JPH0527802A - 調節計 - Google Patents
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- JPH0527802A JPH0527802A JP20238291A JP20238291A JPH0527802A JP H0527802 A JPH0527802 A JP H0527802A JP 20238291 A JP20238291 A JP 20238291A JP 20238291 A JP20238291 A JP 20238291A JP H0527802 A JPH0527802 A JP H0527802A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、オートチューニング機能を有し、
特に、何時の時点でもオートチューニングの開始が可能
で、かつ、設定値に左右されることなく、安定したオー
トチューニング結果が得られる調節計を提供することを
目的とする。 【構成】 本発明は、ＰＩＤ制御部４とリミットサイク
ル法によるオートチューニング部５を備え、制御対象に
対するＰＩＤ定数をオートチューニングにより求め、こ
の定数を用いて、制御量（ＰＶ）をＰＩＤ制御して操作
量（ＭＶ）を出力する調節計において、負荷率算出部２
２と出力変更演算部２３を有するリミットサイクル波形
調整処理部２１を付加し、オートチューニング部５によ
り求められたリミットサイクルから負荷率算出部２２に
より負荷率を求め、この負荷率をもとに、上記出力変更
演算部２３によって２位置量を演算し、その信号をオー
トチューニング部５の２位置制御部９に出力するもので
ある。
特に、何時の時点でもオートチューニングの開始が可能
で、かつ、設定値に左右されることなく、安定したオー
トチューニング結果が得られる調節計を提供することを
目的とする。 【構成】 本発明は、ＰＩＤ制御部４とリミットサイク
ル法によるオートチューニング部５を備え、制御対象に
対するＰＩＤ定数をオートチューニングにより求め、こ
の定数を用いて、制御量（ＰＶ）をＰＩＤ制御して操作
量（ＭＶ）を出力する調節計において、負荷率算出部２
２と出力変更演算部２３を有するリミットサイクル波形
調整処理部２１を付加し、オートチューニング部５によ
り求められたリミットサイクルから負荷率算出部２２に
より負荷率を求め、この負荷率をもとに、上記出力変更
演算部２３によって２位置量を演算し、その信号をオー
トチューニング部５の２位置制御部９に出力するもので
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リミットサイクル法に
よるオートチューニング機能を有した調節計に係り、特
に、制御の何時の時点でもオートチューニングの開始が
可能で、かつ、設定値に左右されることなく、安定した
オートチューニング結果が得られるものに関する。
よるオートチューニング機能を有した調節計に係り、特
に、制御の何時の時点でもオートチューニングの開始が
可能で、かつ、設定値に左右されることなく、安定した
オートチューニング結果が得られるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＯＮ／ＯＦＦ制御などによる制御量（Ｐ
Ｖ）のリミットサイクル波形を測定し、その波形からＰ
ＩＤ制御の最適な定数を算出する、所謂リミットサイク
ル法と呼ばれるオートチューニング方式は、計算が比較
的簡単な割りには、良好な結果が得られることから、近
年数多くのものが実用化されている。
Ｖ）のリミットサイクル波形を測定し、その波形からＰ
ＩＤ制御の最適な定数を算出する、所謂リミットサイク
ル法と呼ばれるオートチューニング方式は、計算が比較
的簡単な割りには、良好な結果が得られることから、近
年数多くのものが実用化されている。
【０００３】このリミットサイクル法によるオートチュ
ーニング部を備えた調節計において、リミットサイクル
波形を発生させる方法には、次のような２つの方法が挙
げられる。（１）ＯＮ時には１００％で、ＯＦＦ時には
０％の出力信号でＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する方法と、
（２）ＯＮ相当、ＯＦＦ相当の信号値を設定値（ＳＶ）
の負荷率を中心として同じ幅だけ加算（プラス）、また
