JPH05150802A - 偏差可変及び偏差ヒステリシス形ｐｉ制御方法 - Google Patents
偏差可変及び偏差ヒステリシス形ｐｉ制御方法Info
- Publication number
- JPH05150802A JPH05150802A JP3316092A JP31609291A JPH05150802A JP H05150802 A JPH05150802 A JP H05150802A JP 3316092 A JP3316092 A JP 3316092A JP 31609291 A JP31609291 A JP 31609291A JP H05150802 A JPH05150802 A JP H05150802A
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- Japan
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- small
- time
- time constant
- integrator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 定常状態での安定性を向上させると共に、過
渡応答の速応性と定常時の安定性を両立させる。 【構成】 制御システムのＰＩコントローラ１の積分器
１２と比例アンプ１４を並列に設け、この積分器１２の
前段に偏差電圧ｅが小さいとき積分時定数を非常に遅く
する偏差ゲイン可変関数器１１を接続すると共に、比例
アンプ１４の前段に偏差電圧が小さいとき比例ゲインを
零にする偏差ヒステリシス関数器１３を接続し、偏差電
圧ｅの大きい過渡時の速応性を損なうことなく、偏差電
圧ｅの小さい定常時にゆっくりした積分時定数により安
定した制御を行う。
渡応答の速応性と定常時の安定性を両立させる。 【構成】 制御システムのＰＩコントローラ１の積分器
１２と比例アンプ１４を並列に設け、この積分器１２の
前段に偏差電圧ｅが小さいとき積分時定数を非常に遅く
する偏差ゲイン可変関数器１１を接続すると共に、比例
アンプ１４の前段に偏差電圧が小さいとき比例ゲインを
零にする偏差ヒステリシス関数器１３を接続し、偏差電
圧ｅの大きい過渡時の速応性を損なうことなく、偏差電
圧ｅの小さい定常時にゆっくりした積分時定数により安
定した制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制御システムにおける
偏差可変及び偏差ヒステリシス形積分比例（ＰＩ）制御
方法に関する。
偏差可変及び偏差ヒステリシス形積分比例（ＰＩ）制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サーボ系等の制御を行う場合、通
常は図４に示すように制御ループを組み、設定値Ａと検
出器３からのフィードバック信号Ｂとの偏差電圧ｅをコ
ントローラ１で増幅し制御対象２を制御している。コン
トローラ１としては外乱要素を補償するために線形なＰ
Ｉコントローラを用いている。
常は図４に示すように制御ループを組み、設定値Ａと検
出器３からのフィードバック信号Ｂとの偏差電圧ｅをコ
ントローラ１で増幅し制御対象２を制御している。コン
トローラ１としては外乱要素を補償するために線形なＰ
Ｉコントローラを用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来制御ループに
て線形なＰＩコントローラを用いた場合、下記のような
問題点を有する。
て線形なＰＩコントローラを用いた場合、下記のような
問題点を有する。
【０００４】（１）応答を向上するために比例ゲインを
大きくすると、オーバーシュートが発生し易く調整が困
難となる。また、定常で少しの外乱の影響を受け易く、
定常での制御精度が良くない。
大きくすると、オーバーシュートが発生し易く調整が困
難となる。また、定常で少しの外乱の影響を受け易く、
定常での制御精度が良くない。
【０００５】（２）過渡時の時定数で同様に定常を制御
すると波形がふらつき易い。
すると波形がふらつき易い。
【０００６】過渡における追従性を良くしようとした場
合、ＰＩの積分時定数を小さくする。ボード線図（制御
系オープンループの例）を図４に示す。応答値ωcの外
乱が入力した場合、過渡の応答ではＡのゲインを持つ事
になり、外乱の影響で大きく変動してしまう。定常例で
は外乱の応答に反応しにくくなる。但し定常時の応答で
は応答が遅くなってしまう。
合、ＰＩの積分時定数を小さくする。ボード線図（制御
系オープンループの例）を図４に示す。応答値ωcの外
乱が入力した場合、過渡の応答ではＡのゲインを持つ事
になり、外乱の影響で大きく変動してしまう。定常例で
は外乱の応答に反応しにくくなる。但し定常時の応答で
は応答が遅くなってしまう。
【０００７】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされものであり、その目的とするところは、定常状
態での安定性が向上すると共に、過渡応答の速応性と定
常時の安定性が両立する偏差可変及び偏差ヒステリシス
形ＰＩ制御方法を提供することにある。
てなされものであり、その目的とするところは、定常状
態での安定性が向上すると共に、過渡応答の速応性と定
常時の安定性が両立する偏差可変及び偏差ヒステリシス
形ＰＩ制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における偏差可変及び偏差ヒステリシス形Ｐ
Ｉ制御方法は、制御システムのＰＩコントローラの積分
器と比例アンプを並列に設け、この積分器の前段に偏差
電圧が小さいとき積分時定数を非常に遅くする偏差ゲイ
ン可変関数器を接続すると共に、比例アンプの前段に偏
差電圧が小さいとき比例ゲインを零にする偏差ヒステリ
シス関数器を接続し、偏差電圧の小さい定常時にゆっく
