JP6901037B1 - Control devices, control methods and programs - Google Patents
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Abstract
【課題】エッジデバイス上でモデル予測制御を実現しつつ、モデル更新のためのパラメータを推定する方法を提供する。【解決手段】制御対象の制御量を目標値に追従させる制御装置であって、目標値時系列と、目標値を先読みする時間幅を示す先読み長とが入力されると、複数の目標値のうち、先読み目標値を取得する目標値先読み手段と、前記先読み目標値と、制御対象の現在の制御量との差である先読み目標偏差を算出する先読み目標偏差算出手段と、制御対象のプラント応答を表すプラント応答関数と、現在に至るまでの過去の操作量の変化量とに基づいて、先読み長後の制御量の予測値と、先読み目標値との差を示す補正目標偏差を算出する補正目標偏差算出手段と、前記補正目標偏差に基づいて、新たな操作量を算出する操作量算出手段と、制御量と、操作量とに基づいて、プラント応答関数に含まれるモデルパラメータの推定値を算出するモデルパラメータ推定手段を有す。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of estimating parameters for model update while realizing model predictive control on an edge device. SOLUTION: This is a control device that makes a controlled amount of a controlled object follow a target value, and when a target value time series and a look-ahead length indicating a time width for pre-reading the target value are input, a plurality of target values Among them, the target value look-ahead means for acquiring the look-ahead target value, the look-ahead target deviation calculation means for calculating the look-ahead target deviation which is the difference between the read-ahead target value and the current control amount of the controlled object, and the plant response of the controlled object. A correction target that calculates the correction target deviation that indicates the difference between the predicted value of the control amount after the look-ahead length and the look-ahead target value based on the plant response function that represents The deviation calculation means, the operation amount calculation means for calculating a new operation amount based on the correction target deviation, the control amount, and the estimated value of the model parameter included in the plant response function are calculated based on the operation amount. It has a model parameter estimation means. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、制御装置、制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to control devices, control methods and programs.
温調制御装置やPLC(Programmable Logic Controller)、DCS(Distributed Control System)等の制御装置、パーソナルコンピュータや組み込み制御機器上で実装される制御装置等が産業上広く利用されている。 Control devices such as temperature control devices, PLCs (Programmable Logic Controllers), DCSs (Distributed Control Systems), and control devices mounted on personal computers and embedded control devices are widely used in industry.
また、制御対象の制御量を目標値に追従させることを目的とする制御方式として、PID(Proportional-Integral-Differential)制御、モデル予測制御、内部モデル制御、LQG(Linear-Quadratic-Gaussian)制御、H2制御、H∞制御等の各種の制御方式が知られている。 In addition, PID (Proportional-Integral-Differential) control, model prediction control, internal model control, LQG (Linear-Quadratic-Gaussian) control, etc. Various control methods such as H2 control and H∞ control are known.
モデル予測制御は、制御対象の状態空間モデルや将来の時間応答モデルを用いた最適化計算を逐次的に行うことで望ましい応答を得る方式であり、産業界で広く用いられている(例えば、非特許文献1)。例えば、オンラインで数値最適化アルゴリズムを実行する標準的なモデル予測制御の産業応用として、空調システムの制御等への応用が知られている(例えば、特許文献1)。 Model predictive control is a method for obtaining a desired response by sequentially performing optimization calculations using a state-space model to be controlled and a future time response model, and is widely used in industry (for example, non-model prediction control). Patent Document 1). For example, as an industrial application of standard model predictive control that executes a numerical optimization algorithm online, an application to control of an air conditioning system or the like is known (for example, Patent Document 1).
また、現在に至るまでの過去の操作量の変化に応じた制御量の収束値の予測値と、目標値との差である補正目標偏差に基づいて新たな操作量を決定する制御装置が提案されている(例えば、特許文献2)。目標偏差の現在値と、操作量の変化量との関係を示す制御用論理式が成立する領域をグラフ上に表示する設計支援装置も提案されている(例えば、特許文献3)。 In addition, a control device that determines a new manipulated variable based on the predicted value of the convergence value of the controlled variable according to changes in the past manipulated variable up to the present and the correction target deviation, which is the difference between the target value and the target value, has been proposed. (For example, Patent Document 2). A design support device has also been proposed that displays on a graph an area in which a control logical formula indicating the relationship between the current value of the target deviation and the amount of change in the manipulated variable is established (for example, Patent Document 3).
また、線形予測モデルに対してパラメータ同定を行う手法として、逐次最小2乗法、すなわち、RLS(Recursive Least Squares)法やカルマンフィルタ法等が知られている(例えば、非特許文献2及び非特許文献3)。
Further, as a method for identifying parameters for a linear prediction model, a sequential least squares method, that is, an RLS (Recursive Least Squares) method, a Kalman filter method, and the like are known (for example, Non-Patent
更に、例えば、発電プラントの最適運転において、発電要素の物理モデルと入力状態量から特性パラメータを推定し、得られた特性パラメータから最適負荷配分を決定する制御方法も知られている。 Further, for example, in the optimum operation of a power plant, a control method is also known in which a characteristic parameter is estimated from a physical model of a power generation element and an input state quantity, and an optimum load distribution is determined from the obtained characteristic parameter.
しかしながら、従来のモデル予測制御は、逐次的な最適化計算を繰り返し実行する必要があるため、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等の計算資源が豊富なPC(パーソナルコンピュータ)上で実行するものが多く、比較的計算資源が乏しいエッジデバイス(例えば、PLC(Programmable Logic Controller)等の制御装置)上で実行することが困難であった。 However, since the conventional model predictive control needs to repeatedly execute sequential optimization calculations, it is often executed on a PC (personal computer) having abundant computing resources such as a CPU (Central Processing Unit) and memory. It was difficult to execute on an edge device (for example, a control device such as a PLC (Programmable Logic Controller)), which has many relatively scarce computing resources.
また、モデル予測制御はモデルに基づく制御方式であるため、制御対象のモデルを予め同定する必要があるが、一度同定したモデルであっても、制御対象の経年変化や季節性変動等の要因によって変化していく場合がある。 In addition, since model predictive control is a control method based on a model, it is necessary to identify the model to be controlled in advance, but even if the model is once identified, it depends on factors such as aging and seasonal fluctuation of the controlled object. It may change.
本発明の一実施形態は、上記の点に鑑みてなされたもので、エッジデバイス上でモデル予測制御を実現しつつ、モデル更新のためのパラメータを推定することを目的とする。 One embodiment of the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to estimate parameters for updating a model while realizing model prediction control on an edge device.
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態に係る制御装置は、制御対象に対する操作量を出力し、前記制御対象の制御量を目標値に追従させる制御装置であって、前記目標値の時系列である目標値時系列と、前記目標値を先読みする時間幅を示す先読み長とが入力されると、前記目標値時系列に含まれる複数の目標値のうち、前記先読み長後の目標値を示す先読み目標値を取得する目標値先読み手段と、前記先読み目標値と、前記制御対象の現在の制御量との差である先読み目標偏差を算出する先読み目標偏差算出手段と、前記制御対象のプラント応答を表すプラント応答関数と、現在に至るまでの過去の前記操作量の変化量とに基づいて、前記先読み長後の制御量の予測値と、前記先読み目標値との差を示す補正目標偏差を算出する補正目標偏差算出手段と、前記補正目標偏差に基づいて、新たな前記操作量を算出する操作量算出手段と、前記制御量と、前記操作量とに基づいて、前記プラント応答関数に含まれるモデルパラメータの推定値を算出するモデルパラメータ推定手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the control device according to the embodiment of the present invention is a control device that outputs an operation amount for a control target and causes the control amount of the control target to follow a target value. When the target value time series, which is a time series, and the look-ahead length indicating the time width for pre-reading the target value are input, among the plurality of target values included in the target value time series, the target value after the look-ahead length A pre-reading target deviation calculating means for calculating a pre-reading target deviation, which is the difference between the pre-reading target value and the current control amount of the controlled object, and the pre-reading target deviation calculating means A correction target deviation indicating the difference between the predicted value of the control amount after the look-ahead length and the look-ahead target value based on the plant response function representing the plant response and the amount of change in the operation amount in the past up to the present. The plant response function is based on the correction target deviation calculating means for calculating the above, the operation amount calculating means for calculating a new operation amount based on the correction target deviation, the control amount, and the operation amount. It is characterized by having a model parameter estimation means for calculating an estimated value of the included model parameters.
