JPS58165106A - フイ−ドフオワ−ド制御装置 - Google Patents
フイ−ドフオワ−ド制御装置Info
- Publication number
- JPS58165106A JPS58165106A JP4735082A JP4735082A JPS58165106A JP S58165106 A JPS58165106 A JP S58165106A JP 4735082 A JP4735082 A JP 4735082A JP 4735082 A JP4735082 A JP 4735082A JP S58165106 A JPS58165106 A JP S58165106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- disturbance
- speed
- output
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B5/00—Anti-hunting arrangements
- G05B5/01—Anti-hunting arrangements electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分、野〕
この発明は、外乱に対して、′進み／遅れ伝達関数を経
由して、調節演算出力信号に加算するこ、と、により、
外乱による影響を抑制するフィードフォワード制御装置
に関する。
由して、調節演算出力信号に加算するこ、と、により、
外乱による影響を抑制するフィードフォワード制御装置
に関する。
〔発明の技術的背景〕 。
第１図には従来のフィードフォワード制御装置を示す、
設定値１と制御量２との差を取り、偏差３ｔＩｌｌ＃）
出す、この偏差信号を調節演算部４が入力し、ＰＩＤ演
算して得られた調節信号を加算器５ Ｋ％’る、外乱信
号８は係数器９で、係数Ｋが乗、じられたのち、遵み／
遅れ伝達関数１０を経て、外乱補償用信号として加算器
５に加えられる。加算器５から、得られる外乱−償信号
の加わった調節信号を操作信号６としプロセス７に印加
して、プロセス７を制御して、制御量２ｔ−得る。
設定値１と制御量２との差を取り、偏差３ｔＩｌｌ＃）
出す、この偏差信号を調節演算部４が入力し、ＰＩＤ演
算して得られた調節信号を加算器５ Ｋ％’る、外乱信
号８は係数器９で、係数Ｋが乗、じられたのち、遵み／
遅れ伝達関数１０を経て、外乱補償用信号として加算器
５に加えられる。加算器５から、得られる外乱−償信号
の加わった調節信号を操作信号６としプロセス７に印加
して、プロセス７を制御して、制御量２ｔ−得る。
このようにして、フィートノ（ツタ制御系に外乱補償信
号をフィードフォワードして、外乱による影響を抑制す
るものである。
号をフィードフォワードして、外乱による影響を抑制す
るものである。
制御システムにおける外乱補償の伝達関数は操作量→制
御量間の伝達関数ＩＫν／１＋Ｔｙｓ＃。
御量間の伝達関数ＩＫν／１＋Ｔｙｓ＃。
外電→制御量間の伝達関数をＫ）／１ゼｈ−とすると、
但し Ｔ：時定数
にニゲイン
となる、従って、進み／遅れ伝達関数１０を経由して、
前記調節演算′部の調節演算出力イロ号に外乱Ｄｔ−加
算するツイードフォワード方式では、第１図に示すよう
に進み／遅れ伝達関数１０の出力を加算していた。
前記調節演算′部の調節演算出力イロ号に外乱Ｄｔ−加
算するツイードフォワード方式では、第１図に示すよう
に進み／遅れ伝達関数１０の出力を加算していた。
実際のプ四セスでは、プ■セス特性が１次式で完全に近
似できない、非常−性がある、および各種の制限、制約
条件があるなどの理由から、従来のツイードフォワード
方式では、（１）フィードフォワードの比例部と不完全
微分部、それぞれの１ゲインをプ闘竜スの呂 特性に合せて、個別、に設定できない。
似できない、非常−性がある、および各種の制限、制約
条件があるなどの理由から、従来のツイードフォワード
方式では、（１）フィードフォワードの比例部と不完全
微分部、それぞれの１ゲインをプ闘竜スの呂 特性に合せて、個別、に設定できない。
：１１１１１
儲） フィードフォワード量に不感帯に不感帯を設けて
、外乱が微少変動の場合にフィードフォワードをかけな
いように出来Ｏ） フィードフォワード量のある特定方
向（増方向、減方向）に対して、不感帯あるいは、フィ
ードフォワードの強は（ゲイン）の変化會持たせられな
い。
、外乱が微少変動の場合にフィードフォワードをかけな
いように出来Ｏ） フィードフォワード量のある特定方
向（増方向、減方向）に対して、不感帯あるいは、フィ
ードフォワードの強は（ゲイン）の変化會持たせられな
い。
（４） 調節針の自動−手動切換時の操作出力信号の
バランスレス−バンプレス切換が非常にむすかしｉ、（
特に速度形演算の場合に） （５） フィードフォワード制御の定性的意味が理解
しく（−０ などのフィードフォワード制御上の実用上、致命的欠陥
があった。
バランスレス−バンプレス切換が非常にむすかしｉ、（
特に速度形演算の場合に） （５） フィードフォワード制御の定性的意味が理解
しく（−０ などのフィードフォワード制御上の実用上、致命的欠陥
があった。
