JPH06332501A - Feedback controller and incinerator using the feedback controller - Google Patents

Feedback controller and incinerator using the feedback controller

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JPH06332501A
JPH06332501A JP5121770A JP12177093A JPH06332501A JP H06332501 A JPH06332501 A JP H06332501A JP 5121770 A JP5121770 A JP 5121770A JP 12177093 A JP12177093 A JP 12177093A JP H06332501 A JPH06332501 A JP H06332501A
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JP
Japan
Prior art keywords
incinerator
amount
manipulated variable
supplied
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP5121770A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Tanaka
敏夫 田中
Yuji Namiiri
裕司 波入
Shigeki Murayama
茂樹 村山
Hideki Kidoori
秀樹 木通
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP5121770A priority Critical patent/JPH06332501A/en
Publication of JPH06332501A publication Critical patent/JPH06332501A/en
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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain the otimum control even for a controlled ssystem that has the disturbance which can not be expressed in a numerical expression. CONSTITUTION:The refuse is blown up by the primary air A1 and then star to burn by a prescribed ignition device in an incinerator 1. The oxygen density S1 and the NOx density S2 measured in the exhaust air are supplied to a PID controller 3, and the disturbance parameters P such as the internal pressure of the incinerator 1, the amount of refuse thrown in the incinerator 1, etc., are supplied to a neural network controller 4. The controller 3 calculates the deviation between the density S1 and S2, and a prescribed set value respectively and then calculates the manipulated variable C1 of the secondary air A2 in order to minimize the preceding deviation. Meanwhile, the controller 4 calculates the manipulated variable C2 of the air A2 based on those density S1, S2 and parameters P of the incinerator 1 and through a network which is previously obtained by learning. Then, the amount of the air A2 to be supplied to the incinerator 1 is controlled based on the manipulated variable C3, i.e., the deviation between both variables C1 and C2.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ごみなどを焼却する
焼却炉に係り、空気量を調整して燃焼を制御する制御装
置に用いて好適なフィードバック制御装置および該制御
装置を用いた焼却炉に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an incinerator for incinerating refuse and the like, and a feedback control device suitable for use as a control device for controlling combustion by adjusting the amount of air, and an incinerator using the control device. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、制御対象が出力する制御量に
応じて、これを目標値に近づけるように、上記制御対象
に対する操作量を制御するフィードバック制御が知られ
ている。上記フィードバック制御装置は、例えば、焼却
炉に投入されたごみを一次空気により吹上げることによ
り、ごみを流動状態として燃焼させる流動床式のごみ焼
却炉に用いられている。このようなごみ焼却炉では、排
気の未燃ガス(NOx,ダイオキシン)量を最小にし、
ごみを完全燃焼させるために、焼却炉内の酸素量を調整
するための二次空気を供給しており、排気に含まれる酸
素量や、二酸化炭素量を検出し、これらの量が最適な値
となるよう二次空気の量をPID制御している。一般
に、排気中の酸素量が約6%とになるよう制御すると、
未燃ガスの残量が最小に抑えられることが経験的に知ら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known feedback control for controlling an operation amount for a controlled object so as to bring the value closer to a target value according to the controlled variable output by the controlled object. The above feedback control device is used, for example, in a fluidized bed type waste incinerator that combusts waste in a fluidized state by blowing up the waste put in the incinerator with primary air. In such a refuse incinerator, the amount of unburned gas (NOx, dioxin) in the exhaust is minimized,
Secondary air is supplied to adjust the amount of oxygen in the incinerator in order to completely burn the waste, and the amount of oxygen and carbon dioxide contained in the exhaust gas are detected, and these amounts are optimized. The amount of secondary air is controlled by PID so that Generally, if the amount of oxygen in the exhaust gas is controlled to be about 6%,
It is empirically known that the amount of unburned gas remaining is minimized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した焼
却炉では、ごみ投入量や、ごみの種類、あるいは焼却炉
の内圧力が変化することにより、焼却炉内における燃焼
状態が変化する。このような変化(外乱)は、数式化が
困難であるため、従来のPID制御のように、単に、排
気中の酸素量に従って二次空気量を制御するだけでは十
分な燃焼制御が行えず、NOxやダイオキシンなどの未
燃ガスが発生するという問題が生じる。このように、通
常のフィードバック制御装置では、外乱に対して制御が
難しいという問題がある。
By the way, in the above-mentioned incinerator, the combustion state in the incinerator changes due to changes in the amount of refuse input, the type of waste, or the internal pressure of the incinerator. Since such a change (disturbance) is difficult to formulate, sufficient combustion control cannot be performed simply by controlling the amount of secondary air according to the amount of oxygen in the exhaust gas as in conventional PID control. There is a problem that unburned gas such as NOx and dioxin is generated. As described above, the normal feedback control device has a problem that it is difficult to control the disturbance.

