JP5044370B2 - Control parameter adjustment system - Google Patents

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Description

本発明は、PID制御パラメータを調整する制御パラメータ調整システムに係り、例えば、制御パラメータの調整テストを適切に終了させる制御パラメータ調整システムに関する。   The present invention relates to a control parameter adjustment system that adjusts a PID control parameter, for example, a control parameter adjustment system that appropriately ends a control parameter adjustment test.

従来から、制御量を目標値に一致させるようなPID制御パラメータの調整が行われている。   Conventionally, the PID control parameter is adjusted so that the control amount matches the target value.

具体的には、制御対象と制御装置とを閉ループの状態として制御系にテスト信号を加える。その後、テスト信号に対する時系列応答データ(以下、単に応答データともいう)と、予め設定された評価関数とを用いて制御パラメータを決定する(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−234219号公報
Specifically, a test signal is added to the control system with the controlled object and the control device in a closed loop state. Thereafter, a control parameter is determined using time-series response data (hereinafter also simply referred to as response data) with respect to the test signal and a preset evaluation function (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-234219 A

上述の特許文献1に記載の技術は、制御パラメータの調整方法についてのみ記載されている。   The technique described in Patent Document 1 described above is described only for the control parameter adjustment method.

しかしながら、制御対象と制御装置との間の信号には雑音が含まれることも多く、最適な制御パラメータの値が得られない場合がある。換言すれば、適切な調整テストが実施されていない事態が生じる場合がある。   However, the signal between the control target and the control apparatus often includes noise, and an optimal control parameter value may not be obtained. In other words, a situation where an appropriate adjustment test is not performed may occur.

また、各種プラント等の自動制御においては、システムの規模も大きく、費用対効果の観点から、制御パラメータの値を迅速に更新することができないのであれば、既知の制御パラメータの値を用いた方が良い場合もある。   Also, in automatic control of various plants, etc., if the system size is large and it is not possible to update the control parameter value quickly from the viewpoint of cost-effectiveness, it is recommended to use the value of a known control parameter. May be good.

要するに、制御パラメータの調整に際しては、最適な制御パラメータが得られたことを判定した上で、調整テストを適切に終了する必要がある。   In short, when adjusting the control parameter, it is necessary to appropriately end the adjustment test after determining that the optimum control parameter has been obtained.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、制御パラメータの調整テストを適切に終了させることが可能な制御パラメータ調整システム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 an object thereof is to provide a control parameter adjustment system capable of appropriately terminating a control parameter adjustment test.

本発明は上記課題を解決するために、制御量を目標値に一致させるように制御対象を制御する制御装置と該制御対象とを閉ループ状態にして調整テストを繰り返し、応答データに基づいて制御パラメータを調整する制御パラメータ調整装置と、調整テストの応答データを監視するテスト監視装置と、制御パラメータ制限装置とを備えた制御パラメータ調整システムであって、制御パラメータ調整装置が、調整テスト毎に応答データを検出する応答データ検出手段と、応答データと、制御パラメータの初期値と、前記制御量と前記目標値との差分を示す偏差量、操作量及び重み係数に基づく評価関数とに基づいて、新たな制御パラメータを算出する制御パラメータ算出手段と、テスト監視装置からテスト終了信号を受信した場合、該テスト終了信号受信時に算出された制御パラメータを制御装置に適用する手段と、テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、制御パラメータの調整テストを終了する手段とを備え、テスト監視装置が、調整テストが予め定められた終了条件を満たす場合、制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出するテスト終了信号送出手段と、調整テストが予め定められた強制停止条件を満たす場合、制御パラメータ調整装置及び制御パラメータ制限装置にテスト強制停止信号を送出する手段とを備え、制御パラメータ制限装置は、テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、テスト開始前の制御パラメータである制御パラメータの初期値を制御装置に適用する手段を備え、テスト終了信号送信手段は、予め設定された回数の調整テストが実行された場合、制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出し、かつ、評価関数をテスト回数で微分した値を算出し、該微分した値が予め設定された値より小さい場合、制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出し、かつ、制御パラメータ算出手段により算出される制御パラメータをテスト回数で微分した値を算出し、該微分した値が予め設定された値より小さい場合、制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出する制御パラメータ調整システムを提供する。 In order to solve the above-described problem, the present invention repeats an adjustment test with a control device that controls a control target so that the control amount matches a target value and the control target in a closed-loop state, and a control parameter based on response data. A control parameter adjustment system comprising a control parameter adjustment device for adjusting the control parameter, a test monitoring device for monitoring response data of the adjustment test, and a control parameter limiting device , the control parameter adjustment device responding data for each adjustment test Based on the response data detection means for detecting the response data, the initial value of the control parameter, the deviation amount indicating the difference between the control amount and the target value, the operation amount, and the evaluation function based on the weight coefficient Control parameter calculating means for calculating a correct control parameter and the test end when a test end signal is received from the test monitoring device It means for applying the control parameters calculated at No. reception control device, when receiving the test forced stop signal from the test monitoring device, and means for ending the adjustment test of the control parameters, the test monitor, adjust Test Test end signal sending means for sending a test end signal to the control parameter adjusting device, and when the adjustment test satisfies a predetermined forced stop condition, the control parameter adjusting device and the control parameter Means for sending a test forced stop signal to the limiting device, and when the control parameter limiting device receives the test forced stop signal from the test monitoring device , the control device sets the initial value of the control parameter that is a control parameter before the test is started. comprising means for applying to the test end signal transmitting section, the adjustment of the number of times set in advance When the strike is executed, a test end signal is sent to the control parameter adjusting device, and a value obtained by differentiating the evaluation function by the number of tests is calculated. If the differentiated value is smaller than a preset value, the control parameter When a test end signal is sent to the adjusting device, and a value obtained by differentiating the control parameter calculated by the control parameter calculating means by the number of tests is calculated, and if the differentiated value is smaller than a preset value, control parameter adjustment A control parameter adjustment system for sending a test end signal to an apparatus is provided.

なお、本発明は、各装置の集合体を「システム」として表現したが、これに限らず、装置毎に「装置」又は「プログラム」として表現してもよく、また、システム又は装置毎に「方法」として表現してもよい。すなわち、本発明は、任意のカテゴリーで表現可能となっている。   In the present invention, a collection of devices is expressed as a “system”. However, the present invention is not limited to this, and may be expressed as a “device” or a “program” for each device. It may be expressed as “method”. That is, the present invention can be expressed in any category.

<作用>
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、テスト監視装置が、予め定められた終了条件を満たす場合、制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出し、制御パラメータ調整装置が、テスト監視装置からテスト終了信号を受信した場合、該テスト終了信号受信時に算出された制御パラメータを制御装置に適用するので、制御パラメータの調整テストを適切に終了させることができる。
<Action>
Therefore, according to the present invention, by taking the above-described means, when the test monitoring apparatus satisfies a predetermined end condition, the test end signal is sent to the control parameter adjusting apparatus, and the control parameter adjusting apparatus When the test end signal is received from the monitoring device, the control parameter calculated when the test end signal is received is applied to the control device, so that the control parameter adjustment test can be appropriately ended.

