JPH0619503A - 制御装置 - Google Patents
制御装置Info
- Publication number
- JPH0619503A JPH0619503A JP17426292A JP17426292A JPH0619503A JP H0619503 A JPH0619503 A JP H0619503A JP 17426292 A JP17426292 A JP 17426292A JP 17426292 A JP17426292 A JP 17426292A JP H0619503 A JPH0619503 A JP H0619503A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ランプ制御におけるオフセットを減少させると
ともに、ランプ帯からソーク帯への移行の際の制御波形
のなまりを改善して制御特性を向上させる。 【構成】バイアス付加手段２で所期の目標値ｒに、ラン
プ帯におけるオフセットに相当する偏差を付加してバイ
アス目標値ｒ’とし、バイアス目標値修整手段３で、バ
イアス目標値ｒ’のランプ帯からソーク帯への移行部分
を、山形または谷形の目標値に修正し、修正されたバイ
アス目標値ｒ’’と制御対象４からフィードバックされ
た制御量Ｙとに基づいて制御を行うようにしている。
ともに、ランプ帯からソーク帯への移行の際の制御波形
のなまりを改善して制御特性を向上させる。 【構成】バイアス付加手段２で所期の目標値ｒに、ラン
プ帯におけるオフセットに相当する偏差を付加してバイ
アス目標値ｒ’とし、バイアス目標値修整手段３で、バ
イアス目標値ｒ’のランプ帯からソーク帯への移行部分
を、山形または谷形の目標値に修正し、修正されたバイ
アス目標値ｒ’’と制御対象４からフィードバックされ
た制御量Ｙとに基づいて制御を行うようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度調節器などのよう
な制御装置に関する。
な制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ランプ状の目標値に追従させるラ
ンプ制御に用いられる制御方式として、例えば、図５に
示されるＰＩＤ制御がある。
ンプ制御に用いられる制御方式として、例えば、図５に
示されるＰＩＤ制御がある。
【０００３】図５において、ＰＩＤ制御部６は、目標値
ｒと制御対象４からフィードバックされた制御量Ｙとの
偏差ｅに基づいて、制御対象４にＰＩＤ操作量を出力す
るものであるが、かかるＰＩＤ制御では、上昇あるいは
減少していた目標値が一定値に移行する部分、すなわ
ち、ランプ帯からソーク帯へ移行する部分において、図
６の仮想線で示されるように、オーバーシュートあるい
はアンダーシュートが生じてしまう。なお、図６におい
て、目標値ｒを実線で示している。
ｒと制御対象４からフィードバックされた制御量Ｙとの
偏差ｅに基づいて、制御対象４にＰＩＤ操作量を出力す
るものであるが、かかるＰＩＤ制御では、上昇あるいは
減少していた目標値が一定値に移行する部分、すなわ
ち、ランプ帯からソーク帯へ移行する部分において、図
６の仮想線で示されるように、オーバーシュートあるい
はアンダーシュートが生じてしまう。なお、図６におい
て、目標値ｒを実線で示している。
【０００４】このようなオーバーシュートあるいはアン
ダーシュートは、制御ゲインを小さくすることによって
解消できるけれども、制御ゲインを小さくすると、外乱
応答が悪化することになる。
ダーシュートは、制御ゲインを小さくすることによって
解消できるけれども、制御ゲインを小さくすると、外乱
応答が悪化することになる。
【０００５】そこで、外乱応答を悪化させることなく、
オーバーシュートやアンダーシュートを解消する制御方
式として、図７に示されるように、フィードバックとフ
ィードフォワードのいわゆる２自由度ＰＩＤ制御方式が
ある。
オーバーシュートやアンダーシュートを解消する制御方
式として、図７に示されるように、フィードバックとフ
ィードフォワードのいわゆる２自由度ＰＩＤ制御方式が
ある。
【０００６】図７において、ＰＩＤ制御部６は、目標値
ｒと制御対象４からフィードバックされた制御量Ｙとの
