JPH05119803A - フイードバツクコントローラ - Google Patents
フイードバツクコントローラInfo
- Publication number
- JPH05119803A JPH05119803A JP30846491A JP30846491A JPH05119803A JP H05119803 A JPH05119803 A JP H05119803A JP 30846491 A JP30846491 A JP 30846491A JP 30846491 A JP30846491 A JP 30846491A JP H05119803 A JPH05119803 A JP H05119803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control output
- change amount
- set value
- deviation
- feedback
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フィードバックコントローラにおいて、設定値
変更時のオーバーシュートを抑制し、速応性を向上させ
る。 【構成】制御対象２０からフィードバックされたプロセ
ス値ｘと設定値Ｒiとの偏差ｅ及びその変化量Δｅを用
いて制御出力変化量Δｕ2を演算するフィードバック演
算装置１４を備え、制御出力変化量Δｕ2に基づき生成
した制御出力ｕを制御対象２０に加えてプロセス値ｘを
設定値Ｒiに一致させるフィードバックコントローラ１
０において、設定値変更量（Ｒi−Ｒi-1）と制御ゲイン
ＫCとの積に比例する補正制御出力変化量Δｕ1を、前記
制御出力変化量Δｕ2に加算したものを新たな制御出力
変化量Δｕとして、この制御出力変化量Δｕに基づき制
御出力ｕを生成する。
変更時のオーバーシュートを抑制し、速応性を向上させ
る。 【構成】制御対象２０からフィードバックされたプロセ
ス値ｘと設定値Ｒiとの偏差ｅ及びその変化量Δｅを用
いて制御出力変化量Δｕ2を演算するフィードバック演
算装置１４を備え、制御出力変化量Δｕ2に基づき生成
した制御出力ｕを制御対象２０に加えてプロセス値ｘを
設定値Ｒiに一致させるフィードバックコントローラ１
０において、設定値変更量（Ｒi−Ｒi-1）と制御ゲイン
ＫCとの積に比例する補正制御出力変化量Δｕ1を、前記
制御出力変化量Δｕ2に加算したものを新たな制御出力
変化量Δｕとして、この制御出力変化量Δｕに基づき制
御出力ｕを生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プロセス制御において
フィードバック演算装置に対する設定値を変更した際の
プロセス値のオーバーシュートを抑制するようにしたフ
ィードバックコントローラに関する。
フィードバック演算装置に対する設定値を変更した際の
プロセス値のオーバーシュートを抑制するようにしたフ
ィードバックコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プロセス制御にはＰＩＤ（比例・
積分・微分）制御が一般的に用いられており、この方式
では設定値変更時のオーバーシュートを避けることが困
難である。すなわち、ＰＩＤ制御では、立上り時に制御
の速応性を向上させようとするとオーバーシュートが大
きくなり、逆にオーバーシュートを小さくしようとする
と立上りが遅くなって速応性に劣る傾向にある。このた
め、最近では、ファジィ推論による補助目標値の導入に
より、オーバーシュートを抑制する方法等が提案されて
いる。
積分・微分）制御が一般的に用いられており、この方式
では設定値変更時のオーバーシュートを避けることが困
難である。すなわち、ＰＩＤ制御では、立上り時に制御
の速応性を向上させようとするとオーバーシュートが大
きくなり、逆にオーバーシュートを小さくしようとする
と立上りが遅くなって速応性に劣る傾向にある。このた
め、最近では、ファジィ推論による補助目標値の導入に
より、オーバーシュートを抑制する方法等が提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、ファジィ推
論による補助目標値を導入する方法では、ファジィルー
ルの決定が煩雑になるという問題がある。本発明は上記
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、オーバーシュートを容易に抑制でき、しか
も、速応性に優れたフィードバックコントローラを提供
することにある。
論による補助目標値を導入する方法では、ファジィルー
ルの決定が煩雑になるという問題がある。本発明は上記
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、オーバーシュートを容易に抑制でき、しか
も、速応性に優れたフィードバックコントローラを提供
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、制御対象からフィードバックされた
