JP2015115044A - Feedback control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルフィードバック制御装置に関する。 The present invention relates to a digital feedback control device.
フィードバック制御の一つである比例制御は、被制御量の目標値から検出値を減じることにより偏差を求め、その偏差に比例ゲインを乗じることにより制御対象に与える操作量を求める。オーバーシュートを抑制しながら、定常偏差が生じないように検出値を目標値に追従させるため、比例制御(P制御)と積分制御(I制御)の併用、いわゆる比例積分制御(PI制御)が用いられている(特許文献1)。 Proportional control, which is one type of feedback control, obtains a deviation by subtracting a detected value from a target value of a controlled amount, and obtains an operation amount to be given to a controlled object by multiplying the deviation by a proportional gain. In order to make the detected value follow the target value so as not to cause a steady deviation while suppressing overshoot, a combination of proportional control (P control) and integral control (I control), so-called proportional integral control (PI control) is used. (Patent Document 1).
この定常偏差の問題とは別に、制御演算をデジタル演算により実行すると、量子化された操作量の1LSB相当値に満たない値が切り捨てられて量子化誤差が生じるという問題がある。その結果、デジタル演算された偏差の値がゼロでないにもかかわらず操作量がゼロになる不感帯が生じ、偏差が残留し続ける状態に陥る。 In addition to the problem of the steady deviation, when the control calculation is executed by digital calculation, there is a problem that a value less than the 1LSB equivalent value of the quantized operation amount is rounded down and a quantization error occurs. As a result, there is a dead zone in which the manipulated value becomes zero even though the digitally calculated deviation value is not zero, and the deviation continues to remain.
残留偏差を小さくするためには、比例ゲインを高くして操作量がゼロになりにくいようにすればよいが、ゲインを高くすると制御系が不安定になり易い。また、比例積分制御では、積分制御器が偏差を積分して操作量に反映させるので、不感帯から脱することができる。しかし、このような微小の偏差に対して積分演算を実行する積分制御器は、構成ビット数が大きくなり、回路規模が増大し、或いは演算時間が長くなるという問題があった。 In order to reduce the residual deviation, it is only necessary to increase the proportional gain so that the operation amount does not easily become zero. However, if the gain is increased, the control system tends to become unstable. Further, in the proportional integral control, the integral controller integrates the deviation and reflects it in the manipulated variable, so that it can escape from the dead zone. However, the integration controller that executes the integration calculation for such a small deviation has a problem that the number of constituent bits increases, the circuit scale increases, or the calculation time increases.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、偏差から操作量を得るデジタル演算の不感帯の存在により残留する偏差を低減できるフィードバック制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a feedback control device that can reduce a deviation remaining due to the presence of a dead zone of digital calculation for obtaining an operation amount from the deviation.
請求項1に記載したフィードバック制御装置は、制御対象の被制御量を検出する検出手段と、被制御量の目標値から被制御量の検出値を減じることにより偏差をデジタル演算する偏差演算手段と、偏差に比例ゲインを乗じることにより比例操作量をデジタル演算する比例制御手段と、操作量制御手段とを備えている。以下に述べる積上値は、偏差が非ゼロであるにもかかわらず比例操作量がゼロになる状態、すなわち偏差が比例操作量に係るデジタル演算の不感帯にある状態を、所定の制御周期ごとに偏差の極性も考慮して積み上げた値である。 The feedback control device according to claim 1 includes a detecting unit that detects a controlled amount to be controlled, and a deviation calculating unit that digitally calculates a deviation by subtracting a detected value of the controlled amount from a target value of the controlled amount. And a proportional control means for digitally calculating the proportional manipulated variable by multiplying the deviation by a proportional gain, and an manipulated variable control means. The roll-up value described below is a deviation for each predetermined control cycle when the proportional manipulated variable is zero, that is, when the deviation is in the dead zone of the digital calculation related to the proportional manipulated variable. It is a value accumulated considering the polarity of.
