JPS6165302A - Pid control method of photographic emulsion manufacture process - Google Patents

Pid control method of photographic emulsion manufacture process

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JPS6165302A
JPS6165302A JP18668184A JP18668184A JPS6165302A JP S6165302 A JPS6165302 A JP S6165302A JP 18668184 A JP18668184 A JP 18668184A JP 18668184 A JP18668184 A JP 18668184A JP S6165302 A JPS6165302 A JP S6165302A
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JP
Japan
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output
control
pattern
expressed
manipulated variable
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Pending
Application number
JP18668184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nakamasa Satou
佐藤 中正
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication of JPS6165302A publication Critical patent/JPS6165302A/en
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/32Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform multivariable control on PID basis by expressing the state of a process as a mathematical formula, and performing control arithmetic on the basis of the plant model expressed as the formula. CONSTITUTION:A manipulated variable feedback element 1 inputs the difference eU between UC.M obtained by correcting part of a pattern manipulated variable based upon a data base and a signal g(UC relating to a manipulated variable UC. An output value feedback element 2 inputs the difference eY between a control pattern YM that a process follows up and a signal f(Y) regarding an output Y. Output signals eU and eY of those two feedback elements are inputted to a comparator 3, which outputs one of them selectively. The comparator output (manipulated variable) UC is inputted to a controller 5 together with the output of a rate setting part 8 and its output U is inputted to an actual plant 6. When PID control on output pattern follow-up basis is performed, the output value feedback element 2 uses equations to calculate a manipulated variable UY(t), which is inputted to the plant 6 through the comparator 3 and controller 5.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、写真乳剤製造プロセスのPID制御方法に関
し、更に詳しくは制御量が多変数である写真乳剤製造プ
ロセスにおけるPID制御方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a PID control method in a photographic emulsion manufacturing process, and more particularly to a PID control method in a photographic emulsion manufacturing process in which control amounts are multivariable.

(従来の技術) 印画紙、フィルム等に用いられる写真乳剤としては、ハ
ロゲン化銀を主成分としたものが用いられる。ハロゲン
化銀は、3r等のハロゲン族元素と銀との化合物であり
、写真乳剤として多用される。このようなハロゲン化銀
は、晶析操作法により生産される。晶析操作としては硝
酸銀<Ao N03)と臭化カリウム<KBr )乃至
はヨウ化カリウム(Kl)等を加えて反応晶析させるも
のである。
(Prior Art) As photographic emulsions used in photographic paper, films, etc., those containing silver halide as a main component are used. Silver halide is a compound of silver and a halogen group element such as 3r, and is frequently used as a photographic emulsion. Such silver halides are produced by crystallization procedures. The crystallization operation involves adding silver nitrate <Ao N03) and potassium bromide <KBr) or potassium iodide (Kl) to cause reaction crystallization.

ところで、この種の反応晶析工程においては、ハロゲン
化銀の結晶診そのものを直接測定することができない。
By the way, in this type of reactive crystallization process, it is not possible to directly measure the crystal diagnosis of silver halide itself.

そこで、ハロゲン化銀の成長と関連している溶液中の銀
!1度によりハロゲン化銀の成長を予測する。
So, silver in solution is associated with the growth of silver halide! Predict the growth of silver halide by 1 degree.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、ハロゲン化銀の結晶成長工程においては、結
晶成長のしくみが現象的に十分に解明されていない部分
もあり、その制御は経験による部分も少くない。又、こ
の種の結晶成長工程においては、ハロゲン化銀の結晶の
成長には溶液中の銀濃度、ハロゲン濃度の他、溶液温度
攪拌速度等種々の要素が影響を与える。そして、これら
ブ[1セス変最の1つを変化させてもぞの他のプロセス
変量に影響を及ぼす。このような各プロセス変量の1つ
を変化させると他のブ[1セス変暴にも影響を及ぼす場
合の制御(多変数制御)において、測定すべぎプロセス
変ωを計測して、各制御用が所望の値になるようにそれ
ぞれの操作量を同時に且つ自動的に制御することは従来
のPrDII制御では不可能であった。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the silver halide crystal growth process, there are some parts of the crystal growth mechanism that have not been fully elucidated in terms of phenomena, and its control is largely based on experience. In addition, in this type of crystal growth process, the growth of silver halide crystals is influenced by various factors such as the silver concentration and halogen concentration in the solution, as well as the solution temperature and stirring speed. Changing one of these variables will affect the other process variables. In control (multivariable control) where changing one of these process variables also affects the other process variables, the process change ω that should be measured is measured, and each control variable is It has been impossible with conventional PrDII control to simultaneously and automatically control the respective manipulated variables so that the values are the desired values.

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、多変数制御の場合であってもPID制御を行うこ
とができる制御方法を実現することにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to realize a control method that can perform PID control even in the case of multivariable control.

