JPS6215602A - Ｐｉｄ制御装置 - Google Patents
Ｐｉｄ制御装置Info
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- JPS6215602A JPS6215602A JP15488685A JP15488685A JPS6215602A JP S6215602 A JPS6215602 A JP S6215602A JP 15488685 A JP15488685 A JP 15488685A JP 15488685 A JP15488685 A JP 15488685A JP S6215602 A JPS6215602 A JP S6215602A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は制御対象を時間的に制御するＰＩＤ制御装置に
関し、特にＰＩＤ定数のチューニングに特徴を有するＰ
ＩＤ制御装置に関するものである。
関し、特にＰＩＤ定数のチューニングに特徴を有するＰ
ＩＤ制御装置に関するものである。
本発明によるＰＩＤ制御装置は、制御量が設定値より充
分低いときにステップ操作を繰り返すことによって速い
応答速度及び遅い応答速度を有する複数のＰＩＤ定数を
算出し、それらに基づいて制御対象の制御量が設定値よ
り充分異なるときに遅い応答速度のＰＴＤ定数、制御量
が設定値に近い場合には速い応答速度を有するＰＩＤ定
数を用いてＰＩＤ制御するようにしたＰｒＤ制御装置で
ある。
分低いときにステップ操作を繰り返すことによって速い
応答速度及び遅い応答速度を有する複数のＰＩＤ定数を
算出し、それらに基づいて制御対象の制御量が設定値よ
り充分異なるときに遅い応答速度のＰＴＤ定数、制御量
が設定値に近い場合には速い応答速度を有するＰＩＤ定
数を用いてＰＩＤ制御するようにしたＰｒＤ制御装置で
ある。
各種の制御装置、例えば温度調節装置等にあっては、温
度を単−設定温度に制御する制御装置やプログラム機能
を有し、所定の制御パターンによって時間的に温度制御
を行うプログラム制御装置がある。これらの制御装置は
制御対象をＰｒＤ制御するためにあらかじめＰｒＤ定数
を決定しておく必要がある。又制御対象が異なればその
対象に応じたＰＩＤ定数に変更する必要があり、その定
数を決定するためにチューニング操作が必要となる。こ
のチューニング法としてはステップ応答法と限界感度法
（周波数応答法）が用いられている。
度を単−設定温度に制御する制御装置やプログラム機能
を有し、所定の制御パターンによって時間的に温度制御
を行うプログラム制御装置がある。これらの制御装置は
制御対象をＰｒＤ制御するためにあらかじめＰｒＤ定数
を決定しておく必要がある。又制御対象が異なればその
対象に応じたＰＩＤ定数に変更する必要があり、その定
数を決定するためにチューニング操作が必要となる。こ
のチューニング法としてはステップ応答法と限界感度法
（周波数応答法）が用いられている。
ステップ応答法は現在値、例えば現在の温度が設定温度
より充分に低い場合に１００％の操作量によって制御対
象を制御したときに、その制御量の最大傾斜を応答速度
Ｒとし、その応答速度の接線までの時間を無駄時間りと
し、Ｒ，Ｌの値から所定の式に従ってＰＩＤ定数を求め
るものである。このステップ応答法によれば１００％の
操作量によって制御対象を制御するだけで短時間で容易
にＰＩＤ定数を得ることが可能である。
より充分に低い場合に１００％の操作量によって制御対
象を制御したときに、その制御量の最大傾斜を応答速度
Ｒとし、その応答速度の接線までの時間を無駄時間りと
し、Ｒ，Ｌの値から所定の式に従ってＰＩＤ定数を求め
るものである。このステップ応答法によれば１００％の
操作量によって制御対象を制御するだけで短時間で容易
にＰＩＤ定数を得ることが可能である。
しかしながら従来のステップ応答法によれば、制御量が
設定値より充分低い場合の片方向だけの応答速度を算出
するものであり、ＰＩＤ定数の精度があまり高くないと
いう問題点があった。又ＰＩＤｆｆｉｌＩ御を開始すれ
ば制御量が目標設定値に近づくが制御量が設定値より充
分低い場合のステップ応答に対してＰＩＤ定数を算出し
ているため、実際の制御時のＰＩＤ定数の精度が低くな
るという問題点もあった。
設定値より充分低い場合の片方向だけの応答速度を算出
するものであり、ＰＩＤ定数の精度があまり高くないと
いう問題点があった。又ＰＩＤｆｆｉｌＩ御を開始すれ
ば制御量が目標設定値に近づくが制御量が設定値より充
分低い場合のステップ応答に対してＰＩＤ定数を算出し
ているため、実際の制御時のＰＩＤ定数の精度が低くな
