JPH05346804A - プロセスの制御方法 - Google Patents
プロセスの制御方法Info
- Publication number
- JPH05346804A JPH05346804A JP3098274A JP9827491A JPH05346804A JP H05346804 A JPH05346804 A JP H05346804A JP 3098274 A JP3098274 A JP 3098274A JP 9827491 A JP9827491 A JP 9827491A JP H05346804 A JPH05346804 A JP H05346804A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target value
- change
- pid
- objective function
- control
- Prior art date
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- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
(目的) 目標値の変化によって急激に目的関数が変化す
る系において、ＰＩＤ定数をスケジューリングし、最適
なＰＩＤ定数にステップ的、且つ自動的に切換設定す
る。 (構成) 目標値の変化によって急激に目的関数が変化す
る系であるプロセスの制御機構１０は、スケジューリン
グ手段１６により、目標値の変化に対応した目的関数の
量的、方向的変化にかかる検出信号に基づいてＰＩＤ定
数の最適値を選択し、その最適値にかかる信号を前記Ｐ
ＩＤ制御部１１に導出する。その際、前記スケジューリ
ング手段１６は、ＰＩＤ定数を、ステップ的且つ自動的
に切り換え設定する手順を実行する。 (効果) 目標値の変化に伴って目的関数が急激に変化す
る系であっても、制御性を維持することができる。
る系において、ＰＩＤ定数をスケジューリングし、最適
なＰＩＤ定数にステップ的、且つ自動的に切換設定す
る。 (構成) 目標値の変化によって急激に目的関数が変化す
る系であるプロセスの制御機構１０は、スケジューリン
グ手段１６により、目標値の変化に対応した目的関数の
量的、方向的変化にかかる検出信号に基づいてＰＩＤ定
数の最適値を選択し、その最適値にかかる信号を前記Ｐ
ＩＤ制御部１１に導出する。その際、前記スケジューリ
ング手段１６は、ＰＩＤ定数を、ステップ的且つ自動的
に切り換え設定する手順を実行する。 (効果) 目標値の変化に伴って目的関数が急激に変化す
る系であっても、制御性を維持することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、目標値の変化に
よって急激に目的関数が変化する系に対するプロセスの
制御方法に関するものである。
よって急激に目的関数が変化する系に対するプロセスの
制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種制御機構には、ＰＩＤ制
御方式が広く採用されてきている。図２に、このＰＩＤ
制御方式を適用したプロセスの制御機構１のブロック線
図を示す。このプロセスの制御機構１は、ＰＩＤ制御部
２と操作部３と制御対象４と、制御対象４から出力され
る制御量を検出してフィードバックする検出部５とを有
し、そのフィードバック信号と設定された目標値とから
偏差を求め、この偏差に基づいてＰＩＤ制御部２から操
作部３に調節信号を導出してＰＩＤ制御を行うものであ
る。この場合、ＰＩＤ制御部２におけるＰＩＤ制御定数
(比例項、積分項、微分項の各係数)は、制御範囲全般に
おいて、ある範囲の制御性を示すように、固定定数とし
てあらかじめ設定されるものである。
御方式が広く採用されてきている。図２に、このＰＩＤ
制御方式を適用したプロセスの制御機構１のブロック線
図を示す。このプロセスの制御機構１は、ＰＩＤ制御部
２と操作部３と制御対象４と、制御対象４から出力され
る制御量を検出してフィードバックする検出部５とを有
し、そのフィードバック信号と設定された目標値とから
偏差を求め、この偏差に基づいてＰＩＤ制御部２から操
作部３に調節信号を導出してＰＩＤ制御を行うものであ
る。この場合、ＰＩＤ制御部２におけるＰＩＤ制御定数
(比例項、積分項、微分項の各係数)は、制御範囲全般に
おいて、ある範囲の制御性を示すように、固定定数とし
てあらかじめ設定されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなプロセスの制御機構１において、目標値の変化に
よって制御対象の系がそれに追従してくる時に目的関数
が変化する。具体的には、缶内を減圧して低温蒸気を発
生させ、この低温蒸気を熱媒体として、低温流体(ＬＮ