(問題点を解決するための手段) 前記した問題点を解決する本発明は、複数のプロセス入
力の集合IJ(t)を LJ(t )=!:LJ+  (t >、 ++、 t
Jn  (t )1”= [UM”  (t ) 、 
llc ”  (L ) ]”複数のプロセス出力の集
合Y([)を Y(j )= [Y+  (t >、・・・、YS(t
)]Tデータベースに基づくパターン操作量IJM(j
>。
(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above problems by converting the set IJ(t) of a plurality of process inputs into LJ(t)=! :LJ+ (t >, ++, t
Jn(t)1”=[UM”(t),
llc ” (L ) ]”The set Y([) of multiple process outputs is expressed as Y(j )=[Y+ (t >,...,YS(t
)] Pattern operation amount IJM(j
>.

LJc、−+T (t)をそれぞれ UM (t )= [UM、 1 (t >、・・・。LJc, -+T (t) respectively UM (t) = [UM, 1 (t >, ....

LJM、 n −s  (t ) ]T亀)O,M (
j )=[tJc、 M、 I 、・・・。
LJM, n −s (t) ]T turtle) O, M (
j)=[tJc, M, I,...

UO,Mt S  (j )]T プロセスが追従すべき1ltl)illパターンYM(
t)をYM (t )= [YM、 t  (t )、
・・・。
UO, Mt S (j)]T 1ltl)ill pattern to be followed by the process YM(
t) as YM (t) = [YM, t (t),
....

YM、 8  (t ) ]T 更にP[)係数の集合IKp 、 IK+ 、 IKo
をそれぞれ 1Kp=[Kp、I  (j >、・・・、Kp、5(
t)コ1シく; 軍−[K+  、   t   (t
  >、  ・・・ 、l(、,5(t)]IKo  
=  [KD  、  1(t  )、  ・・・、K
D、S (t)]と定義し、 プロセスの出力Y(t)と制御パターンYM(j)との
差分、及びパターン操作111UC,M(j>と操作量
の集合IJc(t)との差分を求め、これら差分をPA
D演算及び各種演算制御することにより最適な操作信号
を得、プラントを駆動するようにしたことを特徴とする
ものである。
YM, 8 (t) ]T Furthermore, the set of P[) coefficients IKp, IK+, IKo
1Kp = [Kp, I (j >, ..., Kp, 5(
t) Ko1shiku; Army-[K+, t (t
>, ... ,l(,,5(t)]IKo
= [KD, 1(t), ..., K
D, S (t)], and the difference between the process output Y(t) and the control pattern YM(j), and the difference between the pattern operation 111UC,M(j> and the set of manipulated variables IJc(t)) and calculate these differences as PA
This system is characterized in that the plant is driven by obtaining an optimal operating signal through D calculation and various calculation controls.

即ち、本発明はプラントの現象を数式化し、この数式化
したモデルに基づいて、銀電位、llH等の複数個の制
御量を制御し、これにより複数の要素が銀粒子の成長に
影響を与える結晶成長過程を最適に制御しようとするも
のである。
That is, the present invention formulates plant phenomena into a mathematical formula, and controls a plurality of control variables such as silver potential and llH based on this mathematical model, thereby allowing a plurality of factors to influence the growth of silver particles. The aim is to optimally control the crystal growth process.

(実施例) 以下、図面を参照し、本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図は本発明を実施するための写真乳剤製造プロセスの一
実施例を示す構成ブロック図である。図において、1は
データベースに基づくパターン操作量を一部修正したち
のtJO,Mと操作ffi U Cに関連した信号(J
(UC)との差分6uを受ける操作量フィードバック要
素、2はプ[Iセスが追従すべき制御パターンYMと出
力Yに関連した信号「(Y)との差分evを受ける出力
量フィードバック要素である。操作量フィードバック要
素1からは信@ tJ 11が出力され、出力量はフィ
ードバック要素2からは信@%Jvが出力される。3は
これら2つの信号IJuとlJyを受けて何れか一方を
選択して出力するコンパレータである。
The figure is a block diagram showing an embodiment of a photographic emulsion manufacturing process for carrying out the present invention. In the figure, 1 is a signal (J
(UC), and 2 is an output amount feedback element that receives the difference ev between the control pattern YM to be followed by the process and the signal "(Y)" related to the output Y. .The manipulated variable feedback element 1 outputs a signal @tJ 11, and the feedback element 2 outputs a signal @%Jv.3 receives these two signals IJu and lJy and selects one of them. This is a comparator that outputs

4は、コンパレータ3の出力(操作量>lJcを受ける
フィルタで、その出力(1(IJc)は前記したように
、パターン操作11JC,Mとの差分がとられるように
なっている。5は操作1kUcと比率値U′−とを受け
るコントローラ、6は該コントローラ5の出力Uを入力
とする実プラントである。
4 is a filter that receives the output (operation amount>lJc) of the comparator 3, and its output (1 (IJc) is, as described above, the difference from the pattern operation 11JC, M. 5 is the operation A controller 6 which receives 1 kUc and a ratio value U'- is an actual plant which receives the output U of the controller 5 as an input.

