JPH02153408A - 位置比例制御装置 - Google Patents
位置比例制御装置Info
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- JPH02153408A JPH02153408A JP30728688A JP30728688A JPH02153408A JP H02153408 A JPH02153408 A JP H02153408A JP 30728688 A JP30728688 A JP 30728688A JP 30728688 A JP30728688 A JP 30728688A JP H02153408 A JPH02153408 A JP H02153408A
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- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
この発明は、モータで開閉駆動される自動弁（以下「モ
ータバルブ」という）の位置比例制御装置の改良に関す
る。
ータバルブ」という）の位置比例制御装置の改良に関す
る。
（発明の概要）
この発明は、操作量の変化幅をモータバルブが追従でき
る程度に制限し、この制限された操作量に応じて積分値
を修正することにより操作量と弁開度を一致させ、これ
により過積分が防止されてオーバーシュートが防止され
るとともに、連応性が向上する。
る程度に制限し、この制限された操作量に応じて積分値
を修正することにより操作量と弁開度を一致させ、これ
により過積分が防止されてオーバーシュートが防止され
るとともに、連応性が向上する。
（従来技術とその問題点）
従来、モータバルブの位置比例制御装置としては、目標
値Ｒと制御量Ｙとの偏差値ｅをＰＩＤ演算して操作量Ｕ
を求め、この操作量Ｕでオン・オフ（ＯＮｌｏＦＦ）サ
ーボ機構を駆動して開閉制御された弁の開度量（弁開度
）■をフィードバックし、この弁開度Ｖと上記操作ｆｆ
１Ｕと一致させるように弁の開閉制御が行われている。
値Ｒと制御量Ｙとの偏差値ｅをＰＩＤ演算して操作量Ｕ
を求め、この操作量Ｕでオン・オフ（ＯＮｌｏＦＦ）サ
ーボ機構を駆動して開閉制御された弁の開度量（弁開度
）■をフィードバックし、この弁開度Ｖと上記操作ｆｆ
１Ｕと一致させるように弁の開閉制御が行われている。
しかしながら、上記従来の位置比例制御装置においては
、目標値Ｒと制御量Ｙとから演算で求められる操作量は
即座にもとめらるが、モータによって駆動される弁が所
定の開度に達するまでには所定の時間（駆動モータの種
類によっても異なるが例えば１分）要し、両者に不一致
が生じて制御量Ｙが目標値Ｒから外れる、いわゆるオー
バーシュートが発生するという問題点があった。
、目標値Ｒと制御量Ｙとから演算で求められる操作量は
即座にもとめらるが、モータによって駆動される弁が所
定の開度に達するまでには所定の時間（駆動モータの種
類によっても異なるが例えば１分）要し、両者に不一致
が生じて制御量Ｙが目標値Ｒから外れる、いわゆるオー
バーシュートが発生するという問題点があった。
このオーバーシュート現象を第３図の制御量Ｙ。
操作ｆｆ１Ｕ及び弁開度Ｖのタイムチャートを参照して
更に言及する。
更に言及する。
今、ｔｏ時点で制御動作が開始されたとすると、操作量
Ｕは直ぐに１００％に達するが、弁開度Ｖは、通常、弁
が全開から全開までに一定時間（例えば１分間）が要す
るので、直ぐには１００％（全開）とならず、ようや＜
１＋時点で１００％となる。また、ｔ２で操作量Ｕが減
少し始めたときも同様にｔ３時点で操作量Ｕと弁開度Ｖ
とが始めて一致する。
Ｕは直ぐに１００％に達するが、弁開度Ｖは、通常、弁
が全開から全開までに一定時間（例えば１分間）が要す
るので、直ぐには１００％（全開）とならず、ようや＜
１＋時点で１００％となる。また、ｔ２で操作量Ｕが減
少し始めたときも同様にｔ３時点で操作量Ｕと弁開度Ｖ
とが始めて一致する。
このように、ｔｏ−ｔｌ、ｔ２〜ｔ３の時点では、操作
