JPS59100904A - プロセスの制御方法 - Google Patents
プロセスの制御方法Info
- Publication number
- JPS59100904A JPS59100904A JP21058682A JP21058682A JPS59100904A JP S59100904 A JPS59100904 A JP S59100904A JP 21058682 A JP21058682 A JP 21058682A JP 21058682 A JP21058682 A JP 21058682A JP S59100904 A JPS59100904 A JP S59100904A
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- saturation
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- proportional
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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〕
本発明は電子計算機を用いて比例積分制御を行なうプロ
セスの制御方法にかかり、特にその制御特性の改善に関
するものである。
セスの制御方法にかかり、特にその制御特性の改善に関
するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
電子計算機を用いたプロセスの比例積分制御系の従来の
一例を第１図に示す。
一例を第１図に示す。
第１図において点線で囲んだ部分１は電子計算機−ｃｔ
ｏｖ、プロセスの制御目標値ｒおよびプロセスの制御量
Ｘはそれぞれ入力部２，３に入力され、そのサンプル値
ｒ（ｎＴ） 、ｘ（ｎＴ）は偏差検出部４に入力され、
下記（１）式の演算によって制御偏差ｅ （ｎＴ）が出
力される。ここにＴはサンプル周期、ｎはサンプル番数
である。
ｏｖ、プロセスの制御目標値ｒおよびプロセスの制御量
Ｘはそれぞれ入力部２，３に入力され、そのサンプル値
ｒ（ｎＴ） 、ｘ（ｎＴ）は偏差検出部４に入力され、
下記（１）式の演算によって制御偏差ｅ （ｎＴ）が出
力される。ここにＴはサンプル周期、ｎはサンプル番数
である。
ｅ（ｎＴ） ＝’−ｒ（ｎＴ） −ｘ（ｎＴ） −−
−・＝ （１）上記制御偏差ｅ （ｎＴ）は次に差分演
算部５に入力されて下記（２）式の速度形比例積分演算
が行なわれ、さらに記憶部６を介して下記（３）式の増
分演算が行なわれて比例積分演算結果ｕ（ｎＴ）を出力
する。
−・＝ （１）上記制御偏差ｅ （ｎＴ）は次に差分演
算部５に入力されて下記（２）式の速度形比例積分演算
が行なわれ、さらに記憶部６を介して下記（３）式の増
分演算が行なわれて比例積分演算結果ｕ（ｎＴ）を出力
する。
ｄ（ｎＴ）−に、（ｅ（ｎＴ）−ｅ（ｎ−ｔＴ）＋−＋
ｆ−ｅ（ｎＴ）） −・−（２）ｕ（ｎＴ）＝ｄ（ｎＴ
）＋ｕ（ｎ−ｔＴ） 、、、・１ｔ３）ここにＫＰは
比例ゲイン、ＴＩは積分時定数である。
ｆ−ｅ（ｎＴ）） −・−（２）ｕ（ｎＴ）＝ｄ（ｎＴ
）＋ｕ（ｎ−ｔＴ） 、、、・１ｔ３）ここにＫＰは
比例ゲイン、ＴＩは積分時定数である。
上記演算出力ｕ （ｎＴ）はさらに飽和部７に入力され
、その出力ｍ（ｎＴ）は下記（４）式のように上限値Ｍ
１と下限値Ｍ２の間に制限される。
、その出力ｍ（ｎＴ）は下記（４）式のように上限値Ｍ
１と下限値Ｍ２の間に制限される。
上記出力信号ｍ（ｎＴ）は出力部８を通ってプロセス９
に操作量としてあたえられるが、この場合上記差分演算
部５の比例ゲインＫＰおよび積分時定数ＴＩをプロセス
９の制御特性に応じて適正に選んでも、飽和部７が増分
演算のあとにあるため（−１第２図に示すような大きな
オーツくシュートを発生することがある。
に操作量としてあたえられるが、この場合上記差分演算
部５の比例ゲインＫＰおよび積分時定数ＴＩをプロセス
９の制御特性に応じて適正に選んでも、飽和部７が増分
演算のあとにあるため（−１第２図に示すような大きな
オーツくシュートを発生することがある。
すなわち時点ｔ。でステップ状の目標値ｒをあたえると
、ｕ’（ｎＴ）は飽和領域に入り、ｍ（ｎＴ）は時点ｔ
ｏからｔ、まで一定の上限値Ｍ、で推移し、制御偏差ｅ
（ｎＴ）が十分に小さくならず、従ってその比例積分
演算値ｕ （ｎＴ）は時間と共に増大する。
、ｕ’（ｎＴ）は飽和領域に入り、ｍ（ｎＴ）は時点ｔ
ｏからｔ、まで一定の上限値Ｍ、で推移し、制御偏差ｅ
（ｎＴ）が十分に小さくならず、従ってその比例積分
演算値ｕ （ｎＴ）は時間と共に増大する。
時点１．附近で制御偏差ｅ （ｎＴ）が小さくなってく
るとｄ（’ｎＴ）も小さくなるが、記憶部６に記憶され
ているＵ（口Ｔ）は上記上限値Ｍ、より十分大きな値ニ
ナッテイルノテ、ｕ （ｎＴ）すなわち［ｄ（ｎＴ）
＋Ｌｌ（ｎ−１’ｒ） ）もＭ１以下に戻らず、従って
制御量Ｘ（ま大きくオーバシュートすることになる。
るとｄ（’ｎＴ）も小さくなるが、記憶部６に記憶され
ているＵ（口Ｔ）は上記上限値Ｍ、より十分大きな値ニ
ナッテイルノテ、ｕ （ｎＴ）すなわち［ｄ（ｎＴ）
＋Ｌｌ（ｎ−１’ｒ） ）もＭ１以下に戻らず、従って
制御量Ｘ（ま大きくオーバシュートすることになる。
特に制御量Ｘが目標値ｒに対して高速で追従することが
要求されるときは比例ゲインＫＰを大きく選ぶ必要があ
り、このため操作量ｍ（ｎＴ）は飽和し易くなり、従っ
て制御進Ｘにもオーツ（シュートカニ発生することが多
くなる。
要求されるときは比例ゲインＫＰを大きく選ぶ必要があ
り、このため操作量ｍ（ｎＴ）は飽和し易くなり、従っ
て制御進Ｘにもオーツ（シュートカニ発生することが多
くなる。
し発明の目的〕
本発明は電子計算機を用いて比例積分演算を行ない、そ
の出力を飽和要素を介して操作量とするプロセス制御に
おいて、比例積分演算における増分演算を飽和要素の出
力側の操作量を前回の演算記憶値として行ない、これに
よって操作量の飽和にかかわらず制御のオーバシュート
を低減する改善されたプロセスの制御方法を提供するこ
とを目的としている。
の出力を飽和要素を介して操作量とするプロセス制御に
おいて、比例積分演算における増分演算を飽和要素の出
力側の操作量を前回の演算記憶値として行ない、これに
よって操作量の飽和にかかわらず制御のオーバシュート
を低減する改善されたプロセスの制御方法を提供するこ
とを目的としている。
本発明は、電子計算機を用いて比例積分演算を行ない、
その出力ｕ（ｎＴ）を飽和要素を通して飽和値で制限さ
れる操作量ｍ （ｎ Ｔ）としてプロセスを制御するプ
ロセスの制御方法において、上記ｕ（ｎＴ）を算出する
だめの増分演算を速度形演算部の出力ｄ （ｎＴ）と前
回演算における操作量ｍ（ｎ−ｔ ’ｒ）との加算演算
とし、上記演算結果ｕ（ｎＴ）＝ｄ（ｎＴ）＋ｍ（ｎ−
ｔ ’ｒ）をさらに飽和要素を通して今回の操作量ｍ（
ｎＴ）とし、これによって操作量の飽和にかかわらず制
御のオーバシュートを低減する安定なプロセスの制御方
法・である。
その出力ｕ（ｎＴ）を飽和要素を通して飽和値で制限さ
れる操作量ｍ （ｎ Ｔ）としてプロセスを制御するプ
ロセスの制御方法において、上記ｕ（ｎＴ）を算出する
だめの増分演算を速度形演算部の出力ｄ （ｎＴ）と前
回演算における操作量ｍ（ｎ−ｔ ’ｒ）との加算演算
とし、上記演算結果ｕ（ｎＴ）＝ｄ（ｎＴ）＋ｍ（ｎ−
ｔ ’ｒ）をさらに飽和要素を通して今回の操作量ｍ（
ｎＴ）とし、これによって操作量の飽和にかかわらず制
御のオーバシュートを低減する安定なプロセスの制御方
法・である。
本発明の一実施例を第３図に示す。
第３図においては第１図の場合と異なり、記憶部６には
飽和部７の出力ｍ （ｎ Ｔ）が入力され、前回の入力
ｍ（ｎ−ｚＴ）を増分演算のだめの記憶値とし、第１図
の場合の演算すなわち（３）式の代りに下記（５）式の
演算を行なっている。
飽和部７の出力ｍ （ｎ Ｔ）が入力され、前回の入力
ｍ（ｎ−ｚＴ）を増分演算のだめの記憶値とし、第１図
の場合の演算すなわち（３）式の代りに下記（５）式の
演算を行なっている。
ｕ（ｎＴ） ＝ ｄ（ｎＴ） ＋ ｍ（ｎ−Ｉ Ｔ）
−＝ （５）他は第１図と同じである。
−＝ （５）他は第１図と同じである。
第３図の方法では、増分演算における前回の記憶値とし
て飽和部のあとのｍ（ｎ−ｓＴ）を用いているので第１
図の場合のようにｕ （ｎＴ）が上限値Ｍ、を大きく超
過するような現象はなくなり、制御量Ｘが目標値ｒに接
近して制御偏差ｅ （ｎＴ）が小さくなると、操作量ｍ
（ｎＴ）は直ちに飽和から解除され、これによってオー
バシュートのない安定な制御が実現できる。
て飽和部のあとのｍ（ｎ−ｓＴ）を用いているので第１
図の場合のようにｕ （ｎＴ）が上限値Ｍ、を大きく超
過するような現象はなくなり、制御量Ｘが目標値ｒに接
近して制御偏差ｅ （ｎＴ）が小さくなると、操作量ｍ
（ｎＴ）は直ちに飽和から解除され、これによってオー
バシュートのない安定な制御が実現できる。
次に本発明の他の実施例を第４図に示す。
第４図は飽和部７の飽和値Ｍ、 、 Ｍ、がプロセスの
状態に応じて変化する制御系に対して本発明を適用した
ものである。
状態に応じて変化する制御系に対して本発明を適用した
ものである。
すなわちプロセス９の変数ｙが入力部１０に入力され、
そのサンプル値ｙ（ｎＴ’）が飽和部７に入力されてそ
の上下限値Ｍ１２Ｍ２を変えている。
そのサンプル値ｙ（ｎＴ’）が飽和部７に入力されてそ
の上下限値Ｍ１２Ｍ２を変えている。
これは例えば、サイリスタ整流回路の位相制御において
、整流回路の電流値に応じて転流失敗を生じないだめの
最小制御進み角γが変るので、位相角の制御量１ｆｆｌ
（１８０’−γ）を制御進み角γに応じて変化する上
限値とする場合に相当している。
、整流回路の電流値に応じて転流失敗を生じないだめの
最小制御進み角γが変るので、位相角の制御量１ｆｆｌ
（１８０’−γ）を制御進み角γに応じて変化する上
限値とする場合に相当している。
尚上記は比例積分制御の場合について説明しだが、比例
微分積分制御の場合についても本発明の適用が可能であ
る。
微分積分制御の場合についても本発明の適用が可能であ
る。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、電子計算機を用い
て比例積分演算を行ない、その出力を飽和要素を介して
操作量とするプロセス制御において、比例積分演算にお
ける増分演算を飽和要素の出力側の操作量を前回の演算
記憶値として用いて行ない、これによって操作量の飽和
にかかわらず制御のオーバシュートを低減する安定なプ
ロセスの制御方法が得られる。
て比例積分演算を行ない、その出力を飽和要素を介して
操作量とするプロセス制御において、比例積分演算にお
ける増分演算を飽和要素の出力側の操作量を前回の演算
記憶値として用いて行ない、これによって操作量の飽和
にかかわらず制御のオーバシュートを低減する安定なプ
ロセスの制御方法が得られる。
第１図は従来のプロセスの制御方法の一例を示すブロッ
ク図、第２図はそのステップ応答の一例を示すタイムチ
ャート、第３図は本発明によるプロセスの制御方法の一
実施例を示すブロック図、第４図は本発明の他の実施例
を示すブロック図である。 １ 電子計算機 ２．３．１０ 人力部 ４ 偏差検出部 ５ 差分演算部 ６ 記憶部 ７ 飽和部 ８ 出力部 ９ プロセス （８７３３） 代理人弁理士 猪 股 拝見 （ほか
１名）第１図 第２図
ク図、第２図はそのステップ応答の一例を示すタイムチ
ャート、第３図は本発明によるプロセスの制御方法の一
実施例を示すブロック図、第４図は本発明の他の実施例
を示すブロック図である。 １ 電子計算機 ２．３．１０ 人力部 ４ 偏差検出部 ５ 差分演算部 ６ 記憶部 ７ 飽和部 ８ 出力部 ９ プロセス （８７３３） 代理人弁理士 猪 股 拝見 （ほか
１名）第１図 第２図
Claims (1)
- 電子計算機を用いて比例積分演算を行ない、その出力を
飽和要素を介して操作量とするプロセスの制御方法にお
いて、比例積分演算における増分演算を上記飽和要素の
出力を前回の演算記憶値として行なうことを特徴とする
プロセスの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21058682A JPS59100904A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | プロセスの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21058682A JPS59100904A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | プロセスの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59100904A true JPS59100904A (ja) | 1984-06-11 |
Family
ID=16591766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21058682A Pending JPS59100904A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | プロセスの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59100904A (ja) |
-
1982
- 1982-12-02 JP JP21058682A patent/JPS59100904A/ja active Pending
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