JPS58197504A - 関数ブロツクを使用する適応プロセス制御装置 - Google Patents
関数ブロツクを使用する適応プロセス制御装置Info
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- JPS58197504A JPS58197504A JP58031071A JP3107183A JPS58197504A JP S58197504 A JPS58197504 A JP S58197504A JP 58031071 A JP58031071 A JP 58031071A JP 3107183 A JP3107183 A JP 3107183A JP S58197504 A JPS58197504 A JP S58197504A
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- 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
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
- G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
- G05B13/044—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance not using a perturbation signal
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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】
本発明は一般的には産業上のプロセスの出力を制御する
ためのプロセス制御装置に関し、詳しくイウト、コンピ
ュータあるいは対応するコンピュータソフトウニアナ伊
用することなく、１つまたはそれ以上のチューニングノ
（ラメークを発生するように組合わされる餉々の関数（
機能）ブロックより構成された新規な、有用な適応プロ
セス制御装ｆ７１ＩＫ関する。
ためのプロセス制御装置に関し、詳しくイウト、コンピ
ュータあるいは対応するコンピュータソフトウニアナ伊
用することなく、１つまたはそれ以上のチューニングノ
（ラメークを発生するように組合わされる餉々の関数（
機能）ブロックより構成された新規な、有用な適応プロ
セス制御装ｆ７１ＩＫ関する。
化学、電力および熱伝達プラン）Ｋｊｉ！られるような
種々の産業上のプロセスの自動制御は適当な制御４１個
号を発生するためにプラントパラメータおよびじよう乱
の同定および操作を行なう。
種々の産業上のプロセスの自動制御は適当な制御４１個
号を発生するためにプラントパラメータおよびじよう乱
の同定および操作を行なう。
多くの適応制御はこのようなパラメータのオンライン同
定を必要とし、こｉはディジタルコンピュータを必要と
するということを意味している。
定を必要とし、こｉはディジタルコンピュータを必要と
するということを意味している。
例えばディー・イー・セパ−（Ｄ、 Ｅ、 ５ｅｂｏｒ
）およびディー・ジー・フィッシャー（Ｄ、 Ｇ、Ｆ
ｌｓｈｅｒ ）ＩＦ 「−ｃｒルチハ＋）アプル・コン
ピュータ・コントロールの実験応用に関する１験（Ｅｘ
ｐｅｒｉｅｎｃｅ ｗｉｔｈｋ：ｘｐｅｒ；ｍ＠ｎｔａ
ｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｖａ
ｒｉａｂｌｅＣｏｍｐｕｔ＠ｒ （’ｏｎｔｒｏｌ ）
Ｊ 、エイ１ニス・エム・イー（ＡＳＭＥ）ペーパー
７８−Ｗａ／ＤＳＣ−２６、およびエイチΦアンビヘイ
プン（Ｈ，Ｕｎｂｅｈａｖｅｎ ）轡着「熱交換機用１
）ＤＣアルゴリズムの比較および応用（Ｃｏｍｐａｒｉ
ｓｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＤ
ＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍｍ ｆｏｒ ａ Ｈｅａｔ Ｅｚ
ｃｈａｎｇ＠ｒ ） Ｊ、ジャーナル・オブ・オートマ
テカ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｅａ ）
第１２巻１９７６年第３９３−４０２ｊｌｊを参照如
いたい。
）およびディー・ジー・フィッシャー（Ｄ、 Ｇ、Ｆ
ｌｓｈｅｒ ）ＩＦ 「−ｃｒルチハ＋）アプル・コン
ピュータ・コントロールの実験応用に関する１験（Ｅｘ
ｐｅｒｉｅｎｃｅ ｗｉｔｈｋ：ｘｐｅｒ；ｍ＠ｎｔａ
ｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｖａ
ｒｉａｂｌｅＣｏｍｐｕｔ＠ｒ （’ｏｎｔｒｏｌ ）
Ｊ 、エイ１ニス・エム・イー（ＡＳＭＥ）ペーパー
７８−Ｗａ／ＤＳＣ−２６、およびエイチΦアンビヘイ
プン（Ｈ，Ｕｎｂｅｈａｖｅｎ ）轡着「熱交換機用１
）ＤＣアルゴリズムの比較および応用（Ｃｏｍｐａｒｉ
ｓｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＤ
ＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍｍ ｆｏｒ ａ Ｈｅａｔ Ｅｚ
ｃｈａｎｇ＠ｒ ） Ｊ、ジャーナル・オブ・オートマ
テカ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｅａ ）
第１２巻１９７６年第３９３−４０２ｊｌｊを参照如
いたい。
ジー・シンクセイ（Ｇ、 ５ｈｉｎｋｓｅｙ ）著「プ
ロ４ス・コントロール・システムＪｆ）第６章Ｃマクロ
−ヒル社１９７８年発行）に開示されているように、選
択および適応制御と呼ばれるある低レベルの制御はアナ
ログ制御装置によって実施できる。
ロ４ス・コントロール・システムＪｆ）第６章Ｃマクロ
−ヒル社１９７８年発行）に開示されているように、選
択および適応制御と呼ばれるある低レベルの制御はアナ
ログ制御装置によって実施できる。
選択制御の機能は単一のフィードバック制御ループを有
する多変数プロセスで制御されるべき変数を選択するこ
とである。適応制御はプロセスパラメータ（例えば流量
）が変化するに従って制御パラメータの値を変化させる
。
する多変数プロセスで制御されるべき変数を選択するこ
とである。適応制御はプロセスパラメータ（例えば流量
）が変化するに従って制御パラメータの値を変化させる
。
その上、最適制御値はプロセスの寿えられた動作条件に
対する最適のチューニングプロセスにより見出すことが
できる。この方式においては、最適の制御値が設定点の
変化に対してチューニングされるべきであるかあるいは
プロセスにおする種々のじよ５乱に対してチューニング
されるべきであるかＫついての選択を行なわなければな
らない。
対する最適のチューニングプロセスにより見出すことが
できる。この方式においては、最適の制御値が設定点の
変化に対してチューニングされるべきであるかあるいは
プロセスにおする種々のじよ５乱に対してチューニング
されるべきであるかＫついての選択を行なわなければな
らない。
かかるしよう跣は例えば温度、流量尋の変化する値であ
る。
る。
率−ループの制御においてさえ、融通性が与えられるた
めにコンピュータが利用されている。従って、プロセス
の制御にアナログ制御装置の代りにコンピュータを使用
することがますます増大している０例えば、イー・ビー
・ダーリン（Ｅ、 Ｂ。
めにコンピュータが利用されている。従って、プロセス
の制御にアナログ制御装置の代りにコンピュータを使用
することがますます増大している０例えば、イー・ビー
・ダーリン（Ｅ、 Ｂ。
１）ａｈｌｌｎ ）着［ディジタル・コントローラの設
計およびチューニング（１）ｅｓｉｇｎｉｎｇ ａｎｄ
’ｉ’ｕｎｉｎｇｐｉｇｉｔａｌ Ｃ０ｎｔｒｏｌｌ
＠ｒｌ ） Ｊ 、イ７スツルメントおよびコントロー
ルシステム（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄＣｏｎｔ
ｒｏｌ ５ｙａｔ＠ｍｓ ） １９６８年６月を参照願
いたい。
計およびチューニング（１）ｅｓｉｇｎｉｎｇ ａｎｄ
’ｉ’ｕｎｉｎｇｐｉｇｉｔａｌ Ｃ０ｎｔｒｏｌｌ
＠ｒｌ ） Ｊ 、イ７スツルメントおよびコントロー
ルシステム（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄＣｏｎｔ
ｒｏｌ ５ｙａｔ＠ｍｓ ） １９６８年６月を参照願
いたい。
上記したプロセス制御に対する従来の方式の欠点は高価
なコンピュータを使用すること、および対応するソフト
ウェアプログラムおよび適応制御、・１・１ を使用することである。低レベル掘ｔ ＠を方式の欠漬
はダイナミック特性のｊ深達な考慮がないことであり、
深遠な考慮は変化する動作条件のもとでの適正なプロセ
スの遂行に望ましいことである。すなわち、アナログ制
御は所望の性能を得るのに会費な計算に対しては十分な
精度あるいは十分な融通性に欠けている。
なコンピュータを使用すること、および対応するソフト
ウェアプログラムおよび適応制御、・１・１ を使用することである。低レベル掘ｔ ＠を方式の欠漬
はダイナミック特性のｊ深達な考慮がないことであり、
深遠な考慮は変化する動作条件のもとでの適正なプロセ
スの遂行に望ましいことである。すなわち、アナログ制
御は所望の性能を得るのに会費な計算に対しては十分な
精度あるいは十分な融通性に欠けている。
それ故、本発明の主な目的は従来技術の欠点を除去した
適応制御装置を提供することである。この目的はコンピ
ュータまたはソフトウェアプログラムを必ヤとすること
なしに適応制御を達成するための構成に組合わされる複
数の関数ブロックを含むマイクロプロセッサを利用する
ことによって達成される０本発明によれば、従来はコン
ビエータによってのみ利用できた適応制御スキームを関
数ブロックの組合せによって形成することにより適応制
御が有効に行なわれる。
適応制御装置を提供することである。この目的はコンピ
