JP2023032289A - 温度制御装置および温度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィードフォワード量を最適化し、温度制御性能を改善する技術を提供する。
【解決手段】温度制御装置は、フィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データである第１データ、および所定の操作量を制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである第２データを取得する取得部と、複数の第２データに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する推定部と、第１データおよび推定部が推定した操作量と測定値との関係に基づいて、制御対象に印加するフィードフォワード量の時系列データを含むフィードフォワード情報を生成する生成部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度制御装置および温度制御方法に関する。

ＰＩＤ制御などによるフィードバック制御は、外乱等により測定値が変化してから操作量を調整する。このためフィードバック制御では、制御応答の遅れは回避が難しく、制御量に乱れが生じることになる。制御応答を改善するために、手動でフィードフォワード制御が行われる場合がある。

特開２０１０－２１８００７号公報

しかしながら、手動によるフィードフォワード制御では、調整工数が増大する場合がある。また、フィードフォワード制御は、制御対象を加熱するヒータの待機時間の変動によって初期温度が変化した場合、制御対象が変わった場合等、様々な環境変動の影響を受ける。したがって、フィードフォワード制御による温度制御性能は、適切に改善されない場合がある。

本発明は、一側面では、フィードフォワード量を最適化し、温度制御性能を改善する技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成を採用する。

本開示の第一側面は、フィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データである第１データ、および所定の操作量を制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである第２データを取得する取得部と、複数の第２データに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する推定部と、第１データおよび推定部が推定した操作量と測定値との関係に基づいて、制御対象に印加するフィードフォワード量の時系列データを含むフィードフォワード情報を生成する生成部と、を備える、温度制御装置である。

第１データの測定値は、フィードバック制御により制御対象装置で実測された測定値である。第１データの目標値および操作量は、測定値を実測した際の目標値および操作量である。第２データの測定値は、所定の操作量に対して制御対象装置で実測された測定値である。所定の操作量は、操作量と測定値との関係を推定するために選択された特定の操作量である。温度制御装置は、所定の操作量に対して実際に得られた測定値に基づいて、所定の操作量とは異なる操作量に対する測定値を推定することができる。フィードフォワード情報は、制御対象に印加するフィードフォワード量の時系列データの情報を含む。温度制御装置は、生成したフィードフォワード情報に基づくフィードフォワード量によって制御対象の温度制御をすることで、温度制御性能を改善し、ユーザがフィードフォワード量を調整するための工数を短縮することができる。

取得部は、目標値と、生成部が生成したフィードフォワード情報に基づいて設定されたフィードフォワード量と、フィードフォワード量を制御対象に適用して得られた測定値と
の時系列データである第３データを取得し、生成部は、第３データに基づいて、フィードフォワード情報を調整してもよい。例えば、温度制御装置は、推定部が推定した操作量と測定値との関係を用いて、第３データで目標値と測定値との偏差が抑制されるように、フィードフォワード情報を調整して最適化する。温度制御装置は、フィードフォワード情報を調整することにより、温度制御性能を改善することができる。

推定部が推定する操作量と測定値との関係は、複数の第２データのそれぞれに対応する複数の所定の操作量とは異なる操作量を制御対象に適用した場合に推定される測定値の時系列データを含んでもよい。推定部は、複数の第２データに基づいて、様々な操作量に対する測定値を推定することができる。したがって、限られた数の所定の操作量に対して測定値が実測されればよく、温度制御装置は、様々な操作量に対する測定値を推定して、より適切なフィードフォワード量を取得することができる。

第２データは、所定の操作量を所定時間、制御対象に適用して得られた測定値の時系列データであってもよい。温度制御装置は、所定の操作量を印加する時間の影響を考慮した第２データを取得することで、より適切なフィードフォワード量を取得することができる。

フィードバック制御による制御区間と、フィードフォワード制御による制御区間とを切り替える制御部を、さらに備えてもよい。温度制御装置は、例えば、定常状態ではフィードバック制御に切り替えることで、フィードフォワード制御による処理負荷を軽減することができる。

