JP3279745B2 - Controller with fuzzy inference function - Google Patents

Controller with fuzzy inference function

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JP3279745B2
JP3279745B2 JP19471793A JP19471793A JP3279745B2 JP 3279745 B2 JP3279745 B2 JP 3279745B2 JP 19471793 A JP19471793 A JP 19471793A JP 19471793 A JP19471793 A JP 19471793A JP 3279745 B2 JP3279745 B2 JP 3279745B2
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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】本発明は、一般産業の種々のプロ
セス制御に利用されるファジィ推論機能付き制御装置に
係わり、特に通常のPID(P:比例,I:積分,D:
微分)制御にファジィ制御技術を適用したファジィ推論
機能付き制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller having a fuzzy inference function used for various process controls in general industries, and particularly to a general PID (P: proportional, I: integral, D: integral).
The present invention relates to a controller having a fuzzy inference function in which fuzzy control technology is applied to differential control.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種のプロセス制御において
は、PID演算制御を基本とするとともに、フィードバ
ック制御にフィードフォーワード制御を組み合せてなる
制御方式を採用し、実際にはPID制御パラメータおよ
びフィードフォーワード係数を用いてPID演算を実行
して操作出力を求め、この操作出力を制御対象に印加す
ることにより、プラントの温度,圧力,流量,レベルま
たは成分などを制御する構成となっている。
2. Description of the Related Art In general, this type of process control employs a control method based on PID arithmetic control and feedback control combined with feedforward control. In practice, PID control parameters and feedforward control are used. An operation output is obtained by executing a PID operation using a word coefficient, and the operation output is applied to a control target, thereby controlling the temperature, pressure, flow rate, level or components of the plant.

【0003】ところで、このような制御方式を用いて種
々の制御対象を制御しているが、複雑な反応制御を目的
とするプロセス制御の場合にはかかる制御方式を用いた
だけでは充分に満足できる制御結果が得られないことが
多い。
[0003] By the way, various control objects are controlled by using such a control method. However, in the case of a process control aiming at complicated reaction control, a control which can be sufficiently satisfied only by using such a control method. Often results are not obtained.

【0004】そこで、最近では、フィードフォワード演
算部とは別にファジィ推論を用いてプロセス制御系の主
要なパラメータであるフィードフォーワード係数を推論
決定し、ここで決定されたフィードフォーワード係数を
用いてプラントの制御を行うことが試みられている。
Therefore, recently, a feedforward coefficient which is a main parameter of the process control system is inferred and determined by using fuzzy inference separately from the feedforward operation unit, and the feedforward coefficient determined here is used by using the determined feedforward coefficient. Attempts to control the plant have been made.

【0005】図3は、従来のファジィ推論機能付き制御
装置を示す構成図であって、通常の制御方式とファジィ
推論による制御方式とを切換えて使用する構成となって
いる。すなわち、この制御装置は、検出器1の検出出力
であるプロセス制御変数2をPID調節演算部3に取り
込み、ここでプロセス制御変数と目標値との偏差を零に
すべくPID制御パラメータを用いてPID調節演算を
実行して調節出力4を求めた後、乗算手段5に導入す
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional control device with a fuzzy inference function, which is used by switching between a normal control method and a control method using fuzzy inference. That is, this control device takes in the process control variable 2 which is the detection output of the detector 1 into the PID adjustment calculating section 3 and uses the PID control parameter to make the deviation between the process control variable and the target value zero. After the PID adjustment calculation is performed to obtain the adjustment output 4, the adjustment output 4 is introduced into the multiplication means 5.

