JPH05100714A - ゲイン適応形調節装置 - Google Patents
ゲイン適応形調節装置Info
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- JPH05100714A JPH05100714A JP25777691A JP25777691A JPH05100714A JP H05100714 A JPH05100714 A JP H05100714A JP 25777691 A JP25777691 A JP 25777691A JP 25777691 A JP25777691 A JP 25777691A JP H05100714 A JPH05100714 A JP H05100714A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、制御対象ゲインの変化に対して制
御ループのゲインを一定となるように修正し、長期間に
わたり所望の制御性を確保することにある。 【構成】 制御対象２からの制御量とこの制御量の目標
値との偏差に基づいてＰＩまたはＰＩＤ調節演算手段
３，４でＰＩまたはＰＩＤ調節演算を実行し、得られた
操作信号を制御対象に印加する調節装置において、前記
操作信号出力ラインに制御対象２の特性を近似した制御
対象モデル手段１１を設けるとともに、この制御対象モ
デル手段１１の出力側とフィードバックラインとにゲイ
ン比演算手段１２を接続し、ここで制御対象からの制御
量と前記制御対象モデルからの出力とを用いてゲイン比
を求める。そして、このゲイン比をゲイン修正手段１３
にて例えば調節演算手段３の出力に乗算することによ
り、制御ループの一巡ゲインを修正するゲイン適応形調
節装置である。
御ループのゲインを一定となるように修正し、長期間に
わたり所望の制御性を確保することにある。 【構成】 制御対象２からの制御量とこの制御量の目標
値との偏差に基づいてＰＩまたはＰＩＤ調節演算手段
３，４でＰＩまたはＰＩＤ調節演算を実行し、得られた
操作信号を制御対象に印加する調節装置において、前記
操作信号出力ラインに制御対象２の特性を近似した制御
対象モデル手段１１を設けるとともに、この制御対象モ
デル手段１１の出力側とフィードバックラインとにゲイ
ン比演算手段１２を接続し、ここで制御対象からの制御
量と前記制御対象モデルからの出力とを用いてゲイン比
を求める。そして、このゲイン比をゲイン修正手段１３
にて例えば調節演算手段３の出力に乗算することによ
り、制御ループの一巡ゲインを修正するゲイン適応形調
節装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＩまたはＰＩＤ
（Ｐ：比例，Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節演算手段を用い
て制御対象をフィードバック制御する調節装置に係わ
り、特に制御対象ゲインの変化に対する制御ループのゲ
イン変化を防止する技術を設けたゲイン適応形調節装置
に関する。
（Ｐ：比例，Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節演算手段を用い
て制御対象をフィードバック制御する調節装置に係わ
り、特に制御対象ゲインの変化に対する制御ループのゲ
イン変化を防止する技術を設けたゲイン適応形調節装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の調節装置は、制御対象
からのフィードバック信号である制御量と目標値との偏
差を零にするようにＰＩまたはＰＩＤ調節演算を行い、
得られた操作信号を制御対象に印加する方式をとってい
る。従って、このような調節装置におけるＰＩ調節演算
の基本式は、
からのフィードバック信号である制御量と目標値との偏
差を零にするようにＰＩまたはＰＩＤ調節演算を行い、
得られた操作信号を制御対象に印加する方式をとってい
る。従って、このような調節装置におけるＰＩ調節演算
の基本式は、
【０００３】
【数１】 で表される。但し、ＭＶ：操作信号、ＭＶ0 ：操作信号
の初期値、ｅ：偏差、Ｋc ：コントローラの比例ゲイ
ン、ＴI ：積分時間である。そこで、上記（１）式を伝
達関数の形で表すと、次のような演算式で表すことがで
きる。 Ｃ(s) ＝ＭＶ(S) ／Ｅ＝ＫC ｛１＋（１／ＴI ・S ）｝ ……（２） 但し、上式においてＣ(s) ：ＰＩ調節の伝達関数、Ｅ：
制御偏差、S：ラプラス演算子である。さらに、この
（２）式を速度形の演算式で表すと、下記する（３）式
のようになる。 ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn ……（３） △ＭＶn ＝ＫC ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋（△ｔ／ＴI ）・ｅn ｝…（４）