ュータまたはソフトウェアプログラムを必ヤとすること
なしに適応制御を達成するための構成に組合わされる複
数の関数ブロックを含むマイクロプロセッサを利用する
ことによって達成される０本発明によれば、従来はコン
ビエータによってのみ利用できた適応制御スキームを関
数ブロックの組合せによって形成することにより適応制
御が有効に行なわれる。
本発明によれば、最適の制御装置チューニングパラメー
タを決定するためにプロセスパラメータが発生され、オ
リ用される。これらチューニングパラメータは変化する
動作条件に対して更新される。
タを決定するためにプロセスパラメータが発生され、オ
リ用される。これらチューニングパラメータは変化する
動作条件に対して更新される。
本発明の適応制御装置はダイナミック特性の深遠な（詳
細な）＊檜が行なえるという点で従来技術のアナログ装
置を使用するものよりもすぐれている。
細な）＊檜が行なえるという点で従来技術のアナログ装
置を使用するものよりもすぐれている。
従って、本発明の他の目的は制御出力、設定点、プロセ
ス出力および複数のしよう乱を発生するための制御装置
と、該じよう乱、制御出力および設定点を受信し、かつ
それぞれが前記しよう乱、設定点および制御出力の選択
された関数の和である僧数のプロセスパラメータを発生
するためのプロセスパラメータ計算器と、該プロセスパ
ラメータ劃算器に接続され、前Ｖ複数のパラメータおよ
び少なくとも１つの設計関数を受信するためのチューニ
ングパラメータ計Ｘａとを具備し、該チューニングパラ
メータ計算器が少なくとも１つのチューニングパラメー
タを発生し、かつ該チューニングパラメータを前記制御
装置に供給して前記制御出力を制御し、それＫよってプ
ロセスな制御する適応プロセス制御装置な提供すること
である。
ス出力および複数のしよう乱を発生するための制御装置
と、該じよう乱、制御出力および設定点を受信し、かつ
それぞれが前記しよう乱、設定点および制御出力の選択
された関数の和である僧数のプロセスパラメータを発生
するためのプロセスパラメータ計算器と、該プロセスパ
ラメータ劃算器に接続され、前Ｖ複数のパラメータおよ
び少なくとも１つの設計関数を受信するためのチューニ
ングパラメータ計Ｘａとを具備し、該チューニングパラ
メータ計算器が少なくとも１つのチューニングパラメー
タを発生し、かつ該チューニングパラメータを前記制御
装置に供給して前記制御出力を制御し、それＫよってプ
ロセスな制御する適応プロセス制御装置な提供すること
である。
本発明の他の目的は前記プロセスパラメータ計舞器およ
びチューニングパラメータ計算器が、選択された関数お
よび設計関数を発生しかつこれら関数を加算してプロセ
スおよびチューニングパラメータを発生させるための簡
単な関数ブロックに組合わされる十紀適応制御装置を提
供することである。
びチューニングパラメータ計算器が、選択された関数お
よび設計関数を発生しかつこれら関数を加算してプロセ
スおよびチューニングパラメータを発生させるための簡
単な関数ブロックに組合わされる十紀適応制御装置を提
供することである。
本発明のさらに他の目的は設計が簡単で、頑強な構成を
有し、かつ１済的に製造できる適応制御装置を提供する
ことである。
有し、かつ１済的に製造できる適応制御装置を提供する
ことである。
以下、添付図面を参照して本発明の代表的爽施例につい
て詳細に記載する。
て詳細に記載する。
離村図面をか照すると、詰１図には制御装置１２によっ
てＩｌｌ Ｉｌｌされるプロセス１０に対する本発明に
よる適応制御装置の一実施例が示されている。制御装［
１２はプロセス１０の出力（ｙ）から制御装置１２０１
つの入力に至るフィードバック制御ループ５０を備えて
いる。制御装置１２はまた、設定点（ｅ）を具備し、か
つ制御出力信号（ｕ）を発生する。
てＩｌｌ Ｉｌｌされるプロセス１０に対する本発明に
よる適応制御装置の一実施例が示されている。制御装［
１２はプロセス１０の出力（ｙ）から制御装置１２０１
つの入力に至るフィードバック制御ループ５０を備えて
いる。制御装置１２はまた、設定点（ｅ）を具備し、か
つ制御出力信号（ｕ）を発生する。
本発明によれば、適応機構６が設けられており、この適
応機＄８はプロセス１０と制御装置１２との間に外部す
なわち適応ループを確立する。
応機＄８はプロセス１０と制御装置１２との間に外部す
なわち適応ループを確立する。
プロセス１０は温度、流量等の変化からなる積数のしよ
う乱（ｄ）を含む。制御装置１２はまた、制御出力（ｕ
ｌな制御するための１つまたはそれ幻十のチューニング
パラメーターを備えている。
う乱（ｄ）を含む。制御装置１２はまた、制御出力（ｕ
ｌな制御するための１つまたはそれ幻十のチューニング
パラメーターを備えている。
適応機１１１８はプロセスパラメータ計算器１４を含み
、プロセスパラメータ計算器ｌ器１４はじよう乱、制御
出力および設定点を受信し、かつまた、検数のプロセス
構成データをライン５２を介して受信する。このプロセ
スパラメータ計算器１４はチューニングパラメータ計算
器１６に接続されており、チューニングパラメータ計算