量Ｕと弁開度Ｖとが一致していないにも係わらず（第３
図の弁開度の図に示されるように点線と実線の差の部だ
けの差がある）ＰＩＤ演算部ではそのことは全く考慮さ
れない。すなわち、ｔ２〜ｔ３の時点では操作量Ｕは飽
和していないので積分が実行されるが実際の弁開度Ｖは
最大速度で閉じられており、実際は飽和していると考え
られるため積分は実行されないのが妥当である。
量Ｕと弁開度Ｖとが一致していないにも係わらず（第３
図の弁開度の図に示されるように点線と実線の差の部だ
けの差がある）ＰＩＤ演算部ではそのことは全く考慮さ
れない。すなわち、ｔ２〜ｔ３の時点では操作量Ｕは飽
和していないので積分が実行されるが実際の弁開度Ｖは
最大速度で閉じられており、実際は飽和していると考え
られるため積分は実行されないのが妥当である。
したがって、ｔ２〜ｔ３の時点で積分値は必要以上に多
く計算されてしまい、そのために過積骨が生じ制御量Ｙ
が目標値Ｒより外れるオーバーシュートが発生していた
。このように、従来の位置比例制御装置においては弁特
性を全く考慮せずに制御量なっていたため、性能を向上
させることが出来ないという問題点があった。
く計算されてしまい、そのために過積骨が生じ制御量Ｙ
が目標値Ｒより外れるオーバーシュートが発生していた
。このように、従来の位置比例制御装置においては弁特
性を全く考慮せずに制御量なっていたため、性能を向上
させることが出来ないという問題点があった。
（発明の目的）
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的とするところは操作量と弁開度とが一
致できるようにした位置比例制御装置の提供を目的とす
る。
あって、その目的とするところは操作量と弁開度とが一
致できるようにした位置比例制御装置の提供を目的とす
る。
（発明の構成と効果）
この発明は、上記目的達成のためにその構成は、目標値
と制御量との偏差に基づいて演算された操作量と、この
操作量に基づいて開閉制御された自動弁の弁開度とが一
致するように制御される位置比例制御装置において、 前記自動弁の全開ら全開までの所要時間と制御期間とか
ら一制御期間当りの弁の開度量を算出する手段と、 前記算出された弁の開度量と前回制御期間の操作量とか
ら操作量飽和値を前記自動弁が追従できる操作量飽和値
に修正する手段と、 を具備することを特徴とするものである。
と制御量との偏差に基づいて演算された操作量と、この
操作量に基づいて開閉制御された自動弁の弁開度とが一
致するように制御される位置比例制御装置において、 前記自動弁の全開ら全開までの所要時間と制御期間とか
ら一制御期間当りの弁の開度量を算出する手段と、 前記算出された弁の開度量と前回制御期間の操作量とか
ら操作量飽和値を前記自動弁が追従できる操作量飽和値
に修正する手段と、 を具備することを特徴とするものである。
このような構成によれば、演算された操作量の変化幅は
モータバルブが追従できる程度に修正されるので、操作
量と弁開度とは常時一致し、過積骨が行われないためオ
ーバーシュートが防止される。これにより、位置比例制
御装置の制御性能を大幅に向上されることができる。
モータバルブが追従できる程度に修正されるので、操作
量と弁開度とは常時一致し、過積骨が行われないためオ
ーバーシュートが防止される。これにより、位置比例制
御装置の制御性能を大幅に向上されることができる。
（実施例の説明）
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第１図は、本発明装置の一実施例の概略構成を示すブロ
ック図、第２図は作用の動作を示すフローチャートであ
る。
ック図、第２図は作用の動作を示すフローチャートであ
る。
第１図において、比較部１には目標値Ｒが人力されると
ともに、後述の制御対象であるモータバルブの流量の制
御量Ｙが人力され、これらが比較されてその差分（偏差
）ｅが検出される。ＰＩＤ演算部２ではその偏差ｅに基
づいてモータバルブの弁開度の操作量Ｕが演算され、そ
