JPH06195107A - Fuzzy temperature control system - Google Patents

Fuzzy temperature control system

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Publication number
JPH06195107A
JPH06195107A JP34404392A JP34404392A JPH06195107A JP H06195107 A JPH06195107 A JP H06195107A JP 34404392 A JP34404392 A JP 34404392A JP 34404392 A JP34404392 A JP 34404392A JP H06195107 A JPH06195107 A JP H06195107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deviation
output
control
temperature
processing unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP34404392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisaaki Kono
寿明 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP34404392A priority Critical patent/JPH06195107A/en
Publication of JPH06195107A publication Critical patent/JPH06195107A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the fuzzy temperature control system which eliminates a large fluctuation of a control output and secures stability of control, and also, can shorten a response time. CONSTITUTION:The system for controlling a control object of a dead time plus first order lag or second order lag by applying fuzzy inference is constituted by providing a look-up table 4 for expanding a rule constituted of a deviation to a target temperature, and a difference (variation of deviation) of the present deviation to the previous deviation to a data table of a deviation-variation plane as numerical data, an integral processing part 5 for allowing the deviation to the target temperature to be subjected to integral processing, and outputting a value obtained by multiplying it by a prescribed coefficient, and an output processing part 7 for adding the value obtained by the integral processing part to a numerical value derived from the look-up table, based on the deviation to the target temperature and a variation of the deviation and obtaining a control output of the control object.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ファジィ推論を応用し
た温度制御システムに係り、より詳細には、成形機の温
度制御に好適なファジィ温度制御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature control system to which fuzzy reasoning is applied, and more particularly to a fuzzy temperature control system suitable for temperature control of a molding machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】無駄時間プラス一次遅れ系(又は二次遅
れ系)の制御対象をファジィ推論を応用して制御する従
来のファジィPI温度制御システムにおいては、汎用性
を持たせるため、ファジィルールは一般的に図7に示す
ルールとなっている。
2. Description of the Related Art In a conventional fuzzy PI temperature control system in which a fuzzy inference plus a first-order lag system (or a second-order lag system) is controlled by applying fuzzy inference, a fuzzy rule is used to provide versatility. Generally, the rules are shown in FIG.

【0003】すなわち、横軸に偏差(温度実測値−温度
目標値)をとり、縦軸に偏差の変化(今回の偏差−前回
の偏差)をとっている。このようなルールは、従来一般
のルールであるが、このままのルールに従って無駄時間
の大きいものや、時定数の小さいものの制御を行うと、
オーバーシュートが発生したり、目標値に到達する手前
で頭打ちになるといった形の制御となってしまう。
That is, the abscissa represents the deviation (actual temperature measurement value-temperature target value), and the ordinate represents the deviation change (current deviation-previous deviation). Such a rule is a general rule in the past, but if a rule with a large dead time or a rule with a small time constant is controlled according to this rule,
The control becomes such that overshoot occurs or the limit is reached before the target value is reached.

【0004】そこで、本発明者は、このようなルールで
構成された偏差−変化平面を図8に示すようなX−Y平
面とみなし、このX−Y平面を図7に示すルールで構成
された平面と見立て、各(X,Y)座標における制御出
力値を予めファジィ推論により計算し、この計算した数
値データをテーブルとして制御に用いる方法を以前に提
案している。
Therefore, the present inventor considers the deviation-change plane constructed by such a rule as an XY plane as shown in FIG. 8, and the XY plane is constructed by the rule shown in FIG. It has been previously proposed that a control output value at each (X, Y) coordinate is calculated by fuzzy reasoning, and that the calculated numerical data is used as a table for control.

【0005】ただし、このようにして作成された数値テ
ーブルのままでは、実際に使用することができないの
で、偏差(X)の幅、及び変化(Y)の幅を次のように
して決定する。すなわち、各幅の決定方法として、例え
ば一般的な限界感度法により制御対象の特性、無駄時間
(L)、時定数(T)、プロセスゲイン(Gp)を算出
し、その値を用いて偏差の幅(E)、変化の幅(ΔE)
をそれぞれ次式により決定する。
However, since the numerical table created in this way cannot be actually used as it is, the width of the deviation (X) and the width of the change (Y) are determined as follows. That is, as a method of determining each width, for example, the characteristic of the controlled object, the dead time (L), the time constant (T), and the process gain (Gp) are calculated by a general marginal sensitivity method, and the values are used to calculate the deviation. Width (E), width of change (ΔE)
Are determined by the following equations.

