定機能710の出力と加減算機能651の出力を乗算する乗算機能711と、偏差量分配設定機能710の出力と減算機能610の出力を乗算する乗算機能712と、乗算機能711の出力と乗算機能712の出力の差分に応じて出力する減算機能減算機能713で構成する。
FIG. 11 shows a configuration of one embodiment of the
As shown in the figure, a deviation amount
図12は、偏差量分配機能を偏差量補償プログラム400の外部に出した変形偏差量補償プログラム900(変形偏差量補償プログラム900は、偏差量補償プログラム400の実施例の図11の加減算機能651を出力とする構成とする)を備えた提案PIDフィードバック制御システムの1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、偏差分配設定機能880は、第1の出力u(uは0〜1の値とする)と第2の出力1−uの出力を出す機能を備えて、変形偏差量補償プログラム900の出力にuを乗算機能811で乗算して、減算機能815の出力に1−uを乗算機能812で乗算して、乗算機能811の出力と乗算機能812の出力を加算機能813で加算した出力をPID制御機能810の入力とする構成としている。この実施形態例でも図3の提案PIDフィードバック制御システムと全く同じ機能となる。
12 shows a deformation
As shown in the figure, the deviation
また、乗算機能811の出力を第1のPID制御機能に入力し、乗算機能812の出力を第1のPID制御機能の機能と同一の機能を持つ第2のPID制御機能に入力して、第1のPID制御機能の出力と第2のPID制御機能の出力を加算して制御対象の入力としても図3の提案PIDフィードバック制御システムと全く同じ機能となる。
Also, the output of the
また、図3において、減算機能312に加算機能を付加して、偏差量補償プログラム400の出力656を減算機能312に入力して、加算しても図3の提案PIDフィードバック制御システムと全く同じ機能となる。
In FIG. 3, even if an addition function is added to the
また、図5の追値制御補償プログラム500の1実施形態の減算機能510を追値制御補償プログラム500の外に出し、図8の信号変換プログラム600の1実施形態の減算機能610を信号変換プログラム600の外に出して一つの減算機能のまとめて備え、この変更に応じて追値制御補償プログラム500と信号変換プログラム600を構成しても図3の提案PIDフィードバック制御システムと全く同じ機能となる。
Further, the
また、図5の追値制御補償プログラム500の1実施形態の減算機能510と図8の信号変換プログラム600の1実施形態の減算機能610を省略して、図3の提案PIDフィードバック制御システムの減算機能312の出力657を偏差量補償プログラム400に入力して減算機能510と減算機能610の機能に換えても図3の提案PIDフィードバック制御システムと全く同じ機能となる。
Further, the
図4Aは、図3の提案PIDフィードバック制御システムの偏差量補償プログラム400に制御安定化プログラム1100を追加した1実施形態である構成を示す。
制御安定化プログラム1100は、図4−2に示すように制御不安定プログラム1200と信号変換プログラム1300で構成している。
FIG. 4A shows a configuration according to an embodiment in which a
The
図4Cは、制御不安定プログラム1200の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、目標値と制御量の差分に応じて出力する減算機能1201と、減算機能1201の出力を絶対値に変換する絶対値変換機能1202と、制御量の変化の応じた無駄時間要素及び遅れ時間要素を含んだ変換の出力をする無駄時間・遅れ時間変換機能1203と、目標値と無駄時間・遅れ時間変換機能1203の出力の差分に応じて出力する減算機能1204と、減算機能1204の出力を絶対値に変換する絶対値変換機能1205と、絶対値変換機能1202と絶対値変換機能1205の差分に応じて出力する減算機能1206と、減算機能1206の出力の変化に応じて出力する信号変換機能1207で構成する。
FIG. 4C shows a configuration that is one embodiment of the
As shown in the figure, a
図4Dは、信号変換プログラム1300の1実施形態である構成を示す。
同図に示すように、制御不安定プログラム1200の出力1210が規定値の範囲に入れば、信号を出力して、この信号を一定値に保持する信号セット機能および外部からの入力信号1104により、制御不安定プログラム1200の出力1210が規定値の範囲から外れていれば、一定値に保持された信号を開放する信号リセット機能を備えたセット・リセット機能1301と、制御不安定プログラム1200の出力1211の出力の変化に応じて出力する信号変換機能1303と、任意の信号を設定できる信号設定機能1304と、
セット・リセット機能1301の出力により、信号変換機能1303の出力1107と
信号設定機能1304の出力1105を切換えて出力する信号切換機能1302で構成する。
FIG. 4D shows a configuration that is an embodiment of the
As shown in the figure, when the
A
制御不安定プログラム1200の出力1106は、図8の信号変換プログラム600に入力して、図11の加減算機能651の出力670を減算する。
The
図13〜図30に示す本実施形態に係わる制御システムにおける応答信号の符号と名称との関係は下記のとおりである。
141 図1の従来基本PIDフィードバック制御システム及び図3の提案PIDフィードバック制御システムの目標値
150 図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの制御量
350 図3の提案PIDフィードバック制御システムの制御量
581 図3の提案PIDフィードバック制御システムの追値制御補償プログラムの出力
622 図3の提案PIDフィードバック制御システムの図11の信号変換機能620の出力
642 図3の提案PIDフィードバック制御システムの図11の信号変換機能640の出力
656 図3の提案PIDフィードバック制御システムの偏差補償プログラム400の出力
670 図3の提案PIDフィードバック制御システムの図11の減算機能651の出力
657 図3の提案PIDフィードバック制御システムの減算機能312の出力
658 図3の提案PIDフィードバック制御システムの加算機能311の出力
659 図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの減算機能112の出力
1000 図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの偏差659と図3の提案PIDフィードバック制御システムの補正後の偏差658の絶対値の差分の積算値を100秒毎にリセットした値
2000 図3の提案PIDフィードバック制御システムの偏差657と補正後の偏差658の絶対値の差分の積算値を100秒毎にリセットした値
The relationship between the code | symbol and name of a response signal in the control system concerning this embodiment shown in FIGS. 13-30 is as follows.
141
本発明の動作を、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムと図3の提案PIDフィードバック制御システムで説明する。図13〜図13に示す本実施形態に係わる制御システムにおける応答信号の符号と名称の関係は下記のとおりである。
141 図1の従来基本PIDフィードバック制御システム及び図3の提案PIDフィードバック制御システムの目標値
150 図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの制御量
350 図3の提案PIDフィードバック制御システムの制御量
581 図3の提案PIDフィードバック制御システムの追値制御補償プログラムの出力
622 図3の提案PIDフィードバック制御システムの図11の信号変換機能620の出力
642 図3の提案PIDフィードバック制御システムの図11の信号変換機能640の出力
656 図3の提案PIDフィードバック制御システムの偏差補償プログラム400の出力
670 図3の提案PIDフィードバック制御システムの図11の減算機能651の出力
657 図3の提案PIDフィードバック制御システムの減算機能312の出力
658 図3の提案PIDフィードバック制御システムの加算機能311の出力
659 図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの減算機能112の出力
1000 図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの偏差659と図3の提案PIDフィードバック制御システムの補正後の偏差658の絶対値の差分の積算値を100秒毎にリセットした値
2000 図3の提案PIDフィードバック制御システムの偏差657と補正後の偏差658の絶対値の差分の積算値を100秒毎にリセットした値
The operation of the present invention will be described using the conventional basic PID feedback control system of FIG. 1 and the proposed PID feedback control system of FIG. The relationship between the code | symbol and name of a response signal in the control system concerning this embodiment shown in FIGS. 13-13 is as follows.