エッジデバイス上でモデル予測制御を実現しつつ、モデル更新のためのパラメータを推定することができる。 It is possible to estimate the parameters for model update while realizing model predictive control on the edge device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以降では、現在から未来への目標値時系列が入力された場合において、制御量を目標値に追従させるための操作量を計算すると共に、モデル更新のためのモデルパラメータを推定する制御装置10について説明する。なお、以降で説明する各実施形態に係る制御装置10は、例えば、PLC等のエッジデバイスである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the
以降で説明する各実施形態に係る制御装置10は、任意の目標値の時系列データである目標値時系列{r(t)}や制御対象プラント20の状態等を示す制御量y、制御対象プラント20のプラント応答モデル等に基づいて制御対象プラント20に対する操作量uを算出する共に、モデル更新のためのモデルパラメータを推定する。そして、制御装置10は、この操作量uに応じた制御対象プラント20の制御量yを計測し、目標値時系列{r(t)}や制御量y、プラント応答モデル等に基づいて次の操作量uを算出すると共に、新たなモデルパラメータを推定する。このように、以降で説明する各実施形態に係る制御装置10は、制御量yを目標値時系列{r(t)}に追従させるための操作量uの算出と、プラント応答モデルのモデルパラメータの推定とをオンライン実行中(つまり、制御対象プラント20の制御中)に繰り返し実行する。
The
以降で説明する各実施形態に係る制御装置10は、モデル予測制御の高い制御性能を実現しつつも、毎回のオンライン最適化計算を必要としないため、少ない計算量と少ないメモリとで実現することが可能になると共に、プラント応答モデルのモデルパラメータを推定することが可能となる。なお、各実施形態に係る制御装置10は、例えば、既設の他の制御装置の操作量と制御量とを用いてプラント応答モデルのパラメータを推定することが可能である。このため、例えば、制御装置10の設置直後は他の制御装置の操作量と制御量とを用いてプラント応答モデルの初期モデルパラメータを推定し、運用開始後は季節変動や制御対象プラント20の経年劣化等の継時的変化に追従したモデルパラメータを推定する、といったことが可能である。
The
なお、制御量yとしては、例えば、制御対象プラント20の温度、目標値rとしては、例えば、設定温度等が挙げられる。ただし、制御量y及び目標値rは、温度及び設定温度に限られず、制御対象プラント20における任意の制御量及び当該制御量の目標となる目標値を用いることができる。
The control amount y includes, for example, the temperature of the controlled
[第一の実施形態]
<制御装置10の構成>
まず、本実施形態に係る制御装置10の構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、第一の実施形態に係る制御装置10の構成の一例を示す図である。
[First Embodiment]
<Configuration of
First, the configuration of the
図1に示すように、本実施形態に係る制御装置10は、モデルパラメータ推定部101と、目標値先読み部102と、計測部103と、差分器104と、操作量更新部105と、タイマ106とを有する。これら各機能部は、例えば、制御装置10にインストールされた1以上のプログラムがCPU等に実行させる処理により実現される。
As shown in FIG. 1, the
目標値先読み部102は、所定の制御周期Tc毎に、目標値時系列{r(t)}と、先読み長Tpとが入力されると、現在時刻tから先読み長後の時刻t+Tpにおける目標値r(t+Tp)を出力する。先読み長Tpとは、目標値時系列{r(t)}のうち、先読みする目標値r(t+Tp)を決定するための時間長である。なお、以降では、目標値r(t+Tp)を「先読み目標値r(t+Tp)」とも表す。
When the target value time series {r (t)} and the look-ahead length T p are input for each predetermined control cycle T c , the target value look-
計測部103は、制御周期Tc毎に、制御対象プラント20の制御量yを計測する。そして、計測部103は、計測した制御量yの最新の値を、制御量現在値y0として出力する。なお、制御対象プラント20の制御量yは、操作量uと外乱vとに応じて決定される。外乱vとしては、例えば、制御量yが温度である場合には外気温の低下又は上昇等が挙げられる。
The measuring
また、計測部103は、操作量更新部105から出力された操作量uを取得し、取得した操作量uの最新の値を、操作量現在値u0として出力する。
Further, the
差分器104は、目標値先読み部102から出力された先読み目標値r(t+Tp)と、制御量現在値y0との差(偏差)を目標偏差e0として出力する。目標偏差e0は、e0=r(t+Tp)−y0(t)で算出される。なお、以降では、目標偏差e0を「先読み目標偏差e0」とも表す。
The
操作量更新部105は、制御周期Tc毎に、制御対象プラント20に対する操作量uを出力する。操作量更新部105には、先読み応答補正部111と、操作変化量算出部112と、加算器113とが含まれる。
The operation
先読み応答補正部111は、プラント応答関数{Sθ(t)}と、先読み目標偏差e0(t)と、先読み長Tpと、過去の操作量uの変化量duの時系列データである操作変化量時系列{du(t)}とに基づいて、先読み目標偏差e0(t)を補正した補正目標偏差e*(t)を算出する。補正目標偏差e*(t)の算出方法の詳細については後述する。ここで、プラント応答関数{Sθ(t)}とはモデルパラメータθを含む関数であり、制御対象プラント20のプラント応答モデルである。なお、以降では、操作量uの変化量duを「操作変化量du」とも表す。
The look-ahead
操作変化量算出部112は、制御周期Tc毎に、先読み応答補正部111により算出された補正目標偏差e*(t)に基づいて、操作変化量duを算出する。操作変化量算出部112は、例えば、du(t−3Tc)、du(t−2Tc)、du(t−Tc)という順序で操作変化量du(t)を算出し、出力する。なお、操作変化量duは、制御周期Tc毎に操作量uが変化した量である。
The operation change
加算器113は、計測部103から出力された操作量現在値u0と、操作変化量算出部112から出力された操作変化量duとを加算して、新たな操作量uを算出する。そして、加算器113は、この操作量uを制御対象プラント20に出力する。この操作量uは、u(t)=u0+du(t)=u(t−Tc)+du(t)で算出される。
The
タイマ106は、制御周期Tc毎に、目標値先読み部102と計測部103とを動作させる。なお、目標値先読み部102と計測部103とが制御周期Tc毎に動作することで、モデルパラメータ推定部101及び操作量更新部105も制御周期Tc毎に動作する。
The
モデルパラメータ推定部101は、制御量現在値y0と、操作量現在値u0と、現在のプラント応答関数{Sθ(t)}に設定されているモデルパラメータθとが入力されると、プラント応答関数{Sθ(t)}のモデルパラメータの推定値θestを算出し、出力する。なお、以降では、現在のプラント応答関数{Sθ(t)}に設定されているモデルパラメータθを「モデルパラメータ現在値θ」とも表し、プラント応答関数{Sθ(t)}のモデルパラメータの推定値θestを「モデルパラメータ推定値θest」とも表す。
When the control amount current value y 0 , the operation amount current value u 0, and the model parameter θ set in the current plant response function {S θ (t)} are input to the model
<プラント応答関数{Sθ(t)}の動作>
次に、プラント応答関数{Sθ(t)}の動作について、図2を参照しながら説明する。図2は、プラント応答関数{Sθ(t)}の動作の一例を説明するための図である。
<Operation of plant response function {S θ (t)}>
Next, the operation of the plant response function {S θ (t)} will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the operation of the plant response function {S θ (t)}.
図2に示すように、プラント応答関数{Sθ(t)}は、モデルパラメータ設定値θと時間tとが入力されると、初期時刻0から時間t経過後の時刻tにおける単位ステップ応答Sθ(t)を出力する。なお、単位ステップ応答とは、操作量uを単位ステップ入力とした場合における応答(つまり、制御対象プラント20のプラント応答モデルの出力)のことである。
As shown in FIG. 2, the plant response function {S θ (t)} receives a unit step response S at time t after the lapse of time t from the
<プラント応答関数{Sθ(t)}の計算>
次に、プラント応答関数{Sθ(t)}の単位ステップ応答Sθ(t)を計算する処理について、図3を参照しながら説明する。図3は、プラント応答関数{Sθ(t)}の計算処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図3では、モデルパラメータ設定値θと時間tとが入力されたものとする。
<Calculation of plant response function {S θ (t)}>
Next, the process of calculating the unit step response S θ (t) of the plant response function {S θ (t)} will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the calculation process of the plant response function {S θ (t)}. In FIG. 3, it is assumed that the model parameter set value θ and the time t are input.
ここで、本実施形態では、プラント応答関数Sθ(t)の計算モデルとして、制御量yについては過去N点の自己回帰、操作量uについては過去M点の移動平均を用いたARMA(autoregressive moving average)モデルを採用した場合について説明する。なお、N及びMは、例えば、制御装置10のユーザや管理者(以降、「ユーザ等」とも表す。)によって予め設定される。 Here, in the present embodiment, as a calculation model of the plant response function S θ (t), ARMA (autoregressive) using the autoregressive of the past N points for the controlled variable y and the moving average of the past M points for the manipulated variable u. The case where the moving average) model is adopted will be described. Note that N and M are set in advance by, for example, a user or an administrator of the control device 10 (hereinafter, also referred to as “user or the like”).
このとき、モデルパラメータ設定値θを At this time, the model parameter set value θ is set.
