JPS62219001A

JPS62219001A - 制御装置

Info

Publication number: JPS62219001A
Application number: JP6066186A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hiroi; 広井　和男
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-20
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1987-09-26

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、制御対象からの制御量とこの目標値とに基づ
いて制御対象に対する操作量を演算出力する制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来技術の概略を第１図を用いて説明する。

第１図に従来の一般的なＰＩＤ制御ブロック図を示す。

１は制御装置で、減算手段１′と、調整手段１″により
構成されている。２は制御対象である。

ＰＶは制御対象２の制御量、Ｓ■は該制御量ＰＭの目標
値、１−は目標値ＳＶと制御＠ＰＶの偏差ｅ　（＝ＳＶ
−ＰＶ）を演算する減算手段、１″は偏差ｅに基づいて
調節演算をする調節手段、ＭＶは制御装置１の出力であ
り、制御対象２の操作量でおる。調節手段１″を（比例
＋積分）動作、つまりＰＩ動作とした場合、調節手段１
″の伝達関数Ｇｃ　（Ｓ）は、次式のようになる。

Ｇｃ　（Ｓ）＝Ｋｐ　　１＋　　１　　　　・・・・・
・・・・（１）Ｉ−８ここで、Ｋｐは比例ゲイン、ＴＩは積分時間である。調
節手段１″は、制御量ＰＶが目標値Ｓ■に一致するよう
に、つまり偏差ｅが零となるように（１）式にもとづい
て調節演算をする。

ＰＩＤ動作の中で、特にＰと■動作は一般的に基本的に
必要なものである。Ｐ動作は現在の偏差に忠実に動作し
、制御応答を速める働きをし、■動作は過去の偏差の後
始末をし、定常偏差を除く役割を持っている。そこで、
ＰＩ制御系においては、この２つの動作を最適に組み合
わせて、制御応答を振動しないように如何に速応させる
かがポイントとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来技術には、基本的考え方から来る不可避的
問題があり、この点を第２図及至第４図を用いて説明す
る。つまり、第２図に示すように、一般的にＰＩを目標
値変化に最適となるように調整して、目標値Ｓｖを変化
させると、どうしても制御対象２の持っているムダ時間
、時定数により制御量ＰＶは遅れて応答することになる
。この応答の遅れ、つまり第２図の斜線部分の偏差が邪
魔をして目標値変化に対する応答を速くしようとすると
振動的となってしまう。これを第３図を用いて説明する
が、制御対象２のゲインは１として考える。調節手段１
″の比例ゲインＫｐ＝１として制御すると、目標値Ｓ■
の変化に対応して、操作量ＭＶも、はぼ最終的に必要な
値をまず出力する。

すると制御対象２の応答遅れによる過渡的偏差が生じこ
れが積分動作弁に重畳されて、操作量ＭＶを大きく持ち
上げる。これにともなって、制御量ＰＶは制御（Ｘ）よ
りも応答は速くなるが、積分動作による重畳分の影響で
、オーバーシュートし、振動して整定することになる。

この振動を除くためには、調節手段１″の比例ゲインＫ
ｌ）＜１として第４図に示すように、比例動作と積分動
作の合成でオーバーシュートをほとんどしないように操
作量を抑制することが考えられる。しかしこれでも制御
量ＰＶは、制御対象２の固有の特性曲線（Ｘ）よりも応
答は遅くなる。

以上説明したように、従来技術では目標値変化に対して
応答を速くしようとすると、どうしても振動的となり本
質的限界がある。特にカスケード制御を構成すると遅れ
を生じるという大きな欠点があった。

本発明は、上記欠点を除去し、目標値の変化に対し速応
できるようにした制御装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、目標値又はこの目標値の変化に対応した目標
値信号を直接的に操作量として出力する目標値フィード
フォワード手段と、目標値フィードフォワード手段から
操作量として出力される目標値又は目標値信号を、目標
°値の変化に対する制御対象の応答特性の近似結果と制
御量とに基づく調節演算により得られた信号で修正する
補正調節手段とを備えるものである。

［作用］目標値が変化した場合に、この目標値変化の対応量を先
行的に目標値フィードフォワード手段が操作量として出
力し、この操作量に応じて得られた制御量と前記目標値
変化に対する制御対象の応答近似結果とに基づき補正調
節手段が前記操作量を修正している。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図及至第３図を用いて説明
する。まず、第１図において本実施例の構成を説明する
が制御対象２．目標値Ｓ■、制御量ＰＶ、操作量ＭＶは
第１図の従来例と同一の構成であり、同一符号を付して
説明を省略する。