7は該プラント6の出力Yを受けるフィルタで、その出
力f  (Y)は前記したように、プロセスが追従すべ
き制御パターンYMとの間で差分がとられるようになっ
ている。8は、この差分evとデータベースに基づくパ
ターン操作口重」−とを受けて比率変更を行う比率設定
部で、その出力UM′は、前記したコントローラ5の一
方の入力に入っている。このように構成されたプロセス
を用いて本発明の詳細な説明する。
7 is a filter that receives the output Y of the plant 6, and as described above, the difference between the output f (Y) and the control pattern YM to be followed by the process is taken. Reference numeral 8 denotes a ratio setting section which changes the ratio in response to the difference ev and the pattern operation input weight based on the database, and its output UM' is input to one input of the controller 5 described above. The present invention will be explained in detail using the process configured as described above.

今、硝酸銀の流銀等の複数のプロセス入力の集合U (
t )を次式で表わす。
Now, a set of multiple process inputs U (
t) is expressed by the following formula.

υ(t )−[LJ+  (t )、 ・−、Un  
(t ) ]”=(lJM’  (t  )、(Jc 
T <t  >1”ここで、Tは転買行列を示す記S]
である。(1)式で表わされるマトリクス要素U+(t
)、・・・UnB)は入力の包括的要素を示【ノでおり
、0行1列の列ベクトルで表わされる。(2)式で表わ
されるマド・リクスυMT(む)、110”(t)が具
体的な入力を表わす。lJM”(t)は、コンピュータ
に内蔵されているデータベースの中から本写真乳剤製造
プロセスに用いて最も好適なパターンデータを取り出し
たものの集合であり、パターン操作部として演算制御部
1に入力される。
υ(t)−[LJ+(t), ・−, Un
(t)]”=(lJM'(t), (Jc
T <t >1" where T is the notation S indicating the repurchase matrix]
It is. Matrix element U+(t
), . . . UnB) indicates the comprehensive element of the input, and is represented by a 0-by-1 column vector. (2) Expressed by formula This is a set of pattern data extracted from the most suitable pattern data used in the process, and is input to the arithmetic control unit 1 as a pattern operation unit.

1Jc(t)は操作用の集合であり、コントローラ5を
介してプラン1−〇に加λられる。これら操作量として
は、例えばK B rや酢酸の添加邑が用いられる。パ
ターン操作量■M(t)及び操作部11c  (t)を
次式で表わす。
1Jc(t) is a set for operation, and is added to plan 1-0 via controller 5. As these manipulated variables, for example, the addition amount of KBr or acetic acid is used. The pattern operation amount ■M(t) and the operation unit 11c (t) are expressed by the following equation.

LJM (t )= [LJM、 1(t )、・・・
LJM (t) = [LJM, 1(t),...
.

LJM、n−5(t)]T  (3) tic  (t )−[Uc 、 1(Y >、 ++
LJM, n-5(t)]T (3) tic(t)-[Uc, 1(Y>, ++
.

1Jc、  s  (t  )]T      (4)
ここで、操作ILIc (t )はS個の要素で表わさ
れた8行1列の列ベクトルであり、UM(t)は(1)
式で表わされる全体の入力要素数nから操作量[Jc(
t)の個数Sを引いた数(n −s )個の要素で表わ
される(n −s )行1列の列ベクトルである。
1Jc,s(t)]T(4)
Here, the operation ILIc (t) is an 8-by-1 column vector represented by S elements, and UM(t) is (1)
The operation amount [Jc(
It is a column vector of (n −s ) rows and one column, which is represented by the number (n −s ) elements obtained by subtracting the number S of t).

次にデータベースに基づくパターン操作量を一部変更し
たものの集合UO,M(t)を次式で表わす。
Next, a set UO,M(t) of partially modified pattern operation amounts based on the database is expressed by the following equation.

uc l M < t > =[uC* M+ s +
・・・。
uc l M < t > = [uC* M+ s +
....

Uc+M+s(t>1” ここで、パターン操作(IUO、M (j )はS個の
要素で表わされる8行1列の列ベクトルである。
Uc+M+s(t>1'') Here, the pattern operation (IUO, M (j)) is an 8-by-1 column vector represented by S elements.

次にプラント6の出力Y(t)を次式で表わす。Next, the output Y(t) of the plant 6 is expressed by the following equation.

Y(t )−[Y+  (t >、・・・、YS(t)
]Tここで、Y(t)はLJC(t)と同様、8行1列
の列ベクトルである。
Y(t)−[Y+(t>,...,YS(t)
]T Here, Y(t) is a column vector of 8 rows and 1 column, similar to LJC(t).

