JPH09160603A - 速度形ｐｉｄ調節装置 - Google Patents
速度形ｐｉｄ調節装置Info
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- JPH09160603A JPH09160603A JP32170795A JP32170795A JPH09160603A JP H09160603 A JPH09160603 A JP H09160603A JP 32170795 A JP32170795 A JP 32170795A JP 32170795 A JP32170795 A JP 32170795A JP H09160603 A JPH09160603 A JP H09160603A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御系の応答特性を改善することにある。
【解決手段】 速度形ＰＩＤ調節演算手段を用いて制御
対象２１を制御する調節装置において、制御量と目標値
との偏差に基づき速度形Ｐ＋Ｄ調節演算および速度形Ｉ
調節演算を実行する調節演算手段２３，２４と、これら
両演算手段の加算出力である速度形調節信号を位置形調
節信号に変換する信号変換手段２６と、この変換された
位置形調節信号を第１上・下限制限値で制限する第１の
上下限制限手段２７ａと、この第１上・下限制限値より
も低レベルの第２上・下限制限値で制限する第２上下限
制限手段２８と、位置形調節信号が第１上・下限制限値
を越えた制限逸脱信号を出力する制限逸脱信号出力手段
２９と、この制限逸脱信号と速度形Ｉ調節演算手段の出
力が同符号のとき、積分動作を停止する積分動作制御手
段３０とを設けた速度形ＰＩＤ調節装置である。
対象２１を制御する調節装置において、制御量と目標値
との偏差に基づき速度形Ｐ＋Ｄ調節演算および速度形Ｉ
調節演算を実行する調節演算手段２３，２４と、これら
両演算手段の加算出力である速度形調節信号を位置形調
節信号に変換する信号変換手段２６と、この変換された
位置形調節信号を第１上・下限制限値で制限する第１の
上下限制限手段２７ａと、この第１上・下限制限値より
も低レベルの第２上・下限制限値で制限する第２上下限
制限手段２８と、位置形調節信号が第１上・下限制限値
を越えた制限逸脱信号を出力する制限逸脱信号出力手段
２９と、この制限逸脱信号と速度形Ｉ調節演算手段の出
力が同符号のとき、積分動作を停止する積分動作制御手
段３０とを設けた速度形ＰＩＤ調節装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種産業の制御シ
ステムなどに利用される速度形ＰＩＤ調節装置に関す
る。
ステムなどに利用される速度形ＰＩＤ調節装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＰＩＤ（Ｐ：比例，Ｉ：積分，Ｄ：微
分）調節装置は、プロセス制御の歴史が始まって以来、
あらゆる産業分野で広く利用されており、いまや各種産
業分野の制御システムにはＰＩＤ調節装置無しには成り
立たなくなっている。
分）調節装置は、プロセス制御の歴史が始まって以来、
あらゆる産業分野で広く利用されており、いまや各種産
業分野の制御システムにはＰＩＤ調節装置無しには成り
立たなくなっている。
【０００３】ところで、連続時間系におけるＰＩＤ制御
の基本式は、 Ｃ（ｓ）＝ＫP ［１＋｛１／（ＴI ・ｓ）｝ ＋｛ＴD ・ｓ／（１＋ηＴD ・ｓ）｝］ ……（１） で表せる。但し、ＫP ：比例ゲイン、ＴI ：積分時間、
ＴD ：微分時間、ｓ：ラプラス演算子、η：微分係数
（１／η：微分ゲイン）である。
の基本式は、 Ｃ（ｓ）＝ＫP ［１＋｛１／（ＴI ・ｓ）｝ ＋｛ＴD ・ｓ／（１＋ηＴD ・ｓ）｝］ ……（１） で表せる。但し、ＫP ：比例ゲイン、ＴI ：積分時間、
ＴD ：微分時間、ｓ：ラプラス演算子、η：微分係数
（１／η：微分ゲイン）である。
【０００４】そこで、以上のようなＰＩＤ制御の基本式
をディジタル速度形ＰＩＤ演算式に変換すると、下記式
のようになる。 △ＭＶn ＝ＫP ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋（△ｔ／ＴI ）・ｅn ＋△ｄn ｝ …… （２） ここで、 △ｄn ＝ｄn-1 ＋［｛ＴD ／（△ｔ＋ηＴD ）｝・（ｅn −ｅn-1 ）］ −｛△ｔ／（△ｔ＋ηＴD ）｝・ｄn-1 …… （３） であり、また、 ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn …… （４） で表すことができる。
をディジタル速度形ＰＩＤ演算式に変換すると、下記式
のようになる。 △ＭＶn ＝ＫP ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋（△ｔ／ＴI ）・ｅn ＋△ｄn ｝ …… （２） ここで、 △ｄn ＝ｄn-1 ＋［｛ＴD ／（△ｔ＋ηＴD ）｝・（ｅn −ｅn-1 ）］ −｛△ｔ／（△ｔ＋ηＴD ）｝・ｄn-1 …… （３） であり、また、 ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn …… （４） で表すことができる。
【０００５】但し、上式においてＭＶn ：調節信号の現
在値、△ＭＶn ：調節信号の変化分、ＭＶn-1 ：調節信
号の前回値、ｅn ：偏差の現在値、ｅn-1 ：偏差の前回
値、△ｔ：制御周期、△ｄn ：速度形微分調節演算出
力、ｄn-1 ：微分調節演算出力の前回値である。
在値、△ＭＶn ：調節信号の変化分、ＭＶn-1 ：調節信
号の前回値、ｅn ：偏差の現在値、ｅn-1 ：偏差の前回
値、△ｔ：制御周期、△ｄn ：速度形微分調節演算出
力、ｄn-1 ：微分調節演算出力の前回値である。
【０００６】そして、後の説明のために、前記（２）式
〜前記（４）式から次のような式を定義することができ
る。 速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算信号△（Ｐ＋Ｄ）n ＝ＫP ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋△ｄn ｝ …… （５） 速度形Ｉ（積分）調節演算信号△Ｉn ＝ＫP （△ｔ／ＴI ）・ｅn …… （６） 次に、前記（２）式〜前記（４）式を用いた構成された
従来の速度形ＰＩＤ調節装置について図５を参照して説
明する。
〜前記（４）式から次のような式を定義することができ
る。 速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算信号△（Ｐ＋Ｄ）n ＝ＫP ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋△ｄn ｝ …… （５） 速度形Ｉ（積分）調節演算信号△Ｉn ＝ＫP （△ｔ／ＴI ）・ｅn …… （６） 次に、前記（２）式〜前記（４）式を用いた構成された
従来の速度形ＰＩＤ調節装置について図５を参照して説
明する。
【０００７】すなわち、この調節装置においては、偏差
演算手段１にて目標値ＳＶn と制御対象２の制御量ＰＶ
n とから偏差ｅn （＝ＳＶn −ＰＶn ）を求めた後、こ
の偏差ｅn を速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算手段３および速
度形Ｉ調節演算手段４に導入し、次式のような調節演算
出力を取り出す。つまり、 △（Ｐ＋Ｄ）n ＝ＫP ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋△ｄn ｝ …… （７） なるＰＤ調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n を求め、一方、速
度形Ｉ調節演算手段４は、偏差ｅn に基づいてＩ調節演
算を実行し、 △Ｉn ＝ＫP （△ｔ／ＴI ）・ｅn …… （８） なるＩ調節演算出力△Ｉn を求める。
演算手段１にて目標値ＳＶn と制御対象２の制御量ＰＶ
n とから偏差ｅn （＝ＳＶn −ＰＶn ）を求めた後、こ
の偏差ｅn を速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算手段３および速
度形Ｉ調節演算手段４に導入し、次式のような調節演算
出力を取り出す。つまり、 △（Ｐ＋Ｄ）n ＝ＫP ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋△ｄn ｝ …… （７） なるＰＤ調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n を求め、一方、速
度形Ｉ調節演算手段４は、偏差ｅn に基づいてＩ調節演
算を実行し、 △Ｉn ＝ＫP （△ｔ／ＴI ）・ｅn …… （８） なるＩ調節演算出力△Ｉn を求める。
【０００８】そして、速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算手段３
の出力であるＰＤ調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n はそのま
ま加算手段５に導き、一方、速度形Ｉ調節演算手段４の
出力であるＩ調節演算出力△Ｉn はスイッチ手段１０ａ
による積分処理を介して加算手段５に導き、ここで両出
力を用いて、 速度形ＰＩＤ調節信号△ＭＶn ＝△（Ｐ＋Ｄ）n ＋処理後の△Ｉn …… （９） なる加算合成を実行し、速度形−位置形信号変換手段６
に供給する。
の出力であるＰＤ調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n はそのま
ま加算手段５に導き、一方、速度形Ｉ調節演算手段４の
出力であるＩ調節演算出力△Ｉn はスイッチ手段１０ａ
による積分処理を介して加算手段５に導き、ここで両出
力を用いて、 速度形ＰＩＤ調節信号△ＭＶn ＝△（Ｐ＋Ｄ）n ＋処理後の△Ｉn …… （９） なる加算合成を実行し、速度形−位置形信号変換手段６
に供給する。
【０００９】この信号変換手段６では、 ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn ……（１０） なる演算を実行し、速度形ＰＩＤ調節演算出力である速
度形ＰＩＤ調節信号△ＭＶn を位置形ＰＩＤ調節信号Ｍ
Ｖn に変換する。この位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn は、