るという問題点もあった。
本発明はこのようなＰＩＤ制御装置の問題点に鑑みて成
されたものであって、立上り時及び立下り時のステップ
応答と、制御量が設定値に近い際のステップ応答により
複数のＰＴＤ定数を求めて制御することができるＰＩＤ
制御装置を提供するものである。
されたものであって、立上り時及び立下り時のステップ
応答と、制御量が設定値に近い際のステップ応答により
複数のＰＴＤ定数を求めて制御することができるＰＩＤ
制御装置を提供するものである。
本発明は制御対象の制御量を検出する検出手段と、制御
対象に制御操作を行う出力手段とを有する制御装置であ
って、設定値と制御量との偏差に応じた制御量での複数
のステップ応答により複数のＰＩＤ定数を算出するＰＩ
Ｄ定数算出手段と、設定値と制御量との偏差に基づいて
複数のＰＩＤ定数算出手段により算出されたＰＩＤ定数
を夫々選択して制御対象を制御することを特徴とするも
のである。
対象に制御操作を行う出力手段とを有する制御装置であ
って、設定値と制御量との偏差に応じた制御量での複数
のステップ応答により複数のＰＩＤ定数を算出するＰＩ
Ｄ定数算出手段と、設定値と制御量との偏差に基づいて
複数のＰＩＤ定数算出手段により算出されたＰＩＤ定数
を夫々選択して制御対象を制御することを特徴とするも
のである。
このような特徴を有する本発明によれば、チューニング
時に制御量を断続することによって立上り及び立下りの
最大応答速度を求めその最大値を応答速度とし、これら
の値に基づいて遅い応答速度及び速い応答速度を有する
複数のＰＩＤ定数を算出している。そして設定値と制御
量との偏差が大きいときには、応答速度の遅いＰＩＤ定
数を用いて制御するのでオーバーシュートを少なくする
ことができる。又制御量が設定値に近く偏差が小さくな
れば、速い応答速度を有するＰＩＤ定数に切り換えて制
御している。そのためオーバーシュートはあっても整定
時間を短くすることが可能である。このように複数のＰ
ＩＤ定数を切り換えることによって、初期のオーバーシ
ュートを押さえ定常状態の制御性の安定化することが可
能となる。
時に制御量を断続することによって立上り及び立下りの
最大応答速度を求めその最大値を応答速度とし、これら
の値に基づいて遅い応答速度及び速い応答速度を有する
複数のＰＩＤ定数を算出している。そして設定値と制御
量との偏差が大きいときには、応答速度の遅いＰＩＤ定
数を用いて制御するのでオーバーシュートを少なくする
ことができる。又制御量が設定値に近く偏差が小さくな
れば、速い応答速度を有するＰＩＤ定数に切り換えて制
御している。そのためオーバーシュートはあっても整定
時間を短くすることが可能である。このように複数のＰ
ＩＤ定数を切り換えることによって、初期のオーバーシ
ュートを押さえ定常状態の制御性の安定化することが可
能となる。
第１図は本発明の一実施例を示すプログラム温度調節装
置の全体構成図である。本図において温度調節装置１は
制御ステップの設定、チューニング要求等の操作を行う
設定器２、ステップの番号や設定温度、現在の温度を表
示する表示部３、制御対象４の温度を検知しデジタル信
号に変換するセンサ入力部５、センサ入力部５より得ら
れるデータに基づいてＰＩＤ定数を算出すると共に所定
の処理手順に従って制御対象４を制御する制御部６、ヒ
ータやモータ等から成り制御部６に接続されて制御対象
４を直接制御する出力部７が設けられる。制御部６は中
央演算装置（以下ｃｐｕという）から成り、記憶手段と
してリードオンリメモリ （以下ＲＯＭという）、及び
ランダムアクセスメモリ （以下ＲＡＭという）から成
るメモリ８が接続される。メモリ８内のＲＯＭには制御
部６の演算処理手順を記憶しており、ＲＡＭは設定器２
やセンサ入力部５より与えられる各種の制御データ及び
チューニング時に用いられるデータを記憶する領域を有
している。
置の全体構成図である。本図において温度調節装置１は
制御ステップの設定、チューニング要求等の操作を行う
設定器２、ステップの番号や設定温度、現在の温度を表
示する表示部３、制御対象４の温度を検知しデジタル信
号に変換するセンサ入力部５、センサ入力部５より得ら
れるデータに基づいてＰＩＤ定数を算出すると共に所定
の処理手順に従って制御対象４を制御する制御部６、ヒ
ータやモータ等から成り制御部６に接続されて制御対象
４を直接制御する出力部７が設けられる。制御部６は中
央演算装置（以下ｃｐｕという）から成り、記憶手段と
してリードオンリメモリ （以下ＲＯＭという）、及び
ランダムアクセスメモリ （以下ＲＡＭという）から成
るメモリ８が接続される。メモリ８内のＲＯＭには制御