操作量制御手段は、以下の制御を所定の制御周期で繰り返し実行する。すなわち、偏差がゼロの場合および比例操作量が非ゼロの場合には、積上値をリセットするとともに比例操作量を制御対象に出力する。この制御は、通常の比例制御である。これに対し、偏差が非ゼロであって且つ比例操作量がゼロの場合(不感帯にある場合)には、偏差が正になっている条件で積上値に第1単位値を加算し、偏差が負になっている条件で積上値から第2単位値を減算する。 The operation amount control means repeatedly executes the following control at a predetermined control cycle. That is, when the deviation is zero and the proportional manipulated variable is non-zero, the product value is reset and the proportional manipulated variable is output to the control target. This control is a normal proportional control. On the other hand, when the deviation is non-zero and the proportional manipulated variable is zero (in the dead zone), the first unit value is added to the product value under the condition that the deviation is positive, and the deviation is The second unit value is subtracted from the accumulated value under a negative condition.
操作量制御手段は、上記加算または減算した後の積上値が正の第1しきい値に達した場合には、積上操作量を第1操作値に設定して制御対象に出力する。また、上記加算または減算した後の積上値が負の第2しきい値に達した場合には、積上操作量を第2操作値に設定して制御対象に出力する。これらの積上操作量を出力すると積上値をリセットする。操作量制御手段は、上記加算または減算した後の積上値が第1しきい値および第2しきい値の何れにも達していない場合には、積上値を保持するとともに比例操作量またはゼロに設定した積上操作量を制御対象に出力する。 When the accumulated value after the addition or subtraction reaches a positive first threshold value, the manipulated variable control means sets the accumulated manipulated variable to the first manipulated value and outputs it to the controlled object. When the accumulated value after the addition or subtraction reaches a negative second threshold value, the accumulated operation amount is set to the second operation value and output to the control target. When these roll-up operation amounts are output, the roll-up value is reset. The manipulated variable control means holds the accumulated value and sets the proportional manipulated variable or zero when the accumulated value after addition or subtraction has not reached either the first threshold value or the second threshold value. The set roll operation amount is output to the control target.
すなわち、操作量制御手段は、偏差が不感帯にある場合、制御周期ごとに偏差の符号に応じて積上値に第1単位値を加算または第2単位値を減算する。そして、当該加減算した後の積上値が第1しきい値または第2しきい値に達した場合に、積上操作量を第1操作値または第2操作値に設定して制御対象に出力し、積上値をリセットする。 That is, when the deviation is in the dead zone, the operation amount control means adds the first unit value to the product value or subtracts the second unit value according to the sign of the deviation for each control period. When the accumulated value after addition / subtraction reaches the first threshold value or the second threshold value, the accumulated operation amount is set to the first operation value or the second operation value and output to the control target. Reset the rollup value.
この積み上げ処理は、不感帯にある偏差に比例ゲインを乗じたときに得られる1LSB相当値未満の操作量を、具体値に替えて偏差の符号に応じて定められた第1単位値または第2単位値に対応付け、その単位値を制御周期ごとに積上値に加減算するものである。これにより、偏差が不感帯にある場合でも偏差を操作量に反映できるようになり、残留偏差を低減することができる。本手段によれば、比例積分制御を用いる場合に比べ、積上値を保持する構成および積上値に単位値を加減算する構成を大幅に低減できる。 In this accumulation process, an operation amount less than a value equivalent to 1LSB obtained by multiplying a deviation in the dead zone by a proportional gain is changed to a specific value, and is determined according to the sign of the deviation. The unit value is associated with the value, and the unit value is added to or subtracted from the product value for each control period. Thereby, even when the deviation is in the dead zone, the deviation can be reflected in the manipulated variable, and the residual deviation can be reduced. According to this means, compared to the case of using proportional integral control, the configuration for holding the product value and the configuration for adding / subtracting the unit value to the product value can be greatly reduced.
請求項2に記載した手段によれば、第1操作値と第2操作値の絶対値は、制御対象の状態を変更可能な最小値とされている。これにより、比例操作量と積上操作量の切り替え時における操作量の単調性が確保される。 According to the means described in claim 2, the absolute values of the first operation value and the second operation value are the minimum values that can change the state of the controlled object. Thereby, monotonicity of the operation amount at the time of switching between the proportional operation amount and the accumulated operation amount is ensured.