ステップS11:操作量更新部105は、時刻を表す変数をτ、インデックスkにおける状態ベクトルをφ(k)として、時刻τと状態ベクトルφ(0)とを初期化する。また、操作量更新部105は、インデックスkをk=0に初期化する。
Step S11: The manipulated
ここで、状態ベクトルφ(k)は、 Here, the state vector φ (k) is
操作量更新部105は、例えば、τ=0と初期化すると共に、
The operation
ステップS12:次に、操作量更新部105は、モデルパラメータ設定値θと状態ベクトルφ(k)とに基づいて制御量予測値y(k)を計算する。操作量更新部105は、例えば、y(k)=φ(k)Τθにより制御量予測値y(k)を計算する。ここで、Τは転置を表す。
Step S12: Next, the manipulated
ステップS13:次に、操作量更新部105は、制御量予測値y(k)と状態ベクトルφ(k)とに基づいて、次のインデックス(つまり、k+1)における状態ベクトルφ(k+1)を更新する。操作量更新部105は、例えば、以下により状態ベクトルφ(k+1)を更新する。
Step S13: Next, the manipulated
ステップS14:次に、操作量更新部105は、時刻τをτ+ΔTに更新すると共に、インデックスkをk+1に更新する。ここで、ΔTはARMAモデルの1ステップの時間幅を表す。ΔTは制御対象プラント20の時定数に応じて任意に設定することができるが、例えば、制御周期Tcと同一にすることが好適である。
Step S14: Next, the manipulated
ステップS15:次に、操作量更新部105は、τ≧tであるか否かを判定する。そして、τ≧tであると判定されなかった場合(ステップS15でNO)、操作量更新部105は、ステップS12に戻る。これにより、τ≧tとなるまで、ステップS12〜ステップS14が繰り返し実行される。
Step S15: Next, the manipulated
一方で、τ≧tであると判定された場合(ステップS15でYES)、操作量更新部105は、処理を終了する。これにより、最終的に計算されたy(k)が単位ステップ応答Sθ(t)として得られる(つまり、Sθ(t)=y(k)が、ステップ応答関数{Sθ(t)}の時刻tにおける単位ステップ応答として計算される。)。
On the other hand, when it is determined that τ ≧ t (YES in step S15), the manipulated
<モデルパラメータθの推定>
次に、プラント応答関数{Sθ(t)}のモデルパラメータθを推定する処理(つまり、モデルパラメータ推定値θestを算出する処理)について、図4を参照しながら説明する。図4は、モデルパラメータθの推定処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図4では、制御量現在値y0と操作量現在値u0とモデルパラメータ設定値θとが入力されたものとして、或るインデックスkにおけるモデルパラメータ推定値θestを算出する場合について説明する。なお、該インデックスkは前記プラント応答関数の計算におけるインデックスkとは独立した値であり、モデルパラメータ推定処理の実行時インデックスを表す。
<Estimation of model parameter θ>
Next, a process of estimating the model parameter θ of the plant response function {S θ (t)} (that is, a process of calculating the model parameter estimated value θ est ) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the estimation process of the model parameter θ. Note that FIG. 4 describes a case where the model parameter estimated value θ est at a certain index k is calculated assuming that the controlled variable current value y 0 , the manipulated variable current value u 0, and the model parameter set value θ are input. To do. The index k is a value independent of the index k in the calculation of the plant response function, and represents the run-time index of the model parameter estimation process.
ステップS21:モデルパラメータ推定部101は、モデルパラメータ推定値θest(k)と共分散行列P(k)とを初期化するか否かを判定する。ここで、初期化すると判定される場合としては、例えば、モデルパラメータ推定値θestを初めて算出する場合(つまり、モデルパラメータ推定値θestの初回算出時)、ユーザ等により初期化指示が行われた場合等が挙げられる。 Step S21: The model parameter estimation unit 101 determines whether or not to initialize the model parameter estimated value θ est (k) and the covariance matrix P (k). Here, as a case where it is determined to be initialized, for example, when the model parameter estimated value θ est is calculated for the first time (that is, when the model parameter estimated value θ est is calculated for the first time), an initialization instruction is given by the user or the like. For example.
モデルパラメータ推定値θest(k)と共分散行列P(k)とを初期化すると判定した場合(ステップS21でYES)、モデルパラメータ推定部101は、ステップS22に進む。一方で、モデルパラメータ推定値θest(k)と共分散行列P(k)とを初期化すると判定しなかった場合(ステップS21でNO)、モデルパラメータ推定部101は、ステップS23に進む。
When it is determined that the model parameter estimated value θ est (k) and the covariance matrix P (k) are to be initialized (YES in step S21), the model
ステップS22:上記のステップS21でモデルパラメータ推定値θest(k)と共分散行列P(k)とを初期化すると判定された場合、モデルパラメータ推定部101は、θest(0)=θ0及びP(0)=Iと初期化し、さらにモデル推定処理の実行時インデックスkをk=1と初期化する。ここで、θ0としては、既にプラント応答関数{Sθ(t)}に設定されているモデルパラメータ設定値θを用いてもよいし、ユーザ等が事前に想定した初期値を用いてもよいし、全ての要素が0のベクトル等の固定の初期値を用いてもよい。また、Iとしては、単位行列としてもよいし、予め決められた任意の行列としてもよい。
Step S22: When it is determined in step S21 above that the model parameter estimated value θ est (k) and the covariance matrix P (k) are initialized, the model
ステップS23:モデルパラメータ推定部101は、モデルパラメータ推定値θest(k−1)と状態ベクトルφ(k)と制御量現在値y0とに基づいて、予測誤差ε(k)を計算する。なお、モデルパラメータ推定値θest(k−1)は前回(つまり、k−1のとき)推定したモデルパラメータθの推定値である。また、状態ベクトルφ(k)は前回更新した状態ベクトル(つまり、k−1のときに図3のステップS13で得られた状態ベクトル又はk−1のときに後述するステップS27で得られた状態ベクトル)である。
Step S23: The model
モデルパラメータ推定部101は、例えば、以下により予測誤差ε(k)を計算する。
The model
y(k)=y0
ε(k)=y(k)−φ(k)Τθest(k−1)
ステップS24:次に、モデルパラメータ推定部101は、共分散行列P(k)を更新する。モデルパラメータ推定部101は、例えば、以下の式(2)により共分散行列P(k)を更新する。
y (k) = y 0
ε (k) = y (k) −φ (k) Τ θ est (k-1)
Step S24: Next, the model
ステップS25:次に、モデルパラメータ推定部101は、モデルパラメータ推定値θestを更新するか否かを判定する。ここで、モデルパラメータ推定値θestを更新すると判定される場合としては、例えば、上記のステップS22での初期化時から所定の期間が経過するまでモデルパラメータ推定値θestが更新されなかった場合、ユーザ等により更新指示が行われた場合等が挙げられる。
Step S25: Next, the model
モデルパラメータ推定値θestを更新すると判定した場合(ステップS25でYES)、モデルパラメータ推定部101は、ステップS26に進む。一方で、モデルパラメータ推定値θestを更新すると判定しなかった場合(ステップS25でNO)、モデルパラメータ推定部101は、ステップS26を実行せずに、ステップS27に進む。
When it is determined that the model parameter estimated value θ est is to be updated (YES in step S25), the model
ステップS26:モデルパラメータ推定部101は、モデルパラメータ推定値θest(k)を更新する。モデルパラメータ推定部101は、例えば、以下の式(3)によりモデルパラメータ推定値θest(k)を更新する。 Step S26: The model parameter estimation unit 101 updates the model parameter estimated value θ est (k). The model parameter estimation unit 101 updates the model parameter estimation value θ est (k) by, for example, the following equation (3).
なお、上記のステップS24における共分散行列P(k)の更新の他の例として、モデルパラメータ推定部101は、上記の式(2)を計算した後に、以下の式(4)により共分散行列P(k)を更新してもよい。
As another example of updating the covariance matrix P (k) in step S24, the model
上記のαは対角化調整パラメータであり、1に近いほど共分散行列P(k)の非対角成分の絶対値を減少させる効果が大きい。つまり、上記の式(4)は、共分散行列P(k)の非対角成分の絶対値を減少させる補正を行っていることを意味する。このような補正により、共分散行列P(k)の計算を安定化させることが可能(つまり、共分散行列P(k)の計算をより早く収束させることができると共に、その計算精度を向上させることが可能)となる。 The above α is a diagonalization adjustment parameter, and the closer it is to 1, the greater the effect of reducing the absolute value of the off-diagonal component of the covariance matrix P (k). That is, the above equation (4) means that the correction for reducing the absolute value of the off-diagonal component of the covariance matrix P (k) is performed. With such a correction, it is possible to stabilize the calculation of the covariance matrix P (k) (that is, the calculation of the covariance matrix P (k) can be converged faster and the calculation accuracy is improved. It is possible).