プロセス値と設定値との偏差、及び、この偏差の変化量
を用いて制御出力変化量を演算するフィードバック演算
装置を備え、前記制御出力変化量に基づき生成した制御
出力を制御対象に加えてプロセス値を設定値に一致させ
るフィードバックコントローラにおいて、今回の設定値
と変更前の前回の設定値とから求めた設定値変更量と、
制御ゲインとの積に比例する補正制御出力変化量を、前
記フィードバック演算装置から出力される制御出力変化
量に加算したものを新たな制御出力変化量として、この
制御出力変化量に基づき制御出力を生成するものであ
る。
め、第１の発明は、制御対象からフィードバックされた
プロセス値と設定値との偏差、及び、この偏差の変化量
を用いて制御出力変化量を演算するフィードバック演算
装置を備え、前記制御出力変化量に基づき生成した制御
出力を制御対象に加えてプロセス値を設定値に一致させ
るフィードバックコントローラにおいて、今回の設定値
と変更前の前回の設定値とから求めた設定値変更量と、
制御ゲインとの積に比例する補正制御出力変化量を、前
記フィードバック演算装置から出力される制御出力変化
量に加算したものを新たな制御出力変化量として、この
制御出力変化量に基づき制御出力を生成するものであ
る。
【０００５】第２の発明は、第１の発明が前提とするフ
ィードバックコントローラにおいて、前記設定値変更量
と制御ゲインとの積に比例する補正制御出力変化量を、
フィードバック演算装置から出力される制御出力変化量
と補正係数との積に加算したものを新たな制御出力変化
量として、この制御出力変化量に基づき制御出力を生成
すると共に、前記補正係数を、前記偏差及び偏差の変化
量の符号が異符号であるときに、制御出力が小さくなる
ような値に設定するものである。
ィードバックコントローラにおいて、前記設定値変更量
と制御ゲインとの積に比例する補正制御出力変化量を、
フィードバック演算装置から出力される制御出力変化量
と補正係数との積に加算したものを新たな制御出力変化
量として、この制御出力変化量に基づき制御出力を生成
すると共に、前記補正係数を、前記偏差及び偏差の変化
量の符号が異符号であるときに、制御出力が小さくなる
ような値に設定するものである。
【０００６】
【作用】第１の発明によれば、設定値変更量と制御ゲイ
ンとから補正制御出力変化量を求め、これをフィードフ
ォワードとしてフィードバック出力に加算したものを新
たな制御出力変化量としているため、オーバーシュート
を生じることなく、プロセス値を設定値に対して速やか
にほぼ一致させることができる。
ンとから補正制御出力変化量を求め、これをフィードフ
ォワードとしてフィードバック出力に加算したものを新
たな制御出力変化量としているため、オーバーシュート
を生じることなく、プロセス値を設定値に対して速やか
にほぼ一致させることができる。
【０００７】第２の発明によれば、設定値とプロセス値
との間の偏差及びその変化量が異符号であるときに制御
出力が弱くなるように作用するため、プロセス値が設定
値に一致していく整定時に減衰性を向上させることがで
きる。
との間の偏差及びその変化量が異符号であるときに制御
出力が弱くなるように作用するため、プロセス値が設定
値に一致していく整定時に減衰性を向上させることがで
きる。
【０００８】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。図１は第１の発明の一実施例を示すもので、図にお
いて、１０はフィードバックコントローラ、１１は変更
前の前回の設定値Ｒi-1を記憶する記憶装置、１２は今
回の設定値Ｒiと前回の設定値Ｒi-1との偏差である設定
値変更量を求める加算器、１３はゲイン乗算器、１４は
偏差ｅ及び偏差の変化量Δｅに基づき制御出力変化量Δ
ｕ2を演算するフィードバック演算装置、１５は前記ゲ
イン乗算器１３の出力である補正制御出力変化量Δｕ1
とフィードバック演算装置１４からの制御出力変化量Δ
ｕ2とを加算して最終的な制御出力変化量Δｕを求める
加算器、１６は前回の制御出力に今回の制御出力変化量
Δｕを積算する積算器、２０は積算器１６からの今回の
制御出力ｕが加えられるプロセスの制御対象、１７は制
御対象２０からのプロセス値ｘと設定値Ｒiとに基づき
両者の偏差ｅ及び偏差の変化量Δｅを演算する演算記憶
装置である。
る。図１は第１の発明の一実施例を示すもので、図にお
いて、１０はフィードバックコントローラ、１１は変更
前の前回の設定値Ｒi-1を記憶する記憶装置、１２は今
回の設定値Ｒiと前回の設定値Ｒi-1との偏差である設定
値変更量を求める加算器、１３はゲイン乗算器、１４は
偏差ｅ及び偏差の変化量Δｅに基づき制御出力変化量Δ
ｕ2を演算するフィードバック演算装置、１５は前記ゲ
イン乗算器１３の出力である補正制御出力変化量Δｕ1
とフィードバック演算装置１４からの制御出力変化量Δ
ｕ2とを加算して最終的な制御出力変化量Δｕを求める
加算器、１６は前回の制御出力に今回の制御出力変化量
Δｕを積算する積算器、２０は積算器１６からの今回の