°°買、二１°＆、ａ″ｌＦ′Ｌｌ
フイードフオ −ド制御装置を提供することＫある。
□ 〔発明の概要〕 この発明は、外乱に対する進み／遅れ伝達関数を比例部
と不完全微分部に分離し、比例部を経由した外乱信号を
速度形化したのち速度形調節演算部の速度形ＰＩＤ調節
演算儒号信号算し、その後この加算値を位置影信号に変
換し、位置影信号に不完全微分部を経由した外乱信号を
加えて操作出力信号とすることにより上記目的全達成し
たフィードフォワード装置ｔ−提供することＫある。
□ 〔発明の概要〕 この発明は、外乱に対する進み／遅れ伝達関数を比例部
と不完全微分部に分離し、比例部を経由した外乱信号を
速度形化したのち速度形調節演算部の速度形ＰＩＤ調節
演算儒号信号算し、その後この加算値を位置影信号に変
換し、位置影信号に不完全微分部を経由した外乱信号を
加えて操作出力信号とすることにより上記目的全達成し
たフィードフォワード装置ｔ−提供することＫある。
以下この発明の実施例′を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
〔発明の実施例〕 −
第３図はこの発明の１１１施例を示す構成図である。
なお以下の図面においては、第１図に示したと同様の構
成部分は同一符号を用いて示しである。
成部分は同一符号を用いて示しである。
本発明の詳細な説明する前“に第２図によつを証明する
。
。
第２図（１１と第２図Φ）が等価となるためのＴｘを求
める 左右両辺が等しくなるためには ’ｒｙ“Ｔカ十Ｔｘ −”−Ｔｘ ＝ （Ｔｒ’Ｉ’ｎ） との分−できることをふまえて、本発明によるツイード
フォワード制御装置は第３図に示すように外乱信号８に
係数ｓ９でダインに外部に入れる信号に分ける。ｍ者の
信号は差分演算’８２１で、位置影信号から速度影信号
に変換した後、加算ＷＩＩ！ＳでＰＩＤ ｔどの調節演
算する調節演算部４の速度形調節出力信号ΔＣｍと加算
□したのち、速度形→位置形演算部２２に入れて、ＭＶ
−絢−ｔ−ｈｌ！１１１Ｍｖａ ｌｋ ｂ 演算にして
速度形信号から位置影信号Ｋｌ”換する。
める 左右両辺が等しくなるためには ’ｒｙ“Ｔカ十Ｔｘ −”−Ｔｘ ＝ （Ｔｒ’Ｉ’ｎ） との分−できることをふまえて、本発明によるツイード
フォワード制御装置は第３図に示すように外乱信号８に
係数ｓ９でダインに外部に入れる信号に分ける。ｍ者の
信号は差分演算’８２１で、位置影信号から速度影信号
に変換した後、加算ＷＩＩ！ＳでＰＩＤ ｔどの調節演
算する調節演算部４の速度形調節出力信号ΔＣｍと加算
□したのち、速度形→位置形演算部２２に入れて、ＭＶ
−絢−ｔ−ｈｌ！１１１Ｍｖａ ｌｋ ｂ 演算にして
速度形信号から位置影信号Ｋｌ”換する。
もう一つの後者の信号は、不完全微分部２３を経たのち
、加算器２４で前記速度形→位置形演算部２２の出方信
号と加算して、操作出力信号６として、プロセス７に加
えて制御量２會調節する。
、加算器２４で前記速度形→位置形演算部２２の出方信
号と加算して、操作出力信号６として、プロセス７に加
えて制御量２會調節する。
なお調節演算部４の入力は設定値１と制御量２の偏差値
である。
である。
次に第４図を参照しながら第３図の本発明のフィードフ
ォワード制御装置の作動を説明する。
ォワード制御装置の作動を説明する。
外乱信号８が単位量＠１”だけ変化したときの係数器９
の出力ＡＮの応答波形、差分演算部２１の出力信号Ｂｎ
の応答波形と不完全微分部の出力信号Ｉｎの応答波形Ｆ
ｉ第４図に示す如きの通やとなる。には例えば１とする
。
の出力ＡＮの応答波形、差分演算部２１の出力信号Ｂｎ
の応答波形と不完全微分部の出力信号Ｉｎの応答波形Ｆ
ｉ第４図に示す如きの通やとなる。には例えば１とする
。
不完全微分部２３の出力信号Ｉｓの波形は外乱信号８が
変動したとき零ｔＷ中心として変化する信号となってシ
フ、外１が一定のときは零となる。ｔた係数器９の出力
は位置形の信号であるが差分演算部２１によって適度形
化され、差分演算部の出力波形は外電が変動し九と龜零
を中心として変化する信号とな９外乱が一定のと趣は零
となる。
変動したとき零ｔＷ中心として変化する信号となってシ
フ、外１が一定のときは零となる。ｔた係数器９の出力
は位置形の信号であるが差分演算部２１によって適度形
化され、差分演算部の出力波形は外電が変動し九と龜零
を中心として変化する信号とな９外乱が一定のと趣は零
となる。
このように、比例部も、不完全微分部も、外乱信号８が
変化したとき、零を中心として変化し、外乱信号が一定
のと趣は零となる信号にした部分、つｉり第３図のＢｎ
、 Ｅｎの所に、ゲインを九は不感帯を持つ折線などを
設けると、ブー竜ス籍性に合せて個別に、自由にフィー
ドフォワード特性を設定することができる。
変化したとき、零を中心として変化し、外乱信号が一定
のと趣は零となる信号にした部分、つｉり第３図のＢｎ
、 Ｅｎの所に、ゲインを九は不感帯を持つ折線などを
設けると、ブー竜ス籍性に合せて個別に、自由にフィー
ドフォワード特性を設定することができる。
本発明のフィードフォワード制御装置では、フィードフ
ォワード成分を、比例分と不完全微分部に分離し、比例
分は、外乱補償のバイアス分、不完全微分部は、外乱補