ステップS28:モデルパラメータ推定部101は、モデルパラメータ推定処理の実行時インデックスkをk+1に更新する。
Step S28: The model
<目標値先読み部102の動作>
次に、目標値先読み部102の動作について、図5を参照しながら説明する。図5は、目標値先読み部102の動作の一例を説明するための図である。
<Operation of target value look-
Next, the operation of the target value look-
図5に示すように、目標値先読み部102は、目標値時系列{r(t)}と、先読み長Tpとが入力されると、現在時刻tから先読み長後の時刻t+Tpにおける先読み目標値r(t+Tp)を出力する。このように、目標値先読み部102は、目標値時系列{r(t)}のうち、先読み長後の時刻t+Tpにおける目標値r(t+Tp)を出力する。
As shown in FIG. 5, when the target value time series {r (t)} and the look-ahead length T p are input, the target value look-ahead unit 102 has a look-ahead target at the time t + T p after the look-ahead length from the current time t. The value r (t + T p ) is output. In this way, the target value look-
なお、図5に示す例では、目標値時系列{r(t)}が直線によって表される場合を示しているが、これに限られない。目標値時系列{r(t)}は任意の曲線や矩形等によって表されてもよい。特に、目標値時系列{r(t)}は、時刻tに応じて周期的に変化する曲線によって表されてもよい。また、目標値時系列{r(t)}は、予め設定されていてもよいし、未来の目標値が随時更新されてもよい。更に、未来の目標値は、例えば、現在の目標値r(t)が一定で継続するものとして現在の目標値を用いてもよいし、目標値が一定の速度で変化するものとして現在の目標値r(t)が先読み長後の時刻t+Tpに到達する目標値としてもよい。 The example shown in FIG. 5 shows a case where the target value time series {r (t)} is represented by a straight line, but the present invention is not limited to this. The target value time series {r (t)} may be represented by an arbitrary curve, rectangle, or the like. In particular, the target value time series {r (t)} may be represented by a curve that changes periodically according to the time t. Further, the target value time series {r (t)} may be set in advance, or future target values may be updated at any time. Further, as the future target value, for example, the current target value may be used assuming that the current target value r (t) is constant and continuous, or the current target value is assumed to change at a constant speed. The value r (t) may be a target value at which the time t + T p after the look-ahead length is reached.
<先読み応答補正部111の動作>
次に、先読み応答補正部111の動作について、図6を参照しながら説明する。図6は、先読み応答補正部111の動作の一例を説明するための図(その1)である。
<Operation of look-ahead
Next, the operation of the look-ahead
図6に示すように、先読み応答補正部111は、プラント応答関数{Sθ(t)}と、先読み目標偏差e0(t)と、先読み長Tpと、操作変化量時系列{du(t)}とが入力されると、まず、過去の操作変化量duによって現在の制御量y0がTp後に変化すると予測される値を先読み応答補正値yn(t)として算出する。なお、例えば、現在時刻をtとした場合、過去の操作変化量duは、du(t−Tc)、du(t−2Tc)等と表される。
As shown in FIG. 6, the look-ahead
次に、先読み応答補正部111は、先読み目標偏差e0(t)を先読み応答補正量yn(t)によって補正した補正目標偏差e*(t)を算出し、算出した補正目標偏差e*(t)を出力する。図6に示すように、補正目標偏差e*(t)は、e*(t)=r(t+Tp)−(y0(t)+yn(t))=e0(t)−yn(t)で表される。
Next, the look-ahead
以降では、先読み応答補正値yn(t)の計算方法について説明する。操作変化量時系列{du(t)}のみによる先読み時刻t+Tpにおける制御量yの予測値(先読み応答予測値)yn,A(t)を、 Hereinafter, a method of calculating the look-ahead response correction value y n (t) will be described. Predicted values of the controlled variable y (predicted read-ahead response value) y n, A (t) at the look-ahead time t + T p only by the operation change amount time series {du (t)}
また、操作変化量時系列{du(t)}のみによる現在時刻tにおける制御量yの予測値(自由応答予測値)yn,B(t)を、 Further, the predicted values (free response predicted values) y n, B (t) of the controlled variable y at the current time t based only on the operation change amount time series {du (t)} are set.
そして、先読み応答補正部111は、先読み応答予測値yn,A(t)と、自由応答予測値yn,B(t)との差を先読み応答補正値yn(t)とする。すなわち、先読み応答補正部111は、yn(t)=yn,A(t)−yn,B(t)とする。
Then, the look-ahead
また、一例として、予測時系列を記憶する予測時系列記憶部121を先読み応答補正部111が利用して先読み応答補正値yn(t)を算出する場合について、図7を参照しながら説明する。図7は、先読み応答補正部111の動作の一例を説明するための図(その2)である。なお、予測時系列記憶部121は、例えば、補助記憶装置やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置を用いて実現可能である。
Further, as an example, a case where the look-ahead
図7に示すように、予測時系列記憶部121には、現在時刻をtとして、時刻t−Δtから未来の時刻t+Tbまでの制御量yの予測値yn,C(t−Δt|t),yn,C(t|t),yn,C(t+Δt|t),・・・,yn,C(t+Tb|t)を、時系列として記憶している。なお、Tbは、予測時系列記憶部121に記憶される予測値yn,Cの長さ(時間長)を決める定数であり、Tb=N´Δt(N´は、任意の正の整数)であるものとする。また、Δtは、予測間隔であり、Δt=Tcであるものとする。以降では、予測値yn,Cを「一般化予測値yn,C」とも表す。
As shown in FIG. 7, the predicted time
時刻tで予測した時刻sにおける一般化予測値yn,C(s|t)は、 The generalized predicted values y n, C (s | t) at the time s predicted at the time t are
予測時系列記憶部121に記憶された一般化予測値yn,Cを用いると、上述した自由応答予測値yn,B(t)は一般化予測値yn,C(t|t)と一致し、上述した先読み応答予測値yn,A(t)は一般化予測値yn,C(t+Tp|t)と一致する。
When the generalized predicted values y n and C stored in the predicted time
したがって、先読み応答補正部111は、予測時系列記憶部121に記憶された一般化予測値yn,Cを用いて、yn(t)=yn,A(t)−yn,B(t)=yn,C(t+Tp|t)−yn,C(t|t)により先読み応答補正値yn(t)を算出することができる。これにより、補正目標偏差e*(t)=e0(t)−yn(t)を算出及び出力することができる。このように、予測時系列記憶部121を用いることで、先読み応答補正部111は、少ない計算量と少ないメモリとで補正目標偏差e*を計算することができる。
Therefore, the look-ahead
また、予測時系列記憶部121は、操作変化量du(t)が先読み応答補正部111に入力される度に、予測時系列更新部122によって更新される。ここで、m´を自然数として、時刻tで予測したm´Δt先における一般化予測値yn,C(t+m´Δt|t)は、
Further, the prediction time
したがって、時刻t+Δtで予測したm´Δt先における一般化予測値yn,C(t+Δt+m´Δt|t+Δt)は、時刻tで予測した(m´+1)Δt先の一般化予測値yn,Cに対して、時刻t+Δtにおける操作変化量du(t+Δt)による影響を加えた値として更新される。 Therefore, Generalized Predictive value y n at M'derutati destination predicted at time t + Δt, C (t + Δt + m'Δt | t + Δt) is predicted at time t (m'+ 1) Δt destination Generalized Predictive value y n, C Is updated as a value to which the influence of the operation change amount du (t + Δt) at the time t + Δt is added.
<予測時系列更新部122が実行する更新処理>
ここで、予測時系列更新部122が予測時系列記憶部121に保持されたデータを更新する処理について、図8を参照しながら説明する。図8は、予測時系列更新部122が実行する更新処理の一例を説明するためのフローチャートである。以降では、予測時系列記憶部121に記憶されている時刻tでの一般化予測値yn,Cを、時刻t+Δtでの一般化予測値yn,Cに更新する場合について説明する。
<Update process executed by the predicted time
Here, a process in which the prediction time
ステップS41:予測時系列更新部122は、予測時系列記憶部121に記憶されている時刻tでの一般化予測値yn,Cを時刻Δtだけシフトする。
Step S41: The predicted time series update unit 122 shifts the generalized predicted values y n and C stored in the predicted time
例えば、図9(a)に示すように、yn,C(t−Δ|t),yn,C(t|t),yn,C(t+Δ|t),・・・,yn,C(t+Tp|t),・・・,yn,C(t+Tb|t)が予測時系列記憶部121に記憶されており、それぞれの相対位置m´が−1,0,1,・・・,N´であるものとする。この場合、予測時系列更新部122は、相対位置m´≧0の一般化予測値yn,Cの相対位置m´を−1する。すなわち、予測時系列更新部122は、相対位置m´=0であるyn,C(t|t)を相対位置m´=−1に、相対位置m´=1であるyn,C(t+Δt|t)を相対位置m´=0に順にシフトする。以降も同様に、予測時系列更新部122は、相対位置m´=N´であるyn,C(t+Tb|t)を相対位置m´=N´−1にシフトするまで、各yn,Cの相対位置m´を順にシフトする。
For example, as shown in FIG. 9A, y n, C (t−Δ | t), y n, C (t | t), y n, C (t + Δ | t), ..., Y n , C (t + T p | t), ..., y n, C (t + T b | t) are stored in the prediction time
ステップS42:予測時系列更新部122は、最終時刻(すなわち、相対位置m´=N´)における一般化予測値yn,Cを更新する。時刻tで予測した最終時刻t+N´Δt+Δtにおける一般化予測値yn,C(t+N´Δt+Δt|t)は、例えば、時刻t+N´Δt以前における一般化予測値yn,Cを用いて、
Step S42: The predicted time
一般化予測値yn,C(t+N´Δt+Δt|t)は、これ以外にも、例えば、時刻tで予測した時刻t+N´Δtの一般化予測値yn,Cをそのまま使う場合、すなわち、yn,C(t+N´Δt+Δt|t)=yn,C(t+N´Δt|t)とする場合も考えられる。また、例えば、速度変化を考慮して、時刻t+N´Δtにおける一般化予測値yn,Cと、時刻t+N´Δt−Δtの一般化予測値yn,Cとを外挿して、 For the generalized predicted values y n, C (t + N'Δt + Δt | t), for example, when the generalized predicted values y n, C of the time t + N'Δt predicted at the time t are used as they are, that is, y. It is also conceivable that n, C (t + N'Δt + Δt | t) = y n, C (t + N'Δt | t). Further, for example, in consideration of the velocity change, the Generalized Predictive value y n, C at time t + N'Δt, time t + N'Δt-Δt Generalized Predictive value y n of the C extrapolated,
これにより、図9(b)に示すように、予測時系列記憶部121の相対位置N´がyn,C(t+Tb+Δt|t)=yn,C(t+N´Δt+Δt|t)に更新される。 As a result, as shown in FIG. 9B, the relative position N'of the predicted time series storage unit 121 is updated to y n, C (t + T b + Δt | t) = y n, C (t + N'Δt + Δt | t). Will be done.