器１６は２イン５４を介してプロセスパラメータ計算器
１４からプロセスパラメータを少信し、かつライン５６
を介して設計データ情報を受信する。
、プロセスパラメータ計算器ｌ器１４はじよう乱、制御
出力および設定点を受信し、かつまた、検数のプロセス
構成データをライン５２を介して受信する。このプロセ
スパラメータ計算器１４はチューニングパラメータ計算
器１６に接続されており、チューニングパラメータ計算
器１６は２イン５４を介してプロセスパラメータ計算器
１４からプロセスパラメータを少信し、かつライン５６
を介して設計データ情報を受信する。
適応機！８は２段階プロセスで制御チューニングパラメ
ーターを計算する。まず、すべての利用ｉｉ１能な情報
（制御出力、プロセス出力、および酸１定司艶なじよ５
１．）が種々のプロセスパラメータ（財）の最新の儀を
計算するために使用される。次Ｋ、こｒ＋ｇ）＊が選択
された設計ルールによってこのプロセスに対する「最良
」のチューニングパラメータな計算するために使用され
る。
ーターを計算する。まず、すべての利用ｉｉ１能な情報
（制御出力、プロセス出力、および酸１定司艶なじよ５
１．）が種々のプロセスパラメータ（財）の最新の儀を
計算するために使用される。次Ｋ、こｒ＋ｇ）＊が選択
された設計ルールによってこのプロセスに対する「最良
」のチューニングパラメータな計算するために使用され
る。
第１図においては、１つの入力（Ｕ）および１つの出力
（ｙ）を有するプロセスが考慮されている。第２図には
、３つのじよ５乱’１％’ｌ、ｄ、、および３つのプロ
セスパラメータＰ＊、Ｐｔ、Ｐ＠＃’図示されているが
、じよう乱およびプロセスパラメータの数に制限はない
。第２図には適応機＄８内で計薯されるべき３つのチュ
ーニングパラメータｎｌｌ、”ｌ ｓ ｍ＠ カ示され
ている。５つのチューニングパラメータはプロセス工業
におけるＰＩＤ（比例１−積分一徹分）制ａ装置に共通
である。・ただし、本発明はこの数に限定されるもので
はない。ＰＩＤ制御装置の詳細についてはロビラ（Ｒｏ
ｖｉｒａ ）鍮文を参照類いたい。
（ｙ）を有するプロセスが考慮されている。第２図には
、３つのじよ５乱’１％’ｌ、ｄ、、および３つのプロ
セスパラメータＰ＊、Ｐｔ、Ｐ＠＃’図示されているが
、じよう乱およびプロセスパラメータの数に制限はない
。第２図には適応機＄８内で計薯されるべき３つのチュ
ーニングパラメータｎｌｌ、”ｌ ｓ ｍ＠ カ示され
ている。５つのチューニングパラメータはプロセス工業
におけるＰＩＤ（比例１−積分一徹分）制ａ装置に共通
である。・ただし、本発明はこの数に限定されるもので
はない。ＰＩＤ制御装置の詳細についてはロビラ（Ｒｏ
ｖｉｒａ ）鍮文を参照類いたい。
第３図はプロセスパラメータ計算器１４の詳細ケ示すも
のである。プロセス感度データはモデルプロセスオフラ
インにより決定される。プロセスに度関数が設定点、制
御、およびじよう札のような動作条件の変化に関するプ
ロセスパラメータの変化を決定する。第４図はチューニ
ングパラメータ計Ｘ器１６を示す。ブロックＴＩ、 Ｔ
ｔ 、ＴｓのＮ＃は示さない。例数ならば、プロセス工
業には多くの設計ルールがあるからである。
のである。プロセス感度データはモデルプロセスオフラ
インにより決定される。プロセスに度関数が設定点、制
御、およびじよう札のような動作条件の変化に関するプ
ロセスパラメータの変化を決定する。第４図はチューニ
ングパラメータ計Ｘ器１６を示す。ブロックＴＩ、 Ｔ
ｔ 、ＴｓのＮ＃は示さない。例数ならば、プロセス工
業には多くの設計ルールがあるからである。
再び第２図を参照すると、ライン５２を介してのプロセ
ス構成データまたは情報は’ｉｃ、’ｉｊ、ｆｌｕと表
示されたプロセス感度データを含むことが理解されよう
。これらプロセス感度データ（ＰＡ数）の「１」はプロ
セスパラメータＰに対応する整数であり、ＮＪはじよう
乱ｄ［対応する整数である。ｒｅＪおよび「ｕＪはプロ
セスパラメータＰの設定点および制御出力依存性にそれ
ぞｊ対応する。プ目セス感度関数は次のように決定でき
る。
ス構成データまたは情報は’ｉｃ、’ｉｊ、ｆｌｕと表
示されたプロセス感度データを含むことが理解されよう
。これらプロセス感度データ（ＰＡ数）の「１」はプロ
セスパラメータＰに対応する整数であり、ＮＪはじよう
乱ｄ［対応する整数である。ｒｅＪおよび「ｕＪはプロ
セスパラメータＰの設定点および制御出力依存性にそれ
ぞｊ対応する。プ目セス感度関数は次のように決定でき
る。
＃ＰＩ
ｆｉｊ ＝
θｄｊ
θＰｌ
ｆｌｅ −□
＃Ｃ
ａ″Ｐｉ
ｆ、・＝ θ。
第３図において、プロセスパラメータ制御装置は合算ブ
ロック６０および３つのしよう乱の変化の関数を発生す
る関数発生ブロック６２を含む複数の関数ブロックより
構成されているように図示されている。設定点、または
設定点の公称設定点Ｃ° からの差の関数を発生する関
数ブロック６４がまた含まれている。
ロック６０および３つのしよう乱の変化の関数を発生す
る関数発生ブロック６２を含む複数の関数ブロックより
構成されているように図示されている。設定点、または
設定点の公称設定点Ｃ° からの差の関数を発生する関
数ブロック６４がまた含まれている。
じよう乱関数ブロックＩＳ２における関数の下に書いた
符号は第１デイジツトが合算段を表わし、第２デイジツ
トがじょう乱を表わす０例えば、第１の合瀞段において
は関数’＋１ ｓ ’１１ 、およびｆｌｍが加算され
る。
符号は第１デイジツトが合算段を表わし、第２デイジツ
トがじょう乱を表わす０例えば、第１の合瀞段において
は関数’＋１ ｓ ’１１ 、およびｆｌｍが加算され
る。
設定点および制御出力関数発生器６４もｆｉ’ｌ轡に識
別されている。各場合において、下に書いた符号「°」
は公称俸を意味する０例えば、ｕｏは公称制動出力であ
る。
別されている。各場合において、下に書いた符号「°」
は公称俸を意味する０例えば、ｕｏは公称制動出力であ
る。
さて、第５図を参照すると、チューニングバラメータ計
算器Ｑ−例が本発明の実行可能性を例示するために図示
されている。チューニングパラメータを見出すために使
用される設計関数はＰＩＤ５ のである、以下の関数において使用される用語は次のよ
うに足義される。
算器Ｑ−例が本発明の実行可能性を例示するために図示
されている。チューニングパラメータを見出すために使
用される設計関数はＰＩＤ５ のである、以下の関数において使用される用語は次のよ
うに足義される。
ａ、 ｂ、 ｃ、・、およびｆに実験による定数であり
、［ｃは制御装置の利得であり、 Ｋはプロセスの利得であり、 Ｔｉはリセット（ｓ分）時間であり、 Ｔｄは微分時間であり、 θ／τはデッドタイム対時定数の比 である。
、［ｃは制御装置の利得であり、 Ｋはプロセスの利得であり、 Ｔｉはリセット（ｓ分）時間であり、 Ｔｄは微分時間であり、 θ／τはデッドタイム対時定数の比 である。
プロセスパラメータＰ＋％ｐｍ 、Ｐｇはに、θ、τに
対応し、チューニングパラメータＭＳ 、 Ｍｔおよび
ＭｌはｌＴｃ％Ｔ１、およびＴｄＫ対応する。
対応し、チューニングパラメータＭＳ 、 Ｍｔおよび
ＭｌはｌＴｃ％Ｔ１、およびＴｄＫ対応する。
実験による定数ａ、 ｂ、 ｃ、・、およびｆは性能パ
ラメータλ、ないしλ−にそれぞれ対応する。
ラメータλ、ないしλ−にそれぞれ対応する。
ロビラ論文に開示された関数は次の通りである。
ａ＝λ１、ｂ＝λ１、Ｃ＝λａｓ”−λ４ｓ’−λ１、
Ｋ＝Ｐ、 、 τ＝Ｐ２、 θ”Ｐｓ 、Ｍｔ
−Ｋ ｅ％ Ｍ、＝Ｔ 量、Ｍ、 −Ｔｄ とおく。
Ｋ＝Ｐ、 、 τ＝Ｐ２、 θ”Ｐｓ 、Ｍｔ
−Ｋ ｅ％ Ｍ、＝Ｔ 量、Ｍ、 −Ｔｄ とおく。
＠４図の一般的ブロック図は第５図に示すように特定化
できる。式は次のようになる。
できる。式は次のようになる。
巾（パワー）関数は第５図に関数ブロック６６として示
されている。
されている。
さらに、本発明の一部分として、プロセスパラメータ計
算器１４は第７図に示す熱交換機に対して例示できる。
算器１４は第７図に示す熱交換機に対して例示できる。
第６図はこの熱交換機に対する特足のプロセスパラメー
タ計算器１４を示す。
タ計算器１４を示す。
１７図において、逆流形熱交換機が代表的なプロセス１
０として図示されている。冷たい流体は原音Ｗ１および
温度Ｔ１ムでライン８０に入る。
０として図示されている。冷たい流体は原音Ｗ１および
温度Ｔ１ムでライン８０に入る。
その出力温度Ｔ、は流量がＷ、で入力湯度がＴｌ １で
あるライン８２を通じての熱い流体の流れによって制御
される。この熱い流体は制御されない温ａ Ｔ ｔで熱
交換機を出ていく。
あるライン８２を通じての熱い流体の流れによって制御
される。この熱い流体は制御されない温ａ Ｔ ｔで熱
交換機を出ていく。
第６図において、下Ｋｌいた符号「°」を有する麺は同
じく公称館を表わす、第７図の熱交換機に対しては、次
の関係が例示できる。
じく公称館を表わす、第７図の熱交換機に対しては、次
の関係が例示できる。
ここで、
Ｋ＝Ｐｓ 、 ＴＬ＝Ｐｍ 、 ＴＤ＝Ｐｌ 、ΔＴｔ
＝ Ｔｔ ＊−Ｔｔ’１、ｒ、＊、＝設定点” ’
、ＤＢ 冨Ｔ１１’ −Ｔｔ”Ｕは全熱伝達件数である
。
＝ Ｔｔ ＊−Ｔｔ’１、ｒ、＊、＝設定点” ’
、ＤＢ 冨Ｔ１１’ −Ｔｔ”Ｕは全熱伝達件数である
。
上記関係において、パラメータＫ” 、Ｔ Ｄ” 、お
よびＴＬｏは公称動作条件において反応−１１によって
測定された熱交換機の郷価ダイナミックパラメータであ
る。パラメータＤ８、・Ｄ、 、Ｔ、”、およびＫ１．
はこｒら公称条件において評価される。
よびＴＬｏは公称動作条件において反応−１１によって
測定された熱交換機の郷価ダイナミックパラメータであ
る。パラメータＤ８、・Ｄ、 、Ｔ、”、およびＫ１．
はこｒら公称条件において評価される。
第６図は３つのプロセスパラメータｐ、 、 ｐ、、お
よびＰ、またはそれらの対応物に１ＴＬ、およびＴＤを
発生するための各項の操作を示す。
よびＰ、またはそれらの対応物に１ＴＬ、およびＴＤを
発生するための各項の操作を示す。
本発明の精神および範囲から逸脱することなしに種々の
ｆ形、質受がなし得ることはこの分野の技術者には明ら
かであろう。
ｆ形、質受がなし得ることはこの分野の技術者には明ら
かであろう。
第１図は本発明による適応制御装置の一実施例な示す構
成図、第２図は第１図の装＃、に適応制御を確立するた
めの適応機構を示す構成図、第３図は複数のしよう乱、
制御出力および設定点を受信し、かつ複数のプロセスパ
ラメータを発生するためのプロセスパラメータ引算器を
示す構成図、第４図はプロセスパラメータを受信し、か
つ設計関数および情報に従って複数のチュー二／グパラ
メータを発生するためのチューニングパラメータ計算器
な示す構成図、第５図は設計関数を具現化するためＫｆ
？率な関数ブロックの使用を示す代表的チューニングパ
ラメータ計−器の構成図、第６図ｉ簡単な関数ブロック
を使用して本発明の具現化を示す代表的プロセスパラメ
ータ計算器の構成図、鴎７図は本発明の制御装置を例示
する制御弁を備火たプロセスを例示する熱交換機の概略
構成図である。 ８ ：適応機構 １０：プロセス １２：制御装置 １４：プロセスバラメータ計算器 １６：チューニングパラメータ計算器 ６０：合算ブロック ６２：関数発生ブロック ６４：関数ブロック 、丁？ｒ５ 図面の浄書（内容に変更なし） ＩＧ ２ ＦＩＧ ４ 手続補正書ｃ方式） ％式％ 事件の表示 昭和５８年 特願第５１０７１ 壮発明
の名称 間数プリッタな使用する適応プ胃セス制御装置
補正をする者 事件との関係 特許出願人代理人 〒１０３ 住 所 東京都中央区日本橋３丁目１３番１１号油脂
工業会館電話２７３−６４３６番 住 所 同 −に補正命令
通知の日イ・ｊ 昭和５８年５月３１日補ＩＦの対象 願書の発叫者・出願人の欄 一≠叩は置台 ＝・＝・・ ・委任状及びそ
の訳文 各１通図面
１通 補正の内容 別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）
成図、第２図は第１図の装＃、に適応制御を確立するた
めの適応機構を示す構成図、第３図は複数のしよう乱、
制御出力および設定点を受信し、かつ複数のプロセスパ
ラメータを発生するためのプロセスパラメータ引算器を
示す構成図、第４図はプロセスパラメータを受信し、か
つ設計関数および情報に従って複数のチュー二／グパラ
メータを発生するためのチューニングパラメータ計算器
な示す構成図、第５図は設計関数を具現化するためＫｆ
？率な関数ブロックの使用を示す代表的チューニングパ
ラメータ計−器の構成図、第６図ｉ簡単な関数ブロック
を使用して本発明の具現化を示す代表的プロセスパラメ
ータ計算器の構成図、鴎７図は本発明の制御装置を例示
する制御弁を備火たプロセスを例示する熱交換機の概略
構成図である。 ８ ：適応機構 １０：プロセス １２：制御装置 １４：プロセスバラメータ計算器 １６：チューニングパラメータ計算器 ６０：合算ブロック ６２：関数発生ブロック ６４：関数ブロック 、丁？ｒ５ 図面の浄書（内容に変更なし） ＩＧ ２ ＦＩＧ ４ 手続補正書ｃ方式） ％式％ 事件の表示 昭和５８年 特願第５１０７１ 壮発明
の名称 間数プリッタな使用する適応プ胃セス制御装置
補正をする者 事件との関係 特許出願人代理人 〒１０３ 住 所 東京都中央区日本橋３丁目１３番１１号油脂
工業会館電話２７３−６４３６番 住 所 同 −に補正命令
通知の日イ・ｊ 昭和５８年５月３１日補ＩＦの対象 願書の発叫者・出願人の欄 一≠叩は置台 ＝・＝・・ ・委任状及びそ
の訳文 各１通図面
１通 補正の内容 別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）
Claims (3)
- （１）制御出力を発生するための制御装置を有し、設定
点、プロセス出力および検数のしよう乱を有するプロセ
スに対する適応制御装置において、前配じよう乱、前記
制御出力および前Ｆ、設定点を受信し、かつそｊぞれが
これらじよう乱、制御出力および設定点のそれぞれの選
択された関数の和である検数のプロセスパラメータを発
生するためのプロセスパラメータ計算器と、 該プロセスパラメータ計算器に接続され、前配仲数のプ
ロセスパラメータを受信し、かつ少なくとも１つの股引
関数および少なくとも１つの性能パラメータを受信する
ためのチューニングパラメータ計算器 とを具備し、 該チューニングパラメータ計算器が、前記プロセスパラ
メータ、前記少なくとも１つの設計関数および前配少な
くとも１つの性能パラメータの関数として少なくとも１
つのチューニングパラメータを発生するための手段を含
むとともに、前記制−装置に接続されており、前Ｆ少な
くとも１つのチューニングパラメータを＃配制御ｅｆｌ
Ｋ供給し、前記プロセスおよびチューニングパラメータ
計算器が両方とも、前記選択され、た関数および少なく
とも１つの設計間＠に従って受信した値を操作するため
の互いに接続された検数の関数ブロックを含むことを％
像とする適応制御装置。 - （２） 前記プロセスが冷たい流体流、冷たい流体入
力温度および冷たい流体出力温度を具備する冷たい油体