【0006】[0006]

【数1】E=Gp×〔1−exp(−mL/T)〕 ΔE=Gp×〔1−exp(−τ/T)〕 ただし、mは係数、τは演算時間である。[Equation 1] E = Gp × [1-exp (−mL / T)] ΔE = Gp × [1-exp (−τ / T)] where m is a coefficient and τ is a calculation time.

【0007】無駄時間Lは、制御指示が与えられてから
制御対象の応答が現れるまでの時間であるので、mの値
は基本的には1より大きければよいことになる。一方、
変化の幅は、一定の時間で偏差がどれだけ変わるかを示
すものであり、式中のτがその演算時間である。
Since the dead time L is the time from when the control instruction is given until the response of the controlled object appears, the value of m basically needs to be larger than 1. on the other hand,
The width of change indicates how much the deviation changes in a certain time, and τ in the formula is the calculation time.

【0008】このようにして偏差の幅(E)と変化の幅
(ΔE)とを決定することにより、このテーブルで温度
制御が行えることになる。
By determining the width of deviation (E) and the width of change (ΔE) in this way, temperature control can be performed using this table.

【0009】実際には、速度型の制御であるので、この
数値テーブルから抽出される制御出力値を(ΔMv )と
すると、今回の制御出力値Mvnは、
Actually, since this is a speed type control, if the control output value extracted from this numerical table is (ΔM v ), the control output value M vn at this time is

【0010】[0010]

【数2】 Mvn=Mvn-1+ΔMvn(n=0,1,2・・・t) の式によって求めることができる。## EQU00002 ## It can be obtained by the formula of M vn = M vn-1 + ΔM vn (n = 0, 1, 2 ... t).

【0011】つまり、制御出力値Mvn=Mvn-1+ΔMvn
を出力とし、予め設定していた出力周期を元に時間比例
オン/オフ制御を行うものである。
That is, the control output value M vn = M vn-1 + ΔM vn
Is output, and time proportional on / off control is performed based on a preset output cycle.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法によって制御を行うと、制御出力が速度型出力
であるために、出力変動が非常に大きく、その結果、制
御の安定性が悪くなるといった問題が残されていた。
However, when the control is performed by such a method, the control output is a speed type output, so that the output fluctuation is very large, and as a result, the stability of the control is deteriorated. There was a problem left.

【0013】本発明は係る実情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、制御出力の大きな変動を無くして制御
の安定性を確保するとともに、応答時間の短縮をも図っ
たファジィ温度制御システムを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuzzy temperature control system which eliminates large fluctuations in control output to ensure control stability and also shortens response time. To provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のファジィ温度制御システムは、無駄時間プ
ラス一次遅れ系又は二次遅れ系の制御対象をファジィ推
論を応用して制御するシステムにおいて、目標温度に対
する偏差と、前回の偏差に対する今回の偏差の差(偏差
の変化)とにより構成されたルールを偏差−変化平面の
データテーブルに数値データとして展開したルックアッ
プテーブルと、目標温度に対する偏差を積分処理し、こ
れに一定の係数をかけた値を出力する積分処理部と、目
標温度に対する偏差と偏差の変化とに基づいて前記ルッ
クアップテーブルより求められた数値に、前記積分処理
部より得られた値を加えて前記制御対象の制御出力を得
る出力処理部とを備えた構成とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a fuzzy temperature control system of the present invention is a system for controlling a dead time plus a first-order lag system or a second-order lag system by applying fuzzy reasoning. , A look-up table in which a rule composed of the deviation with respect to the target temperature and the difference between this deviation with respect to the previous deviation (change of deviation) is expanded as numerical data in the deviation-change plane data table, and deviation with respect to the target temperature Is integrated and outputs a value obtained by multiplying this by a constant coefficient, and a value obtained from the look-up table based on the deviation with respect to the target temperature and the change in the deviation. An output processing unit that adds the obtained values to obtain the control output of the control target is provided.

