JPH043202A - Ｐｉｄ制御方法 - Google Patents
Ｐｉｄ制御方法Info
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- JPH043202A JPH043202A JP10293090A JP10293090A JPH043202A JP H043202 A JPH043202 A JP H043202A JP 10293090 A JP10293090 A JP 10293090A JP 10293090 A JP10293090 A JP 10293090A JP H043202 A JPH043202 A JP H043202A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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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ＰＩＤ制御方法に関し、特にＰＩＤパラメータ
の再調整に関する。
の再調整に関する。
［従来の技術］
従来、ＰＩＤパラメータの再調整方法としては、一般に
、以下に記すように出力波形を観測する方法がとられて
いた。
、以下に記すように出力波形を観測する方法がとられて
いた。
（ｉ）オーバーシュートが大きく観測される場合には比
例帯を大きくする。
例帯を大きくする。
（ｉｉ）目標値までの立ち上り波形が遅く観測される場
合には比例帯を小さくする。
合には比例帯を小さくする。
（ｉｉｉ）ゆるやかなハンチングが生じたり、オーバー
シュート、アンダーシュートを繰り返して収束するよう
な状態が観測される場合には積分時間を大きくするか、
比例帯を大きくする。
シュート、アンダーシュートを繰り返して収束するよう
な状態が観測される場合には積分時間を大きくするか、
比例帯を大きくする。
（ｉｖ）短い周期でのハンチングが観測される場合には
微分時間を小さくする。
微分時間を小さくする。
また、操作量を生成する操作部としてＰＷＭ制御装置を
用いる場合には、ＰＷＭ演算の基本周波数（以下、ＰＷ
Ｍ基本周波数と記す）は経験的に適当な値が選択されて
いた。この種のＰＩＤ制御によるＰＷＭ制御装置の典型
的例が特開平１−２１４９０１号公報に記載されている
。この装置においても、ＰＷＭ基本周波数は経験によっ
て適当な所定値が選択されている。
用いる場合には、ＰＷＭ演算の基本周波数（以下、ＰＷ
Ｍ基本周波数と記す）は経験的に適当な値が選択されて
いた。この種のＰＩＤ制御によるＰＷＭ制御装置の典型
的例が特開平１−２１４９０１号公報に記載されている
。この装置においても、ＰＷＭ基本周波数は経験によっ
て適当な所定値が選択されている。
［発明が解決しようとする課題］
前記のＰＩＤパラメータの再調整方法は、制御対象のむ
だ時間が大きい場合には、所定のパラメータに所望の変
更を加えた後その効果が現われるまで制御対象の出力波
形を観測しなければならないので、長い時間と大きな労
力を必要とするといつ問題点がある。
だ時間が大きい場合には、所定のパラメータに所望の変
更を加えた後その効果が現われるまで制御対象の出力波
形を観測しなければならないので、長い時間と大きな労
力を必要とするといつ問題点がある。
また、操作部としてＰＷＭ制御装置を用いてその出力、
すなわちＰＷＭ操作量をＰＩＤ制御する場合には、もし
ＰＷＭ周期が長すぎると動作状態を変更するための修正
指令を与えるタイミングをそこない、整定波形が悪くな
る。また、ＰＷＭ周期が小さすぎると、微分補正を大き
