JP7089336B2 - 制御装置 - Google Patents
制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7089336B2 JP7089336B2 JP2018141227A JP2018141227A JP7089336B2 JP 7089336 B2 JP7089336 B2 JP 7089336B2 JP 2018141227 A JP2018141227 A JP 2018141227A JP 2018141227 A JP2018141227 A JP 2018141227A JP 7089336 B2 JP7089336 B2 JP 7089336B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control unit
- target value
- control
- unit
- order
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 93
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 73
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 39
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 22
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
- G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
- G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
SPn=(Hn-Ln)/100×MVn-1+Ln ・・・(1)
式(1)において、MVn-1は主制御部から出力された操作量、Hn(%)は副制御部目標値スケーリング・リミット上限値、Ln(%)は副制御部目標値スケーリング・リミット下限値である。
SPn=(Hn-Ln)/100×MVn-1+Ln+SPn-1 ・・・(2)
SPn=(Hn-Ln)/100×MVn-1+Ln+PVn-1 ・・・(3)
また、本発明の制御装置の1構成例において、前記近似式導出部は、前記測定用操作量の全範囲のうち、隣接する値の測定用操作量の組毎に、(i-1)次制御部の制御量PV i-1 とi次制御部の制御量PV i との関係または(i-1)次制御部の目標値SP i-1 とi次制御部の目標値SP i との関係を示す近似式を導出し、近似式設定後の各目標値変換部は、設定された複数の近似式のうち、n次制御部から出力された操作量に対応する近似式を用いて、(i-1)次制御部によって算出された操作量MV i-1 をi次制御部の目標値SP i に変換することを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施例に係る制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置は、縦続接続されたn(nは2以上の整数)個の制御部11~1nと、(i-1)次(iは2~nの整数)制御部1i-1とi次制御部1iとの間に設けられ、(i-1)次制御部1i-1によって算出された操作量MVi-1をi次制御部1iの目標値SPiに変換する(n-1)個の目標値変換部22~2nと、目標値変換部22~2nで用いるパラメータと近似式とを設定する設定部3とから構成される。
1次制御部11の制御量PV1は、1次プロセス41に設けられたセンサ(不図示)によって計測され、1次制御部11に入力される(図3ステップS101)。
SP2=(H2-L2)/100×MV1+L2+f(SP1) ・・・(4)
SP2=(H2-L2)/100×MV1+L2+f(PV1) ・・・(5)
2次制御部12の制御量PV2は、2次プロセス42に設けられたセンサ(不図示)によって計測され、2次制御部12に入力される(図3ステップS104)。
2次制御部12は、目標値SP2と制御量PV2とを入力として、制御量PV2が目標値SP2と一致するように周知のPID制御演算により操作量MV2を算出する(図3ステップS105)。
SP3=(H3-L3)/100×MV2+L3+f(SP2) ・・・(6)
SP3=(H3-L3)/100×MV2+L3+f(PV2) ・・・(7)
こうして、1次、2次、3次・・・・と順番に処理が実施される。次に、n次目標値変換部2nは、(n-1)次制御部(不図示)から出力された操作量MVn-1を、式(8)の変換式によりn次制御部1nの目標値SPnに変換してn次制御部1nに出力する(図3ステップS107)。
SPn=(Hn-Ln)/100×MVn-1+Ln+f(SPn-1) ・・・(8)
SPn=(Hn-Ln)/100×MVn-1+Ln+f(PVn-1) ・・・(9)
i(iは2~nの整数)次制御部1iの目標値SPiについて式(4)~式(9)を一般化すると、以下のようになる。
SPi=(Hi-Li)/100×MVi-1+Li+f(SPi-1) ・・・(10)
SPi=(Hi-Li)/100×MVi-1+Li+f(PVi-1) ・・・(11)
n次制御部1nは、目標値SPnと制御量PVnとを入力として、制御量PVnが目標値SPnと一致するように周知のPID制御演算により操作量MVnを算出してn次プロセス4nに出力する(図3ステップS109)。操作量MVnの出力先は例えばバルブ等の操作端となる。
以上のようなステップS100~S109の処理を、制御装置の動作が終了するまで(図3ステップS110においてYES)、制御周期毎に繰り返し実行する。
ここでは、(i-1)次制御部1i-1(iは2~nの整数)を主制御部、後段のi次制御部1iを副制御部として代表的に説明する。
まず、設定部3の操作量設定部30は、n次制御部1nに対して所定の操作量MVn(例えばMVn=0%)を出力するように指示する(図4ステップS200)。一般に、制御部は、外部から設定された値の操作量MVを出力するマニュアルモードを備えているので、このようなマニュアルモードを利用することにより、操作量MVnの固定出力が可能である。