本発明によれば、制御パラメータの調整テストを適切に終了させることが可能となる。   According to the present invention, the control parameter adjustment test can be appropriately terminated.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
(1−1.構成)
図1は本発明の第1の実施形態に係る制御パラメータ調整システムの構成を示す模式図である。
<First Embodiment>
(1-1. Configuration)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a control parameter adjustment system according to the first embodiment of the present invention.

制御パラメータ調整システムは、制御対象5を制御する制御装置6の制御パラメータを求めるものであり、制御パラメータ調整装置10とテスト監視装置20とを備える。   The control parameter adjustment system obtains control parameters of the control device 6 that controls the controlled object 5, and includes a control parameter adjustment device 10 and a test monitoring device 20.

制御対象5とは、自動制御される任意の装置であり、例えば火力プラントや上下水道プラントにおける各種の機器が挙げられる。   The controlled object 5 is an arbitrary device that is automatically controlled, and examples thereof include various devices in a thermal power plant and a water and sewage plant.

制御装置6は、いわゆるPID制御により、制御量y(t)を目標値r(t)に一致させるように制御対象5を制御するものである。すなわち、制御装置6は、制御パラメータ調整システムによる調整テスト後の制御パラメータを用いて制御対象5を制御する。   The control device 6 controls the control target 5 so as to make the control amount y (t) coincide with the target value r (t) by so-called PID control. That is, the control device 6 controls the control target 5 using the control parameter after the adjustment test by the control parameter adjustment system.

制御パラメータ調整装置10は、制御装置6と制御対象5とを閉ループ状態にして調整テストを繰り返し、応答データYに基づいて制御装置6の制御パラメータxを調整するものである。この制御パラメータ調整装置10は、応答データ検出部111・制御パラメータ算出部112・制御パラメータ決定部113を備える。   The control parameter adjusting device 10 adjusts the control parameter x of the control device 6 based on the response data Y by repeating the adjustment test with the control device 6 and the controlled object 5 in a closed loop state. The control parameter adjustment device 10 includes a response data detection unit 111, a control parameter calculation unit 112, and a control parameter determination unit 113.

応答データ検出部111は、応答データYを調整テスト毎に検出するものである。具体的には、応答データ検出部111は、「応答データY」として、制御装置6への目標値r(t)と、制御装置6からの操作量u(t)と、制御対象5への操作量u(t)及びテスト信号w(t)の加算信号と、制御対象5からの制御量y(t)とを検出する。   The response data detection unit 111 detects the response data Y for each adjustment test. Specifically, the response data detection unit 111 sets the target value r (t) to the control device 6, the operation amount u (t) from the control device 6, and the control object 5 as “response data Y”. An addition signal of the operation amount u (t) and the test signal w (t) and the control amount y (t) from the control target 5 are detected.

制御パラメータ算出部112は、応答データYと、制御パラメータの初期値x及び評価関数J(x)とに基づいて、新たな制御パラメータxを算出するものである。 Control parameter calculator 112, based on the response data Y, the initial value x 1 and the evaluation function J of control parameters (x), and calculates a new control parameter x.

具体的には、制御パラメータ算出部112は、特開2004−234219号公報に記載の制御パラメータ調整方法により制御パラメータを求める。すなわち、制御量y(t)を目標値r(t)に一致させるように制御対象5を制御する制御装置6の制御パラメータ調整方法において、制御系を制御対象5と制御装置6とを組み合わせた閉ループの状態で1回目のテスト信号を加える。それから、そのときの応答データを用いて2回目のテスト信号を作り、この2回目のテスト信号を加えたときの応答データを用いて制御パラメータの変化量を決める。そして、これら2回一組とした調整テストを繰り返し、設定した評価関数Jを最小とする制御パラメータxを決定する。   Specifically, the control parameter calculation unit 112 obtains a control parameter by a control parameter adjustment method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-234219. That is, in the control parameter adjustment method of the control device 6 that controls the control target 5 so that the control amount y (t) matches the target value r (t), the control system is a combination of the control target 5 and the control device 6. The first test signal is applied in a closed loop state. Then, a second test signal is generated using the response data at that time, and the amount of change in the control parameter is determined using the response data when the second test signal is added. Then, these two adjustment tests are repeated, and the control parameter x that minimizes the set evaluation function J is determined.

ここで、評価関数Jとしては、下式(1)から(3)などがある。

Figure 0005044370
Here, the evaluation function J includes the following formulas (1) to (3).
Figure 0005044370

上記の(1)式〜(3)式において、e(t)は偏差(=r(t)−y(t))、tはサンプル、λ(t)はサンプルtの重み係数、uは操作量の定常値とし、総和はテスト期間t=1からt=Nまでの加算平均である。 In the above equations (1) to (3), e (t) is a deviation (= r (t) −y (t)), t is a sample, λ (t) is a weighting factor of sample t, and u is The operation amount is a steady value, and the sum is an addition average from the test period t = 1 to t = N.

制御パラメータ算出部112では、これら(1)式〜(3)式に示すいずれかの評価関数Jを選んで調整テストを行い、この調整テストの時系列応答データから、評価関数の値を最小にする制御パラメータxを求めることで、制御装置6のパラメータ調整を行う。   The control parameter calculation unit 112 performs an adjustment test by selecting one of the evaluation functions J shown in the equations (1) to (3), and minimizes the value of the evaluation function from the time series response data of the adjustment test. The parameter of the control device 6 is adjusted by obtaining the control parameter x to be performed.

ここで、評価関数J(x)が制御パラメータxについて最小になる条件は、∂J(x)/∂x=0となる場合である。評価関数として(1)式を用いた場合には、下式(4)に示すように、関数の感度すなわち勾配が求まる。

Figure 0005044370
Here, the condition that the evaluation function J (x) is minimized with respect to the control parameter x is when ∂J (x) / ∂x = 0. When the expression (1) is used as the evaluation function, the sensitivity of the function, that is, the gradient is obtained as shown in the following expression (4).
Figure 0005044370

この(4)式中の偏差e(t)、操作量u(t)はテストを行って応答データから直接求める。また、(4)式中の制御量y(t)、操作量u(t)の制御パラメータxについての変化率∂y(t)/∂x、∂u(t)/∂xは、2回のテストの応答データから求める。そして、感度(勾配)を最小すなわち∂J(x)/∂x=0とする制御パラメータをニュートン法により逐次更新すると、下式(5)に示すように、k+1回目の更新のときの制御パラメータxk+1の値が求まる。なお、(5)式において、Rkは正定値行列であり、添字kはk回目の更新時の値を示す。

Figure 0005044370
The deviation e (t) and the manipulated variable u (t) in the equation (4) are obtained directly from the response data by performing a test. Further, the change rates ∂y (t) / ∂x and ∂u (t) / ∂x for the control parameter x of the control amount y (t) and the manipulated variable u (t) in the equation (4) are twice. Obtained from the test response data. When the control parameter with minimum sensitivity (gradient), that is, ∂J (x) / ∂x = 0 is sequentially updated by the Newton method, the control parameter at the time of the (k + 1) th update is obtained as shown in the following equation (5). The value of xk + 1 is obtained. In equation (5), Rk is a positive definite matrix, and the subscript k indicates the value at the k-th update.
Figure 0005044370

制御パラメータ決定部113は、制御パラメータを決定して制御装置6に適用するものである。具体的には、制御パラメータ決定部113は、テスト監視装置20から後述する「テスト終了信号」を受信した場合、該テスト終了信号受信時に算出された制御パラメータxを制御装置6に適用する。   The control parameter determination unit 113 determines a control parameter and applies it to the control device 6. Specifically, when receiving a “test end signal” to be described later from the test monitoring apparatus 20, the control parameter determination unit 113 applies the control parameter x calculated at the time of receiving the test end signal to the control apparatus 6.