図において、１１は本実施例の制御装置で、１１ａは加
算手段、１１ｂは制御対象の応答特性を近似したモデル
で、そのゲインは１とする。モデルは一般的にはムダ時
間＋１次遅れ、または１次遅れのみで近似される。１１
Ｃは減算手段、１１ｄは比例、積分、微分の各演算のう
ち、少なくとも１つ以上の演算を有する調節手段である
。目標値ＳＶは主信号として直接的に加算手段１１ａに
導かれ、一方目標値ＳＶを制御対象２の応答特性を近似
したモデル１１ｂを“介して、その出力を応答近似信号
ＳＶＯとし、このＳＶＯと制御ＩＰＶとの偏差ｅｏを減
算手段１１Ｇで取り出し、この偏差ｅｏが零となるよう
に調節手段１１ｄ（本実施例ではＰＩ調節手段を採用す
るものとする）で調節演算し、その出力ＭＶＯを加算手
段１１ａに導いて、目標値ＳＶを補正して操作ＬｉＭＶ
として取り出し、制御対象２に印加するように構成する
。

このようにして出力された操作量ＭＶは次式の如く表さ
れる。

ＭＶ＝ｋ　（ＭＶ）ｘ　（ＳＶ＋ＭＶＯ）・・・・・・
（２）ｋ　（ＭＶ）は操作量によって決まる定数である
。

ｋ（ＭＶ）＝１という場合も多くある。制御対象２の特
性が非直線のときは、ｋ　（ＭＶ＞は曲線となり制御対
象２の特性が直線のときは（ＭＶ）＝定数となる。また
制御対象２の特性が目標値ＳＶの変化方向と逆、つまり
逆特性の場合の加算手段１１ａの機能は次式の如くなる
。

ＭＶ＝１００％−ｋ　（ＭＶ）Ｘ　（ＳＶ＋ＭＶＯ）・
・・・・・・・・（３）次に第６図及び第７図を用いて本実施例の作用について
説明する。

第６図は本発明の制御装置における目標値ＳＶとモデル
出力ＳＶＯと制御量ＰＶの間の関係を示したものである
。第６図において目標値Ｓ■がステップ状に変化すると
、制御ｉＰＶは図のように遅れて応答し、過度的偏差が
生じる。モデル１１ｂからの応答近似信号ＳｖＯは制御
対象２の特性を全く誤差なしに近似することは出来ない
ため、第６図に示すように制御＠ＰＶの近傍にあること
になる。第５図の調節手段１１ｄに入力される偏差ｅｏ
は減算手段１１Ｃでｅｏ　＝ｓｖｏ　−ｐｖと演算され
る。モデル１１ｂの近似が正確であれば当然応答近似信
号ＳｖＯは制御量ＰＶと等しく、偏差ｅｏはＯとなり、
定常偏差がない限り、過度的変差は零となる。

たとえ、モデル’１１ｂに誤差があったとしても、従来
の偏差ｅ　　　本方式の偏差過度的偏差　５Ｖ−ＰＶ　　＞＞　　ＳＶＯ−ＰＶ定常
的偏差　５Ｖ−ＰＶ　　＝　　　５ＶＯ−ＰＶとなり、
調節手段の制御定数が同一のとき、本方式の調節手段１
’ｌｄは過度的状態の偏差に対しては調節動作を実行し
なくなり、定常偏差に対しては、力を発揮することにな
る。

第７図は、本実施例の場合の、目標値Ｓ■を変化させた
ときの制御応答を示すものである。制御対象２のゲイン
は１とする。目標値ＳＶをステップ状に変化させると、
先行的に操作信号は目標値ＳＶの変化に対応した量だけ
変化する。これに対応して制御量ＰＶ及びモデル１１ｂ
の出力Ｓ■Ｏが立ち上がり、その偏差ｅＯ＝ＳＶＯ−Ｐ
Ｖが調部手段１１ｄに入力され、これを零とするように
調節出力ＭＶＯを発生し、加算手段１１ａにて目標値Ｓ
Ｖを補正して、操作量ＭＶとして制御対象２に印加する
。偏差ｅ＝ｓＶｏ　−ＰＶは過度状態では従来例に比べ
て非常に小さくなり、これによる補正量ＭＶＯも従来技
術に比べて極端に小さくなり、オーバーシュートはわず
かな量となり、良好な制御性が得られる。即ち、本実施
例の方式では、目標値Ｓｖが変化した場合に、制御機能
を、（ｉ）目標値Ｓｖの変化に対応した操作量を先行的
に出力し、まず制御ｆｆ１ＰＶが目標値Ｓｖの近傍に達
する操作量を出力するフィードフォワード系。