上下限制限手段７および変化率制限手段８を経て最終的
な調節信号ＭＶn′となり、操作端（図示せず）を介し
て制御対象２に印加する。
度形ＰＩＤ調節信号△ＭＶn を位置形ＰＩＤ調節信号Ｍ
Ｖn に変換する。この位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn は、
上下限制限手段７および変化率制限手段８を経て最終的
な調節信号ＭＶn′となり、操作端（図示せず）を介し
て制御対象２に印加する。
【００１０】このとき、信号変換手段６の出力，つまり
上下限制限手段７の入力側と変化率制限手段８の出力側
との間に減算機能をもつ制限逸脱信号出力手段９を設
け、ここで、位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶ
n-1 と最終的な調節信号ＭＶn′の前回値ＭＶn-1 ′と
を用いて、下記する（１１）式に従って制限逸脱信号△
Ｌn-1 を求めた後、積分動作制御手段１０を構成する乗
算手段１０ｂに送出する。
上下限制限手段７の入力側と変化率制限手段８の出力側
との間に減算機能をもつ制限逸脱信号出力手段９を設
け、ここで、位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶ
n-1 と最終的な調節信号ＭＶn′の前回値ＭＶn-1 ′と
を用いて、下記する（１１）式に従って制限逸脱信号△
Ｌn-1 を求めた後、積分動作制御手段１０を構成する乗
算手段１０ｂに送出する。
【００１１】 △Ｌn-1 ＝ＭＶn-1 −ＭＶn-1 ′ ……（１１） この乗算手段１０ｂにおいては、制限逸脱信号出力手段
９の出力△Ｌn-1 と速度形Ｉ調節演算出力△Ｉn とを乗
算し、 δn ＝△Ｌn-1 ・△Ｉn ……（１２） なる乗算結果を求めた後、これを符号判別手段１０ｃに
導入する。この符号判別手段１０ｃは、乗算手段１０ｂ
による乗算結果δn の符号が正符号の場合にはスイッチ
手段１０ａをオフ状態に設定し、積分動作を停止する。
９の出力△Ｌn-1 と速度形Ｉ調節演算出力△Ｉn とを乗
算し、 δn ＝△Ｌn-1 ・△Ｉn ……（１２） なる乗算結果を求めた後、これを符号判別手段１０ｃに
導入する。この符号判別手段１０ｃは、乗算手段１０ｂ
による乗算結果δn の符号が正符号の場合にはスイッチ
手段１０ａをオフ状態に設定し、積分動作を停止する。
【００１２】ここで、積分動作を制御する理由について
説明する。今、前記（１２）式に基づくδn が正の意味
を考えると、δn ＝△Ｌn-1 ・△Ｉn ＞０から、位置形
ＰＩＤ調節信号が制限に引かかっており、かつ、速度形
Ｉ調節演算出力△Ｉn があり、さらに速度形Ｉ調節演算
出力△Ｉn が上下限制限値のオーバーを拡大する方向に
あるため、かかる条件の時には積分動作を停止する。こ
のように従来の速度形ＰＩＤ調節装置においては、位置
形ＰＩＤ調節信号が上下限制限値を越えたときに積分動
作を停止し、いわゆるリセット・ワインドアップ（過積
分）を防止する一方、偏差が反転してリセット・ワイン
ドアップが解消する方向にあるとき直ちに調節信号が制
限値を離脱するようになっている。
説明する。今、前記（１２）式に基づくδn が正の意味
を考えると、δn ＝△Ｌn-1 ・△Ｉn ＞０から、位置形
ＰＩＤ調節信号が制限に引かかっており、かつ、速度形
Ｉ調節演算出力△Ｉn があり、さらに速度形Ｉ調節演算
出力△Ｉn が上下限制限値のオーバーを拡大する方向に
あるため、かかる条件の時には積分動作を停止する。こ
のように従来の速度形ＰＩＤ調節装置においては、位置
形ＰＩＤ調節信号が上下限制限値を越えたときに積分動
作を停止し、いわゆるリセット・ワインドアップ（過積
分）を防止する一方、偏差が反転してリセット・ワイン
ドアップが解消する方向にあるとき直ちに調節信号が制
限値を離脱するようになっている。
【００１３】そこで、バッチプロセスに図５に示す速度
形ＰＩＤ調節装置を適用した構成について図６で示し、
かつ、このバッチプロセスにおける目標値ＳＶ，制御量
ＰＶ，調節信号（操作量）ＭＶの挙動について図７を用
いて説明する。
形ＰＩＤ調節装置を適用した構成について図６で示し、
かつ、このバッチプロセスにおける目標値ＳＶ，制御量
ＰＶ，調節信号（操作量）ＭＶの挙動について図７を用
いて説明する。
【００１４】このバッチプロセスは、熱交換機１１を設
置する加熱槽１２内に原料を定量投入する一方、外部か
ら蒸気をオン・オフ弁１３および調節弁１４を介して熱
交換機１１に供給して原料を加熱した後、加熱槽１２か
ら加熱された原料を次工程に送り出すといった一連の原
料加熱処理を繰り返す。このとき、加熱槽１２の原料温
度を温度検出器１５で検知し、これを制御量ＰＶとして
温度コントローラ１６に導き、制御量ＰＶが目標値ＳＶ
と一致するように調節演算を行い、得られた調節演算出
力である調節信号を調節弁１４に印加し、蒸気流量を制
御する。
置する加熱槽１２内に原料を定量投入する一方、外部か
ら蒸気をオン・オフ弁１３および調節弁１４を介して熱
交換機１１に供給して原料を加熱した後、加熱槽１２か
ら加熱された原料を次工程に送り出すといった一連の原
料加熱処理を繰り返す。このとき、加熱槽１２の原料温
度を温度検出器１５で検知し、これを制御量ＰＶとして
温度コントローラ１６に導き、制御量ＰＶが目標値ＳＶ
と一致するように調節演算を行い、得られた調節演算出
力である調節信号を調節弁１４に印加し、蒸気流量を制
御する。
【００１５】ここで、バッチプロセスは、１つのバッチ
が完了すると、次のバッチが開始するまでの間，オン・
オフ弁１３を閉とし、蒸気を遮断する役目をもってい
る。そこで、Ａ点においてバッチが完了すると、オン・
オフ弁１３が閉じて蒸気が遮断すると、図７（ａ）に示
すように加熱槽１２の原料温度ＰＶが低下するので、こ
れに伴って調節信号ＭＶは同図（ｂ）の実線で示すよう
に増加し、上限制限値Ｈに達して制限されたままの状態
で進行する。
が完了すると、次のバッチが開始するまでの間，オン・
オフ弁１３を閉とし、蒸気を遮断する役目をもってい
る。そこで、Ａ点においてバッチが完了すると、オン・
オフ弁１３が閉じて蒸気が遮断すると、図７（ａ）に示
すように加熱槽１２の原料温度ＰＶが低下するので、こ
れに伴って調節信号ＭＶは同図（ｂ）の実線で示すよう
に増加し、上限制限値Ｈに達して制限されたままの状態
で進行する。
【００１６】次に、Ｂ時点において次工程がスタート
し、オン・オフ弁１３が開になると、調節信号ＭＶは図
示×××の（イ）で示すように上限制限値Ｈから直ちに
離脱することから、図示×××の（ロ）で示すように原
料温度ＰＶの応答特性がどうしても遅れる問題がある。
し、オン・オフ弁１３が開になると、調節信号ＭＶは図
示×××の（イ）で示すように上限制限値Ｈから直ちに
離脱することから、図示×××の（ロ）で示すように原
料温度ＰＶの応答特性がどうしても遅れる問題がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従って、以上のような
速度形ＰＩＤ調節装置は、予め上下限制限値を設定し、
速度形ＰＩＤ調節演算手段の出力である速度形ＰＩＤ調
節信号から信号変換によって得られる位置形ＰＩＤ調節
信号が前記上下限制限値を越えたとき、速度形Ｉ調節演
算出力を停止してリセット・ワインドアップの発生を防
止しているが、その結果、目標値と制御対象の制御量の
偏差が逆転したとき、上下限制限値から直ちに離脱し、
制御量ＰＶの応答特性がどうしても遅れ、例えば図６の
ようなバッチプロセスの場合には加熱処理時間が長くな
ってしまうといった問題がある。
速度形ＰＩＤ調節装置は、予め上下限制限値を設定し、
速度形ＰＩＤ調節演算手段の出力である速度形ＰＩＤ調
節信号から信号変換によって得られる位置形ＰＩＤ調節
信号が前記上下限制限値を越えたとき、速度形Ｉ調節演
算出力を停止してリセット・ワインドアップの発生を防
止しているが、その結果、目標値と制御対象の制御量の
偏差が逆転したとき、上下限制限値から直ちに離脱し、
制御量ＰＶの応答特性がどうしても遅れ、例えば図６の
ようなバッチプロセスの場合には加熱処理時間が長くな
ってしまうといった問題がある。
【００１８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、リセット・ワインドアップを積極的に利用し、制御
対象を含む制御系の応答特性を改善する速度形ＰＩＤ調
節装置を提供することにある。
で、リセット・ワインドアップを積極的に利用し、制御
対象を含む制御系の応答特性を改善する速度形ＰＩＤ調
節装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、速度形ＰＩＤ調節演算
手段の出力側に、リセット・ワインドアップを阻止する
第１上・下限制限値をもつ第１の上・下限制限手段およ
びこの第１の上・下限制限手段の前記第１上・下限制限
値よりも低レベルのリセット・ワインドアップを許容す
る第２上・下限制限値をもつ第２の上・下限制限手段を
設け、前記速度形ＰＩＤ調節演算手段の出力による前記
第１の上・下限制限手段の第１上・下限制限値の逸脱有
無信号を用いて前記速度形ＰＩＤ調節演算手段のうちの
速度形Ｉ調節演算手段による積分動作を制御し、この制
御による積分動作の停止時および前記リセット・ワイン
ドアップの解消時に前記第２上・下限制限値で制限され
る位置形調節信号を保持することにより、制御対象を含
む制御系の応答特性を上げる速度形ＰＩＤ調節装置であ
る。
に、請求項１に対応する発明は、速度形ＰＩＤ調節演算
手段の出力側に、リセット・ワインドアップを阻止する
第１上・下限制限値をもつ第１の上・下限制限手段およ
びこの第１の上・下限制限手段の前記第１上・下限制限
値よりも低レベルのリセット・ワインドアップを許容す
る第２上・下限制限値をもつ第２の上・下限制限手段を
設け、前記速度形ＰＩＤ調節演算手段の出力による前記
第１の上・下限制限手段の第１上・下限制限値の逸脱有
無信号を用いて前記速度形ＰＩＤ調節演算手段のうちの
速度形Ｉ調節演算手段による積分動作を制御し、この制
御による積分動作の停止時および前記リセット・ワイン
ドアップの解消時に前記第２上・下限制限値で制限され
る位置形調節信号を保持することにより、制御対象を含
む制御系の応答特性を上げる速度形ＰＩＤ調節装置であ
る。
【００２０】この請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、位置形調節信号が第２上
・下限制限値よりも高レベルの第１上・下限制限値を越