【0004】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、数式化できない外乱に対しても最適な制御がで
きるフィードバック制御装置および該制御装置を用いた
焼却炉を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a feedback control device which can perform optimum control even for a disturbance that cannot be mathematically expressed, and an incinerator using the feedback control device. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項1記載の発明では、制御対象の数式化
され得るパラメータに応じて第1の操作量を算出する第
1の制御手段と、ニューラルネットにより構成され、前
記制御対象の数式化され得ないパラメータに応じて第2
の操作量を算出する第2の制御手段と、前記第1の操作
量および前記第2の操作量とを加算し、第3の操作量を
算出する加算手段とを具備し、前記第3の操作量に基づ
いて前記制御対象を制御することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention according to claim 1, the first control for calculating the first manipulated variable in accordance with the parameter of the controlled object which can be mathematically expressed. Means and a neural network, and a second control unit according to the non-matrixable parameters of the controlled object.
And a second control means for calculating the operation amount of No. 3, and an addition means for adding the first operation amount and the second operation amount to calculate a third operation amount. The control target is controlled based on an operation amount.

【0006】また、請求項2記載の発明では、被燃焼物
を焼却する焼却炉と、前記焼却炉から排出される排気ガ
スの成分に応じて前記焼却炉に供給される空気量を操作
する第1の操作量を算出する第1の制御手段と、ニュー
ラルネットにより構成され、前記排気ガスの成分に加
え、前記焼却炉における外乱に応じて前記焼却炉に供給
される空気量を操作する第2の操作量を算出する第2の
制御手段とを具備し、前記第1および第2の操作量に応
じて前記空気量を制御することを特徴とする。
[0006] In the invention according to claim 2, the incinerator for incinerating the material to be burned and the amount of air supplied to the incinerator according to the components of the exhaust gas discharged from the incinerator are controlled. A first control means for calculating the operation amount of No. 1 and a neural network, and a second operation unit for operating the amount of air supplied to the incinerator according to the disturbance in the incinerator in addition to the components of the exhaust gas. And a second control means for calculating the operation amount of, and controlling the air amount according to the first and second operation amounts.

【0007】[0007]

