JPH06259109A - 間欠ファジィｐｉｄ制御装置 - Google Patents
間欠ファジィｐｉｄ制御装置Info
- Publication number
- JPH06259109A JPH06259109A JP4706193A JP4706193A JPH06259109A JP H06259109 A JPH06259109 A JP H06259109A JP 4706193 A JP4706193 A JP 4706193A JP 4706193 A JP4706193 A JP 4706193A JP H06259109 A JPH06259109 A JP H06259109A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuzzy
- control
- pid
- control signal
- fuzzy control
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明の間欠ファジィＰＩＤ制御装置は、検
出器から出力された検出信号変化の動的な振る舞いを人
工知能的手法を用いて定性的に解析してモデル化してフ
ァジィ制御信号を出力するファジィ制御回路と、このフ
ァジィ制御回路から出力されたファジィ制御信号とＰＩ
Ｄ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号を互いに間欠
的に切り替える一組の間欠切替器と、ファジィ制御回路
から出力されたファジィ制御信号またはＰＩＤ制御回路
から出力されたＰＩＤ制御信号のいずれか一方の制御信
号を選択して前記調節器に調節信号として出力する選択
切替器とを具備したことを特徴とする。 【効果】 本発明によりファジィ制御方式の信頼度が向
上する。
出器から出力された検出信号変化の動的な振る舞いを人
工知能的手法を用いて定性的に解析してモデル化してフ
ァジィ制御信号を出力するファジィ制御回路と、このフ
ァジィ制御回路から出力されたファジィ制御信号とＰＩ
Ｄ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号を互いに間欠
的に切り替える一組の間欠切替器と、ファジィ制御回路
から出力されたファジィ制御信号またはＰＩＤ制御回路
から出力されたＰＩＤ制御信号のいずれか一方の制御信
号を選択して前記調節器に調節信号として出力する選択
切替器とを具備したことを特徴とする。 【効果】 本発明によりファジィ制御方式の信頼度が向
上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明、ファジィ制御技術をＰＩ
Ｄ制御に適用するもので、産業界のプロセス制御に使用
した間欠ファジィＰＩＤ制御装置に関する。
Ｄ制御に適用するもので、産業界のプロセス制御に使用
した間欠ファジィＰＩＤ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプロセス制御では、一般にＰＩＤ
制御を採用してプラントの温度、圧力、流量、レベルま
たは成分などを制御していた。
制御を採用してプラントの温度、圧力、流量、レベルま
たは成分などを制御していた。
【０００３】このＰＩＤ制御では、プロセスへの出力と
なる操作出力は、ＰＩＤ演算によって決定されていた。
なる操作出力は、ＰＩＤ演算によって決定されていた。
【０００４】しかし、ＰＩＤ演算では、満足できる結果
が得られない複雑な反応をするプロセスに対して、最近
ではファジィ推論によって、操作出力を決定する制御装
置の導入が試みられている。
が得られない複雑な反応をするプロセスに対して、最近
ではファジィ推論によって、操作出力を決定する制御装
置の導入が試みられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＰＩＤ制御とフ
ァジィ制御の切換方式は、ファジィ制御のバックアップ
用にＰＩＤ制御を使用する場合に、ファジィ制御からＰ
ＩＤ制御への切換タイミングが判断できず、ファジィ制
御を安心して利用できない。結局、試験的にファジィ制
御を適用しその制御結果を常に監視し、制御性に問題が
ある場合は、ＰＩＤ制御に戻す作業が必要となり、ファ
ジィ制御をオンラインで連続的に適用することができな
いという問題点がある。
ァジィ制御の切換方式は、ファジィ制御のバックアップ
用にＰＩＤ制御を使用する場合に、ファジィ制御からＰ
ＩＤ制御への切換タイミングが判断できず、ファジィ制
御を安心して利用できない。結局、試験的にファジィ制
御を適用しその制御結果を常に監視し、制御性に問題が
ある場合は、ＰＩＤ制御に戻す作業が必要となり、ファ
ジィ制御をオンラインで連続的に適用することができな
いという問題点がある。
【０００６】本発明は、ファジィ制御を積極的に導入す
るためのファジィ制御、ＰＩＤ制御の併用を容易にし、
ファジィ制御の評価をオンラインで実施し、改善ができ
るようにした間欠ファジィＰＩＤ制御装置を提供するこ
とを目的としている。
るためのファジィ制御、ＰＩＤ制御の併用を容易にし、
ファジィ制御の評価をオンラインで実施し、改善ができ
るようにした間欠ファジィＰＩＤ制御装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の間欠ファジィＰ
