JPS62212803A - Ｐｉｄ定数決定装置 - Google Patents
Ｐｉｄ定数決定装置Info
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- JPS62212803A JPS62212803A JP5749286A JP5749286A JPS62212803A JP S62212803 A JPS62212803 A JP S62212803A JP 5749286 A JP5749286 A JP 5749286A JP 5749286 A JP5749286 A JP 5749286A JP S62212803 A JPS62212803 A JP S62212803A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、フィードバック制御系に用いられる制ｇ＃
装置の比例感度（以下、Ｐ−ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ −
という）、積分時間（以下、 Ｉ−ｉｎｔｌ−１ｎｔ
ｅという）、微分時間（以下、 Ｄ−ｄｅｒｉｖａｔｅ
−という）の夫々の定数を決定する装置に関し、特に所
定の設定値（以下、Ｓ Ｐ−ｓｅｔ ｐｏｉｎｔ−値と
いう）において制御対象をオン・オフ動作させて、その
ときの制御対象の時間変化に伴う一定振幅、一定周期（
周波数）の持続振動を表す定常軌跡（以下。
装置の比例感度（以下、Ｐ−ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ −
という）、積分時間（以下、 Ｉ−ｉｎｔｌ−１ｎｔ
ｅという）、微分時間（以下、 Ｄ−ｄｅｒｉｖａｔｅ
−という）の夫々の定数を決定する装置に関し、特に所
定の設定値（以下、Ｓ Ｐ−ｓｅｔ ｐｏｉｎｔ−値と
いう）において制御対象をオン・オフ動作させて、その
ときの制御対象の時間変化に伴う一定振幅、一定周期（
周波数）の持続振動を表す定常軌跡（以下。
リミットサイクルという）のａｍ値によって、その制御
対象に対して最適なＰＩＤ定数を決定するようにした装
置に関するものである。
対象に対して最適なＰＩＤ定数を決定するようにした装
置に関するものである。
従来、フィードバック制御系における最適なＰＩＤ定数
を決定する方法としては、制御手段により制御対象を所
定のＳＰ値においてオン・オフ動作させて、これにより
生じる制御対象の制ｕ４量のりミントサイクルの観測値
から周知のジーグラ・ニコルスの調整条件に従って、Ｐ
ＩＤ定数を決定−する所謂リミットサイクル方式のＰＩ
Ｄ定数決定力法方法る。
を決定する方法としては、制御手段により制御対象を所
定のＳＰ値においてオン・オフ動作させて、これにより
生じる制御対象の制ｕ４量のりミントサイクルの観測値
から周知のジーグラ・ニコルスの調整条件に従って、Ｐ
ＩＤ定数を決定−する所謂リミットサイクル方式のＰＩ
Ｄ定数決定力法方法る。
一方、上記のような制御手段には、制御対象を例えば電
流のようなＭ統帥な操作量をもって制御する出力モード
を有するものばかりではなく、制御対象を例えばリレー
接点のようなオン・オフ的な操作量をもって制御する時
間比例の出力モードを有するものがある。この時間比例
の出力モードは、第３図に示すように１時間比例出力回
路の時間比例出力周期中のオン・オフのデユーティ比を
換えることにより、制御系の連続的な操作量（以ド、Ｍ
Ｖ値という）を実効的なものとしている。
流のようなＭ統帥な操作量をもって制御する出力モード
を有するものばかりではなく、制御対象を例えばリレー
接点のようなオン・オフ的な操作量をもって制御する時
間比例の出力モードを有するものがある。この時間比例
の出力モードは、第３図に示すように１時間比例出力回
路の時間比例出力周期中のオン・オフのデユーティ比を
換えることにより、制御系の連続的な操作量（以ド、Ｍ
Ｖ値という）を実効的なものとしている。
このような時間比例の出力モードを具備する制御装置に
所謂リミットサイクル方式を適用した場合、例えば定格
電流の８０％を流して例えば燃焼装置を加熱するよう制
御し、また定格電流の１０％を流して燃焼装置を冷却す
るよう制御していた。このような装置において、ＰＩＤ
定数を決定する場合、ＰＩＤ制御時に用いる２つの値（
例えばＩ−記の８０％と１０％）を示す操作量の値を、
その化リミットサイクルを発生させる際の所ｒｒＩオー