【作用】請求項1記載の発明によれば、制御対象の数式
化され得るパラメータに応じて、第1の操作量が第1の
制御手段によって算出される。一方、上記制御対象の数
式化され得ないパラメータに応じて、第2の操作量が第
2の制御手段のニューラルネットにより算出される。さ
らに、上記第1の操作量および第2の操作量を加算手段
により加算することによって第3の制御量が算出され
る。そして、最終的には、制御対象は、上記第3の操作
量に応じて制御される。このように、制御対象は、通常
の制御系である第1の制御手段に加えて、外乱となる数
式化され得ないパラメータに応じて、第2の制御手段に
よっても制御される。また、請求項2記載の発明によれ
ば、焼却炉から排出される排気ガスの成分に応じて、上
記焼却炉に供給される空気量を操作する第1の操作量が
第1の制御手段によって算出される。一方、上記排気ガ
スの成分に加え、焼却炉における外乱に応じて、焼却炉
に供給される空気量を操作する第2の操作量が第2の制
御手段のニューラルネットによって算出される。そし
て、最終的には、焼却炉に供給する空気量は、上記第1
および第2の操作量に応じて制御される。このように、
焼却炉の空気量は、通常の制御系である第1の制御手段
に加えて、外乱に応じて、第2の制御手段によっても制
御される。
According to the first aspect of the present invention, the first control amount is calculated by the first control means in accordance with the parameter of the controlled object that can be mathematically expressed. On the other hand, the second manipulated variable is calculated by the neural network of the second control means in accordance with the parameter of the controlled object that cannot be mathematically expressed. Further, the third control amount is calculated by adding the first operation amount and the second operation amount by the addition means. Then, finally, the controlled object is controlled according to the third operation amount. In this way, the controlled object is controlled by the second control means in addition to the first control means, which is a normal control system, according to the parameters that are disturbances and cannot be mathematically expressed. According to the invention of claim 2, the first control means controls the first operation amount for operating the amount of air supplied to the incinerator according to the components of the exhaust gas discharged from the incinerator. It is calculated. On the other hand, in addition to the components of the exhaust gas, a second operation amount for operating the amount of air supplied to the incinerator is calculated by the neural network of the second control means according to the disturbance in the incinerator. And finally, the amount of air supplied to the incinerator is the same as the first
And is controlled according to the second operation amount. in this way,
The air amount in the incinerator is controlled not only by the first control means, which is a normal control system, but also by the second control means according to the disturbance.

【0008】[0008]

【実施例】次に図面を参照してこの発明の一実施例につ
いて説明する。図1は本発明によるフィードバック制御
装置を用いたごみ焼却炉の燃焼制御系の構成を示すブロ
ック図である。1はごみ焼却炉であり、所定の期間毎に
ごみが投入されるようになっている。また、ごみを吹上
げるための一次空気A1が下方から供給されるととも
に、ごみ焼却炉1内の酸素濃度を調整するための二次空
気A2が供給されている。ごみ焼却炉1の排気中のガス
成分(例えば、酸素濃度S1、NOx濃度S2)は、所
定のセンサ2によって検出され、PIDコントローラ3
およびニューラルネットコントローラ4に供給される。
PIDコントローラ3は、通常の制御装置であり、排気
中の上記酸素濃度S1、NOx濃度S2に応じて、該酸
素濃度、NOx濃度が最適な値となるよう操作量C1を
加算器5へ供給する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a combustion control system of a refuse incinerator using the feedback control device according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a refuse incinerator, into which refuse is introduced every predetermined period. Primary air A1 for blowing up the dust is supplied from below, and secondary air A2 for adjusting the oxygen concentration in the refuse incinerator 1 is also supplied. The gas components (for example, oxygen concentration S1 and NOx concentration S2) in the exhaust gas of the refuse incinerator 1 are detected by a predetermined sensor 2 and the PID controller 3
And the neural network controller 4.
The PID controller 3 is an ordinary control device, and supplies the manipulated variable C1 to the adder 5 in accordance with the oxygen concentration S1 and the NOx concentration S2 in the exhaust gas so that the oxygen concentration and the NOx concentration become optimum values. .