は減算（マイナス）した値として２位置制御を実行する
方法である。
ーニング部を備えた調節計において、リミットサイクル
波形を発生させる方法には、次のような２つの方法が挙
げられる。（１）ＯＮ時には１００％で、ＯＦＦ時には
０％の出力信号でＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する方法と、
（２）ＯＮ相当、ＯＦＦ相当の信号値を設定値（ＳＶ）
の負荷率を中心として同じ幅だけ加算（プラス）、また
は減算（マイナス）した値として２位置制御を実行する
方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記（１）
のＯＮ／ＯＦＦ制御の場合、どのような制御状態からで
も直ぐにオートチューニングを開始することができると
いう利点があるものの、ＯＮ／ＯＦＦ制御の設定値（Ｓ
Ｖ）によっては、同じ制御対象でも、リミットサイクル
波形の振幅と周期が異なり、オートチューニングの結果
が違ってしまうという問題があった。
のＯＮ／ＯＦＦ制御の場合、どのような制御状態からで
も直ぐにオートチューニングを開始することができると
いう利点があるものの、ＯＮ／ＯＦＦ制御の設定値（Ｓ
Ｖ）によっては、同じ制御対象でも、リミットサイクル
波形の振幅と周期が異なり、オートチューニングの結果
が違ってしまうという問題があった。
【０００５】一方、上記（２）の負荷率を利用した２位
置制御の場合、リミットサイクル波形の振幅が小さく、
制御系に与える外乱が少なくて済むと共に、設定値（Ｓ
Ｖ）によってオートチューニング結果が違ってしまうこ
とを防止することができる利点があるものの、ＯＮ相当
信号値とＯＦＦ相当信号値の幅を予め固定しておくタイ
プでは、制御対象によっては上手く働かない場合があ
り、また、ＯＮ相当信号値とＯＦＦ相当信号値の幅を使
用者が設定するタイプでは、その幅の決め方が難しいと
いう問題があった。さらにまた、この負荷率を利用した
方式の場合、安定している状態からでないと、オートチ
ューニングができないという問題もあった。
置制御の場合、リミットサイクル波形の振幅が小さく、
制御系に与える外乱が少なくて済むと共に、設定値（Ｓ
Ｖ）によってオートチューニング結果が違ってしまうこ
とを防止することができる利点があるものの、ＯＮ相当
信号値とＯＦＦ相当信号値の幅を予め固定しておくタイ
プでは、制御対象によっては上手く働かない場合があ
り、また、ＯＮ相当信号値とＯＦＦ相当信号値の幅を使
用者が設定するタイプでは、その幅の決め方が難しいと
いう問題があった。さらにまた、この負荷率を利用した
方式の場合、安定している状態からでないと、オートチ
ューニングができないという問題もあった。
【０００６】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたものである。
なされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かゝる本発明の特徴とす
る点は、ＰＩＤ制御部とリミットサイクル法によるオー
トチューニング部を備え、制御対象に対するＰＩＤ定数
をオートチューニングにより求め、当該定数を用いて、
制御量（ＰＶ）をＰＩＤ制御して操作量（ＭＶ）を出力
する調節計において、負荷率算出部と出力変更演算部を
有するリミットサイクル波形調整処理部を付加し、前記
オートチューニング部により求められたリミットサイク
ルから前記負荷率算出部により負荷率を求め、この負荷
率をもとに前記出力変更演算部によって２位置量を演算
し、その信号を前記オートチューニング部の２位置制御
部に出力する調節計にある。
る点は、ＰＩＤ制御部とリミットサイクル法によるオー
トチューニング部を備え、制御対象に対するＰＩＤ定数
をオートチューニングにより求め、当該定数を用いて、
制御量（ＰＶ）をＰＩＤ制御して操作量（ＭＶ）を出力
する調節計において、負荷率算出部と出力変更演算部を
有するリミットサイクル波形調整処理部を付加し、前記
オートチューニング部により求められたリミットサイク
ルから前記負荷率算出部により負荷率を求め、この負荷
率をもとに前記出力変更演算部によって２位置量を演算
し、その信号を前記オートチューニング部の２位置制御
部に出力する調節計にある。
【０００８】
【作用】このように本発明では、負荷率から２位置量を
演算し、その結果得られた２位置量の信号をオートチュ