（ｉｉ）調節機能は補正を主体とし、制御性を劣化させ
る制御の過度状態の調節動作を抑制し、定常状態に対し
て調節動作が強くなるようにした補正調節系。

の２つに分離して、それぞれに適したように構成した系
の出力を合成している。

以上説明したように本実施例の制御装置１１は、目標値
ＳＶの変化に対してフィードフォワード系と、過度状態
の補正を抑制し定常偏差に対しては正常動作する補整調
節系とに分離して構成し、各々の出力を最終的に加算合
成して操作量として出力するように構成したもので次の
ような効果を奏する。

（１）目標値変化に対応した操作ｉＭＶを先行的に制御
対象２に印加するので、制御応答が速くなる。

（２）補正調節は、制御に邪魔となる制御の過度状態に
おける補正を抑制し、補正の必要な定常偏差に対しては
、正常に動作するようにしているため、オーバーシュー
トが抑制され、制御系のダンピンクが強くなり、振動が
ほとんどなくなる。

このため、特にカスケード制御に適用すれば、応答の速
い、安定性の高い制御結果が得られる。

これにより、省資源・省エネルギー化、高品質化、均質
化が実現でき、産業界に大きく貢献できると確信してい
る。

なお、この制御装置１１は、従来のＰＩＤ制御装置に取
って変わるものであり、あらゆる制御系に適用できるが
、前記（２）式においてｋ　（ＭＶ）＝１の場合が適用
しやすくわかりやすいので、その適用例を第４図を用い
て以下説明する。

第４図は本発明による制御装置をボイラ負荷配分におけ
る蒸気流量制御に適用した例である。

第４図において、２１はボイラで、並列運転をしている
複数のボイラを１号ボイラを２１・１．・・・０号ボイ
ラを２１・ｎと表わす。

各ボイラ２１・１・・・２１・ｎで発生した蒸気流量を
蒸気流量検出器２２・１・・・２２・ｎで検出する。

発生した蒸気流量は共通ヘッダ２３に集められて需要端
へ送出される。

各ボイラで発生した蒸気流量は加算手段２４に集められ
、加算合成されて、実発生蒸気流量ｆＴを取り出し、加
算手段２５に入れる。一方、共通ヘッダ２３の蒸気圧力
を蒸気圧力検出器２６で検出してこれを蒸気圧力調節手
段２７のフィードバッタ信号として入力し、所望の蒸気
圧力設定値と比較して、実際の蒸気圧力が所望の蒸気圧
力と一致するように調節演算し、その出力を加算手段２
５に導き先に求めた並列運転ボイラの総蒸気流量信号に
加算する。

この加算手段２５の出力信号を係数手段２８・１〜２８
・ｎに導き、負荷配分係数α１・・・αｎを乗じて、各
ボイラへの負荷配分指令信号ｆｓ１・・・ｆＳｎをもと
め、これを各ボイラの蒸気流量を制御する蒸気流量制御
装置としての本発明の制御装置１１・１〜１１・ｎに導
き、各ボイラの実発生蒸気流量ｆ１・・・ｆｎをフィー
ドバック信号として、各ボイラの負荷配分指令信号と実
発生蒸気流量信号とが一致するように調節演算し、その
出力信号を各ボイラ２１・１〜２１・ｎに印加して、燃
焼量を制御して、ボイラの発生蒸気流量を制御するよう
に構成する。従来は、この１１・１〜１１・ｎの蒸気流
量制御装置として、従来技術のＰＩ制御装置を適用して
いるが、前記説明したように、（１）この制御装置を入
れるところによって応答が遅れる。

（２）応答を速くしようとして、ゲインを上げると撮動
的となり制御性及び安定性が低下する。

という限界があり、蒸気品質の向上、省エネルギー、安
全性の向上の大きな障壁となっていた。

この蒸気流量制御装置として、本発明の制御装置を適用
すれば、本発明の前記の特徴が最大限に生かされ、（Ｉ＞負荷配分指令信号の先行制御により、応答を速く
することができる。

