JP3015553B2 - Complementary feedback control device - Google Patents

Complementary feedback control device

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JP3015553B2
JP3015553B2 JP3294564A JP29456491A JP3015553B2 JP 3015553 B2 JP3015553 B2 JP 3015553B2 JP 3294564 A JP3294564 A JP 3294564A JP 29456491 A JP29456491 A JP 29456491A JP 3015553 B2 JP3015553 B2 JP 3015553B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、補完フィードバック
制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a complementary feedback control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プロセス自動制御システムなどで
使用されるコントローラの一つとして、補完フィードバ
ック制御装置が知られているが、図7はこのような補完
フィードバック制御装置の従来の一例を示している。こ
の従来の補完フィードバック制御装置は位置形のもので
あって、減算回路101と、静特性補償を行う静特性回
路102と、加算回路103と、動特性補償を行う動特
性回路104とを備えており、設定器などによって設定
されている目標値SVと、プロセス105から出力され
る制御量PVとを減算回路101において減算し、得ら
れる偏差に基づいて操作量MVを後述する方法によって
求め、この操作量MVをプロセス105に供給すること
によりプロセス105の制御量PVが目標値SVと一致
するようにプロセス105を制御するのである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a complementary feedback control device is known as one of controllers used in a process automatic control system or the like. FIG. 7 shows an example of such a conventional complementary feedback control device. I have. This conventional complementary feedback control device is of a position type and includes a subtraction circuit 101, a static characteristic circuit 102 for performing static characteristic compensation, an adding circuit 103, and a dynamic characteristic circuit 104 for performing dynamic characteristic compensation. The subtraction circuit 101 subtracts a target value SV set by a setting device or the like from a control amount PV output from the process 105, and obtains an operation amount MV based on the obtained deviation by a method described later. By supplying the operation amount MV to the process 105, the process 105 is controlled such that the control amount PV of the process 105 matches the target value SV.

【0003】減算回路101は設定器などにより設定さ
れている目標値SVとプロセス105から出力される制
御量PVとの差(偏差)を演算し、この偏差を静特性回
路102に供給し、静特性回路102においては、偏差
に対して1/Kp の静特性補償を与え、これによって得
られた信号を加算回路103に供給する。
A subtraction circuit 101 calculates a difference (deviation) between a target value SV set by a setting device or the like and a control amount PV output from a process 105, and supplies the deviation to a static characteristic circuit 102, in the characteristic circuit 102 gives the static characteristic compensation of 1 / K p relative deviation, and supplies to the adder circuit 103 a signal thus obtained.

【0004】そして、動特性回路104では、加算回路
103から出力される信号、即ち操作量MVをフィード
バックし、動特性補償Gp を行い、この出力を加算回路
103に出力する。
The dynamic characteristic circuit 104 feeds back a signal output from the adding circuit 103, that is, the manipulated variable MV, performs dynamic characteristic compensation Gp , and outputs the output to the adding circuit 103.

【0005】加算回路103においては、静特性回路1
02から出力される信号と、動特性回路104から出力
される信号とを合成し、最終的な操作量MVとしてプロ
セス105に出力し、プロセスのフィードバック制御が
行われるのである。
In the addition circuit 103, the static characteristic circuit 1
02 and the signal output from the dynamic characteristic circuit 104 are synthesized and output to the process 105 as the final manipulated variable MV, and the process feedback control is performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の位置形補完フィードバック制御装置では、静特性
回路102の静特性模擬伝達関数Kp と動特性回路10
4の動特性模擬伝達関数Gp が実プロセスの静特性、動
特性と一致するときに最良の補完フィードバック制御を
行うことができるが、両者の間にずれが生じるとその分
だけ不要な制御が行われることになり、制御系が安定す
るまでに余分の時間が必要とされる問題点があった。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, in the conventional position type complementary feedback controller, the static characteristic simulating the transfer function K p and dynamic characteristics circuit 10 of the static characteristic circuit 102
Dynamics simulated transfer function G p is the static properties of the real process 4, it is possible to perform the best complementary feedback control when matching the dynamic characteristic, only an unnecessary control that amount when the deviation between the two resulting In this case, extra time is required until the control system is stabilized.