次に、銀電位等の複数の目標値(プロセスが追従すべき
制御パターン)の集合γM(t)を次式%式% ここで、目標値YM(t)はS個の要素で表わされる8
行1列の列ベクトルであり、その要素は実験的に或いは
経験的に予め求めXお(。
Next, the set γM(t) of multiple target values (control patterns to be followed by the process) such as silver potential is calculated using the following formula % Formula % Here, the target value YM(t) is expressed by S elements 8
It is a column vector with one row and one column, and its elements are obtained experimentally or empirically in advance.

次に、経時変化を考緻した出力@Y(t)の行PJY’
  (t ) 及ヒ入力fi[J (t ) (7)行
列[1’  (t )をそれぞれ次式で表わす。
Next, the row PJY' of the output @Y(t) with careful consideration of changes over time
(t) and input fi[J (t) (7) Matrix [1' (t) are respectively expressed by the following equations.

Y’  (t )= [Y(t )、Y(を−Δ1)、
・・・。
Y' (t) = [Y(t), Y(-Δ1),
....

y<t−zy ・Δt)]   (8)亀J’  (t
 )= [U (t >、 tJ (を−Δ1)、・・
・。
y<t-zy ・Δt)] (8) Turtle J' (t
) = [U (t >, tJ (-Δ1),...
・.

IJ(t−zu−Δt)]   (9)ここで、Y’(
t)はS行!列のマトリクスであり、IJ’(t)はn
行!列のマトリクスである。
IJ(t-zu-Δt)] (9) Here, Y'(
t) goes to S! IJ'(t) is a matrix of columns, and IJ'(t) is n
line! It is a matrix of columns.

次に前記した出力誤%ev (t )と入力誤差6u(
t)はぞれぞれ次式で表わされる。
Next, the output error %ev (t) and the input error 6u (
t) are respectively expressed by the following formulas.

ev  (t ) =f  (Y (t ) ) −Y
M (i )ell   (t)=<1   (tic
   (t>)  −亀JC,M(t)ここで、ey 
、ell共に8行1列の列ベクトルである。
ev (t) = f (Y (t)) −Y
M (i)ell (t)=<1 (tic
(t>) −Kame JC, M(t) where, ey
, ell are both column vectors with 8 rows and 1 column.

次に、本発明に係るPTD制御を実施するための各tI
D係数IKII 、 IK+ 、 lKoをそれぞれマ
トリクス形式で次のように定義する。
Next, each tI for implementing PTD control according to the present invention
The D coefficients IKII, IK+, and lKo are each defined in matrix form as follows.

K11 =diao[Kp、 t  N >、 ・、 Kp、 
s  (t >1IK + =diaO[K+ 、 +口>、 ++、 K+ 、 
s (t )]IK 。
K11 = diao[Kp, t N >, ・, Kp,
s (t >1IK + =diaO [K+ , +mouth>, ++, K+ ,
s(t)]IK.

=diaO[Ko 、 +  N >、 ++、 K(
1、S  (i )]ここで、diagは例えば対角行
列を示し、IKI’l。
=diaO[Ko, +N>, ++, K(
1, S (i)] Here, diag indicates, for example, a diagonal matrix, and IKI'l.

lK+、IKoは何れもS行S列のマトリクスである。Both lK+ and IKo are matrices with S rows and S columns.

次に経時変化を考慮した出力用差ev(t)の行列Ey
(t)を次式で表わす。
Next, a matrix Ey of the output difference ev(t) that takes into account changes over time.
(t) is expressed by the following formula.

Ev (t )−[ey (t >、 ev (t−△
t)。
Ev (t)−[ey (t>, ev (t−△
t).

・・・、eY(t −n t ・Δ1)]=[ey+ 
r+ IT (t )+ ev、r、2”  (t >、++。
..., eY(t −nt ・Δ1)]=[ey+
r+ IT (t)+ ev, r, 2” (t >, ++.

eY、r、ST (j >]I T16〉 但し、 ev、 r、、 i  (t )= [ev、i  (t )、ev、i  (を−Δt)+
”’+ev 、 i  (t−nt−Δ1)]i=1・
・・S ここで、Eyは8行(111斗1)列のマトリクスであ
る。
eY, r, ST (j >] I T16> However, ev, r,, i (t) = [ev, i (t), ev, i (-Δt) +
”'+ev, i (t-nt-Δ1)]i=1・
...S Here, Ey is a matrix with 8 rows (111 to 1) columns.

図に示すプ[1セスの各■稈を、上述したように数式化
し、以下に示1よ・)な演算制御を行って、PID制御
、リミッ[〜制御及び比率変更等を行う。
Each culm of one process shown in the figure is expressed mathematically as described above, and arithmetic control as shown in 1 below is performed to perform PID control, limit control, ratio change, etc.

先ず、速度型のPID制御について説明する。First, speed-type PID control will be explained.