【0006】一方、フィード・フォワード制御系は、プ
ロセス制御変数2の変化その他の外乱信号7を取り込ん
でフィードフォワード係数(フィード・フォーワード補
償ゲイン)8を求めるフィードフォワード演算部9と、
同じくプロセス制御変数2の変化その他の外乱信号7を
取り込んでフィードフォワード係数10を推論するファ
ジィ推論部11が設けられ、これら演算部9および推論
部11で得られたフィードフォワード係数8,10が切
換手段12によって選択的に取り出され、乗算手段5に
送られる。
On the other hand, the feed-forward control system takes in a change in the process control variable 2 and other disturbance signals 7 to obtain a feed-forward coefficient (feed-forward compensation gain) 8,
Similarly, there is provided a fuzzy inference unit 11 for taking in a change in the process control variable 2 and other disturbance signals 7 and inferring a feedforward coefficient 10. It is selectively extracted by the means 12 and sent to the multiplication means 5.

【0007】そして、この乗算手段5においてPID調
節演算部3からの調節出力4に演算部9または推論部1
1によって得られるフィードフォワード係数を乗算する
ことにより、外乱補償を行った操作出力13を得た後、
この操作出力13を操作端である調節弁14に印加し、
当該調節弁14の開度を調節している。
In the multiplication means 5, the adjustment output 4 from the PID adjustment calculation section 3 is added to the calculation section 9 or the inference section 1.
After multiplying the feedforward coefficient obtained by 1 to obtain the operation output 13 with disturbance compensation,
This operation output 13 is applied to a control valve 14 which is an operation terminal,
The opening of the control valve 14 is adjusted.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従って、図3に示すよ
うなフィードフォーワード演算部9とファジィ推論部1
1とを切換え選択する方式のものは、例えばファジィ推
論のバックアップ用としてフィードフォワード演算部9
を使用する場合、ファジィ推論部11側からフィードフ
ォーワード演算部9側に切換えることになるが、このと
き両出力のレベル変化が大きいときには切換タイミング
が判断できず、ファジィ推論を安心して利用できない問
題がある。その理由は、ファジィ制御の推論の妥当性,
つまりファジィルールの適合性,信頼性を評価するため
には、実プラントを用いて長時間にわたって検証するこ
とが必要であり、なかなか実プラントへの適用が進まな
いためである。
Therefore, the feedforward operation unit 9 and the fuzzy inference unit 1 as shown in FIG.
The method of switching and selecting 1 is, for example, a feed-forward operation unit 9 for backup of fuzzy inference.
Is used, the switching is performed from the fuzzy inference unit 11 to the feedforward operation unit 9 side. However, when the level change of both outputs is large, the switching timing cannot be determined, and the fuzzy inference cannot be used with security. There is. The reason is that the inference of fuzzy control is valid,
In other words, in order to evaluate the suitability and reliability of the fuzzy rule, it is necessary to perform verification over a long period of time using an actual plant, and application to an actual plant does not readily progress.

【0009】そこで、結局、ファジィ推論部11を試験
的に適用し、その制御結果を常時監視し、制御性に問題
がなければ適用するが、制御性に問題がある場合にはフ
ィードフォワード演算部9側に切換えて使用している。
Therefore, after all, the fuzzy inference unit 11 is applied on a trial basis, the control result is constantly monitored, and the control result is applied if there is no problem in controllability. Switch to 9 side for use.

【0010】従って、以上のようなファジィ推論機能付
き制御装置においては、フィードフォワード演算部9と
ファジィ推論部11とを併設しているにも拘らず、これ
ら構成部分9,11を適宜選択的に使用することが難し
く、特にファジィ推論部11をオンライン的に連続的に
使用できない問題がある。
Therefore, in the above-described control device with a fuzzy inference function, although the feedforward operation unit 9 and the fuzzy inference unit 11 are provided side by side, these components 9 and 11 can be selectively selected appropriately. It is difficult to use, and there is a problem that the fuzzy inference unit 11 cannot be used continuously online.

