JP2020149176A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施例においては、PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためのゲイン値の演算処理(PID制御器のゲイン値を調整するための新たなゲイン値を演算する処理)を許可するかを判定する許可部と、前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を少なくとも備える制御装置について示す。
PIDゲイン値調整処理許可部3は、制御対象からの出力情報と制御対象への入力情報とに基づいて、PIDゲイン値の調整処理を実行するか否かを判定する。具体的には、図4に示す処理を実行する。
・下記の条件a)が成立する場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=1を出力する。一方、条件a)が成立しない場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=0を出力する。
条件a)
目標バルブ開度Tg_TVOが、所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、プラント温度Tdegが、所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した。
所望の出力値演算部4は、制御目標に基づいて、制御対象の出力(例えばプラント6の温度)の所望のプロフィールを演算する。具体的には、図5に示すように、制御目標である目標プラント温度Tg_Tdegに対して、例えば伝達関数などを用いて、所望のプラント温度De_Tdegのプロフィールを演算する。制御目標は、例えばステップ信号、ランプ信号などがある。伝達関数は、予め決めておくとよいが、プラント6の動作状態に応じて特性を変化させてもよい。
PID制御器ゲイン値調整部2は、PID制御器5のゲイン値を調整する。具体的には、図6に示すように、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_opが1の場合、以下の処理を実行する。
本実施例においては、PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためのゲイン値の演算処理(PID制御器のゲイン値を調整するための新たなゲイン値を演算する処理)を許可するかを判定する許可部と、前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を少なくとも備える制御装置について示す。
PIDゲイン値調整処理許可部3は、制御対象からの出力情報と制御対象への入力情報とに基づいて、PIDゲイン値の調整処理を実行するか否かを判定する。具体的には、図8に示す処理を実行する。
・制御対象への入力情報(Tg_TVO)又は制御対象からの出力情報(Tdeg)が変化するように、制御目標(Tg_Tdeg)が変化した場合の制御目標(Tg_Tdeg)が所定時間ΔTrに変化した量Δrに基づいて、下記の様に、ΔTu、ΔU、ΔTy、ΔYを求める。
ΔTu:ΔTr+k_Tu_1
ΔU:Δr+k_U_1
ΔTy:ΔTy+k_Ty_1
ΔY:Δr+k_Y_1
・下記の条件a)が成立する場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=1を出力する。一方、条件a)が成立しない場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=0を出力する。
条件a)
目標バルブ開度Tg_TVOが、所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、プラント温度Tdegが、所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した。
所望の出力値演算部4は、制御目標に基づいて、制御対象の出力(例えばプラント6の温度)の所望のプロフィールを演算する。具体的には、図5に示す実施例1と同じであるので、詳述しない。
PID制御器ゲイン値調整部2は、PID制御器5のゲイン値を調整する。具体的には、図6に示す実施例1と同じであるので、詳述しない。
本実施例においては、PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためのゲイン値の演算処理(PID制御器のゲイン値を調整するための新たなゲイン値を演算する処理)を許可するかを判定する許可部と、前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を少なくとも備える制御装置について示す。
PIDゲイン値調整処理許可部3は、制御対象からの出力情報と制御対象への入力情報とに基づいて、PIDゲイン値の調整処理を実行するか否かを判定する。具体的には、図9で示す処理を実行する。
・過去に、制御対象への入力情報(Tg_TVO)又は制御対象からの出力情報(Tdeg)が、変化するように制御目標(Tg_Tdeg)が変化した場合の制御対象への入力情報(Tg_TVO)が所定時間内ΔTu0で変化した量ΔU0と制御対象からの出力情報(Tdeg)が所定時間内ΔTy0で変化した量ΔY0とに基づいて、下記の様に、ΔTu,ΔU,ΔTy,ΔYを求める。
ΔTu:ΔTu0とする。
ΔU:ΔU0−k_U_2a以上かつΔU0+k_U_2b以下を満たす値とする。
ΔTy:ΔTy0とする。
ΔY:ΔY0−k_Y_2a以上かつΔY0+k_Y_2b以下を満たす値とする。
・下記の条件a)が成立する場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=1を出力する。一方、条件a)が成立しない場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=0を出力する。
条件a)