次に、設定部3の近似式設定部33は、i次目標値変換部2iに対して、近似式導出部32によって導出された近似式f(PVi-1)またはf(SPi-1)を設定する(図4ステップS206)。
近似式導出部32と近似式設定部33とは、i次目標値変換部2i(iは2~nの整数)毎にステップS205,S206の処理を実施すればよい。
上下限初期設定部34(iは2~nの整数)は、i次目標値変換部2i毎にステップS207の処理を実施すればよい。
全てのi次目標値変換部2iについてステップS209,S210の処理が終わった時点で(図4ステップS211においてYES)、設定部3の処理が終了する。
Claims (4)
- n(nは2以上の整数)個の制御部が縦続接続されたカスケード制御系の制御装置において、
それぞれ目標値と制御量とを入力として操作量を算出するように構成されたn個の前記制御部と、
(i-1)次(iは2~nの整数)制御部とi次制御部との間に設けられ、(i-1)次制御部によって算出された操作量をi次制御部の目標値に変換するように構成された(n-1)個の目標値変換部と、
これら目標値変換部で用いるパラメータと近似式とを設定するように構成された設定部とを備え、
n個の前記制御部のうち、1次から(n-1)次の各制御部は、算出した操作量を直後の前記目標値変換部に出力し、最終段のn次の制御部は、算出した操作量を制御対象の操作端に出力し、
各目標値変換部は、(i-1)次制御部の目標値をSP i-1 、(i-1)次制御部の制御量をPV i-1 、(i-1)次制御部によって算出された操作量をMV i-1 、i次制御部の目標値をSP i 、予め設定されたi次制御部目標値スケーリング・リミット上限値をH i 、予め設定されたi次制御部目標値スケーリング・リミット下限値をL i 、(i-1)次制御部の制御量PV i-1 とi次制御部の制御量PV i との関係を示す近似式から求まる基準量をf(PV i-1 )、(i-1)次制御部の目標値SP i-1 とi次制御部の目標値SP i との関係を示す近似式から求まる基準量をf(SP i-1 )としたとき、SP i =(H i -L i )/100×MV i-1 +L i +f(PV i-1 )またはSP i =(H i -L i )/100×MV i-1 +L i +f(SP i-1 )により、(i-1)次制御部によって算出された操作量MV i-1 をi次制御部の目標値SP i に変換し、
前記設定部は、
近似式設定のための測定時に、n次制御部から複数の所定の測定用操作量を制御対象の操作端に順次出力させるように構成された操作量設定部と、
各測定用操作量に対する1次からn次の各制御部の整定時制御量を測定用操作量毎に取得するように構成された制御量取得部と、
この制御量取得部によって取得された整定時制御量に基づいて、(i-1)次制御部の制御量PV i-1 とi次制御部の制御量PV i との関係または(i-1)次制御部の目標値SP i-1 とi次制御部の目標値SP i との関係を示す近似式をi次目標値変換部毎に導出するように構成された近似式導出部と、
この近似式導出部によってi次目標値変換部毎に導出された近似式をそれぞれ対応するi次目標値変換部に設定するように構成された近似式設定部とを含むことを特徴とする制御装置。 - n(nは2以上の整数)個の制御部が縦続接続されたカスケード制御系の制御装置において、
それぞれ目標値と制御量とを入力として操作量を算出するように構成されたn個の前記制御部と、
(i-1)次(iは2~nの整数)制御部とi次制御部との間に設けられ、(i-1)次制御部によって算出された操作量をi次制御部の目標値に変換するように構成された(n-1)個の目標値変換部と、
これら目標値変換部で用いるパラメータと近似式とを設定するように構成された設定部とを備え、
n個の前記制御部のうち、1次から(n-1)次の各制御部は、算出した操作量を直後の前記目標値変換部に出力し、最終段のn次の制御部は、算出した操作量を制御対象の操作端に出力し、
各目標値変換部は、(i-1)次制御部の目標値をSP i-1 、(i-1)次制御部の制御量をPV i-1 、(i-1)次制御部によって算出された操作量をMV i-1 、i次制御部の目標値をSP i 、予め設定されたi次制御部目標値スケーリング・リミット上限値をH i 、予め設定されたi次制御部目標値スケーリング・リミット下限値をL i 、(i-1)次制御部の制御量PV i-1 とi次制御部の制御量PV i との関係を示す近似式から求まる基準量をf(PV i-1 )、(i-1)次制御部の目標値SP i-1 とi次制御部の目標値SP i との関係を示す近似式から求まる基準量をf(SP i-1 )としたとき、SP i =(H i -L i )/100×MV i-1 +L i +f(PV i-1 )またはSP i =(H i -L i )/100×MV i-1 +L i +f(SP i-1 )により、(i-1)次制御部によって算出された操作量MV i-1 をi次制御部の目標値SP i に変換し、
前記設定部は、
近似式設定のための測定時に、n次制御部から複数の所定の測定用操作量を制御対象の操作端に順次出力させるように構成された操作量設定部と、
各測定用操作量に対する1次からn次の各制御部の整定時制御量を測定用操作量毎に取得するように構成された制御量取得部と、
この制御量取得部によって取得された整定時制御量に基づいて、(i-1)次制御部の制御量PV i-1 とi次制御部の制御量PV i との関係または(i-1)次制御部の目標値SP i-1 とi次制御部の目標値SP i との関係を示す近似式をi次目標値変換部毎に導出するように構成された近似式導出部と、
この近似式導出部によってi次目標値変換部毎に導出された近似式をそれぞれ対応するi次目標値変換部に設定するように構成された近似式設定部と、
