JPH05346806A - プロセスの制御方法 - Google Patents
プロセスの制御方法Info
- Publication number
- JPH05346806A JPH05346806A JP9827391A JP9827391A JPH05346806A JP H05346806 A JPH05346806 A JP H05346806A JP 9827391 A JP9827391 A JP 9827391A JP 9827391 A JP9827391 A JP 9827391A JP H05346806 A JPH05346806 A JP H05346806A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- change
- pid
- control
- constant
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- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
(目的) 各種条件の変化による目的関数の変化に応じ
て、ＰＩＤ定数をスケジューリングし、所定の時間的変
化率で、最適なＰＩＤ定数へ徐々に変更する。 (構成) 系自体の安定性が乏しいプロセスの制御機構１
０であり、スケジューリング手段１７により、各種条件
の変化に基づく目的関数の量的、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、前記変
化率リミッタ１６により所定の時間的変化率で徐々にＰ
ＩＤ定数を最適値へと変更し、その最適値にかかる信号
を前記ＰＩＤ制御部１１に導出する。 (効果) 安定性に乏しい系であっても、制御性を維持す
ることができる。
て、ＰＩＤ定数をスケジューリングし、所定の時間的変
化率で、最適なＰＩＤ定数へ徐々に変更する。 (構成) 系自体の安定性が乏しいプロセスの制御機構１
０であり、スケジューリング手段１７により、各種条件
の変化に基づく目的関数の量的、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、前記変
化率リミッタ１６により所定の時間的変化率で徐々にＰ
ＩＤ定数を最適値へと変更し、その最適値にかかる信号
を前記ＰＩＤ制御部１１に導出する。 (効果) 安定性に乏しい系であっても、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、特に安定性に乏しい系
に対するプロセスの制御方法に関するものである。
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、各種制
御機構の中には、各種条件(制御量、制御量以外の要素
および変化の方向)の変化により目的関数が変化するも
のがある。例えば、図３に示すコージェネレーションシ
ステムにおける冷却水制御機構６においては、制御量以
外の要素である発電量の変化が冷却水温度に対して影響
を及ぼす。すなわち、この系では、冷却水温度は、発電
量の変化と冷却水流量の変化の両方の影響を受けて変化
する。つまり、発電量の変化に対して、温度変化がある
ということから、前記冷却水制御機構６は、制御量以外
の要素によって目的関数が変化する系であることがわか
る。一方、冷却水流量の変化による冷却水温度変化応答
の所定数は、図４、図５、図６に示すように、変化の方
向で大幅に違う。尚、図中、矢印は変化の方向を示して
いる。このように、各種条件(制御量、制御量以外の要
素および変化の方向)の変化により目的関数が変化する
ので、あらかじめ固定されたＰＩＤ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、各種条件の変化による目的
関数の変化に応じて、ＰＩＤ定数を最適値に切換設定す
ることができるプロセスの制御方法を提供することを目
的とする。
御機構の中には、各種条件(制御量、制御量以外の要素
および変化の方向)の変化により目的関数が変化するも
のがある。例えば、図３に示すコージェネレーションシ
ステムにおける冷却水制御機構６においては、制御量以
外の要素である発電量の変化が冷却水温度に対して影響
を及ぼす。すなわち、この系では、冷却水温度は、発電
量の変化と冷却水流量の変化の両方の影響を受けて変化
する。つまり、発電量の変化に対して、温度変化がある
ということから、前記冷却水制御機構６は、制御量以外
の要素によって目的関数が変化する系であることがわか
る。一方、冷却水流量の変化による冷却水温度変化応答
の所定数は、図４、図５、図６に示すように、変化の方
向で大幅に違う。尚、図中、矢印は変化の方向を示して
いる。このように、各種条件(制御量、制御量以外の要
素および変化の方向)の変化により目的関数が変化する
ので、あらかじめ固定されたＰＩＤ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、各種条件の変化による目的
関数の変化に応じて、ＰＩＤ定数を最適値に切換設定す
ることができ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制御を行うプロセスの制御機
構において、外的要因による各種条件の変化に基づく目
的関数の量的、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、ＰＩＤ定数の最適
値へと徐々に変更することを特徴とする。
ために、本発明は、ＰＩＤ制御を行うプロセスの制御機
構において、外的要因による各種条件の変化に基づく目
的関数の量的、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、ＰＩＤ定数の最適
値へと徐々に変更することを特徴とする。
【０００５】
【作用】先ず、実際に制御機構を運転し、運転の際に、
外的要因による各種条件が変化し、目的関数の量的、方
向的変化が検出されると、その目的関数の変化の度合
い、変化の方向性に応じたＰＩＤ定数の最適値が選択さ
れる。これによって、プロセスの制御機構は、そのＰＩ
Ｄ定数の最適値に基づいて、ＰＩＤ制御を行う。尚、系