の初期値、ｅ：偏差、Ｋc ：コントローラの比例ゲイ
ン、ＴI ：積分時間である。そこで、上記（１）式を伝
達関数の形で表すと、次のような演算式で表すことがで
きる。 Ｃ(s) ＝ＭＶ(S) ／Ｅ＝ＫC ｛１＋（１／ＴI ・S ）｝ ……（２） 但し、上式においてＣ(s) ：ＰＩ調節の伝達関数、Ｅ：
制御偏差、S：ラプラス演算子である。さらに、この
（２）式を速度形の演算式で表すと、下記する（３）式
のようになる。 ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn ……（３） △ＭＶn ＝ＫC ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋（△ｔ／ＴI ）・ｅn ｝…（４）
【０００４】ここで、△ｔ：制御周期、ｅn ：偏差信号
の現在値、ｅn-1 ：偏差信号の前回値、ＭＶn ：操作信
号の現在値、ＭＶn-1 ：操作信号の前回値、△ＭＶn ：
操作信号の今回の変化分である。
の現在値、ｅn-1 ：偏差信号の前回値、ＭＶn ：操作信
号の現在値、ＭＶn-1 ：操作信号の前回値、△ＭＶn ：
操作信号の今回の変化分である。
【０００５】図５はかかる速度形演算方式を用いた従来
のＰＩ調節装置の構成図である。このＰＩ調節装置は、
偏差演算手段１にて目標値信号ＳＶn と制御対象２から
の制御量ＰＶn との偏差信号ｅn を求めた後、この偏差
信号ｅn を速度形ＰＩ調節演算手段３に導き、ここで前
記（４）式で表す速度形ＰＩ調節演算を実行し、得られ
た調節演算信号△ＭＶn を速度形−位置形信号変換手段
４に導いて（３）式の演算により位置形操作信号ＭＶn
を得、これを制御対象２に印加してｅn ＝ＳＶn −ＰＶ
n となるように制御する構成である。なお、この調節装
置では、予め制御対象２を含む制御ループが最適な状態
で制御するようにＰＩパラメータが設定されている。
のＰＩ調節装置の構成図である。このＰＩ調節装置は、
偏差演算手段１にて目標値信号ＳＶn と制御対象２から
の制御量ＰＶn との偏差信号ｅn を求めた後、この偏差
信号ｅn を速度形ＰＩ調節演算手段３に導き、ここで前
記（４）式で表す速度形ＰＩ調節演算を実行し、得られ
た調節演算信号△ＭＶn を速度形−位置形信号変換手段
４に導いて（３）式の演算により位置形操作信号ＭＶn
を得、これを制御対象２に印加してｅn ＝ＳＶn −ＰＶ
n となるように制御する構成である。なお、この調節装
置では、予め制御対象２を含む制御ループが最適な状態
で制御するようにＰＩパラメータが設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような調節装置においては、予め最適な状態で制御する
ようにＰＩパラメータを調整しておいても、その後に制
御対象２のゲインが変化する場合が多い。むしろ、実際
のプラントでは、制御対象ゲインが一定の状態を維持す
ることは希であって、例えばボイラの運転点の変化、原
料や触媒の質的変化、さらには環境条件などにより、制
御対象ゲインが大きく変化するものである。
ような調節装置においては、予め最適な状態で制御する
ようにＰＩパラメータを調整しておいても、その後に制
御対象２のゲインが変化する場合が多い。むしろ、実際
のプラントでは、制御対象ゲインが一定の状態を維持す
ることは希であって、例えばボイラの運転点の変化、原
料や触媒の質的変化、さらには環境条件などにより、制
御対象ゲインが大きく変化するものである。
【０００７】その結果、制御対象ゲインが変化すると、
それに伴って制御特性が著しく悪化してくる。その理由
は、制御対象ゲインの変化に対応して制御ループの一巡
ゲインを一定に保つ機能をもっていないためである。特
に、近年のプラントでは、プラント運転の高度化やフレ
キシブル化の要望が多く、この観点からも以上のような
問題を是非とも解決しておく必要がある。
それに伴って制御特性が著しく悪化してくる。その理由
は、制御対象ゲインの変化に対応して制御ループの一巡
ゲインを一定に保つ機能をもっていないためである。特
に、近年のプラントでは、プラント運転の高度化やフレ
キシブル化の要望が多く、この観点からも以上のような
問題を是非とも解決しておく必要がある。
【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、制御対象ゲインの変化にも拘らず制御ループのゲイ
ンが一定となるように修正可能とし、長期間にわたって
所望の制御性を維持しうるゲイン適応形調節装置を提供
することを目的とする。
で、制御対象ゲインの変化にも拘らず制御ループのゲイ