えたときに積分動作を停止するが、位置形ＰＩＤ調節信
号が２上・下限制限値に保持し、かつ、目標値と制御対
象の制御量との偏差の反転時であるリセット・ワインド
アップの解消時にも同様に位置形ＰＩＤ調節信号が２上
・下限制限値に保持するので、制御対象を含む制御系の
応答特性を改善できる。
うな手段を講じたことにより、位置形調節信号が第２上
・下限制限値よりも高レベルの第１上・下限制限値を越
えたときに積分動作を停止するが、位置形ＰＩＤ調節信
号が２上・下限制限値に保持し、かつ、目標値と制御対
象の制御量との偏差の反転時であるリセット・ワインド
アップの解消時にも同様に位置形ＰＩＤ調節信号が２上
・下限制限値に保持するので、制御対象を含む制御系の
応答特性を改善できる。
【００２１】次に、請求項２に対応する発明は、速度形
ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、逆動作特
性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩＤ
調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御量
の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算およ
び速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手
段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算手
段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信号
を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信号
を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手段
と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・
下限制限値とほぼ等しいか、それよりも低レベルの第２
上・下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前
記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越
えたか否かを判断し、越えているときに制限逸脱信号を
出力する制限逸脱信号出力手段と、この制限逸脱信号出
力手段の制限逸脱信号と前記速度形Ｉ調節演算手段の出
力との符号が同符号のとき、当該速度形Ｉ調節演算手段
の出力を停止する積分動作制御手段とを設けた速度形Ｐ
ＩＤ制御装置である。
ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、逆動作特
性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩＤ
調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御量
の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算およ
び速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手
段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算手
段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信号
を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信号
を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手段
と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・
下限制限値とほぼ等しいか、それよりも低レベルの第２
上・下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前
記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越
えたか否かを判断し、越えているときに制限逸脱信号を
出力する制限逸脱信号出力手段と、この制限逸脱信号出
力手段の制限逸脱信号と前記速度形Ｉ調節演算手段の出
力との符号が同符号のとき、当該速度形Ｉ調節演算手段
の出力を停止する積分動作制御手段とを設けた速度形Ｐ
ＩＤ制御装置である。
【００２２】この請求項２に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、第２の上下限制限手段の
第２上下限制限値と第１の上下限制限手段の第１上下限
制限値との間にリセット・ワインドアップを許容する過
積分幅を設け、位置形ＰＩＤ調節信号が前記第２上・下
限制限値を越えて過積分となり、さらに第１上下限制限
値を越えたとき、制限逸脱信号出力手段から制限逸脱信
号を積分動作制御手段に送出する。ここで、積分動作制
御手段では、制限逸脱信号と前記速度形Ｉ調節演算出力
との符号が同符号であれば、積分動作によって位置形Ｐ
ＩＤ調節信号が益々拡大する方向にあると判断して積分
動作を停止する。この積分動作の停止時、位置形ＰＩＤ
調節信号は第２上下限制限値を保持しつつ制御対象を制
御する。
うな手段を講じたことにより、第２の上下限制限手段の
第２上下限制限値と第１の上下限制限手段の第１上下限
制限値との間にリセット・ワインドアップを許容する過
積分幅を設け、位置形ＰＩＤ調節信号が前記第２上・下
限制限値を越えて過積分となり、さらに第１上下限制限
値を越えたとき、制限逸脱信号出力手段から制限逸脱信
号を積分動作制御手段に送出する。ここで、積分動作制
御手段では、制限逸脱信号と前記速度形Ｉ調節演算出力
との符号が同符号であれば、積分動作によって位置形Ｐ
ＩＤ調節信号が益々拡大する方向にあると判断して積分
動作を停止する。この積分動作の停止時、位置形ＰＩＤ
調節信号は第２上下限制限値を保持しつつ制御対象を制
御する。
【００２３】しかる後、前記制御対象の制御量とこの制
御量の目標値との偏差が反転したとき、位置形ＰＩＤ調
節信号の過積分に相当する分が第２上・下限制限値まで
低下するまで、位置形ＰＩＤ調節信号は第２上下限制限
値を保持しつつ制御対象を制御するので、その分だけ制
御量が迅速に立つ上がり、応答特性を速めることができ
る。
御量の目標値との偏差が反転したとき、位置形ＰＩＤ調
節信号の過積分に相当する分が第２上・下限制限値まで
低下するまで、位置形ＰＩＤ調節信号は第２上下限制限
値を保持しつつ制御対象を制御するので、その分だけ制
御量が迅速に立つ上がり、応答特性を速めることができ
る。
【００２４】次に、請求項３に対応する発明は、速度形
ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、逆動作特
性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩＤ
調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御量
の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算およ
び速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手
段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算手
段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信号
を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信号
を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手段
と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・
下限制限値とほぼ等しいか、それよりも低レベルの第２
上・下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前
記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越
えたか否かの信号を出力する制限逸脱信号演算手段と、
この制限逸脱信号演算手段の出力と前記速度形Ｉ調節演
算手段の出力とが異符号またはゼロのとき、或いは何れ
かがゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による積分
動作を実行する積分動作制御手段とを設けた速度形ＰＩ
Ｄ調節装置である。
ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、逆動作特
性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩＤ
調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御量
の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算およ
び速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手
段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算手
段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信号
を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信号
を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手段
と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・
下限制限値とほぼ等しいか、それよりも低レベルの第２
上・下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前