【0007】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたものであって、模擬伝達関数が実際と食い
違うことによる影響を小さくし、制御の安定性を高める
ことができる補完フィードバック制御装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and provides a complementary feedback control capable of reducing the influence of a simulated transfer function being different from an actual transfer function and improving control stability. It is intended to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、目標
値と制御量との偏差に対してプロセスの静特性模擬伝達
関数の逆数を用いて静特性補償を行なう静特性部と、
記プロセスの操作量に対して動特性模擬伝達関数を用い
動特性補償を行なう動特性部を備え、前記静特性部の
出力と前記動特性部の出力とを加算手段により加算し、
これを前記プロセスへの操作量として出力する補完フィ
ードバック制御装置において、さらに、前記目標値の変
化を検出して操作量出力指令を出力する目標値監視部
と、所定の周期ごとに操作量出力指令を出力する時間管
理部と、前記操作量が所定範囲を超えて大きくなったと
きに操作量出力指令を出力する操作量監視部と、これら
の目標値監視部、時間管理部または操作量監視部のいず
れかからの操作量出力指令を受けたときにのみ前記操作
量をプロセスに出力する制御部とから構成される補償回
路を備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for simulating static characteristics of a process with respect to a deviation between a target value and a control amount.
A static characteristic portion for performing static characteristic compensation using the inverse of the function, before
Using dynamic characteristic simulated transfer function
A dynamic characteristic section for performing dynamic characteristic compensation by means of the static characteristic section.
Adding the output and the output of the dynamic characteristic unit by adding means,
A supplementary feedback control device that outputs this as a manipulated variable to the process , further comprising: a target value monitoring unit that detects a change in the target value and outputs a manipulated variable output command; , A manipulated variable monitoring unit that outputs a manipulated variable output command when the manipulated variable exceeds a predetermined range, a target value monitoring unit, a time management unit, or a manipulated variable monitoring unit. And a control unit that outputs the manipulated variable to the process only when receiving a manipulated variable output command from any of the above.

【0009】請求項2の発明の補完フィードバック制御
装置は、目標値と制御量との偏差に対してプロセスの静
特性模擬伝達関数の逆数を用いて静特性補償を行ない、
静特性補償信号を出力する静特性部と、前記プロセスの
操作量に対して動特性模擬伝達関数を用いて動特性補償
を行ない、内部制御量として出力する動特性部と、前記
操作量と前記内部制御量との偏差を求める第1の加算手
段と、前記静特性補償信号と前記第1の加算手段の出力
との偏差を求めて操作量微分値として出力する第2の加
算手段と、前記第2の加算手段の出力する前記操作量微
分値の積算結果を前記操作量としてプロセスに出力する
積算手段と、前記目標値の変化を検出して操作量出力指
令を出力する目標値監視部、所定の周期ごとに操作量出
力指令を出力する時間管理部、前記操作量微分値が所定
値を超えて大きくなったときに操作量出力指令を出力す
る操作量監視部及びこれらの目標値監視部、時間管理部
または操作量監視部のいずれかからの操作量出力指令を
受けたときにのみ前記積算手段に前記第2の加算手段の
出力する前記操作量微分値を積算させて前記操作量を変
化させる制御部から構成される補償回路とを備えたもの
である。
A complementary feedback control according to the second aspect of the present invention.
The device is able to process statically against the deviation between the target value and the control amount.
Perform static characteristic compensation using the inverse of the characteristic simulation transfer function ,
A static characteristic section that outputs a static characteristic compensation signal, a dynamic characteristic section that performs dynamic characteristic compensation using a dynamic characteristic simulated transfer function for the operation amount of the process, and outputs the internal control amount, First addition means for calculating a deviation between the manipulated variable and the internal control quantity; and second addition for calculating a deviation between the static characteristic compensation signal and the output of the first addition means and outputting the difference as a manipulated variable differential value. Means, an integration means for outputting the integration result of the manipulated variable differential value output from the second addition means to the process as the operation amount, and an operation amount output finger for detecting a change in the target value.
Target value monitoring unit for outputting a decree, output operation amount for each predetermined cycle
A time management unit that outputs a force command, and outputs a manipulated variable output command when the manipulated variable differential value exceeds a predetermined value .
Operation amount monitoring unit, target value monitoring unit, time management unit
Or, output the manipulated variable output command from
A compensating circuit including a control unit that changes the manipulated variable by accumulating the manipulated variable differential value output from the second adding means in the accumulating means only when received .