本発明の第二側面は、コンピュータが、フィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データである第１データ、および所定の操作量を制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである第２データを取得する取得ステップと、複数の第２データに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する推定ステップと、第１データおよび推定ステップで推定した操作量と測定値との関係に基づいて、制御対象に印加するフィードフォワード量の時系列データを含むフィードフォワード情報を生成する生成ステップと、を含む温度制御方法である。

また、本発明は、かかる方法を実現するためのプログラムまたはそのプログラムを非一時的に記録した記録媒体として捉えることもできる。なお、上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

本発明によれば、フィードフォワード量を最適化し、温度制御性能を改善することができる。

図１は、実施形態に係る温度制御装置の適用例を説明する図である。 図２は、温度制御装置のハードウェア構成を例示する図である。 図３は、温度制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 図４は、温度制御工程を説明する図である。 図５は、ＰＩＤ制御およびフィードフォワード制御の効果を説明する図である。 図６は、昇温制御における課題を説明する図である。 図７は、外乱による変動制御における課題を説明する図である。 図８は、温度制御装置に入力される収集データについて説明する図である。 図９は、フィードフォワード情報生成処理を例示するフローチャートである。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態を、図面に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

＜適用例＞
図１は、実施形態に係る温度制御装置の適用例を説明する図である。温度制御の手法として、例えば、ＰＩＤ制御は、フィードバック制御の一種であり、測定値と目標値との偏差、偏差の積分、および偏差の微分によって操作量を調節する制御方式である。図１に示すＰＩＤ制御では、昇温制御での測定値ＰＶは、目標値ＳＰに到達するまでにある程度の時間がかかる。また、ＰＩＤ制御では、外乱による温度変動制御での測定値ＰＶは、測定値と目標値との偏差が発生してから制御を開始するため、変動幅を抑制するためにある程度時間がかかる。

本実施形態では、温度制御装置は、事前に収集したデータに基づいて、昇温制御のためのフィードフォワード量および外乱発生時のフィードフォワード量を取得する。取得したフィードフォワード量を用いて制御対象の温度を制御することで、温度制御装置は、温度制御の応答性能を向上させることができる。

事前に収集するデータは、ＰＩＤ制御などのフィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データ（以下、ＰＩＤ制御データとも称される）、所定の操作量により制御した場合の測定値の時系列データ（以下、モデルデータとも称される）を含む。ＰＩＤ制御データは、「第１データ」の一例である。モデルデータは、「第２データ」の一例である。

なお、所定の操作量は、例えば、制御対象に対する操作量の値（例えば、ヒータの出力（％））と、当該操作量を適用する時間とによって表される。複数のモデルデータを用いることで、温度制御装置は、各種の操作量に対する測定値を推定することができる。

また、事前に収集するデータは、目標値と、温度制御装置が設定した操作量と、当該操作量を制御対象に適用して得られた測定値との時系列データ（以下、応答データとも称される）を含んでも良い。応答データは、「第３データ」の一例である。収集されたＰＩＤ制御データ、モデルデータ、応答データは、温度制御装置に登録され、例えば、補助記憶部等に格納される。

事前に収集したデータに基づいて設定されたフィードフォワード量によって昇温制御をすることで、温度制御装置は、目標値から許容範囲内の温度になるまでにかかる時間である整定時間を短縮することができる（ａ１）。昇温を高速化し整定時間を短縮することで、温度制御装置は、次の工程までの時間を短縮し、制御対象装置２の生産能力を向上させることができる。

事前に収集したデータに基づいて取得したフィードフォワード量によって外乱による温度変動制御をすることで、温度制御装置は、温度低下を抑制することができる（ａ２）。温度制御性能を向上させ、外乱による温度変動を抑制することで、温度制御装置は、制御対象であるワークの加工品質を安定させることができる。