【0015】[0015]

【作用】本発明では、目標温度に対する偏差と、前回の
偏差に対する今回の偏差の差(偏差の変化)とにより構
成されたルールを偏差−変化平面のデータテーブルに数
値データとして展開したルックアップテーブルを用い
る。そして、ルックアップテーブルより得られた数値デ
ータ(制御出力値)による出力を、直接制御対象に出力
するといった位置型出力方式を採用する。この位置型出
力方式の採用により、制御出力の変動を低減することが
可能となる。
In the present invention, a look-up table in which a rule composed of the deviation with respect to the target temperature and the difference between the previous deviation and the present deviation (change in deviation) is developed as numerical data in the deviation-change plane data table To use. Then, a position type output method is adopted in which the output based on the numerical data (control output value) obtained from the look-up table is directly output to the control target. By adopting this position type output system, it becomes possible to reduce the fluctuation of the control output.

【0016】一方、このような位置型出力方式を採用す
ることにより、定常偏差が残ることになるので、その定
常偏差をなくすために積分処理部を付加している。
On the other hand, by adopting such a position type output method, since a steady deviation remains, an integration processing section is added to eliminate the steady deviation.

【0017】すなわち、積分処理部では、目標温度に対
する偏差を積分処理し、これに一定の係数をかけた値を
出力処理部に出力する。
That is, the integration processing unit performs integration processing on the deviation with respect to the target temperature and outputs a value obtained by multiplying the deviation by a constant coefficient to the output processing unit.

【0018】出力処理部では、目標温度に対する偏差と
偏差の変化とに基づいてルックアップテーブルより求め
られた数値に、積分処理部より得られた値を加え、これ
を制御出力として、制御対象に出力するようになってい
る。
In the output processing unit, the value obtained from the integration processing unit is added to the numerical value obtained from the look-up table based on the deviation with respect to the target temperature and the change in the deviation, and this value is used as a control output to be controlled. It is designed to output.

【0019】なお、積分処理部での積分処理のタイミン
グを、昇温側と降温側とで変えることにより、特性の異
なる昇温と降温とを同一パラメータで制御可能となる。
By changing the timing of the integration processing in the integration processing section between the temperature raising side and the temperature lowering side, it is possible to control the temperature raising and lowering with different characteristics with the same parameter.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明のファジィ温度制御システムの
一実施例について、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the fuzzy temperature control system of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明のファジィ温度制御システ
ムの電気的構成を示すブロック図であり、位置型出力方
式となっている。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical construction of the fuzzy temperature control system of the present invention, which is a position type output system.

【0022】同図において、加算器2のプラス入力に
は、目標温度を設定する目標温度設定部1の出力が導か
れており、加算器2のマイナス入力には、例えば押出成
形機等の制御対象8より検出された検出温度(温度実測
値)が与えられている。また、加算器2の出力は、温度
変化を算出する温度変化処理部3と、ルックアップテー
ブル4と、積分処理部5とに導かれており、積分処理部
5には、各種制御パラメータが格納された係数設定部6
の出力が導かれている。
In the figure, the output of the target temperature setting section 1 for setting the target temperature is led to the plus input of the adder 2, and the minus input of the adder 2 controls, for example, an extruder. The detected temperature (actual temperature measurement value) detected by the target 8 is given. Further, the output of the adder 2 is led to a temperature change processing unit 3 that calculates a temperature change, a lookup table 4, and an integration processing unit 5, and the integration processing unit 5 stores various control parameters. Coefficient setting unit 6
The output of is derived.

【0023】また、ルックアップテーブル4には、温度
変化処理部3の出力と係数設定部6の出力とが導かれて
おり、ルックアップテーブル4の出力は、制御出力を決
定する出力処理部7に導かれている。
The output of the temperature change processing unit 3 and the output of the coefficient setting unit 6 are led to the look-up table 4, and the output of the look-up table 4 is an output processing unit 7 which determines a control output. Have been led to.

【0024】また、出力処理部7には、積分処理部5の
出力が導かれており、出力処理部7の出力は、制御出力
として制御対象8に導かれた構成となっている。
The output of the integration processing unit 5 is guided to the output processing unit 7, and the output of the output processing unit 7 is guided to the controlled object 8 as a control output.