自体が安定でない場合、ＰＩＤ定数は、徐々に変更がな
され、ＰＩＤ制御が行われる。
外的要因による各種条件が変化し、目的関数の量的、方
向的変化が検出されると、その目的関数の変化の度合
い、変化の方向性に応じたＰＩＤ定数の最適値が選択さ
れる。これによって、プロセスの制御機構は、そのＰＩ
Ｄ定数の最適値に基づいて、ＰＩＤ制御を行う。尚、系
自体が安定でない場合、ＰＩＤ定数は、徐々に変更がな
され、ＰＩＤ制御が行われる。
【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、安定性に乏しい系を示し、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１
０は、外的要因による各種条件の変化に基づく目的関数
の量的、方向的変化を検出する外乱変化判別手段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、所定の時間的変化率を有
する信号とする変化率リミッタ１６を介し、前記ＰＩＤ
制御部１１に導出するスケジューリング手段１７を具備
するものである。すなわち、このスケジューリング手段
１７は、外乱変化判別手段１５による検出信号に基づい
て最適なＰＩＤ定数を選択するようにし、前記変化率リ
ミッタ１６により徐々にＰＩＤ定数を最適値へと、変更
するように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１７は、適宜な記憶手段を具備し、実際
に装置をテストして得られた、各種条件の変化に対応し
た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、安定性に乏しい系を示し、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１
０は、外的要因による各種条件の変化に基づく目的関数
の量的、方向的変化を検出する外乱変化判別手段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、所定の時間的変化率を有
する信号とする変化率リミッタ１６を介し、前記ＰＩＤ
制御部１１に導出するスケジューリング手段１７を具備
するものである。すなわち、このスケジューリング手段
１７は、外乱変化判別手段１５による検出信号に基づい
て最適なＰＩＤ定数を選択するようにし、前記変化率リ
ミッタ１６により徐々にＰＩＤ定数を最適値へと、変更
するように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１７は、適宜な記憶手段を具備し、実際
に装置をテストして得られた、各種条件の変化に対応し
た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、各種条件の変化を想定して、プロセスの制
御機構１０をテスト稼働し、それぞれの変化に応じたＰ
ＩＤ定数の最適値を求め、記憶しておく。ＰＩＤ定数の
最適値を求めるには、手動によって行い、あるいは、自
動的に最適値を求めるオートチューニング機能を適用す
ることもできるが、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、外乱変
化判別手段１５は各種条件が変化したか否かの監視を行
い、各種条件が変化して目的関数の量的、方向的変化が
検出されると、スケジューリング手段１７は、変化の度
合い、方向に応じたＰＩＤ定数の最適値を選択設定し、
最適値にかかる信号を変化率リミッタ１６を介し、ＰＩ
Ｄ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。
尚、前記プロセスの制御機構１０は安定性に乏しい系で
あるが、スケジューリング手段１７は、外乱変化判別手
段１５による検出信号に基づいて最適なＰＩＤ定数を選
択設定しても、変化率リミッタ１６によりＰＩＤ定数は
徐々に最適値へと変化してＰＩＤ制御部１１に出力され
るので、系が発振してしまうようなことは回避される。
このように、外乱等によって、各種条件が変化して目的
関数の量的、方向的変化があっても、目的関数の量的、
方向的変化に応じたＰＩＤ定数へ徐々に変化させ、制御
を実行するようにしているので、系が不安定な場合であ
っても、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。
いて、先ず、各種条件の変化を想定して、プロセスの制
御機構１０をテスト稼働し、それぞれの変化に応じたＰ
ＩＤ定数の最適値を求め、記憶しておく。ＰＩＤ定数の
最適値を求めるには、手動によって行い、あるいは、自
動的に最適値を求めるオートチューニング機能を適用す
ることもできるが、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、外乱変
化判別手段１５は各種条件が変化したか否かの監視を行
い、各種条件が変化して目的関数の量的、方向的変化が
検出されると、スケジューリング手段１７は、変化の度
合い、方向に応じたＰＩＤ定数の最適値を選択設定し、
最適値にかかる信号を変化率リミッタ１６を介し、ＰＩ
Ｄ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。
尚、前記プロセスの制御機構１０は安定性に乏しい系で
あるが、スケジューリング手段１７は、外乱変化判別手
段１５による検出信号に基づいて最適なＰＩＤ定数を選
択設定しても、変化率リミッタ１６によりＰＩＤ定数は
徐々に最適値へと変化してＰＩＤ制御部１１に出力され
るので、系が発振してしまうようなことは回避される。
このように、外乱等によって、各種条件が変化して目的
関数の量的、方向的変化があっても、目的関数の量的、
方向的変化に応じたＰＩＤ定数へ徐々に変化させ、制御
を実行するようにしているので、系が不安定な場合であ
っても、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。
【０００８】以上、本発明にかかるプロセスの制御方法
について、プロセスの制御機構１０における一実施例を
挙げ、説明したが、既知の種々の制御システムについて