部６の演算処理手順を記憶しており、ＲＡＭは設定器２
やセンサ入力部５より与えられる各種の制御データ及び
チューニング時に用いられるデータを記憶する領域を有
している。
第２図はＲＡＭの記憶内容を示すメモリマツプである。
本図においてＲＡＭにはチューニング時に得られる応答
速度Ｒｌ”” Ｒｓ、時間Ｌ＋、Ｌｘ及びオフ温度、チ
ューニング時のフェーズを定めるフェーズカウンタ及び
カウンタＣとサンプリング間隔を定めるサンプリングカ
ウンタを記憶する領域が設けられ、更にこれらのチュー
ニングにより得られる応答速度の遅いＰＩＤ定数、即ち
比例定数Ｐ１．＋積分定数ＩＬ＋微分定数Ｄｔ、と応答
時間の速いＰＩＤ定数、即ちＰＦ、ＩＦ、ＤＦ、更に温
度の設定値と現在温度及び前サンプリング時の温度を記
憶する各領域が設けられる。
速度Ｒｌ”” Ｒｓ、時間Ｌ＋、Ｌｘ及びオフ温度、チ
ューニング時のフェーズを定めるフェーズカウンタ及び
カウンタＣとサンプリング間隔を定めるサンプリングカ
ウンタを記憶する領域が設けられ、更にこれらのチュー
ニングにより得られる応答速度の遅いＰＩＤ定数、即ち
比例定数Ｐ１．＋積分定数ＩＬ＋微分定数Ｄｔ、と応答
時間の速いＰＩＤ定数、即ちＰＦ、ＩＦ、ＤＦ、更に温
度の設定値と現在温度及び前サンプリング時の温度を記
憶する各領域が設けられる。
次に本実施例のプログラム温度調節装置のチューニング
動作について第３図のフローチャートを参照しつつ説明
する。このフローチャートにおいて引き出し線を用いて
示す番号は制御部６の処理ルーチン又は動作ステップを
示すものである。まずチューニングを行う際には設定器
２よりチューニング設定状態とする。そして動作を開始
すると、まずステップＩＯにおいて設定器２より入力さ
れた設定値を読込む。そしてステップ１１に進んでチュ
ーニング状態かどうかをチェックし、チューニング状態
であればステップ１２においてフェーズがＯとなってい
るかどうかをチェックする。最初はフェーズカウンタが
Ｏであるのでステップ１３に進んで、制御量が設定値よ
り充分低い状態となりチューニング開始条件が整ってい
るかどうかをチェックする。この条件が整っていなけれ
ば出力をオフとしてサンプリング周期の完了を待受け（
ステップ１６．１７に進んで出力をオンとしフェーズを
１とする。そうすれば出力部７より制御対象が加熱され
第４図に示すように制御量である温度は徐々に上昇する
。このときフェーズが１であるのでサンプリング周期の
完了毎にステップ１２からステップ１８を介してステッ
プ１９に進み、立上り時の最大応答速度ＲＩを測定する
。そしてステップ２０においてこの温度上昇によって３
０秒後に設定値を通過するかどうかをチェックし、通過
しなければステップ１５に進んでサンプリングの完了を
待受けて同様の処理を繰り返す。そして温度上昇により
３０秒後に設定値を通過する時刻ｔ２には出力部７の出
力をオフとし、ステップ２２に進んでオフ温度を記憶す
る。更にＲＡＭのフェーズカウンタをインクリメントし
くステップ２３）、ステップ１５に進んでサンプリング
周期の完了を待ち受ける。次のサンプリング周期ではフ
ェーズが２となっているのでステップ１１．１２．１８
及び２４を介してステップ２５に進み、温度が下降する
かどうかをチェックする。温度が下降する時刻ｔ、には
ステップ２６に進んでフェーズカウンタをインクリメン
トしサンプリング周期の終了を待受ける。
動作について第３図のフローチャートを参照しつつ説明
する。このフローチャートにおいて引き出し線を用いて
示す番号は制御部６の処理ルーチン又は動作ステップを
示すものである。まずチューニングを行う際には設定器
２よりチューニング設定状態とする。そして動作を開始
すると、まずステップＩＯにおいて設定器２より入力さ
れた設定値を読込む。そしてステップ１１に進んでチュ
ーニング状態かどうかをチェックし、チューニング状態
であればステップ１２においてフェーズがＯとなってい
るかどうかをチェックする。最初はフェーズカウンタが
Ｏであるのでステップ１３に進んで、制御量が設定値よ
り充分低い状態となりチューニング開始条件が整ってい
るかどうかをチェックする。この条件が整っていなけれ
ば出力をオフとしてサンプリング周期の完了を待受け（
ステップ１６．１７に進んで出力をオンとしフェーズを
１とする。そうすれば出力部７より制御対象が加熱され
第４図に示すように制御量である温度は徐々に上昇する
。このときフェーズが１であるのでサンプリング周期の
完了毎にステップ１２からステップ１８を介してステッ
プ１９に進み、立上り時の最大応答速度ＲＩを測定する
。そしてステップ２０においてこの温度上昇によって３
