JPS58203506A - サンプル値ｐｉｄ制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野〕 この発明は、閉ループ制御中にプロセスの励時性を同定
し、同定結果に基づいて、ｔｅｌｌ惧定数全定適：・こ
自動調整する機能を有するサンプル値ＰＩＤ制＠装置の
特性変化検出・判定・再スタート方式〔従来技術とその
問題咀〕 す／プル値ＰＩＤ制御装置を用いて制御対象のプロセス
を制御する場合、プロセスの動特性を冊り、それに合せ
て制御定数を詞督する。このフーロセスの動特性を仰る
手続きを１同定と呼んでいるっ同定方法には、プロセス
を制御する制御装置とプロセスを切離して開ループで同
定する方法と、制御装置をプロセスに接続して制御を行
ないつつ同定する方法がある、 経済性２品質管理上、あるいは安全上の観点か方、操業
中のプロセスで：同定できる閉ループでの答を見ながら
、動作状態を推測、あるいは既にあるプロセスの特性図
を対比して制御定数を調整する人手と時間のか刀・る方
法とプロセスの動特１を悄・卸装璽で屓［１定し、その
硝央て基づいてｌ＝ｌ＋伺足数を言者幣する目動化した
方法があ已。こ’）　’３　；（５・ｉ二した方法のサ
ンプル１百ＰｆＩ）４ｔｌｌ１ｍ装置についてＳ１皿に
説明する。

第１図はサンプル値Ｐ　Ｉ　Ｄ　′ｉ制御装置の回路ン
溝成を示すブロック図である− 制御対果は例えば鉄−１化学工業プラント内の温度、圧
力など全自動±制御されるように構成さ１゜たプロセス
（１）で、サンプルホールド部１２）、目標値ｒ　（ｔ
ｌとプロセス（１）の制御量を帰還してなるプロセン信
号ｙ　（ｔ！との制御偏差ｅ　（ｔ／１　（ｅ（ｔ！＝
ｒ（ｔ）−ｙ（ｔ）’）を演算する演算部（３）と、所
定のサンプリング制御周期τで動作するサンプラｉ４１
と、このす／グラｉ４１の出力するサンプルされた偏差
信号ｅ”（ｋｌを基にプロセス（１）を制御するサンプ
ル値ＰＩＤ！！ＩＪ御演万部円）とで基本的なサンプル
恒ＰＩＤ制＠裟蓋が構成でれている。ここでｋ　、″ｉ
離散時間であり、実際の時刻ｔかにτであることを意味
するものである。

サンプル値ＰＩＤ制御演算８（５）の出力信号Ｕ♂（ｋ
ｌは、同定信号冗主部（７）の発生する同足信方Ｖ“ｔ
ｋ）と加算部（６）でＴＪＤ算し、この加算した出力１
Ｊ吟ｕ４ｒ　１・をす／プルホールド部）′２）に入力
して、プロセス４１１を操作する操作信号ｕ’ｌＬ’を
得る。この得られた操作信号ｕ　Ｉｔｌによってプロセ
ス山は制御される。

加算部（６）の出力信号Ｕ’（Ｒ１と７０セス信号ｙ（
（ｌからサングラ（８１を介して得られるサンプルプロ
セス信＋”ｒＹ“（ｋ）とによっ、て、サノブル値ＰＩ
Ｄ市１」御定数Ｋｃ（比例ゲイン）、Ｔｉ（−微分時定
数）、Ｔｄ（微分時定数）を演算する。この演算はパル
ス伝達関数同定部（９）、伝達関数演算部ａ１お：びす
／プル値制御定数演算部１υで行なわれる。ここで演算
されたナノプル値ＰＩＤ制御定数を、サンプル値ＰＩＤ
制御演算９　＋５＋に入力するっすなわちプロセス（１
）の変動に逆徒してこの・直算部（５）の制御定数が調
整されるのである。

次に各構５ｙ、部分についてさらに詳細に説明する。

プロセス１１）のコントローラであるサンプル値制御演
算部１．ｉ１・・ま、後述のサンプル値制御足数を用い
てサングラ（４）の出刃信号ｅ″！に１を次のアルゴリ
ズムで演算処理して、信号Ｊ＋ｇを員力する。このア／
Ｌゴリスム＝Ａ刊の速度型ＰＩＤアルゴリズムでらり、
比例ケイ／にシ、噴発時定ａ’Ｔｉ、微分時定数をＰＩ
Ｄ制御演算部（５）の出力信号Ｕ。′（ｋ（は、ｕ、”
（ｋｌ　＝　ｕ。”（ｋ−１、ｌ＋Δｕ、”（ｋｌ　　
　　−第１式ただし、 ΔｕＯ１″ｆｋｊ　＝　Ｋｃ　（♂（＝１−　（ｅ”（
ｋ−１ノ　）　＋　　’Ｉ’ｉ　　ｅ’（Ｊｃ）Ｔｄ ＋−（ｅ’（ｋｌ　−２ｅ（ｋ−１、＋ｅ’（ｋ−２）
ン　）第ン式で示される。この演算は第２図に示す７０
−チーートの願に、まずΔｕ、（ｋｌをステップα２で
実行し。

次にｕｏ％ｌをステップＵで実行する。

加算部ｆ６ｉは、サンプル値制御演算部１５）の出力信
号ｕ、”ｆｋ！　　と同定信号ｖ４ｉｋノを加算し、加
算で几た信号Ｕ”（ｋｒがサンプルホールド部（２）で
サンプルホールドさ札てプロセス（１）への操作信号ｕ
　１ｔ’となる。すなわち次式で示ざγしる。

ｕ”ｆＫｌ　＝　ＬＪｏ’ｉｋｒすｖ”ｆｋ＋　　　　
　　−第３式同定信号弁生部（７１ｒＬ操作信号にｎｏ
える同定信号ｖ’（ｔ’を発生する。この同定信号Ｖゝ
（Ｌ・は多周波数成分を含んでいる信号で、不実池グ」
で：・ま簡単なアルゴ１スムで作ることかできるＭ系列
信号を同定信号として用いた。このＭ系列信号を発生さ
ぞる具体Ｆ３ｇｆＺ講成ば、溝底に良く元らｒているの
で、ここては詳細な説明は省略するっ例えば信号の周期
を１２７とし、その伝帳をＡｍとした時のＭ系列信号は
適当な初期状態Ｃ（ｋ−ｉ）　＝　ｔ、ｌ　’！たば１
、（ただし１＝ｏ、１．　　・・７）を設定することに
より発生することができる。この場合は１次の第４式お
よび第５式の演算を実行することによってよ定信号Ｖ町
ｋｒが得られる。

Ｃｉｋｌ＝ＭＯＤ（Ｃ（ｋ−１）ｌＣ（ｋ−７）、　２
）　　−第４式ｖ”ｉｋ；　＝軸バ２Ｃ（ｋｌ　−１）
　　　　　　・・第５式サノブラ（８）は、サンプル団
と同期して動作し、プロセス信号ｙｔｔゝをサンプリン
グする。このサンプルされた信号を記号ｙ″ｔｋｉを寸
したプロセス信号をし一〇 パルス云・事・勾ａ１同定部ｉ９７は躬力１言号ｕ’ｆ
ｋ＋とプロ屯ス県号、’ｋ（ｋｌと〃・ら、プロセス（
１）の動特性をあられすパルス伝達関数を時系列処理に
より同定するも５つであつって央１例で７９パルス伝達
関数同定部は遂次近似最尤度型ツーｆ／・・夕で構成さ
れている。

なお同定信号：は、Ｐｅｒｓ　ｉ　５ｔｅｎｔｌｙ　ｅ
ｘｃｉ　ｔ　ｉｒ＋ｇ　’、、’；号としてＭ系列信号
を用いているので、ＩｇＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｎｎ　
　ｏｎ　Ａｕｔｏ＋ｎａｔｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　、１
９７６手１２月、Ｉｄｅｎ　ｔ　ｉ　ｆ　１ａｂｉ　Ｉ
　ｉ　ｔｙ　　Ｃｏｎｄｉ　ｔ　ｉ　０１１　　ｆｏｒ
　　Ｌｉｎｅａｒ　　？４ｕ！ｔｉｖａ　−ｒｉａａｌ
ｅＳｙｓｔｅｍ　ＯＤｅｒａｔｉｎｇ　Ｕｎｄｅｒ　Ｆ
ｅｅｄｂａｃ！＜、（８３７〜８４０頁）　Ｔ、Ｓｏｄ
ｅｒｓｔｒｏｍ　他著に記載の定理により、閉ループ制
御中にプロセス（１）への操作信号ｕ＋（ｋｌ　ドア’
　ｏセス信号ｙゝ（ｋｌカら、プロセスＨのパルス伝達
関数が同定可能となる。

同定手法は、景小２乗法、最尤度法、補助変数法、拡張
畢小２乗法などがあるが本実施例では観測ノイズに強く
、同定精変の高い最尤度法を用いた。この最尤度法によ
る同定は遂次近似最尤度型同定フィルタのアルゴリズム
で実行できるつい１操作伊号ｕ’ｋ（ｋ；とプロセス信
号ｙ　％ｒとに着目してプロセス（１）および観測ノイ
ズξ＋ｋｌの等価モデルを示すと、第３図に示すように
プロセスの等価ノぐラメータはプロ、りｌ乃のようにな
り、留測ノイズの等価パラメータはブロック、□９のよ
うになる。また同′＼　△　Δ 定すべき未知パラメータａｉ、ｂｉ、ｃｉ（ただし、ｌ
：１　＋　２ｒ２ｍｙ　Ｊ　＝１１２２．ｎ　）をベク
トルθであ・・・第６式 （ただし、Ｔは転置分あられす） となり、近似最尤度型同定フィルりのアルゴリズムはカ
ルマンフィルタに類似した次の第７式〜第１７式で示す
ことができる。

第７式 ここで、ｐ　ｆｔｌは次式で示される（ｎ＋２ｍ　）　
Ｘ　（ｎ＋２ｍ　）行列である。

一第８式 また、εＩｋ＋は次式で示される、同定誤着である。

！ｔＫ　、＝Ｙ７ｋｌ　　　　　（Ｙ’（ｋ　ｌ／＋　
　　Ｙ’　　（ｋ　２／＋”’　　　Ｙ’（ｌＣ”）：
Ｕ″（ｋ−ｊ）、ｕ”　（ｋ−２）、−、ｕ’　（ｋ−
ｎ）’　：ｇ（！＜−１）。

’（ｋ　　　２）＋−：　　ε　’Ａｃｍ）〕ｙ、　θ
ｔ：に−１＞　　　　　　　−ｉ　　９　　式さらにψ
ｆｋｌは、次式で与えられる（ｒｌ＋２ｒｒ、）ベクト
ルである。

９”（ｋｌ＝　（−Ｙ（ｋ−１）＋−Ｙ（ｋ−２）＋−
＋−ｙ（ｋ−ｍ）：Ｍ（ｌｃ　−１）、−、’ｆｆ（ｋ
−ｎｒ）ニア（Ｋ−１）ｌ”’ｊ（ｋ−ｍ）〕・・・第
１０式 ここでψ（Ｋ）ベクトルの要素を、近似最尤度法では次
のようにして近似する。

ｉ＝１ またλｔｋｌ　；、ｊ、　　ｆｏｒｇｅＨｉｎｇ　ｆａ
ｃｔｏｒで必り、欠のように選ぶ。

フロセス動特性が変化しない場合 λ！ｋｌ　＝　１．０　　　　　　　　・−・第１４式
または、λ＋ｋｌ−α・λ（ｋ−１）＋（１−α）　第
１５式０．９５＜λｉｏｌ＜１ ”０．９５＜α＜１　　） プロセス動特性が変化する場合 λｔｋｌ−α（０，９５＜ｌ：’＜　Ｌ　＞　　　　　
・第１６式初期項として、次のように選ぶ。

ただし、βは１０２〜１０５程変の実数、■は単位行列
である。

このように設定することにより、（ｕ＋に＋）、　（ｙ
’ｌｃ＋）のデータがサンプル制御周期毎に入力され、
その入力毎に上述した近似最尤度型同定アルゴリズムに
より、フロでスおよび装態ノイズのモデルパラメータが
遂次同定される。従って、同定パラメータのう５　ａ”
ｉ　（ｉ＝　１．−、　ｍ　）　、告４（ｒ＝ｔ、、、
。、を８いアプロセスのパルス伝達関数は、次式で示さ
れる。

Σｂ′ｉｚ−“ 、・＼ Ｇ　ｐ＋ｚ＋＝□　　　　　・第１８式％式％ これら一連の、パルス伝達関数同足部＋９１のアルゴリ
ズムを、第４図に示した。ステップ・ｌｌ１ｉｌは、第
１１式乃至１３式の部分の演算ブロックであり、ステッ
プ１１ηはψ”ｌｋ）ベクトルと、φＴ（ｋ）ベクトル
をセットアツプする演算ブロックであり、ステップ（１
８１では、第９式を演算するっステップＩｌｌでは第７
式設定する演算ブロックであるっ 伝達関数演算部ＱＯ）ではパルス伝達関数同定部（９）
で同定したパルス伝達関数から、Ｓ領域におけるプロセ
スの伝達関数を演算する。ここでは、同定したプロセス
のパルス伝達関数のステップ応答が、実７０セスのステ
ップ応答に一致すりことＶｃ看目したアルゴリズムとな
っているっ まず、分子を分母で割り１すると第１８式灯次式であら
れせる、 従って、同定したプロセスのパルス伝達関係のステ、プ
応答をＸ　ｔｋｌとすると、Ｘｔｋｌは次式であられせ
る。

Ｘ　ｉｋｌを直線でつないだ応答ｘ’ｊｔＩは次式であ
られせ契ｔゝのラプラス変換したものをマ（Ｓ・とする
と、Ｅｓｌは となる。ｘｉｓｌをプロセスの伝達関数０ｐ１８１のス
テップｂも答とみなすと、（）ｐＨ８ｊに次式で示さ−
ｒＬる。

Ｇｐ＋ｓ＋　＝　！Ｌヨー”２’ｇｉ、ｅ’τＳ７５　
　ｉ＝１　　　　　　　　・第２３式第２３式の右辺Ｍ
２項は、′Ｒ限軟数を含んでおり、現実的でない。第１
８式と第１９式は等１曲であるので、これを用いると、
第２３式は となる。指数関数部を展開し、　　Ｇ（ｓｌを分母形伝
達関数であられして、Ｓの３次の項までの係数は次のよ
うだして、求めることができる。

ここで、 以上より、プロセスのＳ領域の伝達関数０ｐ（ｓｌを計
算するアルゴリズムが求まり、これを第５図にフローチ
ャートで示したつ第５図中のステ、り゛、二υは第２７
式および呉２８式を演算する部分で、ステップ１２シは
第２７式を演算する部分で、ステ、）２淘は第２６式を
演算する部分である５、 サンプル値制御定数演算部ｕＤは木実施例では。

伝達関数演算部Ｑ１で求められたプロセスの伝達関数Ｇ
ｐ（ｓｌから、北森が計測自動制御学会論文集、１９７
９年第１５巻第５号Ｐ１１３〜１３６、制御対象の部分
的細身に基づくサンプル値制御系の設計法の中で述べて
いる方法によりサンプル値制御定数を演算している。Ｏ
ｐ　ｉｓｌが設定された後の、サンフ゛ル値ＰＩＤ制御
パラメータ（Ｋｃ　：比例ゲイン、１゛１：積分時定数
、Ｔｄ：微分時定数）を導出する部分をアルゴリズム化
して、第６図に示した。

トローラの動作モードを判定する部分でめ７＋。ステ、
ブＣ９はＰＩ勅作の場合の、σに関する２次兄−の根を
求めるブロックであり、ステラフ２６１７ｒ’ｌ　ＰＩ
Ｄ動作の場合で、σに関する３次式の蝋を禾めるフ゛０
ツクである。求まった根の中で、正の最小根ｒをステッ
プ（２）で求める。このσを用いてサンプル値ＰＩＤパ
ラメータをステップｔ２１Ｇ　、　１２りで演算する。

このサンプル値制御定数演算部αυで演算された新らた
なサンプル値制御定数を用いて、サンプル値制御演算部
（５）がサンプル値制御演算を行なうことになり、制御
定数の自動調整機能が実行されることになる。

以上の説明から、サンプル値ＰＩＤ制御装置に初期条件
として、サンプル周期にと初期サンプル値制御定数（Ｋ
ｃｏ、Ｔｉｏ、Ｔｄｏ）と同定信号の振幅及びＦｏｒｇ
ｅｔｔｉｎｇ　Ｆａｃｔｏｒλを設定すれば、閉ループ
制御中にプロセスの動特性を同定し、最適なサンプル値
ＰＩＤ制御定数が行なえることがわかる。

第７図に従来のサンプル値ＰＩＤ制御装置の制御回路を
含めた構成を示す。図の点線で示すコントロール部はサ
ンプル値ＰＩＤ制御装置の起動及び初期設定を行ない、
さらに同定終了判定ｓｔ、ｎで１司定の終了が判定され
たときに同定信号発生部（７）を止め、Ｆ’ｏｒｇｅｔ
ｔｉｎｇＦａｃｔｏｒλヲ１．０にすることを行なう。

同定終了判定部・Ｊ）は伝達関数演算部・ＩＤの弔２６
式の１直が安定したら同定の終了として、コントロール
部に同定終了判定を出力する。

しかしながら、図から明らかなように、プロセス慄業甲
にプロセスの特性が変わったり、外乱の印加された場合
は人間がプロセスの応答から判断して、再び同定を行な
うための初期スタートをかけるものであった。

従って、突発的に起るプロセスの特性変゛化や外乱の印
加に気付かないで操業し、プロセスを損傷する心配があ
った。づらにまた、気付いても再スタートに人手と時間
のかかるものであり、不便でおった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解決するため、サンプル値ＰＩＤ
制御装置で同定を行ない、最適な制御定数全決定したと
きの、ノ＜ルス伝達関数同定部のノくラメータを保存し
、次にこのノ・ラメータと逐次人出力されるグコセス人
力及び出力から、フロセスの特性変化あるいは外乱の印
加を検出し、さらにそれを判定して目動的に同定を行な
うようにして再スタートにかかる人手と時間を省くこと
のでさるサンプル値ＰＩＤ制惧装蓋を提供することを目
的とする。

〔発明の概要〕

本発明はプロセスを同定し、制御定数を決定したときの
同定パラメータを別に保４し、この同定パラメータから
プロセスのモデルを構成し遂次入力させるプロセス人力
及びプロセス出力からモデル誤差を計算し、プロセスの
特性変化や外乱の印の 加がなければモデル誤差は零であり、ブロセ父惰を設け
て、許容値を越えた場合に初期パラメータを整えて、自
動的に再調整を行なうよう構成したサノグル値ＰＬＤ制
御装置である。

〔発明の幼果〕

不発明によれば、操業中のプロセスゲイン（化や外乱の
印７ＪＤ’ｌこ対する、プロセスの特性変化全遂次、自
動的に監伊し、再準整作業を目動的に行ない、再スター
トさせるので、プロセスの４性変化の発見の遅れのない
、しかも即やかな反応ができる。

その結果、プロセスの損傷の心配のない、安全性も向上
したプロセスの操業を行なうことができ、しかも、制御
定数の再調￥作業のだめに必要とした人手と時間を完全
に省くことができる。

〔本発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第８図に本発明で用いるパラメータ同定のプロセスモデ
ルを示す。プロセスモデルとノイズモデルは、第３図で
詳細に説明を行なったが、この他て平衝点が変化するよ
うな外乱モデルを定めその外乱をＤとする。

このプロセスモデルのパラメータ同定は次式ｊｔ（なる
。

Ｙ＋に＋＝−’Ｂ・社Ｙい−１）＋Ｔρ１Ｕ（ｋ−１−
ｉＶ＋　＝ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｉ　
：１ここでｄ’ｄ次式に示すような平衡点に・関係した
パラメータである。

Ｙｏハプロセス出力の平衡点、［−１ｏ汀プロセス入力
の平衡点である第３０式を変形すると ／＼□ Ｙ（ｋｌ　＝　＃・ψ（ｋ−１）＋εｌｋｌ　　　　・
・・第３２式％式％） ）） ・・第３４式 以上のように同定を行なう。ここで、サンプル１直ＰＩ
Ｄ制＠装置の制御定数を決定するのダパラ７＾１、　　
ハ、 メータａｉ　、’ｂｉ　（ｉ：Ｉ　、　２　、　・・・
、　ｍ）であることＶこ／７、変わりはない。しかしな
がら、このようにすれば未知の外乱のパラメータ？同定
できる。

不発明に上古ロパラメータを同定した麦、ｌζ、特性変
化」ヂ出及１．）−＋ｌＪ足を１１１っ。この待圧亥１
〔噴出及び判定を以下で詳細に説明する。

△　　　　△、 Ｃ（ｚ’）、　ｄは既知になり、しかもフロセスの動特
性が変化しない〃・キ゛す、あるいは外乱の加わらない
それ保存し、次式のモデル誤差を遂次計算をぞることか
できる。

第３５丈からプロセスの特性が不変でありばη（ｋｌは
零になることがわかる。プロセスの特性が変わったり、
あるい１は外乱が印加きれるとη（ｋｌが変化する。

渠９図は本発明のサンプル１直ＰＩＤ別＃袈首でコント
ロール中のプロセスの特性変化と外乱の印加時のη（１
（ｌの変化を示すつとこで、プロセスゲインと時定数が
１０％変わった場合と、目標＋＝変化の１０％の外乱の
るる場合である。

いず几の賽・げにも、ηｌｋ＋に明らかなレベル変化が
現われた。またプロセスの特性変化及び外乱を除くまで
硬くことが明らかであった。

したがって、このη＋ｋ）のレベル変化及び時間に規差
を定め、規準レベル以上で規準時間以上続いた場合、サ
ンプル値ＰＩＤ制御装置を再スタートさせることができ
る。

以上のこと刀）ら、本発明のサンプル値ＰＩＤ制御装置
の一実施例を第１０図のように構成する。

本発明のサンプル値ＰＩＤ制御装置はコントロール部３
１でサンプル周期ｋ、サンプル値制御定数の初期値Ｋｃ
ｏ、Ｔｉｏ、Ｔｄｏ、　Ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ　Ｆａｃ
ｔｏｒλ（λけ１．０より小さい値）、同定信号の振幅
を手動で設定し、さらに点線で示したブロックに対して
起動をかける。

サンプル値ＰＩＤ制御装置の詳細な説明で明ら刀・なよ
うに、同定が進んで行くと被運関数演算部１０の第２６
式の値が一定になり、同定信号判定３１に活る。

コントロール部３１′は同定終了信号を受けると同定信
号発生部を停止して、同定信号を答にし、さらにパルス
伝達関数１司足部９０や作を停止させると同時に、得ら
れた同定パラメータを特性変化検出部３２に送り保存す
るとともに＄３０式のモデル誤差の計２２遂次行なわせ
る。

特性変化検出部３２の結果はコントロール部３１　　に
送られ、ここで、モデル誤差の大きさ、連−現時間あら
かじめ定めた許容値と比較する。

この結果、許容値を連えている場合はコントロール部３
１　　はＦｏｒｇｅｒｔｉｎｇ　Ｆａｃｔｏｒλの設定
及び同定信号発生部の起動、特性変化検出部の停止を行
ない、再びプロセスの同定と再調整を行なわせる。

第１１図はこの処理の流れを示すタイミング図である。

手動スタートによって、ＡからＤの各ブロックの起動を
行ない、プロセスの同定が終了した後、例えばプロセス
の特性が大声く変わった場合（１１から（４）のタイミ
ングで再スタート信号が作られ、ＡからＤの各プロ、り
の起動と停止を行なう。

なＰ％演算部のタイミングＡは、パルス伝達（４）数１
司足部、云遍関数演簀部およびサンプル値制御定数演算
部が同じタイミングであるので、同時に示した、 第１２図は特性変化検出部の判定方法を示す。

図のようにモデル誤差からレベル判定部でレベルを検出
し、さらに時間判定部で許容時間を判定し、どちらも許
容値を越えたとき再スタート信号を出力するものである
。

【図面の簡単な説明】

ユ らイ第１図はサンプル値ＰＩＤ制御装置の説明に供・Ｐ ユするプロ、り図、第２図乃至第６図は、第１図内の各
ブロックの内容砦明のフロチャート図、第７図は従来の
サンプル値ＰＩＤ制御装置の動作の説明図、第８図・す
本発明で用いたプロセスの同定モデルを示したブロック
図、再９図は本発明のフロセスの特性変化及び外乱印加
時のモデル誤差を示したタイミング図、第１０図は本発
明へサンプルＸ１σＦＩＤ別＃装貫の回路を放間、第１
１１図、は本発明のサンプル値ＰＩｆ）制御装置の動作
を示すタイミ／り図、第１２図は特性変１ｒ１突出部の
溝放間でろる。っ １ｉｊ・・フ゛ロセス　ｔ２１　　サノフ゛ルろ−ル噛
゛＋４１　　サン７ラ、１う）　サンプル値制御演算部
。 （７）・・・同定信号発生部、１９１　　パルス伝達関
ａ同定部。 （ｌＯ）・・・伝達関数演算部。 （ＩＩ）・・・サンプル値制御定数演算部。 ３■・同定終了判定部、Ｇυ・・コントロール部。 ′、う３・・特性変化検出部、東・・レベル判定部。 １製・・時間判定部。 代理人弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第　　１　
因 第２図 第　　３　図 第　　４　図 第　　５　図 第　　８　図 第　　９　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 制御対象となるプロセスをサンプル値制御するサンプル
   値ＰＩＤ制御演算部を有するものにおいて、前記サンプ
   ル値ＰＩＤ制御演算部で制御さｎる制御ループ内知バー
   シスチントリ・エキサイテイング信号からなる同定信号
   を印加する同定信号発生部と、この同定信号発生部で発
   生した同定信号を前記サンプル値ＰＩＤ制御演算部の田
   力信号だ加算して得られる操作信号および前記プロセス
   の制御量をサンプリングして得られるプロセス信号を入
   力してこれらの操作信号とプロセス信号とから前記プロ
   セスのパラメータを同定するパルス伝鳴―数同定部と、
   このパルス伝４関数同可部で得られる７０セスのパルス
   伝達関数のステップ応答を直線で結んだ応答をう７ラス
   変換した結果）−、ラプラス演真子）領域の伝運関ｅｌ
   を、ズ算する伝１場数演算部と、この伝達関数演算部で
   演算し惣結果から前記す／プル値ＰＩＤ制御演算部の制
   御定数を算′出するサンプル値制御定数を算出するサン
   プル値制御定数演算部と前記伝達関数演算部の結果から
   プロセスの同定終了を判定する同定終了判定部と同定終
   了時の前記パルス伝達関数同定部のパラメータを保持し
   、このパラメータとサンプリング時の操作信号とプロセ
   ス信号からプロセスの特性変化を検出する特性変化検出
   部と、この特性変化検出部の信号を前記同定終了信号と
   合わせて判定制御するコントロール部を具備してなる構
   成とし、操業中のプロセス変化に対するＰＩＤ制御定数
   の再調整作業を自動的に行なうことを特徴とするサンプ
   ル＠ＰＩＤ制御装置。 １２＋　　同定信号をＭ系列信号としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のサンプル値ＰＩＤ制御装
   置。