JPH04199301A - ディジタル制御装置 - Google Patents
ディジタル制御装置Info
- Publication number
- JPH04199301A JPH04199301A JP33144290A JP33144290A JPH04199301A JP H04199301 A JPH04199301 A JP H04199301A JP 33144290 A JP33144290 A JP 33144290A JP 33144290 A JP33144290 A JP 33144290A JP H04199301 A JPH04199301 A JP H04199301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- target value
- object value
- deviation
- change
- 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.)
- Pending
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、プロセスのディジタル制御装置（ＤＤＣ）に
係り、特に目標値設定装置に関する。
係り、特に目標値設定装置に関する。
Ｂ８発明の概要
本発明は、目標値ＳＶと制御量ＰＶからＰＩＤ演算によ
って制御端の操作ｆｆｉＭＶを得るディジタル制御装置
において、 目標値Ｓｖを制御量ＰＶとの偏差に比例した変化量ΔＳ
ｖに制限して変化させることにより、制御端の制御特性
に適合させて安定しかつ応答性を損なうことのない制御
を得るものである。
って制御端の操作ｆｆｉＭＶを得るディジタル制御装置
において、 目標値Ｓｖを制御量ＰＶとの偏差に比例した変化量ΔＳ
ｖに制限して変化させることにより、制御端の制御特性
に適合させて安定しかつ応答性を損なうことのない制御
を得るものである。
Ｃ１従来の技術
プロセスを直接制御するためのディジタル制御装置（Ｄ
ＤＣ）は、ソフトウェアによって各種の制御演算ブロッ
ク及び設定ブロックを構成し、これらの組み合わせによ
って所望の制御を得る。第３図はＤＤＣによる制御系の
基本構成を示す。制御対象プロセスＩに対する制御目標
値Ｓ■は目標値設定部２によって制御周期毎に発生し、
プロセス】の制御量ＰＶは制御量検出器３からの検出ア
ナログ信号をＡ／Ｄ変換器４で制御周期毎に検出し、Ｐ
ＩＤ演算部５によって目標値ＳＶと制御量ＰＶの偏差に
対するＰＩＤ（比例・積分・微分）演算を制御周期で行
い、この演算結果に操作量ＭＶを得る。操作量ＭＶはＤ
／Ａ変換器６によってアナログ信号に変換し、変換器７
によってエネルギー変換及び増幅してプロセス１の操作
量を得る。
ＤＣ）は、ソフトウェアによって各種の制御演算ブロッ
ク及び設定ブロックを構成し、これらの組み合わせによ
って所望の制御を得る。第３図はＤＤＣによる制御系の
基本構成を示す。制御対象プロセスＩに対する制御目標
値Ｓ■は目標値設定部２によって制御周期毎に発生し、
プロセス】の制御量ＰＶは制御量検出器３からの検出ア
ナログ信号をＡ／Ｄ変換器４で制御周期毎に検出し、Ｐ
ＩＤ演算部５によって目標値ＳＶと制御量ＰＶの偏差に
対するＰＩＤ（比例・積分・微分）演算を制御周期で行
い、この演算結果に操作量ＭＶを得る。操作量ＭＶはＤ
／Ａ変換器６によってアナログ信号に変換し、変換器７
によってエネルギー変換及び増幅してプロセス１の操作
量を得る。
ここで、ＰＩＤ演算部５は目標値Ｓ■の変化に対しての
変化率制限機構を設け、目標値ＳＶと制御量ｔ Ｐ Ｖ
との偏差ΔＭに対して一率で制限してＰＴＤ演算を行い
、これにより操作ＩＭＶの急激な変化を抑制し、プロセ
スＩの急激な操作を避ける。
変化率制限機構を設け、目標値ＳＶと制御量ｔ Ｐ Ｖ
との偏差ΔＭに対して一率で制限してＰＴＤ演算を行い
、これにより操作ＩＭＶの急激な変化を抑制し、プロセ
スＩの急激な操作を避ける。
Ｄ 発明が解決しようとする課題
従来のＰＩＤ演算における変化率制限機構は、偏差の大
小にかかわりなく一率にされるため、制御対象プロセス
の特性と整合しない場合が多い。
小にかかわりなく一率にされるため、制御対象プロセス
の特性と整合しない場合が多い。
このため、変化率制限による有効性は制御端（プロセス
）の比例帯領域のみになり、制御端の過渡的な特性領域
では良い結果が得られにくい問題があった。
）の比例帯領域のみになり、制御端の過渡的な特性領域
では良い結果が得られにくい問題があった。
第４図は制御端の安定動作領域における各部波形例を示
し、制御周期ｔ。−ｔ、による目標値Ｓ■。
し、制御周期ｔ。−ｔ、による目標値Ｓ■。
操作量ＭＶ、制御量ＰＶの変化を示す。目標値ＳＶのス
テップ状変化に対し、操作量ＭＶは変化率制限機構の作
用によって段階的に変化し、この変化が制御端の比例動
作領域にあるときには制御量ＰＶが滑らかに追従し安定
した制御状態を得ることができる。
テップ状変化に対し、操作量ＭＶは変化率制限機構の作