（ＩＩ）ボイラの応答モデルを用いた、制御の過度状態
の有害な部分を抑制し、定常偏差に対しては、正常動作
をするという特徴により、制御のオーバーシュートを抑
制し、振動成分を除去することに安定な制御が実現でき
る。

という効果が出て、ボイラの適応性を高め、安定制御が
実現でき、省エネルギー（最適負荷配分に正確に適応に
より過度的損失を抑制できる）、蒸気圧力変動の抑制に
よる蒸気品質の向上、制御の撮動性の除去による安定性
、安全性の向上が実現できる。

１第２実施例− 第１図の実施例においては、制御対象２の特性、つまり
ゲインが変化していくと、これに伴ない調節手段１１ｄ
の出力ＭＶＯも大きくなっていく。

この状態で目標値Ｓｖが変化するとオーバー修正または
アンダー修正となり、目標値Ｓｖが変化したとき制御が
乱れるとともに、整定するまでに時間を要する。この欠
点を解決するためには、調節手段１１ｄの出力ＭＶＯの
大きさが常に零近傍になるように目標値Ｓ■のフィード
フォワードゲインを修正しておけば良いことになる。

このゲイン修正の構成を第２実施例として第５図に示す
。第５図において、５１は係数手段、５２は演算手段で
他は第１図の実施例と同一の構成であり、同一符号を付
して説明を省略する。

目標値Ｓ■を係数手段５１に入れて、その出力として目
標値信号ＦＦｎを得て、これを加算手段１１ａに導き、
調節手段１１ｄの出力ＭＶＯと加算合成して操作量ＭＶ
ｎを得て、制御対象２に印加して制御する。

演算手段５２では、前述のＦＦｎとＭＶｎを取り込んで
、調節手段１１ｄの出力ＭＶＯが零となるように次の演
算をして、係数手段の係数を修正する。

Ｋｎ＝Ｋｎ−１×　Ｍｖｎ　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（４）ＦＦｎＫｎ：今回の係数手段５１の係数）（ｎ−１：前回　　〃　　　〃ＦＦｎ　：今回の目標値のフィードフォワード量ＭＶｎ
：今回の操作量この（４）式の演算は１例で、ＭＶＯを零にするように
する演算であれば良いし、サンプル周期制御演算でも良
い。

これにより、制御対象２のゲイン変化にも適応できる制
御系を提供することができる。

−第３実施例一本発明による制御装置を混合プロセス（Ｍｉｘｅｄ　Ｐ
ｒｏｃｅｓｓ　）に適応する場合の構成とその応用例を
第６図に示す。

混合プロセスとは、ある温度（または濃度）の流体Ａに
、異なった温度（または濃度）の流体Ｂを直接混合また
は間接混合して、所望温度（または濃度）の流体Ｃを作
るプロセスをいう。

ここでは混合プロセスの代表例として熱交換器をとりあ
げて第３実施例を説明する。

熱交換器で、原料Ｘの温度をＴｉがら所望温度Ｔｓに加
熱するように蒸気流量を調整する。

従って、熱交換器に投入する熱ＩＱはＱ＝（熱交所要出入口温度差子制御出力）ＸＫＸＦ　ｉ
・・・・・・・・・・・・・旧・・・旧・・・・・（５
）＝　（（Ｔｓ−Ｔ　ｉ　＞　＋ＭＶＯ）ＸＫＯｘＦｉ
・・・・・・・・・（６）ＴＳ：熱交換器出口所望流体
温度（目標値）Ｔｉ　：　〃　入口の流体の温度（混合
前の制御量）ＫＯ：定数、Ｆｉ　：流体流量ＭＶｏ　：　ｆ　（ＳＶｏ　−ＴＯ＞”）まり温［差（
７）ＩｓＩとなり、（６）式を蒸気潜熱で除して、蒸気
流量設定値ＦＳＳを求めると、ＦＳＳ＝　（（ＴＳ　−Ｔｉ　＞＋ＭＶＯ）　ＸＫＸＦ
ｉ・・・・・・・・・・・・・・・（７）となる。

つまり、（７）式で明らかなように、操作量はＴｓ　　
（ＳＶ）とＭＶＯのみによっては正確には決まらず、入
口流体温度（Ｔｉ　＞の情報が必要である。

第６図において、原料Ｘを流量検出手段６２を通して、
熱交換器６３に導き、その出口温度を所望温度ＴＳに制
御する場合を考える。温度検出手段６４で原料Ｘの熱交
入口温度Ｔ：を測定し、温度検出手段６５で、原料Ｘの
熱交出口温度Ｔｏを測定し、これらを実施例の制御装置
６１に導く。