入力と、熱い流体流、熱い流体入力温度および熱い流体
出力温度を具備する熱い流体入力とを有する熱父換機で
あり、前記プロセスパラメータ組書器が冷たい流体の湯
度変化を確立するための第１の関数ブロックと、熱い流
体の温度変化を確立するための第２の関数プロックと、
該冷たい流体の温度変化を該熱い流体の温度変化で割算
するための第３の関数ブロックと、前記冷たいおよび熱
い流体流量の関数である値を前記熱い流体の温度変化で
割算するための第４の関数ブロックと、前記冷たい流体
の温度変化と前記第４の関数ブロックの出力とを掛算す
るための第５の関数ブロックと、し第５の関数ブロック
の出力に値１を加篇するための第６の関数ブロックと、
値１から前記ｗ、５の関数ブロックの出力を減算するた
めの第７の関数ブロックと、第２のプロセスパラメータ
に対する公称値を前記第６の関数ブロックの出力で割算
し、第２のプロセスパラメータを発生するための第８の
関数ブロックと、第３のプロセスパラメータに対する公
称値を前記第６の関数ブロックの出力で割算し、第３の
パラメータを発生するための第９の関数ブロックと、前
記第７の関数ブロックの中力を前記第６の関数ブロック
の出力で割算−するための第１０の関数ブロックと、該
＠ｉｎのＰＪＡａブロックの出力と第ｊのプロセスパラ
メータに対する公称値とを掛算し、給１の１０セスパラ
メータを発生するための第１１の関数ブロックとから構
成されている特許請求の範囲第１］Ｊ記載の適応制御装
置。 - （３）前記プロセスがＰ Ｉ Ｄ １１ｉ制御され、前
記プロセスパラメータ計算器が第１、第２および第３の
プロセスパラメータを発生し、前記チューニングパラメ
ータ計算器がｔｌｌＪｌの性能パラメータを前記第１の
プロセスパラメータで割算するための第１の関数ブロッ
クと、前記第３のプロセスパラメータを前記＃２のプロ
セスパラメータで割算するための第２の関数ブロックと
、該第２の関数ブロックの出力を第２の性能パラメータ
に対応するパワーに上昇させるための第５の関数ブロッ
クと、ト第３の関数ブロックの出力と前記第１の関数ブ
ロックの出力とを掛算し、第１のチューニングパラメー
タを発生するための第４の関数ブロックと、前記第２の
関数ブロックの出力を第５の性能パラメータに対応する
パワーに上昇させるための第５の関数ブロックと、前記
第２の関数ブロックの出力と第５の性能パラメータとを
掛算するための第６の関数ブロックと、骸ｔｉ”、６の
関数ブロックの出力と前記第２の性能パラメータとを合
算するための第７の関数ブロックと、前記第３のプロセ
スノ（ラメータを前記第７の関数ブロックの出力で割算
し。 第２のチューニングノ（ラメータを発生するための第８
の関数ブロックと、前記第５の関数ブロックの出力と第
４の性能パラメータとを掛算するための第９の関数ブロ
ックと、前記第２のプロセスノくラメータと前記第９の
関数ブロックの出力とを掛費して第３のチューニング／
＜ラメータを発生するための第１０の関数ブロックとか
ら１ＩＩ１４放されて−・る特許請求の範囲第１項記載
の適応制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US353262 | 1982-03-01 | ||
| US06/353,262 US4481567A (en) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | Adaptive process control using function blocks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197504A true JPS58197504A (ja) | 1983-11-17 |
Family
ID=23388381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58031071A Pending JPS58197504A (ja) | 1982-03-01 | 1983-02-28 | 関数ブロツクを使用する適応プロセス制御装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4481567A (ja) |
| EP (1) | EP0087974B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58197504A (ja) |
| AU (1) | AU559169B2 (ja) |
| BR (1) | BR8301043A (ja) |
| CA (1) | CA1209227A (ja) |
| DE (1) | DE3381962D1 (ja) |
| ES (1) | ES520080A0 (ja) |
| IN (1) | IN158240B (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3207392C2 (de) * | 1982-03-02 | 1985-01-10 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur selbstanpassenden Stellungsregelung eines Stellgliedes |