記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越
えたか否かの信号を出力する制限逸脱信号演算手段と、
この制限逸脱信号演算手段の出力と前記速度形Ｉ調節演
算手段の出力とが異符号またはゼロのとき、或いは何れ
かがゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による積分
動作を実行する積分動作制御手段とを設けた速度形ＰＩ
Ｄ調節装置である。
【００２５】この請求項３に対応する発明は、位置形Ｐ
ＩＤ調節信号が第１上下限制限値をどれだけ超過してい
るかを示す制限超過量と速度形Ｉ調節信号との関係をみ
ながら、これら両者が異符号またはゼロのとき、或いは
何れかがゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による
積分動作を実行するもので、逆に当該速度形Ｉ調節演算
手段による積分動作を停止したときに請求項２に対応す
る発明と同様な作用を有する。
ＩＤ調節信号が第１上下限制限値をどれだけ超過してい
るかを示す制限超過量と速度形Ｉ調節信号との関係をみ
ながら、これら両者が異符号またはゼロのとき、或いは
何れかがゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による
積分動作を実行するもので、逆に当該速度形Ｉ調節演算
手段による積分動作を停止したときに請求項２に対応す
る発明と同様な作用を有する。
【００２６】次に、請求項４に対応する発明は、速度形
ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、正動作特
性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩＤ
調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御量
の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算およ
び速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手
段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算手
段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信号
を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信号
を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手段
と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・
下限制限値と等しいか、それよりも低レベルの第２上・
下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前記位
置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越えた
か否かを判断し、越えているときに制限逸脱信号を出力
する制限逸脱信号出力手段と、この制限逸脱信号出力手
段の制限逸脱信号と前記速度形Ｉ調節演算手段の出力と
の符号が異符号のとき、当該速度形Ｉ調節演算手段の出
力を停止する積分動作制御手段とを設けた速度形ＰＩＤ
制御装置である。
ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、正動作特
性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩＤ
調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御量
の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算およ
び速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手
段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算手
段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信号
を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信号
を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手段
と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・
下限制限値と等しいか、それよりも低レベルの第２上・
下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前記位
置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越えた
か否かを判断し、越えているときに制限逸脱信号を出力
する制限逸脱信号出力手段と、この制限逸脱信号出力手
段の制限逸脱信号と前記速度形Ｉ調節演算手段の出力と
の符号が異符号のとき、当該速度形Ｉ調節演算手段の出
力を停止する積分動作制御手段とを設けた速度形ＰＩＤ
制御装置である。
【００２７】この請求項４に対応する発明は、請求項２
に対応する発明では操作端が逆作動特性であるのに対
し、この請求項４では正作動特性の操作端を用いたもの
であり、請求項２に対応する発明と同様な作用を奏す
る。
に対応する発明では操作端が逆作動特性であるのに対
し、この請求項４では正作動特性の操作端を用いたもの
であり、請求項２に対応する発明と同様な作用を奏す
る。
【００２８】さらに、請求項５に対応する発明は、速度
形ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、正動作
特性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩ
Ｄ調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御
量の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算お
よび速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算
手段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算
手段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信
号を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、
この信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信
号を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手
段と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上
・下限制限値と等しいか、それよりも低レベルの第２上
・下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前記
位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越え
たか否かの信号を出力する制限逸脱信号出力手段と、こ
の制限逸脱信号出力手段の出力と前記速度形Ｉ調節演算
手段の出力とが正符号またはゼロのとき、或いは何れか
がゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による積分動
作を実行する積分動作制御手段とを設けた速度形ＰＩＤ
調節装置である。
形ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出力を用いて、正動作
特性の操作端を調節し、制御対象を制御する速度形ＰＩ
Ｄ調節装置において、前記制御対象の制御量とこの制御
量の目標値との偏差を用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算お
よび速度形Ｉ調節演算を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算
手段および速度形Ｉ調節演算手段と、これら両調節演算
手段の出力を加算合成して得られる速度形ＰＩＤ調節信
号を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する信号変換手段と、
この信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信
号を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手
段と、この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上
・下限制限値と等しいか、それよりも低レベルの第２上
・下限制限値で制限する第２の上下限制限手段と、前記
位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を越え
たか否かの信号を出力する制限逸脱信号出力手段と、こ
の制限逸脱信号出力手段の出力と前記速度形Ｉ調節演算
手段の出力とが正符号またはゼロのとき、或いは何れか
がゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による積分動
作を実行する積分動作制御手段とを設けた速度形ＰＩＤ
調節装置である。
【００２９】この請求項５に対応する発明は、請求項３
に対応する発明と比較し、操作端の特性が全く逆の場合
であって、それによる構成および作用を除けば、請求項
３に対応する発明と全く同様の作用を有する。
に対応する発明と比較し、操作端の特性が全く逆の場合
であって、それによる構成および作用を除けば、請求項
３に対応する発明と全く同様の作用を有する。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は請求項１，２に係わ
る速度形ＰＩＤ調節装置の一実施形態を示す構成図であ
る。
て図面を参照して説明する。図１は請求項１，２に係わ
