JPH0792687B2 - 調節装置 - Google Patents
調節装置Info
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- JPH0792687B2 JPH0792687B2 JP25046089A JP25046089A JPH0792687B2 JP H0792687 B2 JPH0792687 B2 JP H0792687B2 JP 25046089 A JP25046089 A JP 25046089A JP 25046089 A JP25046089 A JP 25046089A JP H0792687 B2 JPH0792687 B2 JP H0792687B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、PID調節演算を行う調節装置に係わり、特に
測定値微分先行形PIDの特性を有効に生かすために制御
量の微分演算出力を偏差に与えるようにした調節装置に
関する。
測定値微分先行形PIDの特性を有効に生かすために制御
量の微分演算出力を偏差に与えるようにした調節装置に
関する。
（従来の技術） 従来からPID制御装置はあらゆる産業分野で広く利用さ
れている。そして、現在ではアナログ演算制御方式に代
わってディジタル演算制御方式が多用されており、プラ
ントの制御には必要不可欠なものとなっている。
れている。そして、現在ではアナログ演算制御方式に代
わってディジタル演算制御方式が多用されており、プラ
ントの制御には必要不可欠なものとなっている。
このようなPID制御の基本演算式は、 MV（ｓ）＝Kp｛（１＋（1/TI・ｓ） ＋（TD・ｓ）／（１＋η・TD・ｓ）｝・Ｅ（ｓ） …
（１） で表される。但し、MV（ｓ）は操作信号、Ｅ（ｓ）は偏
差、Kpは比例ゲイン、T1は積分時間、TDは微分時間、ｓ
はラプラス演算子、ηは係数、（1/η）は微分ゲインで
ある。この演算式は偏差ＥについてPID演算を行なうも
のであって、通常，偏差PID制御と呼ばれている。
（１） で表される。但し、MV（ｓ）は操作信号、Ｅ（ｓ）は偏
差、Kpは比例ゲイン、T1は積分時間、TDは微分時間、ｓ
はラプラス演算子、ηは係数、（1/η）は微分ゲインで
ある。この演算式は偏差ＥについてPID演算を行なうも
のであって、通常，偏差PID制御と呼ばれている。
しかしながら、このPID制御の場合には目標値SVがステ
ップ的に変化する場合が多く、この目標値SVの変化に対
して過度にＤ（微分）動作が働いて操作信号MVが急変
し、それに伴って制御対象に衝撃を与え、或いは目標値
追従特性が大きくオーバシュートして振動現象を起こす
問題がある。
ップ的に変化する場合が多く、この目標値SVの変化に対
して過度にＤ（微分）動作が働いて操作信号MVが急変
し、それに伴って制御対象に衝撃を与え、或いは目標値
追従特性が大きくオーバシュートして振動現象を起こす
問題がある。
そこで、近年、偏差に代わって制御量PVについてＤ動作
を実行する「測定値微分先行形PID制御」が利用される
ようになってきた。
を実行する「測定値微分先行形PID制御」が利用される
ようになってきた。
この測定値微分先行形PID制御の演算式は、 MV（ｓ）＝Kp［｛１＋1/（TI・ｓ）｝・Ｅ（ｓ） −｛（TD・ｓ）／（１＋η・TD・ｓ）｝・PV（Ｓ）］…
（２） で表される。PV（ｓ）は制御対象からの制御量である。
（２） で表される。PV（ｓ）は制御対象からの制御量である。
第５図はかかる測定値微分先行形PID制御方式を適用し
た従来の調節装置のブロック構成図である。この装置
は、偏差演算手段１にて目標値SVと制御対象２からの制
御量PVとの偏差Ｅを求めた後、この偏差ＥをPI調節演算
手段３に導入し、ここで前記（２）式の前段側に示す演