の操作量Ｕが０Ｎ１０ＦＦサ一ボ部３に送出される。
ともに、後述の制御対象であるモータバルブの流量の制
御量Ｙが人力され、これらが比較されてその差分（偏差
）ｅが検出される。ＰＩＤ演算部２ではその偏差ｅに基
づいてモータバルブの弁開度の操作量Ｕが演算され、そ
の操作量Ｕが０Ｎ１０ＦＦサ一ボ部３に送出される。
０Ｎ１０ＦＦサ一ボ部３はモータ部４へ弁開または弁閉
信号を送出するとともに、モータ部４の弁開度信号がフ
ィードバックされるように構成されている。モータ部４
は開信号を受けたときは制御対象５を開方向に、また閉
信号をきた時は閉方向に作動させるように構成されてい
る。
信号を送出するとともに、モータ部４の弁開度信号がフ
ィードバックされるように構成されている。モータ部４
は開信号を受けたときは制御対象５を開方向に、また閉
信号をきた時は閉方向に作動させるように構成されてい
る。
上記ＯＮ１０ Ｆ Ｆサーボ部３は、ＰＩＤ演算部２か
らの操作量Ｕと弁開度Ｖとを比較する比較部１０と、こ
の比較部１０の比較によって得られた偏差ｅ′によって
弁の開信号または閉信号を発生する０Ｎ１０ＦＦ信号発
生部１１とこれら開信号または閉信号を基に操作される
スイッチング部１２とから構成されている。
らの操作量Ｕと弁開度Ｖとを比較する比較部１０と、こ
の比較部１０の比較によって得られた偏差ｅ′によって
弁の開信号または閉信号を発生する０Ｎ１０ＦＦ信号発
生部１１とこれら開信号または閉信号を基に操作される
スイッチング部１２とから構成されている。
ＯＮ１０ Ｆ Ｆサーボ部３では弁特性ΔＵｉ！、ｉｍ
が測定されてこれがＰＩＤ演算部２に設定される。
が測定されてこれがＰＩＤ演算部２に設定される。
すなわち−制御期間（サンプリング周期）内におけるモ
ータバルブの開（または閉）の量である弁特性ΔＵｉ！
、ｉｍは、下式によって求めることができるが、それは
０Ｎ１０ＦＦ信号発生部１１からスイッチング部１２に
強制的に閉信号および開信号を送出し、バルブの全開ま
での所要時間を求め、これと−制御期間とで求められて
いる。
ータバルブの開（または閉）の量である弁特性ΔＵｉ！
、ｉｍは、下式によって求めることができるが、それは
０Ｎ１０ＦＦ信号発生部１１からスイッチング部１２に
強制的に閉信号および開信号を送出し、バルブの全開ま
での所要時間を求め、これと−制御期間とで求められて
いる。
Δｔ
ΔＵ、ｅｔｍ＝ ｘ１００
ｏｐｅｎ
（Δｔ：制御期間、 Ｔｏｐｅｎ：弁が全閉から全開ま
でに要した時間） ＰＩＤ演算部２ではこの弁特性ΔＵ、５ｉｍを用いて、
第３図に示されるようなフローにしたがって操作量Ｕを
出力することとなる。
でに要した時間） ＰＩＤ演算部２ではこの弁特性ΔＵ、５ｉｍを用いて、
第３図に示されるようなフローにしたがって操作量Ｕを
出力することとなる。
すなわち、制御動作に先立ち弁特性ΔＵ、ｇｉｍが設定
されて（ステップ１００）、制御動作が開始されると、
目標値Ｒと制御量Ｙとの偏差ｅに基づいてＰＩＤ演算が
行われる（ステップ１０２）。
されて（ステップ１００）、制御動作が開始されると、
目標値Ｒと制御量Ｙとの偏差ｅに基づいてＰＩＤ演算が
行われる（ステップ１０２）。
次いで、演算された操作量を０Ｎ１０ＦＦサ一ボ部１２
に送出する際の修正が行われる。この修正は弁特性ΔＵ
、ｇｉｍと前回制御期間での制御量Ｕｋｐとによって行
われ、通常１００％及び０％に設定されている最大と最
少の操作量飽和値Ｕｍａｘ及びＵｍｉｎが修正される。
に送出する際の修正が行われる。この修正は弁特性ΔＵ
、ｇｉｍと前回制御期間での制御量Ｕｋｐとによって行
われ、通常１００％及び０％に設定されている最大と最
少の操作量飽和値Ｕｍａｘ及びＵｍｉｎが修正される。
まず、操作量飽和値Ｕｍａｘについては、前回の操作量
Ｕｋｐに弁特性ΔＵＪ２．ｉｍの加えられた値が操作飽
和値Ｕｍａｘを超えているか否かが判断される（ステッ
プ１０４）。
Ｕｋｐに弁特性ΔＵＪ２．ｉｍの加えられた値が操作飽
和値Ｕｍａｘを超えているか否かが判断される（ステッ
プ１０４）。