！・チューニング時間においても用いて時間比例出力回
路の操作端に出力していた。
所謂リミットサイクル方式を適用した場合、例えば定格
電流の８０％を流して例えば燃焼装置を加熱するよう制
御し、また定格電流の１０％を流して燃焼装置を冷却す
るよう制御していた。このような装置において、ＰＩＤ
定数を決定する場合、ＰＩＤ制御時に用いる２つの値（
例えばＩ−記の８０％と１０％）を示す操作量の値を、
その化リミットサイクルを発生させる際の所ｒｒＩオー
！・チューニング時間においても用いて時間比例出力回
路の操作端に出力していた。
従来のリミットサイクルを利用するフィードバック制御
系の時間比例出力周期は１以上のように設定されており
、オン・オフ動作により出力される操作ｆｆｉ （ＭＹ
）が前述のように例えばオ゛／のときに８０％、オフの
ときに１０％というように設定されているとすると、リ
ミットサイクル時においては、オン−オフ指令によって
制御対象に対する操作ｒｊ（ＭＶ）としては、直ちに伝
達されず不安定な遅れ状態を起し、しかもこの遅れ量は
最悪の場合には１周期分にもなってしまうことがあった
。すなわち、時間比例出力周期との関係において、時間
比例出力回路の内部状態によって、リミットサイクルの
オンやオフ指令が遅れてしまうことがあり、これにより
、発生するリミットサイクルの振幅及び周期にバラつき
が生じてしまい、ひいてはＰＩＤ定数を決定するに当っ
ても出力周期にバラづきが発生してしまうという問題点
があった。
系の時間比例出力周期は１以上のように設定されており
、オン・オフ動作により出力される操作ｆｆｉ （ＭＹ
）が前述のように例えばオ゛／のときに８０％、オフの
ときに１０％というように設定されているとすると、リ
ミットサイクル時においては、オン−オフ指令によって
制御対象に対する操作ｒｊ（ＭＶ）としては、直ちに伝
達されず不安定な遅れ状態を起し、しかもこの遅れ量は
最悪の場合には１周期分にもなってしまうことがあった
。すなわち、時間比例出力周期との関係において、時間
比例出力回路の内部状態によって、リミットサイクルの
オンやオフ指令が遅れてしまうことがあり、これにより
、発生するリミットサイクルの振幅及び周期にバラつき
が生じてしまい、ひいてはＰＩＤ定数を決定するに当っ
ても出力周期にバラづきが発生してしまうという問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、リミットサイクルが発生している場合におけ
る時間比例出力回路の時間周期を短縮することができる
ようにして、リミットサイクルのオン・オフ指令が直ち
に制御対象の操作量（ＭＶ）に対して伝達可能とし、Ｐ
ＩＤ定数の決定を正確に行うことができる装置を得るこ
とを目的としている。
たもので、リミットサイクルが発生している場合におけ
る時間比例出力回路の時間周期を短縮することができる
ようにして、リミットサイクルのオン・オフ指令が直ち
に制御対象の操作量（ＭＶ）に対して伝達可能とし、Ｐ
ＩＤ定数の決定を正確に行うことができる装置を得るこ
とを目的としている。
上記目的を達成するためのこの発明に係るＰＩＤ定数決
定装置は、制御対象のリミットサイクルによりフィード
バック制御系の制御対象に最適なＰＩＤ定数を決定して
制御手段に出力するものにおいて、フィードバック制御
系にリミットサイクルが発生しているときのみ、リミッ
トサイクル起動手段からの周期切換信号により時間比例
出力回路の時間周期を短縮する調整デユーティ比変換手
段を設けたものである。
定装置は、制御対象のリミットサイクルによりフィード
バック制御系の制御対象に最適なＰＩＤ定数を決定して
制御手段に出力するものにおいて、フィードバック制御
系にリミットサイクルが発生しているときのみ、リミッ
トサイクル起動手段からの周期切換信号により時間比例
出力回路の時間周期を短縮する調整デユーティ比変換手
段を設けたものである。
この発明は以上のように構成したので、ＰＩＤ定数を決
定するに昌って生じるリミットサイクルの際の時間比例
出力周期を、ＰＩＤｆｆｉ制御時のそ制御具った値に変
更可能とすることにより、リミットサイクルの振幅及び
周期を安定させ、オン９オフ指令の遅れを防止して、こ
れによりＰＩＤ定数の決定の再現性が確保され、安定化
されることとなる。
定するに昌って生じるリミットサイクルの際の時間比例
出力周期を、ＰＩＤｆｆｉ制御時のそ制御具った値に変