141
図1および図3のPID機能と制御対象の特性は、下記とする。
図1の記号を用いて、伝達関数の形で、
PID機能は、
u(s)=e(P+I/s+D*s)
ただし、Pは、比例ゲイン定数、Iは、積分ゲイン定数、Dは、微分ゲイン定数である。
The characteristics of the PID function and the controlled object in FIGS. 1 and 3 are as follows.
In the form of a transfer function, using the symbols in FIG.
The PID function
u (s) = e (P + I / s + D * s)
Here, P is a proportional gain constant, I is an integral gain constant, and D is a differential gain constant.
制御対象の特性は、
G*e−LS/(1+T1s)(1+T2s)
ただし、Gは、制御対象のゲイン定数、Lは、無駄時間、T1,T2は、1次遅れ時間である。
The characteristics of the controlled object are
G * e− LS / (1 + T1s) (1 + T2s)
However, G is a gain constant to be controlled, L is a dead time, and T1 and T2 are primary delay times.
図3の偏差量補償プログラム400の追値制御補償プログラム500の構成は、図5、図6、図7、7Aの構成例とし、また、信号変換プログラム600構成は、図8、図9、図10、図11の構成例とする。
The configuration of the additional value
制御対象は、制御対象のゲイン定数G=1,無駄時間L=1秒、一次遅れ時間はT1=10秒、T2=0秒、PID制御機能の比例ゲイン定数P=2.7、積分ゲイン定数I=0.7、微分ゲイン定数D=0は、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムと図3の提案PIDフィードバック制御システムは同じ値とする。 Control object is gain constant G = 1 of control object, dead time L = 1 second, first order lag time is T1 = 10 seconds, T2 = 0 second, proportional gain constant P = 2.7 of PID control function, integral gain constant I = 0.7 and differential gain constant D = 0 are the same values in the conventional basic PID feedback control system of FIG. 1 and the proposed PID feedback control system of FIG.
図11の偏差量分配設定機能710の出力u=0.5として、図9の偏差量ゲイン設定機能621の出力GをG=2、図10の先行微分量ゲイン設定機能644の出力SをS=0に設定して偏差量を先行微分量より相対的に大きくすると制御は早く応答するが、図13に示すように目標値に対する応答は、過剰制御になりオ-バーシュートするが、外乱にたいする応答は、改善される。一方、偏差量ゲイン設定機能621の出力G=0、先行微分量ゲイン設定機能S=641の出力S=2に設定して先行微分量を偏差量より相対的に大きくすると、図14に示すように制御不足(過剰制御の防止の効果がある)となる。G=2おびS=2とすると、図15に示すように外乱に対応する定値制御および目標値のステップ応答に対して早い応答制御と過剰制御の防止の双方の目的は達せられるが、目標値に対するランプ応答の追値制御の制御不足を生じる。この理由は、定値制御および目標値のステップ応答に比較して、相対的に追値制御中の偏差が適正な値より小さくなり不足制御になるためである。
The output u of the deviation amount
この不足制御を改善するために、追値制御補償プログラム500は、追値制御中に信号を出力して、追値制御中以外は、追値制御中に信号を出力する信号とは差異のある信号を出力する機能により、追値制御補償プログラム500の出力を図8の信号変換機能650に入力し、追値制御中の偏差量を調整する。
In order to improve this shortage control, the additional value
図16は、目標値141がランプ状に変化するに応じて制御量350がランプ状の応答する追値制御中は、追値制御補償プログラムの出力581の信号は、−0.05の負の出力信号とし、追値制御中以外は追値制御補償プログラムの出力581の信号は、零の出力信号を示している例である。
FIG. 16 shows that during the follow-up control in which the
追値制御補償プログラムの出力581の信号で、追値制御中の偏差量が大きくなるように調整すると、追値制御中の制御不足を改善出来る。図17は、本発明の第1の課題である外乱に対応する定置制御と目標値に対応する追値制御の双方の応答性が向上していることを示している。
By adjusting the
図17Aは、ゲイン±0.1程度のランダムの外乱信号を制御対象に与えた場合であり、同様に良好な応答を示している。
図18、図19,図20は、図17に示す制御応答の場合の信号変換プログラム600の主要機能の偏差量調整の動作を示している。
図18は、図11の偏差量を調整する加減算機能651の入力622と入力642と入力581を示している。
図19は、図11の偏差量を調整する加減算機能651の出力670と減算機能713の出力656を示している。
図20は、図3の偏差量補償プログラム400の出力656と減算機能312の出力657と加算機能311の出力658を示している。
FIG. 17A shows a case where a random disturbance signal having a gain of about ± 0.1 is given to the control target, and similarly shows a good response.
18, 19 and 20 show the operation of adjusting the deviation amount of the main function of the
FIG. 18 shows an
FIG. 19 shows the
FIG. 20 shows the
図21は、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムとの偏差659と図3の提案PIDフィードバック制御システムの偏差658を示している。提案PIDフィードバック制御システムの偏差658の動作は、従来基本PIDフィードバック制御システムとの偏差659の動作に比べて位相が進んだ、変化率が大きい動きをしている。
この偏差量の動作の違いが、本発明の第1の課題である外乱に対応する定置制御と目標値に対応する追値制御の双方の応答性の向上と第2の課題である制御対象の特性が変化しても良好な応答性が維持できるロバスト性の向上をさせる。
FIG. 21 shows a
This difference in the operation of the deviation amount improves the responsiveness of both the stationary control corresponding to the disturbance that is the first problem of the present invention and the additional value control corresponding to the target value, and the control object that is the second problem. The robustness is improved so that good responsiveness can be maintained even if the characteristics change.
図22,図23,図24は、第2の課題である制御対象の特性が変化しても良好な応答性が維持できるロバスト性の向上の制御応答を示す。
図22は、制御対象のゲイン定数G=1,無駄時間L=0秒、一次遅れ時間はT1=5秒、T2=0秒の動作を示す。
図23は、制御対象のゲイン定数G=1、無駄時間L=2秒、一次遅れ時間はT1=15秒、T2=0秒の動作を示す。
図24は、制御対象のゲイン定数G=1、無駄時間L=1秒、一次遅れ時間はT1=7秒、T2=1秒の動作を示す。
図25は、制御対象のゲイン定数G=1、無駄時間L=4秒、一次遅れ時間はT1=10秒、T2=0秒の動作を示す。
図22,図23,図24は,いずれの場合でも図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの応答より図3の提案PIDフィードバック制御システムの方が、応答性が良いこと示しておりロバスト性が向上していることを示している。
22, 23, and 24 show control responses for improving robustness that can maintain good responsiveness even if the characteristics of the controlled object change, which is the second problem.