＜実施形態＞
図２および図３を参照して、温度制御装置の構成について説明する。温度制御装置１は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等の制御用コンピュータであ
る。図２は、温度制御装置１のハードウェア構成を例示する図である。温度制御装置１は、プロセッサ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、入力部１０４、出力部１０５を備える。

プロセッサ１０１は、補助記憶部１０３に記憶されたプログラムを主記憶部１０２に読み出して実行することにより、図３で説明する温度制御装置１の各機能構成としての機能を実現する。温度制御装置１の各機能構成の一部は、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなどの専用のハードウェア装置によって実現されてもよい。

補助記憶部１０３は、フィードフォワード量を取得するために事前に収集されたデータを格納する。入力部１０４は、外部機器からの入力を受け付ける。例えば、入力部１０４は、センサ２０２で計測された制御対象の温度の情報を外部機器から受信する。出力部１０５は、温度制御装置１で生成されたフィードフォワード量を、接続された制御対象装置２に出力する。

制御対象装置２は、例えば、制御対象のワークを加工するための装置である。制御対象装置２は、ヒータ２０１およびセンサ２０２を備える。ヒータ２０１は、温度制御装置１が出力したフィードフォワード量に基づいて制御対象のワークを加熱する。センサ２０２は、制御対象の温度を測定し、測定値を温度制御装置１に入力する。

図３は、温度制御装置１の機能構成を例示するブロック図である。温度制御装置１は、フィードフォワード制御の対象となる区間で、生成したフィードフォワード情報に基づくフィードフォワード量を、操作量ＭＶとして制御対象装置２に出力する。

制御対象装置２は、制御対象の温度（測定値ＰＶ）を温度制御装置１に入力する。図３の例では、制御対象装置２は、温度入力ユニット３を介して、センサ２０２により測定した測定値ＰＶの情報を温度制御装置１に入力する。

温度制御装置１は、フィードフォワード情報生成部１１０、フォードフォワード制御部１２０およびフィードバック制御部１３０を備える。フィードフォワード情報生成部１１０は、ＰＩＤ制御および所定の操作量によって、実際に制御対象の温度制御をすることにより収集したデータに基づいて、フィードフォワード情報を生成する。フィードフォワード情報は、例えば、フィードフォワードによる操作量と当該操作量が適用される時間との組み合わせが複数定義されたプロファイル情報として表される。フィードフォワード情報生成部１１０は、生成したフィードフォワード情報に基づいて、フォードフォワード制御部１２０にフィードフォワード量を設定する。

フィードフォワード情報生成部１１０は、取得部１１１、推定部１１２および生成部１１３を備える。取得部１１１は、フィードバック制御の時系列データであるＰＩＤ制御データ、所定の操作量に応じた測定値の時系列データであるモデルデータを取得する。ＰＩＤ制御データおよびモデルデータは、制御対象装置２で取得され、例えば、取得されたデータをユーザが温度制御装置１に入力することにより、主記憶部１０２または補助記憶部１０３に記憶される。以下の説明では、ＰＩＤ制御データおよびモデルデータは、補助記憶部１０３に記憶されているものとして説明する。

推定部１１２は、モデルデータに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する。具体的には、推定部１１２は、所定の操作量とは異なる操作量を、制御対象に適用した場合の測定値を推定する。即ち、操作量と測定値との関係は、複数のモデルデータのそれぞれに対応する複数の所定の操作量とは異なる操作量を制御対象に適用した場合に推定される測定値の時系列データを含む。

モデルデータは、所定の操作量を所定時間、制御対象に適用して得られた測定値の時系列データとしてもよい。例えば、取得部１１１は、所定の操作量ｍａを時間ｔａ印加した場合の時系列データと、所定の操作量ｍａを時間ｔｂ印加した場合の時系列データと、それぞれ別のモデルデータとして取得することができる。推定部１１２は、複数のモデルデータに基づいて、所定の操作量とは異なる操作量を、所定時間とは異なる時間で制御対象に適用した場合の測定値を推定することができる。