算式にしたがってPI調節演算を行い、得られたPI調節演
算出力を減算手段４に導入する。
た従来の調節装置のブロック構成図である。この装置
は、偏差演算手段１にて目標値SVと制御対象２からの制
御量PVとの偏差Ｅを求めた後、この偏差ＥをPI調節演算
手段３に導入し、ここで前記（２）式の前段側に示す演
算式にしたがってPI調節演算を行い、得られたPI調節演
算出力を減算手段４に導入する。
また、制御対象２からの制御量PVは微分調節演算手段５
にも導入され、ここで前記（２）式の後段側に示す演算
式にしたがって不完全微分演算を行い、得られた不完全
微分演算出力MVDを減算手段４に導入する。そして、こ
の減算手段４にて前記PI調節演算出力から不完全微分演
算出力を減算し、得られた信号を操作信号MVとして加算
手段６に導き、ここで外乱信号Ｄと加算合成して制御対
象２に印加することにより、目標値SV0＝制御量PVとな
るように制御する。
にも導入され、ここで前記（２）式の後段側に示す演算
式にしたがって不完全微分演算を行い、得られた不完全
微分演算出力MVDを減算手段４に導入する。そして、こ
の減算手段４にて前記PI調節演算出力から不完全微分演
算出力を減算し、得られた信号を操作信号MVとして加算
手段６に導き、ここで外乱信号Ｄと加算合成して制御対
象２に印加することにより、目標値SV0＝制御量PVとな
るように制御する。
（発明が解決しようとする課題） しかし、この測定値微分先行形PID制御方式を適用した
調節装置は、種々の特長を有しているにも拘らず、一方
では次に述べるような欠陥をもっている。
調節装置は、種々の特長を有しているにも拘らず、一方
では次に述べるような欠陥をもっている。
、先ず、測定値微分先行形PID制御方式を適用した調
節装置は、制御対象２の特性によって第５図の構成では
十分に対応できず、各種の加工処理を行なって操作信号
を得る必要がある。第６図はその１つの加工例を示す図
であって、これは偏差演算手段１の出力側に非線形手段
７を設け、この偏差演算手段１で求めた偏差Ｅを非線形
手段７で例えば不感帯処理，偏差自乗処理，ギャップ処
理等の非線形処理を行なった後、PI調節演算手段３に導
入する構成となっている。
節装置は、制御対象２の特性によって第５図の構成では
十分に対応できず、各種の加工処理を行なって操作信号
を得る必要がある。第６図はその１つの加工例を示す図
であって、これは偏差演算手段１の出力側に非線形手段
７を設け、この偏差演算手段１で求めた偏差Ｅを非線形
手段７で例えば不感帯処理，偏差自乗処理，ギャップ処
理等の非線形処理を行なった後、PI調節演算手段３に導
入する構成となっている。
以上のように実際のプラント制御では、制御対象２の種
々の特性に対応するために偏差Ｅに対して非線形処理を
多用しているが、微分調節演算出力MVDがPI調節演算手
段３の出力側にバイパスされているので、微分特性が非
線形処理の対象外となり、そのために正確な非線形処理
が行えず、また微分調節演算出力MVDがバイパスして制
御系に悪影響を及ぼし、制御性を低下させる原因となっ
ている。
々の特性に対応するために偏差Ｅに対して非線形処理を
多用しているが、微分調節演算出力MVDがPI調節演算手
段３の出力側にバイパスされているので、微分特性が非
線形処理の対象外となり、そのために正確な非線形処理
が行えず、また微分調節演算出力MVDがバイパスして制
御系に悪影響を及ぼし、制御性を低下させる原因となっ
ている。
、また、この測定値微分先行形PID調節装置はPIDパラ
メータを１組しか設定できない１自由度PID調節装置で
ある。その結果、比例ゲインや微分時間が１自由度であ
るために、外乱抑制特性と目標値追従特性との両方を満
足させる最適な制御を行えない問題がある。
メータを１組しか設定できない１自由度PID調節装置で