０秒後に設定値を通過するかどうかをチェックし、通過
しなければステップ１５に進んでサンプリングの完了を
待受けて同様の処理を繰り返す。そして温度上昇により
３０秒後に設定値を通過する時刻ｔ２には出力部７の出
力をオフとし、ステップ２２に進んでオフ温度を記憶す
る。更にＲＡＭのフェーズカウンタをインクリメントし
くステップ２３）、ステップ１５に進んでサンプリング
周期の完了を待ち受ける。次のサンプリング周期ではフ
ェーズが２となっているのでステップ１１．１２．１８
及び２４を介してステップ２５に進み、温度が下降する
かどうかをチェックする。温度が下降する時刻ｔ、には
ステップ２６に進んでフェーズカウンタをインクリメン
トしサンプリング周期の終了を待受ける。
次にフェーズ３ではステップ２７よりステップ２８に進
んで第４図に示すように立下り時の最大応答速度Ｒ１／
４を測定する。そしてステップ２９に進んでステップ２
２で記憶したオフ温度を通過するかどうかをチェックし
、オフ温度を通過する時刻ｔ４には出力部７の出力をオ
ンとしステップ３１に進んでフェーズカウンタをインク
リメントする。そしてフェーズ４ではステップ３２より
ステップ３３に進んでオフ温度点を通過したかどうかを
チェックし、通過する場合にはフェーズカウンタをイン
クリメントする （ステップ３４）。更にフェーズ５で
はステップ３５よりステップ３６に進んで最大応答速度
Ｒ３を測定する。そしてステップ３７において３０秒後
に設定値を通過する制御量に達しているかどうかをチェ
ックし、この制御量に達している時刻ｔ６にはルーチン
３８に進んで後述するように速い応答速度及び遅い応答
速度を有する２つのＰＩＤ定数を算出し、ＰＩＤ定数を
ＲＡＭの所定領域にセットする（ステップ３９）。そし
てステップ４０．４１においてフェーズカウンタをクリ
アし、チューニングを終了してステップ１１に戻る。
んで第４図に示すように立下り時の最大応答速度Ｒ１／
４を測定する。そしてステップ２９に進んでステップ２
２で記憶したオフ温度を通過するかどうかをチェックし
、オフ温度を通過する時刻ｔ４には出力部７の出力をオ
ンとしステップ３１に進んでフェーズカウンタをインク
リメントする。そしてフェーズ４ではステップ３２より
ステップ３３に進んでオフ温度点を通過したかどうかを
チェックし、通過する場合にはフェーズカウンタをイン
クリメントする （ステップ３４）。更にフェーズ５で
はステップ３５よりステップ３６に進んで最大応答速度
Ｒ３を測定する。そしてステップ３７において３０秒後
に設定値を通過する制御量に達しているかどうかをチェ
ックし、この制御量に達している時刻ｔ６にはルーチン
３８に進んで後述するように速い応答速度及び遅い応答
速度を有する２つのＰＩＤ定数を算出し、ＰＩＤ定数を
ＲＡＭの所定領域にセットする（ステップ３９）。そし
てステップ４０．４１においてフェーズカウンタをクリ
アし、チューニングを終了してステップ１１に戻る。
次に第５図はタイマ割込み処理を示すフローチャートで
ある。制御部６は所定時間毎にタイマ割込み処理を実行
しており、割込みがあればステップ５０．５１において
設定値を読込んで表示部３より表示する。そしてステッ
プ５２．５３においてそのときのフェーズカウンタをチ
ェックし、フェーズが２又は３であればステップ５４．
５５においてカウンタＬ＋、Ｌｚをインクリメントして
処理を終了する。
ある。制御部６は所定時間毎にタイマ割込み処理を実行
しており、割込みがあればステップ５０．５１において
設定値を読込んで表示部３より表示する。そしてステッ
プ５２．５３においてそのときのフェーズカウンタをチ
ェックし、フェーズが２又は３であればステップ５４．
５５においてカウンタＬ＋、Ｌｚをインクリメントして
処理を終了する。
又フェーズが４であればステップ５６よりステップ５７
に進みカウンタし、を停止し、カウンタＬ２のみをイン
クリメントする。更にフェーズが５となればステップ５
８を介してステップ５９に進んでカウンタＬ１／４を停
止する。そうすればカウンタＬ１には第４図に示すよう
に時刻ｔ２〜ｔ４間の時間が記憶され、カウンタＬ２に
は時刻ｔ２〜ｔ５間の時間が夫々記憶されることとなる
。
に進みカウンタし、を停止し、カウンタＬ２のみをイン
クリメントする。更にフェーズが５となればステップ５
８を介してステップ５９に進んでカウンタＬ１／４を停
止する。そうすればカウンタＬ１には第４図に示すよう
に時刻ｔ２〜ｔ４間の時間が記憶され、カウンタＬ２に
は時刻ｔ２〜ｔ５間の時間が夫々記憶されることとなる
。
次にこうして得られた応答速度Ｒ，−Ｒ，、時間り、、