る速度形ＰＩＤ調節装置の一実施形態を示す構成図であ
る。
【００３１】この調節装置は、目標値信号ＳＶn と制御
対象２１からの制御量ＰＶn との偏差ｅn （＝ＳＶn −
ＰＶn ）を求める偏差演算手段２２と、この偏差ｅn を
用いて速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算を実行し、△（Ｐ＋
Ｄ）n を出力する速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算手段２３
と、前記偏差ｅn を用いて速度形Ｉ調節演算を実行し、
△Ｉn を出力する速度形Ｉ調節演算手段２４と、この速
度形Ｉ調節演算手段２４の出力系のスイッチ手段３０ａ
を経由してくるＩ調節演算出力△Ｉn と前記速度形（Ｐ
＋Ｄ）調節演算手段２３の調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n
とを加算合成する加算手段２５と、この加算手段２５で
加算合成された速度形ＰＩＤ調節信号を位置形ＰＩＤ調
節信号ＭＶn に変換する信号変換手段２６と、この信号
変換手段２６の位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn をリセット
・ワインドアップを防止する第１上・下制限値Ｈ１・Ｌ
１で制限する第１の上下限制限手段２７ａと、この第１
の上下限制限手段２７ａの出力を変化率制限を施した制
限付き調節信号ＭＶn ′として発信する変化率制限手段
２７ｂと、前記第１の上下限制限手段２７ａの第１上・
下限制限値Ｈ１・Ｌ１よりも低レベルのリセット・ワイ
ンドアップを許容する第２上・下限制限値Ｈ２・Ｌ２を
もち、最終的に位置形ＰＩＤ調節信号を操作端（図示せ
ず）に印加する第２の上下限制限手段２８とが設けられ
ている。
対象２１からの制御量ＰＶn との偏差ｅn （＝ＳＶn −
ＰＶn ）を求める偏差演算手段２２と、この偏差ｅn を
用いて速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算を実行し、△（Ｐ＋
Ｄ）n を出力する速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算手段２３
と、前記偏差ｅn を用いて速度形Ｉ調節演算を実行し、
△Ｉn を出力する速度形Ｉ調節演算手段２４と、この速
度形Ｉ調節演算手段２４の出力系のスイッチ手段３０ａ
を経由してくるＩ調節演算出力△Ｉn と前記速度形（Ｐ
＋Ｄ）調節演算手段２３の調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n
とを加算合成する加算手段２５と、この加算手段２５で
加算合成された速度形ＰＩＤ調節信号を位置形ＰＩＤ調
節信号ＭＶn に変換する信号変換手段２６と、この信号
変換手段２６の位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn をリセット
・ワインドアップを防止する第１上・下制限値Ｈ１・Ｌ
１で制限する第１の上下限制限手段２７ａと、この第１
の上下限制限手段２７ａの出力を変化率制限を施した制
限付き調節信号ＭＶn ′として発信する変化率制限手段
２７ｂと、前記第１の上下限制限手段２７ａの第１上・
下限制限値Ｈ１・Ｌ１よりも低レベルのリセット・ワイ
ンドアップを許容する第２上・下限制限値Ｈ２・Ｌ２を
もち、最終的に位置形ＰＩＤ調節信号を操作端（図示せ
ず）に印加する第２の上下限制限手段２８とが設けられ
ている。
【００３２】さらに、この調節装置においては、第１の
上下限制限手段２７ａの入力側と変化率制限手段２７ｂ
の出力側との間に設けられ、信号変換手段２６の位置形
ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶn-1 と変化率制限手
段２７ｂの出力信号ＭＶn ′の前回値ＭＶn-1 ′との
差，つまり前回の制限を越えている量を求める制限逸脱
信号出力手段２９と、この制限逸脱信号出力手段２９か
らの信号を用いてスイッチ手段３０ａをオン・オフ制御
し、速度形Ｉ調節演算手段２４の出力，つまり積分動作
を制御する積分動作制御手段３０とが設けられている。
上下限制限手段２７ａの入力側と変化率制限手段２７ｂ
の出力側との間に設けられ、信号変換手段２６の位置形
ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶn-1 と変化率制限手
段２７ｂの出力信号ＭＶn ′の前回値ＭＶn-1 ′との
差，つまり前回の制限を越えている量を求める制限逸脱
信号出力手段２９と、この制限逸脱信号出力手段２９か
らの信号を用いてスイッチ手段３０ａをオン・オフ制御
し、速度形Ｉ調節演算手段２４の出力，つまり積分動作
を制御する積分動作制御手段３０とが設けられている。
【００３３】この積分動作制御手段３０は、制限逸脱信
号出力手段２９の出力と前記速度形Ｉ調節演算手段２４
の出力とを乗算する乗算手段３０ｂと、この乗算手段３
０ｂの出力から符号を判別し、正符号，つまり両者が同
符号と判別したときには積分動作によって益々逸脱量が
拡大する方向にあると判断し前記スイッチ手段３０ａを
オフ状態に設定して積分動作を停止させる符号判別手段
３０ｃとが設けられている。
号出力手段２９の出力と前記速度形Ｉ調節演算手段２４
の出力とを乗算する乗算手段３０ｂと、この乗算手段３
０ｂの出力から符号を判別し、正符号，つまり両者が同
符号と判別したときには積分動作によって益々逸脱量が
拡大する方向にあると判断し前記スイッチ手段３０ａを
オフ状態に設定して積分動作を停止させる符号判別手段
３０ｃとが設けられている。
【００３４】次に、以上のように構成された装置の動作
につき、特に請求項１，２との関係で重要な部分につい
て説明する。先ず、第１の上下限制限手段２７ａの第１
上下限制限値Ｈ１・Ｌ１と第２の上下限制限手段２８の
第２上下限制限値Ｈ２・Ｌ２は、Ｈ１＞Ｈ２，Ｌ２＞Ｌ
１なる関係に設定する。この第１上・下限制限値Ｈ１・
Ｌ１は、速度形Ｉ調節演算手段２４の積分動作によって
位置形ＰＩＤ調節信号の増大化を阻止しリセット・ワイ
ンドアップを回避するための設定値であり、一方、第２
上下限制限値Ｈ２・Ｌ２は、第１上・下限制限値よりも
低レベルに設定してリセット・ワインドアップを許容す
るが、位置形ＰＩＤ調節信号が第２上下限制限値Ｈ２・
Ｌ２を越えたときには制御対象２１を保護する観点から
当該第２上下限制限値Ｈ２・Ｌ２で制限するとともに、
リセット・ワインドアップの解消時に第２上下限制限値
Ｈ２・Ｌ２を保持出力するので、制御量の立ち上げ，ひ
いては制御系の応答特性を改善することができる。
につき、特に請求項１，２との関係で重要な部分につい
て説明する。先ず、第１の上下限制限手段２７ａの第１
上下限制限値Ｈ１・Ｌ１と第２の上下限制限手段２８の
第２上下限制限値Ｈ２・Ｌ２は、Ｈ１＞Ｈ２，Ｌ２＞Ｌ
１なる関係に設定する。この第１上・下限制限値Ｈ１・
Ｌ１は、速度形Ｉ調節演算手段２４の積分動作によって
位置形ＰＩＤ調節信号の増大化を阻止しリセット・ワイ
ンドアップを回避するための設定値であり、一方、第２
上下限制限値Ｈ２・Ｌ２は、第１上・下限制限値よりも
低レベルに設定してリセット・ワインドアップを許容す
るが、位置形ＰＩＤ調節信号が第２上下限制限値Ｈ２・
Ｌ２を越えたときには制御対象２１を保護する観点から
当該第２上下限制限値Ｈ２・Ｌ２で制限するとともに、
リセット・ワインドアップの解消時に第２上下限制限値
Ｈ２・Ｌ２を保持出力するので、制御量の立ち上げ，ひ
いては制御系の応答特性を改善することができる。
【００３５】具体的には、速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算手
段２３の調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n および速度形Ｉ調
節演算手段２４の調節演算出力△Ｉn を加算手段２５に
導入し、ここで、 △ＭＶn ＝△（Ｐ＋Ｄ）n ＋△Ｉn …… （１３） なる演算によって速度形ＰＩＤ調節信号△ＭＶn を求め
る。しかる後、信号変換手段２６にて速度形ＰＩＤ調節
信号△ＭＶn を位置形ＰＩＤ調節信号に変換した後、第
１の上下限制限手段２７ａ，変化率制限手段２７ｂおよ
び第２の上下限制限手段２８を経て制御対象２１に印加
する。
段２３の調節演算出力△（Ｐ＋Ｄ）n および速度形Ｉ調
節演算手段２４の調節演算出力△Ｉn を加算手段２５に
導入し、ここで、 △ＭＶn ＝△（Ｐ＋Ｄ）n ＋△Ｉn …… （１３） なる演算によって速度形ＰＩＤ調節信号△ＭＶn を求め
る。しかる後、信号変換手段２６にて速度形ＰＩＤ調節
信号△ＭＶn を位置形ＰＩＤ調節信号に変換した後、第
１の上下限制限手段２７ａ，変化率制限手段２７ｂおよ
び第２の上下限制限手段２８を経て制御対象２１に印加
する。
【００３６】このとき、速度形Ｉ調節演算手段２４の積
分動作によって位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn が増加し、
第２上下限制限値Ｈ２，Ｌ２を越える、いわゆるリセッ
ト・ワインドアップの発生を許容するが、第１上・下限
制限値Ｈ１またはＬ１に達したときには、リセット・ワ
インドアップを防止するために、制限逸脱信号出力手段
２９が位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶn-1 と
制限出力後の位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn ′の前回値Ｍ
Ｖn-1 ′との差から制限値を逸脱していると判断し、下
記式による制限逸脱信号△Ｌn-1 を積分動作制御手段３
０の乗算手段３０ｂに送出する。
分動作によって位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn が増加し、
第２上下限制限値Ｈ２，Ｌ２を越える、いわゆるリセッ
ト・ワインドアップの発生を許容するが、第１上・下限
制限値Ｈ１またはＬ１に達したときには、リセット・ワ
インドアップを防止するために、制限逸脱信号出力手段
２９が位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶn-1 と
制限出力後の位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn ′の前回値Ｍ
