JPS60215204A - Ｐｉｄ制御装置 - Google Patents
Ｐｉｄ制御装置Info
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- JPS60215204A JPS60215204A JP7226284A JP7226284A JPS60215204A JP S60215204 A JPS60215204 A JP S60215204A JP 7226284 A JP7226284 A JP 7226284A JP 7226284 A JP7226284 A JP 7226284A JP S60215204 A JPS60215204 A JP S60215204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pid
- control
- response
- control device
- controlled object
- Prior art date
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- Pending
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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
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- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
発明の分野
本発明は制御対象を時間的に制御するＰＩＤ制御装置に
関し、特にＰＩＤ定数のチューニングに特徴を有するＰ
ＩＤ制御装置に関するものである。
関し、特にＰＩＤ定数のチューニングに特徴を有するＰ
ＩＤ制御装置に関するものである。
発明の背景
各種の制御装置、例えば温度調節装置等にあっては、温
度を単−設定温度に制御する制御装置やプログラム機能
を有し、所定の制御パターンによって時間的に温度制御
を行うプログラム制御装置がある。これらの制御装置は
制御対象をＰＩＤ制御するためにあらかじめＰＩＤ定数
を決定しておく必要がある。又制御対象が異なればその
対象に応じたＰＩＤ定数に変更する必要があり、その定
数を決定するためにチューニング操作が必要とな−る。
度を単−設定温度に制御する制御装置やプログラム機能
を有し、所定の制御パターンによって時間的に温度制御
を行うプログラム制御装置がある。これらの制御装置は
制御対象をＰＩＤ制御するためにあらかじめＰＩＤ定数
を決定しておく必要がある。又制御対象が異なればその
対象に応じたＰＩＤ定数に変更する必要があり、その定
数を決定するためにチューニング操作が必要とな−る。
このチューニング法としてはステップ応答法と限界感度
法（周波数応答法）が用いられている。
法（周波数応答法）が用いられている。
ステップ応答法は第１図に示すように現在値、例えば現
在の温度が設定温度ｓ１より充分に低い場合に１００％
の操作量によって制御対象を制御したときに、その応答
が図に示す曲線で表されるものとするとその制御時にお
ける最大傾斜を応答速度Ｒとし、その応答速度の接線ま
での時間を無駄時間りとし、Ｒ，Ｌの値から所定の式に
従ってＰＩＤ定数をめるものである。このステップ応答
法によれば１００％の操作量によって制御対象を制御す
るだけで短時間で容易にＰＩＤ定数を得ることが可能で
ある。しかしながら最大傾斜である応答速度Ｒをめるた
めに設定値ｓ１と現在値の間にある程度の差が必要とな
り、差があまりなければ一旦温度を下げてからステップ
応答を実施しなければならなかった。又制御対象にあら
かじめ制御が加えられ、例えば余熱等があるかどうかと
いった種々の条件によってＰＩＤ定数が異なってしまう
という問題点があった。
在の温度が設定温度ｓ１より充分に低い場合に１００％
の操作量によって制御対象を制御したときに、その応答
が図に示す曲線で表されるものとするとその制御時にお
ける最大傾斜を応答速度Ｒとし、その応答速度の接線ま
での時間を無駄時間りとし、Ｒ，Ｌの値から所定の式に
従ってＰＩＤ定数をめるものである。このステップ応答
法によれば１００％の操作量によって制御対象を制御す
るだけで短時間で容易にＰＩＤ定数を得ることが可能で
ある。しかしながら最大傾斜である応答速度Ｒをめるた
めに設定値ｓ１と現在値の間にある程度の差が必要とな
り、差があまりなければ一旦温度を下げてからステップ
応答を実施しなければならなかった。又制御対象にあら
かじめ制御が加えられ、例えば余熱等があるかどうかと
いった種々の条件によってＰＩＤ定数が異なってしまう
という問題点があった。
一方限界感度法は第２図に示す制御対象の応答曲線にお
いて、設定値で定常的に発振する限界の比例ゲインであ
る限界感度Ｋｃとその周期ＴｃからＰＩＤ定数をめるも
のである。この方法によれば設定値ｓ１の近傍でＰＩＤ
定数をめることが可能であり、制御中にＰＩＤ定数をチ
ューニングできるため高精度のチューニングが可能とな
る。
いて、設定値で定常的に発振する限界の比例ゲインであ
る限界感度Ｋｃとその周期ＴｃからＰＩＤ定数をめるも
のである。この方法によれば設定値ｓ１の近傍でＰＩＤ
定数をめることが可能であり、制御中にＰＩＤ定数をチ
ューニングできるため高精度のチューニングが可能とな
る。
しかしながら初めて制御対象を制御する場合にどの程度
のゲインとすれば定常的な発振が起こるかが不明であり
、限界感度に設定し図示のように定常的な発振に達する
までの操作に熟練を要すると共にチューニングに長時間
を要するという問題点がある。又定常的な発振の有無は
制御対象をセンサによって検知しそのデータに基づいて
確認しているが、発振が小さい場合等に特に発振状態を
見出すことは困難であり、ＰＩＤ定数を得るまでに長時
間を要するという問題点があった。
のゲインとすれば定常的な発振が起こるかが不明であり
、限界感度に設定し図示のように定常的な発振に達する
までの操作に熟練を要すると共にチューニングに長時間
を要するという問題点がある。又定常的な発振の有無は
制御対象をセンサによって検知しそのデータに基づいて
確認しているが、発振が小さい場合等に特に発振状態を
見出すことは困難であり、ＰＩＤ定数を得るまでに長時
間を要するという問題点があった。
発明の目的
本発明はこのようなＰＩＤ制御装置のＰＩＤ定数のチェ
ー二ング時の問題点に鑑みて成されたものであって、前
述したステップ応答法と限界感度法とを併用することに
より迅速に制御対象を設定値で制御すると共に、精密な
ＰＩＤ定数をめて制御することができるＰＩＤ制御装置
を提供するものである。
ー二ング時の問題点に鑑みて成されたものであって、前
述したステップ応答法と限界感度法とを併用することに
より迅速に制御対象を設定値で制御すると共に、精密な
ＰＩＤ定数をめて制御することができるＰＩＤ制御装置
を提供するものである。
発明の構成と効果
本発明は被制御対象における被測定情報を検出する検出
手段と、制御対象に制御操作を行う出力手段と、制御対
象を設定値に基づいてＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御装置
であって、出力手段を動作させ制御対象のステップ応答
により応答速度と無駄時間を測定するステップ応答手段
と、制御対象の周波数応答から限界感度、と振動周期を
測定する周波数応答手段と、を具備し、周波数応答手段
は、ステップ応答手段より得られる応答速度と無駄時間
に基づいて得られるＰＩＤ定数によって周波数応答手段
による周波数応答の限界感度の初期値として周波数応答
を実施することを特徴とするものである。
手段と、制御対象に制御操作を行う出力手段と、制御対
象を設定値に基づいてＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御装置
であって、出力手段を動作させ制御対象のステップ応答
により応答速度と無駄時間を測定するステップ応答手段
と、制御対象の周波数応答から限界感度、と振動周期を
測定する周波数応答手段と、を具備し、周波数応答手段
は、ステップ応答手段より得られる応答速度と無駄時間
に基づいて得られるＰＩＤ定数によって周波数応答手段
による周波数応答の限界感度の初期値として周波数応答
を実施することを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、ステップ応答
によるＰＩＤ定数を算出しそれに基づいて周波数応答に
よるＰＩＤ定数のチューニングを行う際の感度を設定し
ている。従って未知の測定対象についても迅速にＰＩＤ
制御を実行することができ、制御対象に与える影響も少
なくすることができる。ステップ応答を行った後のＰＩ
Ｄ制御中に更に周波数応答法によってより精密なＰＩＤ
定数をめるようにしているので、測定対象の初期状態の
如何にかかわらず精密なＰＩＤ定数を得ることができ、
精密に制御することが可能となる。
によるＰＩＤ定数を算出しそれに基づいて周波数応答に
よるＰＩＤ定数のチューニングを行う際の感度を設定し
ている。従って未知の測定対象についても迅速にＰＩＤ
制御を実行することができ、制御対象に与える影響も少
なくすることができる。ステップ応答を行った後のＰＩ
Ｄ制御中に更に周波数応答法によってより精密なＰＩＤ
定数をめるようにしているので、測定対象の初期状態の
如何にかかわらず精密なＰＩＤ定数を得ることができ、
精密に制御することが可能となる。
そして測定対象が変更される際には新にステップ応答に
よるＰＩＤ定数をめた後にＰＩＤ制御を実行しつつ周波
数応答により精密なチューニングをすれば、迅速に制御
対象の変更に対応して制御することが可能となる。
よるＰＩＤ定数をめた後にＰＩＤ制御を実行しつつ周波
数応答により精密なチューニングをすれば、迅速に制御
対象の変更に対応して制御することが可能となる。
実施例の説明
第３図は本発明の一実施例を示すプログラム温度調節装
置の全体構成図である。本図において温度関節装置１は
温度の制御ステップの設定、チューニング要求等の操作
を行うキー人力部２、ステップの番号や設定温度、現在
の温度を表示する表示部３、−制御対象４に設けられそ
の温度を検知するセンサ及びそれに得られるデータをデ
ィジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器を有する温度検知部
５、温度検知部５より得られるデータに基づいて所定の
処理手順に従って制御対象４を制御する制御部６、ヒー
タやモータ等から成り制御部６に接続されて制御対象４
を直接制御する出力部７が設けられる。制御部６は中央
演算装置（以下ＣＰＵという）から成り、記憶装置とし
てリードオンリメモリ く以下ＲＯＭという）８、及び
ランダムアクセスメモリ （以下ＲＡＭという）９が接
続される。
置の全体構成図である。本図において温度関節装置１は
温度の制御ステップの設定、チューニング要求等の操作
を行うキー人力部２、ステップの番号や設定温度、現在
の温度を表示する表示部３、−制御対象４に設けられそ
の温度を検知するセンサ及びそれに得られるデータをデ
ィジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器を有する温度検知部
５、温度検知部５より得られるデータに基づいて所定の
処理手順に従って制御対象４を制御する制御部６、ヒー
タやモータ等から成り制御部６に接続されて制御対象４
を直接制御する出力部７が設けられる。制御部６は中央
演算装置（以下ＣＰＵという）から成り、記憶装置とし
てリードオンリメモリ く以下ＲＯＭという）８、及び
ランダムアクセスメモリ （以下ＲＡＭという）９が接
続される。
ＲＯＭ８は制御部６の演算処理手順を記憶するものであ
り、ＲＡＭ９はキー人力部２より与えられる各種の制御
データ及びチューニング時に用いられるデータを記憶す
る領域を有している。
り、ＲＡＭ９はキー人力部２より与えられる各種の制御
データ及びチューニング時に用いられるデータを記憶す
る領域を有している。
第４図はＲＡＭ９のチューニング時に用いる記憶領域を
示すメモリマツプである。本図においてＲＡＭ９には設
定値を記憶する領域が設けられ、温度検知部５から得ら
れる現在の被測定情報を記憶する被測定データ領域、あ
る制御対象に対してステップ応答によるチューニングが
実施されたときに立てられるステップ応答実施済フラグ
、チューニング時に立てられるチューニング中フラグ、
ステップ応答によって得られる応答速度Ｒ及び無駄時間
りを記憶する領域、限界感度法による限界感度Ｋｃ、周
期Ｔｃ及びこれらのチューニング法によってめた比例定
数Ｋｐ、積分定数Ｋｉ、微分定数Ｋｄを夫々記憶する領
域を有している。尚ＲＡＭ９のチューニングに用いる記
憶領域は電源停止後も記憶させておくためにバッテリー
等によってバンクアップされたメモリを用いることが好
ましい。
示すメモリマツプである。本図においてＲＡＭ９には設
定値を記憶する領域が設けられ、温度検知部５から得ら
れる現在の被測定情報を記憶する被測定データ領域、あ
る制御対象に対してステップ応答によるチューニングが
実施されたときに立てられるステップ応答実施済フラグ
、チューニング時に立てられるチューニング中フラグ、
ステップ応答によって得られる応答速度Ｒ及び無駄時間
りを記憶する領域、限界感度法による限界感度Ｋｃ、周
期Ｔｃ及びこれらのチューニング法によってめた比例定
数Ｋｐ、積分定数Ｋｉ、微分定数Ｋｄを夫々記憶する領
域を有している。尚ＲＡＭ９のチューニングに用いる記
憶領域は電源停止後も記憶させておくためにバッテリー
等によってバンクアップされたメモリを用いることが好
ましい。
第５図はキー人力部２及び表示部３に用いられるプログ
ラム温度弱部装置のフロントパネル面を示すものである
。パネル面上部のｒＲＵＮＪ、ｒＡＴＪ 、ＩＴＩＭＥ
Ｊは夫々運転表示ランプ、オートチューニングランプ及
び時間値表示ランプであり、ｒＢＪはバンク表示、ｒｓ
ＴＥＰＪはステップ応答の表示部、ｒＰＶＪは現在値を
表示する表示部、ｒｓＶＪは設定値を表示する表示部で
ある。又その下部のｒｃＯＮＴＲＯＬＪスイッチは通常
の動作モードと時間進行を停止し制御出力を停止するス
トップモードとを切り換える出力操作スイッチ、ｒＭＯ
ＤＥＪスイッチは各種プログラム内容を設定、変更する
ときに変更種類に応じて選択するスイッチ、ｒＥＮＤＪ
スイッチは操作を中止させて現在値表示モードに戻るた
めのスイッチ、ｒＰＲＯＧＲＡＭＪスイッチはプログラ
ムの書込みを可能にし又書込みを禁止するスイッチ、１
’−ＡＴｊスイッチは制御中にチューニングを実行する
ときに押下されるスイッチ、「↑」、「↓」。
ラム温度弱部装置のフロントパネル面を示すものである
。パネル面上部のｒＲＵＮＪ、ｒＡＴＪ 、ＩＴＩＭＥ
Ｊは夫々運転表示ランプ、オートチューニングランプ及
び時間値表示ランプであり、ｒＢＪはバンク表示、ｒｓ
ＴＥＰＪはステップ応答の表示部、ｒＰＶＪは現在値を
表示する表示部、ｒｓＶＪは設定値を表示する表示部で
ある。又その下部のｒｃＯＮＴＲＯＬＪスイッチは通常
の動作モードと時間進行を停止し制御出力を停止するス
トップモードとを切り換える出力操作スイッチ、ｒＭＯ
ＤＥＪスイッチは各種プログラム内容を設定、変更する
ときに変更種類に応じて選択するスイッチ、ｒＥＮＤＪ
スイッチは操作を中止させて現在値表示モードに戻るた
めのスイッチ、ｒＰＲＯＧＲＡＭＪスイッチはプログラ
ムの書込みを可能にし又書込みを禁止するスイッチ、１
’−ＡＴｊスイッチは制御中にチューニングを実行する
ときに押下されるスイッチ、「↑」、「↓」。
［←Ｊ、［−Ｊスイッチは夫々パラメータの値を上げ、
下げ２桁上げ及び桁下げする数値制御スイッチであり、
ｒＷＲＩＴＥ／ＮＥＸＴＪスイッチは表示データを設定
してＲＡＭ９に記憶させ、次のステップに設定動作を移
すスイッチである。
下げ２桁上げ及び桁下げする数値制御スイッチであり、
ｒＷＲＩＴＥ／ＮＥＸＴＪスイッチは表示データを設定
してＲＡＭ９に記憶させ、次のステップに設定動作を移
すスイッチである。
次に本実施例のプログラム温度調節装置のＰＩＤ定数算
出動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。
出動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。
第６図のフローチャートにおいて引出線を用いて示す番
号は制御部６の処理ルーチン又は動作ステップを示すも
のである。まずチューニングを行う前にキー人力部２よ
り設定値と設定時間の書込みを行う。これはｒＰＲＯＧ
ＲＡＭＪキーをセント位置とじｒＭＯＤＥ’Ｊキーをプ
ログラム設定とした後、設定ステップに対応した値を「
↑」、「↓」、「←」、「→」の数値制御スイッチを用
いて入力し、ｒＷＲＩＴＥ／ＮＥＸＴＪキーによって書
込むことによって行う。プログラム制御装置である場合
には各制御ステップ毎に一連の設定データを書込む。こ
こでは各制御ステップとそれに対応する一連の設定値が
ＲＡＭ９のステップ応答にあらかじめ書込まれているも
のとする。
号は制御部６の処理ルーチン又は動作ステップを示すも
のである。まずチューニングを行う前にキー人力部２よ
り設定値と設定時間の書込みを行う。これはｒＰＲＯＧ
ＲＡＭＪキーをセント位置とじｒＭＯＤＥ’Ｊキーをプ
ログラム設定とした後、設定ステップに対応した値を「
↑」、「↓」、「←」、「→」の数値制御スイッチを用
いて入力し、ｒＷＲＩＴＥ／ＮＥＸＴＪキーによって書
込むことによって行う。プログラム制御装置である場合
には各制御ステップ毎に一連の設定データを書込む。こ
こでは各制御ステップとそれに対応する一連の設定値が
ＲＡＭ９のステップ応答にあらかじめ書込まれているも
のとする。
さて第６図において動作を開始するとまずステップ２１
においてその設定値を読込む。そしてステップ２２にお
いて温度検知部５より制御部６を介してＲＡＭ９の被測
定データ領域に検知温度データを読込む。そしてステッ
プ２３に進んでｒＡＴＪキーが押下されチューニング中
フラグが立っているかどうかをチェックする。制御を開
始する場合にはチューニングを行う必要があるので、電
源投入時には自動的にこのフラグが立てられているので
ステップ２４に進んでステップ応答実施済フラグが立っ
ているかどうかを更にチェックする。このフラグが立っ
ていなければステップ応答はまだ行われておらず、初め
て温度制御が行われるため制御対象のＰＩＤ定数は全く
不明の状態となっている。
においてその設定値を読込む。そしてステップ２２にお
いて温度検知部５より制御部６を介してＲＡＭ９の被測
定データ領域に検知温度データを読込む。そしてステッ
プ２３に進んでｒＡＴＪキーが押下されチューニング中
フラグが立っているかどうかをチェックする。制御を開
始する場合にはチューニングを行う必要があるので、電
源投入時には自動的にこのフラグが立てられているので
ステップ２４に進んでステップ応答実施済フラグが立っ
ているかどうかを更にチェックする。このフラグが立っ
ていなければステップ応答はまだ行われておらず、初め
て温度制御が行われるため制御対象のＰＩＤ定数は全く
不明の状態となっている。
そのためステップ２５に進んで操作量Ｍを１００％とし
て出力部７を介して制御対象４を制御し加熱操作を行う
。そして制御対象４から温度検知部５を介して得られる
温度データの変化を読取り、第１図に示すように無駄時
間りと温度変化の最大傾斜値である応答速度Ｒを算出す
る（ステップ２６）。
て出力部７を介して制御対象４を制御し加熱操作を行う
。そして制御対象４から温度検知部５を介して得られる
温度データの変化を読取り、第１図に示すように無駄時
間りと温度変化の最大傾斜値である応答速度Ｒを算出す
る（ステップ２６）。
そしてステップ２７においてステップ応答実施済フラグ
を立てて、ステップ２８に進んでサンプリングの完了を
待ち受けた後ステップ２１に戻る。この場合にはまだチ
ューニングが終了していないのでステップ２４に進んで
ステップ応答が既に実施されているかどうかをチェック
する。この場合にはステップ２７でこのフラグが既に立
てられているのでステップ２９に進み、ステップ２６で
めた無駄時間り。
を立てて、ステップ２８に進んでサンプリングの完了を
待ち受けた後ステップ２１に戻る。この場合にはまだチ
ューニングが終了していないのでステップ２４に進んで
ステップ応答が既に実施されているかどうかをチェック
する。この場合にはステップ２７でこのフラグが既に立
てられているのでステップ２９に進み、ステップ２６で
めた無駄時間り。
応答速度Ｒに基づいて限界感度法よる比例ゲインを算出
する。そしてステップ３０においてその比例ゲインの値
を順次わずかに変更しつつ発振が起こるかどうかをチェ
ックし、その状態のＰＩＤ定数を算出する（ステップ３
１）。ステップ３２に進んでチューニングが終了したか
どうかをチェ・７りし、終了していなければサンプリン
グの完了を待ってステップ２１に戻って同様の処理を繰
り返す。
する。そしてステップ３０においてその比例ゲインの値
を順次わずかに変更しつつ発振が起こるかどうかをチェ
ックし、その状態のＰＩＤ定数を算出する（ステップ３
１）。ステップ３２に進んでチューニングが終了したか
どうかをチェ・７りし、終了していなければサンプリン
グの完了を待ってステップ２１に戻って同様の処理を繰
り返す。
ここで理想化されたアナログＰＩＤ制御装置の制御式は
次式によって与えられる。
次式によって与えられる。
τ
−Ｋｐ ｅｆｉ ＋Ｋｉ Σｅｆｉ
＋ Ｋ ｄ （ｅ ｎ ｅ ｎ−＋ ） −−−−−−
（１）ここでＭｎ：操作量、ｅＨ：偏差（Ｔｓ −Ｔｎ
）（Ｔ：°設定温度、 Ｔｎ ：測定温度）Ｋｐ ：
比例定数、 Ｋｉ ：積分定数、 Ｋｄ ：゛ 微分定
数、τ：サンプリング周期 である。そしてステップ応答によって得られる無駄時間
り、応答速度Ｒ，！：Ｐ Ｉ Ｄの比例定数、積分時間
、微分時間Ｋｐ ＋ Ｔｔ ＋ Ｔｄとは以下のような
関係にある。
（１）ここでＭｎ：操作量、ｅＨ：偏差（Ｔｓ −Ｔｎ
）（Ｔ：°設定温度、 Ｔｎ ：測定温度）Ｋｐ ：
比例定数、 Ｋｉ ：積分定数、 Ｋｄ ：゛ 微分定
数、τ：サンプリング周期 である。そしてステップ応答によって得られる無駄時間
り、応答速度Ｒ，！：Ｐ Ｉ Ｄの比例定数、積分時間
、微分時間Ｋｐ ＋ Ｔｔ ＋ Ｔｄとは以下のような
関係にある。
Ｔｉ＝２Ｌ
Ｔｄ＝０．５Ｌ −・−（２１
従ってステップ応答法によって一応は比例定数Ｋｐをめ
ることができるが、限界感度法によって更に詳細にＰＩ
Ｄ定数を算出している。第２図において限界感度Ｋｃの
ときの比例帯をＰｃ （％）とするとＫｃとＰｃとは反
比例の関係にあり、そこでめた比例帯Ｐｃ （％）より
次式 ％式％（３１ が成立ち、比例定数Ｋｐは次式 Ｋｐ＝Ａ／Ｐ −・−・−・・（４） （Ａは制御装置の特性により定まる定数）となる。更に
発振周期Ｔｃより Ｔｉ ＝ ０．５Ｔｃ Ｔｄ ＝ ０．１２５Ｔｃ −−−−−−（５）によっ
て限界感度法によるＰＩＤ定数をめる。
ることができるが、限界感度法によって更に詳細にＰＩ
Ｄ定数を算出している。第２図において限界感度Ｋｃの
ときの比例帯をＰｃ （％）とするとＫｃとＰｃとは反
比例の関係にあり、そこでめた比例帯Ｐｃ （％）より
次式 ％式％（３１ が成立ち、比例定数Ｋｐは次式 Ｋｐ＝Ａ／Ｐ −・−・−・・（４） （Ａは制御装置の特性により定まる定数）となる。更に
発振周期Ｔｃより Ｔｉ ＝ ０．５Ｔｃ Ｔｄ ＝ ０．１２５Ｔｃ −−−−−−（５）によっ
て限界感度法によるＰＩＤ定数をめる。
そしてこのチューニング操作が終了していなければステ
ップ３２よりステップ２８に進んでサンプリングの完了
を待ち受ける。制御対象４より所定のＡ／Ｄ変換周期で
温度検知部５は温度を検知しており、そのサンプリング
が完了すればステップ２８からステップ２１に戻って設
定値と温度入力を読込み、チューニング中かどうかをチ
ェックして同様の処理を繰り返す。この場合にはチュー
ニングが完了しておらずステップ応答は既に実施されて
いるのでステップ２４からステップ２９．３０に進んで
限界感度法を実施して式（３）〜（５）よりＰＩＤ定数
の算出を繰り返す。そして限界感度法において定常的な
発振状態であると検知された場合には、ステップ３２か
らステップ３３に進んでそのときにめられたＰＩＤ定数
を第４図に示したＲＡＭ９のＰＩＤ定数記憶領域にスト
アし、ステップ３４に進んでチューニング中フラグをリ
セットする。そしてステップ２８に進みサンプリングの
完了を待ち受ける。サンプリングが完了すれば再びステ
ップ２１．２２に進み設定値と温度入力を読込みステッ
プ２３に進む。この場合には既にチューニングが完了し
ているのでステップ３５に飛んでＲＡＭ９に保持されて
いるＰＩＤ定数を読取り、ステップ３６においてその値
に基づいて出力部７を介して制御対象４をＰＩＤ制御し
設定温度に保つ。
ップ３２よりステップ２８に進んでサンプリングの完了
を待ち受ける。制御対象４より所定のＡ／Ｄ変換周期で
温度検知部５は温度を検知しており、そのサンプリング
が完了すればステップ２８からステップ２１に戻って設
定値と温度入力を読込み、チューニング中かどうかをチ
ェックして同様の処理を繰り返す。この場合にはチュー
ニングが完了しておらずステップ応答は既に実施されて
いるのでステップ２４からステップ２９．３０に進んで
限界感度法を実施して式（３）〜（５）よりＰＩＤ定数
の算出を繰り返す。そして限界感度法において定常的な
発振状態であると検知された場合には、ステップ３２か
らステップ３３に進んでそのときにめられたＰＩＤ定数
を第４図に示したＲＡＭ９のＰＩＤ定数記憶領域にスト
アし、ステップ３４に進んでチューニング中フラグをリ
セットする。そしてステップ２８に進みサンプリングの
完了を待ち受ける。サンプリングが完了すれば再びステ
ップ２１．２２に進み設定値と温度入力を読込みステッ
プ２３に進む。この場合には既にチューニングが完了し
ているのでステップ３５に飛んでＲＡＭ９に保持されて
いるＰＩＤ定数を読取り、ステップ３６においてその値
に基づいて出力部７を介して制御対象４をＰＩＤ制御し
設定温度に保つ。
このように本発明では、ＰＩＤ定数が全く未知である新
な制御対象に対してステップ応答法によってＰＩＤ定数
をめると共に、制御対象をＰＩＤ制御しその制御中に限
界感度法により精密なＰＩＤ定数をめ制御対象をＰＩＤ
制御するようにしている。こうすれば未知の制御対象に
対しても迅速に適切な制御を行うことが可能となる。
な制御対象に対してステップ応答法によってＰＩＤ定数
をめると共に、制御対象をＰＩＤ制御しその制御中に限
界感度法により精密なＰＩＤ定数をめ制御対象をＰＩＤ
制御するようにしている。こうすれば未知の制御対象に
対しても迅速に適切な制御を行うことが可能となる。
尚本実施例はプログラム温度制御装置について説明した
が、これに限らず単−設定方式のＰＩＤ制御装置に適用
することができ、又温度制御装置以外の種々のＰＩＤ制
御装置に本発明を通用することも可能である。
が、これに限らず単−設定方式のＰＩＤ制御装置に適用
することができ、又温度制御装置以外の種々のＰＩＤ制
御装置に本発明を通用することも可能である。
第１図はステップ応答法によるＰＩＤ定数をめる際の操
作に追従するプロセス値を示すグラフ、第２図は限界感
度法による設定値とプロセス値の関連を示すグラフ、第
３図は本発明によるＰＩＤ制御装置の一実施例を示す温
度制御装置のブロック図、第４図はそのチューニング操
作に用いるメモリの内容を示すメモリマツプ、第５図は
設定部２と表示部３のフロントパネルを示す図、第６図
は本実施例によるプログラム温度制御装置の動作を示す
フローチャートである。 １−・−温度調節装置 ２−・−・・−キー人力部 ３
−・−表示部 ４−・−制御対象 ５−・一温度検知部
６−−−−−一制御部 ７−・−出力部 ８−−ＲＯ
Ｍ ９−−−−−−−ＲＡＭ 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第５図 第６図
作に追従するプロセス値を示すグラフ、第２図は限界感
度法による設定値とプロセス値の関連を示すグラフ、第
３図は本発明によるＰＩＤ制御装置の一実施例を示す温
度制御装置のブロック図、第４図はそのチューニング操
作に用いるメモリの内容を示すメモリマツプ、第５図は
設定部２と表示部３のフロントパネルを示す図、第６図
は本実施例によるプログラム温度制御装置の動作を示す
フローチャートである。 １−・−温度調節装置 ２−・−・・−キー人力部 ３
−・−表示部 ４−・−制御対象 ５−・一温度検知部
６−−−−−一制御部 ７−・−出力部 ８−−ＲＯ
Ｍ ９−−−−−−−ＲＡＭ 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第５図 第６図
Claims (2)
- （１）被制御対象における被測定情憚を検出する検出手
段と、制御対象に制御操作を行う出力手段と、制御対象
を設定値に基づいてＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御装置に
おいて、 前記出力手段を動作させ制御対象のステップ応答により
応答速度と無駄時間を測定するステップ応答手段と、 制御対象の周波数応答から限界感度と振動周期を測定す
る周波数応答手段と、を具備し、前記周波数応答手段は
、前記ステップ応答手段より得られる応答速度と無駄時
間に基づいて得られるＰＩＤ定数によって前記周波数応
答手段による周波数応答の限界感度の初期値として周波
数応答を実施することを特徴とするＰＩＤ制御装置。 - （２）前記ＰＩＤ制御装置はプログラム温度調節装置で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＰＩ
Ｄ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226284A JPS60215204A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Ｐｉｄ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226284A JPS60215204A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Ｐｉｄ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215204A true JPS60215204A (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=13484193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226284A Pending JPS60215204A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Ｐｉｄ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215204A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62298804A (ja) * | 1986-06-19 | 1987-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
| JPS62298802A (ja) * | 1986-06-19 | 1987-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
| JPS638901A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
| JPS638902A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP7226284A patent/JPS60215204A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62298804A (ja) * | 1986-06-19 | 1987-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
| JPS62298802A (ja) * | 1986-06-19 | 1987-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
| JPS638901A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
| JPS638902A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
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