請求項3に記載した手段によれば、第1単位値と第2単位値は等しく、且つ、第1しきい値と第2しきい値の絶対値は等しい。これにより、偏差状態の積み上げ処理が正負対称になる。 According to the means described in claim 3, the first unit value and the second unit value are equal, and the absolute values of the first threshold value and the second threshold value are equal. Thereby, the accumulation process of a deviation state becomes a positive / negative symmetry.
請求項4に記載した手段によれば、フィードバック制御装置は目標値に対して1型または2型の制御系である。1型または2型の制御系では、ステップ応答の定常偏差がゼロになる。本手段を1型または2型の制御系に適用すると、ステップ応答において検出値を高精度に目標値に一致させることができる。 According to the means described in claim 4, the feedback control device is a type 1 or type 2 control system for the target value. In the type 1 or type 2 control system, the steady deviation of the step response becomes zero. When this means is applied to a type 1 or type 2 control system, the detected value can be made to coincide with the target value with high accuracy in the step response.
(第1の実施形態)
第1の実施形態について図1から図3を参照しながら説明する。電子制御装置10は、制御対象であるソレノイド11に流れる電流をデジタル制御するもので、マイコン12およびフィードバック制御装置13(以下、制御装置13と称す)から構成されている。マイコン12は、制御装置13に対し、ソレノイド11に流す目標電流を出力する。制御装置13は、プログラムに基づいて動作するソフトウェア構成とされているが、ハードウェア構成することもできる。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The
制御装置13は、減算器14、比例制御器15、操作量制御部16、PWM制御部17、主回路18、電流センサ19、アナログバッファ20およびA/D変換器21を備えている。制御装置13は、主回路18、アナログバッファ20およびA/D変換器21の一部の回路を除いてデジタル回路で構成されており、当該デジタル回路は共通のクロック信号に同期して動作する。
The
主回路18は、バッテリの正極端子に繋がる電源端子22とグランド23との間に出力端子24を挟んで直列に接続されたNチャネル型のトランジスタ25、26から構成されている。ローサイド駆動方式であるため、ソレノイド11は電源端子22と出力端子24との間に接続されている。トランジスタ25、26は、PWM制御部17から出力される駆動信号G1、G2により相補的にオンオフ駆動される。
The
この主回路18の構成によれば、トランジスタ26がオン、トランジスタ25がオフすると、ソレノイド11に流れる電流が増加する。トランジスタ26がオフ、トランジスタ25がオンすると、ソレノイド11に流れる電流がトランジスタ25を通して低損失で還流する(同期整流)。その結果、ソレノイド11には駆動信号G2のデューティ比に応じた電流が流れる。
According to the configuration of the
電流センサ19は、ソレノイド11の通電経路に介在して被制御量である電流を検出するもので、例えばホール素子を用いて構成されている。アナログバッファ20は、電流センサ19の出力信号をA/D変換に適した電圧レンジを持つ検出信号に変換する。A/D変換器21は、サンプル&ホールド回路を具備しており、検出信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてA/D変換することにより検出電流としてのサンプリングデータを得る。図示しないが、フィードバック制御系には、サンプリングデータからノイズを除去するデジタルフィルタが設けられている。これら電流センサ19、アナログバッファ20およびA/D変換器21により被制御量の検出手段27が構成されている。
The
減算器14は、マイコン12から与えられる目標電流から検出電流を減じることにより電流偏差(以下、偏差と称す)をデジタル演算する偏差演算手段である。比例制御器15は、偏差に比例ゲインを乗じることにより比例操作量をデジタル演算する比例制御手段である。操作量制御部16は、積上値演算部28、積上操作量設定部29および切替スイッチ30を備えており、偏差と比例操作量に基づいて操作量を出力する。積上値演算部28は積上値を保持している。PWM制御部17は、操作量に応じたデューティ比を持つ駆動信号G2とその反転信号である駆動信号G1を生成し、これら駆動信号G1、G2によりそれぞれトランジスタ25、26をPWM駆動する。