| US4539633A (en) * | 1982-06-16 | 1985-09-03 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Digital PID process control apparatus |
| JPS59100905A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Omron Tateisi Electronics Co | プログラム制御装置 |
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| JPS59167706A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-21 | Toshiba Corp | 多入出力サンプル値ｉ−ｐｄ制御装置 |
| US4602326A (en) * | 1983-12-12 | 1986-07-22 | The Foxboro Company | Pattern-recognizing self-tuning controller |
| JPS6266301A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-25 | Yamatake Honeywell Co Ltd | オ−トチユ−ニングコントロ−ラ |
| US4882526A (en) * | 1986-08-12 | 1989-11-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Adaptive process control system |
| US4855897A (en) * | 1987-07-13 | 1989-08-08 | The Foxboro Company | Method and apparatus for statistical set point bias control |
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- 1982-03-01 US US06/353,262 patent/US4481567A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-02-21 IN IN204/CAL/83A patent/IN158240B/en unknown
- 1983-02-24 ES ES520080A patent/ES520080A0/es active Granted
- 1983-02-28 CA CA000422540A patent/CA1209227A/en not_active Expired
- 1983-02-28 JP JP58031071A patent/JPS58197504A/ja active Pending
- 1983-02-28 AU AU11919/83A patent/AU559169B2/en not_active Ceased
- 1983-03-01 DE DE8383301084T patent/DE3381962D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1983-03-01 BR BR8301043A patent/BR8301043A/pt not_active IP Right Cessation
- 1983-03-01 EP EP83301084A patent/EP0087974B1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8301043A (pt) | 1983-11-22 |
| EP0087974A3 (en) | 1985-02-20 |
| AU559169B2 (en) | 1987-02-26 |
| DE3381962D1 (de) | 1990-12-06 |
| EP0087974A2 (en) | 1983-09-07 |
| IN158240B (ja) | 1986-10-04 |
| EP0087974B1 (en) | 1990-10-31 |
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| ES8403629A1 (es) | 1984-03-16 |
| US4481567A (en) | 1984-11-06 |
| AU1191983A (en) | 1983-09-08 |
| ES520080A0 (es) | 1984-03-16 |
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