Ｖn-1 ′との差から制限値を逸脱していると判断し、下
記式による制限逸脱信号△Ｌn-1 を積分動作制御手段３
０の乗算手段３０ｂに送出する。
【００３７】 △Ｌn-1 ＝ＭＶn-1 −ＭＶn-1 ′ …… （１４） この乗算手段３０ｂでは、制限逸脱信号△Ｌn-1 と速度
形Ｉ調節信号△Ｉn とを乗算し、正符号の場合にはスイ
ッチ手段３０ａをオフ状態に設定するので、速度形Ｉ調
節演算手段２４の積分動作が停止し、リセット・ワイン
ドアップを回避することができる。
形Ｉ調節信号△Ｉn とを乗算し、正符号の場合にはスイ
ッチ手段３０ａをオフ状態に設定するので、速度形Ｉ調
節演算手段２４の積分動作が停止し、リセット・ワイン
ドアップを回避することができる。
【００３８】このとき、第１の上下限制限手段２７ａお
よび変化率制限手段２７ｂから出力される位置形ＰＩＤ
調節信号ＭＶn ′は第２上下限制限値Ｈ２，Ｌ２を越え
た値となっているが、当該第２上下限制限値Ｈ２，Ｌ２
で制限され、制御対象２１に印加される。
よび変化率制限手段２７ｂから出力される位置形ＰＩＤ
調節信号ＭＶn ′は第２上下限制限値Ｈ２，Ｌ２を越え
た値となっているが、当該第２上下限制限値Ｈ２，Ｌ２
で制限され、制御対象２１に印加される。
【００３９】その後、目標値ＳＶn と制御量ＰＶn との
偏差が反転すると、位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn は第１
上・下限制限値Ｈ１またはＬ１から離脱し、制限逸脱信
号出力手段２９による制限逸脱信号無しによってスイッ
チ手段３０ａがオン状態に設定され積分動作が働くが、
位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn は、依然として第２上下限
制限値Ｈ２，Ｌ２を越えている限り、第２上下限制限値
Ｈ２，Ｌ２を保持して制御対象２１に印加しているの
で、この位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn によって制御量Ｐ
Ｖn が速かに目標値ＳＶn に整定し、応答特性を改善で
きる。
偏差が反転すると、位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn は第１
上・下限制限値Ｈ１またはＬ１から離脱し、制限逸脱信
号出力手段２９による制限逸脱信号無しによってスイッ
チ手段３０ａがオン状態に設定され積分動作が働くが、
位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn は、依然として第２上下限
制限値Ｈ２，Ｌ２を越えている限り、第２上下限制限値
Ｈ２，Ｌ２を保持して制御対象２１に印加しているの
で、この位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn によって制御量Ｐ
Ｖn が速かに目標値ＳＶn に整定し、応答特性を改善で
きる。
【００４０】図２は請求項１，３に係わる速度形ＰＩＤ
調節装置の一実施形態を示す構成図である。なお、同図
において図１と同一部分には同一符号を付してその詳し
い説明は省略する。
調節装置の一実施形態を示す構成図である。なお、同図
において図１と同一部分には同一符号を付してその詳し
い説明は省略する。
【００４１】この調節装置は、図１とは反対に積分動作
を実行する条件を判断し、当該条件の成立時に積分動作
を実行するものであり、具体的には、制限逸脱信号出力
手段２９に代えて、当該制限逸脱信号出力手段２９とほ
ぼ同じ減算機能をもつ制限逸脱量演算手段４１を用い、
また当該制限逸脱量演算手段４１の出力側に改良を施し
た積分動作制御手段４０を設けたものである。
を実行する条件を判断し、当該条件の成立時に積分動作
を実行するものであり、具体的には、制限逸脱信号出力
手段２９に代えて、当該制限逸脱信号出力手段２９とほ
ぼ同じ減算機能をもつ制限逸脱量演算手段４１を用い、
また当該制限逸脱量演算手段４１の出力側に改良を施し
た積分動作制御手段４０を設けたものである。
【００４２】この制限逸脱量演算手段４１は、位置形Ｐ
ＩＤ調節信号が第１上下限制限値Ｈ１，Ｌ１をどの程度
超えたか、つまり制限逸脱量の他、制限逸脱量△Ｌn-1
＝０の場合も出力する機能をもっている。一方、積分動
作制御手段４０は、制限逸脱量演算手段４１の出力と速
度形Ｉ調節演算手段２４の出力△Ｉn とを乗算する乗算
手段４０ｂと、この乗算手段４０ｂの乗算出力の符号が
異符号か、または両者がゼロか、或いは何れかがゼロの
場合を判別し、スイッチ手段４０ａをオン状態に設定
し、積分動作を実行させる符号判別手段４０ｃとが設け
られている。
ＩＤ調節信号が第１上下限制限値Ｈ１，Ｌ１をどの程度
超えたか、つまり制限逸脱量の他、制限逸脱量△Ｌn-1
＝０の場合も出力する機能をもっている。一方、積分動
作制御手段４０は、制限逸脱量演算手段４１の出力と速
度形Ｉ調節演算手段２４の出力△Ｉn とを乗算する乗算
手段４０ｂと、この乗算手段４０ｂの乗算出力の符号が
異符号か、または両者がゼロか、或いは何れかがゼロの
場合を判別し、スイッチ手段４０ａをオン状態に設定
し、積分動作を実行させる符号判別手段４０ｃとが設け
られている。
【００４３】次に、図２に示す調節装置の動作について
説明する。この調節装置においては、制限逸脱量演算手
段４１が位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶn-1
と上下限制限手段２７ａ，変化率制限手段２７ｂを通っ
て出力される位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn ′の前回値Ｍ
Ｖn-1 ′とを用いて、 △Ｌn-1 ＝ＭＶn-1 −ＭＶn-1 ′ …… （１５） なる演算を行って制限逸脱量△Ｌn-1 を求めて乗算手段
４０ｂに導入する。この乗算手段４０ｂは、制限逸脱量
演算手段４１の制限逸脱量△Ｌn-1 と速度形Ｉ調節演算
手段２４の出力△Ｉn とを取り込んで乗算し、 δn ＝△Ｌn-1 ・△Ｉn …… （１６） なる演算を行った後、符号判別手段４０ｃに導入する。
この符号判別手段４０ｃでは、δn ≦０のとき、つまり １．制限逸脱量△Ｌn-1 と速度形Ｉ調節演算手段２４の
出力△Ｉn とが異符号のとき（積分動作が制限逸脱量を
解消する方向のとき）、 ２．△Ｌn-1 と△Ｉn とがゼロのとき、または△Ｌ
n-1 ，△Ｉn の何れかがゼロのとき（制限逸脱量△Ｌ
n-1 ＝０の場合は調節信号が制限を超えていないことを
示すとき）には、スイッチ手段４０ａをオン状態に設定
し、積分動作を実行する。
説明する。この調節装置においては、制限逸脱量演算手
段４１が位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn の前回値ＭＶn-1
と上下限制限手段２７ａ，変化率制限手段２７ｂを通っ
て出力される位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶn ′の前回値Ｍ
Ｖn-1 ′とを用いて、 △Ｌn-1 ＝ＭＶn-1 −ＭＶn-1 ′ …… （１５） なる演算を行って制限逸脱量△Ｌn-1 を求めて乗算手段
４０ｂに導入する。この乗算手段４０ｂは、制限逸脱量
演算手段４１の制限逸脱量△Ｌn-1 と速度形Ｉ調節演算
手段２４の出力△Ｉn とを取り込んで乗算し、 δn ＝△Ｌn-1 ・△Ｉn …… （１６） なる演算を行った後、符号判別手段４０ｃに導入する。
この符号判別手段４０ｃでは、δn ≦０のとき、つまり １．制限逸脱量△Ｌn-1 と速度形Ｉ調節演算手段２４の
出力△Ｉn とが異符号のとき（積分動作が制限逸脱量を
解消する方向のとき）、 ２．△Ｌn-1 と△Ｉn とがゼロのとき、または△Ｌ
n-1 ，△Ｉn の何れかがゼロのとき（制限逸脱量△Ｌ
n-1 ＝０の場合は調節信号が制限を超えていないことを
示すとき）には、スイッチ手段４０ａをオン状態に設定
し、積分動作を実行する。
【００４４】この装置においては、積分動作が制限逸脱
量を解消する方向のとき、または位置形ＰＩＤ調節信号
が制限を超えていないとき、スイッチ手段４０ａをオン
状態に設定して積分動作を実行するものであって、積分
動作が制限逸脱量を解消する方向にないとき、つまり位
置形ＰＩＤ調節信号が第１上下限制限値を逸脱し、か
つ、速度形Ｉ調節演算手段２４の出力△Ｉn によって逸
脱を拡大する方向の場合には、図１と同様にスイッチ手
段４０ａをオフ状態に設定して積分動作を停止し、か
つ、第２の上下限制限手段２８の第２上・下限制限値を
利用して位置形ＰＩＤ調節信号を制限し、積分動作が制
限逸脱量を解消する方向のとき、制御量ＰＶn の応答特
性を上げるものである。
量を解消する方向のとき、または位置形ＰＩＤ調節信号
が制限を超えていないとき、スイッチ手段４０ａをオン
状態に設定して積分動作を実行するものであって、積分
動作が制限逸脱量を解消する方向にないとき、つまり位
置形ＰＩＤ調節信号が第１上下限制限値を逸脱し、か
つ、速度形Ｉ調節演算手段２４の出力△Ｉn によって逸
脱を拡大する方向の場合には、図１と同様にスイッチ手
段４０ａをオフ状態に設定して積分動作を停止し、か
つ、第２の上下限制限手段２８の第２上・下限制限値を
利用して位置形ＰＩＤ調節信号を制限し、積分動作が制
限逸脱量を解消する方向のとき、制御量ＰＶn の応答特
性を上げるものである。
【００４５】次に、図３は請求項１，４に係わる速度形
ＰＩＤ調節装置の一実施形態を示す構成図である。同図
において図１と同一部分には同一符号を付して、その詳
しい説明は省略する。
ＰＩＤ調節装置の一実施形態を示す構成図である。同図
において図１と同一部分には同一符号を付して、その詳
しい説明は省略する。
【００４６】図１は制御対象２１の操作端が逆作動特性
であったのに対し、図３は制御対象２１の操作端が正作
動特性の場合である。この場合には操作端の逆作動特性
に合わせて、積分動作制御手段５０としては、制限逸脱
信号出力手段２９の出力△Ｌn-1 と速度形ＰＩＤ調節演
算手段２４の出力△Ｉn とを乗算する乗算手段５０ｂ
と、この乗算手段５０ｂの出力δn の符号が図１と反対
に負符号のとき、スイッチ手段５０ｂをオフ状態に設定
し、積分動作を停止するものであり、その他の構成およ
び動作は図１と同じである。
であったのに対し、図３は制御対象２１の操作端が正作
動特性の場合である。この場合には操作端の逆作動特性
に合わせて、積分動作制御手段５０としては、制限逸脱
信号出力手段２９の出力△Ｌn-1 と速度形ＰＩＤ調節演