更可能とすることにより、リミットサイクルの振幅及び
周期を安定させ、オン９オフ指令の遅れを防止して、こ
れによりＰＩＤ定数の決定の再現性が確保され、安定化
されることとなる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１は制御対象、２は制御手段、３は検出器
、４は偏差検出手段、５はリミットサイクル観測器、６
はＰＩＤ定数決定装置、７は設定器、８はＡｔ５Ｐ値設
定器、９Ａはリミットサイクル起動手段であって前記Ａ
ｔ５Ｐ値設定器８側に設けられた第１切換部、１０は時
間比例出力回路であり、ここまでの構成は従来のものに
おいても略同様なものである。 １１はフィードバック
制御系がリミットサイクルか否かを比較する比較手段、
１２は前記比較手段１１のオン・オフ出力により時間
周期を短縮する調整デユーティ比変換手段であり。
図において、１は制御対象、２は制御手段、３は検出器
、４は偏差検出手段、５はリミットサイクル観測器、６
はＰＩＤ定数決定装置、７は設定器、８はＡｔ５Ｐ値設
定器、９Ａはリミットサイクル起動手段であって前記Ａ
ｔ５Ｐ値設定器８側に設けられた第１切換部、１０は時
間比例出力回路であり、ここまでの構成は従来のものに
おいても略同様なものである。 １１はフィードバック
制御系がリミットサイクルか否かを比較する比較手段、
１２は前記比較手段１１のオン・オフ出力により時間
周期を短縮する調整デユーティ比変換手段であり。
この調整デユーティ比変換手段１２からの指令は、前記
リミットサイクル起動手段９の第１切換部９Ａと同期す
る第２切換部９Ｂによりリミットサイクルが生じた際に
動作するように構成されている。
リミットサイクル起動手段９の第１切換部９Ａと同期す
る第２切換部９Ｂによりリミットサイクルが生じた際に
動作するように構成されている。
前記時間比例出力周期を変換する調整デユーティ比変換
手段１２の具体的な構成としては、種々のものが考えら
れるが、例えば第１の例としては、アナログ回路を用い
る場合、三角波発信回路を構成する抵抗とコンデンサか
ら成る積分回路の時定数の抵抗或いはコンデンサを２種
類設けて、これをアナログ式スイッチ等により選択して
、三角波の発信周期を換えることにより出力周期を換え
るものがある。また、第２の例としては、ディジタル回
路を用いる構成とし、クロック発生回路から例えば１０
００クロツク入力すると１パルス出力する分周器により
リセット可能としたカウンタを介してディジタルコンパ
レータにクロックパルスを送出し、このディジタルコン
パレータでデユーティ比決定ラッチ回路からの信号と前
記クロックパルスとを演算して時間出力周期を変換する
ように構成するものもある。
手段１２の具体的な構成としては、種々のものが考えら
れるが、例えば第１の例としては、アナログ回路を用い
る場合、三角波発信回路を構成する抵抗とコンデンサか
ら成る積分回路の時定数の抵抗或いはコンデンサを２種
類設けて、これをアナログ式スイッチ等により選択して
、三角波の発信周期を換えることにより出力周期を換え
るものがある。また、第２の例としては、ディジタル回
路を用いる構成とし、クロック発生回路から例えば１０
００クロツク入力すると１パルス出力する分周器により
リセット可能としたカウンタを介してディジタルコンパ
レータにクロックパルスを送出し、このディジタルコン
パレータでデユーティ比決定ラッチ回路からの信号と前
記クロックパルスとを演算して時間出力周期を変換する
ように構成するものもある。
次に動作について説明する。まず、フィードバック制御
系がオンとなると、Ａｔ５Ｐ値設定器によりリミットサ
イクル起動手段の第１切換部９Ａ。
系がオンとなると、Ａｔ５Ｐ値設定器によりリミットサ
イクル起動手段の第１切換部９Ａ。
第２切換部９Ｂが同期的に切換って、リミットサイクル
が発生し、時間比例出力回路１０には、この発明による
調整デユーティ比変換手段１２によってリミットサイク
ル用に短縮調整した時間比例出力周期への切換信号が送
出され、これにより、第２図に示すように、リミットサ
イクル時の時間比例出力周期２０は、Ａ ｔＳＰ値がＰ
Ｖ値と一致したところで、ＰＩＤ制御時（すなわちオー
トチューニングでない通常の制御時）の周期より短い周
期２１となり１周期が短くなった分だけ遅れそのものも
無視できる程度に小さなものとなる。なお、２２はＰＩ
ＤｒｆＪＩ御時の時間比例出力周期である。
