JPS61290505A - プロセス制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、制御対象からフィードバックされる制御量Ｐ
ｖとこの制御量の目標値Ｓｖとの偏差Ｃに対して、比例
、積分、微分の各演算のうち少なくとも積分演算全実行
し調節演算出力Ｌｌｔ−算出するプロセス制御装置に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１２図に一般的な従来のプロセス制御装置の機能ブロ
ック図を示す。この図において、１は偏差演算部、２Ｉ
ｆ１制御演算部、３は制御対象である。偏差演算部ｌは
制御対象３からフィードバックされる制御量Ｐｖとこの
目標値ＳＶとｆＪＯＡ差ｅ　（＝８Ｖ−ＰＶ　）ｌＥ出
している。制御演算部２は偏差ｅに対して（１）式の伝
達関数Ｃ（Ｓ）に基づき比例、積分、微分の各演算を実
行し、制御量ｐＶが°目標値Ｓｖに一致するような調節
演算出力ｕ２求め、制御対象３に出力している。制御対
象３ではこの調節演算出力ｕを操作量として制御動作が
実行されるが、外乱りが印加され制御に乱れが生じると
これが制御量Ｐｖの変動として検出されている。

ここで、Ｋｐ　、　Ｔｏ　、　Ｔ！Ｉは伝達関数Ｃ（露
）の制御定数であり、′各々比例ゲイン、積分時間。

微分時間を示している。またＳは複素変数。

′ｌＦは０．１〜０．３程度の定数である。

この制御製電による応答特性は、（１）式の伝達関数よ
り解かるように、その制御定数ＫＰ。

Ｔ、、　Ｔ、の調整状態によって決定される。通常のプ
ロセス制御にあっては、制御定数に、、　Ｔ夏。

Ｔｏが制御対象３に対して外乱が加わつ念場合にこの影
響を早急に抑制し得る状態、即ち外乱抑制最適特性状態
に調整されている。

しかし、この外乱抑制最適特性状態に制御定数が設定さ
れていると、目標値Ｓｖ全変更した場合に制御が行過ぎ
てしまい、目標値Ｓｖの変化に制御量Ｐｖが追随せずオ
ーバーシュート金生じてしまう。また目標値Ｓｖ変化に
制御量Ｐｖが最適に追随する状態、即ち目標値追随最適
特性状態に制御定数上設定しておくと、外乱に対する抑
制特性が非常に甘くなり、応答性が長時間化してしまっ
た。

このように、（１３式の制御定数は外乱抑制最適特性状
態と目標値追随最適特性状態とでは調整する値が大きく
異なり、このことは第１３図に示すＣＨＲ法（Ｃｈｅｒ
ｎ、　Ｈｒｏｎｅｓ。

Ｒｅｓｗｔｃｋ　）による制御定数の調整公式によって
理解できる。

ところが、制御演算部１の伝達関数には、各演算に対し
１種類の制御定数ｘ、　Ｔｌｓ　ＴＤ　Ｌ／か設定でき
なＶ％。このため従来装置では、制御対象３の特性（例
えば外乱に対する対応力）や制御の種類（例えば目標値
の変更形態）ｔ−１考慮し、いずれかの特性状態を選択
し一方は犠牲にするか、双方ともめる程度の応答で妥協
していた。

〔発明の目的〕

本発明は、制御定数を外乱抑制、目標値追随の双方に最
適な特性状態へと各々独立に調整し得るプロセス制御装
置を提供するものである。

Ｃ発明の概要〕 本発明は、制御量と目標値との偏差に対して比例、積分
、微分の各演算のうち少なくとも積分演算を実行し調節
出力を得るプロセス制御量−において、前記各演算の制
御定数全外乱抑制最適特性状態に調整しておき、この外
乱抑制最適特性状態の制御定数上１目標値の変化によっ
て生じた偏差に対しては前記目標値の変化に基づく補償
演算により等測的に目標値追随最適特性状態へと修正す
るものである。

：発明の実施例〕 以下、本発明を因習を参照し一実施例を用いて説明する
。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す機能ブロック図
である。この図において、第１２図と同一構成について
同一符号を付し説明は省略する。

図において、１０は補償演算部であり、目標値ＳＶはこ
の補償演算部ｌＯ及び偏差演算部１に導入され、偏差演
算部１は制御対象３からの制御量Ｐｖとこの目標値Ｓ■
との偏差８、を求め、制御演算部１１に出力している。

制御演算部１１はこの偏差Ｃに対してａ）式の伝達関数
Ｃ（８）に基づき比例、積分、微分の各演算を施し、調
節出力Ｕを算出している。

この際伝達関数Ｃ（ｓ）の制御定数Ｋｒｅ　ＴＩｔ　Ｔ
ｌ）としては第１３図に示すＣＨＲ法等によって外乱抑
制最適特性状態に調整されており、得られる調節出力Ｕ
によって外乱りによる制御量ＰＶの変動を行過ぎなし・
整定時間最小の状態で抑制し得るものとする。

ところが、この調節による制御定数では、目標値が変化
し几場合にはゲインが大きく制御が行過ぎてしまい、制
御量Ｐｖが目標値Ｓｖよす大キくオーバーシュートして
しまう。

そこで、補償演算部ｌＯは外乱抑制最適特性状態に調節
され九制御定数ｘｐ、　ＴＩＴ　’Ｉ’ｆ）　ｔ−％　
目標値変化により生じた偏差ｅに対してに、目標値追随
最適特性状態に、”、　ＴＩ’ｅ　’ｒ、”へと等価的
に修正すべく、目標値Ｓｖに対して（２））式の伝達関
数Ｈ（−）に基づく補償演算を行ない補償量ａ（ｍ）　
’ｃ算出している。この補償量”ＣＭ）に演算部１２に
出力され、この演算部１２で制御演算部からの調節出力
Ｕより減算されてその結果が操作量Ｕとして制御対象３
に供給されている。この補償によって、外乱抑制最適特
性状態に調節された（１３式の伝達関数は、目標値変化
による偏差８に対しては仮想的に０）式に示す目標値追
随最適特性状態の伝達関数Ｃ（１）に変更されることに
なる Ｈ（ｇ）−４ｐ（１→）＋πＬｉ暑西十得）偉）♂（ｓ
）Ｋｐ鼾（ツーＦｈ）十計島Ｓ）　（３）ここでα、β
、ｒは＊＊パラメータである。

αは比例ゲインＫｐ　ｔ”加減し、βは１次遅れによっ
て等価的に積分時間ＴＩを変更し、ｒ・４−は微分時間
Ｔｏ　ｔ−変更するためのものである。

このように構成することにより、偏差演算部１からの偏
差Ｃに対しては、それが外乱による制御量Ｐｖの変動に
よるものであろうと、目標値Ｓｖの変化によるものであ
ろうとまずは（２）式に示す伝達関数により外乱抑制最
適特性状態に演算され、その結果のうち、目標値変化に
よる偏差に基づくものに対してはＣ）式により目標値の
みに基づき演算され念補償量Ｃにより補正され、仮想的
に（３）式の伝達関数にて目標値追随最適特性状態に、
演算し念如く変更されている。これにより外乱抑制最適
特性状態に調整され九制御足数Ｋｐ、　Ｔｌ、Ｔｏは変
更せずに目標値変化に対しては独自に最適化調整可能な
パラメータα、β、ｒｔ−修正することにより目標値追
随最適特性状態の制御定数に、”、　Ｔ、”、　Ｔ、”
七設足できることになる次に本実施例の原理について説
明する。

ｆＸ１図に示すプロセスの制御応答は、次式％式％ この（５）式によれば、目標値５ｖｔ−変更した場合に
外乱りに対する応答紮変えずに目標値Ｓｖに対する応答
のみを操作するためには、（Ｃ（ｓ）　−Ｈ（ｇ））を
変化させればよいことになる。この（Ｃ（ｓ）　−Ｈ（
ｓ）　）を目標値追随最適特性状態の伝達関数Ｃ（８）
とすると、この伝達関数Ｃ（ＩＩ）としては、外乱抑制
最適状態に調整され友伝達関数Ｃ（８）の制御定数・値
は変えずに、目標値Ｓｖの変化のみに基づいてこの変化
による応答の追随特性を最適にするように伝達関数の制
御定数ＫＰ＃　Ｔ　Ｉｅ　ＴＤの値を各々独立に変更し
得るものとする必要がある。

また、目標値Ｓｖに対する制御応答が整定するためには
最終値の定理に従い、外乱りが一定で、目標値ＳＶ　２
一定値ａだけステップ的に変化させ九場合には、定常状
態において偏差ｇａｙ−ａが零にならなければならない
。

上記の２条件を満足するものとして（３）式の伝達関数
Ｃ”（ｇ）？考案した。

すなわち、前者の条件については、制御量ＰＶに影響さ
れず目標値８ｖに対してのみ各制御定数に、、　’Ｉ’
、、　Ｔ、の値を変更すべく調節パラメータα、βａｒ
ｔ−関与させている。この間数Ｃ（１）を実現するなめ
に、本実施例では、補償演算部１０を制御演算部１１の
出力に対して補償量ａ（ａ）　全供給する構成とし、そ
の伝達関数Ｈ（１）を（２３式の如く構成し比。

この伝達関数Ｈ（８）は、次式の如く定義され、目標値
Ｓｖに対して！！１１ｇ１パラメータα。

β、ｒの設定値に基づき比例、積分、微分の各補償演算
がなされ、補償量ａ（８）を求めるものである。

Ｈ（ｓ）　＝　Ｃ（ｓ）　−Ｇ”（ｓ）　　　　（６３
この関数の調整パラメータα、β、ｒの設定値は、Ｇ３
）式の伝達関数０７ｇ）　’ｅ目標値追随最適特性状態
の制御定数に、４）、　Ｔ、”、　Ｔ、”を用いて（４
）式の如く置換すると次のようにして求められる。ここ
でに、”、　ＴＸ”、　ＴＤ”は第　図の閣法等によっ
て定められる値である。

まず、αは、 ＫＰ ＫＰ”＝　ａ　”Ｋｐ　　　、’、　ａ　＝Ｔ−（７）
として求められる。

またＣＩ・にりいては、次に説明する最終値の定理との
関係から（３）式において １　　　　β （τＦ石−酊）Ｎ、呑　・・・（８）とおくと、！ β０が の如く求められる。

さらにｒは Ｔ、ｌ、４） ’ｆ’Ｄ”　；ｊ　−ＴＯ、’、　１１７ｒ　　Ｇ１と
して求められる。

次に第２の条件である最終値の定理の満足について説明
する。

即ち定常偏差りｖ−ａが零となるためには、次式が成立
する必要がある。

この（（２）式が成立するためには、積分項が問題であ
り、これは積分時間が８−＋ｏでは、ｌ　ｉｍ　ニー＋
ｏｏになってしまうため、分母分子＄→ｏ　Ｔｌ・Ｓ とも同じ値でなければ（ロ）式は成立しないことになる
。とのため、積分時間ＴＩは、比例ゲインに、や微分時
間ＴＤと同様に単に係数α。

ｒ’を乗じて変更すること扛できず、（９）式の如く積
分動作に最も近い１次遅れを用いて等価的に変更するよ
うに構成して（へる。

このように構成することによって、同一の積分項を分母
分子に存在させ、分子の積分時間ｔ−１次遅れで加減し
ているので、最終値の定ＩＭを満足するものとなる。

ではこの構成により従前から補償は困難とされてき次項
分時間を、１次遅れを用いることによって等価的に変更
し得るかを説明する。

（１）　（３３式によれば外乱に対する積分項は五騒で
アリ、目標値変化に対する積分項は すると、調整パラメータβ全変化させることによって、
外乱に対する積分項全固定したままで第２図に示す如く
目標値変化に対する積分時間のみ等価的に変更できる。

たときの曲線上水している。これら曲線によれば、（Ｅ
ｌ、Ｇ−１は（７ｒ）の積分時間？１次遅れによって等
価的に変更したものであるから、（８）式よって出力が
決まるので、βが下になるに従い、積分時間ＴＩも（ツ
、（ロ）、ｅ→の順で大きくなっている。また実際の制
御において積分時間上変更する必要がめるのは、プロセ
スの応答するまでの時間（積分演算の積分時間Ｔｌ）程
度であり、この程度であれば積分はほぼ線形な状態に近
似される。このように（イ）の曲線士基準にして、βを
正方向に大きくすれば積分時間Ｔｒ　’ｅ大きくでき、
負号向に大きくすれば、積分時間Ｔｌ　ｅ小さくする方
向に変更できることになる。

では、次に本実施例の動作及び各制御定数。

調整パラメータの調整法について説明する。

まずＩ！ｌｌ整法としては、（υプロセス特性（プロセ
スの時定数Ｔ、むだ時間り、ゲインＫ）を求め、これに
基づきＣＨＲ法等により調整する方法と、（２）プロセ
ス特性が不明確な状態で、目標値のステップ応答が希望
応答になるように制御定数を調節する方法とがある。

（υの方法では、ＣＨＲ法等によって外乱抑制最適特性
状態、目標値追随最適特性状態の制御定数に、、　Ｔｘ
、　ＴＤ、　ＫＰ”、　’ｒ、”、　ＴＤ”とも算出で
きるので、この結果ｔ−（７３（９３α０式に代入して
調整パラメータα、β、ｒの値を算出する。

また、（２）の方法は、多くの場合この方法が用いられ
るのであるが、目標値Ｓｖをステップ状に変化させ、ま
ずその結果得られる制御量Ｐｖの応゛答が希望する外乱
抑制最適特性状態になるように制御演算部１１の制御定
数ＫｈＴＸ、Ｔｏｔ−調節し、その後応答が希望する目
標値追随最適特性状態になるように調整パラメータを修
正するものである。例えば制御対象１−！Ｌ ３の伝達関数Ｃｂ　（ｍ　）を−「Ｒ旧　　　とし、１
．。

の状態（比例と積分の補償演算の場合）でシュミレーシ
ョンすると、第３因、第４図に示す如く、パラメータα
、βの値によって応答は変化している。

また、本実施例は応答ヲパラメータにより調節し得る構
成であるため、パラメータαの値によって種々の制御形
態老実現できる。即ち上記の場合において第３図に示す
ように、α＝０と設定すると、Ｉ−ＦＤ副制御なり、α
＝１とすると従来装置と同様の外乱抑制特性状態のみの
制御となる。このαは制御定数のうち比例ゲインＫｐ　
ｔ”調節するもので、この値ｔ−ｏ≦α≦１で変化させ
ることにより、応答の立ち上Ｖ特性とオーバーシュート
の状態を選択できる。を几、βは積分時間ＴＩを変更す
るもので、第４図に示すように、この値によって応答の
立ち上りには影響せずにオーバーシュートを改善できる
。実際のシュ７ミレーシヨンでは、α＝０．４．β＝　
０．１５のときが、最適特性を示している。さらにｒは
微分時間ＴＤｔ−変更するもので、これによって応答の
立ち上り特性を変更できることになる。

このようにして制御定数ＫＰｅ　’ｒ！、　ＴＤ及び調
整パラメータα、β、ｒが設定されると、制御対象３に
外乱りが印加した場合には、それによる制御量Ｐｖの変
動が目標値Ｓｖとの偏差として制御演算部１１に供給さ
れ、ここで外乱抑制最適特性状態の制御定数に基づき調
節出力Ｕが演算され演算部１２に出力される。

演算部１２では、目標値Ｓｖは変化していない念め、補
償演算部ｌＯからの補償量ａ（−）も変化せず、操作量
Ｕが制御対象３に出力されて、外乱りによる変動は早急
に抑制される。

さらに目標値Ｓｖが変化し念場合には、この変化による
分の偏差Ｃに対しても制御演算部１１は外乱抑制状態で
演算を施してしまうが、目標値Ｓｖの変化分については
補償演算部ｌＯで調整パラメータに基づき演算された補
償量ａ（１）が演算部１２で減算され制御対象３に出力
され、目標値８Ｖ　Ｋ　％最適に応答するよう補償され
る。

このように本実施例によれば、ｕノ外乱抑制状態に調整
され九制御定数を目標値に対しては仮想的に目標値追随
状態に補正し得、外乱抑制、目標値追随の両特性を同時
に実現できる。ま九蓼）外乱抑制状態、目標値追随の測
定数とも、相互に独立してｖＩ４整し得るため、双方自
由に最適な状態を選定できる。さらに（３）目標値Ｓｖ
に対する制御量Ｐｖの応答が最適化するように制御定数
を調整した後、調整パラメータ七選足するだけ、現場で
の調整が可能となり、！Ｉｌ！ｌＥの確実性、容易性が
高まり、短時間化が図れる。また（４）構成としても、
制御演算部１１に対して補償演算部１００機能機能膜す
るのみ実現でき、既設のコントローラにも容易に適用可
能である。さらに（５）従前より不可能と考えられてき
元種分時間Ｔｌ　ｋも等価的ではあるが補償し得るので
、積分プロセス（無定位プロセス）に対しても制御性を
大きく向上させ得る。これは積分プロセスでは外乱抑制
最適特性状態の積分時間が有限であるのに対し、目標値
追随最適特性状態では無限下としなければならず、両状
態で最適な制御性を得る念めにはどうしてもこの積分時
間を変更できる構成にする必要があるためである。また
第　図に示すＣＨＲ法によっても積分時間のみは、外乱
抑制に対しては制御対像のむだ時間り、目標値に対して
は制御対象の時定数Ｔと各々異なるパラメータによって
決定されるもので、りり、この補償は制御性の改善する
上でどうしても必要となるものである。

なお、以上説明した一実施例では、制御演算部１１が比
例、積分、微分の各演算を実行し、かつ補償演算部１０
も各々対応する比例。

積分、微分の各演算を実行するものとして説明し念。し
かし、本発明では制御演算部１１としては、少なくとも
制御性向上の中核をなす積分演算を実行する構成にあれ
ばよく、ま几補償演算部１０についても遅れ要素による
等価的な積分補償演算全中心にして、希望する目標値追
随応答に応じ、積分単独又は積分と比例若しくは微分を
選択的に組み合せ構成すればよい。例えば、オーバーシ
ュート抑制のみでよければ、積分単独の補償でよく、立
上り特性の向上度合に応じ比例又は微分若しくは比例微
分の両方を組み合せればよくなる。

また、一実施例では制御演算部１１の微分演算として一
般に多用されている不完全微分を用いて説明したが、本
発明では完全微分でも同様なことは言うに及ばず、微分
の意味としては両者を包含するものとして使用している
。

次に本発明の別の実施例について＄５図乃至第１１図を
参照して説明する、ここで一実施例と同一構成について
は同一符号を付して説明を省略する。

本実施例は、補償演算部２０ｉ目標値Ｓｖに対する１差
演算部１の前段に設けｔものである、これは前述の実施
例が、制御演算部１１において外乱抑制最適状態に調整
されている制御定数に、、　Ｔ、、　ＴＤを目標値変化
に対してはその追随最適状態へと仮想的に補償するため
に、補償演算部１０からの補償量Ａ（ｓ）を、−五目標
値変化による分の偏差をも制御演算部１１で外乱抑制状
態に演算し得られた調節出力に加えて補償していた。こ
れに対して本実施例は、目標値Ｓ■の変化に対し補償演
算部１００が、予じめ制御演算部の外乱抑制状態の制御
定数全仮想的に目標値追随状態に修正するような補償量
Ｂ（ｓ）へと変更する補償演算を施し、この結果全偏差
演算部１に供給する構成にある。

すなわち、第５図に示す本実施例の制御応答ｔま、次式
にして表わされるや この（至）式において、外乱りに対する応答は変えずに
目標値Ｓｖに対する応答を操作するには、Ｈ（ｓ）・Ｃ
（８）なる伝達関数全変更すればよいことになる。この
ため、本実施例でも、前述の実施例と同様に％　Ｈ（ｇ
）・Ｃ（ｇ）？（３パ４）式の目標値追随最適特性状態
の伝達関数Ｃ（Ｂ）とすると、補償演算部１００の伝達
関数Ｈ（ａ）はα４式の如く求められる。

ここで、本実施例においては説明を簡単にする念めに、
制御演算部１１の伝達関数としてはα◆式の如く比例、
積分の両演算を実施するものを用いて説明するが、前述
の実施例と同様、この演算としては少なくとも積分演算
金有するものであれば、比例、微分といかには一次遅れ
による等測的な積分時間の補償分。

ｒ−Ｔｏ−ｓ　　　　’ｒ！−５ （−ロｊマｔτ訂Ｔ）（Ｔ汀１）は微分時間の補償分で
あり、これら全機能的にブロック図として表わすと第６
図の如くなる。

ここで比例ゲイン補償分は第７図（旬に示す如く、調整
パラメータαの値を変更することによって、目標値Ｓｖ
のステップ状の変化を、進み要素によるαの値分のゲイ
ンと遅れ要素による一次遅れの関数との組み合せに補償
し得るもので、これによる制御量Ｐｖの応答は第７図（
−に示す如くなる。

この第７図（幻の応答によれば、α＝００とき、即ち目
標値Ｓｖの変化七−次遅れ関数のみとした場合には、オ
ーバーシュートはしないが立ち上り特性は遅くれてしま
い、α≧１のときは目標値Ｓｖの変化がそのまま或いは
α倍で制御演算部１１に出力されるため制御量ＰＶが大
きくオーバーシュートしている。

この九めαｔ−ｐ整して制御量ＰＶの応答を最適にする
ものでろｖ、前述のσ）式と同様にしてαに求められる
。またこの比例ゲイン補償の進み／遅れ演算は％願昭６
０−３８３３８号において詳述しである各種構成例えば
２次伝達関数形等を同様に適用することができる。

さらに積分時間全変更くついては第２図を用いて前述し
た如く、本実施例においても最終値の定理上成立させる
ため、遅れ要素にＪｐ等価的に積分時間全変更するよう
に構成されており、調整パラメータβも（９）式と同様
にして求められる。

また微分時間補償分は、調整パラメータｒで第８図（ａ
）に示すように目標値Ｓｖの変化に対する不完全微分量
を変えるもので、これにより制御量Ｐｖの応答は第８図
（１））に示すようにオーバーシュートにはほとんど影
響を与えずに立ち上り特性を上げることができる。

次に本実施例の動作について説明する。なお制御定数、
！！整パラメータの調整法と−ては前述の実施例と同様
に実行できるので、ここでは説明を省略する。

まず、外乱りが制御対象３に印加されると、それによる
制御量ＰＶの変化上早急に抑制すぺ〈制御演算部１１が
その特性状態に設定され九制御定数に、、　’ｒ、、　
’ｒＤに基づき比例、積分。

微分の各演算上節し得られた調節出力を操作量Ｕとして
制御対象３に供給している。この状態にあって目標値Ｓ
■が変化した場合には、この変化は補償演算部２ｏで予
じめ制御演算部１１の制御定数ドｐｔ　Ｔｔ＊　ＴＤ’
ｔ’目標値追随最適特性状態に？”、　ＴＩ”、　Ｔ、
”へと仮想的に修正する変化量Ｓｖに比例、積分、微分
の各補償演算により修正される。この変化量ｓｖは偏差
演算部１で制御量ＰＶと比較され偏差Ｃが制御演算部１
１に供給される。制御演算部１１では偏差Ｃに対して外
乱抑制最適特性状態に演算を施すが、目標値の変化分に
ついては予じめ補償されている念め目Ｗ値追随最適状態
として制御対象３に操作量Ｕｔ−出力している。

これにより制御対象３は外乱りに対しても目標値Ｓｖに
対しても最適に応答するようになる。

このような本実施例によっても、前述の実施例と同様（
ＩＪ〜（５）に記載し次効果全奏するが、さらに（６）
構成が目標値Ｓｖに対して補償演算部２０を設けるのみ
ですむ念め、既設コントローラへの設置は容易になる。

なお、本実施例でも前述の実施例同様、制御演算部１１
．補償演算部２ｏとも昆例、積分、微分の各演算全会て
実行するものとして説明し九が、本発明では、少なくと
も制御演算部１１が積分演算葡有し、補償演算部２０が
それに対応した補償演算を実行し得る構成例えば第９図
を備えるもの（これによれば積分補償のみが実現できる
。）であれば、他は希望するプロセス応答に応じて選択
的に組合せることができる。

また第６図に示し念構成全同−の機能を達成しつつブロ
ック構成をより単純化する場合には、第１０図の如く構
成することもできるやさらに、補償演算部２０として微
分補償演算のみを実行させる場合には、（２）式のα、
βを零とすればよく第１１図の如く構成することができ
る。この微分としては前述゛同様完全。

不完全の両刃とも含むものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、目標値と制御量
との偏差に対して少なくとも積分演算上布し、外乱抑制
最適特性状態に調整される制御定数上、目標値変化に対
してはその追随最適特性状態へと仮想的に修正し得るの
で、外乱・目標値の双方に対して最適な特性状態全容易
にかつ自由に調整され実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すプロン・り図、
１ｇ２図乃至第４図は本発明の一実施例の作用を説明す
るための図、第５図及び第６図は本発明の他の実施例の
構成を示すブロック図、第７図及び第８図は本発明の他
の実施例の作用を説明するｔめの図、第９図乃至第１１
図は本発明の他の実施例の構成を示すブ目ツク図、第１
２図及び第１３図は従来例を説明するための図である。 １・・・偏差演算部　　　　　３・・・制御対象１０．
２０・・・補償演算部　　１１・・・制御演算部代理人
　弁理士　則　近　憲　佑　（ほか−名）１０補償演算
部 を 第１図 第　　２　　　図 第　　　３　　　図　　　　　　　　　ｇ４　　　　図
第５図 ｒ−−−−−−”””””　　　−一−−コ第６図 第　　　７　　　図 ｖ →　ｔ（時間） 第８図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御対象からの制御量とこの目標値との偏差を算
   出する偏差演算手段と、この偏差演算手段からの偏差に
   対して、前記制御量の外乱による変動を最適に抑制する
   特性状態に調整された制御定数に基づき比例、積分、微
   分の各演算のうち少なくとも積分演算を実行し、調節演
   算出力を算出する制御演算手段と、この制御演算手段の
   制御定数を前記目標値の変化に対してはその目標変化に
   最適に追随する特性状態へと等価的に修正する補償演算
   手段とを具備するプロセス制御装置。
2. （２）前記補償演算手段が、前記目標値の変化に基づき
   、前記制御演算手段の制御定数を目標値変化に最適に追
   随する特性状態にするための補償量を求め、この補償量
   により前記制御演算手段からの調節演算出力を補正する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプロセス
   制御装置。
3. （３）前記補償演算手段が、前記制御演算手段の積分演
   算の制御定数を遅れ要素によつて等価的に修正する補償
   量を求める特許請求の範囲第２項記載のプロセス制御装
   置。
4. （４）前記補償演算手段が、前記目標値の変化に対して
   前記制御演算手段の制御定数が等価的に目標値変化に最
   適に追随する特性状態へと前記目標値変化を修正し前記
   偏差演算手段に供給することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のプロセス制御装置。
5. （５）前記補償演算手段が、前記制御演算手段の比例演
   算の制御定数を進み／遅れ要素によつて修正することを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載のプロセス制御装
   置。
6. （６）前記補償演算手段が前記制御演算手段の積分演算
   の制御定数を遅れ要素によつて等価的に修正することを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載のプロセス制御装
   置。