JPS6073701A - 積分制御型最適追縦制御器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、初期値補償付きの積分制御型最適追従制御器
に関′するものである。

従来、一般に多用されている追従制御器は、第１図に示
すようなＰＩＤ制御器を用いている。これは、比例（ｋ
ｐ）、積分（ｋＩ／Ｓ）、微分（ｋＤＳ）の各制御要素
をもち、それらのパラメータを調節することにより、入
力ｒに出力ｙがオフセットなく追従できる利点を有して
いるが、即応性に限界があり、１人出力系しか扱えない
という問題もある。

ＰＩＤ制御器における積分制御要素に相当するものがな
いために、制御対象のパラメータが変動したときにオフ
セットを生じる欠点があり、実用に向かないとされてい
る。

本発明は、上記ＰＩＤ制御器の利点と最適レギュレータ
制御器の利点を兼ね備えた積分制御型最適追従制御器を
提供しようとするものである。

即ち、上記第１図のＰＩＤ制御器における積分開制御を
行うので、差ｅがある限り制御動作が働いてオフセット
をなくすことができるが、この制御動作を第２図の最適
レギュレータ制御器に組入れりするフィードバック制御
系と、システムの起動があったことを検出した信号によ
り操作量をサンプルホールドしてフィードバックする補
償制御系とを備え、これらの各制御系の出力の代数和を
操作量として出力させることを特徴とするものである。

以下に本発明の実施例を図面を参照しながら詳述する。

第３図に示す積分制御型最適追従制御器は、基を乗じる
要素及びその結果に対して積分制御を施す積分制御要素
を備えた積分制御系と、制御対象補償を行うために、次
のような補償制御系が付加されている。この補償制御系
は、システムの起動時に操作量Ｕの値をサンプリングし
てＯ次ホールド回路にホールドさせ、その値をフィード
バックして上記積分制御系の出力から減算することによ
り、上記初期値の影響をなくすようにしたものである。

この補償制御系についての他の具体的な実現法としては
、第４図に示したように、入力ｒの微分値が一定値を越
えたときに操作量Ｕの値を一す・ンプルし、その値をホ
ールドするような機能を持つ素子により実現することも
できる。また、過度に操作量Ｕをサンプルホールドしな
いため、サン量Ｕをサンプルホールドしてその値をフィ
ードバックした成分ｚ３の加減算により構成される。

ここで、定数に１．に２は、操作量Ｕの自乗値、即ち、
゛エネルギをできるだけ小さく抑えつつ、出力ｙが入力
ｒにできるだけ速く追従できるように調整される。これ
らの定数に１．　Ｋ２は、上述したところかられかるよ
うに、２次形式評価関数を最小化して得られるが、この
方法によらずに定数に、　、　Ｋ２を決定する方法も可
能である。しかし、その場合でも連応性を増すために定
数に１．　Ｋ２を大きくすると、システム起動時に好ま
しくない初期変動を起すので、上記初期値補償器は不可
欠である。

御した結果を第７図及び第８図に示した。

第５図及び第７図においては、初期値が１．００及び０
．００である出力ｙを目標値０．５０及び１．００にす
るための制御を行っているが、本発明の制御器により初
期変動が小さくなり、整定時間が大幅に短縮されること
がわかる。また、第６図と第８図から、本発明の制御器
では、操作量の大きさの絶対値が１／８程度になること
がわかる。

以上に詳述したように、本発明の積分制御型最適追従制
御器によれば、従来の最適レギュレータ制御器において
オフセットが生じるという問題を解決し、しかも制御の
ためのエネルギ消費をでき々噌だけ抑えつつ、短時間に
設定値に追従するよう一’Ｌ＋１ １（ｔ、、、、、。

適レギュレータ制御器のブロー２り構成図、第３図は本
発明の積分制御型最適追従制御器のブロック構成図、第
４図は本発明の他の実施例のブロック構成図、第５図な
いし第８図、は・第２図の制御器及び本発明の制御器を
用いた制御の結果を示す線図である。

第１図 第２図 対間 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力と出力との差に対して定数を乗じる要を操作量
   として出力させることを特徴とする積分制御型最適追従
   制御器。