ンが一定となるように修正可能とし、長期間にわたって
所望の制御性を維持しうるゲイン適応形調節装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】先ず、請求項１に対応す
る発明は上記課題を解決するために、制御対象からの制
御量とこの制御量の目標値との偏差に基づいてＰＩまた
はＰＩＤ（Ｐ：比例，Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節演算手
段がＰＩまたはＰＩＤ調節演算を実行し、得られた操作
信号を制御対象に印加する調節装置において、前記操作
信号出力ラインに制御対象の特性を近似した制御対象モ
デル手段を接続し、さらに制御対象からの制御量と前記
制御対象モデル手段からの出力とを用いてゲイン比を求
めるゲイン比演算手段およびこのゲイン比演算手段にて
求めたゲイン比を用いて制御ループの一巡ゲインを修正
するゲイン修正手段を設けたゲイン適応形調節装置であ
る。
る発明は上記課題を解決するために、制御対象からの制
御量とこの制御量の目標値との偏差に基づいてＰＩまた
はＰＩＤ（Ｐ：比例，Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節演算手
段がＰＩまたはＰＩＤ調節演算を実行し、得られた操作
信号を制御対象に印加する調節装置において、前記操作
信号出力ラインに制御対象の特性を近似した制御対象モ
デル手段を接続し、さらに制御対象からの制御量と前記
制御対象モデル手段からの出力とを用いてゲイン比を求
めるゲイン比演算手段およびこのゲイン比演算手段にて
求めたゲイン比を用いて制御ループの一巡ゲインを修正
するゲイン修正手段を設けたゲイン適応形調節装置であ
る。
【００１０】また、請求項２〜４に対応する発明は、前
記請求項１記載の発明のゲイン比演算手段の出力側に、
当該ゲイン比演算手段の出力であるゲイン比の変動を抑
制するフィルタ手段および前記ゲイン比演算手段の出力
ゲイン比の変化範囲を制限する上下限制限手段の何れか
または両方を設けたゲイン適応形調節装置である。
記請求項１記載の発明のゲイン比演算手段の出力側に、
当該ゲイン比演算手段の出力であるゲイン比の変動を抑
制するフィルタ手段および前記ゲイン比演算手段の出力
ゲイン比の変化範囲を制限する上下限制限手段の何れか
または両方を設けたゲイン適応形調節装置である。
【００１１】
【作用】従って、請求項１に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、予め操作信号出力ラインに
制御対象と特性的に近似する制御対象モデルを設ける
と、制御対象特性と制御対象モデル手段とが一致してい
る限り、制御対象からの制御量ＰＶn と制御対象モデル
手段の出力ＰＶMnが一致しており、このためゲイン比演
算手段にて比率Ｋn ＝ＰＶMn／ＰＶn を求めれば、Ｋn
＝１となる筈である。
な手段を講じたことにより、予め操作信号出力ラインに
制御対象と特性的に近似する制御対象モデルを設ける
と、制御対象特性と制御対象モデル手段とが一致してい
る限り、制御対象からの制御量ＰＶn と制御対象モデル
手段の出力ＰＶMnが一致しており、このためゲイン比演
算手段にて比率Ｋn ＝ＰＶMn／ＰＶn を求めれば、Ｋn
＝１となる筈である。
【００１２】しかし、実プロセスでは、運転点の変化、
原料や媒質の質的変化、環境の変化などにより制御対象
ゲインが大きく変化すると、制御対象特性が変化し、Ｋ
n が“１”とならない。そこで、例えば制御対象ゲイン
が大きくなったときにゲイン比演算手段でゲイン比を下
げ、逆に制御対象ゲインが小さくなったときにゲイン比
演算手段でゲイン比を上げ、これらゲイン比をゲイン修
正手段に導いて偏差または操作信号に乗算し、制御ルー
プのゲインを常に一定となるように自動修正することに
より、長期間にわたって所望の制御性を維持できる。
原料や媒質の質的変化、環境の変化などにより制御対象
ゲインが大きく変化すると、制御対象特性が変化し、Ｋ
n が“１”とならない。そこで、例えば制御対象ゲイン
が大きくなったときにゲイン比演算手段でゲイン比を下
げ、逆に制御対象ゲインが小さくなったときにゲイン比
演算手段でゲイン比を上げ、これらゲイン比をゲイン修
正手段に導いて偏差または操作信号に乗算し、制御ルー
プのゲインを常に一定となるように自動修正することに
より、長期間にわたって所望の制御性を維持できる。
【００１３】次に、請求項２，３に対応する発明では、
ゲイン比演算手段とゲイン修正手段との間にフィルタ手
段または上下限制限手段を設けたので、ゲイン比演算手
段から出力するゲイン比の変動を抑制でき、またゲイン
比の変化範囲を制限して安全性を確保できる。
ゲイン比演算手段とゲイン修正手段との間にフィルタ手
段または上下限制限手段を設けたので、ゲイン比演算手
段から出力するゲイン比の変動を抑制でき、またゲイン
比の変化範囲を制限して安全性を確保できる。
【００１４】さらに、請求項４に対応する発明では、ゲ
イン比演算手段とゲイン修正手段との間にフィルタ手段
と上下限制限手段を設けたので、請求項２，３に対応す
る発明の両方の作用を奏することができる。
イン比演算手段とゲイン修正手段との間にフィルタ手段
と上下限制限手段を設けたので、請求項２，３に対応す
る発明の両方の作用を奏することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。先ず、請求項１に対応する発明の一実施例
について図１を参照して説明する。なお、同図において
図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は
省略する。この調節装置は、操作信号出力ラインである
例えば速度形−位置形信号変換手段４の出力側に制御対
象特性を近似した制御対象モデル手段１１を設け、さら
に制御対象モデル手段１１とフィードバックラインとに
ゲイン比演算手段１２が設けられている。このゲイン比
演算手段１２では、制御対象モデル手段１１の出力をＰ
ＶMnとし、フィードバック信号である制御量をＰＶn と
すると、 Ｋn ＝ＰＶMn／ＰＶn なる演算を行ってゲイン比Ｋn を求める機能をもってい
る。１３はゲイン修正手段であって、これはゲイン比演
算手段１２で得られたゲイン比Ｋn を速度形ＰＩ調節演
算手段３の出力である操作信号△ＭＶn に乗ずることに
より、制御ループのゲインが一定になるように自動修正
する機能をもっている。次に、制御対象ゲインの変化に
対応して制御ループのゲインを自動修正する動作につい
て説明する。前述したように信号変換手段４の出力であ
る操作信号
て説明する。先ず、請求項１に対応する発明の一実施例
について図１を参照して説明する。なお、同図において
図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は
省略する。この調節装置は、操作信号出力ラインである
例えば速度形−位置形信号変換手段４の出力側に制御対
象特性を近似した制御対象モデル手段１１を設け、さら
に制御対象モデル手段１１とフィードバックラインとに
ゲイン比演算手段１２が設けられている。このゲイン比
演算手段１２では、制御対象モデル手段１１の出力をＰ
ＶMnとし、フィードバック信号である制御量をＰＶn と
すると、 Ｋn ＝ＰＶMn／ＰＶn なる演算を行ってゲイン比Ｋn を求める機能をもってい
る。１３はゲイン修正手段であって、これはゲイン比演
算手段１２で得られたゲイン比Ｋn を速度形ＰＩ調節演
算手段３の出力である操作信号△ＭＶn に乗ずることに
より、制御ループのゲインが一定になるように自動修正
する機能をもっている。次に、制御対象ゲインの変化に
対応して制御ループのゲインを自動修正する動作につい
て説明する。前述したように信号変換手段４の出力であ
る操作信号
【００１６】ＭＶn に対する制御対象２からの制御量を
ＰＶn 、制御対象モデル手段１１の出力信号をＰＶMnと
すると、 ＰＶn ＝ＭＶn ・｛ＫP ／（１＋ＴP ・S ）｝ｅ-Lp ・S ……（５） ＰＶMn＝ＭＶn ・｛ＫM ／（１＋ＴM ・S ）｝ｅ-LM ・S ……（６） で表すことができる。但し、上式においてＬP ：制御対
象のむだ時間、ＫP ：制御対象ゲイン、ＴP ：制御対象
の時定数、ＬM ：制御対象モデルのむだ時間、ＫM ：制
御対象モデルのゲイン、ＴP ：制御対象モデルの時定
数、S ：ラプラス演算子、ＭＶn ：操作信号、ＰＶn ：
制御量、ＰＶMn：制御対象モデル手段の出力信号であ
る。
ＰＶn 、制御対象モデル手段１１の出力信号をＰＶMnと
すると、 ＰＶn ＝ＭＶn ・｛ＫP ／（１＋ＴP ・S ）｝ｅ-Lp ・S ……（５） ＰＶMn＝ＭＶn ・｛ＫM ／（１＋ＴM ・S ）｝ｅ-LM ・S ……（６） で表すことができる。但し、上式においてＬP ：制御対
象のむだ時間、ＫP ：制御対象ゲイン、ＴP ：制御対象
の時定数、ＬM ：制御対象モデルのむだ時間、ＫM ：制
御対象モデルのゲイン、ＴP ：制御対象モデルの時定
数、S ：ラプラス演算子、ＭＶn ：操作信号、ＰＶn ：
制御量、ＰＶMn：制御対象モデル手段の出力信号であ
る。
【００１７】そこで、制御対象特性と制御対象モデル手
段１１とが一致していることを前提とし、前記ゲイン比
演算手段１２にて制御対象からの制御量ＰＶn と制御対
象モデル手段１１の出力ＰＶMnとのゲイン比率Ｋn を求
めると、 Ｋn ＝ＰＶMn／ＰＶn ……（７） となるので、この（７）式に前記（５）式および（６）