【0025】加算器2は、制御対象8から検出された温
度実測値を、目標温度設定部1により設定された温度目
標値にマイナスをかけてたし込む演算処理を行ってお
り、この演算により求められた偏差(温度実測値−温度
目標値)を、温度変化処理部3、ルックアップテーブル
4、積分処理部5にそれぞれ出力している。
The adder 2 carries out an arithmetic process of adding the actual temperature value detected from the controlled object 8 to the temperature target value set by the target temperature setting unit 1 by subtracting it from the measured temperature value. The obtained deviation (actual temperature measurement value-temperature target value) is output to the temperature change processing unit 3, the lookup table 4, and the integration processing unit 5, respectively.

【0026】温度変化処理部3では、前回の偏差に対す
る今回の偏差の差(偏差の変化)を求めており、この偏
差の変化を示すデータをルックアップテーブルに与えて
いる。
The temperature change processing unit 3 obtains the difference between the previous deviation and the deviation of this time (change of deviation), and provides the look-up table with data indicating the change of deviation.

【0027】ルックアップテーブル4は、目標温度に対
する偏差を示すデータと、温度変化処理部3より与えら
れる偏差の変化を示すデータとで構成されたルールを偏
差−変化平面のデータテーブルに数値データとして展開
し、この展開した数値データを保持している。ただし、
ここでの数値データは、位置型出力を示す数値データと
なっている。
The look-up table 4 has a rule composed of data showing a deviation with respect to the target temperature and data showing a change in the deviation given by the temperature change processing unit 3 as a numerical data in a deviation-change plane data table. The expanded numerical data is held. However,
The numerical data here is the numerical data indicating the position type output.

【0028】積分処理部5は、目標温度に対する偏差を
積分処理し、これに係数設定部6より与えられた一定の
係数をかけた値を出力処理部7に出力するようになって
いる。
The integration processing unit 5 integrates the deviation with respect to the target temperature and multiplies the deviation by a constant coefficient given by the coefficient setting unit 6 to output a value to the output processing unit 7.

【0029】出力処理部7では、ルックアップテーブル
4より求められた数値に、積分処理部5より得られた値
を加えて、制御対象8の制御出力を得るようになってい
る。
In the output processing section 7, the value obtained from the integration processing section 5 is added to the numerical value obtained from the lookup table 4 to obtain the control output of the controlled object 8.

【0030】次に、上記構成のファジィ温度制御システ
ムの動作について説明する。
Next, the operation of the fuzzy temperature control system having the above structure will be described.

【0031】本発明のファジィ温度制御システムにおけ
るファジィルールは、上記した図7に示すルールと同様
となっている。
The fuzzy rule in the fuzzy temperature control system of the present invention is similar to the rule shown in FIG.

【0032】すなわち、横軸に偏差をとり、縦軸に偏差
の変化をとっている。そして、このようなルールで構成
された偏差−変化平面を図8に示すようなX−Y平面と
みなし、このX−Y平面を図7に示すルールで構成され
た平面と見立て、各(X,Y)座標における制御出力値
を予めファジィ推論により計算し、この計算した数値デ
ータをテーブルとして制御に用いる。例えば、X軸及び
Y軸をそれぞれ0.1刻みとすると、マトリクス状に4
41(21×21)の数値データが計算されることにな
る。
That is, the horizontal axis represents the deviation, and the vertical axis represents the change in the deviation. Then, the deviation-change plane constituted by such a rule is regarded as an XY plane as shown in FIG. 8, and this XY plane is regarded as a plane constituted by the rule shown in FIG. , Y) coordinate control output values are calculated in advance by fuzzy inference, and the calculated numerical data are used as a table for control. For example, if the X-axis and the Y-axis are each 0.1 step, 4
Numerical data of 41 (21 × 21) will be calculated.

【0033】ただし、このようにして作成された数値テ
ーブルのままでは、実際に使用することができないの
で、偏差(X)の幅、及び変化(Y)の幅を上記〔数
1〕に示す式により決定する。
However, since the numerical table created in this way cannot be actually used as it is, the width of the deviation (X) and the width of the change (Y) can be expressed by the formula shown in [Equation 1] above. Determined by

【0034】本実施例では、〔数1〕で示されたmを経
験的に3としている。すなわち、無駄時間Lの3倍分の
時間に、温度が変化する値を偏差の幅として使用してい
る。
In this embodiment, m shown in [Equation 1] is empirically set to 3. That is, the value that changes the temperature during the time three times the dead time L is used as the deviation width.