Ｇ)を気化する減圧蒸気式気化器(図示せず)において、
缶内温度、圧力制御における設定温度、圧力変更のとき
のフィードフォワード量、時定数および温度の上昇方向
の変化がその例である。このように、目標値の変化によ
って目的関数が変化すると、あらかじめ固定されたＰＩ
Ｄ制御定数では、制御性を維持することは困難である。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、目標
値の変化に応じて、ＰＩＤ定数を自在に最適値とするプ
ロセスの制御方法を提供することを目的とする。
ようなプロセスの制御機構１において、目標値の変化に
よって制御対象の系がそれに追従してくる時に目的関数
が変化する。具体的には、缶内を減圧して低温蒸気を発
生させ、この低温蒸気を熱媒体として、低温流体(ＬＮ
Ｇ)を気化する減圧蒸気式気化器(図示せず)において、
缶内温度、圧力制御における設定温度、圧力変更のとき
のフィードフォワード量、時定数および温度の上昇方向
の変化がその例である。このように、目標値の変化によ
って目的関数が変化すると、あらかじめ固定されたＰＩ
Ｄ制御定数では、制御性を維持することは困難である。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、目標
値の変化に応じて、ＰＩＤ定数を自在に最適値とするプ
ロセスの制御方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、ＰＩＤ制御動作を行うプロセスの制
御機構において、目標値の量的、方向的変化を検出し
て、この量的、方向的変化にかかる検出信号に基づい
て、変化後の目標値に対応した目的関数に対するＰＩＤ
定数をステップ的且つ自動的に最適値へ切換設定するこ
とを特徴とする。
ために、本発明は、ＰＩＤ制御動作を行うプロセスの制
御機構において、目標値の量的、方向的変化を検出し
て、この量的、方向的変化にかかる検出信号に基づい
て、変化後の目標値に対応した目的関数に対するＰＩＤ
定数をステップ的且つ自動的に最適値へ切換設定するこ
とを特徴とする。
【０００５】
【作用】実際に制御機構を運転し、運転の際に、外的要
因や、新たな設定により目標値が変化した場合、目的関
数が変化する。この場合、目標値の量的、方向的変化を
検出して、その変化後の目標値に対応した目的関数に対
するＰＩＤ定数の最適値を選択設定し、そのＰＩＤ定数
の最適値に基づいて、ＰＩＤ制御を行うことができる。
ところで、目標値が変化することによって、目的関数が
急激に変化するプロセスの制御機構においては、ＰＩＤ
定数を、ステップ的に、自動的に切換設定してＰＩＤ制
御を行う。
因や、新たな設定により目標値が変化した場合、目的関
数が変化する。この場合、目標値の量的、方向的変化を
検出して、その変化後の目標値に対応した目的関数に対
するＰＩＤ定数の最適値を選択設定し、そのＰＩＤ定数
の最適値に基づいて、ＰＩＤ制御を行うことができる。
ところで、目標値が変化することによって、目的関数が
急激に変化するプロセスの制御機構においては、ＰＩＤ
定数を、ステップ的に、自動的に切換設定してＰＩＤ制
御を行う。
【０００６】
【実施例】次に、本発明にかかるプロセスの制御方法に
ついて、それを実施するためのプロセスの制御機構の一
実施例を示し、添付の図面を参照しながら以下説明す
る。図１において、参照符号１０はプロセスの制御機構
のブロック線図を示し、このプロセスの制御機構１０
は、ＰＩＤ制御部１１と操作部１２と制御対象１３と、
制御対象１３から出力される制御量を検出してフィード
バックする検出部１４とを有し、そのフィードバック信
号と設定された目標値とから偏差を求め、前記ＰＩＤ制
御部１１に導出してＰＩＤ制御を行うものである。ま
た、このプロセスの制御機構１０は、目標値の量的、方
向的変化を検出する目標値変化判別手段１５と、この量
的、方向的変化にかかる検出信号に基づいて、あらかじ
め設定されたＰＩＤ定数の最適値を選択してその最適値
にかかる信号を前記ＰＩＤ制御部１１に導出するスケジ
ューリング手段１６を具備するものである。かかるプロ
セスの制御機構１０は、目標値の量、方向の急な変化に
応じて、目的関数が急激に変化する系なので、前記スケ
ジューリング手段１６は、目標値変化判別手段１５によ
る判別信号に基づいて、その変化後の目標値に対応した
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値にステップ的に切
換設定を行う手順を実行するものである。その場合、前
記スケジューリング手段１６は、適宜な記憶手段を具備
し、実際に装置をテストして求められた、個々の目標値
の量的、方向的変化後の値に対応した目的関数に対する
ＰＩＤ定数の最適値をデータとして記憶しておくことが
できる。
ついて、それを実施するためのプロセスの制御機構の一