偏差ｅに基づいて、ＰＩＤ操作量を出力し、一方、フィ
ードフォワード制御部７は、目標値ｒとフィードフォワ
ード係数と基づいて操作量を出力し、両操作量を加算し
て制御対象４に与えるものであるが、かかる２自由度Ｐ
ＩＤ制御では、図８に示されるように、ランプ制御にお
けるオフセットがＰＩＤ制御よりも増加してしまう。
ｒと制御対象４からフィードバックされた制御量Ｙとの
偏差ｅに基づいて、ＰＩＤ操作量を出力し、一方、フィ
ードフォワード制御部７は、目標値ｒとフィードフォワ
ード係数と基づいて操作量を出力し、両操作量を加算し
て制御対象４に与えるものであるが、かかる２自由度Ｐ
ＩＤ制御では、図８に示されるように、ランプ制御にお
けるオフセットがＰＩＤ制御よりも増加してしまう。
【０００７】そこで本件出願人は、特願昭６３−３２１
５２９号（特開平２−１６５３０４号）において、２自
由度ＰＩＤ制御方式に、目標値バイアス機能を設けた制
御装置を提案している。
５２９号（特開平２−１６５３０４号）において、２自
由度ＰＩＤ制御方式に、目標値バイアス機能を設けた制
御装置を提案している。
【０００８】すなわち、図９に示されるように、所期の
目標値ｒに、制御動作の定常状態における前記目標値ｒ
と制御量Ｙとの差分に相当する定常偏差を付加するバイ
アス付加手段２0を設けたものであり、図１０に示され
るように、所期の目標値ｒを前記定常偏差に対応するバ
イアス時間ＴB分だけずらし、このバイアスされた目標
値ｒ’に追従するように制御するものであり、これによ
って、図１１に示されるように、ランプ制御におけるオ
フセットを減少させるものである。
目標値ｒに、制御動作の定常状態における前記目標値ｒ
と制御量Ｙとの差分に相当する定常偏差を付加するバイ
アス付加手段２0を設けたものであり、図１０に示され
るように、所期の目標値ｒを前記定常偏差に対応するバ
イアス時間ＴB分だけずらし、このバイアスされた目標
値ｒ’に追従するように制御するものであり、これによ
って、図１１に示されるように、ランプ制御におけるオ
フセットを減少させるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先に提
案している制御装置においても、図１１に示されるよう
に、ランプ帯からソーク帯に移行する部分では、波形が
なまり、制御特性が悪化するという難点がある。
案している制御装置においても、図１１に示されるよう
に、ランプ帯からソーク帯に移行する部分では、波形が
なまり、制御特性が悪化するという難点がある。
【００１０】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、ランプ制御におけるオフセットを解消し、し
かも、ランプ帯からソーク帯に移行する部分の波形のな
まりを改善して制御特性を向上させることを目的とす
る。
であって、ランプ制御におけるオフセットを解消し、し
かも、ランプ帯からソーク帯に移行する部分の波形のな
まりを改善して制御特性を向上させることを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【００１２】すなわち、本発明は、所期の目標値に、ラ
ンプ帯におけるオフセットに相当する偏差を付加してバ
イアス目標値とするバイアス付加手段と、前記バイアス
目標値のランプ帯からソーク帯への移行部分を、ソーク
帯における所期の目標値を上回る山形またはソーク帯に
おける所期の目標値を下回る谷形の目標値に修正するバ
イアス目標値修正手段と、修正されたバイアス目標値と
制御対象からフィードバックされた制御量とに基づいて
制御対象に操作量を出力する制御手段と、を備えてい
る。
ンプ帯におけるオフセットに相当する偏差を付加してバ
イアス目標値とするバイアス付加手段と、前記バイアス
目標値のランプ帯からソーク帯への移行部分を、ソーク
帯における所期の目標値を上回る山形またはソーク帯に
おける所期の目標値を下回る谷形の目標値に修正するバ
イアス目標値修正手段と、修正されたバイアス目標値と
制御対象からフィードバックされた制御量とに基づいて
制御対象に操作量を出力する制御手段と、を備えてい
る。
【００１３】