償の位相補：′１ 微分に明確に分は工、定性的意味を明確にし“’１ て、調整１１１ＪＩＫするとともに、いずれの成分も、
零を中心として質化し、且つ外乱信号が一定のときは、
零になるようにし、この部分にゲイン調整を入れられる
ようにフィードフォワード制御装置を組み立てたことに
より、（１） 外乱補償を、バイアス分と不完全微分
による位相補償弁に明確に分け、定性的意味を明らかに
し、調整を容易にした。
ォワード成分を、比例分と不完全微分部に分離し、比例
分は、外乱補償のバイアス分、不完全微分部は、外乱補
償の位相補：′１ 微分に明確に分は工、定性的意味を明確にし“’１ て、調整１１１ＪＩＫするとともに、いずれの成分も、
零を中心として質化し、且つ外乱信号が一定のときは、
零になるようにし、この部分にゲイン調整を入れられる
ようにフィードフォワード制御装置を組み立てたことに
より、（１） 外乱補償を、バイアス分と不完全微分
による位相補償弁に明確に分け、定性的意味を明らかに
し、調整を容易にした。
（２） 外乱補償フィードフォワードかに→刊本÷で
、速度形演算と組み合せた場合触少の機能モジュールで
実現できる。
、速度形演算と組み合せた場合触少の機能モジュールで
実現できる。
（３） 比例分（バイアス分）、不完全微分部分につ
いて、個別にフィードフォワードのゲインが設定できる
ので、現実のプロセスの特性に合せて設定できるので、
限界制御かで自る。
いて、個別にフィードフォワードのゲインが設定できる
ので、現実のプロセスの特性に合せて設定できるので、
限界制御かで自る。
（４） 各成分個別に不感帯上膜けることかで自るの
で、外乱が小さい範囲はフィードフォワードをなくして
、プロセス中機器にムダな変動を与えないようにできる
。
で、外乱が小さい範囲はフィードフォワードをなくして
、プロセス中機器にムダな変動を与えないようにできる
。
（５） 折線によるゲイン設定をすると、特定方向の
フィードフォワードを強くシタリ、弱くしえり、また零
にした抄して、フィードフォワードのかけ方に方向性を
持たせることができ、万能形フィードフォワード制御方
式である。
フィードフォワードを強くシタリ、弱くしえり、また零
にした抄して、フィードフォワードのかけ方に方向性を
持たせることができ、万能形フィードフォワード制御方
式である。
（６） 調節針の自動→手動切換時に簡単にパツンス
レスーパンプレス切換ｄｌ夷ｆＡテきる。
レスーパンプレス切換ｄｌ夷ｆＡテきる。
などのすぐれた効果作用がある。
自由度の嵩い、万能形のフィードフォワード制御方式で
ある。
ある。
纂１図は従来のフィードフォワード制御装置の構成をプ
ロッタ構成にして示す図、第２図はフィードフォワード
成分管比例分と不完全微分部に分離するための説明図、
第３図は本願発明の制御装置の構成をプロッタ構成にし
て示す図、纂４図は第３図の作動を説明するための図で
ある。 ４・・・・・・調節演算部 ト・・・・・加算器 ７…−・ブー竜ス ９・・・・・・係 数 器 １０・・・・・・進み／遅れ伝達関数 ２１・・・・・・差分演算部 ２２・・・・・・速度形→位置形演算部２３・・・・・
・不完全微分部 ２４・・・・・・加算器 代理人 弁理士 第２図
ロッタ構成にして示す図、第２図はフィードフォワード
成分管比例分と不完全微分部に分離するための説明図、
第３図は本願発明の制御装置の構成をプロッタ構成にし
て示す図、纂４図は第３図の作動を説明するための図で
ある。 ４・・・・・・調節演算部 ト・・・・・加算器 ７…−・ブー竜ス ９・・・・・・係 数 器 １０・・・・・・進み／遅れ伝達関数 ２１・・・・・・差分演算部 ２２・・・・・・速度形→位置形演算部２３・・・・・
・不完全微分部 ２４・・・・・・加算器 代理人 弁理士 第２図
Claims (1)
- 設定値と制−ｔとの偏差値から速度形調節演算部で調節
演算した速度形調節演算信号を位置影信号化し、この位
置影信号を操作信号として出力すφ調節装置において、
す乱補償信号を加算してフィードフォワード制御を行な
う場合に、ツイードフオワー、ド成分の外乱補償伝達関
数を比例部と不一全微分部に分離し、比例部を経由した
外乱信号を速度影信号化したのち前記速度形調節演算信
号に加算し、不完全微分部を経由した外乱信号を前記位
置影信号に加算したことを特徴とするフィ−ドフォワー
ド制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4735082A JPS58165106A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | フイ−ドフオワ−ド制御装置 |
| US06/477,384 US4563735A (en) | 1982-03-26 | 1983-03-21 | Process controlling method and system involving separate determination of static and dynamic compensation components |
| FR8304921A FR2524169B1 (fr) | 1982-03-26 | 1983-03-25 | Procede et systeme de conduite de processus |