Ｌ、に基づいて２つのＰＩＤ定数を算出する処理につい
て説明する。遅い応答速度を有する第１のＰＩＤ定数は
、第４図において立上り時の最大応答Ｒ０と立下り時の
最大応答Ｒ２のうち大きい方を応答速度Ｒとし、オフ温
度を越えた時間り。
Ｌ、に基づいて２つのＰＩＤ定数を算出する処理につい
て説明する。遅い応答速度を有する第１のＰＩＤ定数は
、第４図において立上り時の最大応答Ｒ０と立下り時の
最大応答Ｒ２のうち大きい方を応答速度Ｒとし、オフ温
度を越えた時間り。
の２の時間を無駄時間りとして、ジーグラエコラス法に
よりＰＩＤ定数を算出する。ここで比例定数Ｋｐ、積分
時間Ｔｔ 、１分時間Ｔｄは無駄時間をり、応答速度を
Ｒとすると、夫々次式より求めることができる。
よりＰＩＤ定数を算出する。ここで比例定数Ｋｐ、積分
時間Ｔｔ 、１分時間Ｔｄは無駄時間をり、応答速度を
Ｒとすると、夫々次式より求めることができる。
Ｔ＋＝ ２ Ｌ ・・−・＝（１）Ｔｄ＝０．
５Ｌ この式よりＰＩＤ定数ＰＬ、ＩＬ 、ＤＬをＰＬ＝に−
Ｋｐ τ （ｋニゲイン定数） （τ：サンプリング周期） 次に速い応答速度を有する第２のＰＩＤ定数Ｐｙ、Ｉ、
、Ｄはオフ温度から立上る最大応答Ｒ３を応答速度Ｒと
し、制御量が一旦オフ温度以下となって再びオフ温度を
越える時刻ｔ、までの時間Ｌｔの１／４を無駄時間りと
して、（１１，（２）式と同様にして算出する。
５Ｌ この式よりＰＩＤ定数ＰＬ、ＩＬ 、ＤＬをＰＬ＝に−
Ｋｐ τ （ｋニゲイン定数） （τ：サンプリング周期） 次に速い応答速度を有する第２のＰＩＤ定数Ｐｙ、Ｉ、
、Ｄはオフ温度から立上る最大応答Ｒ３を応答速度Ｒと
し、制御量が一旦オフ温度以下となって再びオフ温度を
越える時刻ｔ、までの時間Ｌｔの１／４を無駄時間りと
して、（１１，（２）式と同様にして算出する。
次に第６図はこの２種類のＰＩＤ定数を用いて制御対象
４を制御する場合の制御量の変化を示す図である。本図
において立上り時には設定値と制御量が太き（異なり遅
い応答速度を有する第１のＰＩＤ定数で制御する場合に
はオーバーシュートはａｌ＋整定時間は’ｒｓ＋であり
、速い応答速度を有する第２のＰＩＤ定数を用いた場合
にはオーバーシュートはａ２となり整定時間はＴ３□と
なる。
４を制御する場合の制御量の変化を示す図である。本図
において立上り時には設定値と制御量が太き（異なり遅
い応答速度を有する第１のＰＩＤ定数で制御する場合に
はオーバーシュートはａｌ＋整定時間は’ｒｓ＋であり
、速い応答速度を有する第２のＰＩＤ定数を用いた場合
にはオーバーシュートはａ２となり整定時間はＴ３□と
なる。
このように立上り時には整定時間は長くてもオーバーシ
ュートの小さい第１のＰＩＤ定数を用いて制御すること
が好ましい。又一旦整定した後に外乱が加わった場合に
は、第１のＰＩＤ定数を用いて制御すれば整定時間はＴ
□° となり第２のＰＩＤ定数ではＴ、２′ となる。
ュートの小さい第１のＰＩＤ定数を用いて制御すること
が好ましい。又一旦整定した後に外乱が加わった場合に
は、第１のＰＩＤ定数を用いて制御すれば整定時間はＴ
□° となり第２のＰＩＤ定数ではＴ、２′ となる。
この場合にはオーバーシュートはわずかであるので速い
応答速度を持つ第２のＰＩＤ定数によって制御し整定時
間を短くするようにすることが好ましい。
応答速度を持つ第２のＰＩＤ定数によって制御し整定時
間を短くするようにすることが好ましい。
次に第７図はこうして求めた２種類のＰＩＤ定数を用い
てＰＩＤ制御を行う際のフローチャート、第８図はその
ときの制御量の変化を示すグラフである。動作を開始す
ると、まずルーチン６０においてＰＩＤ制御処理を行い
次いでステップ６１においてフェーズが３であるかどう
かをチェックする。
てＰＩＤ制御を行う際のフローチャート、第８図はその
ときの制御量の変化を示すグラフである。動作を開始す
ると、まずルーチン６０においてＰＩＤ制御処理を行い
次いでステップ６１においてフェーズが３であるかどう
かをチェックする。
フェーズ３は定常状態において速い応答速度を有する第
２のＰＴＤ定数による制御を行うものとする。フェーズ
３であればステップ６２．６３に進んで設定値と制御量
との差、則ち偏差を算出し、偏差が比例帯の２より大き
いかどうかをチェックする。
２のＰＴＤ定数による制御を行うものとする。フェーズ
３であればステップ６２．６３に進んで設定値と制御量
との差、則ち偏差を算出し、偏差が比例帯の２より大き
いかどうかをチェックする。
この偏差が〃より小さければ定常状態でありそのまま第
２のＰＩＤ定数ＰＦ 、ＩＦ 、ＤＦでのＰＩＤ制御を
続ければよいのでステップ６４に進んでサンプリングが