図2は本実施形態に係るテスト監視装置20の構成を示す模式図である。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of the test monitoring apparatus 20 according to the present embodiment.

テスト監視装置20は、制御パラメータ調整システムを適用したシステム構成に対して、テスト状態を監視してテスト進行を最適に管理する。具体的には、テスト監視装置20は、テストの応答データを監視して、調整テストが予め定められた終了条件を満たす場合、制御パラメータ調整装置10に「テスト終了信号」を送出する機能を有している。   The test monitoring apparatus 20 monitors the test state and optimally manages the test progress for the system configuration to which the control parameter adjustment system is applied. Specifically, the test monitoring device 20 has a function of monitoring test response data and transmitting a “test end signal” to the control parameter adjusting device 10 when the adjustment test satisfies a predetermined end condition. is doing.

詳しくは、テスト監視装置20は、オペレータの操作による場合や、予め設定された回数のテストが実行された場合、テスト終了信号21・22を送出する。また、テスト監視装置20は、評価関数Jをテスト回数Nで微分した値を算出し、微分した値が予め設定された値より小さい場合、テスト終了信号23を送出する。さらに、テスト監視装置20は、制御パラメータ算出部112により算出される制御パラメータxをテスト回数Nで微分した値を算出し、その微分した値が予め設定された値より小さい場合、テスト終了信号24を送出する。   Specifically, the test monitoring apparatus 20 sends out test end signals 21 and 22 when an operator operates or when a predetermined number of tests are executed. The test monitoring device 20 calculates a value obtained by differentiating the evaluation function J by the number of tests N, and sends a test end signal 23 when the differentiated value is smaller than a preset value. Further, the test monitoring apparatus 20 calculates a value obtained by differentiating the control parameter x calculated by the control parameter calculation unit 112 by the number of tests N, and when the differentiated value is smaller than a preset value, the test end signal 24 is obtained. Is sent out.

なお、図2において、各符号211〜217に対応する機能は以下のとおりである。   In FIG. 2, the functions corresponding to the reference numerals 211 to 217 are as follows.

高値比較部(COMP H)211は、入力値が任意の設定値以上であればONとなり、テスト終了信号22を出力する。   The high value comparison unit (COMP H) 211 is turned on when the input value is equal to or larger than an arbitrary set value, and outputs a test end signal 22.

低値比較部(COMP L)212・213は、入力値が任意の設定値以下であればONとなり、テスト終了信号23・24を出力する。   The low value comparison units (COMPL L) 212 and 213 are turned on when the input value is equal to or smaller than an arbitrary set value, and output test end signals 23 and 24.

評価関数演算部(dJ/dN)214は、評価関数Jをテスト回数Nにより微分した値を算出する。   The evaluation function calculation unit (dJ / dN) 214 calculates a value obtained by differentiating the evaluation function J by the number of tests N.

制御パラメータ演算部(dx/dN)215は、制御パラメータxをテスト回数Nにより微分した値を算出する。   The control parameter calculator (dx / dN) 215 calculates a value obtained by differentiating the control parameter x by the number of tests N.

絶対値出力部(ABS)216・217は入力値の絶対値を出力する。   Absolute value output units (ABS) 216 and 217 output the absolute value of the input value.

(1−2.動作)
次に本実施形態に係る制御パラメータ調整システムの動作を図3のフローチャートを用いて説明する。なお、制御パラメータの初期値xは予め設定されているものとする。
(1-2. Operation)
Next, the operation of the control parameter adjustment system according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The initial value x 1 of the control parameter is assumed to be preset.

始めに、制御対象5及び制御装置6が閉ループ状態となった制御系へテスト信号が入力される(ステップS1)。   First, a test signal is input to the control system in which the controlled object 5 and the control device 6 are in a closed loop state (step S1).

それから、入力したテスト信号に対する応答データYが検出される(ステップS2)。   Then, response data Y for the input test signal is detected (step S2).

これにより、偏差e(t)(=r(t)−y(t))が計算され、評価関数J(x)の変化量(dJ/dN)を求めることができる(ステップS3)。   Thereby, the deviation e (t) (= r (t) −y (t)) is calculated, and the amount of change (dJ / dN) of the evaluation function J (x) can be obtained (step S3).

さらに、複数回のテストを実行して閉ループの応答データYを得ることにより、制御パラメータの値を更新することができ、その変化量(dx/dN)を求めることができる(ステップS4,S5)。   Furthermore, by executing a plurality of tests to obtain the response data Y of the closed loop, the value of the control parameter can be updated and the amount of change (dx / dN) can be obtained (steps S4 and S5). .

この後、テスト監視装置20により、制御パラメータxが収束したか否かが判定される(ステップS6)。具体的には、テスト回数が指定された回数に達した場合や、評価関数Jもしくは制御パラメータxのテスト回数Nによる微分値が設定値以内に入った場合に、制御パラメータxが収束したと判定される。また、必要に応じて、オペレータにより制御パラメータが収束したと判定される場合もある。   Thereafter, the test monitoring device 20 determines whether or not the control parameter x has converged (step S6). Specifically, it is determined that the control parameter x has converged when the number of tests reaches the specified number, or when the differential value of the evaluation function J or the control parameter x based on the number of tests N falls within the set value. Is done. Further, if necessary, the operator may determine that the control parameter has converged.

そして、制御パラメータxが収束したと判定された場合は、テスト終了信号が制御パラメータ調整装置10に送出されて、新たな制御パラメータが制御装置6に適用される(ステップS6−Yes,S7)。   When it is determined that the control parameter x has converged, a test end signal is sent to the control parameter adjustment device 10 and a new control parameter is applied to the control device 6 (steps S6-Yes, S7).

(1−3.動作)
以上説明したように、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムにおいては、テスト監視装置20が、予め定められた終了条件を満たす場合、制御パラメータ調整装置10にテスト終了信号を送出し、制御パラメータ調整装置10が、テスト監視装置20からテスト終了信号を受信した場合、該テスト終了信号受信時に算出された制御パラメータを制御装置6に適用するので、制御パラメータの調整テストを適切に終了させることができる。
(1-3. Operation)
As described above, in the control parameter adjustment system according to the present embodiment, when the test monitoring device 20 satisfies a predetermined end condition, the test parameter adjustment system 10 sends a test end signal to the control parameter adjustment device 10 to adjust the control parameter. When the device 10 receives a test end signal from the test monitoring device 20, the control parameter calculated when the test end signal is received is applied to the control device 6, so that the control parameter adjustment test can be appropriately ended. .