The
次に、図2を参照しながら制御装置13が実行する処理を説明する。制御装置13は、電源が供給されると、積上値演算部28に保持されている積上値を0にリセットし(ステップS1)、目標電流の入力レジスタなどの各種レジスタの値および変数を初期化する。その後、制御装置13は、ステップS2からS16までの処理を所定の制御周期で繰り返し実行する。
Next, processing executed by the
制御装置13は、A/D変換器21により検出信号をサンプリングおよびA/D変換して検出電流を求め(ステップS2、S3)、減算器14により目標電流から検出電流を減じて偏差を得る(ステップS4)。その後、比例制御器15により偏差に比例ゲインを乗じて比例操作量を得る(ステップS5)。偏差、比例ゲインおよび比例操作量は何れもデジタル値であり、1LSB相当値未満の量は切り捨てられる。このため、比例ゲインが小さい場合には、偏差が0でないにもかかわらず比例操作量が0になる不感帯が生じる。
The
操作量制御部16は、偏差が比例操作演算の不感帯にあるか否かを制御周期ごとに判定し、偏差が不感帯にない場合には切替スイッチ30を介して比例操作量を出力する。一方、偏差が不感帯にある場合には、偏差の極性に応じて積上値に単位値1を加減算する。そして、積上値の絶対値がしきい値4に達すると、積上操作量を積上値の極性に応じて操作値1または−1に設定して切替スイッチ30を介して出力する。このとき積上値を0にリセットする。これらの処理のうち、積上操作量設定部29は積上操作量への操作値の設定処理を実行し、積上値演算部28はその他の処理を実行する。また、単位値、しきい値および操作値の値は一例であって、他の値に変更することができる。以下、動作を具体的に説明する。
The operation
操作量制御部16は、比例制御器15で演算された比例操作量が0か否かを判定する(ステップS6)。比例操作量が0でない場合には偏差が不感帯にないので、切替スイッチ30により比例操作量を選択して出力し、積上値を0にリセットする(ステップS7)。比例操作量が0の場合には、さらに偏差が0か否かを判定する(ステップS8)。偏差が0の場合は当然に比例操作量が0になるので不感帯ではなく、ステップS7と同様の処理を実行する。ステップS7の処理は通常の比例制御である。
The operation
操作量制御部16は、偏差が0ではなく且つ比例操作量が0である場合に(ステップS8:NO)、偏差が不感帯にあると判定する。操作量制御部16は、偏差の符号判定を行い(ステップS9)、偏差が正の場合には積上値に単位値1を加算し(ステップS10)、偏差が負の場合には積上値から単位値1を減算する(ステップS11)。
The operation
続いて、操作量制御部16は、積上値の絶対値がしきい値4よりも小さいか否かを判定する(ステップS12)。しきい値4よりも小さい場合には、積上操作量を0に設定し、切替スイッチ30により積上操作量を選択して出力する。このとき積上値は保持する(ステップS13)。一方、積上値の絶対値がしきい値4以上の場合には、積上値の符号判定を行う(ステップS14)。
Subsequently, the operation
積上値が正の場合には、積上操作量を操作値1に設定し、切替スイッチ30により積上操作量を選択して出力し、積上値を0にリセットする(ステップS15)。積上値が負の場合には、積上操作量を操作値−1に設定し、切替スイッチ30により積上操作量を選択して出力し、積上値を0にリセットする(ステップS16)。操作値1、−1は、PWM制御部17を介してソレノイド11に流れる電流を変更可能な最小値である。操作量制御部16は、ステップS7、S13、S15、S16の処理の後、再びステップS2の処理に戻る。
If the product value is positive, the product operation amount is set to the operation value 1, the product operation amount is selected and output by the
以上説明した操作量制御部16の処理によれば、偏差が不感帯にあるため比例操作量が0となる場合でも、偏差の符号に応じて単位値を制御周期ごとに積上値に加減算することにより、偏差の状態を積み上げて積上操作量を作り出すことができる。これにより、偏差が不感帯にある場合でも偏差を操作量に反映でき、残留偏差を低減することができる。
According to the processing of the operation
制御装置13が目標電流に対して1型または2型のフィードバック制御系である場合、すなわち一巡伝達関数が原点に1つ以上の極を持つ場合には、目標電流に対するステップ応答時に定常偏差が残らない。このため、検出電流が目標電流に近付くに従い偏差が小さくなり不感帯に入り易くなる。制御装置13によれば、このような制御系であっても検出電流を高精度に目標電流に一致させることができる。