式を代入すると、 Ｋn ＝（ＫM ／ＫP ） ・｛（１＋ＴP ・S ）／（１＋ＴM ・S ）｝ｅ-(LM-LP)・S …（８） となる。ここで、ＴM とＴP 、ＬM とＬPがそれぞれほ
ぼ等しい関係にあれば、前記（８）式は Ｋn ＝（ＫM ／ＫP ） ……（９） で表される。ところで、従来装置の制御ループの一巡ゲ
インをＡとすると、 Ａ＝調節演算手段のゲイン（ＫC ）・制御対象ゲイン（ＫP ） ＝ＫC ・ＫP ……（１０） によって表されるが、その結果、制御対象ゲインＫP が
変化すると、制御ループの一巡ゲインＡも変化して制御
性が劣化する。
段１１とが一致していることを前提とし、前記ゲイン比
演算手段１２にて制御対象からの制御量ＰＶn と制御対
象モデル手段１１の出力ＰＶMnとのゲイン比率Ｋn を求
めると、 Ｋn ＝ＰＶMn／ＰＶn ……（７） となるので、この（７）式に前記（５）式および（６）
式を代入すると、 Ｋn ＝（ＫM ／ＫP ） ・｛（１＋ＴP ・S ）／（１＋ＴM ・S ）｝ｅ-(LM-LP)・S …（８） となる。ここで、ＴM とＴP 、ＬM とＬPがそれぞれほ
ぼ等しい関係にあれば、前記（８）式は Ｋn ＝（ＫM ／ＫP ） ……（９） で表される。ところで、従来装置の制御ループの一巡ゲ
インをＡとすると、 Ａ＝調節演算手段のゲイン（ＫC ）・制御対象ゲイン（ＫP ） ＝ＫC ・ＫP ……（１０） によって表されるが、その結果、制御対象ゲインＫP が
変化すると、制御ループの一巡ゲインＡも変化して制御
性が劣化する。
【００１８】これに対し、図１に示す本発明装置では、
調節演算手段のゲイン（ＫC ）にゲイン比Ｋn を乗算す
るので、当該装置の制御ループの一巡ゲインをＢとする
と、 Ｂ＝調節演算手段のゲイン（ＫC ）・Ｋn ・制御対象ゲイン（ＫP ） ＝ＫC ・（ＫM ／ＫP ）・ＫP ＝ＫC ・ＫM ……（１１） となり、制御対象ゲインＫP が変化しても、一巡ゲイン
Ｂは全く変化せず、長期間にわたって所望の制御性を維
持させることができる。
調節演算手段のゲイン（ＫC ）にゲイン比Ｋn を乗算す
るので、当該装置の制御ループの一巡ゲインをＢとする
と、 Ｂ＝調節演算手段のゲイン（ＫC ）・Ｋn ・制御対象ゲイン（ＫP ） ＝ＫC ・（ＫM ／ＫP ）・ＫP ＝ＫC ・ＫM ……（１１） となり、制御対象ゲインＫP が変化しても、一巡ゲイン
Ｂは全く変化せず、長期間にわたって所望の制御性を維
持させることができる。
【００１９】次に、図２は請求項２に対応する発明の一
実施例を示す図である。具体的には、ゲイン比演算手段
１２の出力側に当該ゲイン比演算手段１２のゲイン比の
過度的な変動を抑えるフィルタ手段２１を設けたもので
ある。
実施例を示す図である。具体的には、ゲイン比演算手段
１２の出力側に当該ゲイン比演算手段１２のゲイン比の
過度的な変動を抑えるフィルタ手段２１を設けたもので
ある。
【００２０】従って、このような構成であれば、ゲイン
比演算手段１２から変動するゲイン比信号が出力された
場合でもフィルタ手段２１で平均化されてゲイン修正手
段１３に導入するので、制御ループのゲイン修正機能の
安定性を確保することができる。
比演算手段１２から変動するゲイン比信号が出力された
場合でもフィルタ手段２１で平均化されてゲイン修正手
段１３に導入するので、制御ループのゲイン修正機能の
安定性を確保することができる。
【００２１】次に、図３は請求項３に対応する発明の一
実施例を示す図である。この調節装置は、理想的にはゲ
イン比演算手段１２の出力ゲイン比が１．０であるが、
ゲイン比演算手段１２の出力側にゲイン比の上昇（例え
ば１．５）または下降（例えば０．５）を制限する上下
限制限手段３１を設けることにより、極端なゲイン比の
上昇または下降による制御対象２の制御の暴走を防止
し、安全性を確保するものである。
実施例を示す図である。この調節装置は、理想的にはゲ
イン比演算手段１２の出力ゲイン比が１．０であるが、
ゲイン比演算手段１２の出力側にゲイン比の上昇（例え
ば１．５）または下降（例えば０．５）を制限する上下
限制限手段３１を設けることにより、極端なゲイン比の
上昇または下降による制御対象２の制御の暴走を防止
し、安全性を確保するものである。
【００２２】さらに、図４は請求項４に対応する発明の
一実施例を示す図である。この調節装置は、ゲイン比演
算手段１２とゲイン修正手段１３との間に、ゲイン比演
算手段１２の出力ゲイン比の過度的な変動を抑えるフィ
ルタ手段２１と、ゲイン比の上昇または下降を制限する
上下限制限手段３１とを設けることにより、制御ループ
のゲイン修正機能の安定性および制御の暴走を回避して
安全性を確保するものである。
一実施例を示す図である。この調節装置は、ゲイン比演
算手段１２とゲイン修正手段１３との間に、ゲイン比演
算手段１２の出力ゲイン比の過度的な変動を抑えるフィ
ルタ手段２１と、ゲイン比の上昇または下降を制限する
上下限制限手段３１とを設けることにより、制御ループ
のゲイン修正機能の安定性および制御の暴走を回避して
安全性を確保するものである。
【００２３】なお、上記各請求項の実施例では、ゲイン
修正手段１３を速度形ＰＩ調節演算手段３の出力側に設
けたが、この調節演算手段３の入力側または信号変換手
段４の出力側に設けてもよい。また、請求項４に係わる
発明の実施例では、ゲイン比演算手段１２の出力側にフ
ィルタ手段２１、上下限制限手段３１の順序で設けた
が、その逆の順序で配置してもよい。その他、本発明は
その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
修正手段１３を速度形ＰＩ調節演算手段３の出力側に設
けたが、この調節演算手段３の入力側または信号変換手
段４の出力側に設けてもよい。また、請求項４に係わる
発明の実施例では、ゲイン比演算手段１２の出力側にフ
ィルタ手段２１、上下限制限手段３１の順序で設けた
が、その逆の順序で配置してもよい。その他、本発明は
その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。
のような種々の効果を奏する。
【００２５】請求項１の発明は、制御対象ゲインの変化
にも拘らず制御ループのゲインを常に一定となるように
修正でき、長期間にわたって所望とする制御性を確保で
きる。特に、実際のプラントでは、生産性の変化，品種
の切換，原料の質的変化，環境変化などによって制御対
象ゲインが大きく変化するが、プラント全体に本調節装
置をちりばめて多用すれば、全体の制御性の向上に大き
く貢献できる。次に、請求項２の発明は、請求項１と同
様な効果の他、制御ループのゲイン修正機能の安定性を
確保できる。次に、請求項３の発明は、請求項１と同様
な効果の他、制御の暴走を未然に回避して安全性を確保
できる。さらに、請求項４の発明は、請求項１と同様な
効果の他、制御ループのゲイン修正機能の安定性および
制御の暴走を未然に回避して安全性を確保できる。
にも拘らず制御ループのゲインを常に一定となるように
修正でき、長期間にわたって所望とする制御性を確保で
きる。特に、実際のプラントでは、生産性の変化，品種
の切換，原料の質的変化，環境変化などによって制御対
象ゲインが大きく変化するが、プラント全体に本調節装
置をちりばめて多用すれば、全体の制御性の向上に大き
く貢献できる。次に、請求項２の発明は、請求項１と同
様な効果の他、制御ループのゲイン修正機能の安定性を
確保できる。次に、請求項３の発明は、請求項１と同様
な効果の他、制御の暴走を未然に回避して安全性を確保
できる。さらに、請求項４の発明は、請求項１と同様な
効果の他、制御ループのゲイン修正機能の安定性および
制御の暴走を未然に回避して安全性を確保できる。
【図１】 請求項１に係わるゲイン適応形調節装置の発
明の一実施例を示す構成図。
明の一実施例を示す構成図。
【図２】 請求項２に係わるゲイン適応形調節装置の発
明の一実施例を示す構成図。
明の一実施例を示す構成図。
【図３】 請求項３に係わるゲイン適応形調節装置の発
明の一実施例を示す構成図。
明の一実施例を示す構成図。
【図４】 請求項４に係わるゲイン適応形調節装置の発
明の一実施例を示す構成図。
明の一実施例を示す構成図。
【図５】 従来のＰＩ調節装置を示す構成図。
１…偏差演算手段、２…制御対象、３…速度形ＰＩ調節
演算手段、４…速度形ー位置形信号変換手段、１１…制
御対象モデル手段、１２…ゲシン比演算手段、１３…ゲ
イン修正手段、２１…フィルタ手段、３１…上下限制限
手段。
演算手段、４…速度形ー位置形信号変換手段、１１…制
御対象モデル手段、１２…ゲシン比演算手段、１３…ゲ
イン修正手段、２１…フィルタ手段、３１…上下限制限
手段。
Claims (4)
- 【請求項１】 制御対象からの制御量とこの制御量の目
標値との偏差に基づいてＰＩまたはＰＩＤ（Ｐ：比例，
Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節演算手段がＰＩまたはＰＩＤ
調節演算を実行し、得られた操作信号を制御対象に印加
する調節装置において、 前記操作信号出力ラインに接続された制御対象の特性を
近似した制御対象モデル手段と、前記制御対象からの制
御量と前記制御対象モデル手段からの出力とを用いてゲ
イン比を求めるゲイン比演算手段と、前記調節演算手段
の入力側ラインまたは出力側ラインに設けられ、前記ゲ
イン比演算手段で求めたゲイン比を用いて制御ループの
一巡ゲインを修正するゲイン修正手段とを備えたことを
