JP6190115B2 - 非周期的に更新されるコントローラにおける設定点変更の補正方法 - Google Patents
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Description
図4Aに示されるようなコントローラ100内のポジティブフィードバック経路を使用する1つ有利な点は、コントローラ出力が、すなわちリミッタ114によって高くまたは低く制限されるとき、リセット寄与をワインドアップすることが自動的に防がれることである。
Claims (22)
- プロセスを制御する方法であって、
制御ルーチンの複数回の反復をコンピュータ処理デバイス上で実行して、前記制御ルーチンのそれぞれの反復の間、
前記制御ルーチンの前回の反復のフィードバック寄与値および制御信号の値から、前記制御ルーチンの現在の反復のためのフィードバック寄与値の新しい値を決定することを含む、前記制御信号の生成において使用するための継続的に更新されるフィルタからのフィードバック寄与を生成することと、
前記制御信号に対する新たなプロセス応答指示が前記プロセスから利用可能なとき、前記フィードバック寄与の前記新しい値を使用して、前記制御ルーチンの現在の反復に対する前記制御信号を生成することと、
前記制御信号に対する新たなプロセス応答指示が前記プロセスから利用可能でないとき、前記プロセスからのプロセス応答指示の前回の通信の受信の結果として、前記制御ルーチンの前回の反復の間に生成された前記フィードバック寄与の前回生成された値を使用して、前記制御信号を生成することと、
前記制御信号を使用して前記プロセスを制御することと、
を含む、制御信号を生成することを含む、方法。 - 前記フィードバック寄与は、リセット寄与である、請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバック寄与は、微分寄与を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記プロセス応答指示は、前記制御信号によって影響を受けるプロセスパラメータの計測値である、請求項1に記載の方法。
- 前記プロセスパラメータは、前記制御信号に応答するフィールドデバイスにより制御される、プロセス変数である、請求項4に記載の方法。
- 前記制御ルーチンは、設定点に従ってプロセス変数を制御するための比例―積分―微分(PID)制御ルーチンであり、前記PID制御ルーチンは積分成分および微分成分のうちの1つを含み、
前記フィードバック寄与は、前記PID制御ルーチンの前記積分成分と前記微分成分のうちの1つにより生成され、
前記プロセス応答指示は、前記プロセス変数または前記プロセス変数に影響を与える前記制御信号に応答するプロセスパラメータのいずれかの計測値を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記制御ルーチンの反復のための前記制御信号に対する前記フィードバック寄与を生成することは、前記制御信号の前回の反復の前記フィードバック寄与値、および前記制御信号の現在の値と前記制御ルーチンの前記前回の反復の前記フィードバック寄与値との間の差に基づく成分の加算として前記フィードバック寄与の前記新しい値を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバック寄与の前記新しい値を決定することは、前記制御信号の現在の値と前記制御ルーチンの前記前回の反復の前記フィードバック寄与値との間の差にリセット時間およびコントローラの実行期間に依存する係数で乗じたものに基づいて前記成分を生成することを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記制御ルーチンの複数回の反復を実行して前記制御信号を生成することは、前記制御ルーチンのそれぞれの反復の間、設定値、プロセス変数の計測値、および前記フィードバック寄与に基づいて前記制御信号を生成することを含む、請求項1に記載の方法。
- プロセスを制御するためのデバイスであって、
プロセッサと、
プロセス変数指示を受信するために、前記プロセッサに結合された通信インターフェースと、
制御ルーチンを格納するように構成されるコンピュータ読み取り可能な媒体と、
を備え、
前記プロセッサは、複数の実行サイクルのそれぞれの間、前記制御ルーチンを実行して、
それぞれの実行サイクルの間、前記プロセス変数指示に基づいて制御信号を生成し、
前記制御信号を生成する際の利用のためにそれぞれの実行サイクルの間、継続的に更新されるフィルタからのフィードバック寄与を生成し、
前記通信インターフェースを介して新たなプロセス変数指示が受信されたとき、フィードバック寄与値、前記制御ルーチンの前回の実行サイクル、及び前記制御信号の値から現在の実行サイクルの間に生成される前記フィードバック寄与の新しい値を使用して、前記制御信号を生成し、