【0035】無駄時間Lは、制御指示が与えられてから
制御対象の応答が現れるまでの時間であるので、mの値
は基本的には1より大きければよいことになる。一方、
変化の幅は、一定の時間で偏差がどれだけ変わるかを示
すものであり、式中のτがその演算時間である。
Since the dead time L is the time from when the control instruction is given until the response of the controlled object appears, the value of m basically needs to be larger than 1. on the other hand,
The width of change indicates how much the deviation changes in a certain time, and τ in the formula is the calculation time.

【0036】例えば、押出成形用金型の場合、Gp=6
00(度)、L=30(sec)、T=5000(se
c)、そしてm=3とすると、偏差の幅(E)は、
For example, in the case of an extrusion molding die, Gp = 6
00 (degrees), L = 30 (sec), T = 5000 (se
c), and m = 3, the width (E) of the deviation is

【0037】[0037]

【数3】 E=600×(1−e-90/5000)=10.70(度) となり、さらに演算時間τ=4(sec)とすると、変
化の幅(ΔE)は、
## EQU00003 ## If E = 600.times. (1- e.sup. - 90 / 5000 ) = 10.70 (degrees) and the calculation time .tau. = 4 (sec), the width of change (.DELTA.E) is

【0038】[0038]

【数4】 ΔE=600×(1−e-4/5000 )=0.479(度/sec) となる。## EQU4 ## ΔE = 600 × (1−e −4/5000 ) = 0.479 (degrees / sec).

【0039】このようにして偏差の幅(E)と変化の幅
(ΔE)とを決定することにより、このテーブルをルッ
クアップテーブル4として、温度制御が行えることにな
る。
By thus determining the width of deviation (E) and the width of change (ΔE), temperature control can be performed using this table as the lookup table 4.

【0040】本発明では、位置型の制御であるので、こ
の数値テーブルから抽出される制御出力値LMv を、出
力処理部7を介して直接制御対象8に出力している。
In the present invention, since the control is of the position type, the control output value LM v extracted from this numerical value table is directly output to the controlled object 8 via the output processing unit 7.

【0041】一方、積分処理部5では、目標温度に対す
る偏差を積分処理し、これに一定の係数をかけた値を出
力処理部7に出力する。
On the other hand, the integration processing unit 5 integrates the deviation with respect to the target temperature and outputs a value obtained by multiplying the deviation by a constant coefficient to the output processing unit 7.

【0042】ただし、昇温時において常時積分計算を行
っていると、昇温開始温度によって設定値近傍での積分
演算値が異なるといった不都合を生じることになる。そ
こで、設定値近傍での積分演算を常に同じ状態にするた
めに、偏差の幅(E)の範囲内に入ったとき積分演算を
開始するようにしている。
However, if the integral calculation is always performed during the temperature rise, there arises a disadvantage that the integral calculation value in the vicinity of the set value varies depending on the temperature rise start temperature. Therefore, in order to keep the integral calculation in the vicinity of the set value always the same, the integral calculation is started when the deviation is within the range (E).

【0043】図2及び図3は、昇温時における積分演算
の状態を示しており、図2は例えば設定変更等で、今回
の温度目標値(set2)が前回の温度目標値(set
1)より高くなった場合(|set−now|≧E)を
示している。つまり、温度実測値が偏差の幅(E)の範
囲外では積分演算を行わず、温度実測値が偏差の幅
(E)内に入ったときから積分演算を行うようになって
いる。
FIGS. 2 and 3 show the state of the integral calculation at the time of temperature rise, and FIG. 2 shows that the current temperature target value (set2) is the previous temperature target value (set) when, for example, the setting is changed.
1) The case where it becomes higher than (1) (| set-now | ≧ E) is shown. In other words, the integral calculation is not performed when the measured temperature value is outside the range of the deviation (E), and the integral calculation is performed when the measured temperature value falls within the range (E) of the deviation.

【0044】また、図3は、今回の温度目標値(set
2)が前回の温度目標値(set1)より偏差の幅
(E)内で変更された場合(|set−now|<E)
の積分演算の例を示しており、この場合には、継続して
積分演算を行うことになる。
FIG. 3 shows the temperature target value (set) of this time.
2) is changed within the deviation width (E) from the previous temperature target value (set1) (| set-now | <E)
The example of the integral calculation is shown. In this case, the integral calculation is continuously performed.