ステップS43:予測時系列更新部122は、最新の操作変化量du(t+Δt)の影響を反映する。すなわち、図9(c)に示すように、予測時系列更新部122は、相対位置m´=0〜N´までの各一般化予測値yn,C(t+(m´+1)Δt|t)に対して、Sθ(m´Δt)du(t+Δt)を加える。
Step S43: The prediction time
具体的には、相対位置m´=0の一般化予測値yn,C(t+Δt|t)に対しては、Sθ(0)du(t+Δt)を加える。また、相対位置m´=1の一般化予測値yn,C(t+2Δt|t)に対しては、Sθ(Δt)du(t+Δt)を加える。m´≧3の場合も同様である。 Specifically, S θ (0) du (t + Δt) is added to the generalized predicted values y n, C (t + Δt | t) at the relative position m ′ = 0. Further, S θ (Δt) du (t + Δt) is added to the generalized predicted values y n, C (t + 2Δt | t) at the relative position m ′ = 1. The same applies when m'≧ 3.
ステップS44:予測時系列更新部122は、予測時系列記憶部121に記憶されている各一般化予測値yn,Cを時刻t+Δtの予測時系列とする。すなわち、上記のS43により、m´=0〜N´までの各一般化予測値yn,Cは、yn,C(t+Δt+m´Δt|t+Δt)=Sθ(m´Δt)du(t+Δt)+yn,C(t+(m´+1)Δt|t)と表せる。
Step S44: The predicted time
そこで、t´=t+Δtとすれば、図9(d)に示すように、相対位置m´=−1の一般化予測値はyn,C(t´−Δt|t´)、相対位置m´=0の一般化予測値はyn,C(t´|t´)、相対位置m´=1の一般化予測値はyn,C(t´+Δt|t´)と表せる。m´≧2の場合も同様に、yn,C(t´+m´Δt|t´)と表せる。これにより、予測時系列記憶部121に記憶されている時刻tでの一般化予測値yn,Cが、時刻t+Δtでの一般化予測値yn,Cに更新される。
Therefore, if t'= t + Δt, as shown in FIG. 9D, the generalized predicted values of the relative position m'= -1 are y n, C (t'−Δt | t'), and the relative position m. The generalized predicted value of ′ = 0 can be expressed as y n, C (t ′ | t ′), and the generalized predicted value of the relative position m ′ = 1 can be expressed as y n, C (t ′ + Δt | t ′). Similarly, when m'≧ 2, it can be expressed as y n, C (t'+ m'Δt | t'). As a result, the generalized predicted values y n and C stored in the predicted time
<操作変化量算出部112の動作>
次に、操作変化量算出部112の動作について、図10を参照しながら説明する。図10は、操作変化量算出部112の動作の一例を説明するための図である。
<Operation of operation change
Next, the operation of the operation change
図10に示すように、操作変化量算出部112は、補正目標偏差e*(t)が入力されると、この補正目標偏差e*(t)に対して所定の制御ゲインを乗じることで操作変化量du(t)を算出し、算出したdu(t)を出力する。例えば、所定の制御ゲインとして積分ゲインkIを用いる場合、操作変化量du(t)は、du(t)=kI×e*(t)で算出される。 As shown in FIG. 10, when the correction target deviation e * (t) is input , the operation change amount calculation unit 112 operates by multiplying the correction target deviation e * (t) by a predetermined control gain. The amount of change du (t) is calculated, and the calculated du (t) is output. For example, when the integrated gain k I is used as the predetermined control gain, the operation change amount du (t) is calculated by du (t) = k I × e * (t).
ただし、補正目標偏差e*(t)に対して所定の制御ゲインを乗じた結果、操作変化量duの上限値dumaxを超える場合、操作変化量算出部112は、dumaxを操作変化量du(t)とする。同様に、補正目標偏差e*(t)に対して所定の制御ゲインを乗じた結果、操作変化量duの下限値duminを下回る場合、操作変化量算出部112は、duminを操作変化量du(t)とする。
However, when the correction target deviation e * (t) is multiplied by a predetermined control gain and the upper limit value du max of the operation change amount du is exceeded, the operation change
<制御装置10のハードウェア構成>
次に、一実施形態に係る制御装置10のハードウェア構成について、図11を参照しながら説明する。図11は、一実施形態に係る制御装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。
<Hardware configuration of
Next, the hardware configuration of the
図11に示すように、一実施形態に係る制御装置10は、入力装置201と、表示装置202と、外部I/F203と、通信I/F204と、ROM(Read Only Memory)205と、RAM206と、CPU207と、補助記憶装置208とを有する。これら各ハードウェアは、バス209により相互に通信可能に接続されている。
As shown in FIG. 11, the
入力装置201は、例えば各種ボタンやタッチパネル、キーボード、マウス等であり、制御装置10に各種の操作を入力するのに用いられる。表示装置202は、例えばディスプレイ等であり、制御装置10による各種の処理結果を表示する。なお、制御装置10は、入力装置201及び表示装置202の少なくとも一方を有していなくてもよい。
The
外部I/F203は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、記録媒体203a等がある。制御装置10は、外部I/F203を介して、記録媒体203aの読み取りや書き込みを行うことができる。記録媒体203aには、例えば、SDメモリカード(SD memory card)やUSBメモリ、CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)等がある。なお、制御装置10が有する各機能部を実現する1以上のプログラムは、記録媒体203aに格納されていてもよい。
The external I /
通信I/F204は、制御装置10が他の装置とデータ通信を行うためのインタフェースである。なお、制御装置10が有する各機能部を実現する1以上のプログラムは、通信I/F204を介して、所定のサーバ等から取得(ダウンロード)されてもよい。
The communication I /
ROM205は、電源を切ってもデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリである。RAM206は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリである。CPU207は、例えば補助記憶装置208やROM205からプログラムやデータをRAM206に読み出して、各種処理を実行する演算装置である。
The
補助記憶装置208は、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等であり、プログラムやデータを格納している不揮発性のメモリである。補助記憶装置208に格納されているプログラムやデータには、例えば、制御装置10が有する各機能部を実現する1以上のプログラムや基本ソフトウェアであるOS(Operating System)、OS上で動作する各種アプリケーションプログラム等がある。
The
一実施形態に係る制御装置10は、図11に示すハードウェア構成を有することにより、上述した各種処理を実現することができる。なお、図11では、制御装置10が1台のコンピュータで実現されている場合のハードウェア構成例を示したが、これに限られず、制御装置10は複数台のコンピュータで実現されていてもよい。
The
[第二の実施形態]
次に、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態では、モデルパラメータ推定値θestを用いて制御量を推定する場合について説明する。これにより、モデルパラメータ推定値θestをプラント応答関数{Sθ(t)}に設定した場合における制御量の推定値を得ることができるため、例えば、ユーザ等は、実際の制御量と比較することで、このモデルパラメータ推定値θestをプラント応答関数{Sθ(t)}に設定すべきか否かを判断することができるようになる。言い換えれば、ユーザ等は、制御量の推定値と実際の制御量とを比較することで、現在のプラント応答関数{Sθ(t)}の良否を視覚的に容易に判断することができるようになる。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described. In the second embodiment, a case where the control amount is estimated using the model parameter estimated value θ est will be described. As a result, it is possible to obtain an estimated value of the controlled variable when the model parameter estimated value θ est is set in the plant response function {S θ (t)}, so that, for example, the user or the like compares it with the actual controlled variable. This makes it possible to determine whether or not this model parameter estimated value θ est should be set in the plant response function {S θ (t)}. In other words, the user or the like can easily visually judge the quality of the current plant response function {S θ (t)} by comparing the estimated value of the control amount with the actual control amount. become.