【0011】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、ファジィ推論の出力をオンライン的に使用可能であ
り、これによってフィードフォワード演算とファジィ推
論とを任意の時間間隔で自由に設定して使用できるファ
ジィ推論機能付き制御装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the output of fuzzy inference can be used online, whereby the feedforward operation and fuzzy inference can be freely set at arbitrary time intervals and used. An object of the present invention is to provide a control device with a fuzzy inference function that can be used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1,2に対応する発明は、PIまたはPID
調節演算によるフィードバック制御とフォードフォワー
ド制御とを組み合わせた制御装置において、プロセス制
御変数や外乱信号からフィードフォワード係数を求める
フィードフォワード演算部およびファジィ推論部と、
め設定される所定の周期に基づいてフィードフォワード
制御とファジィ推論制御とを切り換える切換指令手段
と、前記フィードフォワード演算部の出力側に設けら
れ、前記切換指令手段からファジィ推論制御からフィー
ドフォワード制御への切換指令が与えられると、前記切
換信号を受けた時点の前記ファジィ推論部の出力信号か
ら所定の勾配を持ったランプ状の関数に従って前記フィ
ードフォワード演算部の出力信号に移行する信号を出力
し、移行が完了すると前記フィードフォワード演算部の
出力信号を出力する第1の切換手段と、前記ファジィ推
論部の出力側に設けられ、前記切換指令手段からフィー
ドフォワード制御からファジィ推論制御への切換指令が
与えられると、前記切換信号を受けた時点の前記フィー
ドフォワード演算部の出力信号から所定の勾配を持った
ランプ状の関数に従って前記ファジィ推論部の出力信号
に移行する信号を出力し、移行が完了すると前記ファジ
ィ推論部の出力信号を出力する第2の切換手段と、前記
切換指令手段からの切換信号に従って前記第1の切換手
段の出力信号を前記第2の切換手段の出力信号とを切り
換える第3の切換手段と、前記第3の切換手段の出力信
号であるフィードフォワード係数をフィードバック制御
の出力に乗算して補償する乗算部とを設けたファジィ推
論機能付き制御装置である。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, the invention corresponding to claims 1 and 2 is based on PI or PID.
In adjusting the arithmetic and control unit that combines a feedback control and Ford-forward control by the feedforward calculation unit and the fuzzy inference unit for determining the feedforward coefficients from the process control variables and disturbance signals, pre
Feed forward based on a predetermined period
Switching command means for switching between control and fuzzy inference control
Provided on the output side of the feedforward operation unit.
From the switching command means and from the fuzzy inference control.
When a switch command to forward control is given,
Output signal of the fuzzy inference unit at the time of receiving the exchange signal.
The filter according to a ramp-like function with a predetermined slope
Outputs the signal that shifts to the output signal of the feedforward operation unit
When the transition is completed, the feedforward
First switching means for outputting an output signal;
Provided on the output side of the logic unit, and receives a feed from the switching command means.
Switching command from forward control to fuzzy inference control
When given, the feed at the time the switch signal is received
A predetermined gradient from the output signal of
Output signal of said fuzzy inference unit according to a ramp-like function
Output a signal to shift to
Second switching means for outputting an output signal of the inference unit;
The first switching means according to a switching signal from the switching command means;
The output signal of the stage is switched from the output signal of the second switching means.
Third switching means for switching, and an output signal of the third switching means.
Feedback control of the feedforward coefficient
And a multiplication unit for multiplying and compensating for the output of the control unit.