くしてしまい、外乱となってやはり整定波形を悪くする
原因となるという問題点がある。
すなわちＰＷＭ操作量をＰＩＤ制御する場合には、もし
ＰＷＭ周期が長すぎると動作状態を変更するための修正
指令を与えるタイミングをそこない、整定波形が悪くな
る。また、ＰＷＭ周期が小さすぎると、微分補正を大き
くしてしまい、外乱となってやはり整定波形を悪くする
原因となるという問題点がある。
本発明の目的は、ＰＩＤパラメータを簡便に再調整して
制御対象を制御するＰＩＤ制御方法を提供し、さらにＰ
ＷＭ制御によって制御対象を制御する場合には、整定波
形を最良にするＰＷＭ基本周期、積分時間、微分時間を
定める方法を提供することにある。
制御対象を制御するＰＩＤ制御方法を提供し、さらにＰ
ＷＭ制御によって制御対象を制御する場合には、整定波
形を最良にするＰＷＭ基本周期、積分時間、微分時間を
定める方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の第１のＰＩＤ制御方法は、
一次遅れ特性をもつ制御対象を制御するＰＩＤ制御方法
であって、 ＰＩＤ制御装置と前記制御対象とでなるＰＩＤ制御系を
２次振動系と見なし、その固有周波数と減衰定数を、一
次遅れの時定数およびＰＩＤパラメータに理論的に対応
させ、 前記時定数に対応する、当該ＰＩＤ制御系の固有周波数
を公知の公式または経験に基づいて定め、かつ、その減
衰定数を、当該ＰＩＤ制御系の良好な動作が期待できる
値に経験に基づいて定め、 前記公式または経験に基づいて定められた固有周波数と
前記経験に基づいて定められた減衰定数に理論的に対応
するＰＩＤパラメータを演算し、その演算された値にＰ
ＩＤパラメータを調整して制御対象を制御する。
であって、 ＰＩＤ制御装置と前記制御対象とでなるＰＩＤ制御系を
２次振動系と見なし、その固有周波数と減衰定数を、一
次遅れの時定数およびＰＩＤパラメータに理論的に対応
させ、 前記時定数に対応する、当該ＰＩＤ制御系の固有周波数
を公知の公式または経験に基づいて定め、かつ、その減
衰定数を、当該ＰＩＤ制御系の良好な動作が期待できる
値に経験に基づいて定め、 前記公式または経験に基づいて定められた固有周波数と
前記経験に基づいて定められた減衰定数に理論的に対応
するＰＩＤパラメータを演算し、その演算された値にＰ
ＩＤパラメータを調整して制御対象を制御する。
本発明の第２のＰＩＤ制御方法は、
ＰＷＭ制御装置が出力するＰＷＭ操作量をＰＩＤ制御す
ることによって、むだ時間をもつ制御対象を制御するＰ
ＩＤ制御方法であって、前記制御対象を２次振動要素と
見なして前記むだ時間に対応する制御対象の固有周波数
を理論的に定め、 前記固有周波数の各々の値と、その各々の固有周波数を
もつ制御対象を良好に制御するＰＷＭ基本周波数との間
の、経験に基づいて定められた関係から制御対象のむだ
時間と前記ＰＷＭ基本周波数との対応関係を予め記憶さ
せておき、既知のむだ時間をもつ制御対象を最適制御す
る場合には、前記対応関係から当該むだ時間に対応する
ＰＷＭ基本周波数を定めて、その周波数でＰＷＭ制御装
置を動作させ、かつ、当該むだ時間に対応する最適の積
分時間および最適の微分時間を公知の公式または方法に
よって求め、この積分時間および微分時間を用いてＰＷ
Ｍ操作量をＰＩＤ制御し、 むだ時間は未知であるけれど、制御対象を最適に制御す
る積分時間または微分時間が既知の場合には、当該積分
時間または微分時間によって最適に制御される制御対象
のむだ時間を公知の公式または方法によって求め、その
むだ時間を用いて、前記の既知のむだ時間をもつ制御対
象を最適制御する場合と同一の方法でＰＷＭ操作量をＰ
ＩＤ制御する。