【0009】また、ニューラルネットコントローラ4に
は、上記酸素濃度S1、NOx濃度S2以外にも、例え
ば、ごみ焼却炉1の内圧力や、投入されるごみの量(定
量化が困難な時変動パラメータ)等の他のパラメータP
が供給されている。該ニューラルネットコントローラ4
は、学習機能を有しており、上記酸素濃度S1、NOx
濃度S2およびパラメータPに従って、最適値をとるよ
うその操作量C2を加算器5へ供給する。なお、ニュー
ラルネットコンローラ4の詳細は後述する。加算器5で
は、上記操作量C1と操作量C2とを加算することによ
り、双方の偏差をとり、これを最終的なごみ焼却炉への
二次空気量の操作量C3として、図示しない二次空気供
給装置へ供給される。二次空気供給装置は、上記操作量
C3に従って、ごみ焼却炉へ二次空気A2の供給量を調
整する。
In addition to the oxygen concentration S1 and the NOx concentration S2, the neural network controller 4 may also be equipped with, for example, the internal pressure of the refuse incinerator 1 and the amount of dust (time-varying parameter that is difficult to quantify). Other parameters P such as
Is being supplied. The neural network controller 4
Has a learning function, and has the oxygen concentration S1 and NOx.
According to the density S2 and the parameter P, the manipulated variable C2 is supplied to the adder 5 so as to take an optimum value. The details of the neural network controller 4 will be described later. In the adder 5, the manipulated variable C1 and the manipulated variable C2 are added to obtain the difference between the two, and this is used as the manipulated variable C3 of the secondary air amount to the final refuse incinerator, and the secondary air not shown is shown. It is supplied to the supply device. The secondary air supply device adjusts the supply amount of the secondary air A2 to the refuse incinerator according to the operation amount C3.

【0010】ここで、上述したニューラルネットコント
ローラ4について説明する。一般に、ニューラルネット
では、個々の構成要素は人間の神経細胞と似た機能を有
している。図2はニューラルネットの基本的な構成を示
す概念図である。図において、ニューラルネットは、入
力層L1、中間層L2および出力層L3からなる。各層
L1、L2、L3は複数のユニットから構成されてお
り、この例では、各々、3つのユニットU11,U1
2,U13、U21,U22,U23、U31,U3
2,U33から構成されている。各ユニットU11,U
12,…,U32,U33の入出力特性は非線形をとる
ことを特徴としている。また、各層は、入力層L1、中
間層L2および出力層L3へ順次結合しており、同一層
での結合はない。また、各結合の強さを決めるために、
各ユニットU11,U12,…,U32,U33の入力
端には可変の重み付け係数(図示略)が供給されるよう
になっている。
Here, the above-mentioned neural net controller 4 will be described. Generally, in a neural network, each constituent element has a function similar to that of a human nerve cell. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the basic configuration of the neural network. In the figure, the neural network comprises an input layer L1, an intermediate layer L2 and an output layer L3. Each layer L1, L2, L3 is composed of a plurality of units, and in this example, each of the three units U11, U1.
2, U13, U21, U22, U23, U31, U3
2, U33. Each unit U11, U
The input / output characteristics of 12, ..., U32, U33 are characterized by being non-linear. Also, each layer is sequentially coupled to the input layer L1, the intermediate layer L2, and the output layer L3, and there is no coupling in the same layer. Also, to determine the strength of each bond,
A variable weighting coefficient (not shown) is supplied to the input ends of the units U11, U12, ..., U32, U33.

【0011】また、上述したニューラルネットにおける
学習は、まず、入力層L1の各ユニットU11,U12
およびU13に入力データINDを与える。この実施例
では、ごみ焼却炉1の排気に含まれる酸素濃度S1、N
Ox濃度S2およびその他のパラメータP(内圧力、内
温度、CO;以下、外乱パラメータPと呼ぶ)が入力デ
ータとなる。これらの信号は各ユニットU11,U12
およびU13において変換され、中間層L2へ供給さ
れ、さらに、出力層L3へ順次供給されて出力される。
その出力値OUTDと、所望する出力値(目標値)とを
比較し、その差を減らすように、各ユニットの結合の強
さ(重み付け係数)を変えることにより学習がなされ
る。このようなニューラルネットコントローラでは、例
えば、ごみ焼却炉に投入されるごみの投入量などの数式
でモデル化が難しい現象を学習により獲得し、制御する
ことができる。
In the learning in the above-mentioned neural network, first, each unit U11, U12 of the input layer L1.
And input data IND to U13. In this embodiment, the oxygen concentrations S1 and N contained in the exhaust gas of the refuse incinerator 1 are
The Ox concentration S2 and other parameters P (internal pressure, internal temperature, CO; hereinafter referred to as disturbance parameter P) are input data. These signals are sent to each unit U11, U12.
And U13, and the converted data is supplied to the intermediate layer L2 and further supplied to the output layer L3 and output.
Learning is performed by comparing the output value OUTD with a desired output value (target value) and changing the coupling strength (weighting coefficient) of each unit so as to reduce the difference. With such a neural network controller, for example, a phenomenon that is difficult to model with a mathematical expression such as the amount of dust to be thrown into the refuse incinerator can be acquired and controlled by learning.