ある。その結果、比例ゲインや微分時間が１自由度であ
るために、外乱抑制特性と目標値追従特性との両方を満
足させる最適な制御を行えない問題がある。
従って、以上のような欠陥がある限り、種々の制御対象
に対してPID制御の機能を十分に発揮できない。特に、
今後，プラント運転制御は、益々高精度化、速応化、最
適化および完全化等が求められてくるが、これらの要求
に十分に対処するためにはプラントに多用されているPI
D制御の以上のような欠陥を早急に除去する必要があ
る。
に対してPID制御の機能を十分に発揮できない。特に、
今後，プラント運転制御は、益々高精度化、速応化、最
適化および完全化等が求められてくるが、これらの要求
に十分に対処するためにはプラントに多用されているPI
D制御の以上のような欠陥を早急に除去する必要があ
る。
本発明は以上のような要望の下になされたもので、微分
動作を含めて不感帯，偏差自乗，ギャップ等の各種の非
線形処理を正確に行うことができ、かつ、比例ゲインお
よび微分時間の２自由度化を容易に実現しうる調節装置
を提供することを目的とする。
動作を含めて不感帯，偏差自乗，ギャップ等の各種の非
線形処理を正確に行うことができ、かつ、比例ゲインお
よび微分時間の２自由度化を容易に実現しうる調節装置
を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 先ず、請求項１に対応する発明は上記課題を解決するた
めに、目標値と制御対象の制御量との偏差に基づいてPI
調節演算を行って前記制御対象に印加する操作信号を得
る調節装置において、前記制御量に基づいて微分調節演
算を行う微分調節演算手段と、目標値設定信号または前
記偏差から前記微分調節演算手段の出力を減算し、また
は前記制御量に前記微分調節演算手段の出力を加算する
手段を設けたものである。
めに、目標値と制御対象の制御量との偏差に基づいてPI
調節演算を行って前記制御対象に印加する操作信号を得
る調節装置において、前記制御量に基づいて微分調節演
算を行う微分調節演算手段と、目標値設定信号または前
記偏差から前記微分調節演算手段の出力を減算し、また
は前記制御量に前記微分調節演算手段の出力を加算する
手段を設けたものである。
さらに、請求項２に対応する発明は、請求項１に対応す
る発明に、さらに目標値設定信号に進みまたは遅れをも
たせる進み／遅れ演算手段を付加し、この進み／遅れ演
算手段の出力から前記微分調節演算手段の出力を減算し
て前記目標値を得ることにより、Ｐ動作のみ２自由度化
制御を行う構成である。
る発明に、さらに目標値設定信号に進みまたは遅れをも
たせる進み／遅れ演算手段を付加し、この進み／遅れ演
算手段の出力から前記微分調節演算手段の出力を減算し
て前記目標値を得ることにより、Ｐ動作のみ２自由度化
制御を行う構成である。
さらに、請求項３に対応する発明は、請求項２に対応す
る発明に、さらに目標値設定信号に係数を乗算する係数
乗算手段を設け、この係数乗算手段の出力と前記制御量
との偏差を微分調整演算手段により微分調節演算を行
い、進み／遅れ演算手段の出力からこの微分調節演算手
段の出力を減算して前記目標値を得ることにより、Ｐ＋
Ｄの２自由度化制御を行う構成である。
る発明に、さらに目標値設定信号に係数を乗算する係数
乗算手段を設け、この係数乗算手段の出力と前記制御量
との偏差を微分調整演算手段により微分調節演算を行
い、進み／遅れ演算手段の出力からこの微分調節演算手
段の出力を減算して前記目標値を得ることにより、Ｐ＋
Ｄの２自由度化制御を行う構成である。
（作用） 従って、請求項１の発明は以上のような手段を講じたこ
とにより、微分調節演算手段にて制御対象の制御量から
微分調節演算出力を得た後、目標値設定信号から当該微
分調節演算出力を減算してPI調節演算手段の目標値を得