完了するかどうかをチェックし、サンプリング周期が終
了すればルーチン６０に戻って通常のＰＩＤ制御を繰り
返す。又ステップ６３において偏差が比例帯の１／４を
越えればステップ６５に進んで遅い応答速度の第１のＰ
ＩＤ定数ＰＬ＋ＩＬ＋ＤＬをセットし、ステップ６６に
おいてフェーズを１に切り換える。そしてステップ６７
においてカウンタＣをクリアしステップ６４に進んで同
様の処理を繰り返す。ここで第８図に示すように時刻ｔ
＋。
２のＰＩＤ定数ＰＦ 、ＩＦ 、ＤＦでのＰＩＤ制御を
続ければよいのでステップ６４に進んでサンプリングが
完了するかどうかをチェックし、サンプリング周期が終
了すればルーチン６０に戻って通常のＰＩＤ制御を繰り
返す。又ステップ６３において偏差が比例帯の１／４を
越えればステップ６５に進んで遅い応答速度の第１のＰ
ＩＤ定数ＰＬ＋ＩＬ＋ＤＬをセットし、ステップ６６に
おいてフェーズを１に切り換える。そしてステップ６７
においてカウンタＣをクリアしステップ６４に進んで同
様の処理を繰り返す。ここで第８図に示すように時刻ｔ
＋。
に設定値ｌから設定値２に切り換えられたものとすると
、ステップ６２で算出する偏差が比例帯を越えるためフ
ェーズが１に切り替わる。そうすれば次のサンプリング
周期ではステップ６１よりステップ６８に進んで偏差を
算出し、偏差が±０．２％Ｆｓ（Ｆｓ：フルスケール）
以下となるかどうかをチェックする （ステップ６９）
。偏差がこの値を越えていればステップ６４に進んでそ
のまま第１のＰＩＤ定数を用いて制御対象４をＰＩＤ制
御する。そうすれば前述したように整定時間は長いがオ
ーバーシェードが少ないように制御が成される。そして
ステップ６９において偏差が０．２％Ｆｓ以下となる時
刻ｔｌｌには、ステップ７０を介してステップ７１に進
んでフェーズを２に切り換える。そして以後の各サンプ
リング周期ではステップ７０よりステップ７１／４を介
してステップ７３に進み、カウンタＣをインクリメント
する。そしてカウンタＣの計数値が２５６を越えるかど
うかをチェックしくステップ７４）、この値以下であれ
ばステップ６４に戻ってサンプリング周期の完了を待受
けて同様の処理を繰り返す。
、ステップ６２で算出する偏差が比例帯を越えるためフ
ェーズが１に切り替わる。そうすれば次のサンプリング
周期ではステップ６１よりステップ６８に進んで偏差を
算出し、偏差が±０．２％Ｆｓ（Ｆｓ：フルスケール）
以下となるかどうかをチェックする （ステップ６９）
。偏差がこの値を越えていればステップ６４に進んでそ
のまま第１のＰＩＤ定数を用いて制御対象４をＰＩＤ制
御する。そうすれば前述したように整定時間は長いがオ
ーバーシェードが少ないように制御が成される。そして
ステップ６９において偏差が０．２％Ｆｓ以下となる時
刻ｔｌｌには、ステップ７０を介してステップ７１に進
んでフェーズを２に切り換える。そして以後の各サンプ
リング周期ではステップ７０よりステップ７１／４を介
してステップ７３に進み、カウンタＣをインクリメント
する。そしてカウンタＣの計数値が２５６を越えるかど
うかをチェックしくステップ７４）、この値以下であれ
ばステップ６４に戻ってサンプリング周期の完了を待受
けて同様の処理を繰り返す。
そしてフェーズ２でカウンタＣの計数値が２５６を越え
る時刻ｔ１□にはステップ７４よりステップ７５に進ん
で速い応答速度を有するＰＩＤ定数をセントし、ステッ
プ７６に進んでフェーズ３に戻る。このようにすれば２
５６回のサンプリング周期間を待受けることにより設定
値の安定化を識別し、以後Ｐ！Ｄ定数を切り換えること
によって整定時間が短いＰＩＤ定数を選択するように制
御することが可能となる。
る時刻ｔ１□にはステップ７４よりステップ７５に進ん
で速い応答速度を有するＰＩＤ定数をセントし、ステッ
プ７６に進んでフェーズ３に戻る。このようにすれば２
５６回のサンプリング周期間を待受けることにより設定
値の安定化を識別し、以後Ｐ！Ｄ定数を切り換えること
によって整定時間が短いＰＩＤ定数を選択するように制
御することが可能となる。
尚本実施例は設定値と光分離れている制御量でのステッ
プ応答によるＰＩＤ定数と、偏差が小さく設定値に近い
制御量でのステップ応答によるＰＩＤ定数との２種類の
ＰＩＤ定数を算出し、それらを切換えることによって制
御対象を制御するようにしているが、種々の偏差でのＰ
ＩＤ定数を求め、それらに基づいて制御対象を制御する
ように構成することも可能である。
プ応答によるＰＩＤ定数と、偏差が小さく設定値に近い
制御量でのステップ応答によるＰＩＤ定数との２種類の
ＰＩＤ定数を算出し、それらを切換えることによって制
御対象を制御するようにしているが、種々の偏差でのＰ
ＩＤ定数を求め、それらに基づいて制御対象を制御する
ように構成することも可能である。
第１図は本発明によるＰＩＤ制御装置の一実施゛例を示
すブロック図、第２図はメモリ８のＲＡＭのメモリマツ
プを示す図、第３図は２種類のｐｔ示す図、第５図はＰ
ＩＤ定数算出時の割込み処理を示すフローチャート、第
６図は２つのＰＩＤ定数を用いて制御対象を制御する際
の制御量の時間的変化を示す図、第７図は２つのＰＩＤ
定数を切り換えて制御を行う際の動作を示すフローチャ
ート、第８図は羊のときの制御量の時間的変化を示すグ
ラフである。 １−・−・ＰＩＤ制御装置 ２・・・・−・−設定器
３−・−・表示部 ４−−一−−・−制御対象
５−・・・センサ入力部 ６−一一一一・・制御部
７・−・・−出力部 ８−・−・−メモリ 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第５図 第６図 Ｔｓ１’
すブロック図、第２図はメモリ８のＲＡＭのメモリマツ
プを示す図、第３図は２種類のｐｔ示す図、第５図はＰ
ＩＤ定数算出時の割込み処理を示すフローチャート、第
６図は２つのＰＩＤ定数を用いて制御対象を制御する際
の制御量の時間的変化を示す図、第７図は２つのＰＩＤ
定数を切り換えて制御を行う際の動作を示すフローチャ
ート、第８図は羊のときの制御量の時間的変化を示すグ
ラフである。 １−・−・ＰＩＤ制御装置 ２・・・・−・−設定器
３−・−・表示部 ４−−一−−・−制御対象
５−・・・センサ入力部 ６−一一一一・・制御部
７・−・・−出力部 ８−・−・−メモリ 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第５図 第６図 Ｔｓ１’
Claims (3)
- （１）制御対象の制御量を検出する検出手段と、制御対
象に制御操作を行う出力手段とを有する制御装置におい
て、 設定値と制御量との偏差に応じた制御量での複数のステ
ップ応答により複数のＰＩＤ定数を算出するＰＩＤ定数
算出手段と、 設定値と制御量との偏差に基づいて前記複数のＰＩＤ定
数算出手段により算出されたＰＩＤ定数を夫々選択して
制御対象を制御することを特徴とするＰＩＤ制御装置。 - （２）前記ＰＩＤ定数算出手段の偏差の大きい制御量で
の第１のＰＩＤ算出は、ステップ応答に対する制御量の
立上り時及び立下り時のいずれかの最大応答速度と、操
作を停止するオフ制御量を越える制御量の１／２の時間
を無駄時間として算出するものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のＰＩＤ制御装置。 - （３）前記ＰＩＤ定数算出手段の偏差の小さい制御量で
の第２のＰＩＤ算出は、ＰＩＤ定数算出時にオフ制御量
を越える第１の時点から制御を停止しオフ制御量以下と
なり、再びステップ応答によりオフ制御量を越えるまで
の時間の１／４を無駄時間としその時点以後のステップ
応答の最大値を応答速度としてＰＩＤ定数を算出するも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ＰＩＤ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15488685A JPS6215602A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | Ｐｉｄ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15488685A JPS6215602A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | Ｐｉｄ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6215602A true JPS6215602A (ja) | 1987-01-24 |
| JPH0566602B2 JPH0566602B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=15594104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15488685A Granted JPS6215602A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | Ｐｉｄ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6215602A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04232204A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-20 | Naigai Mariaburu Kk | Ｃｖ黒鉛鋳鉄の製造法 |