制御出力ｕが加えられるプロセスの制御対象、１７は制
御対象２０からのプロセス値ｘと設定値Ｒiとに基づき
両者の偏差ｅ及び偏差の変化量Δｅを演算する演算記憶
装置である。
【０００９】ここで、ゲイン乗算器１３においてフィー
ドバックコントローラ１０の制御ゲインをＫC、定数を
ａとすると、補正制御出力変化量Δｕ1は次の数式１に
よって表される。
ドバックコントローラ１０の制御ゲインをＫC、定数を
ａとすると、補正制御出力変化量Δｕ1は次の数式１に
よって表される。
【００１０】
【数１】Δｕ1＝ａ・ＫC（Ｒi−Ｒi-1）
【００１１】なお、数式１における（Ｒi−Ｒi-1）は設
定値変更量である。また、フィードバック演算装置１４
からの制御出力変化量Δｕ2は、偏差ｅ及び偏差の変化
量Δｅの関数として数式２のようになり、この関数は例
えばＰＩ制御演算、ファジィ演算等により実現される。
定値変更量である。また、フィードバック演算装置１４
からの制御出力変化量Δｕ2は、偏差ｅ及び偏差の変化
量Δｅの関数として数式２のようになり、この関数は例
えばＰＩ制御演算、ファジィ演算等により実現される。
【００１２】
【数２】Δｕ2＝ｆ（ｅ，Δｅ）
【００１３】これにより、最終的な制御出力変化量Δｕ
は数式３のようになり、この制御出力変化量Δｕに基づ
き積算器１６を介して制御出力ｕが決定される。
は数式３のようになり、この制御出力変化量Δｕに基づ
き積算器１６を介して制御出力ｕが決定される。
【００１４】
【数３】Δｕ＝Δｕ1＋Δｕ2
【００１５】すなわち本実施例では、設定値変更量（Ｒ
i−Ｒi-1）と制御ゲインとから補正制御出力変化量Δｕ
1を求め、フィードフォワードとしてフィードバック制
御出力の制御出力変化量Δｕ2に加算することにより最
終的な制御出力変化量Δｕを求めているため、設定値変
更量（Ｒi−Ｒi-1）が制御出力に直ちに反映される。従
って、設定値が変更された場合でも、図２に実線にて示
すようにプロセス値を早期に設定値に一致させることが
でき、また、従来のＰＩコントローラ（図２の破線参
照）のようにオーバーシュートを生じることもない。
i−Ｒi-1）と制御ゲインとから補正制御出力変化量Δｕ
1を求め、フィードフォワードとしてフィードバック制
御出力の制御出力変化量Δｕ2に加算することにより最
終的な制御出力変化量Δｕを求めているため、設定値変
更量（Ｒi−Ｒi-1）が制御出力に直ちに反映される。従
って、設定値が変更された場合でも、図２に実線にて示
すようにプロセス値を早期に設定値に一致させることが
でき、また、従来のＰＩコントローラ（図２の破線参
照）のようにオーバーシュートを生じることもない。
【００１６】次に、図３は第２の発明の一実施例を示し
ている。図１の実施例では、前記数式３により、補正さ
れたΔｕ1とフィードバック出力であるΔｕ2とから制御
出力変化量Δｕを求めているが、この実施例では、Δｕ
2に対し補正係数ｂを乗じたものをΔｕ3とし、このΔｕ
3とΔｕ1とを加算して制御出力変化量Δｕを求めること
とした。なお、図３において図１と同一の構成要素には
同一の符号を付して詳述を省略する。
ている。図１の実施例では、前記数式３により、補正さ
れたΔｕ1とフィードバック出力であるΔｕ2とから制御
出力変化量Δｕを求めているが、この実施例では、Δｕ
2に対し補正係数ｂを乗じたものをΔｕ3とし、このΔｕ
3とΔｕ1とを加算して制御出力変化量Δｕを求めること
とした。なお、図３において図１と同一の構成要素には
同一の符号を付して詳述を省略する。
【００１７】すなわち、この実施例では、フィードバッ
ク演算装置１４の出力側に乗算器１９が設けられ、補正
係数設定器１８から出力される補正係数ｂとフィードバ
ック演算装置１４からの制御出力変化量Δｕ2とが乗算
されて補正後の制御出力変化量Δｕ3として加算器１５
側に出力される。つまり、乗算器１９では数式４に示す
演算を行ない、また、加算器１５からは数式５に示す最
終的な制御出力変化量Δｕが出力される。
ク演算装置１４の出力側に乗算器１９が設けられ、補正
係数設定器１８から出力される補正係数ｂとフィードバ
ック演算装置１４からの制御出力変化量Δｕ2とが乗算
されて補正後の制御出力変化量Δｕ3として加算器１５
側に出力される。つまり、乗算器１９では数式４に示す
演算を行ない、また、加算器１５からは数式５に示す最
終的な制御出力変化量Δｕが出力される。
【００１８】
【数４】Δｕ3＝ｂ・Δｕ2
【００１９】
【数５】Δｕ＝Δｕ1＋Δｕ3
【００２０】ここで、前記補正係数ｂは、補正係数設定
器１８において、偏差ｅと偏差の変化量Δｅとが同符号
であってｅ・Δｅ＞０のときにはｂ＝１、また、偏差ｅ
と偏差の変化量Δｅとが異符号であってｅ・Δｅ＜０の
ときにはｂ：定数（０〜１）に設定されて出力されるよ
うになっている。
器１８において、偏差ｅと偏差の変化量Δｅとが同符号
であってｅ・Δｅ＞０のときにはｂ＝１、また、偏差ｅ
と偏差の変化量Δｅとが異符号であってｅ・Δｅ＜０の
ときにはｂ：定数（０〜１）に設定されて出力されるよ
うになっている。
【００２１】このように本実施例によれば、偏差ｅと偏
差の変化量Δｅとが異符号のときに制御出力が弱くなる
ように動作するため、プロセス値と設定値との偏差が小
さくなっていく整定時に減衰性を向上させることが可能
である。また、図１の実施例と同様に設定値変更に伴う
補正制御出力変化量Δｕ1も加味しているため、速応性
を向上させ、かつオーバーシュートを抑制することがで
きる。
差の変化量Δｅとが異符号のときに制御出力が弱くなる
ように動作するため、プロセス値と設定値との偏差が小
さくなっていく整定時に減衰性を向上させることが可能
である。また、図１の実施例と同様に設定値変更に伴う
補正制御出力変化量Δｕ1も加味しているため、速応性
を向上させ、かつオーバーシュートを抑制することがで
きる。
【００２２】なお、上記各実施例は設定値がステップ状
に変更される場合を想定しているが、本発明は設定値が
ランプ状に変更される場合にも勿論有効である。
に変更される場合を想定しているが、本発明は設定値が
ランプ状に変更される場合にも勿論有効である。
【００２３】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、設定
値変更量と制御ゲインとの積に比例する補正制御出力変
化量をフィードバック出力に加算して制御出力を生成し
ているため、従来に比べて設定値変更時にオーバーシュ
ートを生じることがなく、また速応性も向上するという
効果がある。更に、ファジィ推論による補助目標値を導
入する方法に比べて、多数のファジィルール設定等に伴
う煩雑さも解消される。
値変更量と制御ゲインとの積に比例する補正制御出力変
化量をフィードバック出力に加算して制御出力を生成し
ているため、従来に比べて設定値変更時にオーバーシュ
ートを生じることがなく、また速応性も向上するという
効果がある。更に、ファジィ推論による補助目標値を導
入する方法に比べて、多数のファジィルール設定等に伴
う煩雑さも解消される。
【００２４】第２の発明によれば、上記効果に加えて、
減衰性が向上されると共に、制御対象のパラメータが変
動した際のロバスト性についてもＰＩコントローラに比
べて大きく改善されるという効果がある。
減衰性が向上されると共に、制御対象のパラメータが変
動した際のロバスト性についてもＰＩコントローラに比
べて大きく改善されるという効果がある。
【図１】第１の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の実施例におけるプロセス値の応答を示す
図である。
図である。
【図３】第２の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
１０，１０′ フィードバックコントローラ １１ 記憶装置 １２，１５ 加算器 １３ ゲイン乗算器 １４ フィードバック演算装置 １６ 乗算器 １７ 演算記憶装置 １８ 補正係数設定器 １９ 乗算器 ２０ 制御対象
Claims (2)
- 【請求項１】 制御対象からフィードバックされたプロ
セス値と設定値との偏差、及び、この偏差の変化量を用
いて制御出力変化量を演算するフィードバック演算装置
を備え、前記制御出力変化量に基づき生成した制御出力
を制御対象に加えてプロセス値を設定値に一致させるフ
ィードバックコントローラにおいて、 今回の設定値と変更前の前回の設定値とから求めた設定
値変更量と、制御ゲインとの積に比例する補正制御出力
変化量を、前記フィードバック演算装置から出力される
制御出力変化量に加算したものを新たな制御出力変化量
として、この制御出力変化量に基づき制御出力を生成す
ることを特徴とするフィードバックコントローラ。 - 【請求項２】 制御対象からフィードバックされたプロ
セス値と設定値との偏差、及び、この偏差の変化量を用
いて制御出力変化量を演算するフィードバック演算装置
を備え、前記制御出力変化量に基づき生成した制御出力
を制御対象に加えてプロセス値を設定値に一致させるフ
ィードバックコントローラにおいて、 今回の設定値と変更前の前回の設定値とから求めた設定
値変更量と、制御ゲインとの積に比例する補正制御出力
変化量を、前記フィードバック演算装置から出力される
制御出力変化量と補正係数との積に加算したものを新た
な制御出力変化量として、この制御出力変化量に基づき
制御出力を生成すると共に、 前記補正係数を、前記偏差及び偏差の変化量の符号が異
符号であるときに、制御出力が小さくなるような値に設
定することを特徴とするフィードバックコントローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30846491A JPH05119803A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | フイードバツクコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30846491A JPH05119803A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | フイードバツクコントローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119803A true JPH05119803A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17981343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30846491A Withdrawn JPH05119803A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | フイードバツクコントローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05119803A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016092872A1 (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | 富士電機株式会社 | 制御装置、そのプログラム、プラント制御方法 |
| JP2017059556A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ発振装置 |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP30846491A patent/JPH05119803A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016092872A1 (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | 富士電機株式会社 | 制御装置、そのプログラム、プラント制御方法 |
| JPWO2016092872A1 (ja) * | 2014-12-11 | 2017-08-10 | 富士電機株式会社 | 制御装置、そのプログラム、プラント制御方法 |
| JP2017059556A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ発振装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5251124A (en) | Fuzzy controller apparatus and method for steady state control | |
| JPH06119001A (ja) | 調節装置 | |
| JPH05119803A (ja) | フイードバツクコントローラ | |
| JPH0235501A (ja) | ファジィ制御方式 | |
| KR20040070282A (ko) | 제어 시스템 | |
| JPH1185214A (ja) | プロセス制御装置 | |
| JP2019082791A (ja) | フィードバック制御方法、及びモータ制御装置 | |
| JPH0561504A (ja) | フアジイフイードバツクコントローラ | |
| JP2631225B2 (ja) | 演算回路付モデル規範形適応先行制御装置 | |
| JPH0511811A (ja) | 逆関数発生器によるフイードフオワード装置 | |
| JP2972817B2 (ja) | ハイブリッド制御装置 | |
| JPH05313704A (ja) | 適応制御装置 | |
| JP2517616B2 (ja) | ファジイフィ―ドバック制御におけるパラメ―タ適応方法 | |
| JP2809849B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JPS6297002A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPH11305802A (ja) | 周期外乱抑制用制御装置 | |
| JPH07311601A (ja) | ２自由度ｐｉｄ調節装置 | |
| JPH05313754A (ja) | 速度制御装置 | |
| JPH08314503A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPH04117502A (ja) | Ｆｆ／ｆｂ制御装置 | |
| JPH0556681A (ja) | 誘導電動機のトルク制御時の鉄損補償方法 | |
| JPH0527803A (ja) | 補償制御器 | |
| JPS60153503A (ja) | 状態フイ−ドバツク制御方式 | |
| JPH02165304A (ja) | 制御装置 | |
| JPH05303403A (ja) | 自動制御設計装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |