JPH0424801A - ハイブリッドプロセス制御装置 - Google Patents
ハイブリッドプロセス制御装置Info
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- JPH0424801A JPH0424801A JP13071290A JP13071290A JPH0424801A JP H0424801 A JPH0424801 A JP H0424801A JP 13071290 A JP13071290 A JP 13071290A JP 13071290 A JP13071290 A JP 13071290A JP H0424801 A JPH0424801 A JP H0424801A
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- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Temperature (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、温度調整制御等のプロセス制御を行う制御装
置に関し、特にＰＩＤ制御の如き線形制御とファジィ制
御とを含むハイブリッドプロセス制御装置に関するもの
である。
置に関し、特にＰＩＤ制御の如き線形制御とファジィ制
御とを含むハイブリッドプロセス制御装置に関するもの
である。
（従来の技術）
温度調整制御等のプロセス制御を行うプロセス制御装置
として、閉ループによるフィードバック制御を有する１
自由度ＰＩＤ制御装置、フィードバック制御以外に制御
目標値に基づくフィードフォワード制御を行う２自由度
ＰＩＤ制御装置の如き、重合動作の線形制御装置は従来
よりよく知られている。
として、閉ループによるフィードバック制御を有する１
自由度ＰＩＤ制御装置、フィードバック制御以外に制御
目標値に基づくフィードフォワード制御を行う２自由度
ＰＩＤ制御装置の如き、重合動作の線形制御装置は従来
よりよく知られている。
またプロセス制御装置として、制御目標値と制御量との
制御偏差及び前記制御偏差の微分値を人力要件として所
定のファジィルールによるファジィ推論によってファジ
ィ操作量を決定するファジィ制御装置が知られている。
制御偏差及び前記制御偏差の微分値を人力要件として所
定のファジィルールによるファジィ推論によってファジ
ィ操作量を決定するファジィ制御装置が知られている。
また上述の如き線形制御装置とファジィ制御装置とを組
合せ、スイッチングによって線形制御装置とファジィ制
御装置が選択的に用いられるよう構成されたもの、更に
は各制御装置の適合度に応じて各制御装置の出力が調整
されるよう構成されたハイブリッドプロセス制御装置が
考えられている。
合せ、スイッチングによって線形制御装置とファジィ制
御装置が選択的に用いられるよう構成されたもの、更に
は各制御装置の適合度に応じて各制御装置の出力が調整
されるよう構成されたハイブリッドプロセス制御装置が
考えられている。
（発明が解決しようとする課題）
上述の如きハイブリッドプロセス制御装置に於ては、線
形制御装置とファジィ制御装置の各々の出力が一つの単
位として取扱われており、このため線形制御装置である
ＰＩＤ制御装置の積分器の動作のみが適正な制御に関し
て好ましくない時に於てもＰＩＤ制御装置全体のゲイン
調整を行うことでしか対応できないという問題点がある
。
形制御装置とファジィ制御装置の各々の出力が一つの単
位として取扱われており、このため線形制御装置である
ＰＩＤ制御装置の積分器の動作のみが適正な制御に関し
て好ましくない時に於てもＰＩＤ制御装置全体のゲイン
調整を行うことでしか対応できないという問題点がある
。
このため微分器の動作が適切でないことに基づいてＰＩ
Ｄ制御装置全体のゲインが変更されると、比例操作量、
微分操作量等の他の操作量が適正値より外れ、結局は優
れた制御特性が得られないということが生じる。
Ｄ制御装置全体のゲインが変更されると、比例操作量、
微分操作量等の他の操作量が適正値より外れ、結局は優
れた制御特性が得られないということが生じる。
本発明は、上述の如き問題点に着目してなされたもので
あり、ＰＩＤ制御装置の如く、重合動作を行う制御装置
に於て、特定の動作のみが好ましくない時には他の動作
に悪影響を与えることなく、その特定の動作の適正化を
図ることができ、これによって優れた制御特性を示すハ
イブリッドプロセス制御装置を提供することを目的とし
ている。
あり、ＰＩＤ制御装置の如く、重合動作を行う制御装置
に於て、特定の動作のみが好ましくない時には他の動作
に悪影響を与えることなく、その特定の動作の適正化を
図ることができ、これによって優れた制御特性を示すハ
イブリッドプロセス制御装置を提供することを目的とし
