JPS603707A - Pid controller of sample value - Google Patents

Pid controller of sample value

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JPS603707A
JPS603707A JP11085183A JP11085183A JPS603707A JP S603707 A JPS603707 A JP S603707A JP 11085183 A JP11085183 A JP 11085183A JP 11085183 A JP11085183 A JP 11085183A JP S603707 A JPS603707 A JP S603707A
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identification
transfer function
signal
control
sample value
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Yoshinori Ichikawa
市川 義則
Takashi Shigemasa
隆 重政
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/024Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • G05B13/025Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance using a perturbation signal

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Abstract

PURPOSE:To respond quickly to a change of a target value and to suppress a disturbance by identifying the characteristics of an operating proces with time serial arithmetic and determining a sample value PID control constant in accordance with this identification result. CONSTITUTION:A sampled target value signal gamma(N) is inputted to generate the output of a target value filter 12, and a control deviation is obtained in a deviation arithmetic part 3 in accordance with this generated output and the output of a process 1. On the basis of this control deviation, a sample value PID control arithmetic part 5 outputs the operating signal of the process to control the process 1. For the purpose of identifying the dynamic characteristics of the process 1, an identifying signal is generated from an identifying signal generating part 7 and is charged to the process 1. Then, since an identifying condition is satisfied, the transfer function of the process 1 is identified in a pulse transfer function identifying part 9 by time series arithmetic. Next, a transfer function arithmetic part 10 calculates low-frequency parameters of the transfer function in a region S on the basis of the pulse transfer function. These parameters and a sample period tau are used to calculate a sample value control constant in a sample value conrol constant operating part 11 so that the suppressive force of a disturbance is optimum.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野〕 この発明は制御対象のプロセスをサンプル値制御するサ
ンプル値PID制御装f、Jtに関し、特に閉ループ制
御中にプロセスの動特性を同定してその同定結果に基づ
いて制御定数の最適化を自動的に行なう機能を有するも
のにおいて、制御系の改良とそれに伴なう制御定数の自
動調?および操業中のプロセスの!!′II1%性変化
に対する制御定数の最適化さらに制御系の応答を選択の
できるサンプル値PID制御装Wlに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field to which the invention pertains] The present invention relates to a sample value PID control device f, Jt for sample value control of a process to be controlled, and in particular to identifying and identifying dynamic characteristics of a process during closed loop control. In a device that has a function to automatically optimize control constants based on the results, is it possible to improve the control system and automatically adjust the control constants accordingly? and of processes in operation! ! 'II Optimization of control constants for 1% change In addition, the present invention relates to a sample value PID control device Wl that can select the response of the control system.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

閉ループ制御中にプロセスのgift 特性を同定して
、その同定結果に基づいてPID制御定数を最適に自動
調整する機能を有するサンプル値PID制御装置として
本発明者の一人が発明し、特W[公開公報(特開昭57
−23108号)に記載の技術がある。
One of the inventors of the present invention invented a sample value PID control device that has the function of identifying the gift characteristics of a process during closed-loop control and automatically adjusting PID control constants optimally based on the identification results. Publication (Unexamined Japanese Patent Publication No. 57)
-23108).

第1図は、このサンプル値I’ID制御装置の構成を示
すブロック図である。このサンプル値PID制御装置に
おいては、閉ループ制御中にバーシスチントリ・エキサ
イテイングな同定信号を発生し’t−、フoセス(1)
の入出力データから、プロセスク1)のパルス伝達関数
を同定し、その同定結果から、プロセス(1)のS領域
の伝達関数を演算シフ、目標値からプロセス出力までの
特性が最適外モデル特性と一致するように、サンプル値
PIE)制御定数を 電演算し、その演算結果を用いて
コントロールするようになっていた。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this sample value I'ID control device. In this sampled value PID controller, a versatile and exciting identification signal is generated during closed loop control.
From the input/output data of process 1), the pulse transfer function of process 1) is identified, and from the identification result, the transfer function of the S region of process 1) is calculated, and the characteristics from the target value to the process output are non-optimal model characteristics. In order to match the sample value PIE), the control constant was calculated electronically, and the results of the calculation were used for control.

すなわち、この装置では、目標値変化に対する連応性を
ねらったサンプル値P I D制御装置であるため、目
標値に対する追(;L +j−は良くなるが、プロセス
の主要林とサンプル値P I J)制御装置の主要ゼロ
点がほぼ相殺されてしまうことがあるため外乱に対する
プロセス出力の抑制力を持たせる必要が生じてきた。
In other words, since this device is a sample value P I D control device that aims to be responsive to changes in the target value, the addition (; L ) Since the main zero point of the control device may be almost canceled out, it has become necessary to have the ability to suppress the process output against disturbances.

つまシ、目標値に対するプロセス出力の連応性と、外乱
に対するプロセス出力の抑制力ともに、すぐれた制御性
のちるサンプル値PID制御系を得る必要があった。
In other words, it was necessary to obtain a sample value PID control system with excellent controllability in both the correspondence of the process output to the target value and the ability to suppress the process output against disturbances.

また、プロセス制御では制御対象によっては目標値を変
化した場合のプロセス出力がオーバシ。
In addition, in process control, depending on the controlled object, the process output may be overruled when the target value is changed.

−トシないようにコントロールしたり、あるいはオーバ
ーシュートしても良い11合など、fQ々のコントロー
ルが行なわれている。
- fQ is controlled so as not to overshoot, or to allow overshoot.

しかしながら、このサンプル値iJ 11)制(rl装
貿では調整する制御定数がどのようなプロセスでも目標
値の変化に対するプロセス−出力の応答が約10チオー
バシ、−卜するように固定したものであった。従って、
プロセス?ii’制御の現1:j、1の要求を元分畝た
すものが必似となった。
However, in this sample value iJ11) system (rl system), the control constants to be adjusted are fixed so that the response of the process output to a change in the target value is approximately 10% in any process. .Therefore,
process? Current 1 of ii' control: The one that satisfies the requirements of j and 1 is essential.

化などからプロセスの動特性の変わることがある。The dynamic characteristics of the process may change due to

当然のことながら、このようなことがあれば最適な制御
定数を設定しなおす必要がある。現状ではレコーダやモ
ニタテレビ等の高価なプラント監視装置を使い、しかも
オペレータが當時監視することにより、プラント変化を
見て対応している。
Naturally, if this happens, it is necessary to reset the optimal control constants. Currently, expensive plant monitoring equipment such as recorders and monitor televisions are used, and operators monitor changes from time to time to monitor and respond to changes in the plant.

そこで、サンプル値、 P i D flt制御装置が
プラントを監視して、な訃かつ制御定数のM適化を行な
えることが徴求されていた。
Therefore, it was required that the sample value, P i D flt controller be able to monitor the plant and perform M optimization of the control constants.

〔発LllJの[1的〕 本発明の目的は、上記した従来のサンプル1jf4’、
 PID制御装置メガの制御性の改善、つまり[j標値
変化に対する連応性と外乱に対する抑制性をともに備え
た制御系を得ることのできるサンプル値f’lD制御装
置を提供することであり、また制御系の目標値変化に対
するプロセス出力の応答形状を選択できる、つまシ制御
系をオーバシーートシないように制御定数を決めたり、
あるいはオーパージ。
[1] The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional samples 1jf4',
It is an object of the present invention to provide a sample value f'lD control device that can improve the controllability of the PID control device mega, that is, to obtain a control system that is both responsive to target value changes and suppressive to disturbances; It is possible to select the response shape of the process output to changes in the target value of the control system, and to determine control constants so as not to overseat the control system.
Or Opage.

−ト量を任意に)′JAらび、その制御定数を決定でき
るサンプル値P 1 i)制令+11装置Fiを折供す
ることであシ、さらにまた、J夕:束中のプロセスの動
特性の変化を監視して必吸ならは制御定数の最適化を自
動的に行なえるサンプル値P I D制御装置を提供す
ることである。
- sample value P1 i) control amount +11 device Fi can be used to determine the control constant, and furthermore J: dynamic characteristics of the process in the bundle. It is an object of the present invention to provide a sample value PID control device that can automatically optimize control constants if necessary by monitoring changes in PID.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、プロセスの励%件を閉ループ制御中に同定し
、その同定結果に基づいてプロセスに外乱が入った場合
の抑制力を得るように規範モデルにマツチングするサン
プル値PID制御定数を決定し、その結果プロセスの目
C値変化に対する連応性が考慮されず、劣る分をプロセ
スの目標値入力点と制御偏差演算点の間に目41 (i
iT 7 イルタを具備するようにして、目標値からプ
ロセス出力1での伝達関数が規範モデルに一致するよう
に目標値フィルタの定数を決定して、外乱に対する抑制
性と目標値変化に対する連応性をともに備えたサンプル
値P I ])制御系を拾成し、サンプル値PID制御
定数より決定できる新しく取り入れた目標値フィルタの
足表′Iをプロセスの同定結果からめたサンプル値P】
」〕制制御数に紛1いてM I¥−し決定するように自
fifll lIl′J!f′−するようにし、かつ、
千V!渠中のプロセスのB(’r ’fh性の変化を検
出して動特性の変化が許容値を%gQえた賜金に、前記
同定と詞書定数の訃゛4県を自動的に11なう装動を伺
加することにより操父中のプロセスの動特性変化に適応
し7た制御定数の最適化を常に行なえ、さらに、制−系
の目標値をステップ変化させたときのプロセスの制御量
の応答形状を選択し、その応答形状に合わせた前記サン
プル値PID制御定数および目標値フィルタ定数を自f
Ibh周整できるようにして、制御系の応答形状を規定
する規範モデルを使用者が選択できるようにして、プロ
セスの制御のオーバシ、−ト9を調整可能にしたサンプ
ル値1’ l D制御装置6である。 1 〔発明の効果〕 (1)操業中のプロセスのtri性をO口゛系列iP′
:Tにより同定し、その同定結果から外乱に対する抑制
力が強く、シかも、目標値に対する連応性ともにすぐれ
たサンプル値P l l)制御系の制イ1η1定数の自
1jji7調整を行なうことができる。
The present invention identifies a process excitation condition during closed-loop control, and based on the identification result, determines sample value PID control constants to be matched to a reference model to obtain a suppressing force when a disturbance enters the process. , as a result, the correspondence to the change in the process C value is not taken into consideration, and the inferior part is compensated for by setting the process target value input point and the control deviation calculation point 41 (i
The constant of the target value filter is determined so that the transfer function from the target value to the process output 1 matches the reference model, and the suppression performance against disturbance and the responsiveness to target value changes are improved. The sample value P]) is obtained by selecting the control system and determining the newly introduced target value filter foot table 'I which can be determined from the sample value PID control constant from the process identification result.
”] Confused by the number of controls, M I\- and then decide the self! f'-, and
Thousand volts! In addition to detecting the change in the B('r'fh property of the process in the drain) and the change in the dynamic characteristic exceeding the allowable value, the above-mentioned identification and the 4 prefectures of the written constant are automatically changed to 11. By observing the dynamic characteristics of the process, the control constants can be constantly optimized to adapt to changes in the dynamic characteristics of the process during operation. Select a response shape, and set the sample value PID control constant and target value filter constant according to the response shape.
A sample value 1' l D control device that allows the user to select a reference model that defines the response shape of a control system by adjusting the Ibh circumference, thereby making it possible to adjust the process control override. It is 6. 1 [Effects of the invention] (1) The tri-characteristics of the process during operation can be improved by
:Identified by T, and from the identification result, it is possible to adjust the sample value P l l which has a strong suppressive power against disturbances, excellent compatibility with the target value, and control system constants. .

(2)緑束中のプロセスの!l1Il特付の変化をサン
プル値PID制御装置で監視でき、しかも、動特性の変
化には制御定数の再調j1ミを自動的に行なわせること
ができる。
(2) Processes in the green bundle! Changes in l1Il can be monitored by the sampled value PID control device, and furthermore, control constants can be readjusted automatically in response to changes in dynamic characteristics.

(3)プロセスの運転仕様に合わせた制御を行なえるよ
うに、プロセスの目標値のステップ変化に対する制御量
の応答形状を使用者が選択できる。しかも、その場合の
サンプル値Pl])制仰定較および目標イ直フィルりの
フィルり2〆紺父も自B3+t m?:1 万ζにより
行なえる。したがって、サンプル値PID制御系の調整
にかかる人手と時間、さらにはプラントの運転ロスを大
幅に省くことができるばかりでなく、操左中のプロセス
の監視のだめの茜価な設備および人手を省くことができ
、さらにプロセスの運転仕様に合わせた制御系の、il
、Tll整数段持つので実用効果は人である。
(3) The user can select the shape of the response of the controlled variable to a step change in the target value of the process so that control can be performed in accordance with the operating specifications of the process. Moreover, the sample value Pl in that case]) Constraint comparison and target I direct fill 2. :10,000ζ can be used. Therefore, not only can the manpower and time required for adjusting the sample value PID control system and the plant operation loss be greatly reduced, but also the costly equipment and manpower needed to monitor the process during operation can be saved. In addition, the control system can be adjusted to meet the process operating specifications.
, Tll has an integer number of stages, so the practical effect is human.

〔本発明の実施例〕[Example of the present invention]

以下に、本発明の一実施例についてV<+面を用いて詳
細に説明する。第2図は、本発明に係るサンプル値P 
l ])制御系の回路構成を示すプロ、り図である。制
御?、II対象は、プラントの?、易度、圧ツバ流侶、
液位などを制御するように構成されたプロセス(1)で
あり、サンプルホールド部(2)に、しりサンプルホー
ルドされたプロセス人力u(1)が入力でありy (t
)がプロセス(1)の出力である。
An embodiment of the present invention will be described in detail below using the V<+ plane. FIG. 2 shows the sample value P according to the present invention.
]) is a professional diagram showing the circuit configuration of the control system. control? , II is the target of the plant? , ease, pressure tsuba ryuushi,
The process (1) is configured to control the liquid level, etc., and the process human power u (1), which holds the sample at the bottom, is input to the sample hold section (2), and y (t
) is the output of process (1).

この制御対象は、プロセス出力Y (t) k Wt定
のサンプリング周期τで動作するサンプラ(41)と、
このサンプラ(41)の出力するサンプルされたプロセ
ス出力y(N)をフィードバノクイへ号として入力し、
目標値r(t)を同じサンプリング周期τで同期するサ
ンプラ(42)を紅て、と9サンプルされた目綜値価号
「(N)を入力として、目標値フィルタ(12)の出力
ro(N)を生成し、このr4(Nl来 と前記プロセス出力y(N)とから、制御偏差e(へ)
を演算する偏差演算部6)と、制御1rIl差e代をも
とに、プロセス(1)を制御するサンプル値P I D
制彷16’(n Rlj (5)は前記プロセスのte
t作1作置5号11o)を演算して出力するように基本
的なサンダル(ljj r I 11制御系を構成する
ようになっている。ここでNはli:c Wk時間、t
は爽時間を表わしている。
This controlled object is a sampler (41) that operates at a sampling period τ with a constant process output Y (t) k Wt;
Input the sampled process output y(N) output from this sampler (41) to the feeder sensor as a number,
Using the sampler (42) that synchronizes the target value r(t) with the same sampling period τ, the output value of the target value filter (12) ro( N), and from this r4(Nl) and the process output y(N), the control deviation e(to)
and the sample value P I D that controls the process (1) based on the deviation calculation unit 6) that calculates the control 1rIl difference e.
Restriction 16'(n Rlj (5) is te of the process
A basic sandal (ljj r I 11 control system) is configured to calculate and output t work 1 work 5 no.
represents refreshing time.

一方、プロセス(1)のカ11特性を同定して、その結
果に基づいて前記サンプルイ〔”1制御d1算部(5)
のPID制御定数および前記目(;ツ値フィルタ(12
)のフィルタ定数を調整する同定・チ=−ニング機能は
図の同定信号発生部(7)とパルス伝達’9=1数同定
部O)と伝本的なサンプル値I) l D制御1系にシ
1のように接続されている。プロセス(1)の両特性を
同定するには同定信号発生部σ)から、バーシスチント
リ・エキサイテイングな同定信号9鈴を発生して、前記
−ナンプルホールド部3)を介してプロセスα)に注入
する。
On the other hand, the force 11 characteristics of the process (1) are identified, and based on the results, the sample
PID control constant and the value filter (12
) The identification/chinning function that adjusts the filter constant of the figure is the identification signal generation section (7), the pulse transmission '9=1 number identification section O), and the traditional sample value I) l D control 1 system. It is connected as shown in 1. To identify both characteristics of process (1), a versatile and exciting identification signal 9 is generated from the identification signal generator σ), and then passed through the number hold unit 3) to the process α). Inject into.

これにより、閉ループ系の町同定会件が成立するので、
(U蝕、yN)、N=1.2、・・・)なるデータを入
力して、前記パルス伝達関数同定部(9)でプロセス(
1)のパルス伝述関t< G 、 (Z s )を時系
列演算して同定する。次に伝達IV、l数演t1:部(
10)は、得られたパルス伝達1:I数G(Z−’)よ
り、S゛領域伝搾関数o (s)の低周波パラメータg
。Sgl、g2、g3を演算する。ここでg。、gl、
g2、g3は伝達関数G(曇を分母列表規し70次式で
示される)くラメータである。
As a result, a closed-loop town identification convention is established, so
(U eclipse, yN), N=1.2,...) is input, and the pulse transfer function identification section (9) processes (
1) The pulse transmission function t<G, (Z s ) is identified by time series calculation. Next, transfer IV, l number performance t1: part (
10) is the low frequency parameter g of the S area transmission function o (s) from the obtained pulse transmission 1:I number G(Z-').
. Calculate Sgl, g2, and g3. Here g. ,gl,
g2 and g3 are transfer function G (expressed by a 70th order equation with cloud as a denominator column) parameters.

−y−yブ/l/ 1flj tlil、l f1’j
l ijf g部(5)で用いるサンプル値制動定数の
比例ゲインKc、積分時定数1゛11彼分時定#J、:
 T d ハ、i’+’+Vn2低周波ハラメ−タg、
 gls g2sg3とサンダル周期τを用いて、外乱
に対する抑制力が最適になるようにサンプル(iXl、
 tI制御定数演算部(川で演−aされる。jた、この
サンプル値制穐1定先ソのIll i 、 Ill d
とサンプル周期τより前記目標値フィルタ(12)のフ
ィルタ定数を目4’+((ns変化に対して;’A:’
、LE、1?j i: j# ;iN K 17:rよ
うよ74’/”I’〜6.〜=+< (’13)で演算
するようになつている。
-y-yb/l/ 1flj tlil, l f1'j
l ijf g Proportional gain Kc of the sampled braking constant used in section (5), integral time constant 1゛11 time constant #J,:
T d c, i'+'+Vn2 low frequency harameter g,
Using gls g2sg3 and sandal period τ, the sample (iXl,
tI control constant calculation section (operated in the river.
From the sampling period τ, the filter constant of the target value filter (12) is calculated as 4'+((ns change; 'A:'
,LE,1? j i: j#; iN K 17: ryoyo74'/"I'~6.~=+<('13)".

このようにして、閉ループ制fr’n中にプロレス(1
)の動特性を同定して、その同定j%j果にノーミづい
て、外乱に対する抑制力が強く、シかも目ゼ;4 (i
+:’+に対する連応性ともにすぐれたサンプル値PI
L1制御系の制(IIjl定θの自動調JJ−Jj、1
.j能がjFj成されるのである。
In this way, professional wrestling (1
), and based on the identification, it has a strong suppressive power against disturbances, and it has a strong suppressive power against disturbances;
+: Sample value PI with excellent correspondence to '+
Control of L1 control system (IIjl constant θ automatic adjustment JJ-Jj, 1
.. jFj is accomplished.

また、前記サンプル値P、11)制御定Qi9辿算部(
11)で用いる制御系の設言1のだめの規範モデルは2
]J1モデルとダンピングのあるモデルを形4大: i
:416vαを使って一式化して、この形4ノ、係数α
を設定変更することによシ、制御系の目や1″値のステ
ップ変化に対する応答板形のオーバシA −) fig
を調整できるようになっている。しかも、この形状係紗
αの調整に伴なう前記サンプル値制御定↓((ルよびフ
ィルタ定数の変更は自動的に11なうようになっている
In addition, the sample value P, 11) control constant Qi9 tracing unit (
The normative model for Proposition 1 of the control system used in 11) is 2.
] J1 model and model with damping in 4 major shapes: i
:416vα to form a set, this form 4, coefficient α
By changing the settings of the control system, the response board type override for step changes in the control system and 1" value can be changed.A-) fig
can be adjusted. Furthermore, the sample value control constant ↓(() and the filter constant are automatically changed in accordance with the adjustment of the shape coefficient α.

次に、操業中のプロセス(1)の動!i)性液化を監視
して、1ij1%性変化がd′F8できなくなった場合
に制御定数を再調整するために前記同定・チ、−ニング
機能をトリガする適応(ル能を油、明する。
Next, let's look at the operation of process (1) during operation! i) Adaptation to monitor the sexual liquefaction and trigger the identification and checking function to readjust the control constants if the 1% sexual change is no longer possible. .

適応機能は図の同定終了判定部(14)と特性変化検出
部(15)とコントロール部(16)から(S成され、
図のように同定チ、−ニング機能部およびサンプル値P
 、I JJ制御系に接糺1されている。
The adaptive function is composed of the identification end determination section (14), characteristic change detection section (15), and control section (16) shown in the figure.
As shown in the figure, the identification checking function section and the sample value P
, I is glued to the JJ control system.

まず、前り己同定・チ、−ニング桜゛能の同道でか進む
に従って、j’fll :f+、1伝達門数演詐tfl
t(io)で演算したtj’l ’n12低周波パラメ
ータg。、gl、g2、g3のイjf1が収束してくる
。そこで、同定終了信号ill″+(14)で次式のよ
うにパラメータの収束判定を1−jな−て同定終了信号
を出力するようになっている。
First of all, as we advance along the same path of self-identification, -ning cherry blossoms, j'fll : f +, 1 transmission gate number deception tfl
tj'l 'n12 low frequency parameter g calculated with t(io). , gl, g2, and g3 begin to converge. Therefore, the identification end signal ill''+(14) is used to determine the convergence of the parameters as shown in the following equation (1-j) and output the identification end signal.

Ig、rtJ)−gi (N−1)14几Ass (i
=1〜3)・・・・・・1152式 %式% 値を設定する。
Ig, rtJ)-gi (N-1) 14 几Ass (i
=1~3)...1152 formula % formula % Set the value.

この第2式の同定終了条Y1が満たされたとき、同定終
了判定部(14)が同定終了111号をコントロール部
(16)に入力し、コントロール部(16)が前8(シ
同定・チーーニング様能の同定信号発生部σ)とノくル
ス伝達関数同定部(9)および伝達1−目9剋Δ部(1
0)の動作を停止させるようになっている。
When the identification end condition Y1 of the second formula is satisfied, the identification end determination section (14) inputs the identification end No. 111 to the control section (16), and the control section (16) The identification signal generation part σ) of the function, the Norculus transfer function identification part (9), and the transmission 1-9 Δ part (1
0) is stopped.

さらに、コントロール部(16)は同定・チ、−ニング
械能の停止時の前記サンプルfll′1制御定数演算部
(11)で演算されだKc、 T i、 ’I’dのイ
1葭を前記ザンブル値制御演算も1責5)に入力し、フ
ィルタ足載演算(する) W’T 算したフィルタ定数を前Hi: II J:?
j値フィルタに入力してサンプル値PIJJ制御:PI
l′′1−のυ、・1整を終了するようになっている。
Furthermore, the control section (16) calculates the values of Kc, Ti, 'I'd calculated by the sample full'1 control constant calculation section (11) when the identification/checking machine is stopped. The above-mentioned summing value control calculation is also input to 1.5), and the filter constant calculated by W'T is input to 1.5) and the calculated filter constant is calculated.
Input sample value to j value filter PIJJ control: PI
It is designed to complete the υ,·1 integral of l′′1−.

また、コントロール部(16Nd回定糾了(i4号を受
けて、特性変化検出部(15)に同定終了時の前記パル
ス化iV l’N、li同足fit! (9)で演4゛
Jシたプロセスのパラメータを入力させ、特性変化検出
部(15)を起i1)させる。特性変化検出部(15)
は入力されたプロセスパラメータとプロセスの操作信号
LIN)とプロセス米 信号7代を使ってサンプル周期τ毎にプロセス(1)の
同定終了後の11テ性変化を′6)を算して、その結果
をコントロール部(16)に出力するようになっている
In addition, in response to the control unit (16Nd cycle determination (i4), the characteristic change detection unit (15) outputs the pulsed iV l'N, li same foot fit! (9) at the end of the identification. input the process parameters and wake up the characteristic change detection section (15).Characteristic change detection section (15)
calculates the 11% characteristic change after the completion of identification of process (1) at every sampling period τ using the input process parameters, process operation signal LIN) and process signal 7 generations, and calculates the The results are output to a control section (16).

ここで、特性変化検出部(15)で鉋算される特性変化
信号の性′J1として、プロセス(1)の動特性が変わ
った場合とプロセス(1)に夕(乱が加わった場合には
直流成分が現われる。しかも、このiαbIL成分の現
われている時にプロセス(]、)の入カイi’j 4j
を変佳さ仕ると、外乱の場合は直流成分が変化しないが
、プロセス(1)の動1゛j性が変化している坊1合は
直流成力が変動する。
Here, as the characteristic 'J1 of the characteristic change signal calculated by the characteristic change detection section (15), if the dynamic characteristic of process (1) changes and if disturbance is added to process (1), A DC component appears.Moreover, when this iαbIL component appears, the input power of the process (],) i'j 4j
If we change , the DC component does not change in the case of a disturbance, but if the dynamics of process (1) changes, the DC force changes.

そこで、物件′、!シー化七′N山部(15)のiiQ
 Tr’(結果に直流成分が発生し、しかもあらかじめ
7:ゾ定する許五値を越えた潟、1合に、プロセス(1
)の入カイi;号がパルス的に変わるようにコントロー
ル部(16)から動!1゛〒性り2署り確認パルスを1
ン、Iのようにランゾル値)’ l D制1fll 4
1; f7.の目+’;!+直1i’i ”3’ r 
(’l)に力If 、’C’J−R1((17) ’ち
るいは操作48号U。INlに加算部(6)、あるいは
また1ト11差個号演算部(3)のいずれか1点に加え
、そのMj、 !’の特性変化(の山部(16)で出力
した直流成分の変iajの有無をコントロール+t+s
 (161で判定する。
So, the property'! iiQ of Shika 7'N Yamabe (15)
Tr' (a DC component is generated in the result, and the process (1
) is activated from the control section (16) so that the number changes in a pulse-like manner. 1゛〒Confirmation pulse for 2 signs 1
(Ransol value as in I)' l D system 1fll 4
1; f7. 's eyes +';! +Direct1i'i ``3' r
If ('l) is a force If, 'C'J-R1 ((17)' is operation No. 48 U. In addition to one point, control the presence or absence of a change iaj in the DC component output at the peak (16) of that Mj, !' characteristic change + t + s
(Determine at 161.

ここで、りCil山があるJ混合は言′1hされ)「い
フ゛ロセスの動71.l1例の乳化であるので、前記同
定・チューニング桧h[(を起動させて、制御定かを藉
しく調整し、変動のない場合は外乱であり、−リ゛ング
ル値P1])制御演し′>、 r:+X(51の1iI
III作でレギ、レーシヲンてきるので、前記特性変化
検出部(16)に出力が零に )なるように外乱の/・
二めの補止111“4を人力するように役っている。
Here, since the J mixture with the Cil peak is the emulsification of the example 71.1 of the process movement 71.1, the above-mentioned identification/tuning h However, if there is no fluctuation, it is a disturbance, - angle value P1]) control operation'>, r: +X (1iI of 51
Since the regulation and ration are generated in the III work, the disturbance is adjusted so that the output to the characteristic change detection section (16) becomes zero.
The second supplement 111 "4" is used manually.

以上のようにして、植束中のプロセス(1)のq’:j
 t14変化を監視し、さらに!17I114′、i性
変化時には1輩・チューニング4;(を能をトリガして
、]Ii牛、1.気なffrllイ、!1)定数の調胎
が自動的になされるようになっている。
As described above, q':j of process (1) during planting
Monitor t14 changes and more! 17I114', When the i gender changes, 1st tuning 4; (trigger the function,] Ii cow, 1. Ki ffrlli,! 1) Constant adjustment is automatically done. .

なお、本発明のザンプルイ11″IP i ’、1) 
jjiす;、’a41装置VlでCJ、コントロール部
(16)で図示しないデータ入力設定器、例えばコンソ
ールタイプライタ、コンソールディスプレイモニタ、あ
るいは専用パネルから人力されるところの′す”ンプル
値制御定数の初期値、サンプル周期τ、化4形状係数α
などを入力して前記した関係!?3都へ設定するように
なっている。
In addition, the Zampurui 11″IP i′ of the present invention, 1)
In the A41 device Vl, control unit (16) is used to input sample value control constants manually from a data input setting device (not shown), such as a console typewriter, console display monitor, or dedicated panel. Initial value, sampling period τ, shape factor α
Enter the above relationship! ? It is set to be set in three cities.

畑らに、PI副制御るいはP ]、 D ;li制御の
設定外史、同定・チューニング(良能の1jiJ作のオ
ン・オフ設定と適応楼、能のオン・オフ設定も行なうよ
うになっている。
Hata et al. reported on the setting history, identification, and tuning of PI subcontrol or P], D;li control (on/off settings and adaptive towers of Yoshino's 1jiJ work, and on/off settings of Noh. There is.

次に、各構成tτIS分についてさらにh1細に説明す
る。
Next, each configuration tτIS will be explained in further detail h1.

サンプル値制仰演n部(5)は比例ゲイン1<01積分
時W数T!、微分時定数’It’d、(初期値でけl(
c、。
Sample value control n part (5) is proportional gain 1<01 W number T at integration! , differential time constant 'It'd, (initial value ke l(
c.

T+o%pd、)、サンプル周期τを用いて制(、Il
l偏差r(Nから操作(Q刊【Io(へ)を次のように
ザ:/プル周期 ”毎に汗(算して出力する。
T+o%pd, ), controlled using the sampling period τ (,Il
Calculate and output the l deviation r(operation from N to Q edition [Io (to) as follows: / per pull cycle.

半 uoIJ)=uo(N−1)+Δu oII)・・・・
・、 f433式%式% )) ・・・・・・2134式 同定(iT1号う己生部(7)では、バーシスチントリ
・エキサイテイングなイn号Vも)を発生し、この同定
イb家 号Vも)しより1シシロX1ζ(6)でU。(へ)と刀
11p、され、ナンフ゛ルホールド部(2)の入力と女
る。ずなわち、ぴ式で示される。
half uoIJ)=uo(N-1)+ΔuoII)...
・, f433 formula % formula % )) ... 2134 formula identification (in the autogenous part (7) of iT1, there is also a versistintri-exciting inn V), and this identification b family name V) and then 1 shishiro x 1ζ (6) and U. (to) and the sword 11p are input, and the input of the number hold part (2) is performed. In other words, it is shown by the formula.

吉0−♂。N)+翰・−・−・・−rg 5式本実施例
での2、同定48号り荀として簡単なアルゴリズムで4
1−成することのできるM系列信号を用いた。
Yoshi 0-♂. N) + 翰・−・−・・−rg 5 formula 2 in this example, 4 with a simple algorithm as identification number 48
1- An M-sequence signal that can be generated was used.

パルス伝升関截同定部O)は、プロセス出カケ号半 ytJ)と第5式のU(へ)からプロセス(1)のlj
l /l¥性をあられすパルス伝達関数を時系列処理に
より同定するものである。
The pulse transmission relation identification part O) is from the process output number half ytJ) and the U (to) of the fifth equation to the lj of the process (1).
This method identifies a pulse transfer function exhibiting l/l\ property by time-series processing.

本実jmiπI+のパルス伝メ:門みス回)iJ、 t
’t:i (9)は、周知の拡鮫最小29+!:フィル
タで4j“L成されている。ノIt終的ニ、フロセス(
1)のパルス伝ン(1ζ11斂は次式でまる。
Honji jmiπI+'s pulse transmission: Kadomisu times) iJ, t
't:i (9) is the well-known expansion shark minimum 29+! : 4j "L is formed with a filter. It is finally 2, Froseth (
The pulse transmission (1ζ11) of 1) is calculated by the following equation.

伝辻旧;シ>、 1′j%: 4’l ’riii (
1(1)は、パルス伝1ト11.1に、゛・同定部(1
9)で6:すIされたパルス伝a I’/−1数のパラ
メータai(i = 1〜m )、b((i=1〜n 
)から61’、’ 1式でボされる伝達1グ1係() 
(S)の分母系列のパラメータ(go+g1g 2 +
 g 3+・・・・・・)を演−e、する。この(、:
、::kj、、’方法については、2120回S I 
Q E学M iif; tj 会(Hf(56年7月)
の講演香号1110rパルス伝達1)、1数からS旬J
、!、:の低周波特性心高方式のtr= i:」で示さ
れている方法で行なっている。
Old Tsuji; shi>, 1'j%: 4'l 'riii (
1 (1) is a pulse transmission 1 part 11.1 with an identification part (1
9), the pulse transmission a I'/-1 number of parameters ai (i = 1 to m), b ((i = 1 to n
) to 61',' Transmission 1st gear 1st part ()
Parameters of the denominator series of (S) (go+g1g 2 +
g 3+...) to perform -e. this(,:
,::kj,,'For the method, 2120 times S I
Q E Studies M iif; tj Association (Hf (July 1956)
Lecture number 1110r pulse transmission 1), 1 number to S Jun J
,! , : low frequency characteristic center height method tr=i:''.

サンプル値制御定<M ifi算部(11)は、1バ乃
、閉否り演算部(10)で演算された伝達1゛七(数G
 (S)の分母系列ノくラメータ(gg +g1.+g
2 +g2 )とサンプルJt・目jllτより、f 
yプル1+ff、 fljll ’1111tI:t 
:、i% f’:!S (5) f 用イア) 外乱K
 91してプロセスの変ikhの抑制力の艮い −IJ
−シブル値P I IJ制御’)、’+14・ξを(ト
シーしている。本実7iiQ例では、北森が計測自動制
御学会論文$、1979年第15巻不5号J)・11:
3〜136、「制7i+11幻象の↑71チ分的知N:
”jに基つくリーンプル11i、制(+’ll系の言1
1′泪法jの中で述べている方V、にもとづいて、サン
プルイト・)) l I)定逸′lを演算している。
Sample value control constant
The denominator series parameter of (S) (gg +g1.+g
2 + g2 ) and sample Jt/th jllτ, f
y pull 1+ff, fljll '1111tI:t
:, i% f':! S (5) f ear) Disturbance K
91 and the suppression of process change -IJ
-sible value P I IJ control'), '+14・ξ (Toshie. In this real 7iiQ example, Kitamori is the paper of the Society of Instrument and Control Engineers, $1979, Vol. 15, No. 5 J)・11:
3-136, "7i+11 illusion's ↑71chi partial knowledge N:
``Lean pull 11i based on j, system (+'ll type word 1
Based on the method V mentioned in 1'Yarihoj, sampleite ()) l I) constant value 'l' is calculated.

−まず、Jlf、fi’jコ、モデルの伝達j7動リ一
〇)をp口iτ−1北イCのダンピングのある川、範モ
デルと本発明?−i+、:iする2」、iモデルを形状
係ζ′tαで一式什しプr次J(、て力える。
- First, Jlf, fi'j co, model transmission j7 motion li 10) p mouth iτ-1 north i C river with dumping, range model and the present invention? −i+, :i 2'', the i model is given a set of shape coefficients ζ′tα, and the pre-r order J(, is applied.

■慴)−−−−−−一−−−−’−”−−−−一−−’
−’−−−’−1十σ5−+−α、(σS)2+α3(
σS>3+α4(σS)4+であり、係数 ’4’ 3
.、E、、 3/1ouは北ス“トの規むj5モデルの
ものである。膨状係薬ンαが0ならしI 2 ]百モデ
ルを規範モデルとし、形状係数αが1ならば化1°仕の
規範モデルとなる。さらに形状係数αは0≦α≦2.0
のイ11をとることにより、色々な規範モデルが使用で
きる。
■慴)------1----'-"----1--'
−'−−−'−10σ5−+−α, (σS)2+α3(
σS>3+α4(σS)4+, and the coefficient '4' 3
.. ,E,, 3/1ou is that of the j5 model defined by North Street.If the swelling coefficient α is set to 0, then the I 2 ]100 model is used as the reference model, and if the shape coefficient α is 1, then This is a standard model with a 1° angle.Furthermore, the shape factor α is 0≦α≦2.0.
By taking A11, various normative models can be used.

さて、ステップタ■乱に対して、制御1保の応募を規(
・[lモデルW (6’lとマツチングさぜることによ
り、ここで、(’ O+ O、、C2けiJ、’、 !
lデ、のi<c 、 Jlf 、 、 Tdと次のよう
な口J係であられすことができる。
Now, in response to the Stepta Disturbance, we will regulate the application of control 1 security (
・[l model W (By matching with 6'l, here, (' O+ O,,C2keiJ,', !
If i<c, Jlf, , Td, then the following expressions can be used.

Kc=O。Kc=O.

T’1=o110o 旧−・:p9式 %式%( 従って、第8式からサンプル値P I l)制御4へ1
1・゛の動作モードに応じて以下のY、ECS’1.を
行なう。
T'1=o110o Old-・: p9 formula % formula % (Therefore, from the 8th formula, sample value P I l) Control 4 to 1
1. The following Y, ECS'1. Do the following.

PL動作では、次の2次方程式 =0 ・・・ 紀10式 半 を1・jfいて正の最小根欠σとすると、0゜01は次
のようになる。
In the PL operation, the following quadratic equation = 0... If the Equation and a half of Equation 10 and a half is multiplied by 1.jf to be the minimum positive root missing σ, then 0°01 becomes as follows.

PID動作では、次の3次方程式を)つ・1いて(g2
+τg、十τ2go)C4a 3−1− (g 3 +
−τg++2 謝 同4.f・に正の最小枳をdとすれば、Co、 Q 、
 、 (j2は次のようになる。
In PID operation, the following cubic equation is
+τg, 10τ2go) C4a 3-1- (g 3 +
-τg++2 Xie Tong4. If the minimum positive value of f is d, then Co, Q,
, (j2 is as follows.

以上のPI動作の場合とP I D動作の場合の一連の
演算をコントロール部(16)の動作指令信号に従って
サンプル値制御定数演算部(川で行なうのである。
The above-described series of calculations for the PI operation and the PID operation are performed by the sample value control constant calculation section (river) according to the operation command signal of the control section (16).

その動作フローを第3図に示す。The operation flow is shown in FIG.

以上で、ステノプタl乱に対して制御系の応答を適切な
抑制力のあるようにすることができるが、一方、このま
まではプロセス(1)の目標値r。凹をステップ変化さ
せるとオーパージ、−トが大きすぎたり、整定時間が長
くな−たりして、必ずしも連応性の良い制御は行なえな
い。
As described above, the response of the control system to the stenopteral disturbance can be made to have an appropriate suppressing force, but on the other hand, the target value r of process (1) remains unchanged. If the concavity is changed in steps, the aperture or torto may become too large or the settling time may become long, so that control with good coordination cannot necessarily be performed.

そこで、次に目標値信号からプロセス信号までの伝達+
9:i 、Q Y (81/ r (、’i)も前I!
2 J’A、1jj11、モデ# W $)にマツチン
グするように、新らたに目4庁値フィルタ(12)を用
いて補止を行なう。この目標値フィルりi((Z−1)
は次式のようにサンプル周期毎、に演算を行なうもので
ある。
Therefore, next step is the transmission from the target value signal to the process signal +
9: i, Q Y (81/ r (,'i) also before I!
2 J'A, 1jj11, model #W $), correction is performed using a new 4th office value filter (12). This target value fill i((Z-1)
is calculated every sampling period as shown in the following equation.

3 II (Z−’ ) = −−m=−−−−−−−・・
・・・2fB4式%式% この目標値フィルタ(12)のフィルタ定数り、、〜2
゜〜3は前1己ザンプル値制御定船vIσ部でれンI算
した積分時定数Ill i1倣分時定数1゛dとサンプ
ル周期τかこの第15式の演算をフィルタ定数む・H、
tJ’l’、 f″1lX(13)で行なうものである
3 II (Z-') = −−m=−−−−−−・・
...2fB4 formula % formula % Filter constant of this target value filter (12)... ~2
゜ ~ 3 is the integral time constant Ill i1 calculated in the sample value control fixed ship vIσ part, the integration time constant 1゛d and the sample period τ, or the filter constant H,
tJ'l', f''1lX (13).

以上、同定結果よシ、−サンプル値制御演算部(5)で
用いる比例ゲインKC1和分1時>−1−数’l’ i
 、 徽分時足載Tdの調詰方法とその結果から目標値
フィルタ(12)のフィルタ定ρのi’41 !I合方
法を示した。
As above, based on the identification results, - proportional gain KC1 sum used in sample value control calculation section (5) 1 > -1 - number 'l' i
, i'41 of the filter constant ρ of the target value filter (12) from the adjustment method of the time-load Td and its results. The method was shown.

このようにすることにより、外乱に対する抑制力が強く
、シかも目ね値に対する連応性の良いサンプル値PID
制御系の調号1“′−を自jjjfJ化するものである
By doing this, the sample value PID has a strong ability to suppress disturbances and has good correlation with the target value.
This is to convert the key signature 1"'- of the control system to jjjfJ.

さらに、第7式で示す規範モデルを用いているので形状
係数αの設定により、オーパージニートしない制御系か
ら適当なオーパージニートをする制御系の制御定数の調
整を自動的に行なえるものである。
Furthermore, since the reference model shown in Equation 7 is used, by setting the shape factor α, it is possible to automatically adjust the control constants from a control system that does not open up to a control system that does open up neatly. be.

案 によって、制御系の応答を自由に’1j(1択できるこ
とがわかる。
It can be seen that depending on the plan, the response of the control system can be freely selected.

次に本発明の適応機能の詳細な説明を第2図に戻って説
明する。同定・チューニング終了時にはパルス伝達関斂
同定部e)によって、プロセス(i)の特性パラメータ
負 (i=1〜m)、宣 (i=1〜n)とプロセス(
1)の平衡点パラメータ令が明きらかになる。一方、1
ヤ循中のプロセス(1)の動特性が変わったとするとQ
”j ’I’、’iパラメータ+aI(+ = 1−m
 )、b+’(1=1〜n)が変わったはずであり、ま
pニブロセス(1)に外乱が印加されるとdが変わるK
 JE t b着。
Next, referring back to FIG. 2, a detailed explanation of the adaptive function of the present invention will be explained. At the end of identification and tuning, the pulse transmission relationship identification unit e) determines the characteristic parameters of process (i) to be negative (i = 1 to m), positive (i = 1 to n), and process (
1) The equilibrium point parameter order becomes clear. On the other hand, 1
If the dynamic characteristics of the process (1) during circulation change, Q
”j 'I', 'i parameter + aI (+ = 1-m
), b+' (1 = 1 to n) should have changed, and when a disturbance is applied to pnibrocess (1), d changes K
JEt b arrived.

そこで、特性体化検出部(15)で次式のようにモデル
tjj4差をjifjiネ、する。
Therefore, the characteristic detection unit (15) calculates the model tjj4 difference by jifji as shown in the following equation.

η(へ)=yN)−y蝕 ・・・・・・・・・ 第16
式ここでy(へ)は同定・チューニング終了時の特性パ
ラメータから次のように演算されるプロセスの出力であ
る。
η (to) = yN) - y eclipse ・・・・・・・・・ 16th
In the equation, y(f) is the output of the process calculated as follows from the characteristic parameters at the end of identification and tuning.

祁)>胃箱y(N−i)十ヌ錦u(N−i)+?1 ・
・・第18式 □+=1 1=1 一方、現zPのプロセス出力は次式のようになる。
Q) > stomach box y (N-i) tenu nishiki u (N-i) +? 1 ・
...Equation 18 □+=1 1=1 On the other hand, the process output of the current zP is as shown in the following equation.

yN)士畠1y(〜1)=渚パ(N−i)+gff”+
Δqε(N−i)+d ・・・第19式ここでεはノイ
ズである。
yN) Shibata 1y (~1) = Nagisapa (N-i) + gff”+
Δqε(N-i)+d...Equation 19 where ε is noise.

第18式と第19式をM’16式に代入することによシ
、モデル誤差1NJff、次のようになる。
By substituting Equations 18 and 19 into Equation M'16, the model error is 1NJff as follows.

つまり、モデル誤差η(へ)は特性パラメータの変化が
入った式である。
In other words, the model error η(to) is an equation that includes changes in the characteristic parameters.

ここで、第20式の期待値E〔η〜〕を考えると、特性
変化の無いときはE〔η(へ))=0であシ、特性変化
が有るとE〔η〜〕〜0となる。
Here, considering the expected value E[η~] of Equation 20, when there is no change in characteristics, E[η(e)) = 0, and when there is a change in characteristics, E[η~]~0. Become.

しかしながら、期待値E〔η(へ)〕を演、(1,する
ことは実用上できない。そこで、本実施例では次式のよ
うにモデル誤差η(へ)の短時間平均値τ(へ)を演算
している。
However, it is practically impossible to calculate the expected value E[η(to)] to (1). Therefore, in this embodiment, the short-term average value τ(to) of the model error η(to) is is being calculated.

この、モデル誤差の短時間平均値τ鉤をr[零値L1 
と次のように比較判定することにょシ、プロセス(1)
の特性変化を監視する。
This short-term average value τ of the model error is defined as r[zero value L1
The process (1) is to compare and judge as follows.
Monitor changes in characteristics.

I7丹1〉Ll・ ・・・・・・・・・ 第22式ここ
で、許容値り、lは次に示す特性パラメータベクトルの
ノルムから演算する。
I7tan1〉Ll・... Equation 22 Here, the tolerance value l is calculated from the norm of the characteristic parameter vector shown below.

ここで、第23式の11δθ11/ 11t11はプロ
セス(1)の特性変化率を示している。
Here, 11δθ11/11t11 in Equation 23 indicates the rate of change in characteristics of process (1).

したがって、 のように、プロセス(1)の特性変化の許容率チを設定
することによシ、許容値り、が演算できる。
Therefore, by setting the allowable rate of change in characteristics of process (1) as shown below, the allowable value can be calculated.

さて、このようにして演算されたモデル誤差の短時間平
均値η(へ)は、プロセス(1)の動特性が変わった場
合および外乱が印加されているJ(+、合、ともに直江
成分が発生する。
Now, the short-time average value η(to) of the model error calculated in this way is calculated when the dynamic characteristics of process (1) changes and when a disturbance is applied to J(+), in which case the Naoe component is Occur.

しかしながら、外乱による発生の場合はPID制御自身
でレギーレーシ1ンできるので、たとえ許容値り、・を
越えたとしても問題がない。
However, if the disturbance is caused by a disturbance, the PID control itself can control the leggy rate, so there is no problem even if the tolerance value is exceeded.

一方、プロセスの動特性変化で発生している場合は、当
然ながら制御定数の′F+H’e aVj 全必要とす
る。
On the other hand, if the problem occurs due to a change in the dynamic characteristics of the process, the entire control constant 'F+H'e aVj is naturally required.

そこで、このふたつの発生原因を判定する必要がある。Therefore, it is necessary to determine the causes of these two occurrences.

本実施例では、前記第20式を丙記して説、明すると、 ・・・・・・第24式 この式から、プロセスの動特性の変わった場合つまシδ
a11とδ臥 が変化し、δdは変化せず零のとき、プ
ロセスの入力信号であるu (N −i ) ヲ変化す
ることによシ、さらにモデル誤差が変化することがわか
る。
In the present embodiment, the above equation 20 is written down and explained as follows: Equation 24 From this equation, when the dynamic characteristics of the process change, the equation δ
It can be seen that when a11 and δ〥 change and δd remains unchanged and is zero, the model error further changes by changing the process input signal u (N - i).

一方、プロセスの外乱が変わった場合、つまりδdが変
化し、δa、とδb<iは変化せず零のときはプロセス
の入カイh号であるu(N−i)を変化しても、モデル
誤差は変わらない仁とがわかる。
On the other hand, if the disturbance to the process changes, that is, δd changes, and δa and δb<i do not change and are zero, then even if u(N-i), the input chi of the process, changes, It can be seen that the model error remains unchanged.

つまり、モデル誤差が許容値り、を越えた場合に、プロ
セスの入力信号u(’N−1)が変わるように動特性変
化確認パルスを偏差信号演算部6)、あるいは同定信号
加算?S1((6) 、あるいはまた加算部(17)の
いずれか1点から印加することにより実現できる。
In other words, when the model error exceeds the allowable value, the dynamic characteristic change confirmation pulse is sent to the deviation signal calculation unit 6) or the identification signal is added so that the input signal u('N-1) of the process changes. This can be realized by applying from any one point of S1 ((6)) or the adder (17).

本実施例では、偏差イハ号演3′#、部(3)に加える
ように桁数している。次に、この動4“を性久化#超パ
ルスを印加した徒のモデル誤差の変動の検出には次式の
ようにモデル誤差ηへの彼分値を演:l’!シた結果を
使っている。
In this embodiment, the number of digits is added to the deviation Iha performance 3'#, part (3). Next, in order to detect the fluctuation of the model error after applying the super pulse to this motion 4, we can calculate the result by applying the value of the model error η to the model error η as shown in the following equation. using.

ここで、L2 はり、と同様に次式で演ff−する。Here, ff- is calculated using the following equation in the same way as for L2 beam.

+1Δψ(Nll=(y (N−1)−y (N−に−
1) 、−、y (N−m) −y (N−1c −m
 ) 、u (N−1) −u (N−に−1) 、 
・ 。
+1Δψ(Nll=(y (N-1)-y (N-to-
1) , -, y (N-m) -y (N-1c -m
), u (N-1) -u (N-to-1),
・ .

” (N ” ) u (N−に−n )”つまシ、印
加する動特性変化確F、rパルスの振11Q?i以上の
ように、モデル誤差1η(へ)1が許容値Jノ+ を越
えた場合に動特性変化値:誌パルスを印加し、その直後
にモデル誤差の微分値1Δη(\)Iが検出レベルLl
 を越えた場合、プロセスの動11”Y件変化が有シと
判定し、前記同定チ、−ニング機能を起動させる。
``(N'') u (N- to -n)'' As shown above, the model error 1η(to)1 is the allowable value J+ When the dynamic characteristic change value exceeds , a pulse is applied, and immediately after that, the differential value 1Δη(\)I of the model error reaches the detection level Ll.
If the value exceeds 11'', it is determined that Y changes have occurred in the process, and the identification checking function is activated.

一方、動特性変化確認パルスを印加しても判定時間NT
内にモデル誤差の微分値1△η(へ)1がL上を越えな
い場合、外乱と判定してモデル誤差1η勤1を補正する
On the other hand, even if the dynamic characteristic change confirmation pulse is applied, the judgment time is NT.
If the differential value 1Δη(f)1 of the model error does not exceed L within this period, it is determined that there is a disturbance, and the model error 1η time 1 is corrected.

つまシ、前記第20式のδdにこのときの1η■1を外
乱補正値として入力する。この適応機能の動以上、木9
F’+明ではJ品フイ=中のプロセスの動特性変化を検
出して、制御グミt数の’M’ ii”I m!作;〜
i府自rlj的に行なうものである。
Finally, input 1η■1 at this time into δd of the 20th equation as the disturbance correction value. More than the behavior of this adaptive function, tree 9
F' + light detects the change in the dynamic characteristics of the process in the J product, and controls the number of control gummies 'M'ii"I m!
This is something that should be done independently.

4、 図面のfハ1単な、i況明 第1図は従来例の説明に供するブロック図、第2図は本
発明のサンプル値P I D fliil fjll形
。li、’、+−の回路4:’j 1氏し、1、第3図
れプロ・ツク1内を65?1す]するフロー1X1、第
41¥1は本発明の形状保砂設5に機h[:の効果説明
し1、第5図は本発明の適応cr能の!hは′]説明口
1である。
4. Figure 1 is a block diagram for explaining a conventional example, and Figure 2 is a sample value PID fliil fjll type of the present invention. li, ', +- circuit 4: 'j 1, 1, 3. The effect of the function h[:1 and Figure 5 shows the effect of the adaptive cr function of the present invention! h is '] Explanation port 1.

(1)・・・プロセス、e)・・・サンプルホールド、
(41)ト(42)・・・サンプラ、但)・・・サンプ
ル値制御ち゛・Ip部、(7)・・・同定イ5j号発生
部、υ)・・・パルス伝達関数同定部(10)・・・伝
近門数演算部、(11)・・・ザンプル値制御定蕎り浄
j算部、(12)・・・目枠値フィルタ、(13)・・
・フィル″′″″″?’(If−741(、(”°°°
“J ! M 7 M’“″””is、 0s+−q”
 、性液化検出部、(16)・・・コントロール部、<
171・・・加算部。
(1)...process, e)...sample hold,
(41) (42)...Sampler, however)...Sample value control unit, Ip unit, (7)...Identification number 5j generation unit, υ)...Pulse transfer function identification unit (10 )...Denkinmon number calculation unit, (11)...Sample value control fixed value cleaning calculation unit, (12)...Eye frame value filter, (13)...
·fill"'"""? '(If-741(, (”°°°
"J! M7 M'"""is, 0s+-q"
, liquefaction detection section, (16)... control section, <
171...addition section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)制御対象となるプロセスの目(ご値信号をサンプ
リングしてフィルタ演算する目標値フィルタとこの目標
値フィルタの出力信号と前記プロセスの制御m、をサン
プリングしたプロ上146号から制御偏差を@算して、
この制御偏差信号をPID制御演算して前記プロセスの
操作信号を出力するサンプル値PID制御演算部とから
(°11成される制御ループ内に、パーシスチントリ・
エキサイテイング信号からなる同定信号を印加する同定
信号発生部と、この同定信号発生部で発生した同定信号
を前記サンプル値PID制御演算部の出力に加算して得
られる操作信号およびプロセス信号から前記プロセスの
パラメータを同定するパルス伝達関数同定部とこのパル
ス伝fQ IJ“31数同定部で得られるプロセスのパ
ルス伝達関数からS(ラプラス演Jl、子)領域の伝達
関数を演算する伝達し1数′1Jir算部と、この伝達
関数演算部の演算結果から前記サンプル値PID制御演
算部で用いるPID制御定数を油算するサンプル値制御
定数演算部と、このサンプル値PID制御定数演算部の
P l 1)制御定数から前記目標値フィルタのフィル
タ定数を演算するフィルタ定数演算部から構成する同定
・チューニング機能と前記伝達関数演算部の演算結果か
ら前記同定の終了を演算判定する同定終了判定部と、同
定終了時の前記パルス伝達関数演算部のプロセスパラメ
ータト前記同定・チューニング機能の停止した後のプロ
セスの操作信号およびプロセス信号から前記プロセスの
特性変化を演算する特性変化検出部と、この特性変化検
出部の演算結果があらかじめ設定した特性変化n′「零
値を越える場合に前記プロセスのサンプリングした目標
値信号にパルスを印加し、このパルスを印加した後の前
記特性変化検出部の演3v結果の過渡変化の有無により
、同定・を−一ニング杉・り能を11スタートもしくは
停止を維持するコントロール部から構成する再スタート
機能とを具fltjiしたことをtf4+ (、Jとす
るサンプル値PID制御’l’−lls“。 値PID制御装置。 6)パルスの印加点を同定信号の加算点とする構成にし
たことを特徴とする特8′FM>J6[を第1項記載の
サンプル値PID制御装置1’J、’ 。 (4)サンプル値PID制御定数演算部の演算に用いる
規範モデルを2項モデルとダンピングのあるモデルのふ
たつを形状係数で一式化して、この形状係数を可変する
形状係数設定部を具備したことを特徴とする特許請A囲
第1項記載のザンプル値PID制御装(no
[Scope of Claims] (1) The eyes of the process to be controlled (the target value filter that samples the value signal and performs filter calculation, the output signal of this target value filter, and the control m of the process) are sampled. Calculate the control deviation from No. 146,
A sample value PID control calculation unit performs a PID control calculation on this control deviation signal and outputs an operation signal for the process.
an identification signal generation section that applies an identification signal consisting of an exciting signal, and an operation signal and a process signal obtained by adding the identification signal generated by the identification signal generation section to the output of the sample value PID control calculation section, and The pulse transfer function identification section identifies the parameters of the pulse transfer function fQ IJ, and the transfer function 1' calculates the transfer function in the S (Laplace operation Jl, child) region from the pulse transfer function of the process obtained by the pulse transfer function fQIJ"31 number identification section. 1Jir calculation unit, a sample value control constant calculation unit that calculates a PID control constant used in the sample value PID control calculation unit from the calculation result of this transfer function calculation unit, and P l 1 of this sample value PID control constant calculation unit. ) an identification/tuning function consisting of a filter constant calculation unit that calculates a filter constant of the target value filter from a control constant; an identification end determination unit that calculates and determines the end of the identification from the calculation result of the transfer function calculation unit; a process parameter of the pulse transfer function calculation unit at the time of termination; a characteristic change detection unit that calculates a change in the characteristics of the process from the process operation signal and the process signal after the identification/tuning function has stopped; and this characteristic change detection unit When the calculation result of the characteristic change n' exceeds the preset zero value, a pulse is applied to the target value signal sampled in the process, and after applying this pulse, the transient of the result of the characteristic change detection section tf4+ (, J sample value PID control'l '-lls''. Value PID control device. 6) The sampled value PID control device according to item 1, characterized in that the pulse application point is the addition point of the identification signal. 1'J,'. (4) The standard model used for the calculation of the sample value PID control constant calculation unit is a two-term model and a model with damping, which are combined into a shape coefficient, and a shape coefficient setting unit is provided to vary the shape coefficient. The sample value PID control device (no.
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