ーニング部の２位置制御部に出力するものであるため、
何時の時点でもオートチューニングが開始でき、かつま
た、設定値（ＳＶ）に左右されることなく、安定したオ
ートチューニング結果が得られる。
演算し、その結果得られた２位置量の信号をオートチュ
ーニング部の２位置制御部に出力するものであるため、
何時の時点でもオートチューニングが開始でき、かつま
た、設定値（ＳＶ）に左右されることなく、安定したオ
ートチューニング結果が得られる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明に係る調節計の一実施例を示
したものである。この調節計において、１は制御量（Ｐ
Ｖ）が入力されるＡ／Ｄ変換器、２は設定値（ＳＶ）を
設定する設定部、３は制御量（ＰＶ）と設定値（ＳＶ）
との偏差を求める偏差演算部、４はＰＩＤ制御部、５は
オートチューニング部、６はオートチューニング部５中
のオートチューニング／ＰＩＤ制御切り換え用スイッ
チ、７は操作量（ＭＶ）を出力するＤ／Ａ変換器であ
る。上記オートチューニング部５は、チューニング管理
部８と、２位置制御部９と、リミットサイクル測定部１
０と、ＰＩＤ定数算出部１１と、ＰＩＤ定数変更部１２
とからなる。
したものである。この調節計において、１は制御量（Ｐ
Ｖ）が入力されるＡ／Ｄ変換器、２は設定値（ＳＶ）を
設定する設定部、３は制御量（ＰＶ）と設定値（ＳＶ）
との偏差を求める偏差演算部、４はＰＩＤ制御部、５は
オートチューニング部、６はオートチューニング部５中
のオートチューニング／ＰＩＤ制御切り換え用スイッ
チ、７は操作量（ＭＶ）を出力するＤ／Ａ変換器であ
る。上記オートチューニング部５は、チューニング管理
部８と、２位置制御部９と、リミットサイクル測定部１
０と、ＰＩＤ定数算出部１１と、ＰＩＤ定数変更部１２
とからなる。
【００１０】そしてさらに、上記リミットサイクル測定
部１０と２位置制御部９間には、リミットサイクル波形
調整処理部２１を付加してある。このリミットサイクル
波形調整処理部２１は、リミットサイクル測定部１０で
測定されたリミットサイクルから負荷率を求める負荷率
算出部２２と、ここで求められた負荷率から２位置量を
演算し、その信号を上記２位置制御部９に出力する出力
変更演算部２３とからなる。
部１０と２位置制御部９間には、リミットサイクル波形
調整処理部２１を付加してある。このリミットサイクル
波形調整処理部２１は、リミットサイクル測定部１０で
測定されたリミットサイクルから負荷率を求める負荷率
算出部２２と、ここで求められた負荷率から２位置量を
演算し、その信号を上記２位置制御部９に出力する出力
変更演算部２３とからなる。
【００１１】このようにしてなる本調節計は、制御対
象、例えば加熱炉等をＰＩＤ制御する場合、制御対象に
対する最適ＰＩＤ定数を知る必要があるため、先ず、オ
ートチューニング部５によりオートチューニングを実行
し、最適なＰＩＤ定数を求め、この定数を用いて、目的
とするＰＩＤ制御を行うものである。
象、例えば加熱炉等をＰＩＤ制御する場合、制御対象に
対する最適ＰＩＤ定数を知る必要があるため、先ず、オ
ートチューニング部５によりオートチューニングを実行
し、最適なＰＩＤ定数を求め、この定数を用いて、目的
とするＰＩＤ制御を行うものである。
【００１２】次に、このオートチューニング時におけ
る、本調節計の動作状態を、図２〜図３に示したタイム
チャートにより詳説する。ここで、ＭＨは、オートチュ
ーニングにおける２位置制御のＯＮ相当の操作出力信号
値、ＭＬは、オートチューニングにおける２位置制御の
ＯＦＦ相当の操作出力信号値である。
る、本調節計の動作状態を、図２〜図３に示したタイム
チャートにより詳説する。ここで、ＭＨは、オートチュ
ーニングにおける２位置制御のＯＮ相当の操作出力信号
値、ＭＬは、オートチューニングにおける２位置制御の
ＯＦＦ相当の操作出力信号値である。
【００１３】先ず、図２〜図３のタイムチャートから明
らかなように、ｔ0のオートチューニング（ＡＴ）開始
時、設定値（ＳＶ）と制御量（ＰＶ）の偏差を求め、格
納する。この偏差は、式ＳＮ＝ＳＶ−ＰＶにより求め
る。
らかなように、ｔ0のオートチューニング（ＡＴ）開始
時、設定値（ＳＶ）と制御量（ＰＶ）の偏差を求め、格
納する。この偏差は、式ＳＮ＝ＳＶ−ＰＶにより求め
る。
【００１４】このＡＴ開始時点のｔ0 〜ｔ3 までは、偏
