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