要するに、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムによれば、調整テストの進捗度を評価関数Jや制御パラメータxの収束度合いから判定し、調整テストを自動的に終了させることができる。具体的には、以下の4つの場合に、調整テストを通常終了させることができる。   In short, according to the control parameter adjustment system according to the present embodiment, the progress of the adjustment test can be determined from the convergence degree of the evaluation function J and the control parameter x, and the adjustment test can be automatically terminated. Specifically, the adjustment test can be normally terminated in the following four cases.

(A)オペレータ判断等により終了信号をONした場合(信号21がON).
(B)調整テストが指定されたテスト回数に達した場合(信号22がON).
(C)評価関数の微分値が設定値以下になった場合(信号23がON).
(D)制御パラメータの微分値が設定値以下になった場合(信号24がON).
なお、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムでは、テスト監視装置20が、予め設定された回数の調整テストが実行された場合、制御パラメータ調整装置10にテスト終了信号を送出するので、設定回数以内で調整テストを終了させることができる。
(A) When the end signal is turned ON by operator judgment or the like (signal 21 is ON).
(B) The adjustment test has reached the specified number of tests (signal 22 is ON).
(C) When the differential value of the evaluation function falls below the set value (signal 23 is ON).
(D) When the differential value of the control parameter falls below the set value (signal 24 is ON).
In the control parameter adjustment system according to the present embodiment, the test monitoring device 20 sends a test end signal to the control parameter adjustment device 10 when a preset number of adjustment tests are executed. The adjustment test can be completed with.

また、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムにおいて、評価関数Jもしくは制御パラメータxの変化の割合が設定値以下に1回だけなったときにテスト終了信号23・24が直ちに出力されるのではなく、任意の回数連続して設定値以下になった場合に出力されるようにしてもよい。これにより、評価関数Jもしくは制御パラメータxが収束したことを正確に判断でき、実機適用において安全で最適な制御パラメータ調整システムを提供できる。   Further, in the control parameter adjustment system according to the present embodiment, the test end signals 23 and 24 are not immediately output when the rate of change of the evaluation function J or the control parameter x is less than the set value only once. Alternatively, it may be output when the value is continuously below the set value any number of times. As a result, it is possible to accurately determine that the evaluation function J or the control parameter x has converged, and it is possible to provide a control parameter adjustment system that is safe and optimal in actual application.

また、本実施形態の制御パラメータ調整システムを用いることにより、最適な制御パラメータに自動的に調整することができる。これにより、例えば、水道管の配管温度の自動制御する場合、温度が高くなりすぎたり低くなりすぎたりする問題を回避できる。他にも、ロボットを制御する場合、アームを振らせすぎる等の動作によりアクチュエーターが壊れるといった問題等を回避できる。いずれの場合であっても、調整経験の乏しい人でも制御装置を扱うことができ、人権費等のコストを抑えることもできる。   Further, by using the control parameter adjustment system of the present embodiment, it is possible to automatically adjust to the optimal control parameter. Thereby, for example, when automatically controlling the pipe temperature of a water pipe, the problem that the temperature becomes too high or too low can be avoided. In addition, when the robot is controlled, it is possible to avoid the problem that the actuator is broken due to an excessive movement of the arm. In any case, even a person with little adjustment experience can handle the control device, and costs such as human rights can be suppressed.

<第2の実施形態>
図4は本発明の第2の実施形態に係る制御パラメータ調整システムの構成を示す模式図である。なお、既に説明した部分と同一部分には略同一符号を付し、特に説明がない限りは重複した説明を省略する。また、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a control parameter adjustment system according to the second embodiment of the present invention. Note that substantially the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted unless otherwise specified. In addition, the following description is also omitted in the following embodiments.

本実施形態に係る制御パラメータ調整システムは、第1の実施形態に係る制御パラメータ調整システムが制御パラメータ制限装置30を更に備えている。   In the control parameter adjustment system according to the present embodiment, the control parameter adjustment system according to the first embodiment further includes a control parameter limiting device 30.

図5は本実施形態に係る制御パラメータ制限装置30の構成を示す模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the control parameter limiting device 30 according to the present embodiment.

制御パラメータ制限装置30は、後述する「テスト強制停止信号」をテスト監視装置20から受信した場合、制御パラメータの初期値xを制御装置6に適用する機能を有している。すなわち、制御パラメータ制限装置30は、制御パラメータ調整装置10Sにより算出される新たな制御パラメータの値が予め設定された範囲を超える場合や、新たな制御パラメータの更新量が予め設定された値を超える場合、制御パラメータの初期値xを制御装置6に適用する。 Control parameter limiting device 30, when receiving the "test forced stop signal" later from the test monitoring device 20 has a function to apply an initial value x 1 of the control parameter to the control unit 6. In other words, the control parameter limiting device 30 determines that the new control parameter value calculated by the control parameter adjustment device 10S exceeds the preset range, or the new control parameter update amount exceeds the preset value. In this case, the initial value x 1 of the control parameter is applied to the control device 6.

また、制御パラメータ制限装置30は、制御パラメータ調整装置10Sにより算出される新たな制御パラメータの値が予め設定された範囲を超える場合、「制御パラメータ指定範囲逸脱信号」をテスト監視装置20Sに送出する機能を有している。さらに、制御パラメータ制限装置30は、新たな制御パラメータの更新量が予め設定された範囲を超える場合には、「制御パラメータ指定更新量逸脱信号」をテスト監視装置20Sに送出する機能を有している。   Further, when the value of the new control parameter calculated by the control parameter adjustment device 10S exceeds the preset range, the control parameter limiting device 30 sends a “control parameter designation range deviation signal” to the test monitoring device 20S. It has a function. Furthermore, the control parameter limiting device 30 has a function of sending a “control parameter designation update amount deviation signal” to the test monitoring device 20S when the update amount of a new control parameter exceeds a preset range. Yes.

なお、図5において、各符号311〜317に対応する機能は以下のとおりである。   In FIG. 5, the functions corresponding to the respective reference numerals 311 to 317 are as follows.

高値制限部(LIMIT H)311は、入力値が任意の設定値以上であれば任意の設定値を出力し、入力値が任意の設定値以下であれば入力値を出力する。   The high value limiting unit (LIMIT H) 311 outputs an arbitrary set value if the input value is equal to or larger than an arbitrary set value, and outputs an input value if the input value is equal to or smaller than the arbitrary set value.

低値制限部(LIMIT L)312は、入力値が任意の設定値以下であれば任意の設定値を出力し、入力値が任意の設定値以上であれば入力値を出力する。   The low value limiting unit (LIMIT L) 312 outputs an arbitrary set value if the input value is equal to or less than an arbitrary set value, and outputs the input value if the input value is equal to or greater than the arbitrary set value.

前回値出力部(OLD X)313は、1回前のテストに適用した制御パラメータxを出力する。   The previous value output unit (OLD X) 313 outputs the control parameter x applied to the previous test.

乗算部(MULTI X)314は、入力値に任意の設定値を乗算した値を出力する。   The multiplication unit (MULTIX) 314 outputs a value obtained by multiplying the input value by an arbitrary set value.