【0010】[0010]

【作用】この発明の位置形補完フィードバック制御装置
では、静特性部において静特性補償を行い、動特性部に
おいて動特性補償を行い、これらの合成出力を操作量と
して出力する際に、目標値監視部が目標値の変化を検出
して操作量出力指令を出力し、時間管理部が所定の周期
が到来したために操作量出力指令を出力し、あるいは操
作量監視部が当該操作量が所定の範囲を超えて大きくな
ったことを検出して操作量出力指令を出力するいずれか
の時に、前記合成出力をプロセスに対して出力し、フィ
ードバック制御を行う。
In the position-type complementary feedback control device according to the present invention, when the static characteristics are compensated in the static characteristics section, the dynamic characteristics are compensated in the dynamic characteristic section, and when these combined outputs are outputted as the manipulated variables, the target value is monitored. The unit detects a change in the target value and outputs a manipulated variable output command.The time management unit outputs a manipulated variable output command when a predetermined cycle has arrived. When any one of the operation amount output commands is output upon detecting that the output has become larger than the above, the combined output is output to the process and feedback control is performed.

【0011】このようにして、操作量が所定の範囲より
小さい場合には、操作量を出力させないようにしてプロ
セスの制御量が不要に細かい変動を行うことがないよう
にし、制御の安定性を実現する。
In this way, when the manipulated variable is smaller than the predetermined range, the manipulated variable is not output so that the process control variable does not needlessly fluctuate, and the control stability is improved. Realize.

【0012】また請求項2の発明の補完フィードバック
制御装置では、操作量微分値が所定の範囲を超えて大き
くなるまでは目標値の変化があったり、所定の周期が到
来したりしない限り、その操作量微分値を積分してプロ
セスに入力しないようにし、微小な操作量の変動に対し
てプロセスが不安定になることを防止する。
In the supplementary feedback control device according to the second aspect of the present invention, unless the manipulated variable differential value exceeds a predetermined range and increases, the target value does not change or a predetermined period does not arrive. An operation amount differential value is integrated so as not to be input to the process, thereby preventing the process from becoming unstable due to a minute change in the operation amount.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図1及び図2はこの発明の一実施例の回路
構成を示しており、従来例として図7に示した回路構成
においてさらに補償回路106を加算回路103とプロ
セス105との間に挿入した構成である。そして、この
補償回路106は図2に示すように、目標値SVの変化
を検出して操作量出力指令を出力する目標値監視部10
7と、所定の周期Tごとに操作量出力指令を出力する時
間管理部108と、操作量MVが所定の範囲を超えて大
きくなった時に操作量出力指令を出力する操作量監視部
109と、これらの目標値監視部107、時間管理部1
08、操作量監視部109のいずれかからの操作量出力
指令に対して加算回路103からの操作量MVをプロセ
ス105に出力する制御部110から構成されている。
FIGS. 1 and 2 show a circuit configuration of an embodiment of the present invention. As a conventional example, a compensating circuit 106 is further inserted between the adding circuit 103 and the process 105 in the circuit configuration shown in FIG. This is the configuration. As shown in FIG. 2, the compensation circuit 106 detects a change in the target value SV and outputs a manipulated variable output command.
7, a time management unit 108 that outputs a manipulated variable output command every predetermined cycle T, a manipulated variable monitoring unit 109 that outputs a manipulated variable output command when the manipulated variable MV exceeds a predetermined range, These target value monitoring unit 107 and time management unit 1
08, a control unit 110 that outputs the operation amount MV from the adding circuit 103 to the process 105 in response to an operation amount output command from any of the operation amount monitoring units 109.

【0015】次に、上記実施例の位置形補完フィードバ
ック制御装置の動作について説明する。
Next, the operation of the position type complementary feedback control device of the above embodiment will be described.

【0016】図7に示す従来例と同様に、設定器などか
ら目標値SVが与えられ、減算回路101においてプロ
セス105からの制御量PVとの偏差が演算され、この
偏差がまず静特性回路102に入力されて静特性補償が
行われ、この信号が加算回路103に出力される。
Similar to the conventional example shown in FIG. 7, a target value SV is given from a setting device or the like, and a deviation from a control amount PV from a process 105 is calculated in a subtraction circuit 101. To perform static characteristic compensation, and this signal is output to the addition circuit 103.