なお、第二の実施形態では、主に、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と実質的に同一の構成要素については、その説明を省略又は簡略化する。 In the second embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the components substantially the same as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
<制御装置10の構成>
まず、本実施形態に係る制御装置10の構成について、図12を参照しながら説明する。図12は、第二の実施形態に係る制御装置10の構成の一例を示す図である。
<Configuration of
First, the configuration of the
図12に示すように、本実施形態に係る制御装置10は、更に、制御量推定部107を有する。制御量推定部107は、例えば、制御装置10にインストールされた1以上のプログラムがCPU等に実行させる処理により実現される。
As shown in FIG. 12, the
制御量推定部107は、モデルパラメータ推定部101により出力されたモデルパラメータ推定値θestと、制御量現在値y0と、操作量現在値u0とに基づいて、制御量の推定値yestを算出し、出力する。また、制御量推定部107は、推定初期化フラグの値に応じて計算の初期化(具体的には状態ベクトルφ(k)の初期化)を行う。なお、以降では、制御量の推定値yestを「制御量推定値yest」とも表す。
The control
<制御量の推定>
次に、制御量を推定する処理(つまり、制御量推定値yestを算出する処理)について、図13を参照しながら説明する。図13は、制御量推定処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図14では、モデルパラメータ推定値θestと制御量現在値y0と操作量現在値u0とが入力されたものとして、或るインデックスkにおける制御量推定値yestを算出する場合について説明する。なお、該インデックスkは前記プラント応答関数の計算におけるインデックスkとは独立した値であり、制御量推定処理の実行時インデックスを表す。
<Estimation of control amount>
Next, processing for estimating the control quantity (i.e., the process of calculating the control amount estimation value y est), is described with reference to FIG. 13. FIG. 13 is a flowchart for explaining an example of the control amount estimation process. In FIG. 14, the case where the control quantity estimate y est at a certain index k is calculated assuming that the model parameter estimated value θ est , the control quantity current value y 0, and the operation quantity current value u 0 are input. explain. The index k is a value independent of the index k in the calculation of the plant response function, and represents a run-time index of the control amount estimation process.
ステップS51:制御量推定部107は、推定初期化フラグがONであるか否かを判定する。なお、推定初期化フラグがONである場合には、制御量の推定は行わずに、状態ベクトルφ(k+1)が初期化される。推定初期化フラグのON又はOFFは、例えば、ユーザ等によって適宜設定されればよい。
Step S51: The control
推定初期化フラグがONであると判定した場合(ステップS51でYES)、制御量推定部107は、ステップS52に進む。一方で、推定初期化フラグがONであると判定しなかった場合(ステップS51でNO)、制御量推定部107は、ステップS53に進む。
When it is determined that the estimation initialization flag is ON (YES in step S51), the control
ステップS52:上記のステップS51で推定初期化フラグがONであると判定された場合、制御量推定部107は、状態ベクトルφ(k+1)を初期化して、処理を終了する。制御量推定部107は、例えば、以下により状態ベクトルφ(k+1)を初期化する。
Step S52: When it is determined in step S51 that the estimation initialization flag is ON, the control
推定初期化フラグがONの状態が一定時間継続することで、上記のステップS52により、状態ベクトルφ(k+1)の各要素が、計測部103によって計測された制御量及び操作量(つまり、制御量の観測値及び操作量の観測値)に初期化される。
When the state in which the estimation initialization flag is ON continues for a certain period of time, each element of the state vector φ (k + 1) is subjected to the control amount and the operation amount (that is, the control amount) measured by the
ステップS53:上記のステップS51で推定初期化フラグがONであると判定されなかった場合、制御量推定部107は、モデルパラメータ推定値θestと状態ベクトルφ(k)とに基づいて制御量推定値yest(k)を計算する。制御量推定部107は、例えば、yest(k)=φ(k)Τθestにより制御量推定値yest(k)を計算する。
Step S53: When it is not determined in step S51 that the estimation initialization flag is ON, the control
ステップS54:次に、制御量推定部107は、上記のステップS53で計算された制御量推定値yest(k)と、操作量現在値u0と、状態ベクトルφ(k)とに基づいて、次のインデックス(つまり、k+1)における状態ベクトルφ(k+1)を更新する。制御量推定部107は、例えば、以下により状態ベクトルφ(k+1)を更新する。
Step S54: Next, the controlled
ステップS55:制御量推定部107は、制御量推定処理の実行時インデックスkをk+1に更新する。
Step S55: The control
[第三の実施形態]
次に、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、モデルパラメータ推定値θestにより、プラント応答関数{Sθ(t)}に設定されているモデルパラメータ設定値θを更新する場合について説明する。
[Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described. In the third embodiment, a case where the model parameter set value θ set in the plant response function {S θ (t)} is updated by the model parameter estimated value θ est will be described.
なお、第三の実施形態では、主に、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と実質的に同一の構成要素については、その説明を省略又は簡略化する。 In the third embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the components substantially the same as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
<制御装置10の構成>
本実施形態に係る制御装置10の構成について、図14を参照しながら説明する。図14は、第三の実施形態に係る制御装置10の構成の一例を示す図である。
<Configuration of
The configuration of the
図14に示すように、本実施形態に係る制御装置10は、更に、モデルパラメータ更新部108を有する。モデルパラメータ更新部108は、例えば、制御装置10にインストールされた1以上のプログラムがCPU等に実行させる処理により実現される。
As shown in FIG. 14, the
モデルパラメータ更新部108は、モデル更新トリガの値に応じて、モデルパラメータ推定部101により出力されたモデルパラメータ推定値θestをプラント応答関数{Sθ(t)}に設定する。例えば、モデル更新トリガがONである場合、モデルパラメータ更新部108は、モデルパラメータ推定値θestをプラント応答関数{Sθ(t)}に設定する(つまり、モデルパラメータ推定値θestをモデルパラメータ設定値θとする。)。なお、例えば、モデル更新トリガがOFFである場合は、モデルパラメータ更新部108は、何もしない。
The model
これにより、ユーザ等は、例えば、モデルパラメータ推定値θestをプラント応答関数{Sθ(t)}に設定することでより高い精度で制御が可能であると判断した場合には、モデル更新トリガをONにすることで、より高い精度の制御を実現することが可能となる。 As a result, when the user or the like determines that control can be performed with higher accuracy by setting the model parameter estimated value θ est in the plant response function {S θ (t)}, the model update trigger is used. By turning on, it is possible to realize more accurate control.
[第四の実施形態]
次に、第四の実施形態について説明する。第四の実施形態では、外乱vも考慮してモデルパラメータ推定値θestを算出する場合について説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, a case where the model parameter estimated value θ est is calculated in consideration of the disturbance v will be described.
なお、第四の実施形態では、主に、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と実質的に同一の構成要素については、その説明を省略又は簡略化する。 In the fourth embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the components substantially the same as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
<制御装置10の構成>
本実施形態に係る制御装置10の構成について、図15を参照しながら説明する。図15は、第四の実施形態に係る制御装置10の構成の一例を示す図である。
<Configuration of
The configuration of the
図15に示すように、本実施形態に係る制御装置10の構成は第一の実施形態と同様であるが、主に、モデルパラメータ推定部101及び計測部103の機能が異なる。
As shown in FIG. 15, the configuration of the
本実施形態に係る計測部103は、外乱vも計測し、計測した外乱vをモデルパラメータ推定部101に出力する。なお、計測部103により計測された外乱vを「観測外乱v」とも表す。
The
また、本実施形態に係るモデルパラメータ推定部101は、制御量現在値y0と、操作量現在値u0と、観測外乱vと、モデルパラメータ設定値θとが入力されると、モデルパラメータの推定値θestを算出し、出力する。ここで、観測外乱vを用いる場合、プラント応答関数Sθ(t)の計算モデルとしては、例えば、ARMAXモデル(autoregressive moving average model with exogenous variables)を採用すればよい。一例として、制御量yについては過去N点の自己回帰、操作量uについては過去M点の移動平均、観測外乱vについては過去L点の攪乱項を用いた場合、プラント応答関数Sθ(t)の計算モデルは、以下の式(5)で表される。なお、Lは、例えば、制御装置10のユーザ等によって予め設定される。
Further, the model
したがって、状態ベクトルφ(k)を Therefore, the state vector φ (k)
[実施例1]
次に、実施例1について説明する。実施例1では、第二の実施形態に係る制御装置10によって制御対象プラント20を制御する場合について説明する。
[Example 1]
Next, Example 1 will be described. In the first embodiment, a case where the controlled
まず、真のプラント応答は、ΔTを時間メッシュとして、y(t)=−a1y(t−ΔT)−a2y(n−2ΔT)+b1u(n−ΔT)+b2u(n−2ΔT)+δ(t)で表されるものとする。ここで、δ(t)はノイズを表す。 First, the true plant response is y (t) = −a 1 y (t−ΔT) −a 2 y (n-2ΔT) + b 1 u (n−ΔT) + b 2 u (n), where ΔT is the time mesh. It shall be represented by -2ΔT) + δ (t). Here, δ (t) represents noise.
ΔT=Tcとすれば、プラント応答関数{Sθ(t)}は2次のARMAモデルとなり、y(k)=−a1y(k−1)−a2y(k−2)+b1y(k−1)+b2y(k−2)と表せる。 If ΔT = T c , the plant response function {S θ (t)} becomes a quadratic ARMA model, and y (k) = −a 1 y (k-1) −a 2 y (k-2) + b. It can be expressed as 1 y (k-1) + b 2 y (k-2).