差に関係なく、オートチューニング開始指令により、Ｍ
Ｈ＝ＭＨ0 、ＭＬ＝ＭＬ0 で、２位置制御部９を制御す
る。ただし、ＭＨ0 は１００％出力（または最大出
力）、ＭＬ0 は０％出力（または最小出力）である。し
たがって、どのような制御状態からでも、直ぐにオート
チューニングを開始することができる。
差に関係なく、オートチューニング開始指令により、Ｍ
Ｈ＝ＭＨ0 、ＭＬ＝ＭＬ0 で、２位置制御部９を制御す
る。ただし、ＭＨ0 は１００％出力（または最大出
力）、ＭＬ0 は０％出力（または最小出力）である。し
たがって、どのような制御状態からでも、直ぐにオート
チューニングを開始することができる。
【００１５】一方、上記制御量（ＰＶ）のリミットサイ
クルにおいて、周期測定の終了時には負荷率（θ1 ）
を算出すると共に周期測定の終了時には負荷率
（θ2 ）を算出し、かつ、この算出された負荷率
（θ1 ，θ2 ）およびオートチューニング開始時の偏差
（ＳＮ）をもとに出力変更演算部２３によって２位置量
を演算し、その結果に応じて、ＯＮ相当（ＭＨ）やＯＦ
Ｆ相当（ＭＬ）の信号値を変更処理する。これらの負荷
率の算出などの演算処理は、上記負荷率算出部２２、出
力変更演算部２３により行う。
クルにおいて、周期測定の終了時には負荷率（θ1 ）
を算出すると共に周期測定の終了時には負荷率
（θ2 ）を算出し、かつ、この算出された負荷率
（θ1 ，θ2 ）およびオートチューニング開始時の偏差
（ＳＮ）をもとに出力変更演算部２３によって２位置量
を演算し、その結果に応じて、ＯＮ相当（ＭＨ）やＯＦ
Ｆ相当（ＭＬ）の信号値を変更処理する。これらの負荷
率の算出などの演算処理は、上記負荷率算出部２２、出
力変更演算部２３により行う。
【００１６】上記負荷率の算出およびＯＮ相当（ＭＨ）
やＯＦＦ相当（ＭＬ）の信号値の変更処理は、次のよう
にして行う。
やＯＦＦ相当（ＭＬ）の信号値の変更処理は、次のよう
にして行う。
【００１７】先ず、ＳＮ≧０のときには、図２に従う。
すなわち、ｔ3 の時点で負荷率を θ1 ＝（ｔ3 −ｔ2 ）／（ｔ3 −ｔ1 ）として求め、か
つ、
すなわち、ｔ3 の時点で負荷率を θ1 ＝（ｔ3 −ｔ2 ）／（ｔ3 −ｔ1 ）として求め、か
つ、
【００１８】負荷率がθ1 ＞０．５ならば、 ＭＨ＝ＭＨ0 とし、ＭＬは図２のｔ3 のタイミングでＭ
Ｌ0 から次式（１）のように変更する。 ＭＬ＝２（θ1 −０．５）（ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（１）
Ｌ0 から次式（１）のように変更する。 ＭＬ＝２（θ1 −０．５）（ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（１）
【００１９】負荷率がθ1 ＝０．５ならば、 ＭＨおよびＭＬは変更しない。すなわち、ＭＨ＝Ｍ
Ｈ0 、ＭＬ＝ＭＬ0 のままである。
Ｈ0 、ＭＬ＝ＭＬ0 のままである。
【００２０】負荷率がθ1 ＜０．５の場合は、最初の半
サイクルは無視し、引き続く半サイクルを測定し、ｔ4
の時点で負荷率をθ2 ＝（ｔ3 −ｔ2 ）／（ｔ4 −
ｔ2 ）として求め、ＭＨは図２のｔ4 のタイミングでＭ
Ｈ0 から次式（２）のように変更する。これは、特に高
次遅れの制御対象などでは過去の操作量の影響が大き
く、θ1 では負荷率の精度が悪くなるためである。 ＭＨ＝２θ2 （ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（２） ＭＬは変更せず、ＭＬ＝ＭＬ0 のままとする。
サイクルは無視し、引き続く半サイクルを測定し、ｔ4
の時点で負荷率をθ2 ＝（ｔ3 −ｔ2 ）／（ｔ4 −
ｔ2 ）として求め、ＭＨは図２のｔ4 のタイミングでＭ
Ｈ0 から次式（２）のように変更する。これは、特に高
次遅れの制御対象などでは過去の操作量の影響が大き
く、θ1 では負荷率の精度が悪くなるためである。 ＭＨ＝２θ2 （ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（２） ＭＬは変更せず、ＭＬ＝ＭＬ0 のままとする。
【００２１】このようにして求められた、ＭＨとＭＬに
より、引き続くサイクルを２位置制御し、期間（ｔ5 〜
ｔ7 ）の制御量（ＰＶ）のリミットサイクル波形の周期
および振幅を測定し、ｔ7 において、最適のＰ，Ｉ，Ｄ
の各定数を算出する。