ＩＤ制御装置は、プロセスの状態を検出する検出器と、
プロセスの制御状態を調節する調節器と、プロセスの状
態を予め設定する設定器と、検出器から出力された検出
信号の状態変化を比例要素、積分要素、および微分要素
に分解して判断しＰＩＤ制御信号を出力するＰＩＤ制御
回路と、検出器から出力された検出信号変化の動的な振
る舞いを人工知能的手法を用いて定性的に解析しモデル
化してファジイ制御信号を出力するファジイ制御回路
と、このファジィ制御回路から出力されたファジィ制御
信号とＰＩＤ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号を
互いに間欠的に切り替える一組の間欠切替器と、ファジ
ィ制御回路から出力されたファジィ制御信号またはＰＩ
Ｄ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号のいずれか一
方の制御信号を選択して切調節器に調節信号として出力
する選択切替器とを具備したことを特徴としている。
ＩＤ制御装置は、プロセスの状態を検出する検出器と、
プロセスの制御状態を調節する調節器と、プロセスの状
態を予め設定する設定器と、検出器から出力された検出
信号の状態変化を比例要素、積分要素、および微分要素
に分解して判断しＰＩＤ制御信号を出力するＰＩＤ制御
回路と、検出器から出力された検出信号変化の動的な振
る舞いを人工知能的手法を用いて定性的に解析しモデル
化してファジイ制御信号を出力するファジイ制御回路
と、このファジィ制御回路から出力されたファジィ制御
信号とＰＩＤ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号を
互いに間欠的に切り替える一組の間欠切替器と、ファジ
ィ制御回路から出力されたファジィ制御信号またはＰＩ
Ｄ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号のいずれか一
方の制御信号を選択して切調節器に調節信号として出力
する選択切替器とを具備したことを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明の間欠ファジィＰＩＤ制御装置において
は、プロセスの状態を検出器で検出し、プロセスの状態
を予め設定し、検出器から出力された検出信号の状態変
化を比例要素、積分要素、および微分要素に分解して判
断しＰＩＤ制御信号を出力し、検出器から出力された検
出信号変化の動的な振る舞いを人工知能的手法を用いて
定性的に解析しモデル化してファジィ制御信号を出力
し、このファジィ制御回路から出力されたファジィ制御
信号とＰＩＤ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号を
互いに間欠的に切り替える、ファジィ制御回路から出力
されたファジィ制御信号またはＰＩＤ制御回路から出力
されたＰＩＤ制御信号のいずれか一方の制御信号を選択
して調節器に調節信号として出力し、プロセスの制御状
態を調節する。
は、プロセスの状態を検出器で検出し、プロセスの状態
を予め設定し、検出器から出力された検出信号の状態変
化を比例要素、積分要素、および微分要素に分解して判
断しＰＩＤ制御信号を出力し、検出器から出力された検
出信号変化の動的な振る舞いを人工知能的手法を用いて
定性的に解析しモデル化してファジィ制御信号を出力
し、このファジィ制御回路から出力されたファジィ制御
信号とＰＩＤ制御回路から出力されたＰＩＤ制御信号を
互いに間欠的に切り替える、ファジィ制御回路から出力
されたファジィ制御信号またはＰＩＤ制御回路から出力
されたＰＩＤ制御信号のいずれか一方の制御信号を選択
して調節器に調節信号として出力し、プロセスの制御状
態を調節する。
【０００９】
【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図１にお
いて、５はプロセスの状態を検出する検出器、12はプロ
セスの制御状態を調節する調節器、３はプロセスの状態
を予め設定する設定器、１は検出器５から出力された検
出信号の状態変化を比例要素、積分要素、および微分要
素に分解して判断しＰＩＤ制御信号を出力するＰＩＤ制
御回路、２は検出器５から出力された検出信号変化の動
的な振る舞いを人工知能的手法を用いて定性的に解析し
モデル化してファジィ制御信号を出力するファジィ制御
回路、８はファジィ制御回路２から出力されたファジィ
制御信号とＰＩＤ制御回路１から出力されたＰＩＤ制御
信号を互いに間欠的に切り替える一組の間欠切替器、９
はファジィ制御回路２から出力されたファジィ制御信号
またはＰＩＤ制御回路１から出力されたＰＩＤ制御信号
のいずれか一方の制御信号を選択して調節器12に調節信
号として出力する選択切替器であり、プロセス制御装置
において、ＰＩＤ制御とファジィ制御装置の出力を間欠
的に切換える機能を設け、ファジィ制御をオンラインで
評価、改善できる安全な適用方法を可能とした間欠ファ
ジィＰＩＤ制御装置である。
いて、５はプロセスの状態を検出する検出器、12はプロ
セスの制御状態を調節する調節器、３はプロセスの状態
を予め設定する設定器、１は検出器５から出力された検
出信号の状態変化を比例要素、積分要素、および微分要