用によって段階的に変化し、この変化が制御端の比例動
作領域にあるときには制御量ＰＶが滑らかに追従し安定
した制御状態を得ることができる。
これに対し、第５図には制御端の不安定動作領域におけ
る各部波形例を示し、操作量ＭＶが段階的に変化するも
制御端又は変換器の追従遅れのため変化率制限効果が無
くなり、制御量ＰＶが急激に変化してオーバシュートを
起こしたり、振動（ハンチング）したりする不安定動作
になる。
る各部波形例を示し、操作量ＭＶが段階的に変化するも
制御端又は変換器の追従遅れのため変化率制限効果が無
くなり、制御量ＰＶが急激に変化してオーバシュートを
起こしたり、振動（ハンチング）したりする不安定動作
になる。
この問題には変化率制限機構の変化率を小さくして制御
端が十分に追従できるようにすることが考えられるが、
制御の応答性を低下させる。
端が十分に追従できるようにすることが考えられるが、
制御の応答性を低下させる。
本発明の目的は、制御端の制御特性に適合させて安定し
かつ応答性を損なうことのないディジタル制御装置を提
供することにある。
かつ応答性を損なうことのないディジタル制御装置を提
供することにある。
Ｅ１課題を解決するだめの手段と作用
本発明は、ＩＹｊ記目的を達成するため、制御対象の目
標値ＳＶと制御量ＰＶを制御周期毎に設定・検出し、目
標値ＳＶと制御量ＰＶとの偏差からＰＩＤ演算によって
制御対象の操作量ＭＶを得るディジタル制御装置におい
て、目標値設定部から制御周期毎に発生する目標値Ｓｖ
ｎと現在の制御量ＰＶ、との偏差及び制御端の制御特性
に応じた係数Ｋｎから目標値変化量ΔＳＶを下記式％式
％） から求める第１の演算部と、前記目標値変化量ΔＳＶに
現在の目標値Ｓ■。−１から前記目標値Ｓ■を下記式 ％式％ から求める第２の演算部とを備え、目標値Ｓｖの変化量
ΔＳＶを制御量ＰＶとの偏差に比例させる制限を行い、
目標値と制御量との偏差が過大にならないようにすると
共に目標値の変化を速やかに即ち制御量の変化を速やか
に目標値まで制御する。
標値ＳＶと制御量ＰＶを制御周期毎に設定・検出し、目
標値ＳＶと制御量ＰＶとの偏差からＰＩＤ演算によって
制御対象の操作量ＭＶを得るディジタル制御装置におい
て、目標値設定部から制御周期毎に発生する目標値Ｓｖ
ｎと現在の制御量ＰＶ、との偏差及び制御端の制御特性
に応じた係数Ｋｎから目標値変化量ΔＳＶを下記式％式
％） から求める第１の演算部と、前記目標値変化量ΔＳＶに
現在の目標値Ｓ■。−１から前記目標値Ｓ■を下記式 ％式％ から求める第２の演算部とを備え、目標値Ｓｖの変化量
ΔＳＶを制御量ＰＶとの偏差に比例させる制限を行い、
目標値と制御量との偏差が過大にならないようにすると
共に目標値の変化を速やかに即ち制御量の変化を速やか
に目標値まで制御する。
Ｆ、実施例
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図が第３図と異なる部分は、演算部８と演算部９を設け
ることで目標値Ｓｖの変化量を制限することにある。第
１の演算部８は、目標値設定部２から制御周期で現在の
目標値Ｓｖ、、を取り込み、Ａ／Ｄ変換器４から現在の
制御量ＰＶ、を取り込み、両者の偏差（Ｓ Ｖ ｎ−Ｐ
Ｖ 、）に制御端の制御特性に応じた係数Ｋ。を乗算
して目標値変化量ΔＳＶ Δ５Ｖ＝（ＳＶ、、−ＰＶｎ）ＸＫｒ、 −・・
−・−・（１）を求める。第２の演算部９は目標値変化
量ΔＳＶに萌回の制御周期での目標値ＳＶ−＋を加算し
て今回の目標値５Ｖ ＳＶ−９Ｖ、、−＋＋ΔＳＶ ・・・
・・・・・・（２）−（ＳＶｎ−ＰＶ、、）ｘＫ、、＋
ΔＳ Ｖ −＝＝＝ （３）を求め、ＰＩＤ演算部５
への目標値指令とする。
図が第３図と異なる部分は、演算部８と演算部９を設け
ることで目標値Ｓｖの変化量を制限することにある。第
１の演算部８は、目標値設定部２から制御周期で現在の
目標値Ｓｖ、、を取り込み、Ａ／Ｄ変換器４から現在の
制御量ＰＶ、を取り込み、両者の偏差（Ｓ Ｖ ｎ−Ｐ
Ｖ 、）に制御端の制御特性に応じた係数Ｋ。を乗算
して目標値変化量ΔＳＶ Δ５Ｖ＝（ＳＶ、、−ＰＶｎ）ＸＫｒ、 −・・
−・−・（１）を求める。第２の演算部９は目標値変化
量ΔＳＶに萌回の制御周期での目標値ＳＶ−＋を加算し
て今回の目標値５Ｖ ＳＶ−９Ｖ、、−＋＋ΔＳＶ ・・・
・・・・・・（２）−（ＳＶｎ−ＰＶ、、）ｘＫ、、＋
ΔＳ Ｖ −＝＝＝ （３）を求め、ＰＩＤ演算部５
への目標値指令とする。
本実施例において、目標値設定部２からの目標値Ｓｖｏ
が変化するとき、この目標値と現在の制御量ＰＶｏとの
偏差に比例した目標値変化量ΔＳＶが求められる。この
とき、偏差（ｓｖｎ−ｐｖｌ、）が大きければ大きな目
標値変化量ΔＳＶを得ることで第２の演算部９区演算結
果に変化量の大きい目標値ＳＶを新たな設定とする。こ
れにより、偏差（ＳＶイーＰｖイ）が大きいときに制御
端を速やかに目標値に一致する制御量になるよう目標値
の変化量ΔＳｖを求め、目標値変化に対する制御端の応
答遅れを少なくする。ここで、目標値変化量ΔＳＶが大