【0013】なお、切換指令手段は、適宜な周期で第1
の切換手段および第2の切換手段を選択し、フィードフ
ォワード演算部の出力またはファジィ推論部の出力を取
り出すことが可能であるが、例えばファジィ推論部のフ
ァジィルールの完成度に応じて周期的な選択時間を可変
し、前記ファジィ推論部に対応する第2の切換手段を選
択するとよい。
[0013] The switching command means is provided for the first cycle at an appropriate cycle.
And the second switching means can be selected to take out the output of the feedforward operation unit or the output of the fuzzy inference unit. It is preferable to change the selection time and select the second switching unit corresponding to the fuzzy inference unit.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【作用】従って、請求項1に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、フィードフォワード演算
部の出力側およびファジィ推論部の出力側に対応する第
1の切換手段および第2の切換手段は、切換指令手段に
より予め定めた適宜な周期で選択するが、このとき第1
および第2の切換手段では、自身の選択時に自身と対応
関係にある演算部または推論部の出力を選択して出力す
るが、その際、切換時点における相手側の推論部の出力
または演算部の出力を取り込んで、その相手側の推論部
の出力または演算部の出力から所定の勾配を持ったラン
プ状の関数に従って対応関係にある演算部または推論部
の出力に移行するので、選択時に急変させずにスムーズ
に切換えることができ、これによってファジィ推論部を
実プラントに安心して適用できる。
According to the invention, the first switching means and the second switching means corresponding to the output side of the feedforward operation unit and the output side of the fuzzy inference unit are provided by taking the above means. The switching means is selected at an appropriate cycle predetermined by the switching instruction means.
And the second switching means selects and outputs the output of the arithmetic unit or the inference unit corresponding to itself at the time of selection of the own unit. At this time, the output of the other inference unit or the output of the arithmetic unit at the time of switching is selected. Take the output and send it to the other party's inference unit.
From the output of the
Arithmetic or inference units that correspond according to a loop-like function
The output can be switched smoothly without abrupt change at the time of selection, so that the fuzzy inference unit can be applied to an actual plant with confidence.

【0016】しかも、請求項2に対応する発明のよう
に、ファジィ推論部のファジィルールの完成度に応じて
周期的な選択時間を可変すれば、実プラントに影響を与
えずに徐々にファジィ推論部によるファジィルールの適
合性等を評価しながら完成することができる。
Moreover, if the periodic selection time is varied according to the degree of completion of the fuzzy rules of the fuzzy inference unit as in the invention according to claim 2, the fuzzy inference is gradually made without affecting the actual plant. It can be completed while evaluating the suitability of the fuzzy rules by the sections.

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1はフィードフォワード係数間欠修正形
ファジィ推論機能付き制御装置の一実施例を示す構成図
である。なお、同図において図3と同一部分には同一符
号を付して説明する。この制御装置においては、プロセ
ス制御変数2を検出する検出端である検出器1、この検
出器1からのプロセス制御変数2と目標値との偏差に基
づいてPIまたはPID調節演算を実行し調節信号4を
求める調節演算部3およびこの調節演算部3によって求
められる調節信号4を用いてプロセスラインの流量等を
制御する操作端である調節弁14等を設けている点は、
従来装置の構成と同じである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device having a feedforward coefficient intermittent correction type fuzzy inference function. Note that the same reference numerals in FIG. 3 denote the same parts as in FIG. In this control device, a detector 1, which is a detecting end for detecting a process control variable 2, executes a PI or PID adjustment operation based on a deviation between the process control variable 2 from the detector 1 and a target value, and executes an adjustment signal. 4 is provided with an adjustment operation unit 3 for obtaining the value 4 and a control valve 14 which is an operation terminal for controlling the flow rate and the like of the process line using the adjustment signal 4 obtained by the adjustment operation unit 3.
The configuration is the same as that of the conventional device.

【0019】本装置において特に異なるところは、フィ
ードフォワード制御系を改良したことにある。このフィ
ードフォワード制御系にあっては、プロセス制御変数2
の変化その他の外乱信号21を取り込んでフィードフォ
ワード係数22を求めるフィードフォワード演算部23
と、同じくプロセス制御変数2の変化その他の外乱信号
21を取り込んでフィードフォワード係数24を推論す
るファジィ推論部25とが併設され、さらに演算部23
の出力側および推論部25の出力側にはそれぞれ切換手
段26,27が設けられている。
What is particularly different in the present apparatus is that the feedforward control system has been improved. In this feedforward control system, the process control variable 2
Feed-forward operation unit 23 which takes in a disturbance signal 21 and a feed-forward coefficient 22
And a fuzzy inference unit 25 for taking in a change in the process control variable 2 and other disturbance signals 21 and inferring a feedforward coefficient 24.
And output means of the inference unit 25 are provided with switching means 26 and 27, respectively.

