JPH10333704A - Ｐｉｄチューニング方法および装置 - Google Patents
Ｐｉｄチューニング方法および装置Info
- Publication number
- JPH10333704A JPH10333704A JP14022097A JP14022097A JPH10333704A JP H10333704 A JPH10333704 A JP H10333704A JP 14022097 A JP14022097 A JP 14022097A JP 14022097 A JP14022097 A JP 14022097A JP H10333704 A JPH10333704 A JP H10333704A
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- Japan
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- disturbance
- control
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｐ、Ｉ、Ｄの各パラメータのチュ−ニングを
容易かつ的確に行うことがきるチュ−ニング方法および
装置を提供すること 【解決手段】 プロセス制御値曲線に、このプロセス制
御値曲線の立上がり、オーバーシュート量あるいは制御
安定時間の少なくも一つを決定するための直線を重畳表
示する。この直線の位置はオペレータにより変更可能と
なっている。このオペレータにより移動設定された前記
直線の位置が自動的に検出され、この位置に対応する
Ｐ、Ｉ、Ｄの各パラメータが決定され、ＰＩＤ制御が行
われる。したがって、オペレータは、画面に表示された
プロセス制御値曲線の形状を見ながらＰＩＤチューニン
グを行うことができる。
容易かつ的確に行うことがきるチュ−ニング方法および
装置を提供すること 【解決手段】 プロセス制御値曲線に、このプロセス制
御値曲線の立上がり、オーバーシュート量あるいは制御
安定時間の少なくも一つを決定するための直線を重畳表
示する。この直線の位置はオペレータにより変更可能と
なっている。このオペレータにより移動設定された前記
直線の位置が自動的に検出され、この位置に対応する
Ｐ、Ｉ、Ｄの各パラメータが決定され、ＰＩＤ制御が行
われる。したがって、オペレータは、画面に表示された
プロセス制御値曲線の形状を見ながらＰＩＤチューニン
グを行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動制御システム
におけるＰＩＤ制御方法に関し、特にＰＩＤの各パラメ
ータを制御対象に応じて最適にチューニングする方法お
よび装置に関するものである。
におけるＰＩＤ制御方法に関し、特にＰＩＤの各パラメ
ータを制御対象に応じて最適にチューニングする方法お
よび装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＰＩＤ制御におけるチューング
は、Ｐ（比例項）、Ｉ（積分項）およびＤ（微分項）の
それぞれのパラメータを個別または組み合わせで設定
し、その応答を見て制御システムの追い込みを行ってい
る。これらのパラメータの持つ意味は、単なる数学的な
ものでしかなく、実プラントには全く関係していない。
従って、チュ−ニングに際しては、Ｐ、Ｉ、Ｄの各パラ
メータの「どれ」を「どのくらい」に設定すれば良いか
は感覚的にわからず、チュ−ニングをする人の経験だけ
に頼っているのが現状である。
は、Ｐ（比例項）、Ｉ（積分項）およびＤ（微分項）の
それぞれのパラメータを個別または組み合わせで設定
し、その応答を見て制御システムの追い込みを行ってい
る。これらのパラメータの持つ意味は、単なる数学的な
ものでしかなく、実プラントには全く関係していない。
従って、チュ−ニングに際しては、Ｐ、Ｉ、Ｄの各パラ
メータの「どれ」を「どのくらい」に設定すれば良いか