このとき、状態ベクトルは、 At this time, the state vector is
モデルパラメータ推定値は、 Model parameter estimates
モデルパラメータの真値は、 The true value of the model parameters is
実施例1では、モデルパラメータの真値は、 In the first embodiment, the true value of the model parameter is
実施例1では、制御対象プラント20をバッチ運転し、図17に示すように、3つのバッチ(バッチ1、バッチ2、バッチ3)が連続するものとする。このとき、実施例1では、図17に示すように、運転開始前の時刻t0で共分散行列の初期化とモデルパラメータの初期化とを行う。
In the first embodiment, the controlled
モデルパラメータの初期値は、 The initial values of the model parameters are
また、共分散行列の初期値は、 The initial value of the covariance matrix is
更に、対角化調整パラメータはα=0.7とした。 Further, the diagonalization adjustment parameter was set to α = 0.7.
実施例1では、図17に示すように、制御装置10を運用するものとする。すなわち、バッチ開始後は共分散行列の更新を継続して行うと共に、バッチ1が開始され、或る程度共分散行列が更新された時刻t1でモデルパラメータ推定値更新をONにする(つまり、図4のステップS25でYESとなるようにする)ことで、以降は継続してモデルパラメータ推定値を更新する。また、或る程度モデルパラメータ推定値が更新され、バッチ1が終了した時点t2で推定初期化フラグをONにし、状態ベクトルを初期化する。その後、推定初期化フラグをOFFにして、バッチ2の間、バッチ2の制御量推定を行う。同様に、バッチ2が終了した時点t3で推定初期化フラグをONにし、状態ベクトルを初期化する。その後、推定初期化フラグをOFFにして、バッチ3の間、バッチ3の制御量推定を行う。
In the first embodiment, as shown in FIG. 17, the
このとき、操作量u及び制御量yが、それぞれ図18(a)及び図18(b)に示すものであったとする。すなわち、実施例1では、操作量uに応じて制御量yが変動しており、制御量yに1つの山があるものとする。この場合、モデルパラメータ推定値θest及び制御量推定値yestは、図19に示すようになる。図19の上段がモデルパラメータ推定値θest、下段が制御量推定値yestである。なお、θ1 *、θ2 *、θ3 *及びθ4 *は、それぞれθ1の真値、θ2の真値、θ3の真値及びθ4の真値である。 At this time, it is assumed that the manipulated variable u and the controlled variable y are as shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), respectively. That is, in the first embodiment, it is assumed that the control amount y fluctuates according to the operation amount u, and the control amount y has one peak. In this case, the model parameter estimated value θ est and the controlled variable estimated value y est are as shown in FIG. The upper part of FIG. 19 is the model parameter estimated value θ est , and the lower part is the controlled variable estimated value y est . Note that θ 1 * , θ 2 * , θ 3 *, and θ 4 * are the true value of θ 1 , the true value of θ 2 , the true value of θ 3 , and the true value of θ 4 , respectively.
≪バッチ1≫
まず、時刻0〜50までは共分散行列の更新を行い、モデルパラメータ推定値は更新しない。時刻50からモデルパラメータ推定値の更新を開始しているが、モデルパラメータ推定値は、バッチ1の間、その値が変化し、バッチ1終了近くの時刻230付近ではほぼ真値に落ち着いている。バッチ1終了後、推定初期化フラグをONにして、状態ベクトルを初期化する。
First, the covariance matrix is updated from time to
≪バッチ2≫
モデルパラメータ推定値の更新は継続しているが、ほぼ一定に近い値で落ち着いている。また、制御量推定部107によって算出された制御量推定値yestと、計測部103によって計測された制御量y(つまり、制御量の観測値)とを比較すると、ピークの位置はほぼ一致しているものの、制御量推定値yestが観測値yよりもやや高めの値となっている。
The model parameter estimates continue to be updated, but are stable at values that are close to constant. Further, when the control amount estimated value yest calculated by the control
≪バッチ3≫
モデルパラメータ推定値の更新は継続しているが、ほぼ一定に近い値で落ち着いている。バッチ2と比較すると変動量は少ない。また、制御量推定部107によって算出された制御量推定値yestと、計測部103によって計測された制御量y(観測値y)とを比較すると、ピークの位置はほぼ一致している。バッチ2と比較すると、ピークの位置でyestが観測値yよりもやや低めの値となっているが、後半の時刻200〜230では制御量推定値yestと観測値yとがよく一致しているといえる。
The model parameter estimates continue to be updated, but are stable at values that are close to constant. The amount of fluctuation is smaller than that of
[実施例2]
次に、実施例2について説明する。実施例2では、操作量u及び制御量yが実施例1と異なり、それ以外は実施例1と同様であるものとする。実施例2では、操作量u及び制御量yが、それぞれ図20(a)及び図20(b)に示すものであったとする。すなわち、実施例2では、操作量uに応じて制御量yが変動しており、制御量yに2つの山があるものとする。この場合、モデルパラメータ推定値θest及び制御量推定値yestは、図21に示すようになる。図21の上段がモデルパラメータ推定値θest、下段が制御量推定値yestである。なお、θ1 *、θ2 *、θ3 *及びθ4 *は、それぞれθ1の真値、θ2の真値、θ3の真値及びθ4の真値である。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. In the second embodiment, the manipulated variable u and the controlled variable y are different from those of the first embodiment, and other than that, they are the same as those of the first embodiment. In the second embodiment, it is assumed that the manipulated variable u and the controlled variable y are shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b), respectively. That is, in the second embodiment, it is assumed that the control amount y fluctuates according to the operation amount u, and the control amount y has two peaks. In this case, the model parameter estimated value θ est and the controlled variable estimated value y est are as shown in FIG. The upper part of FIG. 21 is the model parameter estimated value θ est , and the lower part is the controlled variable estimated value y est . Note that θ 1 * , θ 2 * , θ 3 *, and θ 4 * are the true value of θ 1 , the true value of θ 2 , the true value of θ 3 , and the true value of θ 4 , respectively.
≪バッチ1≫
まず、時刻0〜50までは共分散行列の更新を行い、モデルパラメータ推定値は更新しない。時刻50からモデルパラメータ推定値の更新を開始しているが、モデルパラメータ推定値は、バッチ1の間、その値が変化し、バッチ1終了近くの時刻230付近ではほぼ真値に落ち着いている。バッチ1終了後、推定初期化フラグをONにして、状態ベクトルを初期化する。
First, the covariance matrix is updated from time to
≪バッチ2≫
モデルパラメータ推定値の更新は継続しているが、ほぼ一定に近い値で落ち着いている。また、制御量推定部107によって算出された制御量推定値yestと、計測部103によって計測された制御量yとを比較すると、ピークの位置で若干のずれはあるものの、ほぼ近い値となっている。
The model parameter estimates continue to be updated, but are stable at values that are close to constant. Further, when the control amount estimated value yest calculated by the control
≪バッチ3≫
モデルパラメータ推定値の更新は継続しているが、ほぼ一定に近い値で落ち着いている。バッチ2と比較すると変動量は少ない。また、制御量推定部107によって算出された制御量推定値yestと、計測部103によって計測された制御量y(観測値y)とを比較すると、ピークの位置で若干のずれはあるものの、ほぼ近い値となっている。
The model parameter estimates continue to be updated, but are stable at values that are close to constant. The amount of fluctuation is smaller than that of
本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更、組み合わせ等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment disclosed specifically, and various modifications, changes, combinations, and the like can be made without departing from the scope of claims.
10 制御装置
20 制御対象プラント
101 モデルパラメータ推定部
102 目標値先読み部
103 計測部
104 差分器
105 操作量更新部
106 タイマ
111 先読み応答補正部
112 操作変化量算出部
113 加算器
10
Claims (10)
前記目標値の時系列である目標値時系列と、前記目標値を先読みする時間幅を示す先読み長とが入力されると、前記目標値時系列に含まれる複数の目標値のうち、前記先読み長後の目標値を示す先読み目標値を取得する目標値先読み手段と、
前記先読み目標値と、前記制御対象の現在の制御量との差である先読み目標偏差を算出する先読み目標偏差算出手段と、
前記制御対象のプラント応答モデルを表す関数であって、かつ、モデルパラメータが含まれる関数であるプラント応答関数と、現在に至るまでの過去の前記操作量の変化量とに基づいて、前記先読み長後の制御量の予測値と、前記先読み目標値との差を示す補正目標偏差を算出する補正目標偏差算出手段と、
前記補正目標偏差に基づいて、新たな前記操作量を算出する操作量算出手段と、
前記制御量と、前記操作量とに基づいて、前記プラント応答関数に含まれるモデルパラメータの推定値を算出するモデルパラメータ推定手段と、
を有し、
前記目標値先読み手段による前記先読み目標値の取得と、前記先読み目標偏差算出手段による前記先読み目標偏差の算出と、前記補正目標偏差算出手段による前記補正目標偏差の算出と、前記操作量算出手段による新たな前記操作量の算出と、前記モデルパラメータ推定手段による前記モデルパラメータの推定値の算出とを制御周期毎に逐次的に繰り返す、ことを特徴とする制御装置。 A control device that outputs an operation amount for a controlled object and causes the controlled amount of the controlled object to follow a target value.