【0020】この切換手段26は、演算部23の出力だ
けでなく、相手側であるファジィ推論部25の出力をも
取り込み、一方、切換手段27は、ファジィ推論部25
の出力だけでなく、相手側である演算部23の出力をも
取り込んでいる。
The switching means 26 is an output of the arithmetic unit 23.
Not only the output of the fuzzy inference unit 25
On the other hand, the switching means 27 is connected to the fuzzy inference unit 25.
Not only the output of the
I'm taking it in.

【0021】28は切換手段26または切換手段27を
選択して対応する演算部23の出力またはファジィ推論
部25の出力を取り出す切換手段であり、ここで選択的
に取り出した演算部23の出力またはファジィ推論部2
5の出力は外乱補償信号としてのフィードフォワード係
数29として乗算手段30に送り、ここでPID調節演
算部3の調節出力4にフィードフォワード係数29を乗
算し、外乱補償を行った操作出力31を取り出し、調節
弁14に導入する。
Reference numeral 28 denotes a switching means for selecting the switching means 26 or the switching means 27 and taking out the output of the corresponding arithmetic unit 23 or the output of the fuzzy inference unit 25. Fuzzy inference part 2
The output of 5 is sent to a multiplying means 30 as a feedforward coefficient 29 as a disturbance compensation signal. Here, the control output 4 of the PID adjustment calculation unit 3 is multiplied by the feedforward coefficient 29, and an operation output 31 on which disturbance compensation is performed is taken out. , Into the control valve 14.

【0022】32は切換指令装置であって、所定の周期
で切換手段26と切換手段27とを切換え選択し、また
切換手段28も同期的に切換え制御する。33は切換指
令装置32から切換手段27を選択した旨の信号を受け
たとき、プロセス制御変数をメモリに保存し、或いは予
め定めたファジィ推論評価プログラムを用いて推論結果
を評価するファジィ推論評価手段である。
Reference numeral 32 denotes a switching command device, which switches and selects the switching means 26 and the switching means 27 at a predetermined cycle, and controls the switching of the switching means 28 synchronously. 33 is a fuzzy inference evaluation means for storing a process control variable in a memory when receiving a signal indicating that the switching means 27 has been selected from the switching command device 32, or for evaluating an inference result using a predetermined fuzzy inference evaluation program. It is.

【0023】32は切換指令装置であって、所定の周期
で切換手段26と切換手段27とを切換選択し、また切
換手段28も同期的に切換え制御する。33は切換指令
装置32から切換手段27を選択した旨の信号を受けた
とき、プロセス制御変数をメモリに保存し、或いは予め
定めたファジィ推論プログラムを用いて推論結果を評価
し、ファジィルールの完成度を判断するファジィ推論評
価手段である。すなわち、このファジィ推論評価手段3
3は、切換手段27の選択時、例えば目標値変化に対す
るプロセス制御変数を保存するので、当該目標値とその
保存されるプロセス制御変数との差(偏差e)をもと
に、既に公知の以下の制御特性評価指標などを用いて評
価する。この評価指標が期待する値以下であれば、ファ
ジィ推論の完成度が高いと判断し、さらにファジィ推論
部出力の選択時間tの設定を長くすることにより、ファ
ジィ推論部による制御割合を長くする。
Reference numeral 32 denotes a switching command device, which switches and selects the switching means 26 and the switching means 27 at a predetermined cycle, and also controls the switching of the switching means 28 synchronously. 33 receives a signal indicating that the switching means 27 has been selected from the switching command device 32, stores the process control variables in a memory, or evaluates the inference result using a predetermined fuzzy inference program.
And a fuzzy inference evaluation means for judging the degree of completion of the fuzzy rule . That is, this fuzzy inference evaluation means 3
Reference numeral 3 denotes a state when the switching means 27 is selected, for example, when a change in the target value
Process control variables, so that the target value and its
Based on the difference (deviation e) from the stored process control variable
The evaluation is performed using the following well-known control characteristic evaluation indices.
Value. If this metric is below the expected value,
Judges that the degree of perfection is high,
By setting the selection time t
The control ratio by the inference unit is lengthened.