るか、或いは目標値と制御量との偏差から当該微分調節
演算出力を減算した後、PI調節演算手段に供給するか、
或いは制御量に微分調節演算出力を加算して偏差演算手
段に供給することにより、微分動作を含む偏差について
種々の変形処理を行って所望とする変形化したPID制御
を実行できる。
とにより、微分調節演算手段にて制御対象の制御量から
微分調節演算出力を得た後、目標値設定信号から当該微
分調節演算出力を減算してPI調節演算手段の目標値を得
るか、或いは目標値と制御量との偏差から当該微分調節
演算出力を減算した後、PI調節演算手段に供給するか、
或いは制御量に微分調節演算出力を加算して偏差演算手
段に供給することにより、微分動作を含む偏差について
種々の変形処理を行って所望とする変形化したPID制御
を実行できる。
さらに、請求項2,3の発明は、目標値設定信号に進み／
遅れ演算機能を持つ目標値フイルタを設け、前記請求項
１と同様な作用を有する他、比例ゲインや積分時間の２
自由度化を実現することができる。
遅れ演算機能を持つ目標値フイルタを設け、前記請求項
１と同様な作用を有する他、比例ゲインや積分時間の２
自由度化を実現することができる。
（実施例） 以下、本発明の第１の実施例について第１図を参照して
説明する。同図において11は制御対象12からの制御量PV
について測定値微分先行形の利点を生かすために微分調
節演算を行う微分調節演算手段、13は目標値設定信号S
V′から微分調節演算手段11の出力を減算して目標値SV
を得る減算手段、14は減算手段13で得られた目標値SVか
ら前記制御量PVを減算して偏差を求める偏差演算手段、
15はPI調節演算手段、16はPI調節演算手段15の出力であ
る操作信号MVに外乱Ｄを加えて制御対象12に印加する加
算手段である。
説明する。同図において11は制御対象12からの制御量PV
について測定値微分先行形の利点を生かすために微分調
節演算を行う微分調節演算手段、13は目標値設定信号S
V′から微分調節演算手段11の出力を減算して目標値SV
を得る減算手段、14は減算手段13で得られた目標値SVか
ら前記制御量PVを減算して偏差を求める偏差演算手段、
15はPI調節演算手段、16はPI調節演算手段15の出力であ
る操作信号MVに外乱Ｄを加えて制御対象12に印加する加
算手段である。
次に、以上のような装置の動作について説明する。本装
置は測定値微分先行形の利点を生かしつつ偏差Ｅ等を有
効に加工してPID制御を実行することにある。
置は測定値微分先行形の利点を生かしつつ偏差Ｅ等を有
効に加工してPID制御を実行することにある。
そこで、先ず、従来装置（第５図）における微分調節演
算手段５の制御系への関与状態について考察し、その
後、本発明装置の微分成分の関与状態と比較してみる。
算手段５の制御系への関与状態について考察し、その
後、本発明装置の微分成分の関与状態と比較してみる。
すなわち、従来装置における制御対象２の制御量PVが微
分調節演算手段５を通って得られる操作信号MVの微分成
分MVDは、 MVD（ｓ） ＝｛（TD・ｓ）／（１＋η・TD・ｓ）｝・PV（ｓ） …
（３） で表される。ここで、制御量PV（ｓ）がａの大きさでス
テップ変化したとき、つまりPV（ｓ）＝a/sのとき、微
分成分MVD（ｓ）の時間領域での初期値をmvD（０）、最
終値をmvD（∞）とすると、最終値の定理から、 となり、また初期値の定理から、 が得られる。
分調節演算手段５を通って得られる操作信号MVの微分成
分MVDは、 MVD（ｓ） ＝｛（TD・ｓ）／（１＋η・TD・ｓ）｝・PV（ｓ） …
（３） で表される。ここで、制御量PV（ｓ）がａの大きさでス
テップ変化したとき、つまりPV（ｓ）＝a/sのとき、微
分成分MVD（ｓ）の時間領域での初期値をmvD（０）、最