【0045】図4及び図5は、降温時における積分演算
の状態を示しており、図4は例えば設定変更等で、今回
の温度目標値(set2)が前回の温度目標値(set
1)より低くなった場合(|set−now|≧E)を
示している。つまり、温度実測値が偏差の幅(E)の範
囲外では積分演算を行わず、温度実測値が偏差の幅
(E)内に入ったときから積分演算を行うようになって
いる。
FIG. 4 and FIG. 5 show the state of the integral calculation at the time of temperature decrease. FIG. 4 shows that the current temperature target value (set2) is the previous temperature target value (set) due to, for example, a setting change.
The case (1) is lower than (1) (| set-now | ≧ E). In other words, the integral calculation is not performed when the measured temperature value is outside the range of the deviation (E), and the integral calculation is performed when the measured temperature value falls within the range (E) of the deviation.

【0046】また、図5は、今回の温度目標値(set
2)が前回の温度目標値(set1)より偏差の幅
(E)内で変更された場合(|set−now|<E)
の積分演算の例を示しており、この場合には、継続して
積分演算を行うことになる。
Further, FIG. 5 shows the temperature target value (set) of this time.
2) is changed within the deviation width (E) from the previous temperature target value (set1) (| set-now | <E)
The example of the integral calculation is shown. In this case, the integral calculation is continuously performed.

【0047】出力処理部7では、ルックアップテーブル
4より求められた数値に、積分処理部5より得られた値
を加え、これを制御出力として、制御対象8に出力す
る。
The output processing unit 7 adds the value obtained from the integration processing unit 5 to the numerical value obtained from the look-up table 4 and outputs it to the controlled object 8 as a control output.

【0048】すなわち、本発明では位置型の制御である
ので、積分処理部5から与えられる値を(ln)とする
と、今回の制御出力値Mvnは、
That is, since the present invention uses position type control, if the value given from the integration processing unit 5 is (ln), the current control output value M vn is

【0049】[0049]

【数5】Mvn=LMv +ln の式によって求めることができる。## EQU5 ## It can be obtained by the formula of M vn = LM v + ln.

【0050】つまり、この制御出力値Mvn(=LMv
ln)を出力とし、予め設定していた出力周期を元に時
間比例オン/オフ制御を行う。
That is, this control output value M vn (= LM v +
In) is output, and time proportional on / off control is performed based on a preset output cycle.

【0051】ここで、時間比例オン/オフ制御方式とい
うのは、演算により算出された制御出力を、リレーのオ
ン/オフ出力に変換する方式である。これは、予め設定
されている出力周期に対して、制御出力に比例した時間
だけリレーをオンするものであるが、時間周期を有する
ために出力率の変動に対応することが困難となる場合が
ある。つまり、図6に示すように、演算結果は0%であ
っても、前回の演算に対する出力周期が終了していない
場合は、その周期が終了するまで出力は更新されない状
況が発生する。そのため、より精度の高い制御(特にオ
ーバーシュートを無くし、整定時間を最短にする)を実
現するためには、出力周期による制御のずれを無くさな
ければならない。
Here, the time proportional ON / OFF control system is a system in which the control output calculated by calculation is converted into the ON / OFF output of the relay. This is to turn on the relay for a time proportional to the control output with respect to the preset output cycle, but it may be difficult to deal with the fluctuation of the output rate because of the time cycle. is there. That is, as shown in FIG. 6, even if the calculation result is 0%, if the output cycle for the previous calculation has not ended, there is a situation in which the output is not updated until the cycle ends. Therefore, in order to realize more precise control (in particular, to eliminate overshoot and minimize settling time), it is necessary to eliminate the control deviation due to the output cycle.