は感覚的にわからず、チュ−ニングをする人の経験だけ
に頼っているのが現状である。
【０００３】制御性の応答を監視する手段としては、デ
ィジタル・コントロール・システム（ＤＣＳ）メーカそ
れぞれかいろいろな工夫をしている。例えば、設定値
（ＳＶ）／プロセス値（ＰＶ）／制御出力（ＭＶ）のバ
ーグラフ表示やＳＶ／ＰＶ／ＭＶのトレンド表示などが
一般的なチュ−ニング画面の構成要素である。
ィジタル・コントロール・システム（ＤＣＳ）メーカそ
れぞれかいろいろな工夫をしている。例えば、設定値
（ＳＶ）／プロセス値（ＰＶ）／制御出力（ＭＶ）のバ
ーグラフ表示やＳＶ／ＰＶ／ＭＶのトレンド表示などが
一般的なチュ−ニング画面の構成要素である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】自動制御システムにお
ける制御のチュ−ニングとは、そのシステムに含まれる
ループの制御性を高めるために行うものであり、その本
来の目的はＳＶに対するＰＶの応答性／追従性の良さ
と、外乱に対するＰＶの乱れ抑制にある。しかしなが
ら、従来の自動制御システムにおけるチュ−ニング画面
では、これらの応答性／追従性や外乱抑制については、
トレンド画面などで監視が可能であるが、これらの画面
が制御パラメータであるＰ、Ｉ、Ｄのそれぞれにどのよ
うに関連しているかはオペレータにとっては、感覚的に
は全く分からない。従って、チュ−ニングに慣れていな
いオペレータにとっては、どのような時にどのパラメー
タをどのくらい変更すればいいのか判断することは極め
て困難であった。
ける制御のチュ−ニングとは、そのシステムに含まれる
ループの制御性を高めるために行うものであり、その本
来の目的はＳＶに対するＰＶの応答性／追従性の良さ
と、外乱に対するＰＶの乱れ抑制にある。しかしなが
ら、従来の自動制御システムにおけるチュ−ニング画面
では、これらの応答性／追従性や外乱抑制については、
トレンド画面などで監視が可能であるが、これらの画面
が制御パラメータであるＰ、Ｉ、Ｄのそれぞれにどのよ
うに関連しているかはオペレータにとっては、感覚的に
は全く分からない。従って、チュ−ニングに慣れていな
いオペレータにとっては、どのような時にどのパラメー
タをどのくらい変更すればいいのか判断することは極め
て困難であった。
【０００５】したがって本発明の目的は、上記した課題
を解決することにあり、具体的にはＰ、Ｉ、Ｄの各パラ
メータのチュ−ニングをオペレータの経験だけに頼ら
ず、感覚的・直感的に設定変更できるようなチュ−ニン
グ方法および装置を提供することにある。
を解決することにあり、具体的にはＰ、Ｉ、Ｄの各パラ
メータのチュ−ニングをオペレータの経験だけに頼ら
ず、感覚的・直感的に設定変更できるようなチュ−ニン
グ方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のＰＩＤチューニ
ング方法は、プロセス制御値曲線の立上がり、オーバー
シュート量あるいは制御安定時間の少なくも一つを決定
するための直線をこのプロセス制御値曲線に重畳表示さ
れるとともに、この直線の位置をオペレータの操作によ
り移動設定することが可能な表示・設定手段を用い、こ
の表示・設定手段により移動設定された前記直線の位置
を検出して、この位置に対応するＰ、Ｉ、Ｄの各パラメ
ータを決定するパラメータを決定手段と、このパラメー
タを決定手段により決定されたＰ、Ｉ、Ｄの各パラメー
タによりＰＩＤ制御を行う手段とを備えたことを特徴と
するものである。
ング方法は、プロセス制御値曲線の立上がり、オーバー
シュート量あるいは制御安定時間の少なくも一つを決定
するための直線をこのプロセス制御値曲線に重畳表示さ
れるとともに、この直線の位置をオペレータの操作によ
り移動設定することが可能な表示・設定手段を用い、こ
の表示・設定手段により移動設定された前記直線の位置