終値をmvD（∞）とすると、最終値の定理から、 となり、また初期値の定理から、 が得られる。
次に、本発明装置の第１の実施例について考察してみ
る。今、従来装置と同様に制御量PV（ｓ）がａの大きさ
でステップ変化したとき、つまりPV（ｓ）＝a/sのと
き、操作信号MVにおける微分成分▲MV′ Ｄ▼（ｓ）の時
間領域での初期値を▲mv′ Ｄ▼（０）、最終値を▲mv′
Ｄ▼（∞）とすると、最終値の定理から、 となり、また初期値の定理から、 が得られる。
る。今、従来装置と同様に制御量PV（ｓ）がａの大きさ
でステップ変化したとき、つまりPV（ｓ）＝a/sのと
き、操作信号MVにおける微分成分▲MV′ Ｄ▼（ｓ）の時
間領域での初期値を▲mv′ Ｄ▼（０）、最終値を▲mv′
Ｄ▼（∞）とすると、最終値の定理から、 となり、また初期値の定理から、 が得られる。
ここで、従来装置と本発明装置における微分成分の初期
値どうしおよび最終値どうしの間には（４）式と（６）
式、（５）式と（７）式からそれぞれ、 mvD（０）＝▲mv′ Ｄ▼（０） ＝Kp・（a/η） …（８） mvD（∞）＝０≠▲mv′ Ｄ▼（∞） ＝Kp・ａ・（TD/TI） …（９） の関係となる。すなわち、この（８）式および（９）式
から明らかなように、従来装置と本発明装置の間では、
微分成分の時間領域での初期値は等しいが、時間領域で
の最終値は等しくならない。
値どうしおよび最終値どうしの間には（４）式と（６）
式、（５）式と（７）式からそれぞれ、 mvD（０）＝▲mv′ Ｄ▼（０） ＝Kp・（a/η） …（８） mvD（∞）＝０≠▲mv′ Ｄ▼（∞） ＝Kp・ａ・（TD/TI） …（９） の関係となる。すなわち、この（８）式および（９）式
から明らかなように、従来装置と本発明装置の間では、
微分成分の時間領域での初期値は等しいが、時間領域で
の最終値は等しくならない。
そこで、本発明装置の（７）式の時間領域での最終値mv
D（∞）が微分動作に基づくものであることを証明する
必要がある。しかして、本発明装置の構成が微分動作で
あることを証明するために、従来の実際の制御に最適な
ものとして用いられている第７図の干渉形PID制御にお
ける微分動作について解析してみる。この第７図は偏差
演算手段１とPI調節演算手段３との間に進み／遅れ演算
手段８を挿入した構成であって、このときの操作信号M
V″の微分成分は、 となる。すなわち、この第７図の装置において制御量PV
（ｓ）がａの大きさでステップ変化したとき、つまりPV
（ｓ）＝a/sのとき、操作信号MV″の微分成▲MV″ Ｄ▼
（ｓ）の時間領域での初期値▲mv″ Ｄ▼（０）、最終値
▲mv″ Ｄ▼（∞）とすると、最終値の定理から、 が得られ、また初期値の定理から、 が得られる。ここで、η＝0.1と設定できるので、
（７）式と（12）式から、 ▲mv′ Ｄ▼（∞）＝Kp・ａ・（TD/TI）▲mv″ Ｄ▼
（∞） ＝Kp・ａ・（TD/TI）0.9 となり、最も実用的な制御である第７図の微分成分と等
価となることが分る。つまり、第１図に示す構成の装置
は微分動作に関し第５図に示す従来のPID制御と等価と
なることが証明できる。
D（∞）が微分動作に基づくものであることを証明する
必要がある。しかして、本発明装置の構成が微分動作で
あることを証明するために、従来の実際の制御に最適な
ものとして用いられている第７図の干渉形PID制御にお
ける微分動作について解析してみる。この第７図は偏差
演算手段１とPI調節演算手段３との間に進み／遅れ演算
手段８を挿入した構成であって、このときの操作信号M
V″の微分成分は、 となる。すなわち、この第７図の装置において制御量PV
（ｓ）がａの大きさでステップ変化したとき、つまりPV
（ｓ）＝a/sのとき、操作信号MV″の微分成▲MV″ Ｄ▼
（ｓ）の時間領域での初期値▲mv″ Ｄ▼（０）、最終値