算手段２４の出力△Ｉn とを乗算する乗算手段５０ｂ
と、この乗算手段５０ｂの出力δn の符号が図１と反対
に負符号のとき、スイッチ手段５０ｂをオフ状態に設定
し、積分動作を停止するものであり、その他の構成およ
び動作は図１と同じである。
【００４７】さらに、図４は請求項１，５に係わる速度
形ＰＩＤ調節装置の一実施形態を示す構成図である。同
図において図２と同一部分には同一符号を付して、その
詳しい説明は省略する。
形ＰＩＤ調節装置の一実施形態を示す構成図である。同
図において図２と同一部分には同一符号を付して、その
詳しい説明は省略する。
【００４８】図２は制御対象２１の操作端が逆作動特性
であったのに対し、図４は制御対象２１の操作端が正作
動特性の場合である。この場合には操作端の逆作動特性
に合わせて、積分動作制御手段６０としては、制限逸脱
量演算手段４１の出力△Ｌn-1 と速度形ＰＩＤ調節演算
手段２４の出力△Ｉn とを乗算する乗算手段６０ｂと、
この乗算手段６０ｂの出力δn の符号が図２と反対に正
符号またはゼロとき、スイッチ手段６０ａをオン状態に
設定し、積分動作を実行するものであり、その他の構成
および動作は図１と同じである。
であったのに対し、図４は制御対象２１の操作端が正作
動特性の場合である。この場合には操作端の逆作動特性
に合わせて、積分動作制御手段６０としては、制限逸脱
量演算手段４１の出力△Ｌn-1 と速度形ＰＩＤ調節演算
手段２４の出力△Ｉn とを乗算する乗算手段６０ｂと、
この乗算手段６０ｂの出力δn の符号が図２と反対に正
符号またはゼロとき、スイッチ手段６０ａをオン状態に
設定し、積分動作を実行するものであり、その他の構成
および動作は図１と同じである。
【００４９】次に、図６に示すバッチプロセスにおける
温度コントローラ２６に、例えば図１に示す速度形ＰＩ
Ｄ調節装置を適用した場合の制御量ＰＶ，調節信号（操
作量）ＭＶの挙動について図７を参照して説明する。
温度コントローラ２６に、例えば図１に示す速度形ＰＩ
Ｄ調節装置を適用した場合の制御量ＰＶ，調節信号（操
作量）ＭＶの挙動について図７を参照して説明する。
【００５０】図７のＡ点でバッチが完了すると、オン・
オフ弁１３で蒸気を遮断し、加熱槽１２内の原料を次工
程に送出すると、図７（ａ）に示すように加熱槽１２の
原料温度は低下し、これに伴って図示実線に示すように
位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶが増加して第２上限制限値Ｈ
２に達すると、当該第２上限制限値Ｈ２で制限されたま
ま進行する。このとき、第２の上下限制限手段２８は、
リセット・ワインドアップを許容しているので、位置形
ＰＩＤ調節信号ＭＶn ，ＭＶn ′は第２上限制限値Ｈ２
を越え、さらに第１上限制限値Ｈ１に向かって増加する
リセット・ワインドアップ分となり、ついには第１上限
制限値Ｈ１を越えると、スイッチ手段３０ａをオフ状態
に設定して積分動作を停止する。
オフ弁１３で蒸気を遮断し、加熱槽１２内の原料を次工
程に送出すると、図７（ａ）に示すように加熱槽１２の
原料温度は低下し、これに伴って図示実線に示すように
位置形ＰＩＤ調節信号ＭＶが増加して第２上限制限値Ｈ
２に達すると、当該第２上限制限値Ｈ２で制限されたま
ま進行する。このとき、第２の上下限制限手段２８は、
リセット・ワインドアップを許容しているので、位置形
ＰＩＤ調節信号ＭＶn ，ＭＶn ′は第２上限制限値Ｈ２
を越え、さらに第１上限制限値Ｈ１に向かって増加する
リセット・ワインドアップ分となり、ついには第１上限
制限値Ｈ１を越えると、スイッチ手段３０ａをオフ状態
に設定して積分動作を停止する。
【００５１】次に、Ｂ点において次工程がスタートし、
オン・オフ弁１３が開となると、調節信号ＭＶは第２上
限制限値Ｈ２となっているので、これに応じて迅速に蒸
気が加熱槽１２の熱交換機１１に供給される。その結
果、制御量ＰＶが従来装置よりも立ち上り特性が速くな
り、一方、調節信号ＭＶは図７（ｂ）に示すようにリセ
ット・ワインドアップ（ＲＷ）のために第２上限制限値
Ｈ２から開放されず、従来装置に比べて長く第２上限制
限値Ｈ２を保持する。その結果、温度，つまり制御量Ｐ
Ｖの立ち上がり時間が図示（ロ′）に示すように大幅に
短縮することができる。
オン・オフ弁１３が開となると、調節信号ＭＶは第２上
限制限値Ｈ２となっているので、これに応じて迅速に蒸
気が加熱槽１２の熱交換機１１に供給される。その結
果、制御量ＰＶが従来装置よりも立ち上り特性が速くな
り、一方、調節信号ＭＶは図７（ｂ）に示すようにリセ
ット・ワインドアップ（ＲＷ）のために第２上限制限値
Ｈ２から開放されず、従来装置に比べて長く第２上限制
限値Ｈ２を保持する。その結果、温度，つまり制御量Ｐ
Ｖの立ち上がり時間が図示（ロ′）に示すように大幅に
短縮することができる。
【００５２】なお、上記実施形態では、バッチプロセス
を例に上げたが、例えばリセット・ワインドアップを利
用して安全弁の不要な動作を回避し、安全弁の安定動作
を実現する場合にも同様に適用可能である。
を例に上げたが、例えばリセット・ワインドアップを利
用して安全弁の不要な動作を回避し、安全弁の安定動作
を実現する場合にも同様に適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
セット・ワインドアップを阻止する第１上・下限制限値
をもつ第１の上・下限制限手段と、この第１の上・下限
制限手段の前記第１上・下限制限値よりも低レベルのリ
セット・ワインドアップを許容する第２上・下限制限値
をもつ第２の上・下限制限手段とを設け、第１の上・下
限制限手段の第１上・下限制限値に対する速度形ＰＩＤ
調節演算手段の出力の制限逸脱信号を用いて速度形Ｉ調
節演算手段による積分動作を停止するとともに、この積
分動作の停止時および前記リセット・ワインドアップの
解消時に第２上・下限制限値で制限される位置形調節信
号を保持出力するので、リセット・ワインドアップを積
極的に利用しつつ、制御対象を含む制御系の応答特性を
改善できる。その結果、所要とする処理を繰り返し実行
するバッチプロセスのような制御系に際し、制御量の立
ち上がり時間を大幅に短縮でき、設備効率を大幅に改善
することができる。
セット・ワインドアップを阻止する第１上・下限制限値
をもつ第１の上・下限制限手段と、この第１の上・下限
制限手段の前記第１上・下限制限値よりも低レベルのリ
セット・ワインドアップを許容する第２上・下限制限値
をもつ第２の上・下限制限手段とを設け、第１の上・下
限制限手段の第１上・下限制限値に対する速度形ＰＩＤ
調節演算手段の出力の制限逸脱信号を用いて速度形Ｉ調
節演算手段による積分動作を停止するとともに、この積
分動作の停止時および前記リセット・ワインドアップの
解消時に第２上・下限制限値で制限される位置形調節信
号を保持出力するので、リセット・ワインドアップを積
極的に利用しつつ、制御対象を含む制御系の応答特性を
改善できる。その結果、所要とする処理を繰り返し実行
するバッチプロセスのような制御系に際し、制御量の立
ち上がり時間を大幅に短縮でき、設備効率を大幅に改善
することができる。
【図１】 請求項１，２に係わる速度形ＰＩＤ調節装置
の一実施形態を示す構成図。
の一実施形態を示す構成図。
【図２】 請求項１，３に係わる速度形ＰＩＤ調節装置
の一実施形態を示す構成図。
の一実施形態を示す構成図。
【図３】 請求項１，４に係わる速度形ＰＩＤ調節装置
の一実施形態を示す構成図。
の一実施形態を示す構成図。
【図４】 請求項１，５に係わる速度形ＰＩＤ調節装置
の一実施形態を示す構成図。
の一実施形態を示す構成図。
【図５】 従来の速度形ＰＩＤ調節装置の構成図。
【図６】 従来装置をバッチプロセスに適用した構成
図。
図。
【図７】 従来装置と本発明装置とを比較する制御量お
よび調節信号の特性図。
よび調節信号の特性図。
【符号の説明】 ２１…制御対象、２３…速度形（Ｐ＋Ｄ）調節演算手
段、２４…速度形Ｉ調節演算手段、２６…信号変換手
段、２７ａ…第１の上下限制限手段、２７…第２の上下
限制限手段、２９…制限逸脱信号出力手段、３０，４
０，５０，６０…積分動作制御手段、３０ａ，４０ａ，
５０ａ，６０ａ…スイッチ手段、３０ｂ，４０ｂ，５０
ｂ，６０ｂ…乗算手段、３０ｃ，４０ｃ，５０ｃ，６０
ｃ…符号判別手段、４１…制限逸脱量演算手段。
段、２４…速度形Ｉ調節演算手段、２６…信号変換手
段、２７ａ…第１の上下限制限手段、２７…第２の上下
限制限手段、２９…制限逸脱信号出力手段、３０，４
０，５０，６０…積分動作制御手段、３０ａ，４０ａ，
５０ａ，６０ａ…スイッチ手段、３０ｂ，４０ｂ，５０
ｂ，６０ｂ…乗算手段、３０ｃ，４０ｃ，５０ｃ，６０
ｃ…符号判別手段、４１…制限逸脱量演算手段。
Claims (5)
- 【請求項１】 速度形ＰＩＤ（Ｐ：比例，Ｉ：積分，
Ｄ：微分、以下同じ）調節演算手段の出力側に、リセッ
ト・ワインドアップを阻止する第１上・下限制限値をも
つ第１の上下限制限手段およびこの第１の上下限制限手
段の第１上・下限制限値よりも低レベルのリセット・ワ
インドアップを許容する第２上・下限制限値をもつ第２
の上下限制限手段を設け、 前記第１上下限制限手段の第１上・下限制限値に対する
前記速度形ＰＩＤ調節演算手段の出力の逸脱有無信号を
用いて前記速度形ＰＩＤ調節演算手段のうちの速度形Ｉ
調節演算手段による積分動作を制御し、この制御による
積分動作の停止時および前記リセット・ワインドアップ
の解消時に前記第２上・下限制限値で制限される位置形
調節信号を保持することにより、制御対象を含む制御系
の応答特性を上げることを特徴とする速度形ＰＩＤ調節
装置。 - 【請求項２】 速度形ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出
力を用いて、逆動作特性の操作端を調節し制御対象を制
御する速度形ＰＩＤ調節装置において、 前記制御対象の制御量とこの制御量の目標値との偏差を
用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算および速度形Ｉ調節演算
を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手段および速度形Ｉ調
節演算手段と、 これら両調節演算手段の出力を加算合成して得られる速
度形ＰＩＤ調節信号を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する