When the
図3は、一定の割合で目標電流を増やしたときの検出電流のデジタル値を示すシミュレーション波形である。比較のため、操作量制御部16を具備しない従来構成の制御装置を用いたときの検出電流のデジタル値も示している。本実施形態の制御装置13を用いると、ソレノイド11に流れる電流を目標電流に対して±1LSBの誤差範囲内で制御できる。これに対し、従来構成の制御装置を用いると、比例制御演算に係る不感帯の影響により残留偏差が大きくなる。
FIG. 3 is a simulation waveform showing the digital value of the detected current when the target current is increased at a constant rate. For comparison, a digital value of the detected current when using a control device having a conventional configuration that does not include the operation
既述したように、比例制御に替えて比例積分制御を用いれば、積分制御器が偏差を積分して操作量に反映させるので不感帯から脱することができる。しかし、1LSB程度の微小の偏差に対しても積分演算を実行可能な積分制御器は回路規模が大きくなる。本実施形態の操作量制御部16は、こうした比例積分制御器に比べ回路規模を小さく構成できる。
As described above, if proportional integral control is used instead of proportional control, the integral controller integrates the deviation and reflects it in the manipulated variable, so that it is possible to escape from the dead zone. However, the circuit scale of an integration controller that can execute an integration operation even for a minute deviation of about 1 LSB increases. The manipulated
本実施形態では、偏差が正の場合に加算する第1単位値と偏差が負の場合に減算する第2単位値を等しく設定し、積上値と比較する正の第1しきい値と負の第2のしきい値の絶対値を等しく設定した。さらに、積上値が第1しきい値に達したときに積上操作量に設定する第1操作値と、積上値が第2しきい値に達したときに積上操作量に設定する第2操作値の絶対値を等しく設定した。これにより、偏差状態の積み上げ処理が正負対称になり、不感帯にある偏差による積上操作量の変化が正負対称に生じる。 In the present embodiment, the first unit value to be added when the deviation is positive and the second unit value to be subtracted when the deviation is negative are set equal to each other, and the positive first threshold value to be compared with the product value is negative. The absolute value of the second threshold was set equal. Furthermore, a first operation value that is set as the accumulated operation amount when the accumulated value reaches the first threshold value, and a second operation value that is set as the accumulated operation amount when the accumulated value reaches the second threshold value. The absolute value of the operation value was set equal. As a result, the stacking process of the deviation state becomes symmetric with respect to the positive and negative, and the change in the amount of the accumulated operation due to the deviation in the dead zone occurs with the positive and negative symmetry.