りした積分時定数により安定した制御を行うものであ
る。
に、本発明における偏差可変及び偏差ヒステリシス形Ｐ
Ｉ制御方法は、制御システムのＰＩコントローラの積分
器と比例アンプを並列に設け、この積分器の前段に偏差
電圧が小さいとき積分時定数を非常に遅くする偏差ゲイ
ン可変関数器を接続すると共に、比例アンプの前段に偏
差電圧が小さいとき比例ゲインを零にする偏差ヒステリ
シス関数器を接続し、偏差電圧の小さい定常時にゆっく
りした積分時定数により安定した制御を行うものであ
る。
【０００９】
【作用】積分器の前段に偏差入力電圧が小さいとき積分
時定数を非常に遅くする偏差ゲイン可変関数器を接続し
たので、偏差入力電圧が小さい定常時には非常にゆっく
りした時定数となり安定した制御が可能となる。そして
偏差入力が大きくなった場合には速い時定数となり過渡
の応答に対応できる。
時定数を非常に遅くする偏差ゲイン可変関数器を接続し
たので、偏差入力電圧が小さい定常時には非常にゆっく
りした時定数となり安定した制御が可能となる。そして
偏差入力が大きくなった場合には速い時定数となり過渡
の応答に対応できる。
【００１０】比例アンプの前段に偏差入力電圧が小さい
とき比例ゲインを零にする偏差ヒステリシス関数器を接
続したので、偏差入力電圧の小さい定常時は比例ゲイン
分が出力されないので安定した制御が可能となる。そし
て偏差入力電圧の大きな場合にはリニアな制御を行うこ
とができる。
とき比例ゲインを零にする偏差ヒステリシス関数器を接
続したので、偏差入力電圧の小さい定常時は比例ゲイン
分が出力されないので安定した制御が可能となる。そし
て偏差入力電圧の大きな場合にはリニアな制御を行うこ
とができる。
【００１１】
【実施例】図１はＰＩコントローラを示す。図１におい
て、１は１１〜１５からなる制御ループに設けられたＰ
Ｉコントローラで、１１は偏差電圧ｅが入力する偏差ゲ
イン可変関数器、１２はこの関数器の出力が入力する積
分器、１３は偏差電圧ｅが入力する偏差ヒステリシス関
数器、１４はこの関数器の出力が入力する比例アンプ、
１５は積分器１２及び比例アンプ１４の出力を加算しＰ
Ｉ出力する加算器である。
て、１は１１〜１５からなる制御ループに設けられたＰ
Ｉコントローラで、１１は偏差電圧ｅが入力する偏差ゲ
イン可変関数器、１２はこの関数器の出力が入力する積
分器、１３は偏差電圧ｅが入力する偏差ヒステリシス関
数器、１４はこの関数器の出力が入力する比例アンプ、
１５は積分器１２及び比例アンプ１４の出力を加算しＰ
Ｉ出力する加算器である。
【００１２】偏差ゲイン可変関数器１１は図２に示すよ
うに入力ｅと出力Ｙ1の関係が、 −０.１％ＦS≦ｅ≦０.１％ＦS→Ｙ1／ｅ＝ｋ （ｋ＞０） ０.１％ＦS＜｜ｅ｜≦０.５％ＦS→Ｙ1／ｅ＝２ｋ ｜ｅ｜＞０.５％ＦS→Ｙ1／ｅ＝２０ｋ の関数特性を有するものを使用し、これを積分器１２の
前段に入ることによりＰＩコントローラ１の積分時定数
を可変にする。
うに入力ｅと出力Ｙ1の関係が、 −０.１％ＦS≦ｅ≦０.１％ＦS→Ｙ1／ｅ＝ｋ （ｋ＞０） ０.１％ＦS＜｜ｅ｜≦０.５％ＦS→Ｙ1／ｅ＝２ｋ ｜ｅ｜＞０.５％ＦS→Ｙ1／ｅ＝２０ｋ の関数特性を有するものを使用し、これを積分器１２の
前段に入ることによりＰＩコントローラ１の積分時定数
を可変にする。
【００１３】このため、積分時定数は偏差電圧ｅが±
０.１％ＦSの範囲では非常にゆっくりした時定数とな
り、偏差ｅの小さな定常時には安定した制御を可能とす
る。また偏差ｅが０.５％ＦS以上に大きくなった場合に
は速い時定数となり過渡の応答に対応できる。この時定
数の可変はシーケンシャルではなく関数で行っているた
め連続的に行われ切換時のショックを生じない。
０.１％ＦSの範囲では非常にゆっくりした時定数とな
り、偏差ｅの小さな定常時には安定した制御を可能とす
る。また偏差ｅが０.５％ＦS以上に大きくなった場合に
は速い時定数となり過渡の応答に対応できる。この時定
数の可変はシーケンシャルではなく関数で行っているた
め連続的に行われ切換時のショックを生じない。
【００１４】また、偏差ヒステリシス関数器１３は図３
に示すように入力する偏差電圧が±０.５％ＦS以内で零
となるものを使用する。このため偏差電圧ｅが±０.５
％ＦS以内では比例ゲイン分は０となり、偏差の小さな
定常時に安定な制御を行うことが可能となる。また偏差
が±０.５％ＦSより大きくなると、特性が直線的とな
り、リニアな制御を行う。この関数器もシーケンシャル
でなく連続関数で行っているため切換時にショックを生
ずることがない。
に示すように入力する偏差電圧が±０.５％ＦS以内で零
となるものを使用する。このため偏差電圧ｅが±０.５
％ＦS以内では比例ゲイン分は０となり、偏差の小さな
定常時に安定な制御を行うことが可能となる。また偏差
が±０.５％ＦSより大きくなると、特性が直線的とな
り、リニアな制御を行う。この関数器もシーケンシャル
でなく連続関数で行っているため切換時にショックを生
ずることがない。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００１６】（１）比例ゲインが偏差入力が小さいとき
零となるヒステリシス特性を有するので、オーバーシュ
ートが発生することがなくなる。
零となるヒステリシス特性を有するので、オーバーシュ
ートが発生することがなくなる。
【００１７】（２）偏差入力が小さいとき比例ゲインが
零となると共に積分時定数が非常にゆっくりとなるの
で、定常状態での安定性が非常によい。
零となると共に積分時定数が非常にゆっくりとなるの
で、定常状態での安定性が非常によい。
【００１８】（３）過渡と定常の制御定数を分けて考え
ることができるため過渡応答の速応性，定常時の安定性
が両立できる。
ることができるため過渡応答の速応性，定常時の安定性
が両立できる。
【図１】実施例にかかるＰＩコントローラを示すブロッ