低値選択部(SEL L)315は、入力値1(信号31)と入力値2(信号32)とのうち、低値を選択して出力する。すなわち、低値選択部(SEL L)315は、1回前のテストに適用した制御パラメータx(313の出力)に任意の設定値を乗算した値(314の出力)と、指定範囲内に制限された制御パラメータx、即ち低値制限部(LIMIT L)312の出力とのうち、低値を選択して出力する。これにより、テストごとに行われる制御パラメータの更新の際、制御パラメータxが指定した更新量を超えないように制限することができる。   The low value selection unit (SEL L) 315 selects and outputs the low value of the input value 1 (signal 31) and the input value 2 (signal 32). That is, the low value selection unit (SEL L) 315 is limited to a value (output of 314) obtained by multiplying the control parameter x (output of 313) applied to the previous test by an arbitrary set value and within a specified range. Among the control parameters x, that is, the output of the low value limiter (LIMIT L) 312, the low value is selected and output. As a result, when the control parameter is updated for each test, the control parameter x can be limited so as not to exceed the specified update amount.

初期値出力部(INIT X)316は、テスト開始前の制御パラメータ、即ち制御パラメータの初期値xを出力する。 Initial value output section (INIT X) 316 outputs control parameters before the start of testing, i.e., the initial value x 1 of the control parameters.

バンプレストランスファ(TRANS)317は、スイッチ(信号33)がONの場合、入力値2(信号34)から入力値1(信号35)に任意の割合で漸近させた値を出力する。それゆえ、テスト監視装置20からテスト強制停止信号が入力されてスイッチがONとなった場合、低値選択部(SEL L)315の出力値から初期値出力部(INIT X)316の出力値へ任意の割合で漸近させた値を制御パラメータとして出力する。一方、バンプレストランスファ317は、スイッチ(信号33)がOFFの場合、入力値1(信号35)から入力値2(信号34)に任意の割合で漸近させた値を出力する。すなわち、バンプレストランスファ317は、制御パラメータxを、初期値出力部(INIT X)316の出力値から低値選択部(SEL L)315の出力値へ任意の割合で漸近させた値を制御パラメータとして出力する。   When the switch (signal 33) is ON, the bump restaurant sphere (TRANS) 317 outputs a value that is gradually approximated from the input value 2 (signal 34) to the input value 1 (signal 35). Therefore, when a test forced stop signal is input from the test monitoring device 20 and the switch is turned on, the output value of the low value selection unit (SEL L) 315 is changed to the output value of the initial value output unit (INIT X) 316. A value that is asymptotic at an arbitrary ratio is output as a control parameter. On the other hand, when the switch (signal 33) is OFF, the bump restaurant sphera 317 outputs a value asymptotically approximated from the input value 1 (signal 35) to the input value 2 (signal 34). That is, the bump restaurant sfa 317 makes the control parameter x asymptotically approximate to the output value of the initial value output unit (INIT X) 316 from the output value of the low value selection unit (SEL L) 315 at an arbitrary ratio. Output as.

図6は本実施形態に係るテスト監視装置20Sの構成を示す模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the test monitoring apparatus 20S according to the present embodiment.

テスト監視装置20Sは、制御パラメータの調整テストが予め定められた強制停止条件を満たす場合、制御パラメータ調整装置10Sに「テスト強制停止信号」を送出し、テストを異常終了させる機能を有している。例えば、テスト監視装置20Sは、制御パラメータ制限装置30から「制御パラメータ指定範囲逸脱信号」又は「制御パラメータ指定更新量逸脱信号」を受信した場合、制御パラメータ調整装置10S及び制御パラメータ制限装置30にテスト強制停止信号を送出する。   The test monitoring device 20S has a function of sending a “test forced stop signal” to the control parameter adjusting device 10S and terminating the test abnormally when the control parameter adjustment test satisfies a predetermined forced stop condition. . For example, when the test monitoring device 20S receives a “control parameter designation range deviation signal” or a “control parameter designation update amount deviation signal” from the control parameter restriction device 30, the test monitoring device 20S tests the control parameter adjustment device 10S and the control parameter restriction device 30. Send a forced stop signal.

なお、図6において、ディジタルスイッチ(DS)221・222は、信号26・信号27の入力部に設置されるものであり、以下の状況を任意に選択できるようにしている。   In FIG. 6, digital switches (DS) 221 and 222 are installed at the input portions of the signal 26 and the signal 27, and the following situations can be arbitrarily selected.

すなわち、ディジタルスイッチ221を‘1’とすることにより、制御パラメータ指定範囲逸脱信号がテスト監視装置20に入力された場合に、テスト強制停止信号が出力されるようにする。あるいは、ディジタルスイッチ221を‘0’とすることにより、制御パラメータ制限装置30において制御パラメータの制限のみが実施されるようにする。   That is, by setting the digital switch 221 to “1”, a test forced stop signal is output when a control parameter designation range deviation signal is input to the test monitoring device 20. Alternatively, by setting the digital switch 221 to “0”, only the control parameter restriction is performed in the control parameter restriction device 30.

また、ディジタルスイッチ222‘1’とすることにより、制御パラメータ指定更新量逸脱信号がテスト監視装置20Sに入力された場合に、テスト強制停止信号が出力されるようにする。あるいは、ディジタルスイッチ218を‘0’とすることにより、制御パラメータ制限装置30において制御パラメータの制限のみが実施されるようにする。   Further, by setting the digital switch 222 ‘1’, a test forced stop signal is output when a control parameter designation update amount deviation signal is input to the test monitoring device 20 </ b> S. Alternatively, by setting the digital switch 218 to “0”, only the control parameter restriction is performed in the control parameter restriction device 30.

上述したように、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムによれば、制御パラメータ調整装置10Sにより算出される制御パラメータxに対し、高値制限部(LIMIT H)311により高値制限が掛けられるとともに、低値制限部(LIMIT L)312により低値制限が掛けられる。これにより、制御パラメータ調整装置10Sにより算出された制御パラメータxを、任意の範囲内から逸脱させないようにすることができる。また、低値選択部(SEL L)315を介すことにより制御パラメータxを任意の制御パラメータ更新量から逸脱しないように更新できる。結果として、制御パラメータ調整中に、高い安全性を確保できる。   As described above, according to the control parameter adjustment system according to the present embodiment, the control parameter x calculated by the control parameter adjustment device 10S is subjected to the high value restriction by the high value restriction unit (LIMIT H) 311 and low. A value limit unit (LIMIT L) 312 applies a low value limit. As a result, the control parameter x calculated by the control parameter adjustment device 10S can be prevented from deviating from an arbitrary range. Further, the control parameter x can be updated through the low value selection unit (SEL L) 315 so as not to deviate from an arbitrary control parameter update amount. As a result, high safety can be ensured during control parameter adjustment.

換言すれば、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムによれば、テスト状態が異常となり危険な状態に陥ったと判断される場合、テストを強制的に停止し、異常終了させることができる。具体的には、以下の4つの場合に、調整テストを異常終了させることができる。   In other words, according to the control parameter adjustment system according to the present embodiment, when it is determined that the test state has become abnormal and has entered a dangerous state, the test can be forcibly stopped and abnormally terminated. Specifically, the adjustment test can be abnormally terminated in the following four cases.