(第2の実施形態)
第2の実施形態について図4を参照しながら説明する。フィードバック制御装置31(以下、制御装置31と称す)は、制御対象32の被制御量が目標値に一致するように制御周期ごとに比例制御するもので、例えばASICにより構成されている。制御装置31は、目標値を入力する目標値入力部33、被制御量を検出する被制御量検出部34、目標値から検出値を減じた偏差を演算する偏差演算部35、偏差に比例ゲインを乗じて比例操作量を演算する比例制御部36、偏差と比例操作量を入力して最終的な操作量を出力する操作量制御部37、初期化部38などから構成されている。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. The feedback control device 31 (hereinafter referred to as the control device 31) performs proportional control for each control cycle so that the controlled amount of the
制御装置31もデジタル値で演算を行うので、第1の実施形態と同様に、偏差が0でないにもかかわらず比例操作量が0になる不感帯が生じる。操作量制御部37は、偏差が比例操作演算の不感帯にあるか否かを制御周期ごとに判定し、偏差が不感帯にない場合には比例操作量を操作量として出力する。偏差が不感帯にある場合には、偏差の極性に応じて積上値に第1単位値または第2単位値を加減算する。そして、積上値の絶対値が第1しきい値または第2しきい値に達すると、積上操作量を積上値の極性に応じて第1操作値または第2操作値に設定し、その積上操作量を操作量として出力する。以下、具体的な動作を説明する。
Since the
制御装置31に電源が供給されると、初期化部38は、目標値入力部33のレジスタを0にリセットし、後述する操作量切替部42を比例操作量の切り替え状態に初期化し、後述する積上値保持部45の積上値を0にリセットする。偏差の有無判定部39は、偏差の有無すなわち偏差が0か否かを判定する。比例操作量の有無判定部40は、比例操作量の有無すなわち比例操作量が0か否かを判定する。
When power is supplied to the
操作量切替判定部41は、比例操作量が0でない場合および偏差が0である場合、すなわち偏差が不感帯にない場合に比例操作量への切替信号を出力する。偏差の有無判定部39は、偏差が0であると判定すると後述する積上値保持部45に初期化信号を出力する。これに対し、操作量切替判定部41は、比例操作量が0であって且つ偏差が0でない場合、すなわち偏差が不感帯にある場合に積上操作量への切替信号を出力する。操作量切替部42は、切替信号に従って比例操作量または積上操作量を選択し、その操作量を制御対象32に出力する。
The operation amount switching
偏差符号判定部43は、偏差が正か負かを判定する。積上値加減算部44は、偏差が不感帯にある場合、偏差が正のときに積上値保持部45の積上値に第1単位値を加算し、偏差が負のときに積上値保持部45の積上値から第2単位値を減算する。第1単位値と第2単位値は何れも正の値である。積上値保持部45の積上値は、初期化信号が入力されると0にリセットされる。
The deviation
積上値判定部46は、積上値が正の第1しきい値または負の第2しきい値に達したか否かを判定する。積上値符号判定部47は、積上値が正か負かを判定する。積上操作量設定部48は、積上値が何れのしきい値にも達していない場合には積上操作量を0に設定する。積上操作量設定部48は、積上値が第1しきい値に達すると積上操作量を正の第1操作値に設定し、積上値が第2しきい値に達すると積上操作量を負の第2操作値に設定する。設定された積上操作量は操作量切替部42に与えられる。積上操作量設定部48は、積上操作量を第1操作値または第2操作値に設定すると、積上値保持部45に初期化信号を出力する。
The roll-up
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、比例制御において偏差が不感帯にある場合でも、偏差に基づいて操作量を作り出すことができ、残留偏差を低減することができる。また、比例積分制御を用いる場合に比べ回路規模を小さく構成できる。第1単位値と第2単位値を異なる値に設定し、第1しきい値と第2しきい値の絶対値を異なる値に設定し、または第1操作値と第2操作値の絶対値を異なる値に設定すれば、偏差状態の積み上げ処理を正負非対称に構成できるので種々の非線形な制御対象にも適用可能となる。 According to the present embodiment, similarly to the first embodiment, even when the deviation is in the dead zone in the proportional control, an operation amount can be created based on the deviation, and the residual deviation can be reduced. In addition, the circuit scale can be reduced as compared with the case where proportional integral control is used. The first unit value and the second unit value are set to different values, the absolute values of the first threshold value and the second threshold value are set to different values, or the absolute values of the first operation value and the second operation value. If the values are set to different values, the accumulation process of the deviation state can be configured asymmetrically positive and negative, so that it can be applied to various nonlinear control objects.
(その他の実施形態)
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation and expansion | extension can be performed within the range which does not deviate from the summary of invention.
第1の実施形態においても、第1単位値と第2単位値を異なる値に設定し、第1しきい値と第2のしきい値の絶対値を異なる値に設定し、または第1操作値と第2操作値の絶対値を異なる値に設定してもよい。 Also in the first embodiment, the first unit value and the second unit value are set to different values, and the absolute values of the first threshold value and the second threshold value are set to different values, or the first operation is performed. The absolute value of the value and the second operation value may be set to different values.