ることによって、むだ時間をもつ制御対象を制御するＰ
ＩＤ制御方法であって、前記制御対象を２次振動要素と
見なして前記むだ時間に対応する制御対象の固有周波数
を理論的に定め、 前記固有周波数の各々の値と、その各々の固有周波数を
もつ制御対象を良好に制御するＰＷＭ基本周波数との間
の、経験に基づいて定められた関係から制御対象のむだ
時間と前記ＰＷＭ基本周波数との対応関係を予め記憶さ
せておき、既知のむだ時間をもつ制御対象を最適制御す
る場合には、前記対応関係から当該むだ時間に対応する
ＰＷＭ基本周波数を定めて、その周波数でＰＷＭ制御装
置を動作させ、かつ、当該むだ時間に対応する最適の積
分時間および最適の微分時間を公知の公式または方法に
よって求め、この積分時間および微分時間を用いてＰＷ
Ｍ操作量をＰＩＤ制御し、 むだ時間は未知であるけれど、制御対象を最適に制御す
る積分時間または微分時間が既知の場合には、当該積分
時間または微分時間によって最適に制御される制御対象
のむだ時間を公知の公式または方法によって求め、その
むだ時間を用いて、前記の既知のむだ時間をもつ制御対
象を最適制御する場合と同一の方法でＰＷＭ操作量をＰ
ＩＤ制御する。
［作 用］
本発明の第１のＰＩＤ制御方法においては、次遅れ特性
をもつ制御対象とＰＩＤ制御装置でなる制御系の特性が
２次振動要素の伝達関数と同じ形式で表現されることに
基づいて、当該制御系の固有周波数ｆ、、と減衰定数ζ
を一次遅れの時定数丁およびＰＩＤパラメータＫｐ、
Ｔ１． Ｔｏの関数として理論的に表現する。すなわち
、 ｆＩｌ＝Ｆｌ（Ｔ、にｐ、 Ｔｒ、 Ｔｏ）
（１）ζ＝Ｆ２ （Ｔ 、にＰ＋ Ｔ１． ＴＤ）
（２）一方、制御系の固有周波数ｆ。と
時定数Ｔとの間には公知または経験に基づく関係 ｆ、＝Ｆ３（Ｔ） （３）がある
。また、減衰定数ことして良好な動作が期待できる値Ａ
を経験的に定めることができる。
をもつ制御対象とＰＩＤ制御装置でなる制御系の特性が
２次振動要素の伝達関数と同じ形式で表現されることに
基づいて、当該制御系の固有周波数ｆ、、と減衰定数ζ
を一次遅れの時定数丁およびＰＩＤパラメータＫｐ、
Ｔ１． Ｔｏの関数として理論的に表現する。すなわち
、 ｆＩｌ＝Ｆｌ（Ｔ、にｐ、 Ｔｒ、 Ｔｏ）
（１）ζ＝Ｆ２ （Ｔ 、にＰ＋ Ｔ１． ＴＤ）
（２）一方、制御系の固有周波数ｆ。と
時定数Ｔとの間には公知または経験に基づく関係 ｆ、＝Ｆ３（Ｔ） （３）がある
。また、減衰定数ことして良好な動作が期待できる値Ａ
を経験的に定めることができる。
したがって、式（１）を式（３）に等しいと置き、式（
２）をＡに等しいと置くことによって既知の時定数Ｔに
対してＰＩＤパラメータ中の任意の２つを定めることが
できる。このＰｌ、Ｄパラメータを用いて制御対象なＰ
ＩＤ制御することにより良好な出力特性を得ることがで
きる。
２）をＡに等しいと置くことによって既知の時定数Ｔに
対してＰＩＤパラメータ中の任意の２つを定めることが
できる。このＰｌ、Ｄパラメータを用いて制御対象なＰ
ＩＤ制御することにより良好な出力特性を得ることがで
きる。
本発明の第２のＰＩＤ制御方法は、ＰＷＭ制御装置を用
いてむだ時間のある制御対象をＰＩＤ制御する方法であ
る。
いてむだ時間のある制御対象をＰＩＤ制御する方法であ
る。
この方法においては制御対象を２次振動系と見なし、む
だ時間りに対応する固有周波数ｆ。を理論的に定め、次
式を得る。
だ時間りに対応する固有周波数ｆ。を理論的に定め、次
式を得る。
ｆ、＝Ｆ４（Ｌ） （４）次に、
固有周波数ｆ。の各々の値と、各々の値の固有周波数を
もつ制御対象を良好に制御するそれぞれのＰＷＭ基本周
波数（良好な整定波形を得るＰＷＭ基本周波数）Ｔ６．
との関係を経験に基づいて定め次式のように置く。
固有周波数ｆ。の各々の値と、各々の値の固有周波数を
もつ制御対象を良好に制御するそれぞれのＰＷＭ基本周
波数（良好な整定波形を得るＰＷＭ基本周波数）Ｔ６．
との関係を経験に基づいて定め次式のように置く。
ｆｏｐ ＝Ｆｓ （ｆ、） （５）
Ｄ’ｓ（ｆ、）は、ｆｏ、がｆゎの解析的関数として表
わされるという意味ではなく、ｆｏｐがｆ。に対応して
定められるという意味である。）式（４）、（５）から
ｆｏｐをＬに対応して定めることができる。すなわち、 ｆｏ、 ＝Ｆｓ （Ｌ） （
６）一方、種々のむだ時間に対応する最適の積分時間Ｔ
１、微分時間Ｔｏは公知の公式または方法によって定め
られる。すなわち、次式のように置かれる。
Ｄ’ｓ（ｆ、）は、ｆｏ、がｆゎの解析的関数として表
わされるという意味ではなく、ｆｏｐがｆ。に対応して
定められるという意味である。）式（４）、（５）から
ｆｏｐをＬに対応して定めることができる。すなわち、 ｆｏ、 ＝Ｆｓ （Ｌ） （
６）一方、種々のむだ時間に対応する最適の積分時間Ｔ
１、微分時間Ｔｏは公知の公式または方法によって定め
られる。すなわち、次式のように置かれる。
ＴＩ＝Ｆ７（Ｌ） （７）
Ｔｏ＝Ｆａ（Ｌ） （８）
したがって、（１）むだ時間りが既知の場合には式（４
）から求められるＰＷＭ基本周波数を用い、式（７）、
式（８）から定められる最適の積分時間Ｔ、、微分時間
Ｔ。を用いて、制御対象をＰＩＤ制御することができる
。（ｉｉ）むだ時間りは未知であるけれど、制御対象を
最適に制御する積分時間Ｔ１または微分時間ＴＤが既知
の場合、たとえば積分時間Ｔ、が既知の場合には、式（
７）を逆演算してむだ時間りを求め、このしを用いて、
式（６）、式（８）からＰＷＭ基本周波数および微分時
間を定めることができる。
Ｔｏ＝Ｆａ（Ｌ） （８）
したがって、（１）むだ時間りが既知の場合には式（４
）から求められるＰＷＭ基本周波数を用い、式（７）、
式（８）から定められる最適の積分時間Ｔ、、微分時間
Ｔ。を用いて、制御対象をＰＩＤ制御することができる
。（ｉｉ）むだ時間りは未知であるけれど、制御対象を
最適に制御する積分時間Ｔ１または微分時間ＴＤが既知
の場合、たとえば積分時間Ｔ、が既知の場合には、式（
７）を逆演算してむだ時間りを求め、このしを用いて、
式（６）、式（８）からＰＷＭ基本周波数および微分時
間を定めることができる。
［実 施 例］
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１．第２のＰＩＤ制御方法を適用す
るＰＩＤ制御システムの一実施例のブロック図である。
るＰＩＤ制御システムの一実施例のブロック図である。
ＰＩＤ演算部２は偏差信号ｅ。を入力し、所定のＰＩＤ
演算式にしたがって偏差信号ｅ。の絶対値を小さくする
出力率Ｙｌ、を生成する。ＰＷＭ演算部３は出力率Ｙ。
演算式にしたがって偏差信号ｅ。の絶対値を小さくする
出力率Ｙｌ、を生成する。ＰＷＭ演算部３は出力率Ｙ。
に比例したＰＷＭ操作量Ｙを生成し、制御対象４に供給
する。検出器５は、制御対象４が出力した制御量を検出
し、検出値Ｘ。を出力する。減算器６は、設定ブロック
１が出力した目標値Ｘ０から検出値Ｘ。を減算し、偏差
信号ｅゎを生成する、ここで、ＰＩＤ演算部２の伝達関
数Ｇ、＝Ｋ。
する。検出器５は、制御対象４が出力した制御量を検出
し、検出値Ｘ。を出力する。減算器６は、設定ブロック
１が出力した目標値Ｘ０から検出値Ｘ。を減算し、偏差
信号ｅゎを生成する、ここで、ＰＩＤ演算部２の伝達関
数Ｇ、＝Ｋ。
（１＋（Ｔｓ）−’＋Ｔｏｓ ） 、 Ｐ ＷＭ演算部
３の伝達関数Ｇ３＝に３、検出器５の伝達関数Ｇｓ”Ｋ
ａとする。
３の伝達関数Ｇ３＝に３、検出器５の伝達関数Ｇｓ”Ｋ
ａとする。
次に、本発明の第１のＰＩＤ制御方法の実施例を説明す
る。
る。
本実施例の制御対象４は時定数Ｔの一次遅れ要素で、そ
の伝達関数６４を（Ｔｓ）−’に近似する。このとき、
制御対象４に生じた外乱に対する閉ループ伝達関数Ｇｃ
は次式で表わされる ｓ２＋２ζω。Ｓ＋ω１ ここで Ｋ”ＫＰＫ３ Ｋ。
の伝達関数６４を（Ｔｓ）−’に近似する。このとき、
制御対象４に生じた外乱に対する閉ループ伝達関数Ｇｃ
は次式で表わされる ｓ２＋２ζω。Ｓ＋ω１ ここで Ｋ”ＫＰＫ３ Ｋ。
ζ＝−ωｎＴ、 （＋２）式（９
）は、この制御系が２次振動要素であることを示し、そ
の固有角周波数ω。および減衰定数ζは式（１１）、
（１２）で表わされる。（式（１）。
）は、この制御系が２次振動要素であることを示し、そ
の固有角周波数ω。および減衰定数ζは式（１１）、
（１２）で表わされる。（式（１）。
（２）参照）。
経験によると固有角周波数ω。、減衰定数この値が、
ζ ＝ ０．７０
（式（３）およびそれに続く記載参照）のとき、この制
御系の良好な動作が期待される。
御系の良好な動作が期待される。
式（ＩＩ）、 （１２）、 （１３）、 （１４
）から次式が得られる。
）から次式が得られる。
ＴＩ＝ −Ｔ （
＋６）π 式（１０）、 ＋１５）、 （＋６）からＰＩＤパ
ラメータに９゜Ｔ、、 ＴＤ、のうち、任意の２つを定
め、制御対象をＰｒＤ制御し、良好な整定波形が得られ
ている。
＋６）π 式（１０）、 ＋１５）、 （＋６）からＰＩＤパ
ラメータに９゜Ｔ、、 ＴＤ、のうち、任意の２つを定
め、制御対象をＰｒＤ制御し、良好な整定波形が得られ
ている。
次に本発明の第２のＰＩＤ制御方法の実施例を説明する
。
。
本実施例の制御対象はむだ時間りのむだ時間要素である
。制御対象４をむだ時間要素の伝達関数Ｇ４ ＝ ｅｘ
ｐ （−Ｌｓ）で表現して２次のバディ（Ｐａｄ６）近
似すると、Ｇ４は次式で表わされる。
。制御対象４をむだ時間要素の伝達関数Ｇ４ ＝ ｅｘ
ｐ （−Ｌｓ）で表現して２次のバディ（Ｐａｄ６）近
似すると、Ｇ４は次式で表わされる。
式（１７）によると制御対象４は次式で表わされる固有
角周波数ω。をもつ２次振動系と見なされる。
角周波数ω。をもつ２次振動系と見なされる。
したがって固有周波数ｆ。は次式で表される。
（式（４）参照）。
一方、経験によって、ＰＷＭ周波数を制御対象の固有周
波数ｆ０の３０〜５０倍にすると整定波形が良好になる
という知見が得られている。したがって良好なＰＷＭ周
波数ｆｏｐは ３０ｆ、 ＜ ｆｏ、＜５ ｏｆ、
（２０）（式（５）参照）。
波数ｆ０の３０〜５０倍にすると整定波形が良好になる
という知見が得られている。したがって良好なＰＷＭ周
波数ｆｏｐは ３０ｆ、 ＜ ｆｏ、＜５ ｏｆ、
（２０）（式（５）参照）。
式（］Ｇ９を式（２０）に代入すると
したがって、（１５／Ｌ）〜（２５／Ｌ）の範囲内でｆ
ｏｐを選ぶことによって、むだ時間りに対して良好なＰ
ＷＭ周波数ｆｏｐを定めることができる（式（６）参照
）。
ｏｐを選ぶことによって、むだ時間りに対して良好なＰ
ＷＭ周波数ｆｏｐを定めることができる（式（６）参照
）。
次に、むだ時間特性をもつ制御対象なＰＩＤ制御する場
合に、むだ時間りと最適な積分時間Ｔｒ。
合に、むだ時間りと最適な積分時間Ｔｒ。
最適な微分時間Ｔｏとの関係としてＲｅ５ｗ１ｃｋのＰ
ＩＤ設定公式を用いることができる。すなわち、 Ｔｒ ＝ ２．４ Ｌ＋
（３１）Ｔｏ＝ ｏ、 ４ ＬＤ
（３２）ここでＬ＋、 Ｌｏはそれぞれ積分時