を検出して、この位置に対応するＰ、Ｉ、Ｄの各パラメ
ータを決定するパラメータを決定手段と、このパラメー
タを決定手段により決定されたＰ、Ｉ、Ｄの各パラメー
タによりＰＩＤ制御を行う手段とを備えたことを特徴と
するものである。
【０００７】また、本発明のＰＩＤチューニング方法
は、前記プロセス制御値曲線に重畳表示される直線とし
て、さらに外乱に対するプロセス制御値曲線の乱れに対
応する変動幅あるいは抑制時間の少なくも一つを決定す
るための直線が表示されることを特徴とするものであ
る。
は、前記プロセス制御値曲線に重畳表示される直線とし
て、さらに外乱に対するプロセス制御値曲線の乱れに対
応する変動幅あるいは抑制時間の少なくも一つを決定す
るための直線が表示されることを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、本発明のＰＩＤチューニング装置
は、プロセス制御値曲線の立上がり、オーバーシュート
量あるいは制御安定時間の少なくも一つを決定するため
の直線をこのプロセス制御値曲線に重畳表示するととも
に、この直線の位置をオペレータにより移動し得るよう
に構成された表示・設定部と、この表示・設定部の前記
直線の位置を検出して、この位置に対応するＰ、Ｉ、Ｄ
の各パラメータを決定するパラメータを決定部と、この
パラメータを決定部により決定されたＰ、Ｉ、Ｄの各パ
ラメータが供給されるＰＩＤ制御演算部とを備えたこと
を特徴とするものである。
は、プロセス制御値曲線の立上がり、オーバーシュート
量あるいは制御安定時間の少なくも一つを決定するため
の直線をこのプロセス制御値曲線に重畳表示するととも
に、この直線の位置をオペレータにより移動し得るよう
に構成された表示・設定部と、この表示・設定部の前記
直線の位置を検出して、この位置に対応するＰ、Ｉ、Ｄ
の各パラメータを決定するパラメータを決定部と、この
パラメータを決定部により決定されたＰ、Ｉ、Ｄの各パ
ラメータが供給されるＰＩＤ制御演算部とを備えたこと
を特徴とするものである。
【０００９】さらに、本発明のＰＩＤチューニング装置
は、前記プロセス制御値曲線に重畳表示される直線は、
さらに外乱に対するプロセス制御値曲線の乱れに対応す
る変動幅あるいは抑制時間の少なくも一つを決定するた
めの直線が表示されることを特徴とするものである。
は、前記プロセス制御値曲線に重畳表示される直線は、
さらに外乱に対するプロセス制御値曲線の乱れに対応す
る変動幅あるいは抑制時間の少なくも一つを決定するた
めの直線が表示されることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００１１】図１は本発明のＰＩＤチューニング方法に
使用する装置構成を示すブロック図で、表示・設定部１
１、パラメータ決定部１２およびＰＩＤ制御演算部１３
から構成されている。表示・設定部１１はチュ−ニング
をしようとするオペレータに対するいわゆるマンマシン
インターフェース（ＭＭＩ）部であり、制御の応答性、
追従性や外乱に対する応答特性の変動状況などを表示す
る機能を持つ。パラメータ決定部１２は表示・設定部１
１で設定された情報をＰＩＤ制御演算部１３に伝える機
能を持っている。ＰＩＤ制御演算部１３は、制御対象プ
ロセス１４を制御するためのループ内に設けられ、入力
として設定値ＳＶとプロセス値ＰＶとの差分が与えら
れ、これから従来公知の制御演算部と同じＰＩＤアルゴ
リズム機能によりＰ、Ｉ、Ｄの各パラメータを演算し、
その結果を制御出力ＭＶとして制御対象プロセス１４に
供給する。制御対象プロセス１４からはプロセス値ＰＶ
が出力され、前述のようにＰＩＤ制御演算部１３の入力
側にフィードバックされる。
使用する装置構成を示すブロック図で、表示・設定部１
１、パラメータ決定部１２およびＰＩＤ制御演算部１３
から構成されている。表示・設定部１１はチュ−ニング
をしようとするオペレータに対するいわゆるマンマシン