FIG. 22 shows the operation of the gain constant G = 1 to be controlled, the dead time L = 0 seconds, the first-order lag time is T1 = 5 seconds, and T2 = 0 seconds.
FIG. 23 shows an operation in which the gain constant G = 1 to be controlled, the dead time L = 2 seconds, the primary delay time is T1 = 15 seconds, and T2 = 0 seconds.
FIG. 24 shows the operation of the gain constant G = 1 to be controlled, the dead time L = 1 second, the primary delay time is T1 = 7 seconds, and T2 = 1 second.
FIG. 25 shows the operation of the gain constant G = 1 to be controlled, the dead time L = 4 seconds, the primary delay time is T1 = 10 seconds, and T2 = 0 seconds.
22, 23, and 24 show that the responsiveness of the proposed PID feedback control system of FIG. 3 is better than that of the conventional basic PID feedback control system of FIG. 1, and the robustness is improved. It shows that you are doing.
また、図25は、制御対象の特性が大きく変化した場合は、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの応答は、不安定となり制御は発散している。この場合は、実用システムでは、制御対象の機器は緊急停止させる。一方図3の提案PIDフィードバック制御システムは、偏差量補償プログラム内の不安定防止機能が動作して制御を安定させていることを示している。この場合は、実用システムでは、制御対象の機器の運転は継続出来るので機器の損傷防止や機器緊急停止に伴う損失防止などが出来るので大きな経済効果がある。この機能もロバスト性の向上と言える。 Also, in FIG. 25, when the characteristics of the controlled object change greatly, the response of the conventional basic PID feedback control system of FIG. 1 becomes unstable and the control is diverged. In this case, in the practical system, the device to be controlled is urgently stopped. On the other hand, the proposed PID feedback control system of FIG. 3 shows that the instability prevention function in the deviation amount compensation program operates to stabilize the control. In this case, in the practical system, since the operation of the device to be controlled can be continued, it is possible to prevent damage to the device and loss due to the emergency stop of the device. This function is also an improvement in robustness.
次に前記の説明例と同一条件における制御対象の特性変えて、制御対象の特性に適正な比例ゲイン定数P=0.7、積分ゲイン定数I=0.24、微分ゲイン定数D=0を与えた場合のケースの応答性の向上とロバスト性の向上の例を説明する。
図26は、制御対象の特性が、制御対象のゲイン定数G=1,無駄時間L=1秒、一次遅れ時間、T1=5秒、T2=1秒、の場合の応答例を示す。
図27は、制御対象の特性が、制御対象のゲイン定数G=1,無駄時間L=1秒、一次遅れ時間、T1=5秒、T2=1秒、の場合でゲイン±0.1程度のランダムの外乱信号を制御対象に与えた場合の応答を示す。
図28は、制御対象のゲイン定数G=1,無駄時間L=1.5秒、一次遅れ時間、T1=6秒、T2=2秒、の場合の応答を示す。
Next, by changing the characteristics of the controlled object under the same conditions as the above-described example, the proportional gain constant P = 0.7, the integral gain constant I = 0.24, and the differential gain constant D = 0 are given to the controlled object characteristics. An example of improving the response of the case and improving the robustness will be described.
FIG. 26 shows a response example in the case where the characteristics of the controlled object are the controlled object gain constant G = 1, the dead time L = 1 second, the first-order lag time, T1 = 5 seconds, and T2 = 1 second.
FIG. 27 shows that the gain of the control target is about ± 0.1 when the gain constant G = 1, the dead time L = 1 second, the first-order delay time, T1 = 5 seconds, and T2 = 1 second. The response when a random disturbance signal is given to the control target is shown.
FIG. 28 shows responses when the gain constant G = 1 to be controlled, the dead time L = 1.5 seconds, the first-order delay time, T1 = 6 seconds, and T2 = 2 seconds.
図26,図27,図28は,いずれの場合でも図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの応答より図3の提案PIDフィードバック制御システムの方が、応答性の向上とロバスト性の向上していることを示している。 26, 27, and 28, in any case, the proposed PID feedback control system of FIG. 3 has improved responsiveness and robustness than the response of the conventional basic PID feedback control system of FIG. It is shown that.
以上の説明ように、本発明は、広範囲な制御対象に応答性の向上とロバスト性の向上したPIDフィードバック制御システムが提供出来る。 As described above, the present invention can provide a PID feedback control system with improved responsiveness and improved robustness for a wide range of control targets.
第3の課題は、現在、多く使用されている図1の従来基本PIDフィードバック制御システムを再調整すること無しに、容易に第1の課題と第2の課題を解決できるPIDフィードバック制御システム(提案PIDフィードバック制御システムと記す)を提供することである。 The third problem is a PID feedback control system that can easily solve the first problem and the second problem without re-adjusting the conventional basic PID feedback control system of FIG. PID feedback control system).
この第3の課題について説明する。
第1の特徴は、偏差量補償プログラム400は、従来基本PIDフィードバック制御システムと同じ目標値と制御量の2入力であり、出力は、1出力と単純であり、従来基本PIDフィードバック制御システムを図3の提案PIDフィードバック制御システムの実施形態に変更するには、偏差657と偏差量補償プログラム400の出力656を加算する加算機能311の追加であり、容易である。
This third problem will be described.
The first feature is that the deviation
第2の特徴は、従来基本PIDフィードバック制御システムの比例・積分・微分のゲイン定数(以下PIDゲイン定数と記す)は変更しなくて良い、また、偏差量補償プログラム400の調整要素である図11の偏差量分配設定機能710の出力u=0.5、図9の偏差量ゲイン設定機能621の出力G=2、図10の先行微分量ゲイン設定機能644の出力S=2、追値制御補償プログラムの出力581の信号−0.05は、制御対象が大幅に変わる以外は、ほとんど変更する必要は無いので調整は容易である。
The second feature is that the proportional, integral, and differential gain constants (hereinafter referred to as PID gain constants) of the conventional basic PID feedback control system do not need to be changed, and are adjustment elements of the deviation
既に稼動中の多数の従来基本PIDフィードバック制御システムで構成されている発電プラント、石油プラントなど大規模制御システムの変更は、容易ではない。特にPIDゲイン定数の再調整は、難しい。 It is not easy to change a large-scale control system such as a power plant or an oil plant that is configured by a number of conventional basic PID feedback control systems that are already in operation. In particular, readjustment of the PID gain constant is difficult.
