JPH0312704A - フィードバック制御装置 - Google Patents
フィードバック制御装置Info
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- JPH0312704A JPH0312704A JP14775689A JP14775689A JPH0312704A JP H0312704 A JPH0312704 A JP H0312704A JP 14775689 A JP14775689 A JP 14775689A JP 14775689 A JP14775689 A JP 14775689A JP H0312704 A JPH0312704 A JP H0312704A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はフィードバック制御装置に関するものである。
（従来の技術）
ボイラプラントや鉄鋼加熱炉プラント等における燃焼用
空気の流量を制御するフィードバック制御装置について
、第３図を参照し説明する。ダクト１の内部を、ファン
２によって送り込まれた燃焼用空気が矢印の方向に流れ
る。この空気の流量を、操作ダンパ６Ｃによって調節す
る。操作ダンパ６ｃはこの制御系における操作端に相当
するもので、パワーシリンダ６ａ内のピストン６ｄにリ
ンク６ｂにより接続されており、ピストン６ｄの上下動
によって開度が変わり、流量が制御されることになる。
空気の流量を制御するフィードバック制御装置について
、第３図を参照し説明する。ダクト１の内部を、ファン
２によって送り込まれた燃焼用空気が矢印の方向に流れ
る。この空気の流量を、操作ダンパ６Ｃによって調節す
る。操作ダンパ６ｃはこの制御系における操作端に相当
するもので、パワーシリンダ６ａ内のピストン６ｄにリ
ンク６ｂにより接続されており、ピストン６ｄの上下動
によって開度が変わり、流量が制御されることになる。
この場合の操作端への操作ＱＭＶは、次のようにして与
えられる。
えられる。
ダクト１に設けられた圧力取出口３から差圧伝送器４へ
燃焼用空気が導かれ、ここで圧力が検出されて制御値Ｐ
ｖとして出力される。そして目標値Ｓ■から制御値Ｐｖ
を引いた制御偏差ｅがＰＩＤ制御要素５へ与えられる。
燃焼用空気が導かれ、ここで圧力が検出されて制御値Ｐ
ｖとして出力される。そして目標値Ｓ■から制御値Ｐｖ
を引いた制御偏差ｅがＰＩＤ制御要素５へ与えられる。
このＰＩＤｌｉｌＪｉ３１ＩＩ要素５においてＰＩＤ動
作によるＩＩ御演算が行われ、演算結果として操作量Ｍ
Ｖが操作端である操作ダンパ６Ｃに与えられる。これに
より操作ダンパ６ｃの開度が調節されて流量が制御され
ることになる。
作によるＩＩ御演算が行われ、演算結果として操作量Ｍ
Ｖが操作端である操作ダンパ６Ｃに与えられる。これに
より操作ダンパ６ｃの開度が調節されて流量が制御され
ることになる。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、操作ダンパ６Ｃ等のように連続的な動作をする
操作端を制御する際に、以下のような問題があった。操
作ダンパ６Ｃの開度と操作量との間には第４図に示すよ
うに、動作不良としてヒステリシスが存在する場合があ
る。即ち操作量か同一であっても開閉の方向によって開
度が異なり、燃焼空気の流量を制御する上で支障をきた
すこととなる。制御パラメータの調整のみでは十分に改
善されず、またヒステリシスを減少させるために操作端
の機械的部品を修理、交換することによってこのような
動作不良を解消しようとするとプラントの停止を必要と
し、困難であった。
操作端を制御する際に、以下のような問題があった。操
作ダンパ６Ｃの開度と操作量との間には第４図に示すよ
うに、動作不良としてヒステリシスが存在する場合があ
る。即ち操作量か同一であっても開閉の方向によって開
度が異なり、燃焼空気の流量を制御する上で支障をきた
すこととなる。制御パラメータの調整のみでは十分に改
善されず、またヒステリシスを減少させるために操作端
の機械的部品を修理、交換することによってこのような
動作不良を解消しようとするとプラントの停止を必要と
し、困難であった。
操作端の動作不良の原因が、歯車等により駆動される際
