JPH04340610A - 回転数制御装置 - Google Patents
回転数制御装置Info
- Publication number
- JPH04340610A JPH04340610A JP11321391A JP11321391A JPH04340610A JP H04340610 A JPH04340610 A JP H04340610A JP 11321391 A JP11321391 A JP 11321391A JP 11321391 A JP11321391 A JP 11321391A JP H04340610 A JPH04340610 A JP H04340610A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deviation
- rotation speed
- revolution
- control
- difference value
- 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
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼用空気を送る送風機
等の制御手段の回転数を正確に調節する回転数制御装置
に係るものである。
等の制御手段の回転数を正確に調節する回転数制御装置
に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の回転数制御装置は、図４
に示すように、燃焼量演算手段２１が熱交換器２２の温
度センサ２３より入力される温度検出信号等によりバー
ナ２９の燃焼量に応じて燃焼用空気を送る送風機２４の
目標回転数を演算する。回転数計測センサ２５が検出す
るパルス信号ＰはＦ／Ｖ変換器２６で電圧変換し、アナ
ログＰＩＤ回路２７で演算する送風機２４の実回転数が
求められる。この実回転数と前記目標回転数が比較され
て制御回転数がアナログＰＩＤ回路２７で演算され、駆
動回路２８を介して送風機２４は目標回転に制御されて
いた。そして、アナログＰＩＤ回路２７により送風機２
４は応答性を高められていた。
に示すように、燃焼量演算手段２１が熱交換器２２の温
度センサ２３より入力される温度検出信号等によりバー
ナ２９の燃焼量に応じて燃焼用空気を送る送風機２４の
目標回転数を演算する。回転数計測センサ２５が検出す
るパルス信号ＰはＦ／Ｖ変換器２６で電圧変換し、アナ
ログＰＩＤ回路２７で演算する送風機２４の実回転数が
求められる。この実回転数と前記目標回転数が比較され
て制御回転数がアナログＰＩＤ回路２７で演算され、駆
動回路２８を介して送風機２４は目標回転に制御されて
いた。そして、アナログＰＩＤ回路２７により送風機２
４は応答性を高められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成では、アナログＰＩＤ回路２７に備えた比例、微
分、および積分用の各ゲインはコンデンサや抵抗で決定
されて固定値であり、回転数の広範囲に生じる偏差レベ
ルへの対応性に欠け、燃焼量の変化度合によっては回転
数の追惰性が悪いという問題点があった。また、アナロ
グＰＩＤ回路２７をデジタル化するには搬用のマイクロ
コンピュータでは処理能力が不足し、デジタル化による
精度の向上も困難であった。
た構成では、アナログＰＩＤ回路２７に備えた比例、微
分、および積分用の各ゲインはコンデンサや抵抗で決定
されて固定値であり、回転数の広範囲に生じる偏差レベ
ルへの対応性に欠け、燃焼量の変化度合によっては回転
数の追惰性が悪いという問題点があった。また、アナロ
グＰＩＤ回路２７をデジタル化するには搬用のマイクロ
コンピュータでは処理能力が不足し、デジタル化による
精度の向上も困難であった。
【０００４】そこで、本発明では広範囲な制御手段の回
転数の偏差に対応可能な応答性の良い回転数制御装置を
提供するものである。
転数の偏差に対応可能な応答性の良い回転数制御装置を
提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するために、本発明による回転数制御装置の手段は、回
転運動して流体を制御する制御手段と、この制御手段の
実回転数を検出する計測手段と、制御手段の目標回転数
を演算する回転数演算手段と、前記実回転数と目標回転
数の偏差と偏差の差分値を演算する偏差値演算手段と、
ファジィ推論して回転数の補正信号を出力するファジィ
制御手段と、前記補正信号により制御手段の回転数を補
正する回転数決定手段を備えたものである。
するために、本発明による回転数制御装置の手段は、回
転運動して流体を制御する制御手段と、この制御手段の
実回転数を検出する計測手段と、制御手段の目標回転数
を演算する回転数演算手段と、前記実回転数と目標回転
数の偏差と偏差の差分値を演算する偏差値演算手段と、
ファジィ推論して回転数の補正信号を出力するファジィ
制御手段と、前記補正信号により制御手段の回転数を補
正する回転数決定手段を備えたものである。
【０００６】
【作用】上記手段により本発明の回転数制御装置は、計
測手段が制御手段の実回転数を検出し、回転数演算手段
が装置の運転データにより制御手段の目標回転数を演算
する。偏差値演算手段は計測手段の実回転数と回転数演
算手段の目標回転数より両者の偏差と、この偏差を経過
時間の前後で差し引いた偏差の差分値を演算する。そし
て、ファジィ制御手段が前記偏差とこの偏差の差分値を
入力として制御規則を参照してファジィ推論し、制御手
段の回転数を補正する補正信号を出力する。この補正信
号を受けた回転数決定手段は制御手段の回転数を広い範
囲の偏差に対応して応答性良く、かつ迅速に制御できる
。
測手段が制御手段の実回転数を検出し、回転数演算手段
が装置の運転データにより制御手段の目標回転数を演算
する。偏差値演算手段は計測手段の実回転数と回転数演
算手段の目標回転数より両者の偏差と、この偏差を経過
時間の前後で差し引いた偏差の差分値を演算する。そし
て、ファジィ制御手段が前記偏差とこの偏差の差分値を
入力として制御規則を参照してファジィ推論し、制御手
段の回転数を補正する補正信号を出力する。この補正信
号を受けた回転数決定手段は制御手段の回転数を広い範
囲の偏差に対応して応答性良く、かつ迅速に制御できる
。
【０００７】
【実施例】以下、本発明による回転数制御装置の一実施
例を採用した給湯器について、図面を参照しながら説明
する。図１は本発明の一実施例を示し、回転数演算手段
１を有する燃焼量演算手段２は熱交換器３がバーナ４で
加熱昇温した出湯温度を出湯温センサ５で検出した信号
と、湯温設定器Ｔの設定信号を受ける。そして、燃焼量
演算手段２は比例弁演算手段７によりバーナ４へのガス
供給を制御する比例弁８の目標駆動量をＰＩＤ演算によ
り求める。また、回転数演算手段１は比例弁演算手段７
の演算データに基き、バーナ４へ燃焼用空気を、その燃
焼量にみあった量を送る送風機６の目標回転数を演算す
る。送風機６は実回転数を計測手段９でパルス信号Ｐと
して検出され、このパルス信号Ｐは実回転数検知手段１
０で変換されて実回転数信号となる。前記回転数演算手
段１の目標回転数と実回転数検知手段１０の実回転数信
号を受けた偏差値演算手段としての偏差演算手段１１は
、両回転数の偏差Ｅｎ を演算する。もう一つの偏差値
演算手段としての差分値演算手段１２は、計測時点が前
後する偏差Ｅｎ−１ と偏差Ｅｎ の差としての差分値
ΔＥｎ を、ΔＥｎ ＝Ｅｎ −Ｅｎ−１ として
求める。
例を採用した給湯器について、図面を参照しながら説明
する。図１は本発明の一実施例を示し、回転数演算手段
１を有する燃焼量演算手段２は熱交換器３がバーナ４で
加熱昇温した出湯温度を出湯温センサ５で検出した信号
と、湯温設定器Ｔの設定信号を受ける。そして、燃焼量
演算手段２は比例弁演算手段７によりバーナ４へのガス
供給を制御する比例弁８の目標駆動量をＰＩＤ演算によ
り求める。また、回転数演算手段１は比例弁演算手段７
の演算データに基き、バーナ４へ燃焼用空気を、その燃
焼量にみあった量を送る送風機６の目標回転数を演算す
る。送風機６は実回転数を計測手段９でパルス信号Ｐと
して検出され、このパルス信号Ｐは実回転数検知手段１
０で変換されて実回転数信号となる。前記回転数演算手
段１の目標回転数と実回転数検知手段１０の実回転数信
号を受けた偏差値演算手段としての偏差演算手段１１は
、両回転数の偏差Ｅｎ を演算する。もう一つの偏差値
演算手段としての差分値演算手段１２は、計測時点が前
後する偏差Ｅｎ−１ と偏差Ｅｎ の差としての差分値
ΔＥｎ を、ΔＥｎ ＝Ｅｎ −Ｅｎ−１ として
求める。
【０００８】この偏差Ｅｎ と差分値ΔＥｎ はファジ
ィ制御手段１３に入力される。ファジィ制御手段１３は
ファジィ推論手段１４、制御規則記憶手段１５より構成
される。このファジィ制御手段１３の出力は回転数決定
手段１６を介して駆動装置１７に入力され、駆動手段１
７は前記回転数演算手段１の目標回転数に送風機６を制
御する。熱交換器３で加熱昇温される出湯温度は出湯温
センサ５で検出され、燃焼量演算手段２と駆動装置１７
のフィードバック信号を受けた比例弁８と送風機６によ
り変更され、湯温のフィードバック制御ループが形成さ
れる。
ィ制御手段１３に入力される。ファジィ制御手段１３は
ファジィ推論手段１４、制御規則記憶手段１５より構成
される。このファジィ制御手段１３の出力は回転数決定
手段１６を介して駆動装置１７に入力され、駆動手段１
７は前記回転数演算手段１の目標回転数に送風機６を制
御する。熱交換器３で加熱昇温される出湯温度は出湯温
センサ５で検出され、燃焼量演算手段２と駆動装置１７
のフィードバック信号を受けた比例弁８と送風機６によ
り変更され、湯温のフィードバック制御ループが形成さ
れる。
【０００９】以上の構成に基づいて、次に図２を参照し
て送風機６の回転数制御ループについて説明する。回転
数演算手段１が目標回転数Ｒｏ を予め記憶したバーナ
４の最大燃焼時と最小燃焼時の各回転数に基づいて演算
し（ＳＰ１）、実回転数検知手段１０が実回転数Ｒｎ
を検出する（ＳＰ２）。偏差演算手段１１は両回転数Ｒ
ｏ 、Ｒｎ より、Ｅｎ ＝Ｒｏ −Ｒｎ の演算式に
より偏差Ｅｎ を求める（ＳＰ３）。そして、差分値演
算手段１２は前述したように差分値ΔＥｎ を求め（Ｓ
Ｐ４）、この偏差Ｅｎ と差分値ΔＥｎ を入力として
ファジィ制御手段１３がファジィ推論する（ＳＰ５）。
て送風機６の回転数制御ループについて説明する。回転
数演算手段１が目標回転数Ｒｏ を予め記憶したバーナ
４の最大燃焼時と最小燃焼時の各回転数に基づいて演算
し（ＳＰ１）、実回転数検知手段１０が実回転数Ｒｎ
を検出する（ＳＰ２）。偏差演算手段１１は両回転数Ｒ
ｏ 、Ｒｎ より、Ｅｎ ＝Ｒｏ −Ｒｎ の演算式に
より偏差Ｅｎ を求める（ＳＰ３）。そして、差分値演
算手段１２は前述したように差分値ΔＥｎ を求め（Ｓ
Ｐ４）、この偏差Ｅｎ と差分値ΔＥｎ を入力として
ファジィ制御手段１３がファジィ推論する（ＳＰ５）。
【００１０】ここで、図３の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して
ファジィ制御手段１３の動作を説明すると、制御規則記
憶手段１５は回転数の偏差Ｅｎ （図３の（Ａ））とこ
の偏差の差分値ΔＥｎ （図３の（Ｂ））を条件部とし
、付加制御量ΔＵｎ （図３の（Ｃ））を出力部とする
複数個の制御規則を記憶している。この制御規則は、「
もし偏差Ｅｎ が正に大きく、かつ差分値ΔＥｎ がゼ
ロであれば、付加制御出力を大きくプラスする」、「も
し偏差がゼロで、かつ差分値ΔＥｎ が負に中位であれ
ば、付加制御出力を中位にマイナスする」という形式と
なっている。前半の条件部に示す「正に大」、「ゼロ」
、「負に中位」と、後半の出力部に示す「大きくプラス
」、「中位マイナス」の各制御変数は図３の（Ｂ）、（
Ｃ）に示すメンバーシップ関数で定義されている。
ファジィ制御手段１３の動作を説明すると、制御規則記
憶手段１５は回転数の偏差Ｅｎ （図３の（Ａ））とこ
の偏差の差分値ΔＥｎ （図３の（Ｂ））を条件部とし
、付加制御量ΔＵｎ （図３の（Ｃ））を出力部とする
複数個の制御規則を記憶している。この制御規則は、「
もし偏差Ｅｎ が正に大きく、かつ差分値ΔＥｎ がゼ
ロであれば、付加制御出力を大きくプラスする」、「も
し偏差がゼロで、かつ差分値ΔＥｎ が負に中位であれ
ば、付加制御出力を中位にマイナスする」という形式と
なっている。前半の条件部に示す「正に大」、「ゼロ」
、「負に中位」と、後半の出力部に示す「大きくプラス
」、「中位マイナス」の各制御変数は図３の（Ｂ）、（
Ｃ）に示すメンバーシップ関数で定義されている。
【００１１】再び図２に戻り、ファジィ推論手段１４は
回転数の偏差Ｅｎ とこの偏差Ｅｎ の差分値ΔＥｎ
を入力されると、この偏差Ｅｎ と差分値ΔＥｎ が適
合する制御規則を制御規則記憶手段１５から読み取って
代入し、出力としての付加制御出力を検出する。更にフ
ァジィ推論手段１４はこの付加制御出力を受けていわゆ
る重み付け演算をし、付加制御出力の重心を求めて付加