| DE19833311048 DE3311048A1 (de) | 1982-03-26 | 1983-03-25 | Regelverfahren und -einrichtung |
| US06/698,791 US4714988A (en) | 1982-03-26 | 1985-02-06 | Feedforward feedback control having predictive disturbance compensation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4735082A JPS58165106A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | フイ−ドフオワ−ド制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165106A true JPS58165106A (ja) | 1983-09-30 |
| JPS631604B2 JPS631604B2 (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=12772693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4735082A Granted JPS58165106A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | フイ−ドフオワ−ド制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58165106A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6464003A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | Toshiba Corp | Process controller |
| JPH01248205A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JPH0340008A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | フィードフォワード補償を用いた位置制御装置 |
| US7107108B2 (en) | 2001-06-05 | 2006-09-12 | Florentin Woergoetter | Controller and method of controlling an apparatus using predictive filters |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP4735082A patent/JPS58165106A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6464003A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | Toshiba Corp | Process controller |
| JPH01248205A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-03 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JPH0340008A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | フィードフォワード補償を用いた位置制御装置 |
| US7107108B2 (en) | 2001-06-05 | 2006-09-12 | Florentin Woergoetter | Controller and method of controlling an apparatus using predictive filters |
| US7558634B2 (en) | 2001-06-05 | 2009-07-07 | Florentin Woergoetter | Controller and method of controlling an apparatus using predictive filters |
| US8032237B2 (en) | 2001-06-05 | 2011-10-04 | Elverson Hopewell Llc | Correction signal capable of diminishing a future change to an output signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS631604B2 (ja) | 1988-01-13 |
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