に存在するバックラッシュであれば、バックラッシュ補
償という形でほぼ十分に補償可能であるが、上述のよう
なリンク機構から成り連続的に作動する操作端に生ずる
ヒステリシスについては、十分に補償するものがなく制
御性の悪化を招いていた。
に存在するバックラッシュであれば、バックラッシュ補
償という形でほぼ十分に補償可能であるが、上述のよう
なリンク機構から成り連続的に作動する操作端に生ずる
ヒステリシスについては、十分に補償するものがなく制
御性の悪化を招いていた。
本発明は上記事情に鑑み、操作端に生じるヒステリシス
を補償することによって制御特性を改善し得るフィード
バック制御装置を提供することを目的とする。
を補償することによって制御特性を改善し得るフィード
バック制御装置を提供することを目的とする。
本発明のフィードバック制御装置は、目標値と制御値と
を比較して制御偏差を出力し、この制御偏差を用いて操
作量を出力して操作端の連続的動作を制御するフィード
バック制御装置において、前記操作量と前記操作端の変
位量との間に存（１：。
を比較して制御偏差を出力し、この制御偏差を用いて操
作量を出力して操作端の連続的動作を制御するフィード
バック制御装置において、前記操作量と前記操作端の変
位量との間に存（１：。
するヒステリシスを補償するべく、前記操作端の所定の
変位量にそれぞれ対応した、前記操作量増加時における
第１の操作量と前記操作量減少時における第２の操作量
との差（以下補償量と称す）を前記第１又は第２の操作
量の一方に対応させて記憶する補償量記憶部と、 前記第１の操作量又は前記第２の操作量のいずれか一方
に前記補償量を加えて補償された操作量を出力する補償
演算部とを備えたことを特徴としている。
変位量にそれぞれ対応した、前記操作量増加時における
第１の操作量と前記操作量減少時における第２の操作量
との差（以下補償量と称す）を前記第１又は第２の操作
量の一方に対応させて記憶する補償量記憶部と、 前記第１の操作量又は前記第２の操作量のいずれか一方
に前記補償量を加えて補償された操作量を出力する補償
演算部とを備えたことを特徴としている。
（作 用）
第１又は第２の操作量のいずれか一方に補償量が加えら
れた操作量を出力して操作端の連続的動作を制御するこ
とによって、操作量と操作端の変位量との間に存在する
ヒステリシスが補償されて、所定の操作量に対応した操
作端の変位量は操作量が増加時あるいは減少時のいずれ
であっても等しいものとなる。
れた操作量を出力して操作端の連続的動作を制御するこ
とによって、操作量と操作端の変位量との間に存在する
ヒステリシスが補償されて、所定の操作量に対応した操
作端の変位量は操作量が増加時あるいは減少時のいずれ
であっても等しいものとなる。
（実施例）
本発明のフィードバック制御装置について、その制御ア
ルゴリズムを示した第１図を用いて説明する。従来の場
合を示した第３図と比較し、ＰＩＤ演算要素５とパワー
シリンダ６ａとの間に補償演算部１０が設けられている
点が異なる。他の従来の構成要素と同一の要素には同一
の符号を付して説明を省略する。
ルゴリズムを示した第１図を用いて説明する。従来の場
合を示した第３図と比較し、ＰＩＤ演算要素５とパワー
シリンダ６ａとの間に補償演算部１０が設けられている
点が異なる。他の従来の構成要素と同一の要素には同一
の符号を付して説明を省略する。
ＰＩＤ演算要素５においてＰＩＤ動作による制御演算が
行われて、演算結果として前回の操作量Ｍ Ｖ ｎ−１
に対する今回の操作ＲＭＶ、の増減分であるΔＭＶ
が出力される。この出力の増減分口 ΔＭＶ に対し補償演算部１０が補償を行う。捕口 噴量は、第２図に示されるような弁の開度と操作ｊａＭ
Ｖ との関係を予めＤＩ定しておくことによって求め
ておく。即ち、操作量Ｍｖ が増加中であるときはＭＶ
ｒのときに開度が６０％となる。これに対し操作ｆｉＭ
Ｖ が減少中であるときはＭＶ口 ２のときに開度が６０％となるため、補償量はＹ−ＭＶ
−ＭＶ２となる。従って操作量Ｍ Ｖ 、が■ 増加中である場合には補償を行わず、増加から減少へ方
向が切り換った時点で操作ｆｆｉＭＶ にこの補償量
Ｙに−１をかけたものを加えればよい。
行われて、演算結果として前回の操作量Ｍ Ｖ ｎ−１