間ＴＩ、微分時間Ｔｏに対応するむだ時間である。した
がって、むだ時間特性をもつ制御対象を次のようにして
最適制御することができる。
ＩＤ設定公式を用いることができる。すなわち、 Ｔｒ ＝ ２．４ Ｌ＋
（３１）Ｔｏ＝ ｏ、 ４ ＬＤ
（３２）ここでＬ＋、 Ｌｏはそれぞれ積分時
間ＴＩ、微分時間Ｔｏに対応するむだ時間である。した
がって、むだ時間特性をもつ制御対象を次のようにして
最適制御することができる。
（ｉ）むだ時間りが既知の場合。
この場合には
Ｌ ＋ ＝ Ｌｏ ＝ Ｉ−（３３）
とおき、（３１）、 （３２）から最適の積分時間Ｔ
ｒ、微分時間ＴＤを定める。一方、式 （３０）から良
好なＰＷＭ周波数ｆａｐを定めることができる。
ｒ、微分時間ＴＤを定める。一方、式 （３０）から良
好なＰＷＭ周波数ｆａｐを定めることができる。
ｆｉ ｉ）むだ時間りは未知であるが、最適の積分時間
Ｔ１．微分時間Ｔｏのいずれか一方が既知の場合。
Ｔ１．微分時間Ｔｏのいずれか一方が既知の場合。
（ａ）先ず、最適の積分時間Ｔ１が既知のとき。
Ｌ、＝ＬＤ＝Ｌとおき、式（３１）から、むだ時間Ｌ１
を求める。すなわち、 式（３２）から また、ＰＷＭ基本周波数ｆ。ｐは式（３０）から次式の
ように定められる。
を求める。すなわち、 式（３２）から また、ＰＷＭ基本周波数ｆ。ｐは式（３０）から次式の
ように定められる。
または
時間Ｔ１、微分時間Ｔｏに対応するむだ時間り、、 Ｌ
Ｄを求め、式（３０）から次式を得る。
Ｄを求め、式（３０）から次式を得る。
したがって、既知の積分時間ＴＩ、微分時間ＴＩ／６、
おヨＵ （３６／Ｔ＋） 〜（６ｏ、／ｒ＋） （７）
範囲で定めたＰＷＭ基本周波数Ｌｐを用いてＰＩＤ制御
することにより、最適制御をすることができる。
おヨＵ （３６／Ｔ＋） 〜（６ｏ、／ｒ＋） （７）
範囲で定めたＰＷＭ基本周波数Ｌｐを用いてＰＩＤ制御
することにより、最適制御をすることができる。
（ｂ）次に、むだ時間し、最適の積分時間Ｔ１が未知で
あって、最適の微分時間ＴＤが既知の場合には、ＬＩ＝
ＬＤ＝Ｌとおき式（３２）からＴｒ 式（３１）から最適の積分時間Ｔ＋は次式で表わされる
。
あって、最適の微分時間ＴＤが既知の場合には、ＬＩ＝
ＬＤ＝Ｌとおき式（３２）からＴｒ 式（３１）から最適の積分時間Ｔ＋は次式で表わされる
。
Ｔｒ ＝ ６７ｏ
（３１ａ）また、良好なＰＷＭ基本周波数ｆｏｐは、式
（３２ａ）から求められるむだ時間りを式（３０）に代
入して定められる。
（３１ａ）また、良好なＰＷＭ基本周波数ｆｏｐは、式
（３２ａ）から求められるむだ時間りを式（３０）に代
入して定められる。
（Ｃ）最適の積分時間Ｔ１、最適の微分時間ＴＤがいず
れも既知のときには、式（３１）、 （３２）から積分
したがって、良好なＰＷＭ基本周波数ｆ。ｐとしては式
（３０ａ） 、 （３０ｃ）を同時に満足する値か選択
される。
れも既知のときには、式（３１）、 （３２）から積分
したがって、良好なＰＷＭ基本周波数ｆ。ｐとしては式
（３０ａ） 、 （３０ｃ）を同時に満足する値か選択
される。
以上のようにして定めた最適の積分時間Ｔ１．最適の微
分時間ＴＤ、良好なＰＷＤ基本周波数ｆ。、、を用いＰ
ＷＭ操作量がＰＩＤ制御される。
分時間ＴＤ、良好なＰＷＤ基本周波数ｆ。、、を用いＰ
ＷＭ操作量がＰＩＤ制御される。
以上説明したように本発明は、次の効果をもつ。
１、一次遅れ要素を制御対象とｌ−るＰＩＤ制御系の、
１験に基づいて定められた固有周波数と減衰定数の値か
らＰＩＤパラメータを定めることにより、簡易にＰＩＤ
パラメータを再調整することができ、その結果、その再
調整に必要な時間と労力を節約することができる。
１験に基づいて定められた固有周波数と減衰定数の値か