インターフェース（ＭＭＩ）部であり、制御の応答性、
追従性や外乱に対する応答特性の変動状況などを表示す
る機能を持つ。パラメータ決定部１２は表示・設定部１
１で設定された情報をＰＩＤ制御演算部１３に伝える機
能を持っている。ＰＩＤ制御演算部１３は、制御対象プ
ロセス１４を制御するためのループ内に設けられ、入力
として設定値ＳＶとプロセス値ＰＶとの差分が与えら
れ、これから従来公知の制御演算部と同じＰＩＤアルゴ
リズム機能によりＰ、Ｉ、Ｄの各パラメータを演算し、
その結果を制御出力ＭＶとして制御対象プロセス１４に
供給する。制御対象プロセス１４からはプロセス値ＰＶ
が出力され、前述のようにＰＩＤ制御演算部１３の入力
側にフィードバックされる。
【００１２】図２は図１に示した表示・設定部１１にお
ける画面を示している。Ｔ−Ｙ座標上に描かれた曲線Ｐ
Ｖは、直線ＳＶで表わされる設定値に対するプロセス値
を表わしている。すなわち、直線ＳＶは時間軸Ｔ上の点
Ｔ１でＹ軸上の値が０からＹ１に立ち上がるステップ入
力情報を示しており、曲線ＰＶはこのステップ入力情報
に対する自動制御システムのステップ応答特性を表わし
ている。また、曲線ＭＶは上記ステップ入力情報に対す
る自動制御システムの制御出力（ＭＶ）を示している。
これらの直線および曲線は、ＳＶ／ＰＶ／ＭＶそれぞれ
のリアルタイムなトレンドを表示している。
ける画面を示している。Ｔ−Ｙ座標上に描かれた曲線Ｐ
Ｖは、直線ＳＶで表わされる設定値に対するプロセス値
を表わしている。すなわち、直線ＳＶは時間軸Ｔ上の点
Ｔ１でＹ軸上の値が０からＹ１に立ち上がるステップ入
力情報を示しており、曲線ＰＶはこのステップ入力情報
に対する自動制御システムのステップ応答特性を表わし
ている。また、曲線ＭＶは上記ステップ入力情報に対す
る自動制御システムの制御出力（ＭＶ）を示している。
これらの直線および曲線は、ＳＶ／ＰＶ／ＭＶそれぞれ
のリアルタイムなトレンドを表示している。
【００１３】表示・設定部１１における画面には、さら
に、これらの直線および曲線に重畳して破線で示す直線
Ａ、Ｂ、Ｃが表示されている。本発明の特長は、これら
の破線で囲まれた曲線ＰＶ部分にある。すなわち、ステ
ップ応答を示すプロセス値曲線ＰＶに関しては、制御応
答性を示す本来のパラメータは、（Ａ）ＰＶの立ち上が
り時間、（Ｂ）オーバーシュート量、（Ｃ）制御安定時
間などである。図２における曲線ＰＶに重畳表示された
破線Ａ、Ｂ、Ｃはこれらのパラメータを視覚的に表わし
ている。すなわち、垂直な破線Ａは設定値ＳＶが値０か
らＹ１に変更されてから、プロセス値ＰＶが設定値ＳＶ
のＸ％に到達するまでの時間（Ｔ２−Ｔ１）である、プ
ロセス値ＰＶの立ち上がり時間を表わしている。また、
プロセス値ＰＶ曲線の上下に配置された水平な破線Ｂ
は、ＰＶの応答がＳＶを越えてしまう量である、オーバ
ーシュート量を表わしている。さらに、破線Ｃは、プロ
セス値曲線ＰＶの振動幅が指定量以内になるまでの時間
である、制御安定時間を表わしている。
に、これらの直線および曲線に重畳して破線で示す直線
Ａ、Ｂ、Ｃが表示されている。本発明の特長は、これら
の破線で囲まれた曲線ＰＶ部分にある。すなわち、ステ
ップ応答を示すプロセス値曲線ＰＶに関しては、制御応
答性を示す本来のパラメータは、（Ａ）ＰＶの立ち上が
り時間、（Ｂ）オーバーシュート量、（Ｃ）制御安定時
間などである。図２における曲線ＰＶに重畳表示された
破線Ａ、Ｂ、Ｃはこれらのパラメータを視覚的に表わし
ている。すなわち、垂直な破線Ａは設定値ＳＶが値０か
らＹ１に変更されてから、プロセス値ＰＶが設定値ＳＶ
のＸ％に到達するまでの時間（Ｔ２−Ｔ１）である、プ
ロセス値ＰＶの立ち上がり時間を表わしている。また、
プロセス値ＰＶ曲線の上下に配置された水平な破線Ｂ
は、ＰＶの応答がＳＶを越えてしまう量である、オーバ
ーシュート量を表わしている。さらに、破線Ｃは、プロ
セス値曲線ＰＶの振動幅が指定量以内になるまでの時間