今、時刻tにおける出力Y(t)(実際にはフィルタ7
の出力f(Y))と目標パターンYM(t)との差分誤
差ev(t)と(1−八t)にお(jる差分誤差eY 
(を−Δt)との偏差をΔev(j>とすると、Δey
(t)は次式で表わされる。
Now, output Y(t) at time t (actually filter 7
The differential error ev(t) between the output f(Y)) and the target pattern YM(t) and the differential error eY
If the deviation from (−Δt) is Δev(j>, then Δey
(t) is expressed by the following formula.

Δev (t ) =ev ・(t ) −ev (t
−Δ1)次に@刻(におけるΔevと(t−Δt)にお
けるΔevとの偏差をΔ2ev(t)とすると、Δ2e
Y (t)は次式で表わされる。
Δev (t) =ev ・(t) −ev (t
-Δ1) Next, if the deviation between Δev at @time ( and Δev at (t-Δt) is Δ2ev(t), then Δ2e
Y (t) is expressed by the following formula.

Δ2ev (t ) 一ΔeY (t >−Δev  (を−Δt)   (
18)出力量フィードバック要素2は、(17) 。
Δ2ev (t) −ΔeY (t > −Δev (−Δt) (
18) The output amount feedback element 2 is (17).

(18)式で表わされる偏差量と、(12)〜(14)
式で表わされる各PAD係数とから次式で表わされる操
作偏量ΔLJv(t)を算出する。
The deviation amount expressed by equation (18) and (12) to (14)
An operation deviation amount ΔLJv(t) expressed by the following equation is calculated from each PAD coefficient expressed by the equation.

ΔUy (t ) ==lKp  <t )  (△e
Y (t )+lK+  (j ) ・ev  ([)
+1Ko(t)・Δ2ev(t)) ΔLJv  (t )を算出した後、Δtだけ前の時刻
(E−△[)における操作!HJC(t−Δ[)に、(
19)式で算出した操作偏量△(Jv(t>を加算した
ものを新たな操作−tLJy(t)としてコンパレータ
3.コントローラ5を介してプラント6に入力させる。
ΔUy (t) ==lKp <t) (△e
Y (t)+lK+ (j) ・ev ([)
+1Ko(t)・Δ2ev(t)) After calculating ΔLJv (t), operation at time (E−Δ[) before by Δt! HJC(t-Δ[), (
The operation deviation amount Δ(Jv(t>) calculated using equation 19) is inputted to the plant 6 via the comparator 3 and the controller 5 as a new operation -tLJy(t).

即ち、tJIl  (t )は次式で表わされる。That is, tJIl (t) is expressed by the following equation.

亀1v   (t   )   =Llc   (t 
  −−Δ t  )  十 Δ l1y(t)以」:
、出カバターン追従形のP I D il制御について
説明した。同様のことは、入カバターン追従形のP10
制御についても適用することかできる。
Tortoise 1v (t) = Llc (t
−−Δ t ) 10 Δ l1y(t) or more”:
, the output pattern following type PID il control has been explained. The same thing can be said about the input cover turn following type P10.
It can also be applied to control.

今、時刻tにおける入力%Jc  (t )  (実際
はフィルタ4の出力(IiIC))とlT14!パター
ンlc。
Now, the input %Jc (t) (actually the output of filter 4 (IiIC)) at time t and lT14! pattern lc.

M(1)との差分誤差eu(t)と(を−Δt)におけ
る差分誤差et+(t−Δt)との偏差をΔBu(t)
とすると、Δ6t+(t)は次式で表わされる。
The deviation between the differential error eu(t) with M(1) and the differential error et+(t-Δt) at (−Δt) is expressed as ΔBu(t)
Then, Δ6t+(t) is expressed by the following formula.

Δeu  (t ) =et+  (t ) −e++
  (t−Δt)次に時刻tにおけるΔeuと(t−Δ
t)におけるΔ6uとの偏差をΔ2eLl(t)とする
と、Δ2eu(t)は次式で表わされる。
Δeu (t) = et+ (t) −e++
(t-Δt) Next, Δeu at time t and (t-Δt)
If the deviation from Δ6u at t) is Δ2eLl(t), Δ2eu(t) is expressed by the following equation.

Δ2eu(t) 一Δeu(t)−Δeu  (t−Δt)   (22
>操作量フィードバック要素1は、(21>。
Δ2eu(t) −Δeu(t)−Δeu (t−Δt) (22
>The operation amount feedback element 1 is (21>).

(22)式で表わされる偏差量と、(12)〜(14)
式で表わされる各PrD係数とから次式で表わされる操
作偏量ΔIJU(t)を算出する。
The deviation amount expressed by equation (22) and (12) to (14)
An operation bias amount ΔIJU(t) expressed by the following equation is calculated from each PrD coefficient expressed by the equation.