【0017】また加算回路103の出力となる操作量M
Vが動特性回路104により動特性補償され、その信号
も加算回路103にフィードバックされ、この合成出力
が最終的な操作量MVとして実プロセス105に出力さ
れ、位置形補完フィードバック制御が実行される。
The manipulated variable M output from the addition circuit 103
V is subjected to dynamic characteristic compensation by the dynamic characteristic circuit 104, and its signal is also fed back to the adding circuit 103. The combined output is output to the actual process 105 as the final manipulated variable MV, and the position form complementary feedback control is executed.

【0018】そして、この操作量MVの出力に際して、
操作量MVの小さな変化に対してプロセス制御を行うな
らばプロセスの安定性が損なわれるため、補償回路10
6において、次の動作を行う。
When outputting the manipulated variable MV,
If the process control is performed for a small change in the manipulated variable MV, the stability of the process is impaired.
At 6, the following operation is performed.

【0019】(1)操作量MVの変化がある設定値範囲
の中にあるときには、操作量MVを変更しない。
(1) When the change in the operation amount MV is within a certain set value range, the operation amount MV is not changed.

【0020】(2)(1)で定めたある設定値を超える
操作量MVの変化に対しては、その超えた分だけのMV
の変更を行う。
(2) For a change in the manipulated variable MV exceeding a certain set value determined in (1), the MV corresponding to the change
Make changes.

【0021】(3)プラントのプロセス時定数相当から
決めた一定周期Tごとには上記(1),(2)に関わら
ず操作量MVを変更する。
(3) The manipulated variable MV is changed every fixed period T determined from the process time constant of the plant, regardless of the above (1) and (2).

【0022】そしてこの動作を実現するために、目標値
監視部107は目標値SVの変化を監視し、目標値に変
化が与えられるならば操作量出力指令を制御部110に
与え、同じく時間管理部108は一定周期Tが到来する
たびに操作量出力指令を制御部110に与え、操作量監
視部109は操作量MVがあらかじめ設定されている設
定値の範囲を超えた場合に操作量出力指令を制御部11
0に与えるようにし、制御部110では、これらの目標
値監視部107、時間管理部108あるいは操作量監視
部109のいずれかからの操作量出力指令が入力される
時にのみ加算回路103からの操作量MVをプロセス1
05に直接出力する。
In order to realize this operation, the target value monitoring unit 107 monitors a change in the target value SV, and if a change is given to the target value, gives a manipulated variable output command to the control unit 110, and also performs time management. The unit 108 gives an operation amount output command to the control unit 110 every time the fixed period T arrives, and the operation amount monitoring unit 109 outputs an operation amount output command when the operation amount MV exceeds a range of a preset set value. Control unit 11
0, and the control unit 110 controls the operation from the adding circuit 103 only when an operation amount output command is input from any of the target value monitoring unit 107, the time management unit 108, and the operation amount monitoring unit 109. Process MV quantity 1
05 directly.

【0023】このようにして、図3に示す実プロセスと
模擬伝達関数の応答例のように、実プロセスの実特性A
と制御装置の模擬伝達関数Bとの予想誤差に対し、予想
誤差内の偏差に対しては操作量を変更せず、予想誤差を
超えた場合にその操作量MVをプロセス105に出力し
てフィードバック制御を行うようにして、微小な変化に
対して制御系が不要に変動して安定性を失することがな
いようにするのである。
Thus, as shown in the response example of the real process and the simulated transfer function shown in FIG.
The operation amount is not changed with respect to the difference between the expected error between the estimated error and the simulated transfer function B of the control device, and when the estimated error is exceeded, the manipulated variable MV is output to the process 105 and fed back. The control is performed so that the control system does not unnecessarily fluctuate due to a minute change and loses stability.

【0024】しかしながら、目標値SVが変化した場合
には、その変化に追随して実プロセス105の制御量を
一致させる必要があるため、その目標値SVの変化が微
小であって操作量MVも微小なものであるような場合に
もフィードバック制御を行い、プロセス105の制御量
PVを目標値SVと一致させる制御を行う。
However, when the target value SV changes, it is necessary to make the control amount of the actual process 105 coincide with the change. Therefore, the change of the target value SV is small and the operation amount MV is also small. Even in the case of a minute amount, feedback control is performed to control the control amount PV of the process 105 to be equal to the target value SV.