| JP2010512615A (ja) * | 2006-12-11 | 2010-04-22 | ティーアイアール テクノロジー エルピー | 照明デバイスのデジタル制御のための方法および装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938075A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-09 | ||
| JPS5580119A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-17 | Nippon Sanso Kk | Temperature control method |
| JPS5750006A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | Characteristic change detector |
| JPS58149503A (ja) * | 1983-02-12 | 1983-09-05 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 調節計における制御演算方法 |
| JPS6054004A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-28 | Hitachi Ltd | 最適適応制御方式 |
| JPS6083104A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Chino Works Ltd | 調節計 |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP15488685A patent/JPS6215602A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938075A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-09 | ||
| JPS5580119A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-17 | Nippon Sanso Kk | Temperature control method |
| JPS5750006A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | Characteristic change detector |
| JPS58149503A (ja) * | 1983-02-12 | 1983-09-05 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 調節計における制御演算方法 |
| JPS6054004A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-28 | Hitachi Ltd | 最適適応制御方式 |
| JPS6083104A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Chino Works Ltd | 調節計 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04232204A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-20 | Naigai Mariaburu Kk | Ｃｖ黒鉛鋳鉄の製造法 |
| JP2010512615A (ja) * | 2006-12-11 | 2010-04-22 | ティーアイアール テクノロジー エルピー | 照明デバイスのデジタル制御のための方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0566602B2 (ja) | 1993-09-22 |
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