ΔUu  (t )=lKp  (t )  (Δeu
(t)+lK+  (t ) ・ell  (t )+
lKo (E)・Δ2eu(t)) Δ(Ju(t)を算出した後、Δtだけ前の時刻(を−
Δt)における操作量IC(t−Δt)に、(23)式
で算出した操作量mΔUu(t)を加算したものを新た
な操作量11u(t)としてコンパレータ3.コントロ
ーラ5を介してプラン1−6に入力させる。即ち、LJ
u(t)は次式で表わされる。
ΔUu (t)=lKp (t) (Δeu
(t)+lK+ (t) ・ell (t)+
lKo (E)・Δ2eu(t)) After calculating Δ(Ju(t), set the time (−) before by Δt
The sum of the manipulated variable IC(t-Δt) at Δt) and the manipulated variable mΔUu(t) calculated by equation (23) is set as a new manipulated variable 11u(t), and the comparator 3. Plans 1-6 are input via the controller 5. That is, L.J.
u(t) is expressed by the following formula.

lJu  (t ) −1jc  (t−Δt)+ΔU
u(t)次に位置型のP■DIIIIl]について説明
する。その中で先ず、出カバターン追従形のPID制御
について説明する。今、時刻[にお(プる差分誤差ev
(t)と、Δ1だけ前の時刻(t−Δt)における所定
の岳Sy (t−Δt)との和を5v(1)とすると、
5v(t)は次式で表わされる。
lJu (t) −1jc (t−Δt)+ΔU
u(t) Next, the positional type P■DIIIl] will be explained. First, output pattern following type PID control will be explained. Now, the difference error ev
If the sum of (t) and a predetermined peak Sy (t-Δt) at a time Δ1 before (t-Δt) is 5v(1),
5v(t) is expressed by the following formula.

Sv <t > =Sv (を−Δt ) 1−eY 
<t >出力邑フィードバック要素2は、(25)式及
び(12)〜(14)式を用いて、次式で表わされるよ
うな操作1tUv  (t )を算出し、コンパレータ
3.コントローラ5を介してプラント6に入力さ1!る
Sv <t> = Sv (-Δt) 1-eY
<t>The output feedback element 2 calculates the operation 1tUv (t) as expressed by the following equation using equation (25) and equations (12) to (14), and outputs the operation 1tUv (t) to the comparator 3. Input 1 to the plant 6 via the controller 5! Ru.

亀Jv (t ) =Kp  (’t > ・ev  
(t )+lKI (t )・sY ([)′ + IKむ・Δev(t) ここでΔeYは(17)式で表わされる差分誤差である
Turtle Jv (t) = Kp ('t > ・ev
(t)+lKI(t)·sY ([)′+IKm·Δev(t) Here, ΔeY is the differential error expressed by equation (17).

=15− 次に入カバターン追従形のPID制御について説明する
。今、時刻tにおける差分誤差eu(t)と、Δtだけ
前の時刻(t−Δt)における所定の量5u  (t−
Δt)との和を5u(t)とすると、5u(t)は次式
で表わされる。
=15- Next, the input cover turn following type PID control will be explained. Now, the difference error eu(t) at time t and the predetermined amount 5u (t-
When the sum of Δt) is 5u(t), 5u(t) is expressed by the following equation.

Su  (t )=Su  (を−Δt )+eu  
(t)操作量フィードバック要素1は、(27)式及び
(12)〜(14)式を用いて、次式で表わされるよう
な操作量Uu(t)を算出し、コンパレータ3.コント
ローラ5を介してプラント6に入力させる。
Su (t)=Su (−Δt)+eu
(t) The manipulated variable feedback element 1 calculates the manipulated variable Uu(t) as expressed by the following formula using equation (27) and equations (12) to (14), and comparator 3. It is input to the plant 6 via the controller 5.

LJu  (t )=IKp  (t ) −ell 
 (t )+lK+  (t ) ・Su  (t )
+lKD・Δ6u(t) ここでΔ6uは(21)式で表わされる差分誤差である
。                ゛宿以上、種々説
明したように、本発明方法によれば、速度形及び位置形
のそれぞれについて、多変数PID制御を行うことかで
き、従って、ハロゲン化銀の結晶成長過程を最適にコン
トロールすることができる。
LJu (t)=IKp (t) −ell
(t)+lK+(t)・Su(t)
+lKD·Δ6u(t) Here, Δ6u is the differential error expressed by equation (21).゛Accommodation As variously explained above, according to the method of the present invention, multivariable PID control can be performed for each of the velocity type and position type, and therefore, the silver halide crystal growth process can be optimally controlled. be able to.