素に分解して判断しＰＩＤ制御信号を出力するＰＩＤ制
御回路、２は検出器５から出力された検出信号変化の動
的な振る舞いを人工知能的手法を用いて定性的に解析し
モデル化してファジィ制御信号を出力するファジィ制御
回路、８はファジィ制御回路２から出力されたファジィ
制御信号とＰＩＤ制御回路１から出力されたＰＩＤ制御
信号を互いに間欠的に切り替える一組の間欠切替器、９
はファジィ制御回路２から出力されたファジィ制御信号
またはＰＩＤ制御回路１から出力されたＰＩＤ制御信号
のいずれか一方の制御信号を選択して調節器12に調節信
号として出力する選択切替器であり、プロセス制御装置
において、ＰＩＤ制御とファジィ制御装置の出力を間欠
的に切換える機能を設け、ファジィ制御をオンラインで
評価、改善できる安全な適用方法を可能とした間欠ファ
ジィＰＩＤ制御装置である。
【００１０】ファジィ制御の推論の妥当性を評価するた
めには、長い時間を必要とし、なかなか実プラントへの
適用が進まない。ファジィ制御を手軽に利用できるよう
に、ＰＩＤ制御とファジィ制御の時間切換機能を設け
て、ファジィ制御を安心してオンラインに適用すること
ができる。切換時間は連続的に設定できるようにし、こ
れによって 100％ファジィ制御から 100％ＰＩＤ制御の
間を自由に設定可能とする。すなわち、ＰＩＤ制御の中
に間欠的にファジィ制御を実行するものである。
めには、長い時間を必要とし、なかなか実プラントへの
適用が進まない。ファジィ制御を手軽に利用できるよう
に、ＰＩＤ制御とファジィ制御の時間切換機能を設け
て、ファジィ制御を安心してオンラインに適用すること
ができる。切換時間は連続的に設定できるようにし、こ
れによって 100％ファジィ制御から 100％ＰＩＤ制御の
間を自由に設定可能とする。すなわち、ＰＩＤ制御の中
に間欠的にファジィ制御を実行するものである。
【００１１】即ち、ＰＩＤ制御装置１とファジィ制御装
置２を具備し、両方に対して設定器３により制御の目標
値が与えられる。この目標値になるように制御される制
御変数４は検出器５によって測定され、ＰＩＤ制御装置
１とファジィ制御装置２に入力される。
置２を具備し、両方に対して設定器３により制御の目標
値が与えられる。この目標値になるように制御される制
御変数４は検出器５によって測定され、ＰＩＤ制御装置
１とファジィ制御装置２に入力される。
【００１２】ＰＩＤ制御装置１とファジィ制御装置２の
出力は間欠切換器７、８、選択切換器９を介して、どち
らか一方が切換指令装置10によって選択され、最終的な
制御出力11となって、プロセスを制御する調節器12に送
られる。
出力は間欠切換器７、８、選択切換器９を介して、どち
らか一方が切換指令装置10によって選択され、最終的な
制御出力11となって、プロセスを制御する調節器12に送
られる。
【００１３】ＰＩＤ制御とファジィ制御の間欠的動作を
図２に示す。ファジィ制御周期Ｔを設定し、その周期毎
にファジィ制御時間ｔのみファジィ制御を実施し、残り
の（Ｔ−ｔ）時間は、ＰＩＤ制御を行なう。ｔ＝０のと
きは 100％ＰＩＤ制御となり、ｔ＝Ｔのときには 100％
ファジィ制御を実行することになる。このファジィ制御
周期Ｔとファジィ制御時間ｔは切換指令装置10によって
発生し、間欠切換器７、８、選択切換器９に送られる。
選択切換器９は最終的にＰＩＤ制御出力とファジィ制御
出力を切換える役目を果し、間欠切換器７、８は互に他
が選ばれているときに相手側の出力に追従する役目を果
す。これによって両者の切換の際の出力の急変を防止
し、滑らかなる切換が可能となる。
図２に示す。ファジィ制御周期Ｔを設定し、その周期毎
にファジィ制御時間ｔのみファジィ制御を実施し、残り
の（Ｔ−ｔ）時間は、ＰＩＤ制御を行なう。ｔ＝０のと
きは 100％ＰＩＤ制御となり、ｔ＝Ｔのときには 100％
ファジィ制御を実行することになる。このファジィ制御
周期Ｔとファジィ制御時間ｔは切換指令装置10によって
発生し、間欠切換器７、８、選択切換器９に送られる。
選択切換器９は最終的にＰＩＤ制御出力とファジィ制御
出力を切換える役目を果し、間欠切換器７、８は互に他
が選ばれているときに相手側の出力に追従する役目を果
す。これによって両者の切換の際の出力の急変を防止
し、滑らかなる切換が可能となる。
【００１４】ファジィ制御を適用する場合に、ファジィ
ルールの適合性、信頼性をチェックするためには実プラ
ントを実証することが有効である。
ルールの適合性、信頼性をチェックするためには実プラ
ントを実証することが有効である。
【００１５】本実施例の間欠形ファジィＰＩＤ制御切換
方式では、従来のＰＩＤ制御を基本としてファジィ制御
を無段階に徐々に適用することが可能となり、ファジィ
フレールの完成度に応じてファジィ制御時間ｔの設定に
よってファジィ制御を安心して実プラントへ活用でき
る。
方式では、従来のＰＩＤ制御を基本としてファジィ制御
を無段階に徐々に適用することが可能となり、ファジィ
フレールの完成度に応じてファジィ制御時間ｔの設定に
よってファジィ制御を安心して実プラントへ活用でき
る。
【００１６】本発明は、プロセス制御でＰＩＤ制御とフ
ァジィ制御を併用するあらゆる応用例に適用できる。
ァジィ制御を併用するあらゆる応用例に適用できる。
【００１７】
【発明の効果】ファジィ制御をプロセス制御系へ適用す