初段の1次制御部の目標値SP 1 の変更に対して(i-1)次制御部の制御量PV i-1 の所望の制御応答が得られることを条件として、i次制御部目標値スケーリング・リミット上下限幅が可能な限り狭くなるように、前記i次制御部目標値スケーリング・リミット上限値H i と前記i次制御部目標値スケーリング・リミット下限値L i とをi次目標値変換部毎に決定するように構成された上下限値決定部と、
この上下限値決定部によってi次目標値変換部毎に決定されたi次制御部目標値スケーリング・リミット上限値H i とi次制御部目標値スケーリング・リミット下限値L i とをそれぞれ対応するi次目標値変換部に設定するように構成された上下限値設定部とを含むことを特徴とする制御装置。 - 請求項1または2記載の制御装置において、
前記近似式導出部は、前記測定用操作量の全範囲における(i-1)次制御部の制御量PV i-1 とi次制御部の制御量PV i との関係を示す1つの近似式、または前記測定用操作量の全範囲における(i-1)次制御部の目標値SP i-1 とi次制御部の目標値SP i との関係を示す1つの近似式を導出することを特徴とする制御装置。 - 請求項1または2記載の制御装置において、
前記近似式導出部は、前記測定用操作量の全範囲のうち、隣接する値の測定用操作量の組毎に、(i-1)次制御部の制御量PV i-1 とi次制御部の制御量PV i との関係または(i-1)次制御部の目標値SP i-1 とi次制御部の目標値SP i との関係を示す近似式を導出し、
近似式設定後の各目標値変換部は、設定された複数の近似式のうち、n次制御部から出力された操作量に対応する近似式を用いて、(i-1)次制御部によって算出された操作量MV i-1 をi次制御部の目標値SP i に変換することを特徴とする制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018141227A JP7089336B2 (ja) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 制御装置 |
CN201910655706.4A CN111025896B (zh) | 2018-07-27 | 2019-07-19 | 控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018141227A JP7089336B2 (ja) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020017187A JP2020017187A (ja) | 2020-01-30 |
JP7089336B2 true JP7089336B2 (ja) | 2022-06-22 |
Family
ID=69580541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018141227A Active JP7089336B2 (ja) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7089336B2 (ja) |
CN (1) | CN111025896B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114942592B (zh) * | 2022-06-01 | 2024-07-02 | 曲阜师范大学 | 一种柔性航天器的双端事件触发自适应抗干扰控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001512257A (ja) | 1997-07-31 | 2001-08-21 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 適応カスケード制御アルゴリズム |
JP3202173B2 (ja) | 1995-12-15 | 2001-08-27 | ロレアル | 化粧品及び/または皮膚科用の水反応性活性成分を含有する安定な水/油/水型エマルション |
JP2003195904A (ja) | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Akihiko Yonetani | 目標値追従コントローラ |
US20130060353A1 (en) | 2011-09-01 | 2013-03-07 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for predicting windup and improving process control in an industrial process control system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02201603A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Yokogawa Electric Corp | プロセス制御装置 |
JP2567485B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1996-12-25 | トリニティ工業株式会社 | 塗料の吐出量制御方法 |
JP3473665B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2003-12-08 | 理化工業株式会社 | 半導体製造装置におけるカスケード制御装置 |
US7577493B2 (en) * | 2004-12-27 | 2009-08-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Temperature regulating method, thermal processing system and semiconductor device manufacturing method |
CN101571725B (zh) * | 2009-05-30 | 2012-12-19 | 青岛理工大学 | 一种基因扩增设备的级联控制算法 |