制御量ΔＵｎ を推論する（ＳＰ５）。そして、回転数
決定手段１６は補正前に駆動装置１７が出力した駆動信
号としての制御量Ｕｎ−１ に前記付加制御量ΔＵｎ
を付加し、Ｕｎ ＝Ｕｎ−１ ＋ΔＵｎ で表わす補正
後の制御量Ｕｎ を求める（ＳＰ６）。
回転数の偏差Ｅｎ とこの偏差Ｅｎ の差分値ΔＥｎ
を入力されると、この偏差Ｅｎ と差分値ΔＥｎ が適
合する制御規則を制御規則記憶手段１５から読み取って
代入し、出力としての付加制御出力を検出する。更にフ
ァジィ推論手段１４はこの付加制御出力を受けていわゆ
る重み付け演算をし、付加制御出力の重心を求めて付加
制御量ΔＵｎ を推論する（ＳＰ５）。そして、回転数
決定手段１６は補正前に駆動装置１７が出力した駆動信
号としての制御量Ｕｎ−１ に前記付加制御量ΔＵｎ
を付加し、Ｕｎ ＝Ｕｎ−１ ＋ΔＵｎ で表わす補正
後の制御量Ｕｎ を求める（ＳＰ６）。
【００１２】回転数決定手段１６はこの制御量Ｕｎ を
出力し（ＳＰ７）、この信号により駆動装置１７は駆動
信号を補正して出力し、送風機６は回転数演算手段１で
演算された目標回転数ＲＯ に制御される。そして実回
転数検知手段９が検出する実回転数Ｒｎ が前記目標回
転数ＲＯ と一致すればこのＳＰ１からＳＰ７で示す回
転数の制御ループの動作を終了する。こうして、回転数
の制御ループは、実回転数検知手段１０が実回転数Ｒｎ
を検出する周期Ｔ１に、ファジィ制御手段１３がファ
ジィ推論する所要時間Ｔ２を加算した周期Ｔ３となって
いる。
出力し（ＳＰ７）、この信号により駆動装置１７は駆動
信号を補正して出力し、送風機６は回転数演算手段１で
演算された目標回転数ＲＯ に制御される。そして実回
転数検知手段９が検出する実回転数Ｒｎ が前記目標回
転数ＲＯ と一致すればこのＳＰ１からＳＰ７で示す回
転数の制御ループの動作を終了する。こうして、回転数
の制御ループは、実回転数検知手段１０が実回転数Ｒｎ
を検出する周期Ｔ１に、ファジィ制御手段１３がファ
ジィ推論する所要時間Ｔ２を加算した周期Ｔ３となって
いる。
【００１３】このように本実施例によると、搬用のマイ
コンでは処理能力を有しない送風機６に生じる種々の回
転数の偏差Ｅｎ のレベルに対応し、従来のＰＩＤ演算
では処理が困難であった回転数制御が常に正確に行える
。 また、回転数の制御ループが試行錯誤的に繰り返すこと
が抑制でき、制御速度も速く優れたものとなる。
コンでは処理能力を有しない送風機６に生じる種々の回
転数の偏差Ｅｎ のレベルに対応し、従来のＰＩＤ演算
では処理が困難であった回転数制御が常に正確に行える
。 また、回転数の制御ループが試行錯誤的に繰り返すこと
が抑制でき、制御速度も速く優れたものとなる。
【００１４】なお、この発明は上記給湯器の送風機６に
限定されるものではなく、温風暖房器の送風量制御等の
他の送風機や、また循環流量等の計量手段を有した循環
ポンプの循環流量制御等、一般的に回転により制御され
る制御手段の回転数制御に広く応用が可能である。
限定されるものではなく、温風暖房器の送風量制御等の
他の送風機や、また循環流量等の計量手段を有した循環
ポンプの循環流量制御等、一般的に回転により制御され
る制御手段の回転数制御に広く応用が可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明の回転数制御装置は、制御手段に生じる広範囲で種々
な回転数の偏差に対応して応答性に優れ、かつ迅速、正
確に回転数を制御できる。
明の回転数制御装置は、制御手段に生じる広範囲で種々
な回転数の偏差に対応して応答性に優れ、かつ迅速、正
確に回転数を制御できる。
【図１】本発明による回転数制御装置の一実施例を採用
した給湯器を示す構成図
した給湯器を示す構成図
【図２】同回転数制御ループのフローチャート
【図３】
（ａ）は同ファジィ制御手段の回転数偏差のメンバーシ
ップの関数を示す図 （ｂ）は同ファジィ制御手段の差分値のメンバーシップ
関数図 （ｃ）は同ファジィ制御手段の付加制御量のメンバーシ
ップの関数を示す図
（ａ）は同ファジィ制御手段の回転数偏差のメンバーシ
ップの関数を示す図 （ｂ）は同ファジィ制御手段の差分値のメンバーシップ
関数図 （ｃ）は同ファジィ制御手段の付加制御量のメンバーシ
ップの関数を示す図
【図４】従来の給湯器の回転数制御装置の構成図
１ 回転数演算手段
６ 送風機
９ 計測手段