より、引き続くサイクルを２位置制御し、期間（ｔ5 〜
ｔ7 ）の制御量（ＰＶ）のリミットサイクル波形の周期
および振幅を測定し、ｔ7 において、最適のＰ，Ｉ，Ｄ
の各定数を算出する。
【００２２】次に、ＳＮ＜０のときには、図３に従う。
すなわち、ｔ3 の時点で負荷率を θ1 ＝（ｔ2 −ｔ1 ）／（ｔ3 −ｔ1 ）として求め、か
つ、
すなわち、ｔ3 の時点で負荷率を θ1 ＝（ｔ2 −ｔ1 ）／（ｔ3 −ｔ1 ）として求め、か
つ、
【００２３】負荷率がθ1 ＜０．５ならば、 ＭＬ＝ＭＬ0 とし、ＭＨは図３のｔ3 のタイミングでＭ
Ｈ0 から次式（３）のように変更する。 ＭＨ＝２θ1 （ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（３）
Ｈ0 から次式（３）のように変更する。 ＭＨ＝２θ1 （ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（３）
【００２４】負荷率がθ1 ＝０．５ならば、 ＭＨおよびＭＬは変更しない。すなわち、ＭＨ＝Ｍ
Ｈ0 、ＭＬ＝ＭＬ0 のままである。
Ｈ0 、ＭＬ＝ＭＬ0 のままである。
【００２５】負荷率がθ1 ＞０．５の場合は、最初の半
サイクルは無視し、引き続く半サイクルを測定し、ｔ4
の時点で負荷率をθ2 ＝（ｔ4 −ｔ3 ）／（ｔ4 −
ｔ2 ）として求め、ＭＬは図３のｔ4 のタイミングでＭ
Ｌ0 から次式（４）のように変更する。これは、特に高
次遅れの制御対象などでは過去の操作量の影響が大き
く、θ1 では負荷率の精度が悪くなるためである。 ＭＬ＝２（θ2 −０．５）（ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（４） ＭＨは変更せず、ＭＨ＝ＭＨ0 のままとする。
サイクルは無視し、引き続く半サイクルを測定し、ｔ4
の時点で負荷率をθ2 ＝（ｔ4 −ｔ3 ）／（ｔ4 −
ｔ2 ）として求め、ＭＬは図３のｔ4 のタイミングでＭ
Ｌ0 から次式（４）のように変更する。これは、特に高
次遅れの制御対象などでは過去の操作量の影響が大き
く、θ1 では負荷率の精度が悪くなるためである。 ＭＬ＝２（θ2 −０．５）（ＭＨ0 −ＭＬ0 ）＋ＭＬ0 ・・・（４） ＭＨは変更せず、ＭＨ＝ＭＨ0 のままとする。
【００２６】このようにして求められた、ＭＨとＭＬに
より、引き続くサイクルを２位置制御し、期間（ｔ5 〜
ｔ7 ）の制御量（ＰＶ）のリミットサイクル波形の周期
および振幅を測定し、ｔ7 において、最適のＰ，Ｉ，Ｄ
の各定数を算出する。
より、引き続くサイクルを２位置制御し、期間（ｔ5 〜
ｔ7 ）の制御量（ＰＶ）のリミットサイクル波形の周期
および振幅を測定し、ｔ7 において、最適のＰ，Ｉ，Ｄ
の各定数を算出する。
【００２７】なお、前記リミットサイクル波形の振幅
は、与えられた２位置出力に比例するため、次式のよう
に補正して、ＰＩＤ定数の算出に使用する。 真の振幅＝測定振幅÷｛〔ＭＨ（％）−ＭＬ（％）〕／１００｝
は、与えられた２位置出力に比例するため、次式のよう
に補正して、ＰＩＤ定数の算出に使用する。 真の振幅＝測定振幅÷｛〔ＭＨ（％）−ＭＬ（％）〕／１００｝
【００２８】このように本発明では、上記リミットサイ
クル波形調整処理部２１により、２位置制御による制御
量（ＰＶ）のリミットサイクル波形は、設定値（ＳＶ）
の負荷率を中心として、同じ幅だけプラスまたはマイナ
スされた信号値によって、発生、調整されるため、同じ
制御対象であれば、設定値（ＳＶ）が変わっても、同じ
ＰＩＤ定数が演算できる。
クル波形調整処理部２１により、２位置制御による制御
量（ＰＶ）のリミットサイクル波形は、設定値（ＳＶ）
の負荷率を中心として、同じ幅だけプラスまたはマイナ
スされた信号値によって、発生、調整されるため、同じ
制御対象であれば、設定値（ＳＶ）が変わっても、同じ
ＰＩＤ定数が演算できる。
【００２９】また、このときのＯＮ相当出力（ＭＨ）お
よびＯＦＦ相当出力（ＭＬ）は、設定値（ＳＶ）に関係
なく、同じＰＩＤ定数を算出するための最も大きなリミ
ットサイクル波形を発生させるので、ＯＮ相当値とＯＦ
Ｆ相当値の幅が固定式のものや、設定式のもののように
途中で制御不能となったり、リミットサイクル波形が小
さくなり過ぎるなどの不具合を避けることができる。
よびＯＦＦ相当出力（ＭＬ）は、設定値（ＳＶ）に関係