である、制御安定時間を表わしている。
【００１４】次に、表示・設定部１１は、その画面上
で、これらの破線Ａ、Ｂ、Ｃをオペレータの操作によ
り、それらの位置を自由に移動することができるように
構成されている。例えば、破線Ａを時間軸Ｔ上で左右に
移動することができる。この破線Ａの移動は、後述する
ように、ＰＶの立ち上がり時間を変化するように作用す
る。また、破線Ｂの位置を上下に移動して、上下の破線
の間隔を変化させることができるが、これはＰＶのオー
バーシュート量を変化するように作用する。さらに、破
線Ｃの位置を時間軸Ｔに沿って左右に移動することがで
きるが、これはＰＶの制御安定時間を伸縮するように作
用する。
で、これらの破線Ａ、Ｂ、Ｃをオペレータの操作によ
り、それらの位置を自由に移動することができるように
構成されている。例えば、破線Ａを時間軸Ｔ上で左右に
移動することができる。この破線Ａの移動は、後述する
ように、ＰＶの立ち上がり時間を変化するように作用す
る。また、破線Ｂの位置を上下に移動して、上下の破線
の間隔を変化させることができるが、これはＰＶのオー
バーシュート量を変化するように作用する。さらに、破
線Ｃの位置を時間軸Ｔに沿って左右に移動することがで
きるが、これはＰＶの制御安定時間を伸縮するように作
用する。
【００１５】パラメータ決定部１２は、表示・設定部１
１の画面上での破線Ａ、Ｂ、Ｃの移動を検出し、それぞ
れの破線の移動に対応したＰ、Ｉ、Ｄパラメータ値を決
定する。すなわち、例えば破線Ａの位置を画面上で左側
に移動した場合、パラメータ決定部１２は、ＰＶ曲線が
破線Ａの位置に対応した、より短い立ち上がり時間を有
するようにＰ、Ｉ、Ｄパラメータ値を決定する。また、
破線Ｂの位置を上下に移動して、破線の間隔を狭くする
と、パラメータ決定部１２は、ＰＶ曲線が、より小さな
オーバーシュート量を有するようにＰ、Ｉ、Ｄパラメー
タ値を決定する。さらに、破線Ｃの位置を例えば画面上
で右方向に移動すると、パラメータ決定部１２は、ＰＶ
曲線が、より長い制御安定時間を有するようにＰ、Ｉ、
Ｄパラメータ値を決定する。
１の画面上での破線Ａ、Ｂ、Ｃの移動を検出し、それぞ
れの破線の移動に対応したＰ、Ｉ、Ｄパラメータ値を決
定する。すなわち、例えば破線Ａの位置を画面上で左側
に移動した場合、パラメータ決定部１２は、ＰＶ曲線が
破線Ａの位置に対応した、より短い立ち上がり時間を有
するようにＰ、Ｉ、Ｄパラメータ値を決定する。また、
破線Ｂの位置を上下に移動して、破線の間隔を狭くする
と、パラメータ決定部１２は、ＰＶ曲線が、より小さな
オーバーシュート量を有するようにＰ、Ｉ、Ｄパラメー
タ値を決定する。さらに、破線Ｃの位置を例えば画面上
で右方向に移動すると、パラメータ決定部１２は、ＰＶ
曲線が、より長い制御安定時間を有するようにＰ、Ｉ、
Ｄパラメータ値を決定する。
【００１６】このようにしてパラメータ決定部１２によ
り決定されたＰ、Ｉ、Ｄパラメータ値は図１のＰＩＤ制
御演算部１３に供給され、自動制御システムのＰ、Ｉ、
Ｄチューニングが行われる。この結果、ＰＶ曲線はオペ
レータによる破線Ａ、Ｂ、Ｃの移動に対応してその形状
が変化し、変化したＰＶ曲線が表示・設定部１１の画面
上に表示される。
り決定されたＰ、Ｉ、Ｄパラメータ値は図１のＰＩＤ制
御演算部１３に供給され、自動制御システムのＰ、Ｉ、
Ｄチューニングが行われる。この結果、ＰＶ曲線はオペ
レータによる破線Ａ、Ｂ、Ｃの移動に対応してその形状
が変化し、変化したＰＶ曲線が表示・設定部１１の画面
上に表示される。
【００１７】図３は、例えば制御対象の関数として Ｆ（ｓ）＝２．９ｅ−0.2S／（１＋０．２１９ｓ）2 のような関数を用いるものとし、立ち上がり時間を変化
した場合のＰＶ曲線がどのように変化するかを示すグラ
フである。(1) 〜(10)の各曲線に対する立上がり時間
σ、Ｐ、Ｉ、Ｄパラメータ値Ｋｐ、ＴI 、ＴD は北森法
を用いて計算すると下表のようになる。