【0025】さらに、実プロセスの特性と模擬伝達関数
の特性の偏差が大きいのは過渡的な状態の場合であり、
目標値SVが与えられてしばらくたつならば制御量PV
は安定したものとなってくるので、図4(a)に示すよ
うに目標値SVが変化した後一定周期T(この周期Tは
対象となる制御系の特性によって決定される時間であ
る)ごとに操作量をその変化が微小なものであったとし
ても出力するようにし、プロセス105の厳密なフィー
ドバック制御が行えるようにする。
Further, the deviation between the characteristics of the actual process and the characteristics of the simulated transfer function is large in the case of a transient state.
If it has been a while since the target value SV is given, the control amount PV
Becomes stable, so as shown in FIG. 4 (a), after the target value SV changes, every fixed period T (this period T is a time determined by the characteristics of the target control system). The operation amount is output even if the change is minute, so that strict feedback control of the process 105 can be performed.

【0026】なお、この発明は上記の実施例に限定され
るものではなく、例えば、図5に示す回路構成とするこ
ともできる。即ち、目標値SVの変化に対して直ちに操
作量MVが変更され、制御応答を速くするようにするた
め、目標値SVに対する静特性補償を与える静特性回路
111と、加算回路112と、操作量MVに対する動特
性補償を行う動特性回路113、さらに、制御量PVを
フィードバック量に対して静特性補償を行う静特性回路
114、動特性回路113の出力と静特性回路114の
出力を減算する減算回路115と、補償回路116とか
ら構成する。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may have, for example, a circuit configuration shown in FIG. That is, the operation amount MV is immediately changed in response to the change in the target value SV, and in order to speed up the control response, a static characteristic circuit 111 for providing static characteristic compensation for the target value SV, an addition circuit 112, an operation amount A dynamic characteristic circuit 113 that performs dynamic characteristic compensation on the MV, a static characteristic circuit 114 that performs static characteristic compensation on the control amount PV with respect to the feedback amount, and a subtraction that subtracts the output of the dynamic characteristic circuit 113 from the output of the static characteristic circuit 114 It comprises a circuit 115 and a compensation circuit 116.

【0027】そして、この実施例の装置では、目標値S
Vに対する静特性補償を静特性回路111において行
い、この結果を加算回路112に出力し、制御量PVは
別の静特性回路114にフィードバックして静特性の補
償を行い、減算回路115において動特性回路113か
らの動特性補償量と減算し、この補償回路116におい
て図1に示す第1実施例と同様に、目標値が変化した場
合、一定周期Tが到来した場合、あるいは操作量MVが
所定の範囲を超えて大きく変動した場合のいずれかの場
合にのみ操作量出力指令を出力し、操作量MVを加算回
路112に出力する。
In the apparatus of this embodiment, the target value S
The static characteristic compensation for V is performed in the static characteristic circuit 111, the result is output to the adding circuit 112, and the control amount PV is fed back to another static characteristic circuit 114 to compensate for the static characteristic. The dynamic characteristic compensation amount from the circuit 113 is subtracted, and in this compensation circuit 116, as in the first embodiment shown in FIG. 1, when the target value changes, when the fixed period T arrives, or when the operation amount MV is And outputs the manipulated variable MV to the adder circuit 112 only in any case where there is a large fluctuation beyond the range.

【0028】そこで、目標値SVの変更があった場合に
は、静特性回路111に入力される目標値SVにより加
算回路112には直ちに操作量MVが立ち、これがプロ
セス105に与えられてプロセス制御が速やかに行われ
ることになる。
Therefore, when the target value SV is changed, the manipulated variable MV immediately rises in the adding circuit 112 based on the target value SV input to the static characteristic circuit 111, and this is given to the process 105 to process control. Will be performed promptly.

【0029】そして、通常時には操作量が一定の範囲を
超えて大きくなった場合、あるいは所定の周期Tが到来
しない限り操作量MVの変更をしないようにし、プロセ
ス105が不要に変動することを防止し、制御系の安定
性を向上させるのである。
In a normal state, the operation amount MV is not changed unless the operation amount exceeds a predetermined range or a predetermined period T arrives, thereby preventing the process 105 from fluctuating unnecessarily. Thus, the stability of the control system is improved.