１０ 実回転数検知手段
１１ 偏差演算手段
１２ 差分値演算手段
１３ ファジィ制御手段
１６ 回転数決定手段
Claims (1)
- 【請求項１】回転運動して流体を制御する制御手段と、
この制御手段の実回転数を検出する計測手段と、器具の
運転データより制御手段の目標回転数を演算する回転数
演算手段と、前記目標回転数と前記実回転数の偏差とこ
の経過時間による差分値を演算する偏差値演算手段と、
前記偏差と前記差分値を入力としてファジィ推論し、制
御手段の回転数の補正信号を出力するファジィ制御手段
と、前記補正信号により制御手段の回転数を補正する回
転数決定手段を備えた回転数制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11321391A JPH04340610A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11321391A JPH04340610A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 回転数制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340610A true JPH04340610A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=14606435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11321391A Pending JPH04340610A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 回転数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340610A (ja) |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP11321391A patent/JPH04340610A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6231652B2 (ja) | ||
| JPH04340610A (ja) | 回転数制御装置 | |
| KR910002740B1 (ko) | 연소제어장치 | |
| JPH07111268B2 (ja) | 給湯機の制御装置 | |
| JP2664007B2 (ja) | 燃焼機器の制御装置 | |
| JPS6260612B2 (ja) | ||
| JPH05196484A (ja) | 内燃機関の吸入空気流量検出装置 | |
| JP2503543Y2 (ja) | 温度調節器 | |
| JP3123265B2 (ja) | 電気ポット | |
| JPH081330B2 (ja) | 流体連続加熱装置の温度制御装置 | |
| JPH06159773A (ja) | 空気調和機の制御装置 | |
| JPS6045779B2 (ja) | 冷媒流量制御装置 | |
| JPS60178203A (ja) | 廃熱貫流ボイラの過熱温度制御装置 | |
| JP3346110B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPH0997119A (ja) | 給湯機の湯温制御装置 | |
| KR100345610B1 (ko) | 보일러의 연소 제어 방법 | |
| JPH1082719A (ja) | エンジントルク制御装置 | |
| JP2760034B2 (ja) | ファジィ推論装置 | |
| SU1079980A1 (ru) | Устройство дл автоматического регулировани режимов камерной сушки древесины | |
| JPS6011299B2 (ja) | 温度制御装置 | |
| JPH05161543A (ja) | 電気ポット | |
| JPS6339805B2 (ja) | ||
| JPH07332657A (ja) | ガス量検出装置 | |
| JPH0449478Y2 (ja) | ||
| JP3122525B2 (ja) | 燃焼装置およびその燃焼制御方法 |