また、新設のPID制御システムのPIDゲイン定数は、経験則で得たPIDゲイン定数を初期設定することが多く、この点でも従来基本PIDシステムのPIDゲイン定数を、変更する必要がないことは有利である。このため、従来基本PIDフィードバック制御システムのPIDゲイン定数を変更する必要がないことは、新しい機能を追加する上で非常に重要な課題である。 In addition, the PID gain constant of the newly installed PID control system is often the initial setting of the PID gain constant obtained from empirical rules, and it is advantageous in this respect that it is not necessary to change the PID gain constant of the conventional basic PID system. It is. For this reason, it is very important to add a new function that it is not necessary to change the PID gain constant of the conventional basic PID feedback control system.
第3の特徴は、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムと図3の提案PIDフィードバック制御システムの実施形態は、目標値機能、偏差量演算機能、PID制御機能とで構成されており、機能構成が同じであることから、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムで採用されているカスケード制御、フィードフォワード制御などは、全く同じ構成で使用出来る。 The third feature is that the embodiment of the conventional basic PID feedback control system of FIG. 1 and the proposed PID feedback control system of FIG. 3 includes a target value function, a deviation amount calculation function, and a PID control function. Therefore, the cascade control, feedforward control, etc. employed in the conventional basic PID feedback control system of FIG. 1 can be used with exactly the same configuration.
第5の特徴は、応答性とロバスト性の確認機能を備えており、効率的な作業が出来る。
図11の偏差量分配設定機能710を備えており、この出力u=0とすれば、偏差量補償プログラム400の出力656は、0となり、従来基本PIDフィードバック制御システムと全く同じ応答をする。u=1とすれば、従来基本PIDフィードバック制御システムの偏差657は0となり、偏差量補償プログラム400の出力656での制御応答となる。
このことは、uの値を初期値として0にしておき、図23の構成例の制御改善検出プログラム360の表示機能365で制御性の改善の確認しながらuを増加させることが出来る。
The fifth feature is that it has a function of confirming responsiveness and robustness, enabling efficient work.
11 is provided, and if this output u = 0, the
This is because the value of u is set to 0 as an initial value, and u can be increased while confirming improvement in controllability by the
図9の偏差量ゲイン設定機能621の出力Gおよび図10の先行微分量ゲイン設定機能641の出力Sの設定値とG対Sの比は、応答性とロバスト性のどちらを重視するかで決めるが、GとSの設定値は、2.0付近の値、G対Sの比は1.0付近が応答性とロバスト性とも同等な重視となる。
G,Sの設定およびG対Sの比についても図23図の構成例の制御改善検出プログラム360の表示機能365で制御性の違いが確認できる。
The setting value of the output G of the deviation gain setting function 621 in FIG. 9 and the output S of the preceding differential
Regarding the setting of G and S and the ratio of G to S, the difference in controllability can be confirmed by the
図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの偏差659と図3の提案PIDフィードバック制御システムの補正後の偏差658の絶対値の差分を積算値1000が正確な制御の改善の効果を表す。積算値1000と図3の提案PIDフィードバック制御システムの偏差657と補正後の偏差658の絶対値の差分の積算値2000は、良く近似しており、積算値2000で応答性の効果を把握することが出来る。積算値2000が正の方向であれば、応答性の改善がされており、負の方向であれば、応答性は、悪くなっていることを表す。
図29は、図17の場合の応答の向上の表示機能を365リセット付積分機能で100秒毎にリセットした場合の表示例である。図30は、図14の場合で、図1の従来基本PIDフィードバック制御システムの応答より図3の提案PIDフィードバック制御システムの方が、応答性が悪いことを示している。 FIG. 29 is a display example when the display function for improving response in the case of FIG. 17 is reset every 100 seconds by the integration function with 365 reset. FIG. 30 shows that in the case of FIG. 14, the responsiveness of the proposed PID feedback control system of FIG. 3 is worse than the response of the conventional basic PID feedback control system of FIG.
以上記したように、現在、家電製品、産業設備などの小規模から大規模の制御システムにおいて、あらゆる方面で採用されている従来基本PIDフィードバック制御システムを、本発明のように応答性の向上とロバスト性が向上し、さらに制御不安定防止機能での機器停止の防止が可能な、PID制御システムに、安価で容易に改善出来ることは、生産効率向上、品質向上、省エネルギー、環境保全、などに多大な貢献をする。 As described above, the conventional basic PID feedback control system, which is currently used in all fields in small-scale to large-scale control systems such as home appliances and industrial equipment, has improved responsiveness as in the present invention. PID control system with improved robustness and prevention of equipment stoppage with control instability prevention function can be easily improved at low cost for improved production efficiency, quality improvement, energy saving, environmental conservation, etc. Make a great contribution.
110、210、310、810 PID制御機能
112、212、213、312、363 減算機能
510、540、570、610、651 減算機能
713、815、1201、1204、1206 減算機能
114、214、314、814 目標値設定機能
116、216、316、816 制御対象
220 目標値フィルタ機能
221 先行微分機能
311、813 加算機能
360 制御改善検出プログラム
361、362、520、550、563、1202、1205 絶対値変換機能
364 リセット付積算機能
365 表示機能
400 偏差補償プログラム
500 追値制御補償プログラム
530 無駄時間・遅れ時間変換機能
531 無駄時間機能
532 遅れ時間機能
560 微分・絶対値変換機能
561 増幅機能
562、630 微分機能
564、582 信号制限機能
580、620、640、650、1207、1303 信号変換機能
583 追値制御ゲイン設定機能
581、584、623、643、711、712、811、812 乗算機能
600、1300 信号変換プログラム
621 偏差量ゲイン設定機能
644 先行微分ゲイン設定機能
710、880 偏差量分配設定機能
900 変形偏差補償プログラム
1200 制御不安定検出プログラム
1203 無駄時間・遅れ時間機能
1301 セット・リセット機能
1302 信号切換機能
1304 信号設定機能
110, 210, 310, 810
Claims (28)
前記目標値と前記制御量を取得して、前記制御量をランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償機能と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償機能により出力される信号に応じた信号を、 前記偏差量を補正すべき信号として出力する信号変換機能と、を実現させることを特徴とする偏差量補償プログラム。 PID feedback control configured by a computer having a subtraction function that outputs according to a difference between a target value and a controlled variable, and a PID control function that has at least each element of a proportional, integral, and differential function to which the output of the subtraction function is input A deviation amount compensation program for compensating for the deviation amount of the output of the subtraction function in the system, the computer,
An additional value control compensation function for acquiring a target value and the control amount, and outputting a signal indicating whether or not additional value control is being performed to cause the control amount to follow the target value that changes in a ramp shape;
A deviation that realizes a signal conversion function that outputs a signal corresponding to the signal output by the target value, the control amount, and the additional value control compensation function as a signal for correcting the deviation amount. Quantity compensation program.