信号変換手段と、 この信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信
号を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手
段と、 この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・下限
制限値よりも低レベルの第２上・下限制限値で制限する
第２上下限制限手段と、 前記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を
越えたか否かを判断し、越えているときに制限逸脱信号
を出力する制限逸脱信号出力手段と、 この制限逸脱信号出力手段の制限逸脱信号と前記速度形
Ｉ調節演算手段の出力との符号が同符号のとき、当該速
度形Ｉ調節演算手段による積分動作を停止する積分動作
制御手段と、 を備え、前記第２上・下限制限値を越えるリセット・ワ
インドアップの解消時に制御対象を含む制御系の応答性
を上げることを特徴とする速度形ＰＩＤ調節装置。 - 【請求項３】 速度形ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出
力を用いて、逆動作特性の操作端を調節し制御対象を制
御する速度形ＰＩＤ調節装置において、 前記制御対象の制御量とこの制御量の目標値との偏差を
用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算および速度形Ｉ調節演算
を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手段および速度形Ｉ調
節演算手段と、 これら両調節演算手段の出力を加算合成して得られる速
度形ＰＩＤ調節信号を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する
信号変換手段と、 この信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信
号を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手
段と、 この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・下限
制限値よりも低レベルの第２上・下限制限値で制限する
第２の上下限制限手段と、 前記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を
越えたか否かの信号を出力する制限逸脱信号演算手段
と、 この制限逸脱信号演算手段の出力と前記速度形Ｉ調節演
算手段の出力とが異符号またはゼロのとき、或いは何れ
かがゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による積分
動作を実行する積分動作制御手段と、 を備えたことを特徴とする速度形ＰＩＤ調節装置。 - 【請求項４】 速度形ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出
力を用いて、正動作特性の操作端を調節し制御対象を制
御する速度形ＰＩＤ調節装置において、 前記制御対象の制御量とこの制御量の目標値との偏差を
用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算および速度形Ｉ調節演算
を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手段および速度形Ｉ調
節演算手段と、 これら両調節演算手段の出力を加算合成して得られる速
度形ＰＩＤ調節信号を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する
信号変換手段と、 この信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信
号を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手
段と、 この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・下限
制限値よりも低レベルの第２上・下限制限値で制限する
第２の上下限制限手段と、 前記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を
越えたか否かを判断し、越えているときに制限逸脱信号
を出力する制限逸脱信号出力手段と、 この制限逸脱信号出力手段の制限逸脱信号と前記速度形
Ｉ調節演算手段の出力との符号が異符号のとき、当該速
度形Ｉ調節演算手段による積分動作を停止する積分動作
制御手段と、 を備え、前記第２上・下限制限値を越えるリセット・ワ
インドアップの解消時に制御対象を含む制御系の応答性
を上げることを特徴とする速度形ＰＩＤ調節装置。 - 【請求項５】 速度形ＰＩＤ調節演算手段の調節演算出
力を用いて、正動作特性の操作端を調節し制御対象を制
御する速度形ＰＩＤ調節装置において、 前記制御対象の制御量とこの制御量の目標値との偏差を
用いて、速度形Ｐ＋Ｄ調節演算および速度形Ｉ調節演算
を実行する速度形Ｐ＋Ｄ調節演算手段および速度形Ｉ調
節演算手段と、 これら両調節演算手段の出力を加算合成して得られる速
度形ＰＩＤ調節信号を位置形ＰＩＤ調節信号に変換する
信号変換手段と、 この信号変換手段によって得られる位置形ＰＩＤ調節信
号を第１上・下限制限値で制限する第１の上下限制限手
段と、 この第１の上下限制限手段の出力を、当該第１上・下限
制限値よりも低レベルの第２上・下限制限値で制限する
第２の上下限制限手段と、 前記位置形ＰＩＤ調節信号が前記第１上・下限制限値を
越えたか否かの信号を出力する制限逸脱信号演算手段
と、 この制限逸脱信号演算手段の出力と前記速度形Ｉ調節演
算手段の出力とが正符号またはゼロのとき、或いは何れ
かがゼロのとき、前記速度形Ｉ調節演算手段による積分
動作を実行する積分動作制御手段と、 を備えたことを特徴とする速度形ＰＩＤ調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32170795A JP3571833B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 速度形ｐｉｄ調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32170795A JP3571833B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 速度形ｐｉｄ調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160603A true JPH09160603A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3571833B2 JP3571833B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=18135538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32170795A Expired - Lifetime JP3571833B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | 速度形ｐｉｄ調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571833B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1710420A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-11 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine |
| JP2017076392A (ja) * | 2015-10-12 | 2017-04-20 | フィッシャー−ローズマウント システムズ，インコーポレイテッド | 非周期的に更新されるコントローラにおける速度に基づく制御、プロセスを制御する方法、プロセスコントローラ |
| US11199824B2 (en) | 2012-01-17 | 2021-12-14 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Reducing controller updates in a control loop |
-
1995
- 1995-12-11 JP JP32170795A patent/JP3571833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1710420A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-11 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Control apparatus for internal combustion engine |
| US11199824B2 (en) | 2012-01-17 | 2021-12-14 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Reducing controller updates in a control loop |
| JP2017076392A (ja) * | 2015-10-12 | 2017-04-20 | フィッシャー−ローズマウント システムズ，インコーポレイテッド | 非周期的に更新されるコントローラにおける速度に基づく制御、プロセスを制御する方法、プロセスコントローラ |
| JP2021073629A (ja) * | 2015-10-12 | 2021-05-13 | フィッシャー−ローズマウント システムズ，インコーポレイテッド | 非周期的に更新されるコントローラにおける速度に基づく制御、プロセスを制御する方法、プロセスコントローラ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3571833B2 (ja) | 2004-09-29 |
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