目標バルブ開度Tg_TVOが、所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、プラント温度Tdegが、所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した。
所望の出力値演算部4は、制御目標に基づいて、制御対象の出力(例えばプラント6の温度)の所望のプロフィールを演算する。具体的には、図5に示す実施例1と同じであるので、詳述しない。
PID制御器ゲイン値調整部2は、PID制御器5のゲイン値を調整する。具体的には、図6に示す実施例1と同じであるので、詳述しない。
本実施例においては、PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためのゲイン値の演算処理(PID制御器のゲイン値を調整するための新たなゲイン値を演算する処理)を許可するかを判定する許可部と、前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を少なくとも備える制御装置について示す。
PIDゲイン値調整処理許可部3は、制御対象からの出力情報と制御対象への入力情報とに基づいて、PIDゲイン値の調整処理を実行するか否かを判定する。具体的には、図11で示す処理を実行する。
・制御対象への入力情報(Tg_TVO)もしくは制御対象からの出力情報(Tdeg)が、変化するように制御目標(Tg_Tdeg)が変化した場合の所望の出力値演算部4の出力値が所定時間内ΔTydで変化した量ΔYdに基づいて、下記の様に、ΔTy, ΔYを求める。
ΔTy:ΔTydとする。
ΔY:ΔYd−k_Y_3a以上かつΔYd+k_Y_3b以下を満たす値とする。
また、制御目標(Tg_Tdeg)が所定時間ΔTrに変化した量Δrに基づいて、下記の様に、ΔTu,ΔUを求める。
ΔTu:ΔTrとする。
ΔU:Δr−k_U_3a以上かつΔr+k_U_3b以下を満たす値とする。
・下記の条件a)が成立する場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=1を出力する。一方、条件a)が成立しない場合、f_op=0を出力する。
条件a)
目標バルブ開度Tg_TVOが、所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、プラント温度Tdegが、所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した。
本処理では、制御目標に基づいて、制御対象の出力(プラント6の温度)の所望のプロフィールを演算する。具体的には、図5に示す実施例1と同じであるので、詳述しない。
PID制御器ゲイン値調整部2は、PID制御器5のゲイン値を調整する。具体的には、図6に示す実施例1と同じであるので、詳述しない。
本実施例においては、PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためのゲイン値の演算処理(PID制御器のゲイン値を調整するための新たなゲイン値を演算する処理)を許可するかを判定する許可部と、前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を少なくとも備える制御装置について示す。
<PIDゲイン値調整処理許可部(図13)>
・下記の条件a)が成立する場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=1を出力する。一方、条件a)が成立しない場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=0を出力する。
条件a)
目標スロットル開度Tg_TVOが、所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、速度VSPが、所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した。
所望の出力値演算部4は、制御目標に基づいて、制御対象の出力(例えば自動運転車7の速度)の所望のプロフィールを演算する。具体的には、図14に示すように、制御目標である目標速度Tg_VSPに対して、例えば伝達関数などを用いて、所望の速度De_VSPのプロフィールを演算する。制御目標は、例えばステップ信号、ランプ信号などがある。伝達関数は、予め決めておくとよいが、自動運転車7の動作状態に応じて特性を変化させてもよい。
PID制御器ゲイン値調整部2は、PID制御器5のゲイン値を調整する。具体的には、図15に示すように、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_opが1の場合、以下の処理を実行する。
本実施例においては、PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためのゲイン値の演算処理(PID制御器のゲイン値を調整するための新たなゲイン値を演算する処理)を許可するかを判定する許可部と、前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を少なくとも備える制御装置について示す。
PIDゲイン値調整処理許可部3は、制御対象からの出力情報と制御対象への入力情報とに基づいて、PIDゲイン値の調整処理を実行するか否かを判定する。具体的には、図17に示す処理を実行する。
・下記の条件a)が成立する場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=1を出力する。一方、条件a)が成立しない場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=0を出力する。
条件a)
目標角度Tg_Angが、所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、位置POSが、所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した。