に対する今回の操作ＲＭＶ、の増減分であるΔＭＶ
が出力される。この出力の増減分口 ΔＭＶ に対し補償演算部１０が補償を行う。捕口 噴量は、第２図に示されるような弁の開度と操作ｊａＭ
Ｖ との関係を予めＤＩ定しておくことによって求め
ておく。即ち、操作量Ｍｖ が増加中であるときはＭＶ
ｒのときに開度が６０％となる。これに対し操作ｆｉＭ
Ｖ が減少中であるときはＭＶ口 ２のときに開度が６０％となるため、補償量はＹ−ＭＶ
−ＭＶ２となる。従って操作量Ｍ Ｖ 、が■ 増加中である場合には補償を行わず、増加から減少へ方
向が切り換った時点で操作ｆｆｉＭＶ にこの補償量
Ｙに−１をかけたものを加えればよい。
この補償ｆｆ１Ｙがヒステリシス補償量格納要素１０ｃ
に格納される。この補償ｍＹは、第２図では弁の開度が
６０％のときを例に挙げて説明したが弁の開度により異
なるため、弁の開度とそのときの補償量Ｙとが１対１に
対応したテーブル形式で格納されている。このため、第
１図に示されるように操作量算出部１０ｉの出力ＭＶ
を受は取って、弁の開度に対応した補償量Ｙを出力す
ることとしている。
に格納される。この補償ｍＹは、第２図では弁の開度が
６０％のときを例に挙げて説明したが弁の開度により異
なるため、弁の開度とそのときの補償量Ｙとが１対１に
対応したテーブル形式で格納されている。このため、第
１図に示されるように操作量算出部１０ｉの出力ＭＶ
を受は取って、弁の開度に対応した補償量Ｙを出力す
ることとしている。
この補償ｆｆ１Ｙは操作ｉＭＶ に応じて逐次乗算口
要素１０ｇに与えられる。乗算要素Ｌｏｇでは、補償量
Ｙを操作量の増減分ΔＭＶ から引くべき場合にスイ
ッチ１０ｆから−１のデータを受は取って補償量Ｙに掛
けて−Ｙを出力する。この補償ＭｋＹを操作量の増減分
ΔＭＶ から引くべきか否かを判断するのが補償方向
チエツクｉ索１０ｂである。操作量の増減分ΔＭＶ
が正の場合には操作置が増加中であるため、この場合に
は補償する必要はなく、スイッチ１０ｆに０のデータを
出力させる命令が与えられる。操作量の増減分ΔＭＶ
が負の場合には補償すべき場合であり、スイッチ１０
ｆに−１のデータを出力させる命令が与えられる。
Ｙを操作量の増減分ΔＭＶ から引くべき場合にスイ
ッチ１０ｆから−１のデータを受は取って補償量Ｙに掛
けて−Ｙを出力する。この補償ＭｋＹを操作量の増減分
ΔＭＶ から引くべきか否かを判断するのが補償方向
チエツクｉ索１０ｂである。操作量の増減分ΔＭＶ
が正の場合には操作置が増加中であるため、この場合に
は補償する必要はなく、スイッチ１０ｆに０のデータを
出力させる命令が与えられる。操作量の増減分ΔＭＶ
が負の場合には補償すべき場合であり、スイッチ１０
ｆに−１のデータを出力させる命令が与えられる。
スイッチ１０ｆは、補償方向チエツク要素１０ｂから与
えられた命令に応じて、０又は−１のデータを乗算要素
１０ｇに出力する。この結果乗算要素１０ｇからは、操
作量の増減分ΔＭｖｎが増加中であるときは０のデータ
が出力されて補償は行われず、操作量の増減分ΔＭＶ
が減少中であるときは補償量−Ｙが出力されることと
なる。
えられた命令に応じて、０又は−１のデータを乗算要素
１０ｇに出力する。この結果乗算要素１０ｇからは、操
作量の増減分ΔＭｖｎが増加中であるときは０のデータ
が出力されて補償は行われず、操作量の増減分ΔＭＶ
が減少中であるときは補償量−Ｙが出力されることと
なる。
この出力はスイッチ１０ｅに与えられる。
次に、補償ｆｌ−Ｙをどのタイミングで操作量の増減分
ΔＭＶ に加えるか、即ち補償すべきタイミンクを判
断するのが補償タイミングチエツク建素１０ａである。
ΔＭＶ に加えるか、即ち補償すべきタイミンクを判
断するのが補償タイミングチエツク建素１０ａである。
操作量の増減分のうち、今回の分ΔＭＶ と前回の分
ΔＭＶ。−１とを比較し、符号が同じときは補償する必
要がない場合であり、スイッチ１０ｅに０のデータを出
力させる命令が与えられる。符号が異なっているときは
補償すべきタイミングであると判断して、スイッチ１０
ｅに乗算要素１０ｇから受は取ったーＹを出力させる命
令が与えられる。この命令に応じて、スイッチ１０ｅか
ら０又は−Ｙの出力が加算要素１０ｈに与えられる。加
算要素１０ｈにおいて、ＰＩＤ演算要素５からの出力Δ
ＭＶ にＯ又は補償量−Ｙを加算し、この結果を操作
量加算部１０ｉへ出力する。
ΔＭＶ。−１とを比較し、符号が同じときは補償する必
要がない場合であり、スイッチ１０ｅに０のデータを出
力させる命令が与えられる。符号が異なっているときは
補償すべきタイミングであると判断して、スイッチ１０
ｅに乗算要素１０ｇから受は取ったーＹを出力させる命
令が与えられる。この命令に応じて、スイッチ１０ｅか
ら０又は−Ｙの出力が加算要素１０ｈに与えられる。加
算要素１０ｈにおいて、ＰＩＤ演算要素５からの出力Δ
ＭＶ にＯ又は補償量−Ｙを加算し、この結果を操作
量加算部１０ｉへ出力する。
従って、操作量ＭＶ が増加中から減少へ方向が切り
換わった時点においてのみ、補償ｍＹが操作量の増減分
ΔＭＶ に加えられることとなる。
換わった時点においてのみ、補償ｍＹが操作量の増減分
ΔＭＶ に加えられることとなる。
操作量加算部１０ｉでは、前回までの操作量ＭＶ に
今回の操作量の増減分ΔＭＶ が加算さｎ
１１れ、操作、ＱＭＶ を出力する。これに
より、操作ダンパ６ｃの角度が調節されて流量が制御さ
れることとなる。
今回の操作量の増減分ΔＭＶ が加算さｎ
１１れ、操作、ＱＭＶ を出力する。これに
より、操作ダンパ６ｃの角度が調節されて流量が制御さ
れることとなる。
このように本実施例によれば、補償演算部１０により操
作量ＭＶ が増加から減少へ切り換わった時点で、補償
量−Ｙを操作量ＭＶ に加算することによってヒステ
リシスを補償するため、操作ｆｉＭＶが増加中、減少中
のいずれの場合にも操作量ＭＶ と弁開度が一致した対
応関係にあることとなり、制御性が改善される。
作量ＭＶ が増加から減少へ切り換わった時点で、補償
量−Ｙを操作量ＭＶ に加算することによってヒステ
リシスを補償するため、操作ｆｉＭＶが増加中、減少中
のいずれの場合にも操作量ＭＶ と弁開度が一致した対
応関係にあることとなり、制御性が改善される。
上述した実施例は一例であって、本発明を限定するもの
ではない。例えば、本実施例では操作量ＭＶ が増加
中である場合の操作ｆｉＭＶ を基準ｎ口 として、この操作量ＭＶ と操作端の変位量との関係
に一致させるべく、操作ｉＭＶ が減少するときに補
償を行うものであるが、これと逆のものであってもよい
。また補償演算を行う要素の構成として、第１図に示す
ものと異なる構成によるものであってもよい。
ではない。例えば、本実施例では操作量ＭＶ が増加
中である場合の操作ｆｉＭＶ を基準ｎ口 として、この操作量ＭＶ と操作端の変位量との関係
に一致させるべく、操作ｉＭＶ が減少するときに補
償を行うものであるが、これと逆のものであってもよい
。また補償演算を行う要素の構成として、第１図に示す
ものと異なる構成によるものであってもよい。
以上説明したように本発明のフィードバック制御装置は
、操作端の所定の変位量にそれぞれ対応した操作量増加
時における操作量と操作量減少時における操作量との差
である補償量を、増加時又は減少時における操作量に加
えて操作端を制御するため、操作量と操作端の変位量と
の間に存在するヒステリシスを補償することによって制
御性を改善することができる。
、操作端の所定の変位量にそれぞれ対応した操作量増加
時における操作量と操作量減少時における操作量との差
である補償量を、増加時又は減少時における操作量に加
えて操作端を制御するため、操作量と操作端の変位量と
の間に存在するヒステリシスを補償することによって制
御性を改善することができる。
第１図は本発明の一実施例によるフィードバック制御装
置の演算要素の構成を示すブロック図、第２図は同装置
におけるヒステリシス補償量を表わした説明図、第３図
は従来のフィードバック制御装置の演算要素の構成を示
すブロック図、第４図は操作量と開度との間におけるヒ
ステリシスを示す説明図である。 １・・・ダクト、２・・・ファン、３・・・圧力取出口
、４・・・差圧伝送器、５・・・ＰＩＤ演算要素、６ａ
・・・パワーシリンダ、６ｂ・・・リンク、６Ｃ・・・
操作ダンパ６ｄ・・・ピストン、１０・・・補償演算部
、１０ａ・・・補償タイミングチエツク要素、１０ｂ・
・・補償方向チエツク要素、１０Ｃ・・・ヒステリシス