なく、同じＰＩＤ定数を算出するための最も大きなリミ
ットサイクル波形を発生させるので、ＯＮ相当値とＯＦ
Ｆ相当値の幅が固定式のものや、設定式のもののように
途中で制御不能となったり、リミットサイクル波形が小
さくなり過ぎるなどの不具合を避けることができる。
【００３０】このような本発明の調節計によって得られ
る制御例と従来の制御例とを図示すると、図４〜図１０
の如くである。ここで、図４〜図８は、同じ制御対象に
対して設定値（ＳＶ）をかえてオートチューニングをか
けた時の動作状態を示したグラフである。制御対象は、
１／｛（１＋Ｔ1 Ｓ）（１＋Ｔ2 Ｓ）（１＋Ｔ3 Ｓ）｝
で示される３次遅れの制御対象の動作状態を示した。た
だし、Ｓはラプラス演算子である。
る制御例と従来の制御例とを図示すると、図４〜図１０
の如くである。ここで、図４〜図８は、同じ制御対象に
対して設定値（ＳＶ）をかえてオートチューニングをか
けた時の動作状態を示したグラフである。制御対象は、
１／｛（１＋Ｔ1 Ｓ）（１＋Ｔ2 Ｓ）（１＋Ｔ3 Ｓ）｝
で示される３次遅れの制御対象の動作状態を示した。た
だし、Ｓはラプラス演算子である。
【００３１】図４は設定値（ＳＶ）の負荷率が８０％の
場合で、ＯＦＦ相当の信号値（ＭＬ）は、設定値（Ｓ
Ｖ）から同じ幅だけプラスまたはマイナスされた信号と
して発生、調整してあるため、設定値（ＳＶ）に対し
て、上側の波形と下側の波形が同じように得られること
が判る。これに対応する従来例は、図７の如くで、ＯＦ
Ｆ相当の信号値（ＭＬ）は、設定値（ＳＶ）に関係な
く、０％出力となっており、設定値（ＳＶ）に対して上
側の波形が小さく、下側の波形が大きく、波形がみだれ
ているのが判る。
場合で、ＯＦＦ相当の信号値（ＭＬ）は、設定値（Ｓ
Ｖ）から同じ幅だけプラスまたはマイナスされた信号と
して発生、調整してあるため、設定値（ＳＶ）に対し
て、上側の波形と下側の波形が同じように得られること
が判る。これに対応する従来例は、図７の如くで、ＯＦ
Ｆ相当の信号値（ＭＬ）は、設定値（ＳＶ）に関係な
く、０％出力となっており、設定値（ＳＶ）に対して上
側の波形が小さく、下側の波形が大きく、波形がみだれ
ているのが判る。
【００３２】図５は設定値（ＳＶ）が５０％の場合で、
このときは、ＯＮ相当の信号値（ＭＨ）は１００％出
力、ＯＦＦ相当の信号値（ＭＬ）は０％出力であって、
従来例と同じである。
このときは、ＯＮ相当の信号値（ＭＨ）は１００％出
力、ＯＦＦ相当の信号値（ＭＬ）は０％出力であって、
従来例と同じである。
【００３３】図６は設定値（ＳＶ）が２０％の場合で、
ＯＮ相当の信号値（ＭＨ）は、設定値（ＳＶ）から同じ
幅だけプラスまたはマイナスされた信号として発生、調
整してあるため、設定値（ＳＶ）に対して、上側の波形
と下側の波形が同じように得られることが判る。これに
対応する従来例は、図８の如くで、ＯＮ相当の信号値
（ＭＨ）は、設定値（ＳＶ）に関係なく、１００％出力
となっており、設定値（ＳＶ）に対して上側の波形が大
きく、下側の波形が小さく、波形がみだれているのが判
る。
ＯＮ相当の信号値（ＭＨ）は、設定値（ＳＶ）から同じ
幅だけプラスまたはマイナスされた信号として発生、調
整してあるため、設定値（ＳＶ）に対して、上側の波形
と下側の波形が同じように得られることが判る。これに
対応する従来例は、図８の如くで、ＯＮ相当の信号値
（ＭＨ）は、設定値（ＳＶ）に関係なく、１００％出力
となっており、設定値（ＳＶ）に対して上側の波形が大
きく、下側の波形が小さく、波形がみだれているのが判
る。
【００３４】図９は本発明の調節計によって算出された
積分時間（Ｉ）および比例帯（Ｐ）と負荷率（設定値）
との関係を示したもので、本発明の場合、設定値（Ｓ
Ｖ）を変えても、ほぼ同一の積分時間（Ｉ）および比例
帯（Ｐ）が得られることが判る。これに対して、従来の
調節計では、図１０に示したように負荷率（設定値）に
よって、得られる積分時間（Ｉ）および比例帯（Ｐ）が
変化することが判る。
積分時間（Ｉ）および比例帯（Ｐ）と負荷率（設定値）
との関係を示したもので、本発明の場合、設定値（Ｓ
Ｖ）を変えても、ほぼ同一の積分時間（Ｉ）および比例
帯（Ｐ）が得られることが判る。これに対して、従来の
調節計では、図１０に示したように負荷率（設定値）に
よって、得られる積分時間（Ｉ）および比例帯（Ｐ）が