【0012】以上のような構成によれば、始めに適量の
ごみが焼却炉1内に投入される。ごみは一次空気A1に
より吹き上げられ、所定の着火装置により燃焼が開始さ
れる。センサ2は、常時、もしくは所定のサンプリング
間隔で、排気中の酸素濃度S1、NOx濃度S2および
外乱パラメータPを検出し、これらをPIDコントロー
ラ3およびニューラルネットコントローラ4へ供給す
る。PIDコントローラ3では、周知の制御が行われ、
供給される酸素濃度S1およびNOx濃度S2と所定の
設定値との偏差が求められ、該偏差を最小とすべく、二
次空気の操作量C1が加算器5へ供給される。また、ニ
ューラルネットコントローラ4では、予め学習によって
得られたネットワークにより、供給されるごみ焼却炉1
の酸素濃度S1、NOx濃度S2および外乱パラメータ
Pに応じて、目標値に合致するような出力値が求めら
れ、二次空気A2の操作量C2として加算器5へ供給さ
れる。加算器5では、上記操作量C1と操作量C2との
偏差をとり、これをごみ焼却炉1への最終的な二次空気
A2の操作量C3として、図示しない二次空気供給装置
へ供給する。二次空気供給装置は、上記操作量C3に従
って、ごみ焼却炉1への二次空気A2の供給量を調整す
る。そして、適宜、ごみが投入されても、上記PIDコ
ントローラ3およびニューラルネットコントローラ4に
より、二次空気の量がより最適に制御される。
According to the above-mentioned structure, a proper amount of dust is first thrown into the incinerator 1. The dust is blown up by the primary air A1 and the combustion is started by a predetermined ignition device. The sensor 2 detects the oxygen concentration S1, NOx concentration S2 in the exhaust gas and the disturbance parameter P at all times or at predetermined sampling intervals, and supplies them to the PID controller 3 and the neural network controller 4. Well-known control is performed in the PID controller 3,
Deviations between the supplied oxygen concentration S1 and NOx concentration S2 and a predetermined set value are obtained, and the manipulated variable C1 of the secondary air is supplied to the adder 5 so as to minimize the deviations. In the neural net controller 4, the refuse incinerator 1 supplied by the network obtained by learning in advance.
An output value that matches the target value is obtained according to the oxygen concentration S1, the NOx concentration S2, and the disturbance parameter P, and is supplied to the adder 5 as the manipulated variable C2 of the secondary air A2. The adder 5 takes the deviation between the manipulated variable C1 and the manipulated variable C2, and supplies this as a final manipulated variable C3 of the secondary air A2 to the refuse incinerator 1 to a secondary air supply device (not shown). . The secondary air supply device adjusts the supply amount of the secondary air A2 to the refuse incinerator 1 according to the operation amount C3. Even if dust is thrown in, the amount of secondary air is controlled more optimally by the PID controller 3 and the neural net controller 4.