▲mv″ Ｄ▼（∞）とすると、最終値の定理から、 が得られ、また初期値の定理から、 が得られる。ここで、η＝0.1と設定できるので、
（７）式と（12）式から、 ▲mv′ Ｄ▼（∞）＝Kp・ａ・（TD/TI）▲mv″ Ｄ▼
（∞） ＝Kp・ａ・（TD/TI）0.9 となり、最も実用的な制御である第７図の微分成分と等
価となることが分る。つまり、第１図に示す構成の装置
は微分動作に関し第５図に示す従来のPID制御と等価と
なることが証明できる。
従って、本発明装置は微分によるバイパス成分がなくな
り、偏差Ｅを加工して種々の変形例えば非線形処理を行
っても、微分動作を含んで変形処理が正確に行うことが
でき、ひいては所望とする変形のPID制御を実行でき
る。
り、偏差Ｅを加工して種々の変形例えば非線形処理を行
っても、微分動作を含んで変形処理が正確に行うことが
でき、ひいては所望とする変形のPID制御を実行でき
る。
なお、上記実施例では制御量PVを微分調節演算して目標
値設定信号SV′から減算するようにしたが、例えば偏差
Ｅから微分調節演算出力を減算する構成でもよく、或い
は第２図に示す如く微分調節演算手段11の出力を加算手
段17にて制御量PVに加算し、目標値SVから加算手段17の
出力を減算して偏差Ｅを求めてもよい。
値設定信号SV′から減算するようにしたが、例えば偏差
Ｅから微分調節演算出力を減算する構成でもよく、或い
は第２図に示す如く微分調節演算手段11の出力を加算手
段17にて制御量PVに加算し、目標値SVから加算手段17の
出力を減算して偏差Ｅを求めてもよい。
次に、第３図は本発明の第２の実施例を示す構成図であ
る。この装置は、目標値設定信号SV′に目標値フイル
タ，つまり進み／遅れ演算手段21を設け、かつ、この進
み／遅れ演算手段21の出力側に減算手段13を設け、ここ
で進み／遅れ演算手段21の出力から微分調節演算手段11
の出力を減算して目標値SVを得る構成を付加したもので
ある。
る。この装置は、目標値設定信号SV′に目標値フイル
タ，つまり進み／遅れ演算手段21を設け、かつ、この進
み／遅れ演算手段21の出力側に減算手段13を設け、ここ
で進み／遅れ演算手段21の出力から微分調節演算手段11
の出力を減算して目標値SVを得る構成を付加したもので
ある。
この第３図の装置における制御量PVの応答式は、 で表される。ここで、目標値追従最適アルゴリズムをＣ
＊（ｓ）とすると、次のような演算式で表すことができ
る。
＊（ｓ）とすると、次のような演算式で表すことができ
る。
Ｃ＊（ｓ）＝Ｆ（ｓ）Ｃ（ｓ） ＝Kp｛α＋（1/TI・ｓ）｝ …（14） ここで、 Ｃ（ｓ）＝Kp｛（１＋（1/TI・ｓ）｝ であるから、この（14）式に基づいて進み／遅れ演算手
段21である目標値フイルタＦ（ｓ）を求めると、 となり、この（15）式から微分動作をもった進み／遅れ
演算機能を持つことになる。従って、この装置は、第１
図と同様な機能を有する他、外乱抑制最適制御の比例ゲ
インがKpとなり、一方、目標値追従最適制御の比例ゲイ
ンはα・Kpとなり、このαを可変することによりＰ動作
のみ２自由度化を実現できる。
段21である目標値フイルタＦ（ｓ）を求めると、 となり、この（15）式から微分動作をもった進み／遅れ
演算機能を持つことになる。従って、この装置は、第１
図と同様な機能を有する他、外乱抑制最適制御の比例ゲ
インがKpとなり、一方、目標値追従最適制御の比例ゲイ
ンはα・Kpとなり、このαを可変することによりＰ動作
のみ２自由度化を実現できる。
さらに、第４図は本発明の第３の実施例を示す構成図で
ある。この装置は、目標設定信号SVに係数γを乗算する
係数乗算手段31と、制御量PVから係数乗算手段31の出力
を減算する減算手段32と、この減算手段32の出力を微分
調節演算する微分調節演算手段11とを有し、進み／遅れ