所望の出力値演算部4は、制御目標に基づいて、制御対象の出力(ロボット8の位置)の所望のプロフィールを演算する。具体的には、図18に示すように、制御目標である目標位置Tg_POSに対して、例えば伝達関数などを用いて、所望の位置De_POSのプロフィールを演算する。制御目標は、例えばステップ信号、ランプ信号などがある。伝達関数は、予め決めておくとよいが、ロボット8の動作状態に応じて特性を変化させてもよい。
PID制御器ゲイン値調整部2は、PID制御器5のゲイン値を調整する。具体的には、図19に示すように、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_opが1の場合、以下の処理を実行する。
本実施例においては、PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためのゲイン値の演算処理(PID制御器のゲイン値を調整するための新たなゲイン値を演算する処理)を許可するかを判定する許可部と、前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を少なくとも備える制御装置について示す。
PIDゲイン値調整処理許可部3は、制御対象からの出力情報と制御対象への入力情報とに基づいて、PIDゲイン値の調整処理を実行するか否かを判定する。具体的には、図21に示す処理を実行する。
・下記の条件a)が成立する場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=1を出力する。一方、条件a)が成立しない場合、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_op=0を出力する。
条件a)
目標ローター回転速度Tg_Neが、所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、飛行速度FSPが、所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した。
所望の出力値演算部4は、制御目標に基づいて、制御対象の出力(ドローン9の飛行速度)の所望のプロフィールを演算する。具体的には、図22に示すように、制御目標である目標飛行速度Tg_FSPに対して、例えば伝達関数などを用いて、所望の飛行速度De_FSPのプロフィールを演算する。制御目標は、例えばステップ信号、ランプ信号などがある。伝達関数は、予め決めておくとよいが、ドローン9の動作状態に応じて特性を変化させてもよい。
PID制御器ゲイン値調整部2は、PID制御器5のゲイン値を調整する。具体的には、図23に示すように、PIDゲイン値調整処理許可フラグf_opが1の場合、以下の処理を実行する。
2 PID制御器ゲイン値調整部
3 PIDゲイン値調整処理許可部
4 所望の出力値演算部
5 PID制御器
6 発電プラント
7 自動運転車
8 ロボット
9 ドローン
11 制御装置の記憶装置
12 制御装置のCPU
13 制御装置のROM
14 制御装置のRAM
15 制御装置のデータバス
16 制御装置の入力回路
17 制御装置の入出力ポート
18 制御装置の出力回路
Claims (9)
- PID制御器のゲイン値を調整する制御装置において、
制御対象へ入力される入力情報が所定時間ΔTu内に所定量ΔU変化し、かつ、前記制御対象から出力される出力情報が所定時間ΔTy内に所定量ΔY変化した場合、前記PID制御器のゲイン値を調整するためにゲイン値の演算処理を許可するかを判定する許可部と、
前記許可部による判定に従って、前記PID制御器のゲイン値を演算するゲイン値調整部と、を備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記制御対象の所望の出力値を演算する演算部を備え、
前記ゲイン値調整部は、前記演算された所望の出力値と前記制御対象の出力値との差が小さくなるように、前記PID制御器のゲイン値を演算することを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記制御対象への入力情報は、前記PID制御器の出力信号、アクチュエータ駆動信号及びセンサ出力信号の少なくとも一つであることを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記制御対象からの出力情報は、センサ出力信号及び前記PID制御器へのフィードバック信号の少なくとも一つであることを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記許可部は、ΔTu、ΔU、ΔTy、ΔY、及び制御目標が所定時間ΔTr内に変化した量Δrに基づいて、ゲイン値の演算処理を許可するかを判定することを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記許可部は、過去に前記制御対象への入力情報及び前記制御対象からの出力情報の少なくとも一方が変化するように制御目標が変化した場合の前記制御対象への入力情報が所定時間内ΔTu0で変化した量ΔU0及び前記制御対象からの出力情報が所定時間内ΔTy0で変化した量ΔY0の少なくとも一方に基づいて、ΔU、ΔYの少なくとも一つを決定することを特徴とする制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置において、
前記許可部は、前記制御対象への入力情報及び前記制御対象からの出力情報の少なくとも一方が変化するように制御目標が変化した場合の前記演算部の出力値が所定時間内ΔTydで変化した量ΔYdに基づいて、ΔYを決定することを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記ゲイン値調整部は、IFT又はFRITを用いて構成されることを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
少なくとも、プラントの温度を制御する装置、自動運転車を制御する装置、ロボットを制御する装置、及び飛行体を制御する装置のいずれかであることを特徴とする制御装置。
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