らＰＩＤパラメータを定めることにより、簡易にＰＩＤ
パラメータを再調整することができ、その結果、その再
調整に必要な時間と労力を節約することができる。
２．むだ時間特性をもつ制御対象の固有周波数と、良好
なＰＷＭ基本周波数との間の経験に基づく関係と、制御
対象のむだ時間と最適の積分時間および微分時間との間
の公式または経験に基づく関係から、むだ時間に対応す
る最適の積分時間、微分時間および良好なＰＷＭ基本周
波数を演算することにより、制御対象の動作状態を変更
するための修正指令のタイミングが最適になり、整定波
形が良好になる。
なＰＷＭ基本周波数との間の経験に基づく関係と、制御
対象のむだ時間と最適の積分時間および微分時間との間
の公式または経験に基づく関係から、むだ時間に対応す
る最適の積分時間、微分時間および良好なＰＷＭ基本周
波数を演算することにより、制御対象の動作状態を変更
するための修正指令のタイミングが最適になり、整定波
形が良好になる。
第１図は本発明の第１．第２のＰＩＤ制御方法を適用す
るＰＩＤ制御系の実施例のブロック図である。 １・・・設定ブロック、 ２・・・ＰＩＤ演算部、
３・・・ＰＷＭ演算部、 ４・・・制御対象、５・・
・検出器。
るＰＩＤ制御系の実施例のブロック図である。 １・・・設定ブロック、 ２・・・ＰＩＤ演算部、
３・・・ＰＷＭ演算部、 ４・・・制御対象、５・・
・検出器。
Claims (2)
- （１）一次遅れ特性をもつ制御対象を制御するＰＩＤ制
御方法において、 ＰＩＤ制御装置と前記制御対象とでなるＰＩＤ制御系を
２次振動系と見なし、その固有周波数と減衰定数を、一
次遅れの時定数およびＰＩＤパラメータに理論的に対応
させ、 前記時定数に対応する、当該ＰＩＤ制御系の固有周波数
を公知の公式または経験に基づいて定め、かつ、その減
衰定数を、当該ＰＩＤ制御系の良好な動作が期待できる
値に経験に基づいて定め、 前記公式または経験に基づいて定められた固有周波数と
前記経験に基づいて定められた減衰定数に理論的に対応
するＰＩＤパラメータを演算し、その演算された値にＰ
ＩＤパラメータを調整して制御対象を制御することを特
徴とするＰＩＤ制御方法。 - （２）ＰＷＭ制御装置が出力するＰＷＭ操作量をＰＩＤ
制御することによって、むだ時間をもつ制御対象を制御
するＰＩＤ制御方法において、前記制御対象を２次振動
要素と見なして前記むだ時間に対応する制御対象の固有
周波数を理論的に定め、 前記固有周波数の各々の値と、その各々の固有周波数を
もつ制御対象を良好に制御するＰＷＭ基本周波数との間
の、経験に基づいて定められた関係から制御対象のむだ
時間と前記ＰＷＭ基本周波数との対応関係を予め記憶さ
せておき、 既知のむだ時間をもつ制御対象を最適制御する場合には
、前記対応関係から当該むだ時間に対応するＰＷＭ基本
周波数を定めて、その周波数でＰＷＭ制御装置を動作さ
せ、かつ、当該むだ時間に対応する最適の積分時間およ
び最適の微分時間を公知の公式または方法によって求め
、この積分時間および微分時間を用いてＰＷＭ操作量を
ＰＩＤ制御し、 むだ時間は未知であるけれど、制御対象を最適に制御す
る積分時間または微分時間が既知の場合には、当該積分
時間または微分時間によって最適に制御される制御対象
のむだ時間を公知の公式または方法によって求め、その
むだ時間を用いて、前記の既知のむだ時間をもつ制御対
象を最適制御する場合と同一の方法でＰＷＭ操作量をＰ
ＩＤ制御することを特徴とするＰＩＤ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10293090A JPH043202A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Ｐｉｄ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10293090A JPH043202A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Ｐｉｄ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043202A true JPH043202A (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=14340560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10293090A Pending JPH043202A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Ｐｉｄ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH043202A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5402526A (en) * | 1993-01-05 | 1995-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Interruptibility/priority control scheme for artificial intelligence software shell |
| CN104834211A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-12 | 贵州电力试验研究院 | 火电厂控制系统内模pid控制器整定方法 |
| CN105739301A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-07-06 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种参数可自整定的电机控制器的控制方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10293090A patent/JPH043202A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5402526A (en) * | 1993-01-05 | 1995-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Interruptibility/priority control scheme for artificial intelligence software shell |
| CN104834211A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-12 | 贵州电力试验研究院 | 火电厂控制系统内模pid控制器整定方法 |
| CN105739301A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-07-06 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种参数可自整定的电机控制器的控制方法 |
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