した場合のＰＶ曲線がどのように変化するかを示すグラ
フである。(1) 〜(10)の各曲線に対する立上がり時間
σ、Ｐ、Ｉ、Ｄパラメータ値Ｋｐ、ＴI 、ＴD は北森法
を用いて計算すると下表のようになる。
【００１８】 σ Ｋｐ ＴI ＴD 曲線Ｎｏ ０．４５ １．４１３ ０．３６２ ０．１２５ 発散 ０．５ １．０８１ ０．３７９ ０．１２７ (1) ０．５５ ０．８３５ ０．３８９ ０．１２６ (2) ０．６ ０．６４７ ０．３９１ ０．１２１ (3) ０．６３４ ０．５４３ ０．３８８ ０．１１４ (4) ０．７ ０．３８５ ０．３６９ ０．０９２５ (5) ０．７５ ０．２９１ ０．３４３ ０．０６３９ ０．８ ０．２１５ ０．３０７ ０．０１７５ (6) ０．９ ０．０９７４ ０．１９８ −０．２１６ １．０ ０．０１３５ ０．０３７７ −３．０２ (7) １．１ ０．０４８６ −０．１８０ １．１８ １．２ ０．９９５９ −０．４６１ ０．７３９ (8) １．５ ０．１８６ −１．７４ ０．５３４ (9) ２．０ ０．２５５ −５．６７ ０．５１ (10) したがって、画面上で破線Ａ左右に移動することによ
り、σの値が変化し、これに対応してＰ、Ｉ、Ｄパラメ
ータ値Ｋｐ、ＴI 、ＴD が上記の表のように変化し、こ
れらの値は図１のＰＩＤ制御演算部１３に供給され、自
動制御システムのＰ、Ｉ、Ｄチューニングが行われる。
この結果、プロセス値曲線ＰＶの形状を(1) 〜(10)のよ
うに所望の形状に変化させることができる。
り、σの値が変化し、これに対応してＰ、Ｉ、Ｄパラメ
ータ値Ｋｐ、ＴI 、ＴD が上記の表のように変化し、こ
れらの値は図１のＰＩＤ制御演算部１３に供給され、自
動制御システムのＰ、Ｉ、Ｄチューニングが行われる。
この結果、プロセス値曲線ＰＶの形状を(1) 〜(10)のよ
うに所望の形状に変化させることができる。
【００１９】上記の説明は破線Ａを移動した場合につい
ての説明であるが、破線Ｂ、Ｃを移動した場合も同様に
プロセス値曲線ＰＶの形状を変化できる。したがって、
オペレータは表示・設定部１１の画面上で破線Ａ、Ｂ、
Ｃを移動することにより、プロセス値曲線ＰＶの形状を
所望の形状に変化することができ、これによって、Ｐ、
Ｉ、Ｄの各パラメータのチュ−ニングをオペレータが画
面上のプロセス値曲線ＰＶの形状を見ながら、感覚的・
直感的に設定変更できる。
ての説明であるが、破線Ｂ、Ｃを移動した場合も同様に
プロセス値曲線ＰＶの形状を変化できる。したがって、
オペレータは表示・設定部１１の画面上で破線Ａ、Ｂ、
Ｃを移動することにより、プロセス値曲線ＰＶの形状を
所望の形状に変化することができ、これによって、Ｐ、
Ｉ、Ｄの各パラメータのチュ−ニングをオペレータが画
面上のプロセス値曲線ＰＶの形状を見ながら、感覚的・
直感的に設定変更できる。
【００２０】以上の説明は「ＳＶのステップ応答」に関
してであるが、制御性を判断する場合はもうーつの応答
である、「外乱に対するＰＶ乱れ抑制」も重要である。
図４は、図２と同様に、表示・設定部１１の画面表示を
示す図で、横軸は時間軸Ｔで縦軸はプロセス値曲線ＰＶ
の振幅を示している。プロセス値曲線ＰＶは時刻Ｔ１に
おいて外乱が与えられたことにより、設定値ＳＶの上下
に振動を繰り返しながら、その振幅が徐々に減衰してい
く。図２と同様に、このプロセス値曲線ＰＶに重畳して
破線Ａ、Ｂ、Ｃが表示されている。破線Ａはその位置を
左右に移動することにより、外乱が与えられるタイミン
グを決定し、２本の破線Ｂは上下に移動することによ
り、外乱に対して許容し得るＰＶの揺れ、すなわち、変
動幅を決定し、破線Ｃは、その位置を左右に移動するこ
とにより、プロセス値ＰＶの変動幅が指定された値以内
になるまでの時間Ｔ３−Ｔ１である、抑制時間を決定す
る。これらの破線Ａ、Ｂ、Ｃ位置のオペレータによる調
整により、プロセス値ＰＶ曲線の許容される変動幅ある