第1、第2の実施形態において、操作値(第1操作値、第2操作値)の絶対値は、制御対象の状態を変更可能な最小値(例えば1)とすることが好ましい。これにより、比例操作量と積上操作量の切り替え時における操作量の単調増加性または単調減少性が確保される。 In the first and second embodiments, the absolute value of the operation value (first operation value, second operation value) is preferably a minimum value (for example, 1) that can change the state of the control target. Thereby, the monotonous increase or monotonic decrease of the operation amount at the time of switching between the proportional operation amount and the accumulated operation amount is ensured.
第1、第2の実施形態において、加算または減算した後の積上値がしきい値に達していない場合には、積上値を保持するとともに比例操作量を選択して制御対象に出力してもよい。 In the first and second embodiments, when the accumulated value after addition or subtraction does not reach the threshold value, the accumulated value is held and the proportional operation amount is selected and output to the control target. Good.
図面中、11はソレノイド(制御対象)、14は減算器(偏差演算手段)、15は比例制御器(比例制御手段)、16、37は操作量制御部(操作量制御手段)、27は検出手段、32は制御対象、34は被制御量検出部(検出手段)、35は偏差演算部(偏差演算手段)、36は比例制御部(比例制御手段)である。 In the drawing, 11 is a solenoid (control target), 14 is a subtractor (deviation calculation means), 15 is a proportional controller (proportional control means), 16 and 37 are operation amount control units (operation amount control means), and 27 is detection. Means, 32 is a control target, 34 is a controlled amount detection unit (detection unit), 35 is a deviation calculation unit (deviation calculation unit), and 36 is a proportional control unit (proportional control unit).
Claims (4)
前記被制御量の目標値から前記被制御量の検出値を減じることにより偏差をデジタル演算する偏差演算手段(14,35)と、
前記偏差に比例ゲインを乗じることにより比例操作量をデジタル演算する比例制御手段(15,36)と、
前記偏差がゼロの場合および前記比例操作量が非ゼロの場合には、積上値をリセットするとともに前記比例操作量を前記制御対象に出力し、前記偏差が非ゼロであって且つ前記比例操作量がゼロの場合には、前記偏差が正になっている条件で前記積上値に第1単位値を加算し、前記偏差が負になっている条件で前記積上値から第2単位値を減算し、当該加算または減算した後の積上値が正の第1しきい値に達した場合には積上操作量を第1操作値に設定して前記制御対象に出力し、前記加算または減算した後の積上値が負の第2しきい値に達した場合には前記積上操作量を第2操作値に設定して前記制御対象に出力し、これらの積上操作量を出力したことにより前記積上値をリセットし、前記加算または減算した後の積上値が前記第1しきい値および前記第2しきい値の何れにも達していない場合には、前記積上値を保持するとともに前記比例操作量またはゼロに設定した前記積上操作量を前記制御対象に出力する制御を所定の制御周期で繰り返し実行する操作量制御手段(16,37)とを備えていることを特徴とするフィードバック制御装置。 Detecting means (27, 34) for detecting a controlled amount of the controlled object (11, 32);
Deviation calculating means (14, 35) for digitally calculating a deviation by subtracting the detected value of the controlled quantity from the target value of the controlled quantity;
Proportional control means (15, 36) for digitally calculating a proportional manipulated variable by multiplying the deviation by a proportional gain;
When the deviation is zero and the proportional manipulated variable is non-zero, the product value is reset and the proportional manipulated variable is output to the control object, and the deviation is non-zero and the proportional manipulated variable Is zero, the first unit value is added to the product value under the condition that the deviation is positive, and the second unit value is subtracted from the product value under the condition that the deviation is negative. When the accumulated value after the addition or subtraction reaches a positive first threshold value, the accumulation operation amount is set to the first operation value and output to the control object, and after the addition or subtraction When the accumulated value of the output reaches the negative second threshold value, the accumulated operation amount is set to the second operation value and output to the control object, and the accumulated operation amount is output as described above. The accumulated value after resetting the accumulated value and adding or subtracting is the first threshold value. And when the value does not reach either of the second threshold values, a control for holding the product value and outputting the proportional operation amount or the product operation amount set to zero to the control target is performed. A feedback control device comprising operation amount control means (16, 37) repeatedly executed at a control cycle.
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