演算手段21の出力から微分調節演算手段11の出力を減算
して目標値SVを得る構成である。
ある。この装置は、目標設定信号SVに係数γを乗算する
係数乗算手段31と、制御量PVから係数乗算手段31の出力
を減算する減算手段32と、この減算手段32の出力を微分
調節演算する微分調節演算手段11とを有し、進み／遅れ
演算手段21の出力から微分調節演算手段11の出力を減算
して目標値SVを得る構成である。
この第４図に示す装置における制御量PVの応答式は、 で表される。ここで、目標値追従最適アルゴリズムをＣ
（ｓ）とすると、このＣ＊＊（ｓ）は次の演算式で表せ
る。
（ｓ）とすると、このＣ＊＊（ｓ）は次の演算式で表せ
る。
そして、この（17）式を変形すれば、 を得ることができる。ここで、（14）式の関係を用いる
と、 となり、ここで、 Ｋ（ｓ）＝（TD・ｓ）／（１＋η・TD・ｓ）、 Ｃ（ｓ）＝Kp｛１＋（1/TI・ｓ）｝ であるから、（19）式から、 Ｒ（ｓ）＝γ が得られる。つまり、係数乗算手段31の係数Ｒ（ｓ）は
γとなる。
と、 となり、ここで、 Ｋ（ｓ）＝（TD・ｓ）／（１＋η・TD・ｓ）、 Ｃ（ｓ）＝Kp｛１＋（1/TI・ｓ）｝ であるから、（19）式から、 Ｒ（ｓ）＝γ が得られる。つまり、係数乗算手段31の係数Ｒ（ｓ）は
γとなる。
従って、この実施例の構成によれば、外乱抑制最適制御
の比例ゲインはKp、微分動作は、 となり、一方、目標値追従最適制御の比例ゲインはα・
Kpとなり、その時の微分動作は、 となり、目標値フイルタの係数αと係数乗算手段31の係
数γを可変することにより、Ｐ＋Ｄ動作の２自由度化最
適制御を実現できる。
の比例ゲインはKp、微分動作は、 となり、一方、目標値追従最適制御の比例ゲインはα・
Kpとなり、その時の微分動作は、 となり、目標値フイルタの係数αと係数乗算手段31の係
数γを可変することにより、Ｐ＋Ｄ動作の２自由度化最
適制御を実現できる。
［発明の効果］ 従って、以上説明したように本発明によれば次のような
種々の効果を奏する。
種々の効果を奏する。
先ず、請求項１においては、微分動作を含んで偏差を種
々の変形処理でき、ひいては所望とする変形を行ったPI
D制御を実行できる調節装置を提供できる。
々の変形処理でき、ひいては所望とする変形を行ったPI
D制御を実行できる調節装置を提供できる。
次に、請求項２では、微分動作を含んで偏差を種々の変
形処理することができ、またＰ動作のみの２自由度化を
容易に制御できる。
形処理することができ、またＰ動作のみの２自由度化を
容易に制御できる。
さらに、請求項３においては、微分動作を含んで偏差を
種々の変形処理することができ、またＰ＋Ｄ動作の２自
由度化を容易に制御できる。
種々の変形処理することができ、またＰ＋Ｄ動作の２自
由度化を容易に制御できる。
第１図は本発明装置の第１の実施例を示すブロック構成
図、第２図は第１図の変形例を示す構成図、第３図およ
び第４図はそれぞれ本発明装置の他の実施例を示すブロ
ック構成図、第５図ないし第７図はそれぞれ従来装置の
構成を示すブロック図である。 11……微分調節演算手段、12……制御対象、13……減算
手段、14……偏差演算手段、15……PI調節演算手段、16
……加算手段、17……加算手段、21……進み／遅れ演算
手段（目標値フイルタ）、31……係数乗算手段。
図、第２図は第１図の変形例を示す構成図、第３図およ
び第４図はそれぞれ本発明装置の他の実施例を示すブロ
ック構成図、第５図ないし第７図はそれぞれ従来装置の
構成を示すブロック図である。 11……微分調節演算手段、12……制御対象、13……減算
手段、14……偏差演算手段、15……PI調節演算手段、16
……加算手段、17……加算手段、21……進み／遅れ演算
手段（目標値フイルタ）、31……係数乗算手段。
Claims (3)