【0030】なお、上記各実施例では、一定の周期Tが
到来するたびに操作量MVをプロセス105に与え、操
作量MVを全体的に変更するようにしているが、この操
作量MVの変更の際にも、プロセスは一定の時定数をも
って変動するのでその変動時の模擬誤差を無視するため
に、図4(b)に示すように一定周期Tの前後に少しの
余裕時間t0 を設定することにより、安定性をさらに向
上させることができる。
In each of the above embodiments, the operation amount MV is given to the process 105 every time a predetermined period T arrives, and the operation amount MV is changed as a whole. In this case, since the process fluctuates with a constant time constant, a slight margin time t 0 is set before and after the constant period T as shown in FIG. By doing so, the stability can be further improved.

【0031】図6は、この発明の補完フィードバック制
御装置のさらに他の実施例の回路構成を示している。
FIG. 6 shows a circuit configuration of still another embodiment of the complementary feedback control device of the present invention.

【0032】この実施例の補完フィードバック制御装置
は、減算回路201、静特性補償を行う静特性回路20
2、減算回路203、積算回路204、動特性補償を行
う動特性回路205、及び減算回路206を備え、さら
にこの発明の特徴である補償回路207を減算回路20
3と積算回路204の間に挿入した構成である。
The complementary feedback control device of this embodiment includes a subtraction circuit 201 and a static characteristic circuit 20 for performing static characteristic compensation.
2, a subtraction circuit 203, an accumulation circuit 204, a dynamic characteristic circuit 205 for performing dynamic characteristic compensation, and a subtraction circuit 206.
3 and an integrating circuit 204.

【0033】この実施例の補完フィードバック制御装置
では、設定器などにより目標値SVを設定して減算回路
201に与え、プロセス208の制御量PVとの偏差e
を求め、これを静特性回路202において模擬伝達関数
1/Kを用いた静特性補償を行い、その出力eを加
算回路203に出力する。
In the complementary feedback control device of this embodiment, a target value SV is set by a setting device or the like, and is provided to the subtraction circuit 201.
Asking, this was subject to static characteristic compensation using simulated transfer function 1 / K p in static characteristic circuit 202, and outputs the output e 1 to the adder circuit 203.

【0034】また、動特性回路205により操作量MV
に対して動特性補償を模擬伝達関数Gを用いて行い、
得られる内部制御量PVを内部目標値SVとしての操作
量MVから減算回路206において減算し、得られる信
号eを減算回路203に与える。
The manipulated variable MV is calculated by the dynamic characteristic circuit 205.
Is performed using the simulated transfer function Gp for
The resulting internal control variable PV by subtracting the subtracting circuit 206 from the operation amount MV as an internal target value SV, giving a signal e 2 which is obtained to the subtraction circuit 203.

【0035】そこで、減算回路203では静特性回路2
02の出力e1 と動特性回路205から減算回路206
を介して出力される信号e2 とを減算し、その出力信号
3 を操作量MVの微分値として積算回路204に与
え、ここで前回値と積算し、最終的な操作量MVを積算
回路204からプロセス208に出力する。
Therefore, in the subtraction circuit 203, the static characteristic circuit 2
Subtracted from the 02 output e 1 and dynamics circuit 205 circuit 206
Subtracts the signal e 2 which is output via, applied to the integrated circuit 204 and the output signal e 3 as a differential value of the manipulated variable MV, where integrated with previous value, the final manipulated variable MV an integration circuit Output from 204 to process 208.

【0036】ここで、補償回路207は減算回路203
からの出力e3 に対して、次の判断処理を行う。
Here, the compensation circuit 207 is a subtraction circuit 203
The output e 3 of the performs the following determination processing.

【0037】(1)偏差e1 とe2 との差が所定の値以
下の時、即ちe3 が所定値以下の時には補償回路207
の出力を0とし、操作量MVを変更しない。
(1) When the difference between the deviations e 1 and e 2 is smaller than a predetermined value, that is, when e 3 is smaller than a predetermined value, the compensating circuit 207 is used.
Is set to 0, and the manipulated variable MV is not changed.

【0038】(2)プラントのプロセス時定数相当から
決めた一定周期Tを経過したなら、(1)に関わらず、
3 をそのまま採用し、操作量MVを変更する。
(2) If a certain period T determined from the process time constant of the plant has passed, regardless of (1),
as it is adopted e 3, to change the manipulated variable MV.