【0013】次に、本発明の第2の実施例について図3
を参照して説明する。本第2の実施例では、上述したニ
ューラルネットコントローラ4に加えて、ニューロ予測
モデル20を付加している。図において、ニューロ予測
モデル20は、ごみ焼却炉1をモデル化したものであ
り、前述したニューラルネットコントローラ4と同様
に、ニューラルネットから構成されている。該ニューロ
予測モデル20は、ごみ焼却炉1の図示しない二次空気
供給装置へ供給される最終操作量C6に従って、該最終
操作量C6によって二次空気A2が制御された場合に、
ごみ焼却炉1の出力(例えば、酸素濃度S1、NOx濃
度S2)がどのような値になるかを予測し、その予測さ
れるごみ焼却炉1の出力を予測値K1としてニューラル
ネットコントローラ4と加算器6とへ供給する。また、
ごみ焼却炉1の実際の出力パラメータである酸素濃度S
1、NOx濃度S2は、加算器7において、内圧力や、
ごみ投入量の外乱パラメータPと加算され、パラメータ
PPとして上記加算器6へ供給される。加算器6は、上
記予測値K1と、上記パラメータPPとを加算すること
により、双方の偏差D1をとり、これを加算器8へフィ
ードバックする。加算器8は、該偏差D1と目標値TV
との差D2を算出し、その結果を加算器9へ供給する。
加算器9は、差D2と、パラメータPPとを加算するこ
とにより、双方の差D3をとり、これをPIDコントロ
ーラ3へ供給する。PIDコントローラ3は、前述した
実施例と同様に、通常の制御装置であり、差D3に応じ
て操作量C4を求め、加算器10へ供給する。一方、ニ
ューラルネットコントローラ4は、上記予測値K1と目
標値TVとに応じて、予測値K1が目標値TVとなるよ
うな操作量C5を求め、加算器10へ供給する。加算器
10は、上記操作量C4とC5とを加算し、ごみ焼却炉
への最終的な二次空気量の操作量C6として、図示しな
い二次空気供給装置へ供給する。二次空気供給装置は、
上記操作量C6に従って、ごみ焼却炉1へ二次空気A2
の供給量を制御する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. In the second embodiment, a neuro prediction model 20 is added to the neural net controller 4 described above. In the figure, a neuro prediction model 20 is a model of the refuse incinerator 1, and is composed of a neural network like the neural network controller 4 described above. When the secondary air A2 is controlled by the final operation amount C6 according to the final operation amount C6 supplied to the secondary air supply device (not shown) of the refuse incinerator 1, the neuro prediction model 20 is:
The output of the refuse incinerator 1 (for example, oxygen concentration S1, NOx concentration S2) is predicted, and the predicted output of the refuse incinerator 1 is added to the neural network controller 4 as a predicted value K1. Supply to the container 6. Also,
Oxygen concentration S which is the actual output parameter of the refuse incinerator 1
1, the NOx concentration S2, the internal pressure in the adder 7,
It is added to the disturbance parameter P of the dust input amount and supplied to the adder 6 as a parameter PP. The adder 6 takes the deviation D1 between the two by adding the predicted value K1 and the parameter PP, and feeds this back to the adder 8. The adder 8 receives the deviation D1 and the target value TV
And the difference D2 between the calculated value and the difference is supplied to the adder 9.
The adder 9 takes the difference D3 between the two by adding the difference D2 and the parameter PP, and supplies this to the PID controller 3. The PID controller 3 is a normal control device, as in the above-described embodiment, finds the manipulated variable C4 according to the difference D3, and supplies it to the adder 10. On the other hand, the neural network controller 4 obtains the manipulated variable C5 such that the predicted value K1 becomes the target value TV according to the predicted value K1 and the target value TV, and supplies it to the adder 10. The adder 10 adds the manipulated variables C4 and C5 and supplies the final manipulated variable C6 of the secondary air amount to the refuse incinerator to a secondary air supply device (not shown). The secondary air supply device is
Secondary air A2 to the refuse incinerator 1 according to the operation amount C6
Control the supply amount of.