- 【請求項１】目標値と制御対象の制御量との偏差に基づ
いてＰ（比例）Ｉ（積分）調節演算を行って前記制御対
象に印加する操作信号を得る調節装置において、 前記制御量に基づいて微分調節演算を行う微分調節演算
手段と、目標値設定信号または前記偏差から前記微分調
節演算手段の出力を減算し、または前記制御量に前記微
分調節演算手段の出力を加算する手段とを備え、Ｄ（微
分）を含んだPID制御を実行することを特徴とする調節
装置。 - 【請求項２】目標値と制御対象の制御量との偏差に基づ
いてPI調節演算を行って前記制御対象に印加する操作信
号を得る調節装置において、 前記制御量に基づいて微分調節演算を行う微分調節演算
手段と、目標値設定信号に進みまたは遅れをもたせる進
み／遅れ演算手段と、この進み／遅れ演算手段の出力か
ら前記微分調節演算手段の出力を減算して前記目標値を
得る目標値設定手段とを備え、Ｐ動作の２自由度化を行
うことを特徴とする調節装置。 - 【請求項３】目標値と制御対象の制御量との偏差に基づ
いてPI調節演算を行って前記制御対象に印加する操作信
号を得る調節装置において、 目標値設定信号に進みまたは遅れをもたせる進み／遅れ
演算手段と、前記目標値設定信号に所定の係数を乗算す
る係数乗算手段と、前記制御量から前記係数乗算手段の
出力を減算する減算手段と、この減算手段の出力に基づ
いて微分調節演算を行う微分調節演算手段と、前記進み
／遅れ演算手段の出力から前記微分調節演算手段の出力
を減算して前記目標値を得る目標値設定手段とを備え、
Ｐ動作およびＤ動作の２自由度化を行うことを特徴とす
る調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25046089A JPH0792687B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25046089A JPH0792687B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113501A JPH03113501A (ja) | 1991-05-14 |
| JPH0792687B2 true JPH0792687B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=17208207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25046089A Expired - Lifetime JPH0792687B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792687B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2290453B (en) * | 1993-12-21 | 1997-07-02 | Birmingham Mfg Jewellers Ltd | Finger Rings |
| GB9326109D0 (en) * | 1993-12-21 | 1994-02-23 | Birmingham Mfg Jewellers Ltd | Improvements relating to finger rings |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP25046089A patent/JPH0792687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03113501A (ja) | 1991-05-14 |
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