【作用】上記構成によれば、所期の目標値にバイアスが
付加され、さらに、バイアスが付加された目標値のラン
プ帯からソーク帯への移行部分が、山形あるいは谷形に
修正されるので、ランプ制御における所期の目標値に対
するオフセットが減少し、ランプ帯からソーク帯へ移行
する制御波形のなまりが改善されることになる。
付加され、さらに、バイアスが付加された目標値のラン
プ帯からソーク帯への移行部分が、山形あるいは谷形に
修正されるので、ランプ制御における所期の目標値に対
するオフセットが減少し、ランプ帯からソーク帯へ移行
する制御波形のなまりが改善されることになる。
【００１４】
【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。
て、詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例のブロック図で
あり、図９の従来例に対応する部分には、同一の参照符
を付す。
あり、図９の従来例に対応する部分には、同一の参照符
を付す。
【００１６】この実施例の制御装置１は、所期の目標値
ｒに、ランプ帯におけるオフセットに相当するバイアス
を付加してバイアス目標値ｒ’とするバイアス付加手段
としての目標値バイアス部２と、このバイアス目標値
ｒ’のランプ帯からソーク帯への移行部分を、ソーク帯
における所期の目標値ｒを上回る山形またはソーク帯に
おける所期の目標値ｒを下回る谷形の目標値ｒ’’に修
正するバイアス目標値修正部３と、修正されたバイアス
目標値ｒ’’と制御対象４からフィードバックされた制
御量Ｙとに基づいて制御対象４に操作量を出力する制御
手段５とを備えており、これらはマイクロコンピュータ
によって構成されている。
ｒに、ランプ帯におけるオフセットに相当するバイアス
を付加してバイアス目標値ｒ’とするバイアス付加手段
としての目標値バイアス部２と、このバイアス目標値
ｒ’のランプ帯からソーク帯への移行部分を、ソーク帯
における所期の目標値ｒを上回る山形またはソーク帯に
おける所期の目標値ｒを下回る谷形の目標値ｒ’’に修
正するバイアス目標値修正部３と、修正されたバイアス
目標値ｒ’’と制御対象４からフィードバックされた制
御量Ｙとに基づいて制御対象４に操作量を出力する制御
手段５とを備えており、これらはマイクロコンピュータ
によって構成されている。
【００１７】この実施例の制御手段５は、修正されたバ
イアス目標値ｒ’’と制御量Ｙとの偏差ｅに基づいてＰ
ＩＤ操作量を出力するＰＩＤ制御部６と、修正されたバ
イアス目標値ｒ’’とフィードフォワード係数とに基づ
いて操作量を出力するフィードフォワード制御部７とを
備え、両操作量を加算して制御対象４に与える２自由度
ＰＩＤ制御方式である。
イアス目標値ｒ’’と制御量Ｙとの偏差ｅに基づいてＰ
ＩＤ操作量を出力するＰＩＤ制御部６と、修正されたバ
イアス目標値ｒ’’とフィードフォワード係数とに基づ
いて操作量を出力するフィードフォワード制御部７とを
備え、両操作量を加算して制御対象４に与える２自由度
ＰＩＤ制御方式である。
【００１８】目標値バイアス部２は、基本的に図９の従
来例と同様であり、ランプ制御におけるオフセットを減
少させるためのものであり、所期の目標値ｒに、オフセ
ットに相当する偏差を付加するものである。
来例と同様であり、ランプ制御におけるオフセットを減
少させるためのものであり、所期の目標値ｒに、オフセ
ットに相当する偏差を付加するものである。
【００１９】すなわち、この実施例では、図２の実線で
示される所期の目標値ｒに偏差を付加してオフセットに
相当するバイアス時間ＴBだけ目標値をずらして破線で
示されるバイアス目標値ｒ’とするものであり、このバ
イアス時間ＴBは、次式に従って決定している。
示される所期の目標値ｒに偏差を付加してオフセットに
相当するバイアス時間ＴBだけ目標値をずらして破線で
示されるバイアス目標値ｒ’とするものであり、このバ
イアス時間ＴBは、次式に従って決定している。
【００２０】ＴB＝Ｔｉ・α ここで、Ｔｉは積分時間であり、αはフィードフォワー
ド係数である。
ド係数である。
【００２１】このバイアス目標値ｒ’は、ランプ帯から
ソーク帯への移行する際の制御波形のなまりを改善する