前記追値制御補償機能は、
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する第1の減算機能と、
前記第1の減算機能の出力を絶対値に変換する第1の絶対値変換機能と、
前記制御量の変化に応じた無駄時間要素及び遅れ時間要素を含んだ変換の出力をする無駄時間・遅れ時間変換機能と、
前記目標値と前記無駄時間・遅れ時間変換機能の出力の差分に応じて出力する第2の減算機能と、
前記第2の減算機能の出力を絶対値に変換する第2の絶対値変換機能と、
前記第1の絶対値変換機能の出力と前記第2の絶対値変換機能の出力の差分に応じて出力する第3の減算機能と、
前記目標値の変化に応じた微分要素及び絶対値変換機能を含んだ変換の出力をする微分・絶対値変換機能と、
前記第3の減算機能の出力の変化と前記微分・絶対値変換機能の出力の変化に応じて出力する信号変換機能と、を有することを特徴とする偏差量補償プログラム A deviation amount compensation program according to claim 1,
The additional value control compensation function is
A first subtraction function that outputs in accordance with a difference between the target value and the control amount;
A first absolute value conversion function for converting an output of the first subtraction function into an absolute value;
A dead time / delay time conversion function for outputting a conversion including a dead time element and a delay time element according to a change in the control amount;
A second subtraction function that outputs in accordance with the difference between the target value and the output of the dead time / delay time conversion function;
A second absolute value conversion function for converting the output of the second subtraction function into an absolute value;
A third subtraction function that outputs in accordance with a difference between an output of the first absolute value conversion function and an output of the second absolute value conversion function;
A differential / absolute value conversion function for outputting a conversion including a differential element and an absolute value conversion function according to the change in the target value;
A deviation amount compensation program comprising: a change in output of the third subtraction function; and a signal conversion function that outputs in accordance with a change in output of the differential / absolute value conversion function.
前記信号変換機能は、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償機能により出力される信号を入力として
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する第4の減算機能と、
前記第4の減算機能の出力の変化に応じて出力する第1の信号変換機能と、
前記制御量の微分した出力をする微分機能と、
前記微分機能の出力の変化に応じて出力する第2の信号変換機能と、
前記第4の減算機能の出力の変化と前記第1の信号変換機能の出力の変化と前記第2の信号変換機能の出力の変化と前記追値制御補償プログラムの出力の変化に応じた信号を前記偏差量に加えるべき信号として出力する第3の信号変換機能と、を有することを特徴とする偏差量補償プログラム A deviation compensation program according to claim 1 or claim 2, wherein
The signal conversion function is
A fourth subtraction function that outputs a signal output by the target value, the control amount, and the additional value control compensation function according to a difference between the target value and the control amount;
A first signal conversion function that outputs in response to a change in the output of the fourth subtraction function;
A differentiation function for differentiating the controlled variable output;
A second signal conversion function that outputs in response to a change in the output of the differentiation function;
A signal corresponding to a change in the output of the fourth subtraction function, a change in the output of the first signal conversion function, a change in the output of the second signal conversion function, and a change in the output of the additional control compensation program; And a third signal conversion function for outputting a signal to be added to the deviation amount.
前記目標値と前記制御量との差分に応じて出力する前記減算機能の出力を絶対値に変換する第3の絶対値変換機能と、
前記目標値と前記制御量との差分に応じて出力する前記減算機能の出力を前記偏差量補償プログラムの出力で補正する補正機能の出力を絶対値に変換する第4の絶対値変換機能と、
前記第3の絶対値変換機能の出力と前記第4の絶対値変換機能の出力との差分に応じて出力する第5の減算機能と、
前記第5の減算機能の出力を絶対値に変換して積分する積分機能および外部からの入力信号で積分値をリセットする機能を備えたリセット付積算機能と、
前記リセット付積算機能の出力を表示する表示機能と、を有する制御改善検出機能を更に実現させることを特徴とする偏差量補償プログラム The deviation compensation program according to any one of claims 1 to 3, wherein the computer includes:
A third absolute value conversion function for converting the output of the subtraction function to be output according to the difference between the target value and the control amount into an absolute value;
A fourth absolute value conversion function for converting an output of a correction function for correcting an output of the subtraction function that is output in accordance with a difference between the target value and the control amount with an output of the deviation amount compensation program into an absolute value;
A fifth subtraction function that outputs in accordance with a difference between an output of the third absolute value conversion function and an output of the fourth absolute value conversion function;
An integration function with reset having an integration function for converting the output of the fifth subtraction function into an absolute value and integrating, and a function for resetting the integration value with an external input signal;
A deviation improvement compensation program for further realizing a control improvement detection function having a display function for displaying the output of the integration function with reset
任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する偏差量ゲイン設定機能と、
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する前記第4の減算機能の出力と前記偏差量ゲイン設定機能の出力を乗算する乗算機能と、を有することを特徴とする偏差補償プログラム The deviation amount compensation program according to claim 3, wherein the first signal conversion function of the signal conversion function is:
Deviation amount gain setting function to output according to any setting or external input signal,
A deviation compensation program comprising: a multiplication function that multiplies the output of the fourth subtraction function that is output according to the difference between the target value and the control amount, and the output of the deviation amount gain setting function.
任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する先行微分ゲイン設定機能と、
前記制御量の微分した出力をする前記微分機能の出力と前記先行微分ゲイン設定機能の出力を乗算する乗算機能と、を有することを特徴とする偏差補償機能プログラム The deviation amount compensation program according to claim 3, wherein the second signal conversion function of the signal conversion function is:
A leading differential gain setting function that outputs in accordance with any setting or external input signal,
A deviation compensation function program comprising: a multiplication function for multiplying the output of the differentiation function for differentiating the output of the control amount and the output of the preceding differentiation gain setting function.
前記第1の信号変換機能の出力と前記第2の信号変換機能の出力と前記追値制御補償プログラムの出力を加算または減算する加減算機能と、
任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する偏差量分配設定機能と、
前記加減算機能の出力と前記偏差量分配設定機能の出力を乗算する第1の乗算機能と、
前記第4の減算機能の出力と前記偏差量分配設定機能の出力を乗算する第2の乗算機能と、
前記第1の乗算機能の出力と前記第2の乗算機能の出力の差分に応じて出力する第5の減算機能と、を有することを特徴とする偏差補償機能プログラム。 The deviation amount compensation program according to claim 3, wherein the third signal conversion function of the signal conversion function is:
An addition / subtraction function for adding or subtracting the output of the first signal conversion function, the output of the second signal conversion function, and the output of the additional value control compensation program;
Deviation amount distribution setting function to output according to any setting or external input signal,
A first multiplication function for multiplying the output of the addition / subtraction function and the output of the deviation amount distribution setting function;
A second multiplication function for multiplying the output of the fourth subtraction function and the output of the deviation amount distribution setting function;
A deviation compensation function program, comprising: a fifth subtraction function that outputs in accordance with a difference between an output of the first multiplication function and an output of the second multiplication function.