ている。
（課題を解決するための手段）
上述の如き目的は、本発明によれば、制御目標値と制御
量との制御偏差に基いて少なくとも比例操作量と積分操
作量とを含む線形操作量を決定する線形操作量決定手段
と、前記制御偏差に応じてファジィ推論によりファジィ
操作量を決定するファジィ操作量決定手段と、前記制御
偏差に基いてファジィ推論により前記線形操作量の各操
作量の重み付け係数を各々個別に決定する重み付け係数
決定手段と、前記線形操作量決定手段により決定され前
記重み付け係数によって重み付けされた線形操作量と前
記ファジィ操作量決定手段により決定されたファジィ操
作量とを加え合わせて制御対象に与える総合操作量を決
定する総合操作量決定手段とを有していることを特徴と
するハイブリッドプロセス制御装置によって達成される
。
量との制御偏差に基いて少なくとも比例操作量と積分操
作量とを含む線形操作量を決定する線形操作量決定手段
と、前記制御偏差に応じてファジィ推論によりファジィ
操作量を決定するファジィ操作量決定手段と、前記制御
偏差に基いてファジィ推論により前記線形操作量の各操
作量の重み付け係数を各々個別に決定する重み付け係数
決定手段と、前記線形操作量決定手段により決定され前
記重み付け係数によって重み付けされた線形操作量と前
記ファジィ操作量決定手段により決定されたファジィ操
作量とを加え合わせて制御対象に与える総合操作量を決
定する総合操作量決定手段とを有していることを特徴と
するハイブリッドプロセス制御装置によって達成される
。
（作用）
上述の如き構成によれば、線形操作量の各操作量の重れ
付け係数がファジィ推論により各々個別に決定されるこ
とによって各操作量の出力度合が各々個別に調整される
。
付け係数がファジィ推論により各々個別に決定されるこ
とによって各操作量の出力度合が各々個別に調整される
。
（実施例）
以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明によるハイブリッドプロセス制御装置の
基本的構成を示している。
基本的構成を示している。
本発明によるハイブリッドプロセス制御装置は、線形操
作量決定手段１と、ファジィ推論部９とを有している。
作量決定手段１と、ファジィ推論部９とを有している。
線形操作量決定手段ｌは、比例操作量演算手段３と、積
分操作量演算手段５と、微分操作量演算手段７とを含ん
でいる。
分操作量演算手段５と、微分操作量演算手段７とを含ん
でいる。
ファジィ推論部９は、重み付け係数決定手段１１と、フ
ァジィ操作量決定手段１３とを含んでいる。
ァジィ操作量決定手段１３とを含んでいる。
比例操作量演算手段３は、制御目標値Ｒと制御対象１５
よりの制御量Ｙとの差による制御偏差ｅを加え合せ点１
７より与えられ、この制御偏差ｅに応じて比例操作量を
決定し、これを重み付け部１９へ出力するようになって
いる。
よりの制御量Ｙとの差による制御偏差ｅを加え合せ点１
７より与えられ、この制御偏差ｅに応じて比例操作量を
決定し、これを重み付け部１９へ出力するようになって
いる。
積分操作量演算手段５は、制御偏差ｅの積分値に応じて
積分操作量を演算し、これを重み付け部２１へ出力する
ようになっている。
積分操作量を演算し、これを重み付け部２１へ出力する
ようになっている。
微分操作量演算手段７は、制御偏差ｅの微分値に応じて
微分操作量を決定し、これを重み付け部２３へ出力する
ようになっている。
微分操作量を決定し、これを重み付け部２３へ出力する
ようになっている。
重み付け部１９．２１．２３は、ファジィ推論部９の重
み付け係数決定手段１１より各々個別に重み付け係数を
与えられ、各々固有の重み付け係数によって比例操作量
、積分操作量、微分操作量を各々個別に重み付けし、重
み付け後の比例操作量、積分操作量及び微分操作量を加
え合せ点２５へ出力するようになっている。
み付け係数決定手段１１より各々個別に重み付け係数を
与えられ、各々固有の重み付け係数によって比例操作量
、積分操作量、微分操作量を各々個別に重み付けし、重
み付け後の比例操作量、積分操作量及び微分操作量を加
え合せ点２５へ出力するようになっている。
ファジィ推論部９は、ファジィコンピュータ或いはマイ
クロコンピュータにより構成されており、制御偏差ｅと
微分器２７より制御偏差ｅの微分値６とを入力要件とし
て与えられ、所定のファジィルールに従ってファジィ推
論を行い、ファジィ推論部９のうちの重み付け係数決定
手段１１は、推論結果として、比例操作量、積分操作量
及び微分操作量の各々の重み付け係数を決定し、ファジ
ィ操作量決定手段１１は、推論結果としてファジィ操作
量を決定し、これを加え合せ点２５へ出力するようにな
っている。
クロコンピュータにより構成されており、制御偏差ｅと
微分器２７より制御偏差ｅの微分値６とを入力要件とし