【0014】以上のような構成によれば、始めに適量の
ごみが焼却炉1内に投入される。ごみは一次空気A1に
より吹き上げられ、所定の着火装置により燃焼が開始さ
れる。ニューラルネットコントローラ4では、ニューロ
予測モデル20が出力する予測値K1が目標値TVとな
るような操作量C5が求められる。一方、PIDコント
ローラ3では、ごみ焼却炉1の実際の酸素濃度S1、N
Ox濃度S2および外乱パラメータP、さらには、上記
ニューロ予測モデル20が出力する予測値K1に従っ
て、これらの値が目標値TVになるように、操作量C4
が求められる。そして、上記操作量C5および操作量C
4に応じて、ごみ焼却炉1に対する二次空気A2の供給
量が制御される。そして、適宜、ごみが投入されても、
上記PIDコントローラ3およびニューラルネットコン
トローラ4により、二次空気A2の量がより最適に制御
される。
According to the above-mentioned structure, an appropriate amount of dust is first put into the incinerator 1. The dust is blown up by the primary air A1 and the combustion is started by a predetermined ignition device. The neural network controller 4 obtains a manipulated variable C5 such that the predicted value K1 output by the neuro prediction model 20 becomes the target value TV. On the other hand, in the PID controller 3, the actual oxygen concentration S1, N in the refuse incinerator 1
According to the Ox concentration S2, the disturbance parameter P, and further the predicted value K1 output by the neuro prediction model 20, the manipulated variable C4 is set so that these values become the target value TV.
Is required. Then, the operation amount C5 and the operation amount C
4, the supply amount of the secondary air A2 to the refuse incinerator 1 is controlled. And, even if garbage is thrown in properly,
The PID controller 3 and the neural network controller 4 more optimally control the amount of the secondary air A2.

【0015】このように、第2の実施例では、フィード
バック制御系において、予測モデルをニューラルネット
により構成し、さらに、従来のPIDコントローラと並
列にニューラルネットコントローラを設けることによっ
て、時変化する外乱がある場合でも非常に有効に機能す
るという特徴がある。これにより、ロバスト性も向上
し、ニューロの学習機能によって予測モデルの精度を上
げれば、さらにロバストになる。さらに、ニューロ予測
モデルを、直接、オンラインで制御系に介挿しているた
め、学習が速く、制御系に迅速に対応できる。
As described above, in the second embodiment, in the feedback control system, the prediction model is formed by the neural network, and the neural network controller is provided in parallel with the conventional PID controller, so that the time-varying disturbance is prevented. There is a feature that it works very effectively even in some cases. As a result, the robustness is improved, and if the accuracy of the prediction model is improved by the learning function of the neuron, the robustness becomes even more robust. Furthermore, since the neuro prediction model is directly inserted online in the control system, learning is fast and the control system can be quickly dealt with.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の
発明によれば、制御対象の数式化され得るパラメータに
応じて、第1の操作量を第1の制御手段によって算出す
る一方、上記制御対象の数式化され得ないパラメータに
応じて、第2の操作量を第2の制御手段のニューラルネ
ットにより算出し、最終的には、上記第1の操作量およ
び第2の操作量を加算手段により加算した第3の操作量
に応じて制御対象を制御するようにしたため、数式化で
きない外乱に対しても最適な制御が行えるという利点が
得られる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the first control amount is calculated by the first control means according to the parameter of the controlled object which can be mathematically expressed. The second manipulated variable is calculated by the neural network of the second control means according to the parameter of the controlled object that cannot be mathematically expressed, and finally the first manipulated variable and the second manipulated variable are calculated. Since the controlled object is controlled according to the third manipulated variable added by the adding means, there is an advantage that optimal control can be performed even for a disturbance that cannot be expressed by a mathematical expression.