る際の障害となるファジィ制御の完成度に対する不安を
解消し、実プラントを使用したファジィルールの検討、
評価ができる手段を提供できるものでファジィ制御の実
用化が可能である。
る際の障害となるファジィ制御の完成度に対する不安を
解消し、実プラントを使用したファジィルールの検討、
評価ができる手段を提供できるものでファジィ制御の実
用化が可能である。
【図１】本発明の一実施例を示す間欠ファジィＰＩＤ制
御装置の構成図である。
御装置の構成図である。
【図２】ＰＩＤ制御とファジィ制御の間欠的動作を示す
説明図である。
説明図である。
１ ＰＩＤ制御回路 ２ ファジィ制御回路 ７、８ 間欠切換器 ９ 選択切換器
Claims (1)
- 【請求項１】 プロセスの状態を検出する検出器と、前
記プロセスの制御状態を調節する調節器と、前記プロセ
スの状態を予め設定する設定器と、前記検出器から出力
された検出信号の状態変化を比例要素、積分要素、およ
び微分要素に分解して判断しＰＩＤ制御信号を出力する
ＰＩＤ制御回路と、前記検出器から出力された検出信号
変化の動的な振る舞いを人工知能的手法を用いて定性的
に解析しモデル化してファジィ制御信号を出力するファ
ジィ制御回路と、このファジィ制御回路から出力された
前記ファジィ制御信号と前記ＰＩＤ制御回路から出力さ
れた前記ＰＩＤ制御信号を互いに間欠的に切り替える一
組の間欠切替器と、前記ファジィ制御回路から出力され
た前記ファジィ制御信号または前記ＰＩＤ制御回路から
出力された前記ＰＩＤ制御信号のいずれか一方の制御信
号を選択して前記調節器に調節信号として出力する選択
切替器とを具備してなる間欠ファジィＰＩＤ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4706193A JPH06259109A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 間欠ファジィｐｉｄ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4706193A JPH06259109A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 間欠ファジィｐｉｄ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06259109A true JPH06259109A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12764645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4706193A Pending JPH06259109A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 間欠ファジィｐｉｄ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06259109A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103399494A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 武汉华夏精冲技术有限公司 | 大吨位全自动液压精冲机模糊pid定速行程控制方法 |
| CN106452248A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-02-22 | 湖南工业大学 | 一种基于模糊pid控制的直流调速方法 |
| KR20200059796A (ko) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 제주대학교 산학협력단 | 제어 파라미터 학습 기반 제어 시스템 및 방법 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP4706193A patent/JPH06259109A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103399494A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 武汉华夏精冲技术有限公司 | 大吨位全自动液压精冲机模糊pid定速行程控制方法 |
| CN103399494B (zh) * | 2013-08-14 | 2016-05-04 | 武汉华夏精冲技术有限公司 | 大吨位全自动液压精冲机模糊pid定速行程控制方法 |
| CN106452248A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-02-22 | 湖南工业大学 | 一种基于模糊pid控制的直流调速方法 |
| KR20200059796A (ko) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 제주대학교 산학협력단 | 제어 파라미터 학습 기반 제어 시스템 및 방법 |
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