変化することが判る。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
係る調節計によれば、ＰＩＤ制御部とリミットサイクル
法によるオートチューニング部を備え、制御対象に対す
るＰＩＤ定数をオートチューニングにより求め、当該定
数を用いて、制御量（ＰＶ）をＰＩＤ制御して、操作量
（ＭＶ）を出力する調節計において、負荷率算出部と出
力変更演算部を有するリミットサイクル波形調整処理部
を付加し、前記オートチューニング部により求められた
リミットサイクルから前記負荷率算出部により負荷率を
求め、この負荷率をもとに出力変更演算部によって２位
置量を演算し、その信号を前記オートチューニング部の
２位置制御部に出力するため、何時の時点でもオートチ
ューニングが開始でき、かつまた、設定値（ＳＶ）に左
右されることなく、安定したオートチューニング結果が
得られる。
係る調節計によれば、ＰＩＤ制御部とリミットサイクル
法によるオートチューニング部を備え、制御対象に対す
るＰＩＤ定数をオートチューニングにより求め、当該定
数を用いて、制御量（ＰＶ）をＰＩＤ制御して、操作量
（ＭＶ）を出力する調節計において、負荷率算出部と出
力変更演算部を有するリミットサイクル波形調整処理部
を付加し、前記オートチューニング部により求められた
リミットサイクルから前記負荷率算出部により負荷率を
求め、この負荷率をもとに出力変更演算部によって２位
置量を演算し、その信号を前記オートチューニング部の
２位置制御部に出力するため、何時の時点でもオートチ
ューニングが開始でき、かつまた、設定値（ＳＶ）に左
右されることなく、安定したオートチューニング結果が
得られる。
【図１】本発明に係る調節計の一実施例を示したブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の調節計における動作状態の一例を示し
たタイムチャートである。
たタイムチャートである。
【図３】本発明の調節計における動作状態の別例を示し
たタイムチャートである。
たタイムチャートである。
【図４】本発明の調節計において設定値＝８０％時にお
ける動作状態を示したグラフである。
ける動作状態を示したグラフである。
【図５】本発明の調節計において設定値＝５０％時にお
ける動作状態を示したグラフである。
ける動作状態を示したグラフである。
【図６】本発明の調節計において設定値＝２０％時にお
ける動作状態を示したグラフである。
ける動作状態を示したグラフである。
【図７】従来の調節計において設定値＝８０％時におけ
る動作状態を示したグラフである。
る動作状態を示したグラフである。
【図８】従来の調節計において設定値＝２０％時におけ
る動作状態を示したグラフである。
る動作状態を示したグラフである。
【図９】本発明の調節計において算出された積分時間お
よび比例帯と負荷率（設定値）との関係を示したグラフ
である。
よび比例帯と負荷率（設定値）との関係を示したグラフ
である。
【図１０】従来の調節計において算出された積分時間お
よび比例帯と負荷率（設定値）との関係を示したグラフ
である。
よび比例帯と負荷率（設定値）との関係を示したグラフ
である。
２ 設定部、 ３ 偏差演算部、 ４ ＰＩＤ制御部、 ５ オートチューニング部、 ６ オートチューニング／ＰＩＤ制御切り換
え用スイッチ、 ９ ２位置制御部 １０ リミットサイクル測定部、 １１ ＰＩＤ定数算出部、 １２ ＰＩＤ定数変更部、 ２１ リミットサイクル波形調整処理部、 ２２ 負荷率算出部、 ２３ 出力変更演算部、 ＰＶ 制御量、 ＳＶ 設定値、 ＭＶ 操作量、
え用スイッチ、 ９ ２位置制御部 １０ リミットサイクル測定部、 １１ ＰＩＤ定数算出部、 １２ ＰＩＤ定数変更部、 ２１ リミットサイクル波形調整処理部、 ２２ 負荷率算出部、 ２３ 出力変更演算部、 ＰＶ 制御量、 ＳＶ 設定値、 ＭＶ 操作量、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＰＩＤ制御部とリミットサイクル法によ
るオートチューニング部を備え、制御対象に対するＰＩ
Ｄ定数をオートチューニングにより求め、当該定数を用
いて、制御量（ＰＶ）をＰＩＤ制御して操作量（ＭＶ）
を出力する調節計において、負荷率算出部と出力変更演
算部を有するリミットサイクル波形調整処理部を付加
し、前記オートチューニング部により求められたリミッ
トサイクルから前記負荷率算出部により負荷率を求め、