き過ぎると制御端の追従遅れで不安定動作を起こすため
、制御端の制御特性（応答性）に応じた比例係数Ｋ。を
偏差（Ｓ Ｖ ｎ−Ｐ Ｖ ｎ）に乗算することで目標
値変化量ΔＳＶを許容範囲内に制限する。
が変化するとき、この目標値と現在の制御量ＰＶｏとの
偏差に比例した目標値変化量ΔＳＶが求められる。この
とき、偏差（ｓｖｎ−ｐｖｌ、）が大きければ大きな目
標値変化量ΔＳＶを得ることで第２の演算部９区演算結
果に変化量の大きい目標値ＳＶを新たな設定とする。こ
れにより、偏差（ＳＶイーＰｖイ）が大きいときに制御
端を速やかに目標値に一致する制御量になるよう目標値
の変化量ΔＳｖを求め、目標値変化に対する制御端の応
答遅れを少なくする。ここで、目標値変化量ΔＳＶが大
き過ぎると制御端の追従遅れで不安定動作を起こすため
、制御端の制御特性（応答性）に応じた比例係数Ｋ。を
偏差（Ｓ Ｖ ｎ−Ｐ Ｖ ｎ）に乗算することで目標
値変化量ΔＳＶを許容範囲内に制限する。
第２図は本実施例の波形図を示す。同図では制御端の制
御特性から目標値ＳＶの変化量を時刻１ ｏ−１４に渡
って制御周期毎に段階的にかつ偏差（ＳＶ、−ＰＶｎ）
に比例して徐々に高め、これにより操作量ＭＶも変化量
を徐々に変化して制御量ＰＶに安定した応答を得る。こ
のときの目標値ＳＶの変化量ΔＳｖは制御端の応答性で
許される範囲内に制限され、ＰＩＤ演算部５による操作
量Ｍ■の変化量も滑らかにして制御端の制御！ｔＰＶが
滑らかに目標値に追従し、しかも応答遅れを最小限にす
る。このような制御は、制御端の制御量と目標値との偏
差が常に所定量範囲内にあるよう目標値を変化させなが
ら目標設定値に向けて制御することになり、制御端が不
安定領域に入ることが無くなる。
御特性から目標値ＳＶの変化量を時刻１ ｏ−１４に渡
って制御周期毎に段階的にかつ偏差（ＳＶ、−ＰＶｎ）
に比例して徐々に高め、これにより操作量ＭＶも変化量
を徐々に変化して制御量ＰＶに安定した応答を得る。こ
のときの目標値ＳＶの変化量ΔＳｖは制御端の応答性で
許される範囲内に制限され、ＰＩＤ演算部５による操作
量Ｍ■の変化量も滑らかにして制御端の制御！ｔＰＶが
滑らかに目標値に追従し、しかも応答遅れを最小限にす
る。このような制御は、制御端の制御量と目標値との偏
差が常に所定量範囲内にあるよう目標値を変化させなが
ら目標設定値に向けて制御することになり、制御端が不
安定領域に入ることが無くなる。
Ｇ、発明の効果
以上のとおり、本発明によれば、目標値の変化量を制御
量との偏差に比例して制限し、比例係数として制御端の
制御特性に合わせた値とすることで目標値を設定するた
め、制御偏差が過大になってオーバシュートやハンチン
グを起こすことを防止した安定な制御にしながら応答性
を損なうこともない。
量との偏差に比例して制限し、比例係数として制御端の
制御特性に合わせた値とすることで目標値を設定するた
め、制御偏差が過大になってオーバシュートやハンチン
グを起こすことを防止した安定な制御にしながら応答性
を損なうこともない。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第２
図は実施例の波形図、第３図はＤＤＣの基本構成図、第
４図は従来の安定動作時の波形図、第５図は従来の不安
定動作時の波形図である。 １・・・制御対象プロセス、２・・目標値設定部、３・
・・制御量検出器、５・・・ＰＩＤ演算部、７・・−変
換器、８・・・演算部、９・・・演算部。 第２図 実施例の波形図 第３図 ＤＤＣの基本構戒図
図は実施例の波形図、第３図はＤＤＣの基本構成図、第
４図は従来の安定動作時の波形図、第５図は従来の不安
定動作時の波形図である。 １・・・制御対象プロセス、２・・目標値設定部、３・
・・制御量検出器、５・・・ＰＩＤ演算部、７・・−変
換器、８・・・演算部、９・・・演算部。 第２図 実施例の波形図 第３図 ＤＤＣの基本構戒図
Claims (1)
- （１）制御対象の目標値ＳＶと制御量ＰＶを制御周期毎
に設定・検出し、目標値ＳＶと制御量ＰＶとの偏差から
ＰＩＤ演算によって制御対象の操作量ＭＶを得るディジ
タル制御装置において、目標値設定部から制御周期毎に
発生する目標値ＳＶ＿ｎと現在の制御量ＰＶ＿ｎとの偏
差及び制御端の制御特性に応じた係数Ｋ＿ｎから目標値
変化量ΔＳＶを下記式 ΔＳＶ＝（ＳＶ＿ｎ−ＰＶ＿ｎ）×Ｋ＿ｎ から求める第１の演算部と、前記目標値変化量ΔＳＶに
現在の目標値ＳＶ＿ｎ＿−＿１から前記目標値ＳＶを下
記式 ＳＶ＝ＳＶ＿ｎ＿−＿１＋ΔＳＶ から求める第２の演算部とを備えたことを特徴とするデ