生成部１１３は、ＰＩＤ制御データおよび推定部１１２が推定した操作量と測定値との関係に基づいてフィードフォワード情報を生成する。即ち、生成部１１３は、ＰＩＤ制御データに対して、適切な操作量に対する測定値の時系列データを重ね合わせて、フィードフォワード情報を生成する。生成部１１３は、推定した各種操作量と測定値との関係を用いることで、最適化されたフィードフォワード量を設定するためのフィードフォワード情報を生成することができる。

フォードフォワード制御部１２０は、フィードフォワード情報生成部１１０からフィードフォワード量の設定を受け付ける。フォードフォワード制御部１２０は、設定されたフィードフォワード量をフィードバック制御部１３０に出力する。

フィードバック制御部１３０は、制御対象装置２のヒータ２０１に対し、操作量ＭＶを出力する。フィードバック制御部１３０は、フィードフォワード制御区間では、フォードフォワード制御部１２０からのフィードフォワード量を、操作量ＭＶとして制御対象装置２のヒータ２０１に出力する。

フィードバック制御部１３０は、フィードバックによるＰＩＤ制御区間では、温度入力ユニット３から入力された温度（測定値ＰＶ）に基づいて、操作量ＭＶを決定し、制御対象装置２のヒータ２０１に出力する。

なお、図２および図３で説明した構成は例示であり、温度制御装置１により実現される機能は、複数の装置によって実行されてもよい。また、温度制御装置１は、温度入力ユニット３と一体として構成されてもよい。

図４は、温度制御工程を説明する図である。温度制御工程は、フィードフォワード制御区間およびＰＩＤ制御区間を含む。温度制御装置１は、フィードフォワード制御区間とＰＩＤ制御区間とを切り替えながら、制御対象の温度制御を行う。

フィードフォワード制御区間は、例えば、昇温制御のように目標値ＳＰが変化する区間である。温度制御装置１は、フィードフォワード制御区間では、生成部１１３が生成したフィードフォワード情報に基づいて操作量ＭＶを決定する。また、外乱が発生した場合には、温度制御装置１は、定常状態に戻るまでの間、生成部１１３が生成したフィードフォワード情報に基づいて操作量ＭＶを設定し、フィードフォワード制御を行う。

ＰＩＤ制御区間は、目標値ＳＰに変化がなく、測定値ＰＶが安定している定常状態の区間とすることができる。ＰＩＤ制御区間では、温度制御装置１は、ＰＩＤ制御により決定した操作量ＭＶを、制御対象装置２に出力する。

温度制御装置１のフォードフォワード制御部１２０またはフィードバック制御部１３０は、目標値ＳＰの変化または外乱の発生等に応じて、フィードフォワード制御区間とＰＩＤ制御区間とを切り替える。温度制御装置１は、各制御区間に応じて操作量ＭＶを決定することにより、制御対象の温度制御性能を向上させ、フィードフォワード量の調整工数を
短縮することができる。フォードフォワード制御部１２０およびフィードバック制御部１３０は、「制御部」の一例である。

図５は、ＰＩＤ制御およびフィードフォワード制御の効果を説明する図である。図５は、通常のＰＩＤ制御をした場合、周期的な変動を繰り返すハンチングを抑制するようにＰＩＤ制御をした場合、フィードフォワード制御をした場合の、それぞれの操作量ＭＶおよび測定値ＰＶのグラフを示す。各グラフの横軸は時間である。測定値ＰＶのグラフは、測定値ＰＶの変化とともに目標値ＳＰを示す。図５の例では、目標値ＳＰは一定の値に設定されている。

通常のＰＩＤ制御をした場合、測定値ＰＶは、時間ｔ１の間に最低値から目標値ＳＰに到達しても増加を続け、行き過ぎによるオーバーシュートが発生する（ｂ１）。オーバーシュートに合わせて操作量ＭＶを減少させると、測定値ＰＶは再び目標値ＳＰを下回り、周期的な変動を繰り返すハンチングが発生する（ｂ２）。