実施例を示し、添付の図面を参照しながら以下説明す
る。図１において、参照符号１０はプロセスの制御機構
のブロック線図を示し、このプロセスの制御機構１０
は、ＰＩＤ制御部１１と操作部１２と制御対象１３と、
制御対象１３から出力される制御量を検出してフィード
バックする検出部１４とを有し、そのフィードバック信
号と設定された目標値とから偏差を求め、前記ＰＩＤ制
御部１１に導出してＰＩＤ制御を行うものである。ま
た、このプロセスの制御機構１０は、目標値の量的、方
向的変化を検出する目標値変化判別手段１５と、この量
的、方向的変化にかかる検出信号に基づいて、あらかじ
め設定されたＰＩＤ定数の最適値を選択してその最適値
にかかる信号を前記ＰＩＤ制御部１１に導出するスケジ
ューリング手段１６を具備するものである。かかるプロ
セスの制御機構１０は、目標値の量、方向の急な変化に
応じて、目的関数が急激に変化する系なので、前記スケ
ジューリング手段１６は、目標値変化判別手段１５によ
る判別信号に基づいて、その変化後の目標値に対応した
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値にステップ的に切
換設定を行う手順を実行するものである。その場合、前
記スケジューリング手段１６は、適宜な記憶手段を具備
し、実際に装置をテストして求められた、個々の目標値
の量的、方向的変化後の値に対応した目的関数に対する
ＰＩＤ定数の最適値をデータとして記憶しておくことが
できる。
【０００７】以上のようなプロセスの制御機構１０にお
いて、先ず、目標値の変化を想定して、プロセスの制御
機構１０をテスト稼働し、個々の目標値の量的、方向的
変化後の値に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数の最
適値を求め、記憶しておく。ＰＩＤ定数の最適値を求め
る手段としては、手動で行い、あるいは、自動的に最適
値を求めるオートチューニングにより、行うこともでき
るが、他、如何なる方法でもよい。実際にプロセスの制
御機構１０を運転し、運転の際に、目標値を変化させて
制御対象の系がそれに追従してくるときに目的関数は変
化する。その際、目標値変化判別手段１５により、目標
値の量的、方向的変化を検出し、スケジューリング手段
１６により、その目標値の変化後の値により、間接的に
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値を選択すると共
に、ＰＩＤ制御部１１にそのＰＩＤ定数の最適値にかか
る信号を送出し、プロセスの制御機構１０はＰＩＤ制御
を行う。この場合、前記プロセスの制御機構１０は、各
種条件の変化によって、また、新たに設定しなおすこと
により、目標値が変化した場合に、それに応じて目的関
数も急激に変化する系なので、スケジューリング手段１
６は、ＰＩＤ定数を、ステップ的に、切換設定する手順
を実行する。これは、目標値に即して目的関数が急激に
変化する系においては、ステップ的にＰＩＤ定数を変化
させないと、その遅れにより、系の制御が不安定とな
り、安定するまでに時間がかかってしまうからである。
いて、先ず、目標値の変化を想定して、プロセスの制御
機構１０をテスト稼働し、個々の目標値の量的、方向的
変化後の値に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数の最
適値を求め、記憶しておく。ＰＩＤ定数の最適値を求め
る手段としては、手動で行い、あるいは、自動的に最適
値を求めるオートチューニングにより、行うこともでき
るが、他、如何なる方法でもよい。実際にプロセスの制
御機構１０を運転し、運転の際に、目標値を変化させて
制御対象の系がそれに追従してくるときに目的関数は変
化する。その際、目標値変化判別手段１５により、目標
値の量的、方向的変化を検出し、スケジューリング手段
１６により、その目標値の変化後の値により、間接的に
目的関数に対するＰＩＤ定数の最適値を選択すると共
に、ＰＩＤ制御部１１にそのＰＩＤ定数の最適値にかか
る信号を送出し、プロセスの制御機構１０はＰＩＤ制御
を行う。この場合、前記プロセスの制御機構１０は、各
種条件の変化によって、また、新たに設定しなおすこと
により、目標値が変化した場合に、それに応じて目的関
数も急激に変化する系なので、スケジューリング手段１
６は、ＰＩＤ定数を、ステップ的に、切換設定する手順
を実行する。これは、目標値に即して目的関数が急激に
変化する系においては、ステップ的にＰＩＤ定数を変化
させないと、その遅れにより、系の制御が不安定とな
り、安定するまでに時間がかかってしまうからである。
【０００８】このように、各種条件が変化することによ
り、また、新たに設定することにより、目標値の量的、
方向的変化の際、目的関数が変化しても、最適値のＰＩ