(A)オペレータ判断等により強制停止信号をONした場合(信号25がON).
(B)制御パラメータがある指定した範囲を逸脱した場合(信号26がON).
(C)調整テストごとに行われる制御パラメータ更新において、制御パラメータ更新量が指定した範囲を逸脱した場合(信号27がON).
(D)応答データYに雑音を検知した場合(後述).
なお、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムでは、制御パラメータ制限装置30が、テスト監視装置20Sからテスト強制停止信号を受信した場合、制御パラメータの初期値xを制御装置6に適用するので、調整テストが異常終了した場合でも、制御装置6を稼動することができる。
(A) When the forced stop signal is turned ON due to operator judgment or the like (signal 25 is ON).
(B) When the control parameter deviates from a specified range (signal 26 is ON).
(C) In the control parameter update performed for each adjustment test, the control parameter update amount deviates from the specified range (signal 27 is ON).
(D) When noise is detected in response data Y (described later).
Incidentally, the control parameter adjustment system according to the present embodiment, the control parameter limiting device 30, when receiving the test forced stop signal from the test monitor 20S, so applying the initial value x 1 of the control parameter to the control device 6, Even when the adjustment test ends abnormally, the control device 6 can be operated.

さらに、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムにおいては、調整テストが強制終了された際、制御パラメータを調整テスト前の初期値xへ徐々に変化させるので、制御対象5への影響を最小限に抑えることが可能である。 Further, in the control parameter adjustment system according to the present embodiment, when the adjustment test is terminated, so gradually it changes the control parameter before adjustment test to the initial value x 1, minimizing the influence of the control object 5 It is possible to suppress it.

また、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムでは、自動的に調整テストを終了させたり、強制停止したりするばかりではなく、それらを手動により行なったり、制御パラメータの範囲や制御パラメータの更新量を予め指定してその範囲を逸脱しないように制限を設けたりすることで安全性を高めることもできる。   Further, in the control parameter adjustment system according to the present embodiment, not only the adjustment test is automatically terminated or forcedly stopped, but they are manually performed, the range of the control parameter and the update amount of the control parameter are set. Safety can be enhanced by specifying in advance and providing a restriction so as not to depart from the range.

<第3の実施形態>
図7は本発明の第3の実施形態に係る制御パラメータ調整システムの構成を示す模式図である。本実施形態に係る制御パラメータ調整システムでは、雑音を含む応答データを処理する。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a control parameter adjustment system according to the third embodiment of the present invention. In the control parameter adjustment system according to the present embodiment, response data including noise is processed.

本実施形態に係る制御パラメータ調整装置10Tでは、「応答データ不適用信号」を受信した場合、その応答データ不適用信号を受信した時の応答データにより制御パラメータの算出をしないようにしている。   In the control parameter adjustment apparatus 10T according to the present embodiment, when a “response data non-application signal” is received, the control parameter is not calculated based on the response data when the response data non-application signal is received.

図8は本実施形態に係るテスト監視装置20Tの構成を示す模式図である。   FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the test monitoring apparatus 20T according to the present embodiment.

テスト監視装置20Tは、応答データが雑音であるかを否かを判定し、雑音であると判定した場合、「応答データ不適用信号」を制御パラメータ調整装置10に送出する機能を有している。具体的には、応答データ演算部(dY/dt)231により、応答データYを時間tで微分した値を求める。ここで、応答データYに雑音が入った場合は、正常な応答データYよりも高周波の信号となる。それから、絶対値出力部232及び高値比較部233により、応答データYの微分の絶対値が設定値以上か否かを比較し、設定値以上である場合には応答データが雑音であると判定し、応答データ不適用信号29を制御パラメータ調整装置10Tに送出する。   The test monitoring device 20T has a function of determining whether or not the response data is noise, and when determining that the response data is noise, has a function of transmitting a “response data non-applied signal” to the control parameter adjustment device 10. . Specifically, the response data calculation unit (dY / dt) 231 obtains a value obtained by differentiating the response data Y with respect to time t. Here, when noise enters the response data Y, it becomes a signal having a higher frequency than the normal response data Y. Then, the absolute value output unit 232 and the high value comparison unit 233 compare whether or not the absolute value of the differential of the response data Y is greater than or equal to the set value, and if it is greater than or equal to the set value, it is determined that the response data is noise. The response data non-application signal 29 is sent to the control parameter adjustment device 10T.

また、テスト監視装置20Tは、応答データ不適用信号を送出する時間が予め設定された時間以上である場合、テスト強制停止信号28を制御パラメータ調整装置10T及び制御パラメータ制限装置30Tに送出する機能を有している。   Further, the test monitoring device 20T has a function of sending the test forced stop signal 28 to the control parameter adjusting device 10T and the control parameter limiting device 30T when the time for sending the response data non-application signal is equal to or longer than a preset time. Have.

上述したように、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムでは、雑音を検知している間の応答データを制御パラメータの算出に適用しないようにすることができる。それゆえ、最適な制御パラメータを算出できる。   As described above, in the control parameter adjustment system according to the present embodiment, it is possible not to apply the response data while detecting noise to the calculation of the control parameter. Therefore, the optimal control parameter can be calculated.

また、本実施形態に係る制御パラメータ調整システムによれば、テスト監視装置20Tが、応答データ不適用信号を送出する時間が予め設定された時間以上である場合、テスト強制停止信号を制御パラメータ調整装置10Tに送出するで、長時間の雑音が検知されるときには、調整テストを自動的に強制停止させることができる。   In addition, according to the control parameter adjustment system according to the present embodiment, when the time when the test monitoring device 20T sends the response data non-application signal is equal to or longer than a preset time, the test forced stop signal is transmitted to the control parameter adjustment device. When the noise is detected for a long time, the adjustment test can be automatically forcibly stopped.

<その他>
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
<Others>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine a component suitably in different embodiment.

本発明の第1の実施形態に係る制御パラメータ調整システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the control parameter adjustment system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係るテスト監視装置20の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the test monitoring apparatus 20 which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る制御パラメータ調整システムの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the control parameter adjustment system which concerns on the same embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る制御パラメータ調整システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the control parameter adjustment system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る制御パラメータ制限装置30の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the control parameter limiting apparatus 30 which concerns on the same embodiment. 同本実施形態に係るテスト監視装置20Sの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the test monitoring apparatus 20S which concerns on this embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る制御パラメータ調整システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the control parameter adjustment system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同実施形態に係るテスト監視装置20Tの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the test monitoring apparatus 20T which concerns on the same embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

5・・・制御対象、6・・・制御する制御装置、10・・・制御パラメータ調整装置、20・・・テスト監視装置、30・・・制御パラメータ制限装置、111・・・応答データ検出部、112・・・制御パラメータ算出部、113・・・制御パラメータ決定部、211・・・高値比較部、212・213・・・低値比較部、214・・・評価関数演算部、215・・・制御パラメータ演算部、216・217・・・絶対値出力部、221・222・・・ディジタルスイッチ、231・・・応答データ演算部、232・・・絶対値出力部、233・・・高値比較部、311・・・高値制限部、312・・・低値制限部、313・・・前回値出力部、314・・・乗算部、315・・・低値選択部、316・・・初期値出力部、317・・・バンプレストランスファ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Control object, 6 ... Control apparatus to control, 10 ... Control parameter adjustment apparatus, 20 ... Test monitoring apparatus, 30 ... Control parameter limiting apparatus, 111 ... Response data detection part , 112... Control parameter calculation unit, 113... Control parameter determination unit, 211... High value comparison unit, 212. Control parameter calculation unit, 216, 217 ... Absolute value output unit, 221, 222 ... Digital switch, 231 ... Response data calculation unit, 232 ... Absolute value output unit, 233 ... High value comparison , 311 ... High value limiting unit, 312 ... Low value limiting unit, 313 ... Previous value output unit, 314 ... Multiplication unit, 315 ... Low value selection unit, 316 ... Initial value Output unit, 317 ... Press transfer.