【0039】(3)目標値SVをチェックし、この目標
値SVに変更があった時には、(1)に関わらずe3
そのまま採用し、操作量MVを変更する。
[0039] (3) Check the target value SV, this when the target value SV there is a change is adopted as it is the e 3 regardless of the (1), to change the manipulated variable MV.

【0040】このようにして、速度形補完フィードバッ
ク制御装置においても、例えば目標値SVの変更直後の
ように、プロセスの模擬伝達関数がプロセスの実特性と
大きなずれを生じるが、その後安定してくるような状況
においては、変動の大きい領域においては不要な制御を
行わないようにして、制御系が早く安定するように操作
量の変更を所定値の範囲を超えた場合にだけ行うように
し、応答性を改善するのである。
As described above, also in the speed-type complementary feedback control device, the simulated transfer function of the process has a large deviation from the actual characteristic of the process, for example, immediately after the change of the target value SV, but thereafter becomes stable. In such a situation, unnecessary control is not performed in an area where fluctuations are large, and a change in the operation amount is performed only when the control amount exceeds a predetermined value range so that the control system is quickly stabilized. Improve the sex.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、操作量
の変化がある設定範囲以内の時には操作量の変更を行わ
ず、所定の設定範囲を超える操作量の変化に対しては、
操作量の変更を行い、また目標値に変更があった場合、
さらにプロセスの時定数相当から決定される一定周期毎
に操作量の変更を行うようにしているため、特に制御
立ち上りのような時期には予想誤差を超える変更に
対してのみ操作量の変更を行うようにし、従来のように
常に操作量の変更を行うことにより不要の制御が頻繁に
行われ、制御系が安定するのに余分の時間がかかるとい
った問題を解消することができ、模擬伝達関数が実際の
プロセスとずれることによる影響を小さくし、制御の安
定性を高めることができる。
As described above, according to the present invention, when the change in the operation amount is within a certain set range, the change in the operation amount is not performed.
If the MV is changed and the target value is changed,
Because it has performed the changes of the manipulated variables further every predetermined period when determined from constant corresponding process, in particular the control response
At times such as the rise of the answer, the operation amount is changed only for changes that exceed the expected error, and unnecessary control is frequently performed by constantly changing the operation amount as in the past, It is possible to solve the problem that extra time is required for the system to stabilize, to reduce the influence of the simulated transfer function deviating from the actual process, and to increase the control stability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例の回路ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例における補償回路の詳しい内部構成
を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed internal configuration of a compensation circuit in the embodiment.

【図3】上記実施例の動特性を示す実プロセスと模擬伝
達関数の応答例を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing an actual process showing dynamic characteristics of the embodiment and a response example of a simulated transfer function.

【図4】上記実施例における操作量変更のタイミングを
示すタイミングチャート。
FIG. 4 is a timing chart showing the timing of changing the manipulated variable in the embodiment.

【図5】この発明の他の実施例の回路ブロック図。FIG. 5 is a circuit block diagram of another embodiment of the present invention.

【図6】この発明のさらに他の実施例の回路ブロック
図。
FIG. 6 is a circuit block diagram showing still another embodiment of the present invention;
FIG.

【図7】従来例の回路ブロック図。FIG. 7 is a circuit block diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 減算回路 102 静特性回路 103 加算回路 104 動特性回路 106 補償回路 107 目標値監視部 108 時間管理部 109 操作量監視部 110 制御部 201 減算回路 202 静特性回路 203 減算回路 204 積算回路 205 動特性回路 206 減算回路 207 補償回路 208 プロセス SV 目標値 MV 操作量 PV 制御量 Reference Signs List 101 subtraction circuit 102 static characteristic circuit 103 addition circuit 104 dynamic characteristic circuit 106 compensation circuit 107 target value monitoring unit 108 time management unit 109 operation amount monitoring unit 110 control unit 201 subtraction circuit 202 static characteristic circuit 203 subtraction circuit 204 integration circuit 205 dynamic characteristic Circuit 206 Subtraction circuit 207 Compensation circuit 208 Process SV Target value MV Operation amount PV Control amount