ハンチングを抑制するようにＰＩＤ制御をした場合、オーバーシュートおよびハンチングは抑制されるが、測定値ＰＶは、最低値になった後、時間ｔ１が経過しても目標値ＳＰには到達しない。オーバーシュートおよびハンチングを抑制するようにＰＩＤ制御をした場合、目標値ＳＰに到達するまでの時間が長くなり、温度制御の応答性能は低下する。

フィードフォワード制御により操作量ＭＶを決定した場合、オーバーシュートおよびハンチングは抑制される。さらに、測定値ＰＶが最低値から目標値ＳＰに到達するまでの時間は、時間ｔ１に短縮される。フィードフォワード制御により、温度制御装置１は、オーバーシュートおよびハンチングを抑制し、昇温時間を短縮することができる。

図６および図７を参照して、昇温制御および外乱による変動制御における課題について説明する。図６は、昇温制御における課題を説明する図である。グラフ６０１は、目標値ＳＰ１に対して、ＰＩＤ制御によって得られる測定値ＰＶ１のグラフである。グラフ６０２で示すように、フィードフォワード量ＭＶ１を用いて温度制御をすることによって得られる測定値ＰＶ２は、測定値ＰＶ１よりも高速に昇温する。

しかしながら、昇温工程で、連続処理または処理停止等による待機時間の違いによりヒータ２０１の初期温度が変わったり、制御対象のワークの大きさまたは形状が変わったりするといった条件の変化により、温度制御の応答性能は改善されない場合がある。グラフ６０３に示すように、ヒータ２０１の初期温度が通常よりも高かった場合、フィードフォワード量ＭＶ１を用いて温度制御をすると、測定値ＰＶ３は、目標値ＳＰ１を超えてオーバーシュートする可能性がある。

また、グラフ６０４に示すように、制御対象のワークの大きさまたは形状が変化した場合（ここではワークが大きくなった場合）、フィードフォワード量ＭＶ１を用いて温度制御をすると、測定値ＰＶ４は、目標値ＳＰ１に到達しない可能性がある。

図７は、外乱による変動制御における課題を説明する図である。グラフ７０１は、一定値である目標値ＳＰ２に対し、ＰＩＤ制御によって得られる測定値ＰＶ１１のグラフである。グラフ７０２に示すように、フィードフォワード量ＭＶ１１を用いて温度制御をすることによって得られる測定値ＰＶ１２は、測定値ＰＶ１１よりも温度の低下が抑制される。

しかしながら、制御対象のワークの大きさまたは形状といった条件の変化により、温度制御の応答性能は改善されない場合がある。グラフ７０３は、時刻ｐ１、時刻ｐ２、時刻
ｐ３で、フィードフォワード量ＭＶ１１を用いて温度制御をした場合の測定値ＰＶ１３の変化を示す。制御対象のワークの大きさまたは形状が変化した場合（ここではワークが大きくなった場合）、フィードフォワード量ＭＶ１１を用いて温度制御をしても、測定値ＰＶ１３は、目標値ＳＰ２よりも徐々に低下する可能性がある。

本実施形態に係る温度制御装置１は、事前に収集されたデータに基づいて、フィードフォワード量を取得することにより、図６および図７で説明した課題を解決することができる。図８は、温度制御装置１に入力される収集データについて説明する図である。温度制御装置１は、３種類のデータの入力を受け付け、入力されたデータに基づいて、フィードフォワード情報を出力する。温度制御装置１に入力される３種類のデータは、ＰＩＤ制御データ、モデルデータ、応答データである。

ＰＩＤ制御データ（第１データ）は、ＰＩＤ制御などのフィードバック制御による目標値ＳＰ、操作量ＭＶ、測定値ＰＶの時系列データである。ＰＩＤ制御データは、制御対象装置２でＰＩＤ制御により実測されたデータである。