【数1】 (Equation 1)

【0024】この状態において切換指令装置32は、フ
ァジィ推論部側の切換手段27を時間tだけ継続して選
択する指令を与えると同時に、切換手段28についても
同期的に切換手段27側に選択する旨の指令を与える。
さらに、切換指令装置32はファジィ推論評価手段33
にも同様に切換手段27側に選択する旨の信号を送出す
る。
In this state, the switching command device 32 gives a command to continuously select the switching means 27 of the fuzzy inference unit for the time t, and simultaneously selects the switching means 28 on the switching means 27 side. To the effect.
Further, the switching command device 32 includes a fuzzy inference evaluation unit 33.
Similarly, a signal indicating selection is transmitted to the switching means 27 side.

【0025】この切換手段27では、フィードフォワー
ド演算部23の出力も入力されているので、切換え時に
は、切換時点におけるフィードフォワード演算部23の
出力に相当する信号を出力し、その後、例えばランプ関
数その他の低減要素を用いて徐々にファジィ推論部25
の出力であるプロセス制御変数2その他の外乱信号21
に対するフィードフォワード係数24に移行させつつ、
外乱の変化に対する補償を行うものである。これによ
り、フィードフォワード演算部23の出力とファジィ推
論部25の出力に差が生じていたとしても、徐々に移行
させることで急変することなくスムーズに切り換えてフ
ァジィ推論部25の出力を乗算手段30に導入すること
ができる。
The switching means 27 includes a feedforward
Since the output of the operation unit 23 is also input,
Is the feedforward operation unit 23 at the time of switching.
A signal corresponding to the output is output, and thereafter, a fuzzy inference unit 25 is gradually used, for example, by using a ramp function or other reducing elements.
Process variable 2 which is the output of the other disturbance signal 21
While shifting to the feedforward coefficient 24 for
This is to compensate for a change in disturbance. This
And the output of the feedforward operation unit 23 and the fuzzy
Even if there is a difference in the output of the logical unit 25, it gradually shifts
Switching without any sudden change
Introducing the output of the fuzzy inference unit 25 to the multiplication means 30
Can be.

【0026】このとき、切換手段26側は、非選択状態
になっているが、相手側であるファジィ推論部25の出
力を取り込み、次の切換え選択の時に備えている。
At this time, the switching means 26 is in a non-selected state.
, But the fuzzy inference unit 25 on the other side
It takes in the force and prepares for the next switching selection.

【0027】そして、時間tが経過すると、切換指令装
置32の出力がオフとなり、フィードフォワード演算部
23の出力選択経路側に戻り、残り時間(T−t)の
間,フィードフォワード演算部23で求めたフィードフ
ォワード係数22を用いて外乱の変化に対する補償動作
を行うことになる。このときも、本来のフィードフォワ
ード演算部23の出力に徐々に戻していく。
When the time t elapses, the output of the switching command device 32 is turned off and returns to the output selection path of the feedforward operation unit 23. During the remaining time (Tt), the feedforward operation unit 23 turns off. A compensation operation for a change in disturbance is performed using the obtained feedforward coefficient 22. Also at this time, the output of the feedforward operation unit 23 is gradually returned to the original output.

【0028】従って、時間tのとき、ほぼ100%ファ
ジィ推論部25による制御となり、残り時間(T−t)
のとき、ほぼ100%フィードフォワード演算部23に
よる制御となる。
Therefore, at the time t, the control is performed by the almost 100% fuzzy inference unit 25, and the remaining time (Tt)
In this case, the control is almost completely performed by the feedforward operation unit 23.