補償量格納要素、１０ｅ、１０ｆ・・・スイッチ、１０
ｇ・・・乗算要素、１０ｈ・・・加算要素、１０ｉ・・
・操作量論ｐ部。
置の演算要素の構成を示すブロック図、第２図は同装置
におけるヒステリシス補償量を表わした説明図、第３図
は従来のフィードバック制御装置の演算要素の構成を示
すブロック図、第４図は操作量と開度との間におけるヒ
ステリシスを示す説明図である。 １・・・ダクト、２・・・ファン、３・・・圧力取出口
、４・・・差圧伝送器、５・・・ＰＩＤ演算要素、６ａ
・・・パワーシリンダ、６ｂ・・・リンク、６Ｃ・・・
操作ダンパ６ｄ・・・ピストン、１０・・・補償演算部
、１０ａ・・・補償タイミングチエツク要素、１０ｂ・
・・補償方向チエツク要素、１０Ｃ・・・ヒステリシス
補償量格納要素、１０ｅ、１０ｆ・・・スイッチ、１０
ｇ・・・乗算要素、１０ｈ・・・加算要素、１０ｉ・・
・操作量論ｐ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 目標値と制御値とを比較して制御偏差を出力し、この制
御偏差を用いて操作量を出力して操作端の連続的動作を
制御するフィードバック制御装置において、 前記操作量と前記操作端の変位量との間に存在するヒス
テリシスを補償するべく、前記操作端の所定の変位量に
それぞれ対応した、前記操作量増加時における第１の操
作量と前記操作量減少時における第２の操作量との差（
以下補償量と称す）を前記第１又は第２の操作量の一方
に対応させて記憶する補償量記憶部と、 前記第１の操作量又は前記第２の操作量のいずれか一方
に前記補償量を加えて補償された操作量を出力する補償
演算部とを備えたことを特徴とするフィードバック制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14775689A JPH0312704A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | フィードバック制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14775689A JPH0312704A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | フィードバック制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312704A true JPH0312704A (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=15437446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14775689A Pending JPH0312704A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | フィードバック制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0312704A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004303030A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 制御装置および送出制御装置 |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP14775689A patent/JPH0312704A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004303030A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 制御装置および送出制御装置 |
| JP4497829B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2010-07-07 | 三洋電機株式会社 | 送出制御装置 |
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