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 11/36 505 - 507 G05B 13/00 - 13/04 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 11/36 505-507 G05B 13/00-13/04 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 目標値と制御量との偏差に対してプロセ
スの静特性模擬伝達関数の逆数を用いて静特性補償を
なう静特性部と、前記プロセスの操作量に対して動特性
模擬伝達関数を用いて動特性補償を行なう動特性部を備
え、前記静特性部の出力と前記動特性部の出力とを加算
手段により加算し、これを前記プロセスへの操作量とし
て出力する補完フィードバック制御装置において、さら
に、 前記目標値の変化を検出して操作量出力指令を出力する
目標値監視部と、所定の周期ごとに操作量出力指令を出
力する時間管理部と、前記操作量が所定範囲を超えて大
きくなったときに操作量出力指令を出力する操作量監視
部と、これらの目標値監視部、時間管理部または操作量
監視部のいずれかからの操作量出力指令を受けたときに
のみ前記操作量をプロセスに出力する制御部とから構成
される補償回路を備えて成る補完フィードバック制御装
置。
1. A process for a deviation between a target value and a control amount.
Line static characteristic compensation using the inverse of the static characteristic simulating the transfer function of the scan
The static characteristic part and the dynamic characteristic with respect to the operation amount of the process
A dynamic characteristic unit that performs dynamic characteristic compensation using a simulated transfer function, and adds an output of the static characteristic unit and an output of the dynamic characteristic unit
Means, and use this as the manipulated variable for the process.
A supplementary feedback control device that outputs a manipulated variable output command by detecting a change in the target value, and a time management unit that outputs a manipulated variable output command at predetermined intervals. An operation amount monitoring unit that outputs an operation amount output command when the operation amount exceeds a predetermined range, and an operation amount output from any of the target value monitoring unit, the time management unit, and the operation amount monitoring unit. And a control unit that outputs the manipulated variable to the process only when a command is received.
【請求項2】 目標値と制御量との偏差に対してプロセ
スの静特性模擬伝達関数の逆数を用いて静特性補償を行
ない、静特性補償信号を出力する静特性部と、前記プロセスの 操作量に対して動特性模擬伝達関数を用
いて動特性補償を行ない、内部制御量として出力する動
特性部と、 前記操作量と前記内部制御量との偏差を求める第1の加
算手段と、 前記静特性補償信号と前記第1の加算手段の出力との偏
差を求めて操作量微分値として出力する第2の加算手段
と、 前記第2の加算手段の出力する前記操作量微分値の積算
結果を前記操作量としてプロセスに出力する積算手段
と、 前記目標値の変化を検出して操作量出力指令を出力する
目標値監視部、所定の周期ごとに操作量出力指令を出力
する時間管理部、前記操作量微分値が所定値を超えて大
きくなったときに操作量出力指令を出力する操作量監視
部及びこれらの目標値監視部、時間管理部または操作量
監視部のいずれかからの操作量出力指令を受けたときに
のみ前記積算手段に前記第2の加算手段の出力する前記
操作量微分値を積算させて前記操作量を変化させる制御
部から構成される補償回路とを備えて成る補完フィード
バック制御装置。
2. A process for a deviation between a target value and a control amount.
A static characteristic unit that performs static characteristic compensation using the reciprocal of the static characteristic simulated transfer function and outputs a static characteristic compensation signal, and uses the dynamic characteristic simulated transfer function for the operation amount of the process .
A dynamic characteristic section for performing dynamic characteristic compensation and outputting the result as an internal control amount; first adding means for obtaining a deviation between the operation amount and the internal control amount; and a static characteristic compensation signal and the first adding means. A second adding means for calculating a deviation from the output of the second processing means and outputting the result as a manipulated variable differential value; and an integrating means for outputting the integrated result of the manipulated variable differential value output from the second adding means to the process as the manipulated variable. Detecting a change in the target value and outputting a manipulated variable output command
Target value monitor, outputs manipulated variable output command at predetermined intervals
Time management unit, the differential value of the manipulated variable exceeds a predetermined value and becomes large.
MV monitoring that outputs a MV output command when it becomes necessary
Units and their target value monitoring units, time management units or manipulated variables
When a manipulated variable output command is received from any of the monitoring units
Control for changing the manipulated variable by integrating only the manipulated variable differential value output from the second adding means to the integrating means.
A complementary feedback control device comprising: a compensating circuit comprising a unit.
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