【0029】従って、以上のような実施例の装置によれ
ば、ファジィ制御の適用に際し、ファジィルールの適合
性,信頼性をチェックするためには実プラントを用いて
実証することが有効となるが、そのためには本装置のよ
うに間欠修正形ファジィ制御方式を採用し、従来のPI
D調節演算によるフィードバック制御+フィードフォワ
ード制御を基本としながらも、任意周期ごとにファジィ
推論にスムーズに切換えてフィードフォワード係数を決
定しつつ制御を実行するので、徐々にファジィ推論の適
合性,信頼性を上げながら適用していくことが可能とな
る。このことは、ファジィルールの完成度に応じて、フ
ァジィ推論時間tを可変設定することができ、ファジィ
推論によるフィードフォワード制御を安心して実プラン
トに活用することができる。
Therefore, according to the apparatus of the embodiment as described above, when fuzzy control is applied, in order to check the suitability and reliability of the fuzzy rules, it is effective to verify using a real plant. For this purpose, an intermittent correction type fuzzy control method is adopted as in this device, and the conventional PI
Based on feedback control and feedforward control based on D adjustment calculation, control is executed while determining the feedforward coefficient by smoothly switching to fuzzy inference at arbitrary intervals, so that the fuzzy inference gradually becomes compatible and reliable. Can be applied while increasing This means that the fuzzy inference time t can be variably set according to the degree of completion of the fuzzy rules, and the feedforward control by fuzzy inference can be utilized in an actual plant with a sense of security.

【0030】なお、この実施例は、プロセス制御であっ
て、PIDによるフィードバック制御+フィードフォワ
ード制御に、ファジィ推論を適用するあらゆる応用例に
適用可能であることは言うまでもない。また、ファジィ
推論評価手段33はプロセス制御変数のみ取り込んで保
存するようにしたが、評価に必要な他の信号を取り込む
ことも自由である。また、ファジィ推論評価手段33
は、PID調節演算部3に設けたが、ファジィ推論部2
5に設けてもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。
It is needless to say that this embodiment is a process control and can be applied to any application in which fuzzy inference is applied to feedback control + feedforward control by PID. In addition, the fuzzy inference evaluation unit 33 captures and stores only the process control variables, but may freely capture other signals necessary for the evaluation. Also, the fuzzy inference evaluation means 33
Is provided in the PID adjustment calculation unit 3, but the fuzzy inference unit 2
5 may be provided. In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。請求項1の発明によれ
ば、フィードフォワード演算部の出力とファジィ推論部
の出力とを交互に切換えて出力したとき、急変させずに
スムーズに切換えることができ、ファジィ推論を実プラ
ントに安心して適用でき、かつ、ファジィ推論をオンラ
イン的に連続的に適用できる。
As described above, according to the present invention, the following various effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, when the output of the feedforward operation unit and the output of the fuzzy inference unit are alternately switched and output, the output can be switched smoothly without abrupt change, and the fuzzy inference can be safely performed in the actual plant. Applicable and fuzzy inference can be applied continuously online.

【0032】次に、請求項2の発明においては、実プラ
ントに影響を与えずに徐々にファジィ推論を評価しつつ
完成させることができる。
Next, according to the second aspect of the present invention, the fuzzy inference can be completed while gradually evaluating the fuzzy inference without affecting the actual plant.

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

【図1】本発明に係わるファジィ推論機能付き制御装置
の一実施例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a control device with a fuzzy inference function according to the present invention.

【図2】本発明装置の動作を説明するタイムチャート。FIG. 2 is a time chart illustrating the operation of the device of the present invention.

【図3】従来装置におけるファジィ推論機能付き制御装
置の構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of a control device with a fuzzy inference function in a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…プロセス制御変数、3…調節演算部、21…外乱信
号、22,24…フィードフォワード係数、23…フィ
ードフォワード演算部、25…ファジィ推論部、26〜
28…切換手段、30…乗算手段、32…切換指令装
置、33…ファジィ推論評価手段。
2 ... Process control variable, 3 ... Adjustment operation unit, 21 ... Disturbance signal, 22, 24 ... Feed forward coefficient, 23 ... Feed forward operation unit, 25 ... Fuzzy inference unit, 26-
28 switching means, 30 multiplication means, 32 switching command device, 33 fuzzy inference evaluation means.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 PIまたはPID調節演算によるフィー
ドバック制御とフォードフォワード制御とを組み合わせ
た制御装置において、 プロセス制御変数や外乱信号からフィードフォワード係
数を求めるフィードフォワード演算部およびファジィ推
論部と、予め設定される所定の周期に基づいてフィードフォワー
ド制御とファジィ推論制御とを切り換える切換指令手段
と、 前記フィードフォワード演算部の出力側に設けられ、前
記切換指令手段からファジィ推論制御からフィードフォ
ワード制御への切換指令が与えられると、前記切換信号
を受けた時点の前記ファジィ推論部の出力信号から所定
の勾配を持ったランプ状の関数に従って前記フィードフ
ォワード演算部の出力信号に移行する信号を出力し、移
行が完了すると前記フィードフォワード演算部の出力信
号を出力する第1の切換手段と、前記ファジィ推論部の出力側に設けられ、前記切換指令
手段からフィードフォワード制御からファジィ推論制御
への切換指令が与えられると、前記切換信号を受けた時
点の前記フィードフォワード演算部の出力信号から所定
の勾配を持ったランプ状の関数に従って前記ファジィ推
論部の出力信号に移行する信号を出力し、移行が完了す
ると前記ファジィ推論部の出力信号を出力する第2の切
換手段と、 前記切換指令手段からの切換信号に従って前記第1の切
換手段の出力信号を前記第2の切換手段の出力信号とを
切り換える第3の切換手段と、 前記第3の切換手段の出力信号であるフィードフォワー
ド係数をフィードバック制御の出力に乗算して補償する
乗算部と、 を備えたことを特徴とするファジィ推論機能付き制御装
置。
1. A fee based on PI or PID adjustment calculation.
Combining feedback control and Ford forward control
Of the feed-forward function from process control variables and disturbance signals
Feed-forward operation and fuzzy inference
The department,Feed forward based on a predetermined cycle set in advance
Switch command means for switching between the flash control and the fuzzy inference control
When,  Provided on the output side of the feedforward operation unit,
From the switching command means to the feed format from fuzzy inference control.
When a switching command to the word control is given, the switching signal
From the output signal of the fuzzy inference unit at the time of receiving
According to a ramp-like function with a slope of
Outputs a signal that shifts to the output signal of the
When the line is completed, the output signal of the feedforward
First switching means for outputting a signal,The switching command provided on the output side of the fuzzy inference unit
Fuzzy inference control from means to feedforward control
When the switch command is given, when the switch signal is received
From the output signal of the feedforward operation unit
Fuzzy inference according to a ramp-like function with
Outputs a signal to shift to the output signal of the logical unit, and completes the shift.
Then, a second switch for outputting an output signal of the fuzzy inference unit is provided.
Exchange means, The first switching is performed according to a switching signal from the switching command means.
The output signal of the switching means and the output signal of the second switching means.
Third switching means for switching, Feedforward which is an output signal of the third switching means
Multiplies the feedback control output by the output coefficient to compensate
A multiplication unit; Control device with fuzzy inference function characterized by having
Place.
【請求項2】 前記切換指令手段は、ファジィ推論部の
ファジィルールの完成度に応じて周期的な選択時間が可
変設定され、この可変設定された選択時間に基づいて前
記ファジィ推論部に対応する第2の切換手段を選択する
ことを特徴とする請求項1記載のファジィ推論機能付き
制御装置。
2. The switching command means according to claim 1, wherein a periodic selection time is variably set in accordance with a degree of completion of a fuzzy rule of the fuzzy inference unit, and the switching instruction means corresponds to the fuzzy inference unit based on the variably set selection time. The control device with a fuzzy inference function according to claim 1, wherein the second switching means is selected.
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