モデルデータ（第２データ）は、所定の操作量に応じた実際の測定値の時系列データである。モデルデータは、所定の操作量により制御対象の温度制御をした場合に得られる測定値の時系列データを含む。モデルデータは、所定の操作量を所定時間、制御対象に適用して得られた測定値の時系列データとしてもよい。温度制御装置１は、複数のモデルデータに基づいて、フィードフォワード情報を生成することにより、より適切なフィードフォワード量を設定することができる。また、より多くのモデルデータに基づいて、フィードフォワード情報を生成することにより、温度制御性能はより改善される。

応答データ（第３データ）は、目標値と、温度制御装置１が生成したフィードフォワード情報に基づいて設定されたフィードフォワード量と、フィードフォワード量を制御対象に適用して得られた測定値との時系列データである。

温度制御装置１は、ＰＩＤ制御データおよびモデルデータに加えて、応答データを用いてフィードフォワード情報を調整することで、より適切なフィードフォワード量を取得することができる。応答データを用いたフィードフォワード情報の調整を繰り返すことで、温度制御性能は改善される。

図９を参照して、フィードフォワード情報を生成する処理について説明する。図９は、フィードフォワード情報生成処理を例示するフローチャートである。

Ｓ１０１では、取得部１１１は、ＰＩＤ制御データを取得する。ＰＩＤ制御データは、ＰＩＤ制御により昇温制御または外乱による温度変動制御をしたときの時系列データであり、制御対象装置２で実測した目標値、操作量、測定値の時系列データである。ＰＩＤ制御データは、例えば、補助記憶部１０３に格納される。取得部１１１は、補助記憶部１０３からＰＩＤ制御データを取得することができる。

Ｓ１０２では、取得部１１１は、モデルデータを取得する。モデルデータは、所定の操作量ＭＶを制御対象に適用して得られた測定値ＰＶの時系列データである。モデルデータは、制御対象装置２で実測して得られるデータであり、複数のモデルデータが温度制御装置１に登録される。モデルデータは、補助記憶部１０３に格納される。取得部１１１は、補助記憶部１０３からモデルデータを取得することができる。

Ｓ１０３では、推定部１１２は、複数のモデルデータを取得し、取得した複数のモデルデータに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する。操作量と測定値との関係は、例
えば、モデルデータの所定の操作量および複数のモデルデータのそれぞれに対応する複数の所定の操作量とは異なる操作量を含む各種の操作量を、それぞれ制御対象に適用した場合に推定される測定値の時系列データである。

Ｓ１０４では、生成部１１３は、ＰＩＤ制御データおよび推定部１１２が推定した操作量と測定値との関係に基づいてフィードフォワード情報を生成する。生成されるフィードフォワード情報は、操作量と当該操作量によって制御する時間との組み合わせの情報を含む。

Ｓ１０５では、生成部１１３は、Ｓ１０４で生成されたフィードフォワード情報を制御対象に適用して得られた応答データを取得する。応答データは、制御対象装置２で実測されたデータであり、温度制御装置１の補助記憶部１０３に登録される。

Ｓ１０６では、生成部１１３は、Ｓ１０５で取得した応答データに基づいて、フィードフォワード情報を調整する。生成部１１３は、Ｓ１０５およびＳ１０６の処理を繰り返し実行してもよい。フィードフォワード情報の調整を繰り返すことで、生成部１１３は、より最適なフィードフォワード量を取得するためのフィードフォワード情報を生成することができる。

温度制御装置１は、Ｓ１０１からＳ１０４までの処理によって、フィードフォワード量を最適化するためのフィードフォワード情報を生成することができる。温度制御装置１は、Ｓ１０５およびＳ１０６において、生成部１１３が生成したフィードフォワード情報を制御対象に適用して得られた応答データを用いて、フィードフォワード情報を調整することで、より最適なフィードフォワード量を取得することができる。温度制御装置１は、Ｓ１０５およびＳ１０６の処理を繰り返すことにより、温度制御性能をさらに改善することができる。