Ｄ定数によって制御を実行することができるので、制御
性を維持することができ、外乱にも強く、プロセスの制
御機構１０は安定した制御動作を行うことが可能とな
る。
り、また、新たに設定することにより、目標値の量的、
方向的変化の際、目的関数が変化しても、最適値のＰＩ
Ｄ定数によって制御を実行することができるので、制御
性を維持することができ、外乱にも強く、プロセスの制
御機構１０は安定した制御動作を行うことが可能とな
る。
【０００９】以上、本発明にかかるプロセスの制御方法
について、急激な目的関数の変化を伴う系のプロセスの
制御機構を例示し、説明したが、その他の既知の制御機
構に対しても適用可能である。
について、急激な目的関数の変化を伴う系のプロセスの
制御機構を例示し、説明したが、その他の既知の制御機
構に対しても適用可能である。
【００１０】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、各種条件
の変化や、新たな設定による目標値の変化に応じて、目
的関数に対するＰＩＤ定数をステップ的且つ自動的に最
適値とし、ＰＩＤ制御するようにしたので、目標値の変
化によって急激に目的関数が変化する系であっても制御
性を維持することができ、外乱にも強く、安定した制御
が可能となる。
の変化や、新たな設定による目標値の変化に応じて、目
的関数に対するＰＩＤ定数をステップ的且つ自動的に最
適値とし、ＰＩＤ制御するようにしたので、目標値の変
化によって急激に目的関数が変化する系であっても制御
性を維持することができ、外乱にも強く、安定した制御
が可能となる。
【００１１】
【図１】本発明にかかるプロセスの制御方法を実施する
ためのプロセスの制御機構の一実施例を示すブロック線
図である。
ためのプロセスの制御機構の一実施例を示すブロック線
図である。
【図２】従来におけるプロセスの制御機構のブロック線
図である。
図である。
１０ プロセスの制御機構 １１ ＰＩＤ制御部 １２ 操作部 １３ 制御対象 １４ 検出部 １５ 目標値変化判別手段 １６ スケジューリング手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＩＤ制御動作を行うプロセスの制御
機構において、目標値の量的、方向的変化を検出して、
この量的、方向的変化にかかる検出信号に基づいて、変
化後の目標値に対応した目的関数に対するＰＩＤ定数を
ステップ的且つ自動的に最適値へ切換設定することを特
徴とするプロセスの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098274A JPH05346804A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098274A JPH05346804A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346804A true JPH05346804A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=14215365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3098274A Pending JPH05346804A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05346804A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02201606A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Yokogawa Electric Corp | 調節装置 |
| JPH02259806A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Chino Corp | 調節計 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP3098274A patent/JPH05346804A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02201606A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Yokogawa Electric Corp | 調節装置 |
| JPH02259806A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-22 | Chino Corp | 調節計 |
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