特徴とするゲイン適応形調節装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の発明に、前記ゲイン比演
算手段から出力されるゲイン比の変動を抑制するフィル
タ手段を付加したことを特徴とするゲイン適応形調節装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載の発明に、前記ゲイン比演
算手段の出力ゲイン比の変化範囲を制限する上下限制限
手段を付加したことを特徴とするゲイン適応形調節装
置。 - 【請求項４】 請求項１記載の発明に、前記ゲイン比演
算手段の出力ゲイン比の変動を抑制するフィルタ手段お
よび当該出力ゲイン比の変化範囲を制限する上下限制限
手段を付加したことを特徴とするゲイン適応形調節装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25777691A JPH05100714A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | ゲイン適応形調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25777691A JPH05100714A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | ゲイン適応形調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100714A true JPH05100714A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17310946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25777691A Pending JPH05100714A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | ゲイン適応形調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05100714A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5535117A (en) * | 1993-03-22 | 1996-07-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for controlling a process having a control loop using feedback control |
| US5745362A (en) * | 1995-06-20 | 1998-04-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Digital PID control apparatus |
| CN102393643A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-03-28 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 磁悬浮系统的电流环自适应控制方法 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP25777691A patent/JPH05100714A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5535117A (en) * | 1993-03-22 | 1996-07-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for controlling a process having a control loop using feedback control |
| US5745362A (en) * | 1995-06-20 | 1998-04-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Digital PID control apparatus |
| CN102393643A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-03-28 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 磁悬浮系统的电流环自适应控制方法 |
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