任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する前記偏差量ゲイン設定機能の出力は、前記第4の減算機能の出力を1〜5倍の出力とすることを、
特徴とする偏差補償機能プログラム。 The deviation amount compensation program according to claim 5, wherein the first signal conversion function of the signal conversion function is:
The output of the deviation amount gain setting function that is output according to an arbitrary setting or an input signal from the outside is that the output of the fourth subtraction function is 1 to 5 times the output,
Feature deviation compensation function program.
前記信号変換機能が有する前記第1の信号変換機能は、任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する偏差量ゲイン設定機能と、前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する前記第4の減算機能の出力と前記偏差量ゲイン設定機能の出力を乗算する乗算機能と、を有し、
前記信号変換機能が有する前記第2の信号変換機能は、任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する先行微分ゲイン設定機能と、前記制御量の微分した出力をする前記微分機能の出力と前記先行微分ゲイン設定機能の出力を乗算する乗算機能と、を有し、
前記偏差量ゲイン設定機能の出力と前記先行微分ゲイン設定機能の出力の比率を、1対1〜5対1とすることを特徴とする偏差補償機能プログラム。 A deviation amount compensation program according to claim 3, wherein:
The first signal conversion function included in the signal conversion function outputs a deviation amount gain setting function that outputs in accordance with an arbitrary setting or an input signal from the outside, and a difference between the target value and the control amount. A multiplication function that multiplies the output of the fourth subtraction function and the output of the deviation amount gain setting function;
The second signal conversion function of the signal conversion function includes an arbitrary setting or a preceding differential gain setting function that outputs in response to an input signal from the outside, and an output of the differentiation function that differentiates the control amount. And a multiplication function for multiplying the output of the preceding differential gain setting function,
A deviation compensation function program characterized in that the ratio of the output of the deviation amount gain setting function and the output of the preceding differential gain setting function is 1: 1 to 5: 1.
特徴とする偏差補償機能プログラム。 The deviation amount compensation program according to claim 9, wherein the deviation amount distribution setting function in the third signal conversion function of the signal conversion function outputs a value of 0 to 1.
Feature deviation compensation function program.
特徴とする偏差補償機能プログラム。 The deviation amount compensation program according to claim 9, wherein the output of the deviation amount distribution setting function in the third signal conversion function of the signal conversion function is an arbitrary input or an input signal from the outside Output according to
Feature deviation compensation function program.
前記第3の減算機能の出力と前記微分・絶対値変換機能の出力を乗算する第3の乗算機能と、
前記第3の乗算機能の出力を制限する信号制限機能と、
任意の設定または外部からの入力信号に応じて出力する追値制御ゲイン設定機能と、
前記信号制限機能の出力と前記追値制御ゲイン設定機能の出力を乗算する第4の乗算機能と、を有することを特徴とする偏差補償機能プログラム。 The deviation amount compensation program according to claim 2, wherein the additional value control compensation function has the signal conversion function,
A third multiplication function for multiplying the output of the third subtraction function and the output of the differential / absolute value conversion function;
A signal limiting function for limiting the output of the third multiplication function;
Additional value control gain setting function to output according to any setting or external input signal,
A deviation compensation function program comprising: a fourth multiplication function for multiplying the output of the signal limiting function and the output of the additional control gain setting function.
前記目標値の変化および前記制御対象の特性の変化により、前記目標値と前記制御量との差分が大きくなり制御が不安定となった現象を検出する制御不安定検出機能と、
前記目標値と前記制御量の差の信号と、前記制御不安定検出機能と、外部からの入力信号とに応じた信号を、前記偏差量を補償すべき信号として出力する信号変換機能と、を有する制御安定機能を更に実現させることを特徴とする偏差補償プログラム The deviation compensation program according to any one of claims 1 to 4, wherein the computer includes:
A control instability detection function for detecting a phenomenon in which the difference between the target value and the control amount is increased due to the change in the target value and the characteristic of the control target, and the control is unstable;
A signal conversion function for outputting a signal corresponding to the difference between the target value and the control amount, the control instability detection function, and an input signal from the outside as a signal to compensate for the deviation amount; Deviation compensation program characterized by further realizing control stabilization function having
前記制御不安定検出機能は、
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する第6の減算機能と、
前記第6の減算機能の出力を絶対値に変換する第5の絶対値変換機能と、
前記制御量の変化の応じた無駄時間要素及び遅れ時間要素を含んだ変換の出力をする第1の無駄時間・遅れ時間変換機能と、
前記目標値と前記第1の無駄時間・遅れ時間変換機能の出力の差分に応じて出力する第7の減算機能と、
前記第7の減算機能の出力を絶対値に変換する第6の絶対値変換機能と、
前記第5の絶対値変換機能の出力と前記第6の絶対値変換機能の出力の差分に応じて出力する第8の減算機能と、
前記第8の減算機能の出力の変化に応じて出力する信号変換機能と、を有することを特徴とする偏差補償プログラム A deviation compensation program according to claim 17, comprising:
The control instability detection function is
A sixth subtraction function for outputting in accordance with a difference between the target value and the control amount;
A fifth absolute value conversion function for converting the output of the sixth subtraction function into an absolute value;
A first dead time / delay time conversion function for outputting a conversion including a dead time element and a delay time element according to the change in the control amount;
A seventh subtracting function that outputs in accordance with a difference between the target value and the output of the first dead time / delay time conversion function;
A sixth absolute value conversion function for converting the output of the seventh subtraction function into an absolute value;
An eighth subtraction function that outputs in accordance with a difference between an output of the fifth absolute value conversion function and an output of the sixth absolute value conversion function;
A deviation conversion program characterized by having a signal conversion function for outputting in accordance with a change in output of the eighth subtraction function
前記信号変換機能は、
前記第6の減算機能の出力と前記制御不安定検出機能の出力と外部からの入力信号を入力として、
前記制御不安定検出プログラムの出力が規定値の範囲に入れば、所定の信号を出力して、この信号を一定値に保持する信号セット機能と、外部からの入力信号により、前記制御不安定機能の出力が前記規定値の範囲から外れていれば、一定値に保持された信号を解除する信号リセット機能を備えたセット・リセット機能と、
前記第6の減算機能の出力の変化に応じて出力する信号変換機能と、
任意の信号を設定できる信号設定機能と、
前記セット・リセット機能の出力により、前記第6の減算機能の出力の変化に応じて出力する前記信号変換機能の出力と任意の信号を設定できる前記信号設定機能の出力とを切換えて出力する信号切換機能と、を有することを特徴とする偏差補償プログラム A deviation compensation program according to claim 17, comprising:
The signal conversion function is
Using the output of the sixth subtraction function, the output of the control instability detection function, and the external input signal as inputs,
When the output of the control instability detection program falls within a specified value range, the control instability function is output by a signal set function that outputs a predetermined signal and holds this signal at a constant value, and an external input signal. A set / reset function having a signal reset function for canceling a signal held at a constant value if the output is out of the range of the specified value;
A signal conversion function for outputting in accordance with a change in the output of the sixth subtraction function;
A signal setting function that can set any signal,
A signal that is output by switching between the output of the signal conversion function that is output in response to a change in the output of the sixth subtraction function and the output of the signal setting function that can set an arbitrary signal by the output of the set / reset function Deviation compensation program characterized by having a switching function