この負荷率をもとに前記出力変更演算部によって２位置
量を演算し、その信号を前記オートチューニング部の２
位置制御部に出力することを特徴とする調節計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20238291A JPH0527802A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 調節計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20238291A JPH0527802A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 調節計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0527802A true JPH0527802A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16456574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20238291A Pending JPH0527802A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 調節計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0527802A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014087805A1 (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | オムロン株式会社 | 調節器、制御方法および制御プログラム |
| WO2020003403A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 理化工業株式会社 | 制御装置及び制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03269702A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-02 | Yokogawa Electric Corp | セルフチューニング調節計 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP20238291A patent/JPH0527802A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03269702A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-02 | Yokogawa Electric Corp | セルフチューニング調節計 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014087805A1 (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | オムロン株式会社 | 調節器、制御方法および制御プログラム |
| JP5983765B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2016-09-06 | オムロン株式会社 | 調節器、制御方法および制御プログラム |
| JP2016170806A (ja) * | 2012-12-07 | 2016-09-23 | オムロン株式会社 | 調節器、制御方法および制御プログラム |
| US10248084B2 (en) | 2012-12-07 | 2019-04-02 | Omron Corporation | Controller, control method, and control program |
| WO2020003403A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 理化工業株式会社 | 制御装置及び制御方法 |
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