Claims (8)

制御量を目標値に一致させるように制御対象を制御する制御装置と該制御対象とを閉ループ状態にして調整テストを繰り返し、応答データに基づいて制御パラメータを調整する制御パラメータ調整装置と、前記調整テストの応答データを監視するテスト監視装置と、制御パラメータ制限装置とを備えた制御パラメータ調整システムであって、
前記制御パラメータ調整装置は、
前記調整テスト毎に応答データを検出する応答データ検出手段と、
前記応答データと、前記制御パラメータの初期値と、前記制御量と前記目標値との差分を示す偏差量、操作量及び重み係数に基づく評価関数とに基づいて、新たな制御パラメータを算出する制御パラメータ算出手段と、
前記テスト監視装置からテスト終了信号を受信した場合、該テスト終了信号受信時に算出された制御パラメータを前記制御装置に適用する手段と、
前記テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、制御パラメータの調整テストを終了する手段と
を備え、
前記テスト監視装置は、
前記調整テストが予め定められた終了条件を満たす場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出するテスト終了信号送出手段と、
前記調整テストが予め定められた強制停止条件を満たす場合、前記制御パラメータ調整装置及び前記制御パラメータ制限装置にテスト強制停止信号を送出する手段と
を備え、
前記制御パラメータ制限装置は、
前記テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、テスト開始前の制御パラメータである制御パラメータの初期値を前記制御装置に適用する手段
を備え、
前記テスト終了信号送信手段は、
予め設定された回数の調整テストが実行された場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出することと、
前記評価関数をテスト回数で微分した値を算出し、該微分した値が予め設定された値より小さい場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出することと、
前記制御パラメータ算出手段により算出される制御パラメータをテスト回数で微分した値を算出し、該微分した値が予め設定された値より小さい場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出することとを特徴とする制御パラメータ調整システム。
A control device that controls the control target so that the control amount matches the target value, a control parameter adjustment device that adjusts the control parameter based on response data by repeating the adjustment test with the control target in a closed-loop state, and the adjustment A control parameter adjustment system comprising a test monitoring device for monitoring test response data and a control parameter limiting device ,
The control parameter adjustment device includes:
Response data detecting means for detecting response data for each adjustment test;
Control for calculating a new control parameter based on the response data, an initial value of the control parameter, and an evaluation function based on a deviation amount indicating the difference between the control amount and the target value, an operation amount, and a weighting factor Parameter calculation means;
Means for applying a control parameter calculated at the time of receiving the test end signal to the control device when a test end signal is received from the test monitoring device;
Means for terminating a control parameter adjustment test when a test forced stop signal is received from the test monitoring device ;
The test monitoring device includes:
A test end signal sending means for sending a test end signal to the control parameter adjusting device when the adjustment test satisfies a predetermined end condition ;
Means for transmitting a test forced stop signal to the control parameter adjusting device and the control parameter limiting device when the adjustment test satisfies a predetermined forced stop condition ;
The control parameter limiting device includes:
Means for applying an initial value of a control parameter, which is a control parameter before starting a test, to the control device when a test forced stop signal is received from the test monitoring device
With
The test end signal transmission means includes:
When a preset number of adjustment tests have been performed, sending a test end signal to the control parameter adjusting device;
Calculating a value obtained by differentiating the evaluation function by the number of tests, and if the differentiated value is smaller than a preset value, sending a test end signal to the control parameter adjusting device;
Calculating a value obtained by differentiating the control parameter calculated by the control parameter calculating unit by the number of tests, and sending the test end signal to the control parameter adjusting device when the differentiated value is smaller than a preset value; Control parameter adjustment system characterized by
制御量を目標値に一致させるように制御対象を制御する制御装置と該制御対象とを閉ループ状態にして調整テストを繰り返し、応答データに基づいて制御パラメータを調整する制御パラメータ調整装置と、前記調整テストの応答データを監視するテスト監視装置と、制御パラメータ制限装置とを備えた制御パラメータ調整システムであって、
前記制御パラメータ調整装置は、
前記調整テスト毎に応答データを検出する応答データ検出手段と、
前記応答データと、前記制御パラメータの初期値と、前記制御量と前記目標値との差分を示す偏差量、操作量及び重み係数に基づく評価関数とに基づいて、新たな制御パラメータを算出する制御パラメータ算出手段と、
前記テスト監視装置からテスト終了信号を受信した場合、該テスト終了信号受信時に算出された制御パラメータを前記制御装置に適用する手段と、
前記テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、制御パラメータの調整テストを終了する手段と
を備え、
前記テスト監視装置は、
前記調整テストが予め定められた終了条件を満たす場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出するテスト終了信号送出手段と、
前記調整テストが予め定められた強制停止条件を満たす場合、前記制御パラメータ調整装置及び前記制御パラメータ制限装置にテスト強制停止信号を送出する手段と
を備え、
前記制御パラメータ制限装置は、
前記テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、テスト開始前の制御パラメータである制御パラメータの初期値を前記制御装置に適用する手段
を備え、
前記テスト終了信号送信手段は、
前記評価関数をテスト回数で微分した値を算出し、該微分した値が予め設定された値より小さい場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出することを特徴とする制御パラメータ調整システム。
A control device that controls the control target so that the control amount matches the target value, a control parameter adjustment device that adjusts the control parameter based on response data by repeating the adjustment test with the control target in a closed-loop state, and the adjustment A control parameter adjustment system comprising a test monitoring device for monitoring test response data and a control parameter limiting device ,
The control parameter adjustment device includes:
Response data detecting means for detecting response data for each adjustment test;
Control for calculating a new control parameter based on the response data, an initial value of the control parameter, and an evaluation function based on a deviation amount indicating the difference between the control amount and the target value, an operation amount, and a weighting factor Parameter calculation means;
Means for applying a control parameter calculated at the time of receiving the test end signal to the control device when a test end signal is received from the test monitoring device;
Means for terminating a control parameter adjustment test when a test forced stop signal is received from the test monitoring device ;
The test monitoring device includes:
A test end signal sending means for sending a test end signal to the control parameter adjusting device when the adjustment test satisfies a predetermined end condition ;
Means for transmitting a test forced stop signal to the control parameter adjusting device and the control parameter limiting device when the adjustment test satisfies a predetermined forced stop condition ;
The control parameter limiting device includes:
Means for applying an initial value of a control parameter, which is a control parameter before starting a test, to the control device when a test forced stop signal is received from the test monitoring device
With
The test end signal transmission means includes:
A control parameter adjustment system, wherein a value obtained by differentiating the evaluation function by the number of tests is calculated, and when the differentiated value is smaller than a preset value, a test end signal is sent to the control parameter adjustment device.
制御量を目標値に一致させるように制御対象を制御する制御装置と該制御対象とを閉ループ状態にして調整テストを繰り返し、応答データに基づいて制御パラメータを調整する制御パラメータ調整装置と、前記調整テストの応答データを監視するテスト監視装置と、制御パラメータ制限装置とを備えた制御パラメータ調整システムであって、
前記制御パラメータ調整装置は、
前記調整テスト毎に応答データを検出する応答データ検出手段と、
前記応答データと、前記制御パラメータの初期値と、前記制御量と前記目標値との差分を示す偏差量、操作量及び重み係数に基づく評価関数とに基づいて、新たな制御パラメータを算出する制御パラメータ算出手段と、
前記テスト監視装置からテスト終了信号を受信した場合、該テスト終了信号受信時に算出された制御パラメータを前記制御装置に適用する手段と、
前記テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、制御パラメータの調整テストを終了する手段と
を備え、
前記テスト監視装置は、
前記調整テストが予め定められた終了条件を満たす場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト終了信号を送出するテスト終了信号送出手段と、
前記調整テストが予め定められた強制停止条件を満たす場合、前記制御パラメータ調整装置及び前記制御パラメータ制限装置にテスト強制停止信号を送出する手段と
を備え、
前記制御パラメータ制限装置は、
前記テスト監視装置からテスト強制停止信号を受信した場合、テスト開始前の制御パラメータである制御パラメータの初期値を前記制御装置に適用する手段
を備えたことを特徴とする制御パラメータ調整システム。
A control device that controls the control target so that the control amount matches the target value, a control parameter adjustment device that adjusts the control parameter based on response data by repeating the adjustment test with the control target in a closed-loop state, and the adjustment A control parameter adjustment system comprising a test monitoring device for monitoring test response data and a control parameter limiting device ,
The control parameter adjustment device includes:
Response data detecting means for detecting response data for each adjustment test;
Control for calculating a new control parameter based on the response data, an initial value of the control parameter, and an evaluation function based on a deviation amount indicating the difference between the control amount and the target value, an operation amount, and a weighting factor Parameter calculation means;
Means for applying a control parameter calculated at the time of receiving the test end signal to the control device when a test end signal is received from the test monitoring device;
Means for terminating a control parameter adjustment test when a test forced stop signal is received from the test monitoring device ;
The test monitoring device includes:
A test end signal sending means for sending a test end signal to the control parameter adjusting device when the adjustment test satisfies a predetermined end condition ;
Means for transmitting a test forced stop signal to the control parameter adjusting device and the control parameter limiting device when the adjustment test satisfies a predetermined forced stop condition;
With
The control parameter limiting device includes:
A control parameter adjustment comprising: means for applying, to the control device, an initial value of a control parameter that is a control parameter before starting the test when a test forced stop signal is received from the test monitoring device. system.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の制御パラメータ調整システムにおいて、
前記制御パラメータ制限装置は、前記制御パラメータ調整装置により算出される新たな制御パラメータの値が予め設定された範囲を超える場合、制御パラメータ指定範囲逸脱信号を前記テスト監視装置に送出し、
前記テスト監視装置は、前記制御パラメータ指定範囲逸脱信号を受信した場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト強制停止信号を送出する
ことを特徴とする制御パラメータ調整システム。
The control parameter adjustment system according to any one of claims 1 to 3 ,
The control parameter limiting device, when the value of the new control parameter calculated by the control parameter adjustment device exceeds a preset range, sends a control parameter designation range deviation signal to the test monitoring device;
When the test monitoring device receives the control parameter designation range deviation signal, the test monitoring device sends a test forced stop signal to the control parameter adjustment device.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の制御パラメータ調整システムにおいて、
前記制御パラメータ制限装置は、前記制御パラメータ調整装置により算出される新たな制御パラメータの更新量を算出し、該更新量が予め設定された値を超える場合、制御パラメータ指定更新量逸脱信号を前記テスト監視装置に送出し、
前記テスト監視装置は、前記制御パラメータ指定更新量逸脱信号を受信した場合、前記制御パラメータ調整装置にテスト強制停止信号を送出する
ことを特徴とする制御パラメータ調整システム。
The control parameter adjustment system according to any one of claims 1 to 4 ,
The control parameter limiting device calculates an update amount of a new control parameter calculated by the control parameter adjustment device, and when the update amount exceeds a preset value, a control parameter designated update amount deviation signal is calculated by the test. Sent to the monitoring device,
When the test monitoring device receives the control parameter designation update amount deviation signal, the test monitoring device sends a test forced stop signal to the control parameter adjustment device.
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の制御パラメータ調整システムにおいて、
前記制御パラメータ調整装置は、
前記テスト監視装置から応答データ不適用信号を受信した場合、該応答データ不適用信号受信時の応答データによる制御パラメータの算出を阻止する手段
を備え、
前記テスト監視装置は、
前記応答データが雑音であるかを否かを判定する雑音判定手段と、
前記雑音判定手段により応答データが雑音であると判定された場合、応答データ不適用信号を前記制御パラメータ調整装置に送出する手段と
を備えたことを特徴する制御パラメータ調整システム。
The control parameter adjustment system according to any one of claims 1 to 5 ,
The control parameter adjustment device includes:
When receiving a response data non-applied signal from the test monitoring device, comprising: means for preventing calculation of a control parameter based on response data when the response data non-applied signal is received;
The test monitoring device includes:
Noise determining means for determining whether or not the response data is noise;
A control parameter adjustment system, comprising: means for sending a response data non-applied signal to the control parameter adjustment device when the noise determination means determines that the response data is noise.
請求項に記載の制御パラメータ調整システムにおいて、
前記テスト監視装置は、前記応答データ不適用信号を送出する時間が予め設定された時間以上である場合、テスト強制停止信号を前記制御パラメータ調整装置及び前記制御パラメータ制限装置に送出することを特徴とする制御パラメータ調整システム。
The control parameter adjustment system according to claim 6 , wherein
The test monitoring device sends a test forced stop signal to the control parameter adjusting device and the control parameter limiting device when the time for sending the response data non-application signal is equal to or longer than a preset time. Control parameter adjustment system.
請求項または請求項に記載の制御パラメータ調整システムにおいて、
前記テスト監視装置の雑音判定手段は、前記応答データの変化率が予め設定された値以上である場合に雑音であると判定することを特徴とする制御パラメータ調整システム。
In the control parameter adjustment system according to claim 6 or 7 ,
The control parameter adjustment system according to claim 1, wherein the noise determination means of the test monitoring device determines that the noise is noise when the rate of change of the response data is equal to or greater than a preset value.
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