ィジタル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33144290A JPH04199301A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | ディジタル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33144290A JPH04199301A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | ディジタル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04199301A true JPH04199301A (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=18243707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33144290A Pending JPH04199301A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | ディジタル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04199301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017102617A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | オムロン株式会社 | 補正装置、補正装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP33144290A patent/JPH04199301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017102617A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | オムロン株式会社 | 補正装置、補正装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 |
| US10241490B2 (en) | 2015-11-30 | 2019-03-26 | Omron Corporation | Correction device, correction device controlling method, information processing program, and recording medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH096404A (ja) | ディジタルｐｉｄ制御装置 | |
| JPH06119001A (ja) | 調節装置 | |
| JPS615302A (ja) | マニピユレ−タの制御装置 | |
| JPH04199301A (ja) | ディジタル制御装置 | |
| US9236805B2 (en) | System and method for controlling DC-DC converter | |
| JP2839626B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JP2955728B2 (ja) | ボイラ主蒸気温度制御方法及び装置 | |
| RU2660183C1 (ru) | Способ автоматического регулирования координат электропривода и устройство для его осуществления | |
| JP2002157002A (ja) | プロセス制御装置 | |
| JPH05150802A (ja) | 偏差可変及び偏差ヒステリシス形ｐｉ制御方法 | |
| JPS5593906A (en) | Controller for turbine regulating valve in pressure change operation | |
| JPH04261389A (ja) | 電動機速度垂下制御方法 | |
| RU2058577C1 (ru) | Адаптивная система управления | |
| JPS58208801A (ja) | プロセス制御装置 | |
| JP3015523B2 (ja) | プロセス制御装置 | |
| JPH1146500A (ja) | 系列負荷制御方式 | |
| JP2683543B2 (ja) | 自動制御方式 | |
| SU798707A1 (ru) | Пропорционально-интегральный регул тор | |
| JPS60263205A (ja) | プロセス調節計 | |
| JPH0298702A (ja) | 制御装置 | |
| JPS61244286A (ja) | 電動機のフイ−ドバツク速度制御方式 | |
| JP2766395B2 (ja) | 制御装置 | |
| JP3137449B2 (ja) | 調節装置 | |
| JPH06317304A (ja) | 自動バイアス回路による蒸気温度制御装置 | |
| JPS62108303A (ja) | フイ−ドバツク制御装置 |