上記の実施形態では、温度制御装置１は、ＰＩＤ制御による実測データであるＰＩＤ制御データおよび所定の操作量に対する実測データであるモデルデータに基づいて、フィードフォワード情報を生成する。フィードフォワード情報に基づいてフィードフォワード量を取得することで、温度制御装置１は、フィードフォワード量を最適化し、制御対象の温度制御性能を改善することができる。また、制御対象の温度制御性能が改善されることで、ユーザは、フィードフォワード量の調整工数を短縮することができる。

＜その他＞
上記の実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

なお、上記の実施形態では、温度制御装置１は、昇温制御および外乱による温度変動制御のためのフィードフォワード情報を生成するが、これに限られない。温度制御装置１は、目標値に追従させる制御のためのフィードフォワード情報を生成することが可能である。

また、目標値が複雑に変化する場合でも、温度制御装置１は、制御区間を目標値の変化に応じて分割することで、制御区間ごとに適切なフィードフォワード情報を生成することができる。また、本実施形態は、温度制御に限られず、流量、圧力、移動量、速度などの制御にも適用可能である。

＜付記１＞
フィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データである第１データ、および所定の操作量を制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである第２データを取得する取得部（１１１）と、
複数の前記第２データに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する推定部（１１２）と、
前記第１データおよび前記推定部が推定した操作量と測定値との前記関係に基づいてフィードフォワード情報を生成する生成部（１１３）と、
を備える温度制御装置（１）。

＜付記２＞
コンピュータが、
フィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データである第１データ、および所定の操作量を制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである第２データを取得する取得ステップと（Ｓ１０１、Ｓ１０２）、
複数の前記第２データに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する推定ステップと（Ｓ１０３）、
前記第１データおよび前記推定ステップで推定した操作量と測定値との前記関係に基づいてフィードフォワード情報を生成する生成ステップと（Ｓ１０４）、
を含む温度制御方法。

１：温度制御装置、２：制御対象装置、３：温度入力ユニット、１０１：プロセッサ、１０２：主記憶部、１０３：補助記憶部、１０４：入力部、１０５：出力部、１１０：フィードフォワード情報生成部、１１１：取得部、１１２：推定部、１１３：生成部、１２０：フィードフォワード制御部、１３０：フィードバック制御部、２０１：ヒータ、２０２：センサ

Claims (7)

1. フィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データである第１データ、および所定の操作量を制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである第２データを取得する取得部と、
   複数の前記第２データに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する推定部と、
   前記第１データおよび前記推定部が推定した操作量と測定値との前記関係に基づいて、前記制御対象に印加するフィードフォワード量の時系列データを含むフィードフォワード情報を生成する生成部と、
   を備える温度制御装置。
2. 前記取得部は、目標値と、前記生成部が生成した前記フィードフォワード情報に基づいて設定されたフィードフォワード量と、前記フィードフォワード量を前記制御対象に適用して得られた測定値との時系列データである第３データを取得し、
   前記生成部は、前記第３データに基づいて、前記フィードフォワード情報を調整する、
   請求項１に記載の温度制御装置。
3. 前記推定部が推定する操作量と測定値との前記関係は、複数の前記第２データのそれぞれに対応する複数の前記所定の操作量とは異なる操作量を前記制御対象に適用した場合に推定される測定値の時系列データを含む、
   請求項１または２に記載の温度制御装置。
4. 前記第２データは、前記所定の操作量を所定時間、前記制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の温度制御装置。
5. フィードバック制御による制御区間と、フィードフォワード制御による制御区間とを切り替える制御部を、さらに備える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の温度制御装置。
6. コンピュータが、
   フィードバック制御による目標値、操作量、測定値の時系列データである第１データ、および所定の操作量を制御対象に適用して得られた測定値の時系列データである第２データを取得する取得ステップと、
   複数の前記第２データに基づいて、操作量と測定値との関係を推定する推定ステップと、
   前記第１データおよび前記推定ステップで推定した操作量と測定値との前記関係に基づいて、前記制御対象に印加するフィードフォワード量の時系列データを含むフィードフォワード情報を生成する生成ステップと、
   を含む温度制御方法。
7. 請求項６に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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