JPS61228249A

JPS61228249A - 温度制御装置

Info

Publication number: JPS61228249A
Application number: JP6850885A
Authority: JP
Inventors: Kokichi Yamada; 康吉山田
Original assignee: Hanshin Electric Co Ltd
Current assignee: Hanshin Electric Co Ltd
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1986-10-11

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】〈産業上の利用分野〉本発明は比例制御方式を採用するガス瞬間給湯機等の温
度制御装置に関し、特に、制御系に相関するフィード・
フォワード演算とフィード・バック演算とを併用した温
度制御装置における改良に関する。

〈従来の技術）従来のこの種温度制御装置には第４図に示されるような
構成を取るものがある。

すなわち、設定温信号１と給水温信号３、出湯量信号４
を取り込み、設定温と給水温との差と出湯流量により、
あらかじめ必要な熱量を演算し。

これをフィード・フォワード量として出力するフィード
・フォワード演算回路５と、設定温信号１と出湯温信号
２とを取り込み、それら両温度量の偏差を補うに必要な
フィード・バック量を演算するフィード・バック演算回
路６とを有し、加算回路７でこれらフィード・バック量
とフィード・フォワード量とを加算して全演算量を決定
した後、これにより、ガス比例電磁弁駆動回路などの負
荷８を制御するものである。

こうしたものでは、上記フィード・フォワード量により
、定常状態でのガス比例弁などの制御対象の制御量を決
め、フィード・バック量により、定常状態での設定温に
対する出湯温の補正や負荷変化があった場合の修正動作
を速めている。

（発明が解決しようとする問題点〉上記のような従来例の温度制御装置においては、既述し
たフィード・バック量の増幅率は大きくすればするほど
、修正動作は速くなる。

しかし一方、当該フィード・バック量の増幅率を大きく
するほど、オーバ・シュートやハンチングのおそれも高
くなる。

例えば十分に大きな増幅率を持たせた第４図示回路の特
性例を第５図にて取り上げてみると、同図（Ａ）に示す
ように、時刻ｔ１とｔ２にて出湯量などの負荷が急激に
変化した場合、加算回路７の出力（全演算出力）は、同
図（Ｂ）に示すように、大きなオーバ・シュート■、■
を持つことがあり、これがために同図（Ｃ）に示すよう
に、出湯温が急激に変化する部分■、■が生じ、かつま
た、それが回復するのに要する時間、ｄｔもかなりかか
ることがある。

本発明はこうした欠点を解決すべく、比例増幅率を大き
くとってもオーバ・シュートを抑圧できる温度制御装置
を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、次のような構成にて
特定される温度制御装置を提供する。

制御系にフィード・フォワード演算とフィード・バック
演算とを含み、該フィード・フォワード演算量と該フィ
ード・バック演算量とを加えて全演算量として出力する
比例制御方式を採用した温度制御装置において；上記全演算量を、上記フィード・フォワード演算量にあ
る特定値を加えた値、およびあるいはある特定値を引い
た値にて制限するリミッタ回路を設けたことを特徴とす
る温度制御装置。

〈作　用〉上記本発明の構成によれば、出湯量の立ち上がり時など
、修正動作を急激に行なわなければならないときに、こ
の目的を果たすため、フィード・バック量の増幅率を大
きくとって修正動作を速く、かつ鋭敏に行なうようにし
ても、全演算量はリミッタ回路により制限されるため、
従来のようなオーバ・シュートやハンチングは、これを
効果的に抑圧することができる。

〈実　施　例〉第１図には本発明による温度制御装置の望ましい一実施
例の概略構成が示されている。

先に述べた第４図示の従来例装置における各構成要素に
変更を及ぼさないか、同様でよい構成子には、この第１
図中でも同一の符号を付しである。

すなわち、設定温信号ｌと給水温信号３．出湯量信号４
はフィード・フォワード演算回路５に入力され、フィー
ド・フォワード量５１が得られる。

また、設定温信号１と出湯温信号２はフィード・バック
量演算回路６に入力され、補正用としてフィード・バッ
ク量Ｂ１が求められる。

これらフィード・フォワード量５１とフィード・バック
量６１は加算回路７にて加算され、全演算量７１とされ
る。

従来は、既述のように、この全演算量７１がそのまま、
比例電磁弁駆動回路などの負荷８に送られていたのに対
し、本発明においてはその信号経路中にリミッタ回路９
を挿入し、制限化全演算量信号８１として負荷８に送る
ようにしている。

第２図は、限定的ではないが、このリミッタ回路９の一
具体例を示している。

抵抗１１．１２および演算増幅器３７により、まずオフ
セット電圧３１を得る。このオフセット電圧３１が要旨
構成中で言う特定値となる。

フィード・フォワード信号５１はこの場合、電圧次元で
取扱われるものを想定しており、そのときどきの当該フ
ィード・フォワード電圧５１に対し。

抵抗１３．１４．１５．１８および演算増幅器８２で構
成される加算回路により、上記のオフセット電圧３１が
加算される。この結果は第一基準電圧３２として利用さ
れる。

一方、抵抗！？、　１８．１９．２０と演算増幅器９３
により構成される減算回路により、フィード・フォワー
ド電圧５１と上記オフセット電圧３１との差が求められ
、これが第二基準電圧３３として利用される。

さらに、演算増幅器９４　、９５　、９８およびダイオ
−ド２１　、２２により構成されるリミッタ部分により
、加算回路７からの全演算量７１は第一、第二基準電圧
により制限され、制限化全演算量信号９１とされる。

もちろん、全演算量７１をフィード・フォワード演算量
５１に特定値３１を加えた第一基準値３２．およびある
いは特定値３１を引いた第二基準値３３にて制限するリ
ミッタ回路９は、他の構成とすることも可能であるし、
各信号量が電流量にて表されている場合には、それに応
じた電流次元での制限化も可能であるほか、特定値３１
は加算するものと減算するものとで異なっていても良く
、“およびあるいは”という表現からも顕かなように、
加算、減算のいづれか一方にてのみ、制限するようにし
ても良い。

第２図示のようなリミッタ回路９を設けた温度制御装置
の特性例は、従来例との対比において第３図に示される
ようなものとなる。

第３図（Ａ）に示されるよ゛うに、先の第５図（Ａ）に
示されていたと同程度の負荷変化が生じた場合、第３図
（Ｅ）中にて仮想線で示されるように、本発明によれば
、従来生起していたオーバ・シュート部分■、■は、そ
の制限化全演算出力９１の中からは除くことができる。

したがって第３図（Ｃ）に示されるように、出湯温に望
ましくない変化■、＠があっても、その絶対量は小さく
することができ、かつ、その回復時間Δｔも短かくする
ことができる。

なお、第５図においてはハンチングは省略されているが
、この種帰還系における公知の各種特性例からも自明の
ように、オーバ・シュート量が大きくなると当然にそう
したハンチングが生ずる。

その点、本発明の場合、オーバ・シュートそのものを効
果的に抑圧するため、ハンチングはもとより生ずる余地
がない。

〈発明の効果）以上のように、本発明によれば、負荷変化に対する修正
初期動作を速くするため、フィード・バック系の増幅率
を高めても、望ましくないオーバ・シュートやハンチン
グは、これを効果的に抑圧することができる。

換言すれば出湯温特性を良好に取るために犠牲とされる
部分がなく、逆により一層、出湯温制御能力を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の温度制御装置の一実施例の概略構成図
、第２図は第１ｒＩ４示装置に用い得るリミッタ回路の
一具体例の回路構成図、第３図は第１図示装置の特性例
の説明図、第４図は従来の温度制御装置の一例の概略構
成図、第５図は従来の温度制御装置の特性例の説明図、
である。図中、１は設定温信号、２は出湯温信号、３は給水温信
号、４は出湯量信号、５はフィード・フォワード演算回
路、６はフィード・バック演算回路、７は加算回路、８
は負荷、９はリミッタ回路、　３１は特定値、３２はフ
ィード・フォワード演算量に上記特定値を加えた第一基
準値、３３は上記特定値を減算した第二基準値、５１は
フィード・フォワード演算量、６１はフィード・バック
演算量、７１は全演算量、８１は制限化全演算量、であ
る。筆４図　。

Claims

【特許請求の範囲】制御系にフィード・フォワード演算とフィード・バック
演算とを含み、該フィード・フォワード演算量と該フィ
ード・バック演算量とを加えて全演算量として出力する
比例制御方式を採用した温度制御装置において；上記全演算量を、上記フィード・フォワード演算量にあ
る特定値を加えた値、およびあるいはある特定値を引い
た値にて制限するリミッタ回路を設けたことを特徴とす
る温度制御装置。