JP5696171B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2015-04-08 | 株式会社東芝 | 制御パラメータ調整方法、制御パラメータ調整システム及び制御パラメータ設定装置 |
-
2018
- 2018-07-27 JP JP2018141227A patent/JP7089336B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-19 CN CN201910655706.4A patent/CN111025896B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3202173B2 (ja) | 1995-12-15 | 2001-08-27 | ロレアル | 化粧品及び/または皮膚科用の水反応性活性成分を含有する安定な水/油/水型エマルション |
JP2001512257A (ja) | 1997-07-31 | 2001-08-21 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 適応カスケード制御アルゴリズム |
JP2003195904A (ja) | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Akihiko Yonetani | 目標値追従コントローラ |
US20130060353A1 (en) | 2011-09-01 | 2013-03-07 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for predicting windup and improving process control in an industrial process control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020017187A (ja) | 2020-01-30 |
CN111025896A (zh) | 2020-04-17 |
CN111025896B (zh) | 2022-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8915262B2 (en) | Mass flow controller algorithm with adaptive valve start position | |
KR101478450B1 (ko) | 다변수 비선형 시스템의 제어를 위한 pid 가변 이득설계 방법 | |
US8195312B2 (en) | Multi-mode control loop with improved performance for mass flow controller | |
KR20120049148A (ko) | 매스 플로우 컨트롤러 및 유량 제어 프로그램이 저장된 저장 매체 | |
CN104216292B (zh) | 模糊控制器、模糊控制方法及系统 | |
US20140121853A1 (en) | Feedback control method, feedback control apparatus, and feedback control program | |
JP4901486B2 (ja) | Pid制御方法及びpid制御装置 | |
JP3437807B2 (ja) | 制御演算装置及び制御演算方法 | |
JP7089336B2 (ja) | 制御装置 | |
JP7089335B2 (ja) | 制御装置 | |
US5796608A (en) | Self controllable regulator device | |
JP2004086858A (ja) | 制御装置、温度調節器および熱処理装置 | |
US20070082304A1 (en) | Method of and system for controlling the ratio of a variable lead parameter and an adjustable lag parameter for a lag-lead process | |
JP4982905B2 (ja) | 制御方法および制御装置 | |
Kurien et al. | Overview of different approaches of pid controller tuning | |
JP6610676B2 (ja) | 温度制御装置及び温度制御方法 | |
KR101180055B1 (ko) | 비례적분미분제어기 및 그 제어 방법 | |
CN109695893B (zh) | 一种锅炉系统中的氧气浓度控制方法、装置、设备及系统 | |
US20050177253A1 (en) | Controller | |
JPH07104805A (ja) | 半導体製造装置の制御装置の制御方法及びその制御装置 | |
JP7546198B2 (ja) | 制御装置 | |
JPH04256102A (ja) | モデル予測制御装置 | |
JPH01152504A (ja) | 制御装置 | |
JP2018112858A (ja) | 制御装置、制御方法、制御プログラム | |
JP4119358B2 (ja) | 制御方法および制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210324 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220208 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220609 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7089336 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |