JPS60171502A - Controller of multi-variable control system - Google Patents

Controller of multi-variable control system

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JPS60171502A
JPS60171502A JP2809284A JP2809284A JPS60171502A JP S60171502 A JPS60171502 A JP S60171502A JP 2809284 A JP2809284 A JP 2809284A JP 2809284 A JP2809284 A JP 2809284A JP S60171502 A JPS60171502 A JP S60171502A
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JP
Japan
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controller
output
controlled object
pid
multiplier
Prior art date
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Pending
Application number
JP2809284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Nohara
野原 勉
Yoshio Nagae
長江 芳夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Churyo Engineering Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Churyo Engineering Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Churyo Engineering Co Ltd, Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Churyo Engineering Co Ltd
Priority to JP2809284A priority Critical patent/JPS60171502A/en
Publication of JPS60171502A publication Critical patent/JPS60171502A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/32Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element

Abstract

PURPOSE:To decrease the number of parameters to be controlled and also to reduce the time and labor for control by constituting a controller with a PID controller and a multiplier set in response to the main and secondary group systems respectively. CONSTITUTION:For a controller 9, the operation quantity 10 delivered from an adder 21 is equal to the value obtained by adding the operation quantity 17 given from a PID controller 13 and the value 102 obtained by multiplying the control quantity 20 given from another PID controller 14 by a certain constant alpha through a multiplier 100. While the operation quantity 11 delivered from another adder 22 is equal to the value obtained by adding the quantity 20 and the value 103 obtained by multiplying the quantity 17 by a certain constant beta through a multiplier 101. In such a constitution, the number of PID controllers can be decreased by using a multiplier to obtain the effect equivalent to the PID controller. This decreases the number of parameters to be controlled and then reduces the time and labor for control.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御対象が干渉系である多変数制御系(多入力
、多出力制御系)における制御装置に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device in a multivariable control system (multi-input, multi-output control system) in which the controlled object is an interference system.

一般に多変数制御系における制御装置は制御対象からの
多出力をそれぞれ受け、これらをもとに所定の演算を行
なってめた操作量を制御対象に対して多入力として与え
るようになっている。
In general, a control device in a multivariable control system receives multiple outputs from a controlled object, performs predetermined calculations based on these, and provides the obtained manipulated variables to the controlled object as multiple inputs.

ここで、理解を容易にするため2人力、2出力の制御系
の場合を例に挙げ、第1図により説明する。第1図にお
いて、1は制御対象12の一方の出力信号2(これをy
、とする)に対する設定値信号S1を示し、3は8+ 
−ytの演算を行なう減算器、4はその出力、すなわち
、S。
Here, in order to facilitate understanding, a case of a two-man power, two-output control system will be taken as an example and explained with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is one output signal 2 of the controlled object 12 (this is y
, where 3 is 8+
-yt is a subtracter, and 4 is its output, ie, S.

とy、との偏差信号e、を表わす。同様に5は制御対象
12の他方の出力信号6(これをy2とする)に対する
設定値信号S2を示し、7は5t−ytの演算を行なう
減算器、8はその出力、すなわち、S、とy、との偏差
信号e2を表わす。9は偏差信号e−1ee2が入力さ
れる制御器で、この制御器9はelsetをもとに所定
の演算を行なって制御対象12に対し出力信号1o、I
I、すなわち、制御対象12への操作量ul、u2を与
えるものである0 第2図はかかる制御器9の構成の一例を示している。第
2図において、13は一方の人、出糸に対応するP I
 Dl1節器Cll、14は他方の人、出力系に対応す
るPID調節器C4である。
represents the deviation signal e between and y. Similarly, 5 indicates a set value signal S2 for the other output signal 6 (this is designated as y2) of the controlled object 12, 7 indicates a subtracter that performs the calculation of 5t-yt, and 8 indicates its output, that is, S. represents a deviation signal e2 from y. Reference numeral 9 denotes a controller to which the deviation signal e-1ee2 is input, and this controller 9 performs a predetermined calculation based on else and outputs the output signals 1o and I to the controlled object 12.
I, that is, provides the manipulated variables ul and u2 to the controlled object 12. FIG. 2 shows an example of the configuration of such a controller 9. In Figure 2, 13 is one person, P I corresponding to the yarn
The Dl1 regulator Cll, 14 is the other person, the PID regulator C4 corresponding to the output system.

而して、第1図に示す制御系において、制御器9として
第2図に示す如き構成であれば、その働きは次のように
なる。つまり、PID調節諏C,、)xsは制御対象1
2の出力信号y、がその設定値信号S、となるように偏
差信号(e+ =8t −’/r ) 4の大きさに応
じて操作量(ul)10を計算し、出力する。同様にP
ID調節器(cwt)z4は制御対象12の出力信号y
!をその設定値信号S、にするべく偏差信号(e鵞=8
2’It)IIの大きさに応じて操作量(ul)17を
計算し、出力する。
In the control system shown in FIG. 1, if the controller 9 is configured as shown in FIG. 2, its function will be as follows. In other words, the PID adjustment C,,)xs is the controlled object 1
The manipulated variable (ul) 10 is calculated according to the magnitude of the deviation signal (e+ = 8t -'/r) 4 so that the output signal y of 2 becomes the set value signal S, and is output. Similarly, P
The ID controller (cwt) z4 outputs the output signal y of the controlled object 12.
! In order to make the set value signal S, the deviation signal (e = 8
The manipulated variable (ul) 17 is calculated and output according to the magnitude of 2'It)II.

このようにしてPIDp1節器CC節器*Ca)1B、
x4の3パラメータ(ゲインKp、積分時間Ti、微分
時間Td)が適正に設定されていれば(これらのパラメ
ータの値は通常、限界感度法、ステップ応答法などによ
りめられる)、出力信号’I+−’/z を所望の設定
値信号SI eS2に等しくなるように制御することが
できる。
In this way, PID p1 node CC node *Ca)1B,
If the three parameters of -'/z can be controlled to be equal to the desired setpoint signal SI eS2.

以上の説明は制御対象12が非干渉系、すなわち、制御
対象12の出力y1は操作量U、にしか影響をぐけず、
また出力y2は婦作量U。
The above explanation is that the controlled object 12 is a non-interfering system, that is, the output y1 of the controlled object 12 can only affect the manipulated variable U.
Also, the output y2 is the production amount U.

にしか影響を受けないような場合に有効である0しかし
、制御対象12が干渉系、すなわち制御対象12の出力
y、は操作量U、とu2の両方に影響を受け、また出力
y2もU、とut =両方に影響を受けるような場合に
は制御器9の構成としては第3図に示すようにする必要
がある0ここで、第3図に示す制御器9の構成とその働
きについて述べる0第3図において、PID調節器(C
o)fJ及び(CI、1)15は偏差信号(e、)4の
大きさに応じて操作1t(ulj)J7*(u+、)z
9を計算し、またPID調節器(C2,)16及び(C
n ) Z 4は偏差信号(ex)Jiの大きさに応じ
て操作量(uz+)z8゜(un)J(’を計算し、出
力する0さらに操作量(uIl)27と(uJJ&は加
算器21により加算され、最終的な操作量(u、=u□
+utt>i。
However, the controlled object 12 is an interference system, that is, the output y of the controlled object 12 is affected by both the manipulated variables U and u2, and the output y2 is also affected by U. , and ut = In the case where both are affected, the configuration of the controller 9 must be as shown in FIG. In Figure 3, the PID regulator (C
o) fJ and (CI, 1) 15 are operated according to the magnitude of the deviation signal (e,)4 1t(ulj)J7*(u+,)z
9 and also calculate the PID regulators (C2,)16 and (C
n) Z4 calculates the manipulated variable (uz+)z8゜(un)J(' according to the magnitude of the deviation signal (ex) Ji and outputs 0. Furthermore, the manipulated variable (uIl) 27 and (uJJ& are adders) 21, and the final operation amount (u, = u□
+utt>i.

となる。同様に操作量(u、、) J 9と(u22)
20は加算器22により加算され、最終的な操作量(u
、=u鋒+u、、)xlとなる。
becomes. Similarly, the manipulated variables (u,,) J 9 and (u22)
20 is added by the adder 22, and the final operation amount (u
, =ufeng+u, , )xl.

このように制御対象12が干渉系の場合にはPID調節
器(C,2,C,、)J 5 、16を設けることによ
り、一方の偏差信号e+ (eg) の影響を他方の操
作量u2 (ul )に反映させることができ、トータ
ルとして夫々の出力信号y、。
In this way, when the controlled object 12 is an interference system, by providing the PID adjusters (C, 2, C, , ) J 5 , 16, the influence of one deviation signal e+ (eg) can be reduced to the other manipulated variable u2. (ul) can be reflected in the respective output signals y, as a total.

y2を夫々の設定値信号S、、S、に等しくなるように
制御することができる。
y2 can be controlled to be equal to the respective set value signals S, , S,.

しかし、第3図に示すような構成の制御器9ではPID
調節器が主ループ系と副ループ系とで計4個必要となり
、調整しなければならないパラメータの数は夫々のPI
D調節器が3パラメータであるから、合計12(4X3
)となる0ここで、主ループ系とは第3図において、4
→13→17→21→10と8→14→20→22→1
1の経路を言い、制御対象の出力に対して直接的に影響
を与える系であり、また副ループ系とは第3図において
、4→15→19→22→11と8→16→18→21
→10の経路を言い、制御対象に対して間接的に影響を
与える系である。したがって、制御対象12がm入力1
m出力の一般的な場合には3・Rの数だけパラメータを
調整する必要があり、mの数が多くなればなるほど調整
すべきパラメータの数が多くなり、また、夫々のパラメ
ータ値を適正な値に調整する手間も非常にかかる。
However, in the controller 9 configured as shown in FIG.
A total of four regulators are required for the main loop system and the sub loop system, and the number of parameters that must be adjusted depends on each PI.
Since the D adjuster has 3 parameters, a total of 12 (4X3
) is 0. Here, the main loop system is 4 in Figure 3.
→13→17→21→10 and 8→14→20→22→1
1, which is a system that directly affects the output of the controlled object, and the sub-loop system is the path 4→15→19→22→11 and 8→16→18→ in Fig. 3. 21
→It is a system that has 10 routes and indirectly affects the controlled object. Therefore, the controlled object 12 has m input 1
In the general case of m output, it is necessary to adjust the parameters by the number of 3・R, and the larger the number of m, the more parameters need to be adjusted. It also takes a lot of effort to adjust the values.

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、制
御対象が干渉系である多変数制御系に設けられる制御器
として、その性能を変えずにPID調節器の個数を減ら
すことにより、調整すべきパラメータ数を極力少くする
ことができ、また、パラメータ値の調整に要する手間も
少くすることができる多変数制御系における制御装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a controller installed in a multivariable control system where the controlled object is an interference system, by reducing the number of PID controllers without changing its performance. It is an object of the present invention to provide a control device for a multivariable control system that can reduce the number of parameters to be adjusted as much as possible and also reduce the amount of effort required for adjusting parameter values.

本発明はかかる目的を達成するため、m入力m出力の多
変数制御系に設けられる制御器として、制御対象の出力
に対して直接的に影響を与える主ループ系にのみPID
調節器を用い、間接的に影響を与える副ループ系には乗
算器を用いる構成とすることを特徴としている。
In order to achieve such an object, the present invention is a controller installed in a multivariable control system with m inputs and m outputs.
It is characterized by using a regulator and using a multiplier for the sub-loop system that indirectly affects the system.

以下、本発明の一実施例を第4図を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第4図は第3図と同等の性能を有する制御器9の構成を
示すもので、第3図と同一部分には同一符号を付して説
明する。第4図において、4は第1図に示す制御対象1
2の一方の出力信号2(y+)とその設定値信号1 (
Sl)との偏差信号e1.8は同じく制御対象12の他
方の出力信号6(y2)とその設定値信号5(S2 )
との偏差信号e2である。また13はelが入力される
PID調節器CI+で、操作量17 (uI+)を出力
する014はe2が入力されるP I Di節節器22
で、操作器−,2o (I22)を出力する。さらに1
oθは操作量2f7(I22)が入力される乗算器で、
操作量u2□にある定数αを乗じた操作量102(u2
□′)を出力する。101は操作量17(up)が入力
される乗算器で、操作量u11にある定数βを乗じた操
作量103 (un’)が1力される。21は操作量u
 IIとI22′を加算する加算器で、最終的な操作量
10(u、)を出力する。22は操作量u 22とul
+’とを加算する加算器で、最終的な操作量1ノ(u2
 )を出力する。
FIG. 4 shows the configuration of the controller 9 having the same performance as that in FIG. 3, and the same parts as in FIG. 3 are given the same reference numerals and will be explained. In FIG. 4, 4 is the controlled object 1 shown in FIG.
One output signal 2 (y+) of 2 and its set value signal 1 (
The deviation signal e1.8 with respect to Sl) is the same as the other output signal 6 (y2) of the controlled object 12 and its set value signal 5 (S2).
This is the deviation signal e2 from Further, 13 is a PID controller CI+ to which el is input, and 014 is a PID controller 22 to which e2 is input, which outputs the manipulated variable 17 (uI+).
Then, the operating device -,2o (I22) is output. 1 more
oθ is a multiplier to which the manipulated variable 2f7 (I22) is input;
The manipulated variable 102 (u2
□′) is output. Reference numeral 101 denotes a multiplier to which the manipulated variable 17 (up) is input, and the manipulated variable 103 (un') obtained by multiplying the manipulated variable u11 by a certain constant β is inputted. 21 is the manipulated variable u
An adder that adds II and I22' outputs the final manipulated variable 10(u,). 22 is the manipulated variable u 22 and ul
+', the final operation amount 1 no (u2
) is output.

次にこのような構成の制御器9の作用について述べる。Next, the operation of the controller 9 having such a configuration will be described.

加算器21から出力される操作量10(u、)はPID
調節器(Co) 13がらの操作量J7(un)と乗算
器100により他方のPID調節器(C22) i 4
からの操作量2o(I22):にある定数αを乗じた値
l 02 (I22’=α・I22)とを加算(ul 
= uo+u22’) 10 L/た値となる。
The manipulated variable 10(u,) output from the adder 21 is PID
The other PID controller (C22) i 4 is controlled by the operation amount J7 (un) of the controller (Co) 13 and the multiplier 100.
The operation amount 2o (I22): is multiplied by a certain constant α, and the value l 02 (I22'=α・I22) is added (ul
= uo+u22') 10 L/.

また、他方の加算器22から出力される操作量z1(u
2)はPID調節器(C22) 14がらの操作量20
Cuz□)と乗算器10ノにより他方のPID調節器1
3からの操作S−17(un)にある定数βを乗じた値
1os(11,、’−β・Ul、)とを加算(u2−I
22+uII′)11シた値となる。
Furthermore, the manipulated variable z1(u
2) is PID controller (C22) 14 hours operation amount 20
Cuz□) and multiplier 10, the other PID regulator 1
Add the value 1os(11,,'-β・Ul,) obtained by multiplying S-17(un) by a certain constant β from step 3 (u2-I
22+uII') becomes a value of 11.

このように構成することにより、第3図に示す副ループ
系、つまり、偏差信号4(e、)、P=ID制御器(C
I2) J s 、操作t (ulz) 19 。
With this configuration, the sub-loop system shown in FIG. 3, that is, the deviation signal 4 (e,),
I2) J s , operation t (ulz) 19 .

加算器22及び操作量11のループ系と偏差信 ?号&
(e2)、PID制御器(C22)16.操作 に量(
I22) 18+加算器2ノ及び操作量10 (ul 
) ”’+ ことを連続時間系の演算式を用いて示すと以下の通りで
ある。たソし、記号Sはラプラス演算子である。
Loop system of adder 22 and manipulated variable 11 and deviation signal? issue&
(e2), PID controller (C22) 16. Operation to amount (
I22) 18 + adder 2 and operation amount 10 (ul
) ``'+ This can be shown using continuous time system arithmetic expressions as follows.The symbol S is the Laplace operator.

第3図における操作量ill、112は夫々、S & 松、 ゛ 0フ ぜ ト + となる。夫々の第1項が主ループの演算であり、第2項
が副ループの演算である。ただし、PID調節器C1j
(i=1.2.j”1.2 )のゲインをKpij、積
分時間をTi1j、微分時りをTdijとした。
The manipulated variables ill and 112 in FIG. 3 become S & Matsu and ゛0fuset+, respectively. The first term of each is the main loop operation, and the second term is the subloop operation. However, PID controller C1j
(i=1.2.j''1.2), the gain was Kpij, the integration time was Ti1j, and the differential time was Tdij.

第4図における操作量ul+u2は夫々・の の となる。α、βは乗算器(M、、M2 )100゜10
1で設定される定数である。
The manipulated variables ul+u2 in FIG. 4 are respectively . α and β are multipliers (M, , M2) 100°10
This is a constant set to 1.

(1) 、 (2)式で辰わされる第3図のシステムと
(3)。
The system in Figure 3 is achieved using equations (1) and (2), and (3).

(4)弐で衣わされる第4図のシステムを比較すると、
fA節パラメータの個数としては、12飼(第3図)か
ら8個(第4図)に減少させることができる。さらに、
調節パラメータの個数を減少させても、α、βの・直に
より、(1) 、 (2)式の第2項の効果を(3) 
、 (4,)式の第2項で実施していることにy’(る
。まン迎、調節パラ、メータ個数を減少させたことによ
り、それだけ、パラメータの調節時間が節約できる効果
がある。
(4) Comparing the system shown in Figure 4, which is made with 2,
The number of fA node parameters can be reduced from 12 (Figure 3) to 8 (Figure 4). moreover,
Even if the number of adjustment parameters is reduced, the effect of the second term in equations (1) and (2) can be reduced to (3) by directing α and β.
, By reducing the number of parameters, adjustment parameters, and meters implemented in the second term of equation (4,), it is possible to save time for parameter adjustment. .

以上のように、ここでは説明の簡略化の為、2人力、2
出力の系で説明してきたが、一般のm入力9m出力の系
の場合でも同様である。この場合は、従来では、調節す
べきパラメータの数は3・n?個であるが、本発明では
、m・(2十m)個となり、大幅な削減が可能となる。
As mentioned above, in order to simplify the explanation, we will use two-man power, two-man power,
Although the explanation has been made for an output system, the same applies to a general m-input, 9m-output system. In this case, conventionally, the number of parameters to be adjusted is 3·n? However, in the present invention, the number is m·(20m), which enables a significant reduction.

次に本発明を冷暖房可能なヒートポンプ式空気副和機に
適用した場合の具体例を第5図により説明する。第5図
は第1図に於ける制御対象12に相当するものである。
Next, a specific example in which the present invention is applied to a heat pump type air sublimation machine capable of heating and cooling will be explained with reference to FIG. FIG. 5 corresponds to the controlled object 12 in FIG. 1.

まず、第5図に示す制御対象の構成及び作用を述べる。First, the configuration and operation of the controlled object shown in FIG. 5 will be described.

上記空気調和機のコンプレッサは、インバータで駆動さ
れ、絞り機構は可逆式膨張弁504にてなされ、室内温
度と過熱度が任意に制御されるようになっている。初め
に、暖房運転の場合、コンプレッサ501において圧縮
された冷媒は、図示で示すように、四方弁502を通り
、室内熱交換器5OS(#縮器として動作)にて凝縮さ
れる。そしてここで凝縮された冷媒は可逆式膨張弁50
4で断熱膨張し、室外−熱交換器505(蒸発器として
動作)で蒸発し、再び四方弁502を通りアキュムレー
タ506を介してコンプレッサ501にもどる0したが
って、かかるサイクルにおいて、冷媒が室内熱交換器5
03にて凝縮されるときに暖房効果を得る。
The compressor of the air conditioner is driven by an inverter, and the throttling mechanism is a reversible expansion valve 504, so that the indoor temperature and degree of superheat can be arbitrarily controlled. First, in the case of heating operation, the refrigerant compressed in the compressor 501 passes through the four-way valve 502 and is condensed in the indoor heat exchanger 5OS (operating as a condenser), as shown in the figure. The condensed refrigerant is then transferred to the reversible expansion valve 50.
4, the refrigerant expands adiabatically, evaporates in the outdoor heat exchanger 505 (acting as an evaporator), passes through the four-way valve 502 again, returns to the compressor 501 via the accumulator 506, and returns to the compressor 501. 5
When condensed at 03, a heating effect is obtained.

つぎに、冷房運転の場合について述べる0このときの冷
媒の流れは図示・・→で示されている。
Next, we will discuss the case of cooling operation. The flow of refrigerant at this time is indicated by →.

つまり、コンプレッサ501で圧縮された冷媒は四方弁
502を通り、室外熱交換器505(凝縮器として動作
)にて凝縮される。そしてここで凝縮された冷媒は可逆
式膨張弁5θ4で断熱膨張し、“室内熱交換器503(
蒸発器として動作)にて蒸発し、再び四方弁502を通
りアキュムレータ506を介してコンプレッサ50ノに
もどる。したがって、かかるサイクルにおいて、冷媒が
室内熱交換器503にて蒸発するときに冷房効果を得る
。ここで、コンプレッサ501の誘導電動機は、インバ
ータ507により駆動され、その駆動周波数指令値50
8が与えられる。また、可逆式膨張弁504は、その開
度指令値525により開度が与えられ、その開度に見合
った冷媒を流す0この制御対象には、さらに温度検出器
として510,511゜512が夫々室内熱交換器50
3、室外熱交換器505及びコンプレッサ501の吸入
管部に取り付けである。これらの温度検出器からの信号
513,514,615は演算器509に入力され、こ
れにて過熱度SHが演算され、過熱度信号−516を出
力する。演算器509は第6図に示す構成となっており
、この作用は、っぎの通りである。即ち、吸入管部温度
(Tsuc )514と室外熱交換器温度(TLOUT
 ) 513との減算を減算器520で行ない、その減
算値が521(この値が暖房時の過熱度8HHをほぼ示
す。即ち、SHH= T’8[丁c −Ty、ouT)
である。一方、減算器522は吸入管部温度(Tsuc
) 5 J 4から室内熱交換器温度(TLt−+05
15を減算し、その減算値が523(この値が冷房時の
過熱度SHCをほぼ示す。即ち、SHC= Tsuc 
−TLIN )である。524は切換器であり、暖房時
は減算値52ノの過熱度8HHを過熱度信号8Hとして
出力ライン516に出力し、冷房時は減算値523の過
熱度SHCを過熱度信号8 Hとして出力ライン516
に出力する。さらに、もう一点、室内側の空気調和され
る適当な位置に設置された温度検出器517により、室
内空気温度(TIN)518が検出されるようになって
いる。
That is, the refrigerant compressed by the compressor 501 passes through the four-way valve 502 and is condensed in the outdoor heat exchanger 505 (operating as a condenser). The refrigerant condensed here is adiabatically expanded in the reversible expansion valve 5θ4, and is
It is evaporated in the four-way valve 502 (which operates as an evaporator) and returns to the compressor 50 via the accumulator 506. Therefore, in this cycle, when the refrigerant evaporates in the indoor heat exchanger 503, a cooling effect is obtained. Here, the induction motor of the compressor 501 is driven by an inverter 507, and its drive frequency command value is 50.
8 is given. The reversible expansion valve 504 is given an opening degree by its opening command value 525, and the refrigerant flows in accordance with the opening degree.This controlled object is further provided with temperature detectors 510, 511° and 512, respectively. Indoor heat exchanger 50
3. Attached to the outdoor heat exchanger 505 and the suction pipe of the compressor 501. Signals 513, 514, and 615 from these temperature detectors are input to a calculator 509, which calculates the degree of superheat SH and outputs a degree of superheat signal -516. The arithmetic unit 509 has the configuration shown in FIG. 6, and its operation is as shown in the following. That is, the suction pipe temperature (Tsuc) 514 and the outdoor heat exchanger temperature (TLOUT
) 513 is performed by the subtractor 520, and the subtracted value is 521 (this value approximately indicates the degree of superheating 8HH during heating. That is, SHH = T'8 [C-Ty, ouT)
It is. On the other hand, the subtractor 522 calculates the suction pipe temperature (Tsuc
) 5 J 4 to indoor heat exchanger temperature (TLt-+05
15, and the subtracted value is 523 (this value approximately indicates the degree of superheating SHC during cooling. That is, SHC = Tsuc
-TLIN). 524 is a switching device, which outputs the superheat degree 8HH of the subtraction value 52 as the superheat degree signal 8H to the output line 516 during heating, and outputs the superheat degree SHC of the subtraction value 523 as the superheat degree signal 8H to the output line 516 during cooling. 516
Output to. Furthermore, another point is that an indoor air temperature (TIN) 518 is detected by a temperature detector 517 installed at an appropriate position on the indoor side where the air is conditioned.

以上が、制御対象12としての空気調和機の構成と作用
である。これを、制御系の観点から第1図と照らし合わ
せて見る。すなわち、制御対象への操作量10.11は
、周波数指令直5θ8と開度指令値525になり、出方
信号2゜6は夫々室内空気温度(TIN) 61 B 
、過熱度信号(SR)51 eになる。設定値信号1,
5は夫々、室内空気温度(TIN)の設定値、過熱度信
号(SH)の設定値となる。さらに、偏差信号4.8は
夫々、室内空気温度(Tni)の設定値と室内空気温度
(TIN)との偏差、過熱度信号(8H)の設定値と過
熱度信号(SH)との偏差を表わす。このようにして制
御対象である空気調和機の多変数制御系(この場合は2
人カ2出カ制御系となっている)が構成される。
The above is the configuration and operation of the air conditioner as the controlled object 12. This will be viewed from the perspective of the control system in comparison with Figure 1. That is, the manipulated variable 10.11 to the controlled object becomes the frequency command direct 5θ8 and the opening command value 525, and the output signal 2°6 is the indoor air temperature (TIN) 61B.
, superheat degree signal (SR) 51e. Set value signal 1,
5 are the set value of the indoor air temperature (TIN) and the set value of the superheat degree signal (SH), respectively. Furthermore, the deviation signal 4.8 indicates the deviation between the set value of the indoor air temperature (Tni) and the indoor air temperature (TIN), and the deviation between the set value of the superheat degree signal (8H) and the superheat degree signal (SH), respectively. represent. In this way, the multivariable control system (in this case, two
A two-output human output control system) is constructed.

ここで、この多変数制御系の制御方式(第1図の制御器
9の構成)として、従来の場合には第2図または第3図
のどちらかである。この制御対象は、干渉系であるので
(これは、実験的に確められていゐ事実)、第3図の方
式を使ゎざるを得ない。しかし、本発明では第4図の方
式を使用することKより、制御器がシンプルになり、し
かも前述したように、パラメータの削減により調整時間
が短縮され、また、制御性能は、第3図の従来方式と同
等である。
Here, in the conventional case, the control method of this multivariable control system (configuration of the controller 9 shown in FIG. 1) is either shown in FIG. 2 or FIG. 3. Since the object to be controlled is an interference system (this is a fact confirmed experimentally), the method shown in Fig. 3 must be used. However, in the present invention, by using the method shown in FIG. 4, the controller becomes simpler, and as mentioned above, the adjustment time is shortened by reducing the number of parameters. This is equivalent to the conventional method.

以上述べたように本発明によれば、制御対象が干渉系で
あるm入力m出力の多変数制御系に設けられる制御器と
して制御対象の出方に対して直接的に影響を与える主ル
ープ系にのみPID調節器を設け、間接的に影響を与え
る副ループ系には乗算器を設ける構成にしてPID調節
器の個数を減らすようにしたので、調整すべきパラメー
タ数を従来の3tr?個がらm・(2十m) 個に削減
することができ、もって構成の簡素化とパラメータ値の
調整に要する手間を少くすることができる制御装置が提
供できる。
As described above, according to the present invention, as a controller installed in a multivariable control system with m inputs and m outputs in which the controlled object is an interference system, the main loop system that directly influences the output of the controlled object The number of PID adjusters was reduced by providing a PID adjuster only for the PID adjuster and a multiplier for the sub-loop system that indirectly affects the system, so the number of parameters to be adjusted was reduced from the conventional 3tr? It is possible to provide a control device that can reduce the number of units to m (20 m), thereby simplifying the configuration and reducing the effort required for adjusting parameter values.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は多変数制御系として2人カ2出カの場合を一例
として示す系統構成図、第2図は第1図の制御器として
用いられる従来の非干渉系の場合の構成を示すブロック
図、第3図は同じ〈従来の干渉系の場合の構成を示すブ
ロック図、第4図は本発明の一実施例における制御器の
構成を示すブロック図、第5図は本発明を冷暖房可能な
ヒートポンプ式空気調和機に適用した場合の具体的系統
構成図、第6図は第5図の演算器の構成を示すブロック
図である。 3.7・・・減算器、9・・・制御器、12・・・制御
対象、13.14・・・PrD調節器、21.22・・
・加算器、100,101・・・乗算器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦S′汀1 π
1 第2111 第4図 第6図
Figure 1 is a system configuration diagram showing an example of a multi-variable control system with two people and two outputs, and Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional non-interference system used as the controller in Figure 1. Figures 3 and 3 are the same (block diagram showing the configuration of a conventional interference system, Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a controller in an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a controller in an embodiment of the present invention). FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the arithmetic unit shown in FIG. 5. 3.7... Subtractor, 9... Controller, 12... Controlled object, 13.14... PrD regulator, 21.22...
- Adder, 100, 101... Multiplier. Applicant's sub-agent Patent attorney Suzue Takehiko S'T1 π
1 2111 Figure 4 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 干渉系である制御対象から出力される複数の出力信号を
それぞれ受け、これらをもとに前記制御対象の出力に対
して直接的に影響を与える主ループ系及び間接的に影響
を与える副ループ系で所定の演算を行なって前記制御対
象に対して複数の操作量を入力信号として与える制御器
を備え、この制御器は前記主ループ系に対応させて設け
られたPID調節器と前記副ループ系に対応させて設け
られた乗算器とから構成したことを特徴とする多変数制
御系における制御装置0
A main loop system that receives a plurality of output signals output from a controlled object, which is an interference system, and directly influences the output of the controlled object based on these signals, and a sub-loop system that indirectly influences the output of the controlled object. a controller that performs predetermined calculations and provides a plurality of manipulated variables as input signals to the controlled object; A control device 0 in a multivariable control system characterized by comprising a multiplier provided corresponding to the
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001306103A (en) * 2000-04-18 2001-11-02 Omron Corp Control unit, thermoregulator and device for heat treatment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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