ク回路図。
ク回路図。
【図２】偏差ゲイン可変関数器の特性曲線図。
【図３】偏差ヒステリシス関数器の特性曲線図。
【図４】従来例制御ループを示すブロック回路図。
【図５】制御系オープンループのボード線図。
１…ＰＩコントローラ、２…制御対象、３…検出器、１
１…偏差ゲイン可変関数器、１２…積分器、１３…偏差
ヒステリシス関数器、１４…比例アンプ、１５…加算
器。
１…偏差ゲイン可変関数器、１２…積分器、１３…偏差
ヒステリシス関数器、１４…比例アンプ、１５…加算
器。
Claims (1)
- 【請求項１】 制御システムのＰＩコントローラの積分
器と比例アンプを並列に設け、この積分器の前段に偏差
電圧が小さいとき積分時定数を非常に遅くする偏差ゲイ
ン可変関数器を接続すると共に、比例アンプの前段に偏
差電圧が小さいとき比例ゲインを零にする偏差ヒステリ
シス関数器を接続し、偏差電圧の小さい定常時にゆっく
りした積分時定数により安定した制御を行うことを特徴
とした偏差可変及び偏差ヒステリシス形ＰＩ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3316092A JPH05150802A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 偏差可変及び偏差ヒステリシス形ｐｉ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3316092A JPH05150802A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 偏差可変及び偏差ヒステリシス形ｐｉ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150802A true JPH05150802A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18073152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3316092A Pending JPH05150802A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 偏差可変及び偏差ヒステリシス形ｐｉ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05150802A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197413A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Horiba Ltd | 車両自動運転装置の制御方法およびエンジン自動運転装置の制御方法 |
| JP2010020705A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Sinfonia Technology Co Ltd | 制御装置 |
| JP2010020704A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Sinfonia Technology Co Ltd | 制御装置 |
| JP2011087966A (ja) * | 2003-11-26 | 2011-05-06 | Resmed Ltd | 呼吸不全の存在下での換気サポートの全身制御のための方法及び装置 |
| JP2012042397A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子力発電プラント及び原子炉冷却材圧力制御装置 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3316092A patent/JPH05150802A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197413A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Horiba Ltd | 車両自動運転装置の制御方法およびエンジン自動運転装置の制御方法 |
| JP2011087966A (ja) * | 2003-11-26 | 2011-05-06 | Resmed Ltd | 呼吸不全の存在下での換気サポートの全身制御のための方法及び装置 |
| US8869795B2 (en) | 2003-11-26 | 2014-10-28 | Resmed Limited | Methods and apparatus for the sytematic control of ventilatory support in the presence of respiratory insufficiency |
| JP2010020705A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Sinfonia Technology Co Ltd | 制御装置 |
| JP2010020704A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Sinfonia Technology Co Ltd | 制御装置 |
| JP2012042397A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子力発電プラント及び原子炉冷却材圧力制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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