が発生し、時間比例出力回路１０には、この発明による
調整デユーティ比変換手段１２によってリミットサイク
ル用に短縮調整した時間比例出力周期への切換信号が送
出され、これにより、第２図に示すように、リミットサ
イクル時の時間比例出力周期２０は、Ａ ｔＳＰ値がＰ
Ｖ値と一致したところで、ＰＩＤ制御時（すなわちオー
トチューニングでない通常の制御時）の周期より短い周
期２１となり１周期が短くなった分だけ遅れそのものも
無視できる程度に小さなものとなる。なお、２２はＰＩ
ＤｒｆＪＩ御時の時間比例出力周期である。
なお、上述したものにおいては、調整デユーティ比変換
手段をアナログ式及びディジタル式の２つのものにより
構成するものとして説明したが、この発明は以上のもの
に限定されず、もともと２つの時間比例出力回路を備え
るように構成して、その何れかを選択するようにしても
良い。
手段をアナログ式及びディジタル式の２つのものにより
構成するものとして説明したが、この発明は以上のもの
に限定されず、もともと２つの時間比例出力回路を備え
るように構成して、その何れかを選択するようにしても
良い。
以上のように、この発明によれば、リミットサイクル方
式によりＰＩＤ定数を決定する装置において、リミット
サイクルが発生している場合における時間比例出力回路
の時間周期を短縮することができるようにしたので、リ
ミットサイクルのオン・オフ指令を直ちに制御対象の操
作量に伝達することができ、ＰＩＤ定数の決定を正確に
行うことができ、しかも通常のＰＩＤ制御時には通常の
時間比例出力周期によりリレー等をオン−オフするので
、これらのリレーの接点等の寿命を短くしたりする虞れ
もない。
式によりＰＩＤ定数を決定する装置において、リミット
サイクルが発生している場合における時間比例出力回路
の時間周期を短縮することができるようにしたので、リ
ミットサイクルのオン・オフ指令を直ちに制御対象の操
作量に伝達することができ、ＰＩＤ定数の決定を正確に
行うことができ、しかも通常のＰＩＤ制御時には通常の
時間比例出力周期によりリレー等をオン−オフするので
、これらのリレーの接点等の寿命を短くしたりする虞れ
もない。
第１図はこの発明の一実施例によるＰＩＤ定数決定装置
を示すブロック線図、第２図は同じく操作量への時間比
例出力周期を示す特性図、第３図は従来のＰＩＤ定数決
定装置の操作量への時間比例出力周期を示す特性図であ
る。 図において、ｌは制御対象、２は制御手段、３は検出器
、４は偏差検出手段、５はリミットサイクル観測手段、
６はＰＩＤ定数決定手段、８はＡｔ５Ｐ値設定器、９Ａ
、９Ｂはリミットサイクル起動手段第１切換部、第２
切換部、１０は時間比例出力回路、 １１は比較手段、
１２は調整デユーティ比変換手段である。
を示すブロック線図、第２図は同じく操作量への時間比
例出力周期を示す特性図、第３図は従来のＰＩＤ定数決
定装置の操作量への時間比例出力周期を示す特性図であ
る。 図において、ｌは制御対象、２は制御手段、３は検出器
、４は偏差検出手段、５はリミットサイクル観測手段、
６はＰＩＤ定数決定手段、８はＡｔ５Ｐ値設定器、９Ａ
、９Ｂはリミットサイクル起動手段第１切換部、第２
切換部、１０は時間比例出力回路、 １１は比較手段、
１２は調整デユーティ比変換手段である。
Claims (1)
- 制御対象とともにフィードバック制御系を構成し、前記
制御対象に与える操作量をフィードバック測定値と設定
手段からの設定値との偏差により決定するために、比例
感度、積分時間及び微分時間からなるＰＩＤ定数によっ
て前記制御対象をオン・オフ制御する制御手段と、前記
制御対象の制御量を前記測定値として検出すると共に、
偏差検出手段を介して前記制御手段にこの測定値をフィ
ードバックする検出手段と、前記制御対象の制御量のリ
ミットサイクルを観測するリミットサイクル観測手段と
、前記リミットサイクル観測手段により検出した制御対
象特性に関するパラメータに基き前記ＰＩＤ定数の最適
値を決定して前記制御手段に送出するＰＩＤ定数決定手
段と、により構成されるＰＩＤ定数決定装置において、
前記フィードバック制御系にリミットサイクルが発生し
ているときのみ、リミットサイクル起動手段からの周期
切換信号により時間比例出力回路の時間周期を短縮する
調整デューティ比変換手段を設けたことを特徴とするＰ