ために、バイアス目標値修正部３で次のように修正され
る。
ソーク帯への移行する際の制御波形のなまりを改善する
ために、バイアス目標値修正部３で次のように修正され
る。
【００２２】すなわち、バイアス目標値修正部３は、図
２の破線で示されるバイアス目標値ｒ’のランプ帯から
ソーク帯への移行部分を、一点鎖線で示されるようにソ
ーク帯における所期の目標値ｒを上回る山形に修整して
いる。
２の破線で示されるバイアス目標値ｒ’のランプ帯から
ソーク帯への移行部分を、一点鎖線で示されるようにソ
ーク帯における所期の目標値ｒを上回る山形に修整して
いる。
【００２３】この実施例では、バイアス時間ＴBの１／
２の期間までランプ状のバイアス目標値ｒ’を延長した
二等辺三角形となるようにしている。
２の期間までランプ状のバイアス目標値ｒ’を延長した
二等辺三角形となるようにしている。
【００２４】このように修整されたバイアス目標値
ｒ’’が制御手段５に与えられて２自由度ＰＩＤ制御が
行われる。
ｒ’’が制御手段５に与えられて２自由度ＰＩＤ制御が
行われる。
【００２５】これによって、図３の実線で示される所期
の目標値ｒに対して制御量Ｙは、仮想線で示されるよう
に変化し、ランプ制御におけるオフセットが減少すると
ともに、ランプ帯からソーク帯への移行部分における波
形のなまりが改善されて制御特性が向上する。なお、図
３においては、修整されたバイアス目標値ｒ’’を破線
で示している。
の目標値ｒに対して制御量Ｙは、仮想線で示されるよう
に変化し、ランプ制御におけるオフセットが減少すると
ともに、ランプ帯からソーク帯への移行部分における波
形のなまりが改善されて制御特性が向上する。なお、図
３においては、修整されたバイアス目標値ｒ’’を破線
で示している。
【００２６】ここで、所期の目標値ｒを、修整されたバ
イアス目標値ｒ’’にするための具体的な処理、すなわ
ち、目標値バイアス部２およびバイアス目標値修整部３
の処理を図４に基づいて説明する。
イアス目標値ｒ’’にするための具体的な処理、すなわ
ち、目標値バイアス部２およびバイアス目標値修整部３
の処理を図４に基づいて説明する。
【００２７】この図４において、所期の目標値がｒ0か
らｒ1へ変化し、ランプ状になり始める時点をｔ0、傾き
をａ、バイアス時間をＴB、修整されたバイアス目標値
をｒとすると、 ｔ≦ｔ0−ＴB のとき ｒ＝ｒ0 ｔ0−ＴB≦ｔ≦ｔ0＋｛（ｒ1−ｒ0）／ａ｝−ＴB／２ のとき ｒ＝ｒ0＋ａ・（ｔ−ｔ0＋ＴB） ｔ0＋｛（ｒ1−ｒ0）／ａ｝−ＴB／２≦ｔ≦ｔ0＋（ｒ1−ｒ0）／ａ のとき ｒ＝ｒ1＋ａ・（ＴB／２）−ａ・〔−ｔ0−｛（ｒ1−ｒ0）／ａ｝＋ （ＴB／２）＋ｔ〕 ｔ0＋（ｒ1−ｒ0）／ａ≦ｔ のとき ｒ＝ｒ1 とするものである。
らｒ1へ変化し、ランプ状になり始める時点をｔ0、傾き
をａ、バイアス時間をＴB、修整されたバイアス目標値
をｒとすると、 ｔ≦ｔ0−ＴB のとき ｒ＝ｒ0 ｔ0−ＴB≦ｔ≦ｔ0＋｛（ｒ1−ｒ0）／ａ｝−ＴB／２ のとき ｒ＝ｒ0＋ａ・（ｔ−ｔ0＋ＴB） ｔ0＋｛（ｒ1−ｒ0）／ａ｝−ＴB／２≦ｔ≦ｔ0＋（ｒ1−ｒ0）／ａ のとき ｒ＝ｒ1＋ａ・（ＴB／２）−ａ・〔−ｔ0−｛（ｒ1−ｒ0）／ａ｝＋ （ＴB／２）＋ｔ〕 ｔ0＋（ｒ1−ｒ0）／ａ≦ｔ のとき ｒ＝ｒ1 とするものである。
【００２８】この実施例では、所期の目標値が上昇して
一定値になる場合について説明したけれども、所期の目
標値が減少して一定値になる場合には、上述と同様にし
て谷形になるようにバイアス目標値を修整するものであ
る。
一定値になる場合について説明したけれども、所期の目
標値が減少して一定値になる場合には、上述と同様にし
て谷形になるようにバイアス目標値を修整するものであ
る。
【００２９】また、山形および谷形の形状は、上記実施
例に限定されないのは勿論である。
例に限定されないのは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、所期の目
標値にランプ制御におけるオフセットに相当する偏差が
付加され、さらに、偏差が付加された目標値のランプ帯
からソーク帯への移行部分が、山形あるいは谷形に修正