て与えられ、所定のファジィルールに従ってファジィ推
論を行い、ファジィ推論部９のうちの重み付け係数決定
手段１１は、推論結果として、比例操作量、積分操作量
及び微分操作量の各々の重み付け係数を決定し、ファジ
ィ操作量決定手段１１は、推論結果としてファジィ操作
量を決定し、これを加え合せ点２５へ出力するようにな
っている。
加え合せ点２５は、各重み付け部１９．２１．２３より
の重み付け後の比例操作量、積分操作量及び微分操作量
と、ファジィ操作量決定手段１３よりのファジィ操作量
とを互いに加え合せ、それの合計よりなる総合操作量Ｕ
を制御対象１５に与えるようになっている。
の重み付け後の比例操作量、積分操作量及び微分操作量
と、ファジィ操作量決定手段１３よりのファジィ操作量
とを互いに加え合せ、それの合計よりなる総合操作量Ｕ
を制御対象１５に与えるようになっている。
第２図は重み付け部２１に与える積分操作量のための重
み付け係数のファジィ推論のためのファジィルールの一
例を示している。
み付け係数のファジィ推論のためのファジィルールの一
例を示している。
第２図に於けるＮＬ、ＮＭＳＮＳＳＺＲ，ＰＳ。
ＰＭ、ＰＬは、言語情報に付けられたファジィラヘＪｌ
／であり、−船釣には三角形のメンバーシップ関数が用
いられてよい。ここで、ＮＬは負に大きい、ＮＭは負で
中位、ＮＳは負に小さい、ＺＲはおおよそ零、ＰＳは正
に小さい、ＰＭは正で中位、ＰＬは正に大きいを各々示
すものである。
／であり、−船釣には三角形のメンバーシップ関数が用
いられてよい。ここで、ＮＬは負に大きい、ＮＭは負で
中位、ＮＳは負に小さい、ＺＲはおおよそ零、ＰＳは正
に小さい、ＰＭは正で中位、ＰＬは正に大きいを各々示
すものである。
尚、ファジィ操作量の決定のためのファジィルールも第
２図に示された積分操作量用重み付け係数のためのファ
ジィルールと同一のものであってよい。
２図に示された積分操作量用重み付け係数のためのファ
ジィルールと同一のものであってよい。
第２図に示されている如きファジィルールに従って積分
操作量の重み付け係数が決定されることにより、制御偏
差ｅが正で、更にこれが増大しようする時にはファジィ
出力はＰＳ、ＰＭＳＰＬと、その度合に応じて増大し、
これによって積分操作量重み付け係数が大きくなり、重
み付け後の積分操作量が大きくなる。これに対し積分操
作量ｅが減少して来ると、ファジィ出力は、ＰＬよりＰ
Ｍ。
操作量の重み付け係数が決定されることにより、制御偏
差ｅが正で、更にこれが増大しようする時にはファジィ
出力はＰＳ、ＰＭＳＰＬと、その度合に応じて増大し、
これによって積分操作量重み付け係数が大きくなり、重
み付け後の積分操作量が大きくなる。これに対し積分操
作量ｅが減少して来ると、ファジィ出力は、ＰＬよりＰ
Ｍ。
ＰＭよりｐｓ、更にＺＲＳＮＳＳＮＭＳＮＬと小さくな
り、これに応じて積分操作量用の重み付け係数が小さく
なって重み付け後の積分操作量が小さくなる。これによ
ってオーバシュートの発生が抑制されるようになる。
り、これに応じて積分操作量用の重み付け係数が小さく
なって重み付け後の積分操作量が小さくなる。これによ
ってオーバシュートの発生が抑制されるようになる。
また、目標値応答では積分操作量の変化の影響が出ない
ように積分操作量用の重み付け係数のファジィ推論は行
われていない。
ように積分操作量用の重み付け係数のファジィ推論は行
われていない。
例として、目標値整定後にインパルス外乱が印加された
場合を考えると、上述の如く、積分操作量の重み付け制
御が行われれば、第３図及び第４図に示されている如く
、インパルス状の外乱に対して殆んどオーバシュートが
生じず、その結果、整定時間が短くなる。
場合を考えると、上述の如く、積分操作量の重み付け制
御が行われれば、第３図及び第４図に示されている如く
、インパルス状の外乱に対して殆んどオーバシュートが
生じず、その結果、整定時間が短くなる。
（発明の効果）
以上の説明から明らかな如く、本発明によるハイブリッ
ドプロセス制御装置に於ては、線形操作量の各操作量の
重み付け係数がファジィ推論により各々個別に決定され
ることによって各操作量の出力度合が各々個別に調整さ
れ、これによって外乱が印加された時にも大きいオーバ
シュートが生じることがなく、振動的にならずに速く整
定する制御特性が得られるようになり、また制御対象に
応じて厳格にゲイン調整する必要がなくなる。
ドプロセス制御装置に於ては、線形操作量の各操作量の
重み付け係数がファジィ推論により各々個別に決定され
ることによって各操作量の出力度合が各々個別に調整さ
れ、これによって外乱が印加された時にも大きいオーバ
シュートが生じることがなく、振動的にならずに速く整
定する制御特性が得られるようになり、また制御対象に
応じて厳格にゲイン調整する必要がなくなる。
第１図は本発明によるハイブリッドプロセス制御装置の