この判断において、Ｕｋｐ＋ΔＵｉ！、ｉｍがＵｍａｘ
より大きければＵｍａｘを使用する操作量飽和値Ｕｍａ
ｘ−とじ、逆に小さければＵｋｐ＋ΔＵＩ！、ｉｍを使
用する操作量飽和値Ｕｍａｘ−として修正する（ステッ
プ１０６．１０８）。例えばＵｋｐが９０％でΔＵＪ２
．ｉｍが２０％の時はその場はその和は１１０％である
ので、その時は１００％に修正され、またＵｋｐが７０
％でΔＵｌｉｍが２０％のときはその和は９０％である
ので、その時はその和が修正された操作量飽和値Ｕｍａ
Ｘ′となる。
より大きければＵｍａｘを使用する操作量飽和値Ｕｍａ
ｘ−とじ、逆に小さければＵｋｐ＋ΔＵＩ！、ｉｍを使
用する操作量飽和値Ｕｍａｘ−として修正する（ステッ
プ１０６．１０８）。例えばＵｋｐが９０％でΔＵＪ２
．ｉｍが２０％の時はその場はその和は１１０％である
ので、その時は１００％に修正され、またＵｋｐが７０
％でΔＵｌｉｍが２０％のときはその和は９０％である
ので、その時はその和が修正された操作量飽和値Ｕｍａ
Ｘ′となる。
一方、操作量飽和値Ｕｍｉ ｎについては前回の操作量
Ｕｋｐに弁特性ΔＵ、ｇｉｍの減算された値が操作量飽
和値Ｕｍｉｎを超えているか否かが判断され”る（ステ
ップ１１０）。この判断においてＵｋｐ−ΔＵ、ｇｉｍ
がＵｍｉｎより小さければそのＵｍｉｎを使用する操作
量飽和値Ｕｍｉｎ−とじ、逆に大きければＵｋｐ−ΔＵ
ｌｚ、ｉｍを使用する操作量飽和値Ｕｍｉｎ−とじて修
正する（ステップ１１２，１１４）。
Ｕｋｐに弁特性ΔＵ、ｇｉｍの減算された値が操作量飽
和値Ｕｍｉｎを超えているか否かが判断され”る（ステ
ップ１１０）。この判断においてＵｋｐ−ΔＵ、ｇｉｍ
がＵｍｉｎより小さければそのＵｍｉｎを使用する操作
量飽和値Ｕｍｉｎ−とじ、逆に大きければＵｋｐ−ΔＵ
ｌｚ、ｉｍを使用する操作量飽和値Ｕｍｉｎ−とじて修
正する（ステップ１１２，１１４）。
また、ＰＩＤ演算においては、従来と同様に操作量が飽
和値を超えている時は積分が実行されず（ステップ１１
６）、この場合、その飽和値は」二記のように修正され
た飽和値Ｕｍａｘ”、Ｕｍｉｎ′が用いられる。
和値を超えている時は積分が実行されず（ステップ１１
６）、この場合、その飽和値は」二記のように修正され
た飽和値Ｕｍａｘ”、Ｕｍｉｎ′が用いられる。
ＰＩＤ演算部２からは上述のようにＵｌｃｐ−ΔＵＩ！
、ｉｍ、Ｕｋｐ−でΔＵＩ！、ｉｍを用い、操作量Ｕが
Ｕｋｐ＋ΔＵ、５ｉｍより大きいか、またはＵｋｐ−Δ
Ｕ、ｇＬｍより小さいときは、それぞれ操作量ＵをＵｋ
ｐ十ΔＵ、ｇｉｍ、Ｕｋｐ−ΔＵ、ｅ、ｉｍに修正し０
Ｎ１０ＦＦサ一ボ部３へ出力し、そして次の制御周期に
なると、ふたたび」二記ステップ１００に戻る。
、ｉｍ、Ｕｋｐ−でΔＵＩ！、ｉｍを用い、操作量Ｕが
Ｕｋｐ＋ΔＵ、５ｉｍより大きいか、またはＵｋｐ−Δ
Ｕ、ｇＬｍより小さいときは、それぞれ操作量ＵをＵｋ
ｐ十ΔＵ、ｇｉｍ、Ｕｋｐ−ΔＵ、ｅ、ｉｍに修正し０
Ｎ１０ＦＦサ一ボ部３へ出力し、そして次の制御周期に
なると、ふたたび」二記ステップ１００に戻る。
以上のように本実施例ではＰＩＤ演算で演算された操作
量Ｕの変化幅が、モータバルブが追従できない大きさで
あったときにも、実際に出力される操作量Ｕはモータバ
ルブが追従できる程度の大きさに修正されているので、
操作ｉＵと弁開度Ｖは常に一致するようになる。また、
この場合この修正された操作量飽和値Ｕｍａｘ”、Ｕｍ
ｉｎに対して操作量飽和値不積分が実行されるため、過
積分が起こらずオーバーシュートを発生させることがな
く制御性能を大幅に向上させることができる。
量Ｕの変化幅が、モータバルブが追従できない大きさで
あったときにも、実際に出力される操作量Ｕはモータバ
ルブが追従できる程度の大きさに修正されているので、
操作ｉＵと弁開度Ｖは常に一致するようになる。また、
この場合この修正された操作量飽和値Ｕｍａｘ”、Ｕｍ
ｉｎに対して操作量飽和値不積分が実行されるため、過
積分が起こらずオーバーシュートを発生させることがな
く制御性能を大幅に向上させることができる。