ＩＤ定数決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5749286A JPS62212803A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Ｐｉｄ定数決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5749286A JPS62212803A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Ｐｉｄ定数決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62212803A true JPS62212803A (ja) | 1987-09-18 |
Family
ID=13057220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5749286A Pending JPS62212803A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Ｐｉｄ定数決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62212803A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02205000A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-14 | Nichicon Corp | プラズマｘ線発生装置 |
| JP2008102743A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Yamatake Corp | オートチューニング装置およびオートチューニング方法 |
| US7668606B2 (en) * | 2006-02-06 | 2010-02-23 | Yokogawa Electric Corporation | Control device for controlling a control object at a ratio of on-time to off-time for a time-proportional output |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645902B2 (ja) * | 1975-10-07 | 1981-10-29 | ||
| JPS5868106A (ja) * | 1981-10-17 | 1983-04-22 | Rika Kogyo Kk | 調節器 |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5749286A patent/JPS62212803A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645902B2 (ja) * | 1975-10-07 | 1981-10-29 | ||
| JPS5868106A (ja) * | 1981-10-17 | 1983-04-22 | Rika Kogyo Kk | 調節器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7668606B2 (en) * | 2006-02-06 | 2010-02-23 | Yokogawa Electric Corporation | Control device for controlling a control object at a ratio of on-time to off-time for a time-proportional output |
| JP2008102743A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Yamatake Corp | オートチューニング装置およびオートチューニング方法 |
| JP4546437B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2010-09-15 | 株式会社山武 | オートチューニング装置およびオートチューニング方法 |
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