前記通信インターフェースを介して新たなプロセス変数指示が受信されなかったとき、プロセス変数指示の前回の通信の受信の結果として前記制御ルーチンの前回の反復の間に生成された前記フィードバック寄与の前回生成された値を使用して、前記制御信号を生成する、
デバイス。 - 前記通信インターフェースは、無線伝送を介して前記プロセス変数指示を受信する無線通信ユニットを含む、請求項10に記載のデバイス。
- 前記フィードバック寄与はリセット寄与である、請求項10に記載のデバイス。
- 前記フィードバック寄与は微分寄与を含み、前記フィードバック寄与は、新たな計測値の検出時に、かつ微分時定数と、最後の計測値の更新からの経過時間とに基づいて更新される、請求項10に記載のデバイス。
- 前記制御ルーチンは、設定点に従ってプロセス変数を制御するための比例―積分―微分(PID)制御ルーチンであり、前記PID制御ルーチンは、前記フィードバック寄与を生成する積分成分および微分成分のうちの1つを含み、かつ前記プロセス変数指示は、前記プロセス変数、またはプロセス変数に影響を与える前記制御信号に応答するプロセスパラメータのいずれかの計測値を含む、請求項10に記載のデバイス。
- 前記制御ルーチンは、前記前回の制御ルーチンの前回の実行サイクルの前記フィードバック寄与値と、前記制御信号の現在の値と前記前回の制御ルーチンの前回の実行サイクルの前記フィードバック寄与値との間の差に基づく成分との加算として、前記フィードバック寄与の現在の値を反復して決定することにより、前記制御信号に対するフィードバック寄与を生成する、請求項10に記載のデバイス。
- 前記制御ルーチンは、前記制御信号の現在の値と、前記前回の制御ルーチンの前記前回の実行サイクルの前記フィードバック寄与値との差に、リセット時間およびコントローラの実行期間に依存する係数で乗じたものに基づいて前記成分を決定することによって、前記フィードバック寄与を生成する、請求項15に記載のデバイス。
- プロセスからの設定点および1組の非周期的計測値に基づいて、プロセスを制御するための制御信号を生成するためのコントローラであって、
設定値を受信する設定点入力部と、
プロセス変数の非周期的計測値を受信するプロセス変数入力部と、
前記設定値、前記プロセス変数の計測値、およびフィードバック寄与に基づく1組のコントローラの反復のそれぞれの間に制御信号を生成する、前記設定点入力部および前記プロセス変数入力部に結合された制御信号生成ユニットと、
前記コントローラの反復の組のそれぞれに対して、前記フィードバック寄与の新たな値を生成する継続的に更新されるフィルタであって、前記継続的に更新されるフィルタは、前回のコントローラの反復のフィードバック寄与値および前記制御信号生成ユニットにより生成される前記制御信号の値に従って、前記フィードバック寄与値のそれぞれの新たな値を生成する、フィルタと、
前記継続的に更新されるフィルタと前記制御信号生成ユニットとの間に結合されたスイッチであって、新たなプロセス変数の計測値が前記プロセス変数入力部において使用不能なとき、プロセス変数の計測値の前回の通信の受信の結果として前回のコントローラの反復中に前記継続的に更新されるフィルタによって生成されたフィードバック寄与値を、前記制御信号生成ユニットに提供し、新たなプロセス変数の計測値が、前記プロセス変数の入力部で使用可能なとき、現在のコントローラの反復の間に、前記継続的に更新されるフィルタにより生成された前記フィードバック寄与の前記新しい値を、前記制御信号生成ユニットに提供する、スイッチと、を備える、コントローラ。 - 前記継続的に更新されるフィルタは、前記フィードバック寄与としてリセット寄与信号を発生させるためのリセット寄与生成ユニットを備える、請求項17に記載のコントローラ。
- 前記コントローラは、前記フィードバック寄与として微分寄与信号を発生させる微分寄与生成ユニットを含む、請求項18に記載のコントローラ。
- 前記コントローラは、前記設定点に従ってプロセス変数を制御するための比例−積分−微分(PID)制御ルーチンであり、前記コントローラは、前記継続的に更新されるフィルタを含む、積分成分および微分成分のうちの1つを含み、前記プロセス変数の計測値は、プロセス変数、またはプロセス変数に影響を与える前記制御信号に対して応答するプロセスパラメータのいずれかの計測値を含む、請求項17に記載のコントローラ。
- 前記継続的に更新されるフィルタは、前記前回のコントローラ反復の前記フィードバック寄与値と、前記制御信号の現在の値と前記前回のコントローラ反復の前記フィードバック寄与値との間の差に基づく成分との加算として、前記フィードバック寄与の前記新しい値を生成する、請求項17に記載のコントローラ。
- 前記継続的に更新されるフィルタは、前記制御信号の現在の値と前記前回のコントローラ反復の前記フィードバック寄与値との間の差に、リセット時間およびコントローラの実行期間に依存する係数を乗じたものに基づいて、成分を決定することにより、前記フィードバック寄与の前記新しい値を生成する、請求項17に記載のコントローラ。
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