いは抑制時間が所望の値に設定され、この結果は、前述
と同様に、図１のパラメータ決定部１２によりＰ、Ｉ、
Ｄパラメータ値Ｋｐ、ＴI 、ＴD に変換される。
してであるが、制御性を判断する場合はもうーつの応答
である、「外乱に対するＰＶ乱れ抑制」も重要である。
図４は、図２と同様に、表示・設定部１１の画面表示を
示す図で、横軸は時間軸Ｔで縦軸はプロセス値曲線ＰＶ
の振幅を示している。プロセス値曲線ＰＶは時刻Ｔ１に
おいて外乱が与えられたことにより、設定値ＳＶの上下
に振動を繰り返しながら、その振幅が徐々に減衰してい
く。図２と同様に、このプロセス値曲線ＰＶに重畳して
破線Ａ、Ｂ、Ｃが表示されている。破線Ａはその位置を
左右に移動することにより、外乱が与えられるタイミン
グを決定し、２本の破線Ｂは上下に移動することによ
り、外乱に対して許容し得るＰＶの揺れ、すなわち、変
動幅を決定し、破線Ｃは、その位置を左右に移動するこ
とにより、プロセス値ＰＶの変動幅が指定された値以内
になるまでの時間Ｔ３−Ｔ１である、抑制時間を決定す
る。これらの破線Ａ、Ｂ、Ｃ位置のオペレータによる調
整により、プロセス値ＰＶ曲線の許容される変動幅ある
いは抑制時間が所望の値に設定され、この結果は、前述
と同様に、図１のパラメータ決定部１２によりＰ、Ｉ、
Ｄパラメータ値Ｋｐ、ＴI 、ＴD に変換される。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、チュ−ニ
ングに際しては、Ｐ、Ｉ、Ｄのパラメータ自体の調整で
は無く、表示・設定部の画面上においてプロセス値ＰＶ
曲線により表わされるステップ応答における立上がり時
間、オーバーシュート量、制御安定時間、外乱に対する
変動幅、抑制時間などの期待値を直接設定できるように
なる。したがって、オペレータは、画面上に表示された
プロセス値ＰＶ曲線を見ながら、実際の制御対象プロセ
スの動きに対応した制御量によりチュ−ニングを行うこ
とができるため、チュ−ニング操作がより的確で、容易
となる。
ングに際しては、Ｐ、Ｉ、Ｄのパラメータ自体の調整で
は無く、表示・設定部の画面上においてプロセス値ＰＶ
曲線により表わされるステップ応答における立上がり時
間、オーバーシュート量、制御安定時間、外乱に対する
変動幅、抑制時間などの期待値を直接設定できるように
なる。したがって、オペレータは、画面上に表示された
プロセス値ＰＶ曲線を見ながら、実際の制御対象プロセ
スの動きに対応した制御量によりチュ−ニングを行うこ
とができるため、チュ−ニング操作がより的確で、容易
となる。
【図１】本発明の一実施形態を示すＰＩＤ自動制御装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】図１に示すＰＩＤ自動制御装置の表示・設定部
における画面表示を示す図である。
における画面表示を示す図である。
【図３】図１に示すＰＩＤ自動制御装置のパラメータ決
定部における動作を説明するための表示・設定部画面を
示す図である。
定部における動作を説明するための表示・設定部画面を
示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すＰＩＤ自動制御装
置の表示・設定部における画面表示を示す図である。
置の表示・設定部における画面表示を示す図である。
１１…表示・設定部 １２…パラメータ決定部 １３…ＰＩＤ制御演算部 １４…制御対象プロセス
Claims (4)
- 【請求項１】 プロセス制御値曲線の立上がり、オーバ
ーシュート量あるいは制御安定時間の少なくも一つを決
定するための直線をこのプロセス制御値曲線に重畳表示
するとともに、この直線の位置をオペレータにより移動
可能な表示・設定手段を用い、この表示・設定手段によ
り移動設定された前記直線の位置を検出して、この位置
に対応するＰ、Ｉ、Ｄの各パラメータを決定するパラメ
ータを決定し、このパラメータを決定手段により決定さ
