JPS60215211A - Ｐｉｄ制御装置 - Google Patents
Ｐｉｄ制御装置Info
- Publication number
- JPS60215211A JPS60215211A JP7226984A JP7226984A JPS60215211A JP S60215211 A JPS60215211 A JP S60215211A JP 7226984 A JP7226984 A JP 7226984A JP 7226984 A JP7226984 A JP 7226984A JP S60215211 A JPS60215211 A JP S60215211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuning
- value
- control device
- controlled object
- ram9
- Prior art date
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- Pending
Links
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
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- 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。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。
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。
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％
の操作量によつ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ＰＩＤ定数を得ることができるが、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
度の差が必要となる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％
の操作量によつ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ＰＩＤ定数を得ることができるが、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
度の差が必要となる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の近傍でＰＩＤ定数
をめることができ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の近傍でＰＩＤ定数
をめることができ高精度のチューニングが可能となる。
しかし限界感度に設定し図示のように定當的な発振に達
するまでの操作に熟練を要しチューニングに長時間を要
するという問題点があった。そしてＰＩＤ制御の途中で
設定値を変更する場合には正確で応答性のよい制御を実
現するためには設定変更の度毎に人手によってチューニ
ングを行う必要があり、操作に手間がかかるという問題
点があった。
するまでの操作に熟練を要しチューニングに長時間を要
するという問題点があった。そしてＰＩＤ制御の途中で
設定値を変更する場合には正確で応答性のよい制御を実
現するためには設定変更の度毎に人手によってチューニ
ングを行う必要があり、操作に手間がかかるという問題
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定数のチュ
ーニング時の問題点に鑑みて成されたものであつて、設
定変更時に設定値の変更状態に応じてステップ応答法と
限界感度法とのいずれかを一方を選択して自動的にＰＩ
Ｄ定数をめることができるＰＩＤ制御装置を提供するも
のである。
ーニング時の問題点に鑑みて成されたものであつて、設
定変更時に設定値の変更状態に応じてステップ応答法と
限界感度法とのいずれかを一方を選択して自動的にＰＩ
Ｄ定数をめることができる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、ＰＩＤ制御中の設定変更時に
、変更された設定値と現在値との差を所定値と比較する
比較手段と、を具備し、ステップ応答手段は比較手段に
より得られる差が所定値を越えるときに実行され、周波
数応答手段は前記比較手段の出力が所定値以下のときに
実行されるものであ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、ＰＩＤ制御中の設定変更時に
、変更された設定値と現在値との差を所定値と比較する
比較手段と、を具備し、ステップ応答手段は比較手段に
より得られる差が所定値を越えるときに実行され、周波
数応答手段は前記比較手段の出力が所定値以下のときに
実行されるものであ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、設定値を変更
するたびに人手によってチューニングをし直す必要がな
く、設定差によって自動的にステップ応答又は周波数応
答を選択して実行することができる。従って設定を変え
ても正確なＰＩＤ定数で制御を続けることができるため
、制御対象を精密に制御することが可能となる。
するたびに人手によってチューニングをし直す必要がな
く、設定差によって自動的にステップ応答又は周波数応
答を選択して実行することができる。従って設定を変え
ても正確なＰＩＤ定数で制御を続けることができるため
、制御対象を精密に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。本図において温度調節装置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 （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。本図において温度調節装置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 （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ケれるチューニング中フラグ、
設定変更時のチューニングを禁止するチューニング禁止
フラグ、限界振動が選択されたときに検知時間を記憶す
る検知時間領域、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ンプされたメモリ
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ケれるチューニング中フラグ、
設定変更時のチューニングを禁止するチューニング禁止
フラグ、限界振動が選択されたときに検知時間を記憶す
る検知時間領域、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ンプされたメモリ
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
ラム温度調節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 、ｒＴＩＭ
ＥＪ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、、
ｒＳＴＥＰｊはステップ表示の表示部、’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、
ｒＭＯＤＥＪ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、ｒＥ
ＮＤＪ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Ｓ
ＥＴ状態でプログラムの書込みを可能にし、ＬＯＣＫ状
態でプログラムの書込みを禁止すると共にチューニング
の禁止を行うスイッチ、ｒＡＴＪ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、「↑
」、「↓」、「←」、「→」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。
ラム温度調節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 、ｒＴＩＭ
ＥＪ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、、
ｒＳＴＥＰｊはステップ表示の表示部、’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、
ｒＭＯＤＥＪ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、ｒＥ
ＮＤＪ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Ｓ
ＥＴ状態でプログラムの書込みを可能にし、ＬＯＣＫ状
態でプログラムの書込みを禁止すると共にチューニング
の禁止を行うスイッチ、ｒＡＴＪ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、「↑
」、「↓」、「←」、「→」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。
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キーをセット位置とじｒＭＯＤＥＪ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「↑
」、「↓Ｊ、ｒ−Ｊ、ｒ−Ｊの数値制御スイッチを用い
て入力し、ｒＷＲＩ ＴＥ／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まれて
いる。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のステップ領域に書込まれ、そのデー
タに基づいてＰＩＤ制御が行わ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キーをセット位置とじｒＭＯＤＥＪ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「↑
」、「↓Ｊ、ｒ−Ｊ、ｒ−Ｊの数値制御スイッチを用い
て入力し、ｒＷＲＩ ＴＥ／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まれて
いる。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のステップ領域に書込まれ、そのデー
タに基づいてＰＩＤ制御が行わ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に進んで設定変更があるかどうかをチェックする
。設定の変更がなされＲＡＭ９の設定値の値が変更され
ている場合には、ステップ２４に進んでＲＡＭ９のチュ
ーニング禁止フラグが立っているかどうかをチェックす
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に進んで設定変更があるかどうかをチェックする
。設定の変更がなされＲＡＭ９の設定値の値が変更され
ている場合には、ステップ２４に進んでＲＡＭ９のチュ
ーニング禁止フラグが立っているかどうかをチェックす
る。
ｒＰＲＯＧＲＡＭｊスイッチがＳＥＴ状態でありチュー
ニングが禁止されていなければ設定変更後のチューニン
グが必要であるのでステップ２５に進んで設定の変更を
受付け、ＲＡＭ９の設定値領域に新な設定値を書込むと
共に現在値と設定値との差を一時保持する。そしてステ
ップ２６に進んでその差に基づいてステップ応答が可能
であるかどうかをチェックする。これらの差が所定値以
上である場合にはステップ応答が可能であり、差が大き
くなければ限界感度法によってチューニングを行う（ス
テップ２７．２８）。限界感度法によるチューニングが
選択された場合には既に実施されているＰＩＤ制御のＰ
ＩＤ定数に基づいて比例操作量を定め、ゲインを徐々に
変更しつつ限界振動が起こる限界感度とその周期をめる
。
ニングが禁止されていなければ設定変更後のチューニン
グが必要であるのでステップ２５に進んで設定の変更を
受付け、ＲＡＭ９の設定値領域に新な設定値を書込むと
共に現在値と設定値との差を一時保持する。そしてステ
ップ２６に進んでその差に基づいてステップ応答が可能
であるかどうかをチェックする。これらの差が所定値以
上である場合にはステップ応答が可能であり、差が大き
くなければ限界感度法によってチューニングを行う（ス
テップ２７．２８）。限界感度法によるチューニングが
選択された場合には既に実施されているＰＩＤ制御のＰ
ＩＤ定数に基づいて比例操作量を定め、ゲインを徐々に
変更しつつ限界振動が起こる限界感度とその周期をめる
。
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。
−Ｋｐｅｎ ＋Ｋｉ ΣｅＱ
＋ Ｋｄ （ｅ ｎ ｅ ｒＨ） −−−−−−−（１
）ここでＭｎ：操作量、ｅｆｉ：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とＰＩＤの比例定数、積分時間、微分時
間Ｋｐ 、Ｔｉ 、Ｔｄとは以下のような関係にある。
）ここでＭｎ：操作量、ｅｆｉ：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とＰＩＤの比例定数、積分時間、微分時
間Ｋｐ 、Ｔｉ 、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Ｋｐ、Ｋｉ、ＫｄのＰＩＤ定数をめ
ることができる。又第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％） が成立ち、比例定数Ｋｐは次式 Ｋｐ＝Ａ／Ｐ −−−−−−一・（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。
ップ応答法によってＫｐ、Ｋｉ、ＫｄのＰＩＤ定数をめ
ることができる。又第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％） が成立ち、比例定数Ｋｐは次式 Ｋｐ＝Ａ／Ｐ −−−−−−一・（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。
そしてこれらのいずれかのチューニング操作が終了すれ
ばステップ２９に進んでＰＩＤ定数を算出し、ステップ
３０においてそのＰＩＤ定数をＲＡＭ９の所定領域に保
持する。そしてステップ３１に進んでサンプリングの完
了を待ち受けステップ２１に戻って同様の処理を繰り返
す。そしてステップ２３において設定変更がなければス
テップ３２に進みＲＡＭ９のＰＩＤ定数を読み取り、ス
テップ３３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。
ばステップ２９に進んでＰＩＤ定数を算出し、ステップ
３０においてそのＰＩＤ定数をＲＡＭ９の所定領域に保
持する。そしてステップ３１に進んでサンプリングの完
了を待ち受けステップ２１に戻って同様の処理を繰り返
す。そしてステップ２３において設定変更がなければス
テップ３２に進みＲＡＭ９のＰＩＤ定数を読み取り、ス
テップ３３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。
第７図はルーチン２８の限界感度法の処理を示すフロー
チャートである。このルーチンに入るとまず既に実施し
たＰＩＤ制御の比例定数Ｋｐより（３）式、（４）式に
基づいて比例ゲインを算出する。そしてステップ４１に
進んで微分定数Ｔｄより式（５）から検知時間を算出し
、ＲＡＭ９の検知時間領域に書き込む。そしてステップ
４２に進んで温度検知部５よりプロセスの状態を検出し
、ステップ４４において振動が発生しているかどうかを
チェックする。
チャートである。このルーチンに入るとまず既に実施し
たＰＩＤ制御の比例定数Ｋｐより（３）式、（４）式に
基づいて比例ゲインを算出する。そしてステップ４１に
進んで微分定数Ｔｄより式（５）から検知時間を算出し
、ＲＡＭ９の検知時間領域に書き込む。そしてステップ
４２に進んで温度検知部５よりプロセスの状態を検出し
、ステップ４４において振動が発生しているかどうかを
チェックする。
振動が発生していなければステップ４５に進んで検知タ
イマを歩進し、タイマがタイムアンプするかどうかをチ
ェックする（ステップ４６）。この時間が検知時間に達
していなければステップ４３に戻って同様の処理を繰り
返す。そして振動が発生せず検知時間に達すればステッ
プ４７に進んで比例ゲインを変更し、ステップ４３に戻
って再びステップ４３から４６のループ処理を繰り返す
。さてステップ４４において振動の発生が確認されれば
ステップ４８に進んでその振動周期Ｔｃを検出し、限界
感度法を終了してステップ２９に戻る。このとき得られ
る比例ゲインＫｃと振動周期Ｔｃに基づいて（３）弐〜
（５）式よりＰＩＤ定数をめることができる。
イマを歩進し、タイマがタイムアンプするかどうかをチ
ェックする（ステップ４６）。この時間が検知時間に達
していなければステップ４３に戻って同様の処理を繰り
返す。そして振動が発生せず検知時間に達すればステッ
プ４７に進んで比例ゲインを変更し、ステップ４３に戻
って再びステップ４３から４６のループ処理を繰り返す
。さてステップ４４において振動の発生が確認されれば
ステップ４８に進んでその振動周期Ｔｃを検出し、限界
感度法を終了してステップ２９に戻る。このとき得られ
る比例ゲインＫｃと振動周期Ｔｃに基づいて（３）弐〜
（５）式よりＰＩＤ定数をめることができる。
このように本発明では、ＰＩＤ制御中に設定値を変更し
た場合にも人手によってチューニングを行う必要はなく
自動的にステップ応答又は限界応答のいずれかが選択さ
れてチューニングが実施されるので、正確なＰＩＤ制御
を行うことが可能となる。
た場合にも人手によってチューニングを行う必要はなく
自動的にステップ応答又は限界応答のいずれかが選択さ
れてチューニングが実施されるので、正確なＰＩＤ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
御装置に本発明を適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
御装置に本発明を適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
度制御装置のブロフク図、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、第７図は限界感度法を実施する際の動
作を示すフローチャートである。 １−・−一−−−一温度調節装置 ２−−−−−−キー
人力部 ３−−−−−−一表承部 ４−・−・・制御対
象 ５−−−−−−一温度検知部 ６−−−−−・・制
御部 ７−−−−−−−一出力部 ８−−ＲＯＭ ９・
−−−−−ＲＡ Ｍ 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１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７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
度制御装置のブロフク図、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、第７図は限界感度法を実施する際の動
作を示すフローチャートである。 １−・−一−−−一温度調節装置 ２−−−−−−キー
人力部 ３−−−−−−一表承部 ４−・−・・制御対
象 ５−−−−−−一温度検知部 ６−−−−−・・制
御部 ７−−−−−−−一出力部 ８−−ＲＯＭ ９・
−−−−−ＲＡ Ｍ 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１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (2)
- （１）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制御装置に
おいて、 前記出力手段を動作させ制御対象のステ、７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、 ＰＩＤ制御中の設定変更時に、変更された設定値と現在
値との差を所定値と比較する比較手段と、を具備し、 前記ステップ応答手段は前記比較手段により得られる差
が所定値を越えるときに実行され、前記周波数応答手段
は前記比較手段の出力が所定値以下のときに実行される
ものであ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 |
|---|---|---|---|
| JP7226984A JPS60215211A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Ｐｉｄ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226984A JPS60215211A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Ｐｉｄ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215211A true JPS60215211A (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=13484393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226984A Pending JPS60215211A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Ｐｉｄ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215211A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02169955A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
| JPH05134708A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-06-01 | Ind Technol Res Inst | Ｐｉｄ制御装置を調整するための方法及び装置 |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP7226984A patent/JPS60215211A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02169955A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯装置 |
| JPH05134708A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-06-01 | Ind Technol Res Inst | Ｐｉｄ制御装置を調整するための方法及び装置 |
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