一つの実施例を示す概略構成図、第２図は本発明による
ハイブリッドプロセス制御装置に用いられるファジィル
ールの一例を示すルールテーブル図、第３図は外乱印加
時の制御量の経時的変化を示すグラフ、第４図は外乱印
加時の総合操作量の経時的変化を示すグラフである。 １・・・線形操作量決定手段 ３・・・比例操作量演算手段 ５・・・積分操作量演算手段 ７・・・微分操作量演算手段 ９・・・ファジィ推論部 １１・・・重み付け係数決定手段 １３・・・ファジィ操作量決定手段 １９．２１．２３・・・重み付け部 特許出願人 オロムン株式会社
一つの実施例を示す概略構成図、第２図は本発明による
ハイブリッドプロセス制御装置に用いられるファジィル
ールの一例を示すルールテーブル図、第３図は外乱印加
時の制御量の経時的変化を示すグラフ、第４図は外乱印
加時の総合操作量の経時的変化を示すグラフである。 １・・・線形操作量決定手段 ３・・・比例操作量演算手段 ５・・・積分操作量演算手段 ７・・・微分操作量演算手段 ９・・・ファジィ推論部 １１・・・重み付け係数決定手段 １３・・・ファジィ操作量決定手段 １９．２１．２３・・・重み付け部 特許出願人 オロムン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、制御目標値と制御量との制御偏差に基いて少なくと
も比例操作量と積分操作量とを含む線形操作量を決定す
る線形操作量決定手段と、 前記制御偏差に応じてファジィ推論によりファジィ操作
量を決定するファジィ操作量決定手段と、前記制御偏差
に基いてファジィ推論により前記線形操作量の各操作量
の重み付け係数を各々個別に決定する重み付け係数決定
手段と、 前記線形操作量決定手段により決定され前記重み付け係
数によって重み付けされた線形操作量と前記ファジィ操
作量決定手段により決定されたファジィ操作量とを加え
合わせて制御対象に与える総合操作量を決定する総合操
作量決定手段と、を有していることを特徴とするハイブ
リッドプロセス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13071290A JPH0424801A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | ハイブリッドプロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13071290A JPH0424801A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | ハイブリッドプロセス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0424801A true JPH0424801A (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=15040821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13071290A Pending JPH0424801A (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | ハイブリッドプロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0424801A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2861390B2 (ja) * | 1994-03-31 | 1999-02-24 | オムロン株式会社 | 制御システムおよび方法 |
| JP2007216699A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Ricoh Elemex Corp | キャスタの旋回規制部材、旋回規制装置、および旋回規制方法 |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP13071290A patent/JPH0424801A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2861390B2 (ja) * | 1994-03-31 | 1999-02-24 | オムロン株式会社 | 制御システムおよび方法 |
| JP2007216699A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Ricoh Elemex Corp | キャスタの旋回規制部材、旋回規制装置、および旋回規制方法 |
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