れたＰ、Ｉ、Ｄの各パラメータによりＰＩＤ制御を行う
ことを特徴とするＰＩＤチュ−ニング方法。 - 【請求項２】 前記プロセス制御値曲線に重畳表示する
直線として、さらに外乱に対するプロセス制御値曲線の
乱れに対応する変動幅あるいは抑制時間の少なくも一つ
を決定するための直線が表示されることを特徴とする請
求項１記載のＰＩＤチュ−ニング方法。 - 【請求項３】 プロセス制御値曲線の立上がり、オーバ
ーシュート量あるいは制御安定時間の少なくも一つを決
定するための直線をこのプロセス制御値曲線に重畳表示
するとともに、この直線の位置をオペレータにより変更
し得るように構成された表示・設定部と、この表示・設
定部の前記直線の位置を検出して、この位置に対応する
Ｐ、Ｉ、Ｄの各パラメータを決定するパラメータを決定
部と、このパラメータを決定部により決定されたＰ、
Ｉ、Ｄの各パラメータが供給されるＰＩＤ制御演算部と
を備えたことを特徴とするＰＩＤチュ−ニング装置。 - 【請求項４】 前記プロセス制御値曲線に重畳表示され
る直線は、さらに外乱に対するプロセス制御値曲線の乱
れに対応する変動幅あるいは抑制時間の少なくも一つを
決定するための直線であることを特徴とする請求項３記
載のＰＩＤチュ−ニング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14022097A JP3905949B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Ｐｉｄチューニング方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14022097A JP3905949B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Ｐｉｄチューニング方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10333704A true JPH10333704A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3905949B2 JP3905949B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=15263710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14022097A Expired - Fee Related JP3905949B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Ｐｉｄチューニング方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3905949B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2020003991A (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-09 | 三菱電機株式会社 | 制御装置、空調システム、制御方法及びプログラム |
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-
1997
- 1997-05-29 JP JP14022097A patent/JP3905949B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN115981410A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-04-18 | 深圳市恒运昌真空技术有限公司 | 电源输出功率控制方法和装置 |
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