第１図は本発明装置の一実施例を示す概略構成のブロッ
ク図、第２図は作用の動作を示すフローチャート図およ
び第３図は従来の制御動作を示す説明図である。 １・・・比較器 ２・・・ＰＩＤ演算部 ３・・・ＯＮ１０ Ｆ Ｆサーボ部 ４・・・モータ部 ５・・・制御対象
ク図、第２図は作用の動作を示すフローチャート図およ
び第３図は従来の制御動作を示す説明図である。 １・・・比較器 ２・・・ＰＩＤ演算部 ３・・・ＯＮ１０ Ｆ Ｆサーボ部 ４・・・モータ部 ５・・・制御対象
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、目標値と制御量との偏差に基づいて演算された操作
量と、この操作量に基づいて開閉制御された自動弁の弁
開度とが一致するように制御される位置比例制御装置に
おいて、 前記自動弁の全閉ら全開までの所要時間と制御期間とか
ら一制御期間当りの弁の開度量を算出する手段と、 前記算出された弁の開度量と前回制御期間の操作量とか
ら操作量飽和値を前記自動弁が追従できる操作量飽和値
に修正する手段と、 を具備することを特徴とする位置比例制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307286A JP2767595B2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 位置比例制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307286A JP2767595B2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 位置比例制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153408A true JPH02153408A (ja) | 1990-06-13 |
| JP2767595B2 JP2767595B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17967302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63307286A Expired - Lifetime JP2767595B2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 位置比例制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2767595B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115204U (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-21 | ||
| JPS61233812A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 位置制御装置 |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP63307286A patent/JP2767595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115204U (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-21 | ||
| JPS61233812A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 位置制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2767595B2 (ja) | 1998-06-18 |
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