次に、リミッタ動作について説明する。前述したように
、本発明によれば、制御層が多変数である場合にも、プ
ロセスの各状態を数式化モデルとすることにより、従来
の方法では不可能であったPIDの多変数制御が可能と
なる。プラント6を駆動する操作it(入力ati>u
としては、<20>。
Next, the limiter operation will be explained. As described above, according to the present invention, even when the control layer has multiple variables, by using a mathematical model for each state of the process, it is possible to perform multivariable control of PID, which was impossible with conventional methods. It becomes possible. Operation it to drive the plant 6 (input ati>u
As for <20>.

(24>、(26)及び(28)式で示されるような操
作量が用いられる。しかしながら、プロセスの状態によ
っては、これら操作量が大きくなりすぎて、これをイの
ままプロセス6に入力させたのではプロセスが却って不
安定になることがある。
The manipulated variables shown in equations (24>, (26), and (28) are used. However, depending on the state of the process, these manipulated variables may become too large, so they cannot be input into process 6 as is. Otherwise, the process may become unstable.

そこで、本発明では、操作mの大きさに一定の制限を設
けている。
Therefore, in the present invention, a certain limit is placed on the magnitude of the operation m.

コンパレータ3は、操作量フィードバック要素1及び出
力」フィードバック要素2から出力される操作ii t
h u及びUYを受けて、jju及びUYを比較し、何
れか小さい方を操作IUCとして出hするように動作す
る。即ち、コンパレータ3の出力10(t)は、次式で
表わされる。
The comparator 3 outputs the operation input from the operation amount feedback element 1 and the output feedback element 2.
It operates to receive h u and UY, compare jju and UY, and output the smaller one as operation IUC. That is, the output 10(t) of the comparator 3 is expressed by the following equation.

Ua  (t ) =lJY (t )(lJy(t)
≦1Ju(t)) lJc  (t ) −、lJu  (t )(lJy
 (t ) >lJu  (t ) )この結果、コン
トローラ5には小さい値の操作量が入力されるので、プ
ラント6の不安定動作を防止することができる。更に、
コンパレータ3を通過した操作量についても、コントロ
ーラ5或いはフィルタ4内にレベルクランプ回路を設け
ておき、操作量の上限を所定のレベルにクランプしてい
る。
Ua (t) = lJY (t) (lJy(t)
≦1Ju (t)) lJc (t) −, lJu (t) (lJy
(t) > lJu (t)) As a result, a small manipulated variable is input to the controller 5, so that unstable operation of the plant 6 can be prevented. Furthermore,
Regarding the manipulated variable that has passed through the comparator 3, a level clamp circuit is provided in the controller 5 or the filter 4 to clamp the upper limit of the manipulated variable to a predetermined level.

次に、比率変更動作について説明する。比率変更動作は
、比率設定部8により行われる。即ち、比率設定部8は
差分誤差evとパターン操作量UMとを受けて最適な比
率UM′を出力゛ψるようになっている。今、全要素に
ついて ley、r、i  (t )l>γ/i/i =1. 
・・’+ IT   f −1+ ”’* 8を満足す
るIliに対して、以下に承りような比率要素の集合β
γを考える。
Next, the ratio changing operation will be explained. The ratio changing operation is performed by the ratio setting section 8. That is, the ratio setting section 8 receives the difference error ev and the pattern operation amount UM and outputs the optimal ratio UM'. Now, ley, r, i (t )l>γ/i/i = 1 for all elements.
...'+ IT f -1+ '''* For Ili that satisfies 8, the set β of ratio elements that is accepted as follows
Consider γ.

βr−[βr A’ l+βr / 2 + 川+βr
/Sl”ここで、βrは要素の数が8個のS行1列の列
ベクトルである。
βr−[βr A' l+βr/2 + river+βr
/Sl'' Here, βr is a column vector of S rows and 1 column with 8 elements.

今、上式(30)で示したβTに対してβr r r 
=Cs ・βr =[βr、r、1 、・・・。
Now, βr r r for βT shown in the above equation (30)
=Cs・βr=[βr,r,1,...

βy、r、n−8]” で表わされる第2の比率要素の集合を考える。βy, r, n-8]” Consider a second set of ratio elements represented by .

ここで、βγ、rは(n −s )行1列の列ベクトル
である。但し、C#は なる変換行列である。次に、次式で表わされる対角行列
を考える。
Here, βγ, r are column vectors with (n −s ) rows and 1 column. However, C# is a transformation matrix. Next, consider the diagonal matrix expressed by the following equation.

βy 、 c =diag(βr+ ’l ’ l ”
’1βr、r、n   5) ここでβj、Cは(n −s )行(n −s )列の
正方行列である。
βy, c = diag(βr+ 'l'l''
'1βr, r, n 5) Here, βj, C is a square matrix with (n −s ) rows and (n −s ) columns.

以上より、比率設定部8からは、次式で表わされる変更
された比率U Mrが出力される。
As described above, the ratio setting unit 8 outputs the changed ratio U Mr expressed by the following equation.

UM’ =(If(n−s)(n−s)+βr、C)・
LJM(j) 但し、IF(n−s)(n−s)は(n −s )行(
n −s )列の単位行列である。上述の説明において
は、PID係数IKp 、に+ 、lKoとして対角行
列の場合を例にとったが、対角行列に限る必要はな(プ
ラント出力の相互干渉を考處すれば対角要素以外の要素
もOでなくてもよい場合がありうる。
UM' = (If(n-s)(n-s)+βr,C)・
LJM(j) However, IF(n-s)(n-s) is (n-s) row (
n −s ) column identity matrix. In the above explanation, we took the case of a diagonal matrix as an example for the PID coefficients IKp, +, and lKo, but it is not necessary to limit it to a diagonal matrix (if we consider the mutual interference of plant outputs, we can use elements other than diagonal elements). There may be cases where the elements of are not required to be O either.

・(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、プロセス
の状態を数式化し、この数式化したプラントモデルに基
づいて制御演算を行うことにより、従来方法では不可能
であったP I Dの多変数制御を行うことができる。
- (Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the present invention, the state of the process is expressed mathematically, and control calculations are performed based on the mathematically expressed plant model, thereby achieving improvements that were impossible with conventional methods. It is possible to perform multivariable control of PID.

従って、本発明によれば、ハロゲン化銀の結晶成長過程
を最適な状態にコント[]−ルすることができる。
Therefore, according to the present invention, the silver halide crystal growth process can be optimally controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は本発明を実施するだめの写真乳剤製造プロセスの一
実施例を示す構成ブロック図である。 1・・・操作量フィードバック要素 2・・・出力量フィードバック要素 3・・・コンパレータ  4.7・・・フィルタ8・・
・比較設定部 特許出願人 小西六写真工業株式会社 代  理  人  弁理士  井  島  藤  冶外
1名
The figure is a block diagram showing an embodiment of a photographic emulsion manufacturing process for carrying out the present invention. 1... Manipulated amount feedback element 2... Output amount feedback element 3... Comparator 4.7... Filter 8...
・Comparison Setting Department Patent applicant Roku Konishi Photo Industry Co., Ltd. Agent Patent attorney Fuji Ijima 1 person

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数のプロセス入力の集合■(t)を ■(t)=[U_1(t)、・・・、U_n(t)]^
T=[■_M^T(t)、■_C^T(t)]^T複数
のプロセス出力の集合■(t)を ■(t)=[Y_1(t)、・・・、Y_S(t)]^
Tデータベースに基づくパターン操作量■_M(t)、
■_C、_M^T(t)をそれぞれ ■_M(t)=[U_M、_1(t)、・・・、U_M
、_n_−_S(t)]^T ■_C、_M(t)=[U_C、_M、_1、・・・、
U_C、_M、_S(t)]^T プロセスが追従すべき制御パターン■_M(t)を■_
M(t)=[Y_M、_1(t)、・・・、Y_M、_
S(t)]^T 更にPID係数の集合■_p、■_I、■_Dをそれぞ
れ ■_p=[K_p、_1(t)、・・・、K_p、_S
(t)]■_I−[K_I、_1(t)、・・・、K_
I、_S(t)]■_D−[K_D、_1(t)、・・
・、K_D、_S(t)]と定義し、 プロセスの出力■(t)と制御パターン■_M(t)と
の差分、及びパターン操作量■_C、_M(t)と操作
量の集合■_C(t)との差分を求め、これら差分をP
ID演算及び各種演算制御することにより最適な操作信
号を得、プラントを駆動するようにしたことを特徴とす
る写真乳剤製造プロセスにおけるPID制御方法。
[Claims] A set of multiple process inputs ■(t) is defined as ■(t) = [U_1(t),..., U_n(t)]^
T = [■_M^T(t), ■_C^T(t)]^T Set of multiple process outputs ■(t) = [Y_1(t), ..., Y_S(t )] ^
Pattern operation amount based on T database ■_M(t),
■_C, _M^T(t), respectively ■_M(t) = [U_M, _1(t), ..., U_M
,_n_-_S(t)]^T ■_C,_M(t)=[U_C,_M,_1,...,
U_C,_M,_S(t)]^T The control pattern that the process should follow ■_M(t) is
M(t)=[Y_M,_1(t),...,Y_M,_
S(t)]^T Furthermore, the set of PID coefficients ■_p, ■_I, ■_D are respectively ■_p=[K_p, _1(t), ..., K_p, _S
(t)]■_I−[K_I,_1(t),...,K_
I,_S(t)]■_D-[K_D,_1(t),...
・, K_D, _S(t)], the difference between the process output ■(t) and the control pattern ■_M(t), and the pattern operation amount ■_C, _M(t) and the set of operation amounts ■_C (t), and calculate these differences as P
A PID control method in a photographic emulsion manufacturing process, characterized in that an optimum operation signal is obtained by ID calculation and various calculation controls to drive a plant.
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