前記目標値と前記制御量と前記減算機能の出力を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償機能と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償機能により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量に加えるべき信号として出力する信号変換機能と、を実現させることを特徴とする偏差量補償プログラム The deviation compensation program according to any one of claims 1 to 16, wherein the computer includes:
The output of the target value, the control amount, and the output of the subtraction function is acquired, and a signal indicating whether or not the additional value control for causing the control amount to follow the target value changing in a ramp shape is output. Value control compensation function,
A deviation amount that realizes a signal conversion function for outputting a signal corresponding to the signal output by the target value, the control amount, and the additional value control compensation function as a signal to be added to the deviation amount. Compensation program
前記目標値と前記制御量を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償機能と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償機能により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量を補正する信号として出力する信号変換機能と、
任意の設定または外部からの入力信号に応じて第1の出力と第2の出力をする偏差量分配設定機能と、
前記信号変換機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第1の出力を乗算する乗算機能と、
前記減算機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第2の出力を乗算する乗算機能と、
前記信号変換機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第1の出力を乗算する乗算機能の出力と前記減算機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第2の出力を乗算する乗算機能の出力を加算する加算機能と、を実現させることを特徴とする偏差量補償プログラム PID feedback control configured by a computer having a subtraction function that outputs according to a difference between a target value and a controlled variable, and a PID control function that has at least each element of a proportional, integral, and differential function to which the output of the subtraction function is input A deviation amount compensation program for compensating for the deviation amount of the output of the subtraction function in the system, the computer,
An additional value control compensation function for obtaining a target value and the control amount, and outputting a signal indicating whether or not additional value control is being performed to cause the control amount to follow the target value that changes in a ramp shape;
A signal conversion function for outputting a signal corresponding to a signal output by the target value, the control amount, and the additional value control compensation function as a signal for correcting the deviation amount;
Deviation amount distribution setting function for performing the first output and the second output according to an arbitrary setting or an input signal from the outside,
A multiplication function for multiplying the output of the signal conversion function by the first output of the deviation amount distribution setting function;
A multiplication function for multiplying the output of the subtraction function and the second output of the deviation amount distribution setting function;
The output of the multiplication function that multiplies the output of the signal conversion function and the first output of the deviation amount distribution setting function, the output of the multiplication function that multiplies the output of the subtraction function and the second output of the deviation amount distribution setting function. Deviation compensation program characterized by realizing an addition function for adding
前記目標値と前記制御量を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償機能と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償機能により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量を補正する信号として出力する信号変換機能と、
任意の設定または外部からの入力信号に応じて第1の出力と第2の出力をする偏差量分配設定機能と、
前記信号変換機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第1の出力を乗算する乗算機能と、
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する減算機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第2の出力を乗算する乗算機能と、
前記信号変換機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第1の出力を乗算する乗算機能の出力を入力とする第1のPID制御機能と、
前記減算機能の出力と前記偏差量分配設定機能の第2の出力を乗算する乗算機能の出力を入力とする第2のPID制御機能と、
第1のPID制御機能の出力と第2のPID制御機能出力を加算する加算機能と、を実現させることを特徴とするPID制御出力補償プログラム PID feedback control configured by a computer having a subtraction function that outputs according to a difference between a target value and a controlled variable, and a PID control function that has at least each element of a proportional, integral, and differential function to which the output of the subtraction function is input A deviation amount compensation program for compensating for the deviation amount of the output of the subtraction function in the system, the computer,
An additional value control compensation function for obtaining a target value and the control amount, and outputting a signal indicating whether or not additional value control is being performed to cause the control amount to follow the target value that changes in a ramp shape;
A signal conversion function for outputting a signal corresponding to a signal output by the target value, the control amount, and the additional value control compensation function as a signal for correcting the deviation amount;
Deviation amount distribution setting function for performing the first output and the second output according to an arbitrary setting or an input signal from the outside,
A multiplication function for multiplying the output of the signal conversion function by the first output of the deviation amount distribution setting function;
A multiplication function that multiplies the output of the subtraction function that is output according to the difference between the target value and the control amount, and the second output of the deviation amount distribution setting function;
A first PID control function that receives an output of a multiplication function that multiplies an output of the signal conversion function and a first output of the deviation amount distribution setting function;
A second PID control function that receives an output of a multiplication function that multiplies an output of the subtraction function and a second output of the deviation amount distribution setting function;
A PID control output compensation program characterized by realizing an addition function for adding the output of the first PID control function and the output of the second PID control function
前記目標値と前記制御量を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償部と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償部により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量を補償すべき信号として出力する信号変換部と、を備えることを特徴とする偏差量補償装置。 The subtracting unit in the PID feedback system includes a subtracting unit that outputs in accordance with the difference between the target value and the controlled variable, and a PID control unit that has at least each element of a proportional / integral / differential function to which the output of the subtracting unit is input. A deviation amount compensation device for compensating for an output deviation amount,
An additional value control compensator that obtains the target value and the control amount, and outputs a signal indicating whether or not additional value control is being performed to cause the control amount to follow the target value that changes in a ramp shape;
A deviation amount comprising: a signal conversion unit that outputs a signal corresponding to the signal output from the target value, the control amount, and the additional value control compensation unit as a signal to compensate for the deviation amount Compensation device.
