JPS5884303A - 多変数系プロセス制御装置 - Google Patents
多変数系プロセス制御装置Info
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- JPS5884303A JPS5884303A JP18325481A JP18325481A JPS5884303A JP S5884303 A JPS5884303 A JP S5884303A JP 18325481 A JP18325481 A JP 18325481A JP 18325481 A JP18325481 A JP 18325481A JP S5884303 A JPS5884303 A JP S5884303A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
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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】
本発明は例えば鎖縮ＩＩＯ淑位制御等に便用する多変数
系グーセス制御装置０６ｋｊＬＫＩＩする・従来、多賓
歓系プｖｘ−にス制御装置にお―て古典的なＰ−Ｉ＠Ｄ
制御方式（ｉわゆるＰ・Ｉ−Ｄ調節計）を用−た４ので
は次のような問題点かあるＯ ■ 多変数系ブーセスの入出力信号Ｆｉ１人力１出力制
御系の組み合わせによって、ｌＩｌ多振らなけれはなら
な％／−ｈ。
系グーセス制御装置０６ｋｊＬＫＩＩする・従来、多賓
歓系プｖｘ−にス制御装置にお―て古典的なＰ−Ｉ＠Ｄ
制御方式（ｉわゆるＰ・Ｉ−Ｄ調節計）を用−た４ので
は次のような問題点かあるＯ ■ 多変数系ブーセスの入出力信号Ｆｉ１人力１出力制
御系の組み合わせによって、ｌＩｌ多振らなけれはなら
な％／−ｈ。
■ 多変数系プロ竜スの入出力間は、１対１で対６Ｊｔ
ず、相互に干渉を持つ場合には全体を同時に考慮してパ
ラメータを決定する必要があるため煩雑である・ ０ 多変数系グシセスＦ１１人力１出力系でのパラメー
タの選定しかできなめため、安定性の範囲が全体から見
ると狭く愈り、ｉた試行斃−にて決定せねｅｆｔらな一
九め鍛適性を評価することが―しｈ・ 以上のような問題点は４１Ｋｍｋ発缶液位制御系の場合
Ｋ１１着である・以下、その蒸発缶箪位制＃系ＫＰ−Ｉ
＠Ｄ駒節計を用いたグｐ＋ス制御装置につ−てｇｔｓａ
を参照してＩ！明する。即ち、このプ四セス制御＠ｔは
、給源流量を給源流量調節弁ｌを介して蒸発缶ＩＫ供給
′するととも４−蒸発缶ｚ内の箪位を箪位検出器１で検
出し、こＯ検出値を偏差演算勧４で設定値！と比較して
偏差を求める。そして、この偏差をＰ・！・ＤｌＩＩＩ
ｌ１節計５でＰ−Ｉ・Ｄ演算を行なって操作量を求めた
後、この操作量を用ｉて、加熱蒸気流量調節弁６を操作
し適切な加熱蒸気流量を蒸発缶２に供給することにより
、蒸発缶１内の液位を制御するものである。図中ｙＦｉ
給液流量設定慟、８Ｆｉ蒸発蒸気流量排出管、＃＃ｉ員
細液排出弁である。
ず、相互に干渉を持つ場合には全体を同時に考慮してパ
ラメータを決定する必要があるため煩雑である・ ０ 多変数系グシセスＦ１１人力１出力系でのパラメー
タの選定しかできなめため、安定性の範囲が全体から見
ると狭く愈り、ｉた試行斃−にて決定せねｅｆｔらな一
九め鍛適性を評価することが―しｈ・ 以上のような問題点は４１Ｋｍｋ発缶液位制御系の場合
Ｋ１１着である・以下、その蒸発缶箪位制＃系ＫＰ−Ｉ
＠Ｄ駒節計を用いたグｐ＋ス制御装置につ−てｇｔｓａ
を参照してＩ！明する。即ち、このプ四セス制御＠ｔは
、給源流量を給源流量調節弁ｌを介して蒸発缶ＩＫ供給
′するととも４−蒸発缶ｚ内の箪位を箪位検出器１で検
出し、こＯ検出値を偏差演算勧４で設定値！と比較して
偏差を求める。そして、この偏差をＰ・！・ＤｌＩＩＩ
ｌ１節計５でＰ−Ｉ・Ｄ演算を行なって操作量を求めた
後、この操作量を用ｉて、加熱蒸気流量調節弁６を操作
し適切な加熱蒸気流量を蒸発缶２に供給することにより
、蒸発缶１内の液位を制御するものである。図中ｙＦｉ
給液流量設定慟、８Ｆｉ蒸発蒸気流量排出管、＃＃ｉ員
細液排出弁である。
しかし、このプロセス制御装置は、給液流量と加熱蒸気
流量との両方が蒸発缶液位の操作量となるために、Ｐ−
Ｉ・Ｄ調節計５では同時に１！つの量を制御しなけれは
ならず安定なプ１１−１ス制御が望めない。また、蒸発
缶液位を一定側一する一方、給液流量＃ｉ繰縮器の処理
量として任意に設定できなければならない問題がある０
さらに給液流１ｉＩ１１整弁ＩＦｉ殻定器ｒにより半固
定で一定値制御とし、蒸発缶液位Ｏ制御は専ら加熱蒸気
流量の操作だけに幀らなければならないため給液流量の
設定蜜更中蒸尭缶内濃縮液の一伽分排出などの液位への
外乱発生時の液位制御の応答性及び安定性に大きな１会
を及はす。
流量との両方が蒸発缶液位の操作量となるために、Ｐ−
Ｉ・Ｄ調節計５では同時に１！つの量を制御しなけれは
ならず安定なプ１１−１ス制御が望めない。また、蒸発
缶液位を一定側一する一方、給液流量＃ｉ繰縮器の処理
量として任意に設定できなければならない問題がある０
さらに給液流１ｉＩ１１整弁ＩＦｉ殻定器ｒにより半固
定で一定値制御とし、蒸発缶液位Ｏ制御は専ら加熱蒸気
流量の操作だけに幀らなければならないため給液流量の
設定蜜更中蒸尭缶内濃縮液の一伽分排出などの液位への
外乱発生時の液位制御の応答性及び安定性に大きな１会
を及はす。
第２ｔｌＡＦｉ鎖縮鋤プｐ竜スを計算機によりシエ建し
−トシ、加熱蒸気流量のみを操作した場合のＳ発缶液位
の外ｔＳ性を示している。但し、＆ｆｌＩ＆量０．１１
７ｗ１ｍ 変動時の例である。
−トシ、加熱蒸気流量のみを操作した場合のＳ発缶液位
の外ｔＳ性を示している。但し、＆ｆｌＩ＆量０．１１
７ｗ１ｍ 変動時の例である。
一方、楓代制御場論の一手法を採）入れ九歳過しギエレ
ータ法によれば、システムを下記する（１）式の状勤方
橿式で懺わし、この方糧式を（２）式のりツカテ方１式
で解くと最適制御の評価関数Ｆｉ（３）式により最適解
として求めることができる０ ｉｘＡｚ＋Ｂマ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（１）マ冨Ｒ−’１ｍ”πＸ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・曲（２１Ｊ
ｗｓ ｆ”（ｘＰｘ ＋ ｖＱｖ ） ｄ ｔ−”・
Ｑｌ）但しＡ、Ｂｔｕシステムを嵌わす行列、マは入力
、ｘｌｄ出・力、８はリツカテ方程式の正定行列、πは
りツカチ方１式の解ｔＰＱは正定行列であるＯ ところが、この最適レギ為し−タ法は、以下に述べる間
組点を有することから全面的に適用するには間組が多い
。
ータ法によれば、システムを下記する（１）式の状勤方
橿式で懺わし、この方糧式を（２）式のりツカテ方１式
で解くと最適制御の評価関数Ｆｉ（３）式により最適解
として求めることができる０ ｉｘＡｚ＋Ｂマ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（１）マ冨Ｒ−’１ｍ”πＸ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・曲（２１Ｊ
ｗｓ ｆ”（ｘＰｘ ＋ ｖＱｖ ） ｄ ｔ−”・
Ｑｌ）但しＡ、Ｂｔｕシステムを嵌わす行列、マは入力
、ｘｌｄ出・力、８はリツカテ方程式の正定行列、πは
りツカチ方１式の解ｔＰＱは正定行列であるＯ ところが、この最適レギ為し−タ法は、以下に述べる間
組点を有することから全面的に適用するには間組が多い
。
■ 先ずシステムを完全に状態方程式で表わすことが細
しいこと。
しいこと。
■ リツカチ方程式の解によル評価関数を最小にする上
でシステムの過渡応答性と安定性の比１を決める評価関
数中の荷重係数行列Ｐ。
でシステムの過渡応答性と安定性の比１を決める評価関
数中の荷重係数行列Ｐ。
Ｑの値を求めるのは、人間の試行錯艷によらねばならな
く容易でな−〇 ■ 最適レギュレータ法を多変数率プ四セスに全面的に
適用しようとすると、状態方１式の次数が高くなり、リ
ツカチｏｙｉｓ式の解を計算にて正確に得ることが離し
い。
く容易でな−〇 ■ 最適レギュレータ法を多変数率プ四セスに全面的に
適用しようとすると、状態方１式の次数が高くなり、リ
ツカチｏｙｉｓ式の解を計算にて正確に得ることが離し
い。
■ たとえ解が得られ九とし、でも、状態方程式のパラ
メータが実プラントにお１ては針側できないシステムの
内部状ｍｌ（エンｊＩｋビーなど）である、ことが多く
、またリツカテ方程式の解の次数が高くなるとそれを１
１楓する。演算赫を裏作することが離し−などのハード
ウェア上の間組かあ、る〇 以上の間一点は蒸発缶液位制御系に於ても妥轟する。こ
の場合、（１）式で表わすプルセス制御鉄１１にお−て
液位および給液流量と、設定値との偏差を最小とするＫ
はｍａｒｔｖに示すように給液流ｉｉＲ入管路ＩＩＫｆ
ｒ良に給液流量検出鰺１２を設け、それぞれの検出＊β
、１２の出力と般定値息・！との個差を求め、これらの
備差と柚分鯵ＩＭ、１４の出力とを多ｌｌ！数制ａ部１
５に入力し、こむで給液流量と加熱蒸気流量の操作量を
求めた彼、それぞれの操作量を調節弁１．６に加えで制
御する４次入力システムとじている。図中、１ｉＦｉ偏
差演算−である。
メータが実プラントにお１ては針側できないシステムの
内部状ｍｌ（エンｊＩｋビーなど）である、ことが多く
、またリツカテ方程式の解の次数が高くなるとそれを１
１楓する。演算赫を裏作することが離し−などのハード
ウェア上の間組かあ、る〇 以上の間一点は蒸発缶液位制御系に於ても妥轟する。こ
の場合、（１）式で表わすプルセス制御鉄１１にお−て
液位および給液流量と、設定値との偏差を最小とするＫ
はｍａｒｔｖに示すように給液流ｉｉＲ入管路ＩＩＫｆ
ｒ良に給液流量検出鰺１２を設け、それぞれの検出＊β
、１２の出力と般定値息・！との個差を求め、これらの
備差と柚分鯵ＩＭ、１４の出力とを多ｌｌ！数制ａ部１
５に入力し、こむで給液流量と加熱蒸気流量の操作量を
求めた彼、それぞれの操作量を調節弁１．６に加えで制
御する４次入力システムとじている。図中、１ｉＦｉ偏
差演算−である。
疵って、以上のように従来の古典的制御系におきかえた
場合、制御パッメーＩＦｉ最低限Ｐ（比例）、■ （積
分）、Ｄ（微分）、Ｄ３（２次数分）の４つが盛装とな
る。この結果、最適解を・求める計算が１しくなる＠第
４図は菖２−の古典的制御系段と同じ条件下で得た過渡
応答特性−である◇ このように従来の多変数系プｐセス制御装置では、古典
的Ｐ＠Ｉ−Ｄ制御方式を用いると同時に２つ以上の操作
量を堆扱えない不具合があ〕、ｔた最適レギュレータ法
をそＯｔ鵞用−るとシステムの次数（次元）が高＜ｗｅ
、レギユレータの計算が因離となる欠点がある。
場合、制御パッメーＩＦｉ最低限Ｐ（比例）、■ （積
分）、Ｄ（微分）、Ｄ３（２次数分）の４つが盛装とな
る。この結果、最適解を・求める計算が１しくなる＠第
４図は菖２−の古典的制御系段と同じ条件下で得た過渡
応答特性−である◇ このように従来の多変数系プｐセス制御装置では、古典
的Ｐ＠Ｉ−Ｄ制御方式を用いると同時に２つ以上の操作
量を堆扱えない不具合があ〕、ｔた最適レギュレータ法
をそＯｔ鵞用−るとシステムの次数（次元）が高＜ｗｅ
、レギユレータの計算が因離となる欠点がある。
本発明は上紀夷情にかんがみてなされ良もので古典的な
Ｐ・工・Ｄ制御と現代的□な制御とを組合わせて同時に
２以上の操作量を取扱かうことを可能とし、かつシステ
ムの次数を低くしてレギユレータの設計を容易にし；さ
らに外乱時における液位の過度応答特性および安定性の
改譬を図る多肇数系プ四竜ス制御装置を提供することを
目的とする。
Ｐ・工・Ｄ制御と現代的□な制御とを組合わせて同時に
２以上の操作量を取扱かうことを可能とし、かつシステ
ムの次数を低くしてレギユレータの設計を容易にし；さ
らに外乱時における液位の過度応答特性および安定性の
改譬を図る多肇数系プ四竜ス制御装置を提供することを
目的とする。
以下、本楯明の一実施例についてｌＩ４５図な−し＼第
７図を参照して説明する。なお、第５図は本発明装置を
２人力１出力多蜜数プロセスに適用した＊ｍ轡成−１第
６図は蒸発缶液位制御系に適用したー具体例を示す構成
図、第７図は鯖６図の一部を具体化し大信号処理構成図
である。先ず、本発明装置け、第５Ｈ′に示すように撫
在制＃履論に基づ〈最適制御系１１と、この最適制御系
１１０出力を用いて操作量を得る古典的−ｍａｚ２とか
らな９、最適制御系ｘｉＦｉプロセスｓｉｘと状態変数
フィードバック形制御１ｌｌｌ鰺１１””１とでｉ巡フ
ィードバック制−糸を構威し、駒記プｐセス２１１から
出力嘔れた制御室すと設定値ｊとの偏差から状態変数を
考薦した操作□量Ｃを車めてプレ七ス１１１に入力する
構成である。一方、古典的制御ＦｉｒｊＪｔｉ％最適＊
ｌＪ−系２１を包括するフィードバックループを形成し
、この制御器ｚ２で得た制御信号で制御対象罵を制御し
てプ田セス１１１のもう１つの操作量ａｔ−祷る構成で
ある◇この時、古典的制御４ＩｔｉｉｔｊｊＦｉ）−タ
ルフィードバックとして伝達関数０１及び零点の配置が
最適になるよう根軌跡法（又は極配置法）により演算式
を定める。
７図を参照して説明する。なお、第５図は本発明装置を
２人力１出力多蜜数プロセスに適用した＊ｍ轡成−１第
６図は蒸発缶液位制御系に適用したー具体例を示す構成
図、第７図は鯖６図の一部を具体化し大信号処理構成図
である。先ず、本発明装置け、第５Ｈ′に示すように撫
在制＃履論に基づ〈最適制御系１１と、この最適制御系
１１０出力を用いて操作量を得る古典的−ｍａｚ２とか
らな９、最適制御系ｘｉＦｉプロセスｓｉｘと状態変数
フィードバック形制御１ｌｌｌ鰺１１””１とでｉ巡フ
ィードバック制−糸を構威し、駒記プｐセス２１１から
出力嘔れた制御室すと設定値ｊとの偏差から状態変数を
考薦した操作□量Ｃを車めてプレ七ス１１１に入力する
構成である。一方、古典的制御ＦｉｒｊＪｔｉ％最適＊
ｌＪ−系２１を包括するフィードバックループを形成し
、この制御器ｚ２で得た制御信号で制御対象罵を制御し
てプ田セス１１１のもう１つの操作量ａｔ−祷る構成で
ある◇この時、古典的制御４ＩｔｉｉｔｊｊＦｉ）−タ
ルフィードバックとして伝達関数０１及び零点の配置が
最適になるよう根軌跡法（又は極配置法）により演算式
を定める。
次に、鯖ａｔｍＦｉ蒸発缶液位制御系に適用したー具体
例である。この制御系は給箪流量易１を給叡流量ｌ１ｌ
ｌｉＩＷｔＡ弁Ｊ１で流量駒部を行つ九後蒸発缶１１に
供給する０この蒸発缶１２内の流体は、加熱Ｊｋ気流量
−節弁１ｓを介して加熱管１４に尋人される加熱蒸気１
１１２によっ−て加熱蒸発され績に４される。この加熱
蒸気Ｆｉ加熱蒸気排出路ＩＩから出力され、−万５ｍ１
ｌ箪は鎖縮箪排出弁ＩＣ！通つ万排出される。ｚｒＦｉ
液位検１であって、この検出＠ｊＦから出力畜れ良蒸尭
缶１ｚ内の流体液位信号は偏差演算＠ａＳＫ送られ、こ
こで液位設定値ｊと比較して偏差信号が得られる・２＃
は状態変数フィードバック形制御器であって、これは偏
差信号を入力とし、かっシステムの次数（この場合１人
力１出力）より１次高ｖｈ信号を積分４￥Ｆ４−よ〕得
て状態賓数形フィードバック演算式によ〕操作量を求め
、この操作量を加熱蒸気流量１１ｆＩＢ弁ａｌｔＩＣ導
入し加熱蒸気流量を制御する構成である０、また、液位
伽差信４号は制御器４Ｉで演算を行りた螢、この制御器
４１の出力を偏差演算器４２ｆＣ入れ給ｉＩＩ流量設定
値りと比較して偏差を求め、ζＯ偏差信゛号を給液流量
−節弁ＪＩＫ供給して給１［＃ｌ量の操作の用に供する
構成である＠なお、第７−はｍ６ｂＮＫ示す制御−ＩＩ
、讃分暢４０および制御１４ｉ６４１で行なう演算式お
よび信号処理構成をボす−である。 ・ 次に、以上のように構成する装置の作用を説１する。先
ず、液位検出器１７で得たＳ、発缶Ｊ２の液位４Ｈ１ｔ
伽最演算−３８に入力され、ここで液位殻定値Ｕと比較
して液位偏差信号を得、この信号をそのｔまおよび嶺分
鮨４０を介して状態変数フィードバック形制御器Ｊｇに
入力する・ここで同制御器１＃は蒸発缶ｘｚｔＤ＠位伽
差信号および偏差積分信号を最小圧すべくＴｈ７ｍＫ嵌
わすＫＰ＊ （ＨＴｔ １” Ｔ Ｂｔ ｅ８）なる
演算式を用埴て演算を行な一操作量を求める。
例である。この制御系は給箪流量易１を給叡流量ｌ１ｌ
ｌｉＩＷｔＡ弁Ｊ１で流量駒部を行つ九後蒸発缶１１に
供給する０この蒸発缶１２内の流体は、加熱Ｊｋ気流量
−節弁１ｓを介して加熱管１４に尋人される加熱蒸気１
１１２によっ−て加熱蒸発され績に４される。この加熱
蒸気Ｆｉ加熱蒸気排出路ＩＩから出力され、−万５ｍ１
ｌ箪は鎖縮箪排出弁ＩＣ！通つ万排出される。ｚｒＦｉ
液位検１であって、この検出＠ｊＦから出力畜れ良蒸尭
缶１ｚ内の流体液位信号は偏差演算＠ａＳＫ送られ、こ
こで液位設定値ｊと比較して偏差信号が得られる・２＃
は状態変数フィードバック形制御器であって、これは偏
差信号を入力とし、かっシステムの次数（この場合１人
力１出力）より１次高ｖｈ信号を積分４￥Ｆ４−よ〕得
て状態賓数形フィードバック演算式によ〕操作量を求め
、この操作量を加熱蒸気流量１１ｆＩＢ弁ａｌｔＩＣ導
入し加熱蒸気流量を制御する構成である０、また、液位
伽差信４号は制御器４Ｉで演算を行りた螢、この制御器
４１の出力を偏差演算器４２ｆＣ入れ給ｉＩＩ流量設定
値りと比較して偏差を求め、ζＯ偏差信゛号を給液流量
−節弁ＪＩＫ供給して給１［＃ｌ量の操作の用に供する
構成である＠なお、第７−はｍ６ｂＮＫ示す制御−ＩＩ
、讃分暢４０および制御１４ｉ６４１で行なう演算式お
よび信号処理構成をボす−である。 ・ 次に、以上のように構成する装置の作用を説１する。先
ず、液位検出器１７で得たＳ、発缶Ｊ２の液位４Ｈ１ｔ
伽最演算−３８に入力され、ここで液位殻定値Ｕと比較
して液位偏差信号を得、この信号をそのｔまおよび嶺分
鮨４０を介して状態変数フィードバック形制御器Ｊｇに
入力する・ここで同制御器１＃は蒸発缶ｘｚｔＤ＠位伽
差信号および偏差積分信号を最小圧すべくＴｈ７ｍＫ嵌
わすＫＰ＊ （ＨＴｔ １” Ｔ Ｂｔ ｅ８）なる
演算式を用埴て演算を行な一操作量を求める。
ここで、゛状１変数フィードバック形制御１ｔｔＪ＃の
作用を＆明する〇 つまル上述した様に蒸発缶液位ループを加熱蒸気を入力
、液位を出力とする状態方程式で記述し、その評価関数
を最小にする値がリッヵチの方薯式Ｏ解によ〕与えられ
るわけである。具体的には制御Ｈｒａ＃の入力として与
えられて−るＳ発缶液位の偏差及び偏差積分信号を最小
になる＆に加熱Ａ気流量を操作する出力が、動作する徐
な制＃餘Ｊ９Ｄ演算式が求オる。このとき、状ｌＩＯ検
出を＊＊＊定される量（例えに流量、液位）に換算する
ため、給液流量と加熱蒸気流量の２人力を第７図に示す
状態変数合成マトリックス５１／Ｃより合成して−るｏ
ｔ大制御器４１（０％性として負の係数（ＴＢ＊）をも
つ微分動作を挿入したことも特徴とする所である０制御
器Ｓ＃は給液流量を外乱とし、加熱蒸気流量を制御入力
（操作量）とし良蒸発缶筐位制御系が最適に決定される
わけであるが、夷Ｉｌｌ加熱蒸気流量を操作するだけで
は充分な過渡応答性のもつ良液位制御とすることは難し
−０そζで、制御１ｋＰＪｊを含む範囲を制御対象とし
た１人力１出カシステム（入カニ艙箪流量、出カニ蒸発
缶液位）を考え、この制御を制御器４１によ）実桁する
。
作用を＆明する〇 つまル上述した様に蒸発缶液位ループを加熱蒸気を入力
、液位を出力とする状態方程式で記述し、その評価関数
を最小にする値がリッヵチの方薯式Ｏ解によ〕与えられ
るわけである。具体的には制御Ｈｒａ＃の入力として与
えられて−るＳ発缶液位の偏差及び偏差積分信号を最小
になる＆に加熱Ａ気流量を操作する出力が、動作する徐
な制＃餘Ｊ９Ｄ演算式が求オる。このとき、状ｌＩＯ検
出を＊＊＊定される量（例えに流量、液位）に換算する
ため、給液流量と加熱蒸気流量の２人力を第７図に示す
状態変数合成マトリックス５１／Ｃより合成して−るｏ
ｔ大制御器４１（０％性として負の係数（ＴＢ＊）をも
つ微分動作を挿入したことも特徴とする所である０制御
器Ｓ＃は給液流量を外乱とし、加熱蒸気流量を制御入力
（操作量）とし良蒸発缶筐位制御系が最適に決定される
わけであるが、夷Ｉｌｌ加熱蒸気流量を操作するだけで
は充分な過渡応答性のもつ良液位制御とすることは難し
−０そζで、制御１ｋＰＪｊを含む範囲を制御対象とし
た１人力１出カシステム（入カニ艙箪流量、出カニ蒸発
缶液位）を考え、この制御を制御器４１によ）実桁する
。
なお、制＠０４１の演算式としては、１人力１出カシス
テムＯ極及び零点から考えると右平面の他の存在をなく
シ、安定な左平面へ極を移すＫは２動作だけではなく負
の係数を持っＰ・Ｄ動作とし、右平面に零点“−を配蝋
した法が、システムの収束性が良ｖｈことがわかるＯＤ
動作の係数ＴＢ＊Ｆｉ−ｃ％）から◆ｏＯまで変化盲せ
た時の適轟な負の値に選んで、七〇＆゛軌跡−から、ゲ
イン（Ｌ定数）を決定することにより制御Ｉ！４１のｌ
Ｉ［１式を定める。
テムＯ極及び零点から考えると右平面の他の存在をなく
シ、安定な左平面へ極を移すＫは２動作だけではなく負
の係数を持っＰ・Ｄ動作とし、右平面に零点“−を配蝋
した法が、システムの収束性が良ｖｈことがわかるＯＤ
動作の係数ＴＢ＊Ｆｉ−ｃ％）から◆ｏＯまで変化盲せ
た時の適轟な負の値に選んで、七〇＆゛軌跡−から、ゲ
イン（Ｌ定数）を決定することにより制御Ｉ！４１のｌ
Ｉ［１式を定める。
との制＠＠４１ｆｄ、積分動作を金型ないため液位偏差
入力が零で安定な時は出力が零となシ、給液流量との偏
差出力信号は給液流量のみとなるために定常時は給液流
量設定が任意に行なえるシステムでもあるｄ こζに、本制御方式を用−れば、外乱等の過渡変化時に
、結果的には、加熱蒸気流量と給液流量の両方ｔｌｉｉ
１％に操作可能な制御系の設計が連成畜れることＫｔＤ
、＾好な制御結果が期待できる０なお、菖ｓｍＦｉ第２
園、第４図と同一外乱条件での制御結果を示す図である
。
入力が零で安定な時は出力が零となシ、給液流量との偏
差出力信号は給液流量のみとなるために定常時は給液流
量設定が任意に行なえるシステムでもあるｄ こζに、本制御方式を用−れば、外乱等の過渡変化時に
、結果的には、加熱蒸気流量と給液流量の両方ｔｌｉｉ
１％に操作可能な制御系の設計が連成畜れることＫｔＤ
、＾好な制御結果が期待できる０なお、菖ｓｍＦｉ第２
園、第４図と同一外乱条件での制御結果を示す図である
。
従りて、本発Ｉｊ１は以上Ｏように構成したの一古典制