When the target value time series, which is the time series of the target value, and the look-ahead length indicating the time width for pre-reading the target value are input, the look-ahead among the plurality of target values included in the target value time series is described. A target value look-ahead means for acquiring a look-ahead target value indicating a long-term target value, and
A look-ahead target deviation calculating means for calculating a look-ahead target deviation, which is the difference between the look-ahead target value and the current control amount of the controlled object,
After the look-ahead length, based on the plant response function, which is a function representing the plant response model to be controlled and includes model parameters, and the amount of change in the operation amount in the past up to the present. A correction target deviation calculation means for calculating a correction target deviation indicating a difference between the predicted value of the control amount of the above and the look-ahead target value, and
An operation amount calculation means for calculating a new operation amount based on the correction target deviation, and
A model parameter estimation means that calculates an estimated value of a model parameter included in the plant response function based on the controlled variable and the manipulated variable.
Have a,
Acquisition of the look-ahead target value by the target value look-ahead means, calculation of the look-ahead target deviation by the look-ahead target deviation calculation means, calculation of the correction target deviation by the correction target deviation calculation means, and operation amount calculation means. A control device characterized in that the calculation of a new operation amount and the calculation of an estimated value of the model parameter by the model parameter estimation means are sequentially repeated for each control cycle.
を有することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 Based on the estimated value calculated by the model parameter estimation means and the manipulated variable, with the control amount at the time when the flag taking either the ON or OFF value is turned ON as the initial value, after the above time point. Control quantity estimation means, which calculates the estimated value of the control quantity of
The control device according to claim 1, wherein the control device comprises.
前記モデルパラメータ推定手段により算出された推定値を用いた前記制御量の推定値の算出と、前記プラント応答関数に含まれるモデルパラメータを用いた前記制御量の推定値の算出とを行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 The control amount estimation means is
The estimated value of the controlled variable is calculated using the estimated value calculated by the model parameter estimating means, and the estimated value of the controlled variable is calculated using the model parameter included in the plant response function.
The control device according to claim 2.
を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の制御装置。 When the value of the update trigger is ON based on the update trigger that takes either an ON or OFF value, the estimated value calculated by the model parameter estimation means is used as a parameter included in the plant response function. Model parameter update means to set,
The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device has.
前記制御量と、前記操作量と、前記制御対象に対する外乱の計測値とに基づいて、前記プラント応答関数に含まれるモデルパラメータの推定値を算出する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の制御装置。 The model parameter estimation means
Based on the controlled variable, the manipulated variable, and the measured value of the disturbance with respect to the controlled object, the estimated value of the model parameter included in the plant response function is calculated.
The control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device is characterized by the above.
前記モデルパラメータは、前記ARMAモデル又はARMAXモデルの係数であり、
前記先読み長後の制御量の予測値は、前記先読み長後の時点におけるステップ応答を前記ARMAモデル又はARMAXモデルにより計算することで算出される、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の制御装置。 The plant response function is represented by an ARMA model or a step response model calculated from the ARMAX model.
The model parameter is a coefficient of the ARMA model or ARMAX model.
Any one of claims 1 to 5, wherein the predicted value of the control amount after the look-ahead length is calculated by calculating the step response at the time point after the look-ahead length by the ARMA model or the ARMAX model. The control device described in.
逐次最小2乗法又はカルマンフィルタの手法により、共分散行列の更新と前記モデルパラメータの推定値の算出とを行う、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の制御装置。 The model parameter estimation means
The covariance matrix is updated and the estimated values of the model parameters are calculated by the sequential least squares method or the Kalman filter method.
The control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control device is characterized by the above.
前記共分散行列の更新において、前記共分散行列の非対角項の絶対値を減少させる補正処理を行う、
ことを特徴とする請求項7に記載の制御装置。 The model parameter estimation means
In updating the covariance matrix, a correction process is performed to reduce the absolute value of the off-diagonal terms of the covariance matrix.
The control device according to claim 7.
前記目標値の時系列である目標値時系列と、前記目標値を先読みする時間幅を示す先読み長とが入力されると、前記目標値時系列に含まれる複数の目標値のうち、前記先読み長後の目標値を示す先読み目標値を取得する目標値先読み手順と、
前記先読み目標値と、前記制御対象の現在の制御量との差である先読み目標偏差を算出する先読み目標偏差算出手順と、
前記制御対象のプラント応答モデルを表す関数であって、かつ、モデルパラメータが含まれる関数であるプラント応答関数と、現在に至るまでの過去の前記操作量の変化量とに基づいて、前記先読み長後の制御量の予測値と、前記先読み目標値との差を示す補正目標偏差を算出する補正目標偏差算出手順と、
前記補正目標偏差に基づいて、新たな前記操作量を算出する操作量算出手順と、
前記制御量と、前記操作量とに基づいて、前記プラント応答関数に含まれるモデルパラメータの推定値を算出するモデルパラメータ推定手順と、
を実行し、
前記目標値先読み手順による前記先読み目標値の取得と、前記先読み目標偏差算出手順による前記先読み目標偏差の算出と、前記補正目標偏差算出手順による前記補正目標偏差の算出と、前記操作量算出手順による新たな前記操作量の算出と、前記モデルパラメータ推定手順による前記モデルパラメータの推定値の算出とを制御周期毎に逐次的に繰り返す、ことを特徴とする制御方法。 A computer that outputs the manipulated variable for the controlled object and causes the controlled variable of the controlled object to follow the target value.
When the target value time series, which is the time series of the target value, and the look-ahead length indicating the time width for pre-reading the target value are input, the look-ahead among the plurality of target values included in the target value time series is described. A target value look-ahead procedure for acquiring a look-ahead target value that indicates a long-term target value, and
A look-ahead target deviation calculation procedure for calculating a look-ahead target deviation, which is the difference between the look-ahead target value and the current control amount of the control target, and
After the look-ahead length, based on the plant response function, which is a function representing the plant response model to be controlled and includes model parameters, and the amount of change in the operation amount in the past up to the present. The correction target deviation calculation procedure for calculating the correction target deviation indicating the difference between the predicted value of the control amount and the look-ahead target value, and
An operation amount calculation procedure for calculating a new operation amount based on the correction target deviation, and
A model parameter estimation procedure for calculating an estimated value of a model parameter included in the plant response function based on the controlled variable and the manipulated variable.
The execution,
According to the acquisition of the look-ahead target value by the target value look-ahead procedure, the calculation of the look-ahead target deviation by the look-ahead target deviation calculation procedure, the calculation of the correction target deviation by the correction target deviation calculation procedure, and the operation amount calculation procedure. A control method characterized in that a new calculation of the operation amount and a calculation of an estimated value of the model parameter by the model parameter estimation procedure are sequentially repeated for each control cycle.
前記目標値の時系列である目標値時系列と、前記目標値を先読みする時間幅を示す先読み長とが入力されると、前記目標値時系列に含まれる複数の目標値のうち、前記先読み長後の目標値を示す先読み目標値を取得する目標値先読み手段、
前記先読み目標値と、前記制御対象の現在の制御量との差である先読み目標偏差を算出する先読み目標偏差算出手段、
前記制御対象のプラント応答モデルを表す関数であって、かつ、モデルパラメータが含まれる関数であるプラント応答関数と、現在に至るまでの過去の前記操作量の変化量とに基づいて、前記先読み長後の制御量の予測値と、前記先読み目標値との差を示す補正目標偏差を算出する補正目標偏差算出手段、
前記補正目標偏差に基づいて、新たな前記操作量を算出する操作量算出手段、
前記制御量と、前記操作量とに基づいて、前記プラント応答関数に含まれるモデルパラメータの推定値を算出するモデルパラメータ推定手段、
として機能させ、
前記目標値先読み手段による前記先読み目標値の取得と、前記先読み目標偏差算出手段による前記先読み目標偏差の算出と、前記補正目標偏差算出手段による前記補正目標偏差の算出と、前記操作量算出手段による新たな前記操作量の算出と、前記モデルパラメータ推定手段による前記モデルパラメータの推定値の算出とを制御周期毎に逐次的に繰り返す、プログラム。 A computer that outputs the manipulated variable for the controlled object and causes the controlled variable of the controlled object to follow the target value.
When the target value time series, which is the time series of the target value, and the look-ahead length indicating the time width for pre-reading the target value are input, the look-ahead among the plurality of target values included in the target value time series is described. Pre-reading target value indicating the long-term target value Target value pre-reading means,
A look-ahead target deviation calculating means for calculating a look-ahead target deviation, which is the difference between the look-ahead target value and the current control amount of the controlled object.
After the look-ahead length, based on the plant response function, which is a function representing the plant response model to be controlled and includes model parameters, and the amount of change in the operation amount in the past up to the present. Correction target deviation calculation means for calculating the correction target deviation indicating the difference between the predicted value of the control amount and the look-ahead target value.
An operation amount calculation means for calculating a new operation amount based on the correction target deviation,
A model parameter estimation means that calculates an estimated value of a model parameter included in the plant response function based on the controlled variable and the manipulated variable.
To function as,
Acquisition of the look-ahead target value by the target value look-ahead means, calculation of the look-ahead target deviation by the look-ahead target deviation calculation means, calculation of the correction target deviation by the correction target deviation calculation means, and operation amount calculation means. A program that sequentially repeats the calculation of the new operation amount and the calculation of the estimated value of the model parameter by the model parameter estimation means for each control cycle.
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