【0017】また、請求項2記載の発明によれば、第1
の制御手段により、焼却炉から排出される排気ガスの成
分に応じて前記焼却炉に供給される空気量を操作する第
1の操作量を算出し、また、第2の制御手段により、ニ
ューラルネットによって、前記排気ガスの成分に加え、
前記焼却炉における外乱に応じて前記焼却炉に供給され
る空気量を操作する第2の操作量を算出し、最終的に、
上記第1および第2の操作量に応じて焼却炉に供給する
空気量を制御するようにしたため、数式化できない外乱
に対しても最適な制御が行え、排気中の不燃ガスを低減
できるという利点が得られる。
According to the invention described in claim 2, the first
The control means calculates the first manipulated variable that controls the amount of air supplied to the incinerator according to the components of the exhaust gas discharged from the incinerator, and the second control means controls the neural network. In addition to the components of the exhaust gas,
A second operation amount for operating the amount of air supplied to the incinerator is calculated according to the disturbance in the incinerator, and finally,
Since the amount of air to be supplied to the incinerator is controlled according to the first and second manipulated variables, optimum control can be performed even for disturbances that cannot be mathematically expressed, and the incombustible gas in the exhaust can be reduced. Is obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】同実施例に用いたニューラルネットの基本的な
構成を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a neural network used in the embodiment.

【図3】本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図
である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 焼却炉 3 PIDコントローラ(第1の制御手段) 4 ニューラルネットコントローラ(第2の制御手段) 5,10 加算器(加算手段) C1,C4 操作量(第1の操作量) C2,C5 操作量(第2の操作量) S1 酸素濃度(排気ガスの成分) S2 NOx濃度(排気ガスの成分) A1 一次空気 P 外乱パラメータ 1 incinerator 3 PID controller (first control means) 4 neural network controller (second control means) 5,10 adder (addition means) C1, C4 operation amount (first operation amount) C2, C5 operation amount (Second manipulated variable) S1 oxygen concentration (exhaust gas component) S2 NOx concentration (exhaust gas component) A1 primary air P disturbance parameter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/18 8945−5L G06G 7/60 (72)発明者 村山 茂樹 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 木通 秀樹 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location G06F 15/18 8945-5L G06G 7/60 (72) Inventor Shigeki Murayama Toyosu 3-chome, Koto-ku, Tokyo No. 1-15 Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Toni Technical Center (72) Inventor Hideki Kidori 3-15-15 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Toji Technical Center

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象の数式化され得るパラメータに
応じて第1の操作量を算出する第1の制御手段と、 ニューラルネットにより構成され、前記制御対象の数式
化され得ないパラメータに応じて第2の操作量を算出す
る第2の制御手段と、 前記第1の操作量および前記第2の操作量とを加算し、
第3の操作量を算出する加算手段とを具備し、前記第3
の操作量に基づいて前記制御対象を制御することを特徴
とするフィードバック制御装置。
1. A first control means for calculating a first manipulated variable according to a parameter of a controlled object which can be mathematically expressed, and a neural network, which is configured according to a parameter of the controlled object which cannot be mathematically expressed. Second control means for calculating a second manipulated variable, the first manipulated variable and the second manipulated variable are added,
An addition means for calculating a third manipulated variable;
A feedback control device that controls the controlled object based on the operation amount of.
【請求項2】 被燃焼物を焼却する焼却炉と、 前記焼却炉から排出される排気ガスの成分に応じて前記
焼却炉に供給される空気量を操作する第1の操作量を算
出する第1の制御手段と、 ニューラルネットにより構成され、前記排気ガスの成分
に加え、前記焼却炉における外乱に応じて前記焼却炉に
供給される空気量を操作する第2の操作量を算出する第
2の制御手段とを具備し、前記第1および第2の操作量
に応じて前記空気量を制御することを特徴とする焼却
炉。
2. An incinerator for incinerating a material to be burned, and a first operation amount for operating an amount of air supplied to the incinerator according to a component of exhaust gas discharged from the incinerator. A second control amount configured to control the amount of air supplied to the incinerator according to a disturbance in the incinerator in addition to the components of the exhaust gas. And a control means for controlling the air amount according to the first and second operation amounts.
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