一方式１遁成で龜な−、２人カ１出方の制御系の構成が
可能でＴｏシ、よ〕良−創１ＩＩＩｉ結果が得られる・
また現代制御閣論の適用を効果的に行いかつ、最小限に
押えることによ）、システムの次数を少なくシ、制御系
の設計を容ＪＩＫすることができる。
一方式１遁成で龜な−、２人カ１出方の制御系の構成が
可能でＴｏシ、よ〕良−創１ＩＩＩｉ結果が得られる・
また現代制御閣論の適用を効果的に行いかつ、最小限に
押えることによ）、システムの次数を少なくシ、制御系
の設計を容ＪＩＫすることができる。
また、制御結果の成績を最適レギエーレータだけに＠ら
ず、極配置法４併用することにより、現状ハードウェア
で連成可能な制御系を構成することかでｔまた〇 特に１蒸発缶液位制御系におｉては、電位偏差の収束性
（過渡応答性）、安定性を向上させるだ妙でなく、定常
時には給液流量の任意・設定も可能であ）、単位時間−
１の蒸発＃＆■量を定める良め、運転操作上４優れた制
御システム、を実現できる多変数系グ費竜ス制御装置を
提供できる。
ず、極配置法４併用することにより、現状ハードウェア
で連成可能な制御系を構成することかでｔまた〇 特に１蒸発缶液位制御系におｉては、電位偏差の収束性
（過渡応答性）、安定性を向上させるだ妙でなく、定常
時には給液流量の任意・設定も可能であ）、単位時間−
１の蒸発＃＆■量を定める良め、運転操作上４優れた制
御システム、を実現できる多変数系グ費竜ス制御装置を
提供できる。
ａｌｌｉｅｄ古Ａ的Ｐ＠Ｉ−Ｄｌｌｉ節計を用ｖｓ九従
来装置の構成図、第２図はｌｌ５１図の装置における外
１給の過液応答５ｔａｃｋ、薦３−は現代制御Ｍｌｋ０
１つである最適レギュレータ法を用い九従米懐蝋のｓ１
ｇ閣、廊４図は第３図の装置における外乱時の過渡応答
特性図、１ｇ５−ないし論８１！ＪＦｉ本発ｗ４に係る
多責数系プｐ竜ス制御装置の−ＳｍＷを説明するえめに
示し良も０て、第５Ｗｔ１ｉＬｉｌ＠成を示す一１１１
ｔｅＥｕＬ発缶１１ＮｎｉＩＩｍ ４ Ｋ−用し良−具
体例を示す構成図、第７−Ｆｉ亀６ｔＩＭの一部の演算
式を示す図、側８図は鉋６−Ｏ装皺における外１時の過
渡応答特性図である。 ＩＩ・・・給液流量ｌｌｌ１節弁、１１・・・蒸発缶、
３１・・・加熱蒸気流量調鰺弁、ＪＦ・・・液位検出器
、ＪＪ・・・備＊＊算器、１慶・・・状Ｉ！変数フィー
ドバック形餉制御、４ｏ・・・積分−１４１・・・制御
器、４ｚ・・・倫差洟算器。
来装置の構成図、第２図はｌｌ５１図の装置における外
１給の過液応答５ｔａｃｋ、薦３−は現代制御Ｍｌｋ０
１つである最適レギュレータ法を用い九従米懐蝋のｓ１
ｇ閣、廊４図は第３図の装置における外乱時の過渡応答
特性図、１ｇ５−ないし論８１！ＪＦｉ本発ｗ４に係る
多責数系プｐ竜ス制御装置の−ＳｍＷを説明するえめに
示し良も０て、第５Ｗｔ１ｉＬｉｌ＠成を示す一１１１
ｔｅＥｕＬ発缶１１ＮｎｉＩＩｍ ４ Ｋ−用し良−具
体例を示す構成図、第７−Ｆｉ亀６ｔＩＭの一部の演算
式を示す図、側８図は鉋６−Ｏ装皺における外１時の過
渡応答特性図である。 ＩＩ・・・給液流量ｌｌｌ１節弁、１１・・・蒸発缶、
３１・・・加熱蒸気流量調鰺弁、ＪＦ・・・液位検出器
、ＪＪ・・・備＊＊算器、１慶・・・状Ｉ！変数フィー
ドバック形餉制御、４ｏ・・・積分−１４１・・・制御
器、４ｚ・・・倫差洟算器。
Claims (1)
- １）Ｃ）制御量から２つの操作量を求めてプ膣セスを制
御する多変数系プ四セス制御懐飢にお−て、前記一方の
操作量は状ｍ便数フィードバック形制御器によ〉最適レ
ギュレータ法によって求め良状態フィードバック出畠を
用−１他方の操作量は前記状ｌｌＩ蜜数フィードバック
形制御番の出力および古典制御器で職軌跡法によシ安定
７解析で求めた出力を用−て前記ブーセスを制御するよ
うにしたことを特徴とする多変款系プｐセス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18325481A JPS5884303A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 多変数系プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18325481A JPS5884303A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 多変数系プロセス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884303A true JPS5884303A (ja) | 1983-05-20 |
| JPS6327721B2 JPS6327721B2 (ja) | 1988-06-06 |
Family
ID=16132450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18325481A Granted JPS5884303A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 多変数系プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5884303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147803A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Toshiba Mach Co Ltd | 多点温度制御装置における連結制御領域の制御定数決定方式 |
| JPS61249101A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-06 | Fuji Electric Co Ltd | 最適制御システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02121333U (ja) * | 1988-10-18 | 1990-10-02 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4734896U (ja) * | 1971-05-08 | 1972-12-18 |
-
1981
- 1981-11-16 JP JP18325481A patent/JPS5884303A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4734896U (ja) * | 1971-05-08 | 1972-12-18 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60147803A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Toshiba Mach Co Ltd | 多点温度制御装置における連結制御領域の制御定数決定方式 |
| JPS61249101A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-06 | Fuji Electric Co Ltd | 最適制御システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6327721B2 (ja) | 1988-06-06 |
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