前記追値制御補償部は、
前記目標値と前記制御量を入力として前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する第1の減算部と、
前記第1の減算部の出力を絶対値に変換する第1の絶対値変部と、
前記制御量の変化に応じた無駄時間要素及び遅れ時間要素を含んだ変換の出力をする無駄時間・遅れ時間変換部と、
前記目標値と前記無駄時間・遅れ時間変換部の出力の差分に応じて出力する第2の減算部と、
前記第2の減算部の出力を絶対値に変換する第2の絶対値変換部と、
前記第1の絶対値変換部の出力と前記第2の絶対値変換部の出力の差分に応じて出力する第3の減算部と、
前記目標値の変化に応じた微分要素及び絶対値変換部を含んだ変換の出力をする微分・絶対値変換部と、
前記第3の減算部の出力の変化と前記微分・絶対値変換部の出力の変化に応じて出力する信号変換部と、を有することを特徴とする偏差量補償装置 The deviation amount compensating apparatus according to claim 23, wherein:
The additional value control compensator is
A first subtraction unit that receives the target value and the control amount as input and outputs the first value according to a difference between the target value and the control amount;
A first absolute value changing unit that converts an output of the first subtracting unit into an absolute value;
A dead time / delay time conversion unit for outputting a conversion including a dead time element and a delay time element according to the change in the control amount;
A second subtracting unit that outputs in accordance with a difference between the target value and the output of the dead time / delay time conversion unit;
A second absolute value converter that converts the output of the second subtractor into an absolute value;
A third subtraction unit that outputs a difference according to a difference between an output of the first absolute value conversion unit and an output of the second absolute value conversion unit;
A differential / absolute value converter that outputs a conversion including a differential element and an absolute value converter according to the change in the target value;
A deviation amount compensating apparatus comprising: a signal conversion unit that outputs a change in output of the third subtraction unit and a change in the output of the differential / absolute value conversion unit
前記信号変換部は、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償部により出力される信号を入力として
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する第4の減算部と、
前記第4の減算部の出力の変化に応じて出力する第1の信号変換部と、
前記制御量の微分した出力をする微分部と、
前記微分部の出力の変化に応じて出力する第2の信号変換部と、
前記第4の減算部の出力の変化と前記第1の信号変換部の出力の変化と前記第2の信号変換部の出力の変化と前記追値制御補償部の出力の変化に応じた信号を前記偏差量に加えるべき信号として出力する第3の信号変換部と、を有することを特徴とする偏差量補償装置。 The deviation compensating apparatus according to claim 23 or 24, wherein:
The signal converter is
A fourth subtraction unit that outputs the target value, the control amount, and a signal output from the additional value control compensation unit as input, according to a difference between the target value and the control amount;
A first signal converter that outputs in response to a change in the output of the fourth subtractor;
A differentiating unit for outputting a differentiated output of the controlled variable;
A second signal conversion unit that outputs in response to a change in the output of the differentiation unit;
A signal corresponding to a change in the output of the fourth subtraction unit, a change in the output of the first signal conversion unit, a change in the output of the second signal conversion unit, and a change in the output of the additional value control compensation unit And a third signal converter that outputs a signal to be added to the deviation amount.
前記目標値と前記制御量と前記減算部の出力を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償部と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償部により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量を補償すべき信号として出力する信号変換部と、を備えることを特徴とする偏差量補償装置 The subtracting unit in the PID feedback system includes a subtracting unit that outputs in accordance with the difference between the target value and the controlled variable, and a PID control unit that has at least each element of a proportional / integral / differential function to which the output of the subtracting unit is input. A deviation amount compensation device for compensating for an output deviation amount,
The target value, the control amount, and the output of the subtracting unit are acquired, and a signal indicating whether or not additional value control for causing the control amount to follow the target value changing in a ramp shape is output. A value control compensator;
A deviation amount comprising: a signal conversion unit that outputs a signal corresponding to the signal output from the target value, the control amount, and the additional value control compensation unit as a signal to compensate for the deviation amount Compensation device
前記目標値と前記制御量を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償部と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償部により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量を補正する信号として出力する信号変換部と、
任意の設定または外部からの入力信号に応じて第1の出力と第2の出力をする偏差量分配設定部と、
前記信号変換部の出力と前記偏差量分配設定部の第1の出力を乗算する乗算部と、
前記減算部の出力と前記偏差量分配設定部の第2の出力を乗算する乗算部と、
前記信号変換部の出力と前記偏差量分配設定部の第1の出力を乗算する乗算部の出力と前記減算部の出力と前記偏差量分配設定部の第2の出力を乗算する乗算部の出力を加算する加算部と、を備えることを特徴とする偏差量補償装置 The subtracting unit in the PID feedback system includes a subtracting unit that outputs in accordance with the difference between the target value and the controlled variable, and a PID control unit that has at least each element of a proportional / integral / differential function to which the output of the subtracting unit is input. A deviation amount compensation device for compensating for an output deviation amount,
An additional value control compensator that obtains the target value and the control amount, and outputs a signal indicating whether or not additional value control is being performed to cause the control amount to follow the target value that changes in a ramp shape;
A signal conversion unit that outputs a signal according to the target value, the control amount, and a signal output by the additional value control compensation unit as a signal for correcting the deviation amount;
A deviation amount distribution setting unit for performing a first output and a second output in accordance with an arbitrary setting or an external input signal;
A multiplier for multiplying the output of the signal converter by the first output of the deviation amount distribution setting unit;
A multiplication unit that multiplies the output of the subtraction unit and the second output of the deviation amount distribution setting unit;
The output of the multiplication unit that multiplies the output of the signal conversion unit by the first output of the deviation amount distribution setting unit, the output of the subtraction unit, and the output of the multiplication unit that multiplies the second output of the deviation amount distribution setting unit. And an addition unit for adding
前記目標値と前記制御量を取得して、前記制御量を、ランプ状に変化する前記目標値に追従させる追値制御中であるか否かを示す信号を出力する追値制御補償部と、
前記目標値と前記制御量と前記追値制御補償部により出力される信号に応じた信号を、前記偏差量を補正する信号として出力する信号変換部と、
任意の設定または外部からの入力信号に応じて第1の出力と第2の出力をする偏差量分配設定部と、
前記信号変換部の出力と前記偏差量分配設定部の第1の出力を乗算する乗算部と、
前記目標値と前記制御量の差分に応じて出力する減算部の出力と前記偏差量分配設定部の第2の出力を乗算する乗算部と、
前記信号変換部の出力と前記偏差量分配設定部の第1の出力を乗算する乗算部の出力を
入力とする第1のPID制御部と、
前記減算部の出力と前記偏差量分配設定部の第2の出力を乗算する乗算部の出力を
入力とする第2のPID制御部と、
第1のPID制御部の出力と第2のPID制御部出力を加算する加算部と、を備えることを特徴とするPID制御出力補償装置。 The PID control in a PID feedback control system comprising: a subtraction unit that outputs in accordance with a difference between a target value and a control amount; and a PID control unit that has at least each element of a proportional / integral / differential function to which the output of the subtraction unit is input A PID control output compensation device for compensating the output of the unit,
An additional value control compensator that obtains the target value and the control amount, and outputs a signal indicating whether or not additional value control is being performed to cause the control amount to follow the target value that changes in a ramp shape;
A signal conversion unit that outputs a signal according to the target value, the control amount, and a signal output by the additional value control compensation unit as a signal for correcting the deviation amount;
A deviation amount distribution setting unit for performing a first output and a second output in accordance with an arbitrary setting or an external input signal;
A multiplier for multiplying the output of the signal converter by the first output of the deviation amount distribution setting unit;
A multiplication unit that multiplies the output of the subtraction unit that outputs in accordance with the difference between the target value and the control amount, and the second output of the deviation amount distribution setting unit;
A first PID control unit that receives the output of the multiplication unit that multiplies the output of the signal conversion unit and the first output of the deviation amount distribution setting unit;
A second PID control unit that receives as input the output of the multiplication unit that multiplies the output of the subtraction unit and the second output of the deviation amount distribution setting unit;
A PID control output compensation apparatus comprising: an adder that adds the output of the first PID controller and the output of the second PID controller.
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