されるので、ランプ制御における所期の目標値に対する
オフセットが減少し、ランプ帯からソーク帯へ移行する
制御波形のなまりが改善されて制御特性が向上すること
になる。
標値にランプ制御におけるオフセットに相当する偏差が
付加され、さらに、偏差が付加された目標値のランプ帯
からソーク帯への移行部分が、山形あるいは谷形に修正
されるので、ランプ制御における所期の目標値に対する
オフセットが減少し、ランプ帯からソーク帯へ移行する
制御波形のなまりが改善されて制御特性が向上すること
になる。
【図１】図１は本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】目標値に対するバイアスの付加および山形への
修整を説明するための波形図である。
修整を説明するための波形図である。
【図３】図１の実施例の制御量の変化を示す図である。
【図４】図１の実施例による処理を説明するための目標
値の波形図である。
値の波形図である。
【図５】従来例のブロック図である。
【図６】図５の従来例の制御量の変化を示す図である。
【図７】他の従来例のブロック図である。
【図８】図７の従来例の制御量の変化を示す図である。
【図９】さらに他の従来例のブロック図である。
【図１０】目標値へのバイアスの付加を説明するための
図である。
図である。
【図１１】図９の従来例の制御量の変化を示す図であ
る。
る。
１ 制御装置 ２ 目標値バイアス部（バイアス付加手段） ３ バイアス目標値修整部 ４ 制御対象 ５ 制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】所期の目標値に、ランプ帯におけるオフセ
ットに相当する偏差を付加してバイアス目標値とするバ
イアス付加手段と、 前記バイアス目標値のランプ帯からソーク帯への移行部
分を、ソーク帯における所期の目標値を上回る山形また
はソーク帯における所期の目標値を下回る谷形の目標値
に修正するバイアス目標値修正手段と、 修正されたバイアス目標値と制御対象からフィードバッ
クされた制御量とに基づいて制御対象に操作量を出力す
る制御手段と、 を備えることを特徴とする制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17426292A JPH0619503A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17426292A JPH0619503A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0619503A true JPH0619503A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=15975565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17426292A Pending JPH0619503A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619503A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017085781A1 (ja) * | 2015-11-17 | 2017-05-26 | 理化工業株式会社 | 温度制御装置及び温度制御方法 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP17426292A patent/JPH0619503A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017085781A1 (ja) * | 2015-11-17 | 2017-05-26 | 理化工業株式会社 | 温度制御装置及び温度制御方法 |
| JPWO2017085781A1 (ja) * | 2015-11-17 | 2018-06-07 | 理化工業株式会社 | 温度制御装置及び温度制御方法 |
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