も適用可能である。
について、プロセスの制御機構１０における一実施例を
挙げ、説明したが、既知の種々の制御システムについて
も適用可能である。
【０００９】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、各種条件
の変化による目的関数の変化に応じたＰＩＤ定数に選択
設定すると共に、一定の時間的変化率でその選択設定さ
れたＰＩＤ定数に変更し、制御を行うようにしたので、
安定性に問題がある系であっても、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。
の変化による目的関数の変化に応じたＰＩＤ定数に選択
設定すると共に、一定の時間的変化率でその選択設定さ
れたＰＩＤ定数に変更し、制御を行うようにしたので、
安定性に問題がある系であっても、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。
【００１０】
【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ブロック線図である。
ためのプロセスの制御機構の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。
【図３】各種条件の変化によって目的関数が変化する系
の一実例を示す説明図である。
の一実例を示す説明図である。
【図４】図３に示す系において、発電量および冷却水量
と、冷却水温度変化応答を示すプロセスゲインとの関係
を示すグラフである。
と、冷却水温度変化応答を示すプロセスゲインとの関係
を示すグラフである。
【図５】図３に示す系において、発電量および冷却水量
と、冷却水温度変化応答を示す時定数との関係を示すグ
ラフである。
と、冷却水温度変化応答を示す時定数との関係を示すグ
ラフである。
【図６】図３に示す系において、発電量および冷却水量
と、冷却水温度変化応答を示すむだ時間との関係を示す
グラフである。
と、冷却水温度変化応答を示すむだ時間との関係を示す
グラフである。
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 外乱変化判別手段 １６ 変化率リミッタ １７ スケジューリング手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＩＤ制御を行うプロセスの制御機構
において、外的要因による各種条件の変化に基づく目的
関数の量的、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、ＰＩＤ定数の最適値
へと徐々に変更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 |
|---|---|---|---|
| JP9827391A JPH05346806A (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 |
|---|---|---|---|
| JP9827391A JPH05346806A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346806A true JPH05346806A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=14215336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9827391A Pending JPH05346806A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | プロセスの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05346806A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100447416B1 (ko) * | 1997-08-12 | 2004-12-03 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 가스계의제어장치및방법 |
| JP2006222133A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Hitachi Cable Ltd | 原料ガス供給方法及びその装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58149503A (ja) * | 1983-02-12 | 1983-09-05 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 調節計における制御演算方法 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP9827391A patent/JPH05346806A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58149503A (ja) * | 1983-02-12 | 1983-09-05 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 調節計における制御演算方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100447416B1 (ko) * | 1997-08-12 | 2004-12-03 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 가스계의제어장치및방법 |
| JP2006222133A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Hitachi Cable Ltd | 原料ガス供給方法及びその装置 |
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