【0052】そこで、本発明では、図6に示すように、
前回(時刻t1)の出力率が0%以上で、今回(時刻t
2)の出力率が0%のときに出力をクリアし、さらに出
力が0%から0%以上に変化した時点(時刻t3)で出
力周期のイニシャライズを行い、再度制御を実行する方
式を採用している。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG.
The output rate of the previous time (time t1) was 0% or more, and this time (time t1).
When the output rate in 2) is 0%, the output is cleared, and when the output changes from 0% to 0% or more (time t3), the output cycle is initialized and the control is executed again. ing.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明のファジィ温度制御システムは、
目標温度に対する偏差と偏差の変化とにより構成された
ルールを偏差−変化平面のデータテーブルに数値データ
として展開したルックアップテーブルと、偏差を積分処
理しこれに一定の係数をかけた値を出力する積分処理部
と、目標温度に対する偏差と偏差の変化とに基づいてル
ックアップテーブルより求められた数値に、積分処理部
より得られた値を加えて制御対象の制御出力を得る出力
処理部とを備えた構成としたので、制御出力の大きな変
動を無くして、より安定でかつ高性能の温度制御を実現
することができる。また、従来より困難とされていたフ
ァジィ制御による非線形制御がより簡単かつ高精度に実
現できるものである。
According to the fuzzy temperature control system of the present invention,
A look-up table in which a rule composed of deviations with respect to the target temperature and changes in the deviations is developed as numerical data in the data table of the deviation-change plane, and the deviations are integrated and a value obtained by multiplying them by a constant coefficient is output. An integration processing unit and an output processing unit that obtains a control output of a control target by adding a value obtained from the integration processing unit to a numerical value obtained from a look-up table based on a deviation with respect to a target temperature and a change in the deviation. Since the configuration is provided, it is possible to realize a more stable and high-performance temperature control by eliminating a large fluctuation in the control output. In addition, the non-linear control by fuzzy control, which has been considered difficult in the past, can be realized more easily and with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のファジィ温度制御システムの電気的構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a fuzzy temperature control system of the present invention.

【図2】昇温時における積分演算の状態を示すグラフで
ある。
FIG. 2 is a graph showing a state of integration calculation during temperature rise.

【図3】昇温時における積分演算の状態を示すグラフで
ある。
FIG. 3 is a graph showing a state of integration calculation during temperature rise.

【図4】降温時における積分演算の状態を示すグラフで
ある。
FIG. 4 is a graph showing a state of integration calculation during temperature reduction.

【図5】降温時における積分演算の状態を示すグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing a state of integration calculation during temperature reduction.

【図6】出力処理部での時間比例オン/オフ制御の一例
を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of time proportional ON / OFF control in the output processing unit.

【図7】一般的なファジィルールを示す表である。FIG. 7 is a table showing general fuzzy rules.

【図8】図7に示すファジィルールを正規化した図であ
る。
FIG. 8 is a diagram in which the fuzzy rules shown in FIG. 7 are normalized.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 ルックアップテーブル 5 積分処理部 7 出力処理部 8 制御対象 4 Look-up table 5 Integration processing unit 7 Output processing unit 8 Control target

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無駄時間プラス一次遅れ系又は二次遅れ
系の制御対象をファジィ推論を応用して制御するシステ
ムにおいて、 目標温度に対する偏差と、前回の偏差に対する今回の偏
差の差(偏差の変化)とにより構成されたルールを偏差
−変化平面のデータテーブルに数値データとして展開し
たルックアップテーブルと、 目標温度に対する偏差を積分処理し、これに一定の係数
をかけた値を出力する積分処理部と、 目標温度に対する偏差と偏差の変化とに基づいて前記ル
ックアップテーブルより求められた数値に、前記積分処
理部より得られた値を加えて前記制御対象の制御出力を
得る出力処理部とを備えたことを特徴とするファジィ温
度制御システム。
1. A system for controlling a dead time plus a first-order lag system or a second-order lag system by applying fuzzy reasoning, the difference between a deviation with respect to a target temperature and a deviation this time with respect to a previous deviation (change in deviation). ) And a look-up table in which a deviation-change plane data table is expanded as numerical data, and an integration processing unit that integrates deviations with respect to the target temperature and outputs a value obtained by multiplying this by a constant coefficient. And an output processing unit that obtains the control output of the control target by adding the value obtained from the integration processing unit to the numerical value obtained from the lookup table based on the deviation with respect to the target temperature and the change in the deviation. A fuzzy temperature control system characterized by being equipped.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114153139A (en) * 2021-11-25 2022-03-08 天津市英贝特航天科技有限公司 Method and device for controlling parallelism of thin film in imprinting equipment

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