JPH0619643B2 - 調節装置 - Google Patents

調節装置

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JPH0619643B2
JPH0619643B2 JP58189957A JP18995783A JPH0619643B2 JP H0619643 B2 JPH0619643 B2 JP H0619643B2 JP 58189957 A JP58189957 A JP 58189957A JP 18995783 A JP18995783 A JP 18995783A JP H0619643 B2 JPH0619643 B2 JP H0619643B2
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Japan
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JP58189957A
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茂夫 曽根
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Chino Corp
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Chino Corp
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の分野 この発明は，制御対象に最適なＰＩＤ定数を決めること
ができる調節装置に関するものである。
(2)従来技術 従来の温度等のプロセス量を制御する調節計（調節装
置）は，手動でＰＩＤ定数を設定していた。また，自動
的に制御対象の状態量を測定してＰＩＤ定数を決定する
機能をもつ調節計もあるが，回路が複雑で，高価なもの
であった。
(3)発明の目的 この発明の目的は，以上の点に鑑み，簡単な回路構成
で，自動的にＰＩＤ定数を決定できる調節装置を提供す
ることである。
(4)発明の実施例 第１図は，この発明の一実施例を示す構成説明図であ
る。図において，１はムダ時間Ｌをもつ電気炉その他の
制御対象，２は制御対象１の温度等の制御量eiが入力さ
れＰＩＤ演算等を行い調節のための出力eoを制御対象１
に出力する調節装置で，制御対象１の状態量を制御量ei
から測定する測定手段21，測定手段21の測定量からＰＩ
Ｄ定数を演算する演算手段22，演算手段22のＰＩＤ定数
を設定値とし，制御対象１の制御量eiと比較して調節出
力eoを発生する制御手段23等より構成されている。な
お，制御手段23は、オン・オフ制御も可能とされ，調節
装置２はマイクロコンピュータ等で構成されている。
動作を第２図を参照して説明する。
制御手段23により，設定値をesとし，オン・オフ制御を
行うと，制御量eiは上昇し，第２図で拡大して近似して
示すように、設定値es付近でサイクリング（リミットサ
イクル）を生じる。
この点については、例えば参考文献「自動制御」（高橋
安人著、昭和３７年９月１日発行））９３〜９４頁等を
参照すれば分かるように、電気炉等の制御対象１がムダ
時間等をもつ場合、出力ｅ０をオンオフしてヒータ等を
オンオフ制御（２位置動作）すると、これに対応して、
制御対象の温度等の制御量は傾斜をもつ上昇、下降のサ
イクリングを繰り返し第２図のようになる。
制御対象１はムダ時間Ｌをもち，動作すきまが２△ある
ため、出力eoがＯＮからＯＦＦとなるのは，ea＝es＋△
であり，その時点よりＬ時間，傾きRnで上昇を続けた後
に，傾きRfで下降する。そしてeb＝es−△で出力eoがＯ
ＦＦからＯＮとなり，その時点よりＬ時間，傾きRfで下
降を続けた後に，傾きRnで上昇する。
従って，オン時間をton，オフ時間をtoff，周期ｔ＝ton
＋toffとすれば次式が成り立つ。
両式よりRfを消去してRnを求めると次式となる。
ここで，ムダ時間Ｌは、第２図から分からように、出力
がＯＮからＯＦＦになったときから傾きが無くなる時ま
での時間等を測定すればよく、ジーグラー・ニコルスの
最適調整則は次式で与えられる。
Kp＝１．２／RnL ……………(4) ｐ＝１００／Kp ……………(5) Ti＝２Ｌ ……………(6) Td＝０．５Ｌ ……………(7) 従って，測定手段21により，制御量eiのサイクリングか
ら，オン時間ton ，オフ時間toff，周期ｔのうち少なく
とも２個，およびムダ時間Ｌを測定し，次いで，この測
定手段21の測定量に基いて，演算手段22は、(3)式によ
りRnを演算し，Rn，Ｌを(4)，(5)，(6)，(7)式に代入し
て最適なＰＩＤ定数を算出する。
このようにして，決まったＰＩＤ定数により，調節装置
２の演算手段23は，オンオフ制御からＰＩＤ制御とし
て，制御対象１の制御を行う。
(5)発明の要約 以上述べたように，この発明は，制御対象をオンオフ制
御したときのサイクリングからそのオン時間，オフ時
間，周期のうち少なくとも２個およびムダ時間を測定手
段により測定し，この測定手段の測定量から最適のＰＩ
Ｄ定数を演算手段により演算するようにした調節装置で
ある。
(6)発明の効果 簡単な回路構成により，制御対象のＰＩＤ定数を自動的
に選定することができ，安価，高精度，高信頼性のもの
となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は，この発明の一実施例を示す構成説明図，第２
図は，動作説明用の波形図である。 １……制御対象，２……調節装置，21……測定手段，22
……演算手段，23……制御手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ムダ時間Ｌをもつ制御対象をオンオフ制御
    し、制御量が設定値よりも△分上昇したとき出力をオン
    からオフとし、その時点よりＬ時間、傾きＲｎで上昇を
    続けた後に、傾きＲｆで下降し、制御量が設定値よりも
    △分下降したとき出力をオフからオンとし、その時点よ
    りＬ時間、傾きＲｆで下降を続けた後に、傾きＲｎで上
    昇するような動作すきま２△をもつオンオフ制御を行う
    制御手段と、この制御量のサイクリングからオン時間ｔ
    on、オフ時間ｔoff 、周期ｔ＝（ｔon＋ｔoff ）のうち
    少くとも２個およびムダ時間Ｌを測定する測定手段と、
    この測定手段の測定量から演算した傾きＲｎ＝２△・ｔ
    off ／（ｔon・ｔoff −Ｌｔ）およびムダ時間Ｌを用い
    ジーグラー・ニコルスの最適調整則によりＰＩＤ定数を
    演算する演算手段とを備えた調節装置。
JP58189957A 1983-10-13 1983-10-13 調節装置 Expired - Lifetime JPH0619643B2 (ja)

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JPS6083103A JPS6083103A (ja) 1985-05-11
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Non-Patent Citations (1)

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Title
高橋安人，「自動制御」（昭３７−９−１）科学技術社Ｐ．９３−９４

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JPS6083103A (ja) 1985-05-11

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