この実施例の制御装置６１と第５図への制御装置１１と
の相違点は減算手段６１が追加され、この減算側の入力
として混合プロセスの被制御流体の混合処理前の温度（
または濃度）の測定信号（または設定信号）が混合前の
制御量として入力され、目標値ＳＶから減算され目標値
信号を得るものである。従って、本実施例の制御装置６
１の出力信号ＭＶはＭＶ＝　（Ｔｓ　−Ｔｉ　）　＋ＭＶＯ・・・・・・・
・・・・・（８）となる。このＭＶ倍信号原料Ｘの流量
信号Ｆｉを乗算手段６６で乗じたのち、係数手段６７に
入れて変換係数Ｋを乗じ投入すべき蒸気流量の設定信号
Ｆｓｓを求める。ＦｓｓはＦｓｓ＝　（（Ｔｓ　−Ｔｉ）＋ＭＶＯ）　ｘ）＜ｘＦ
ｉ・・・・・・・・・・・・・・・（９）となり、（７
）式と同じ出力が得られる。蒸気流量設定信号Ｆｓｓを
流量調節手段６８の目標値として加え、蒸気流量検出手
段６９の蒸気流量信号と比較し、これらが一致するよう
に調節演算し、その出力信号により調節弁７０の開度を
調節し、蒸気流量を加減して、熱交出口温度ＴＯが所望
温度Ｔｓに可及的速やかに一致するよう制御する。

−第４実施例一本発明による制御装置をレベル、圧力などの積分プロセ
スに適用する場合の構成とその応用例を第７図に示す。

ここでは積分プロセスの代表例として、レベル制御をと
り上げて本実施例を説明する。

タンク７１に流体が流量Ｆｉで流入し、流量調節弁７２
を通して流出流量を調整する。

いま、制御が平衡している状態で、レベルの設定値をΔ
Ｌだけ変化させたとすると、次式が成立する。

Ａ×八へ＝、／’　（Ｆｉ　−ＦＯ）ｄｔ・・・・・・
・−（１０）Ａ：タンク断面積（１０）式を微分すると、ＡＸ二”＝−＝　Ｆ　ｉ　−Ｆ　Ｏ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（１１）△ｔとなり、これよりＦＯ＝Ｆｉ　−Ａｘ　　”’−・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（１２）Δｔを得る。つまり、レベルの設定値が変化したとぎは、流
出流量ＦＯは現在バランスしている流入流量Ｆｉにレベ
ル設定値の微分値に比例した信号を減算（又は加算）し
たものになる。

これを実現するためには、第７図に示すように、制御装
置７４の中で設定値ＳＶ　（Ｌｓ　）を微分演算手段７
４ａにいれて、微分（実用的には不完全微分）をして、
これに比例した信号を加算手段１’ｌａにいれて、調節
手段１１ｄの出力信号ＭＶＯから減算（調節弁の方向性
によっては加算）合成して、操作信号ＭＶとして出力し
、調節弁７２の開度を調整して、流量を制御し、レベル
を所定値にする。

炉などの圧力制御などの場合には、圧力のリーク（漏洩
）があるので７４９は微分演算のみではなく、（比例＋
微分）演算となる。

１第５実施例一本実施例は目標値ＳＶの変化に対する制御応答特性を希
望の応答状態に自由に変えうるように構成したので、第
８図に示すごとく、第１図の制御装置１１に目標値Ｓ■
を直列に挿入された補償手段４１を介して印加するよう
にしたものである。

この補償手段４１を介して目標値ＳＶを印加することに
よって、（１）制御応答特性を速くする。

（２）並列運転などの場合に特性を基準のものに合わせ
る。

などが実現されるもので、工業的には重要な機能を果た
すものである。第８図において、２の制御対象、１１の
制御装置、目標値ＳＶ、操作量ＭＶ、制御量ＰＵは第１
図の構成と同じであり、同一符号を付し説明を省略する
。

４１が補償手段で、ＳＶ−は補償手段を経由した目標値
で、制御装置１１の目標値となる。

ここで、補償手段４１の伝達関数１−１　（Ｓ）を誘導
する。制御対象の伝達関数をＫＯ−Ｇｐ（Ｓ）　　、（
ＫＯはゲイン）とし、全体の制御系の希望応答モデルを
Ｇ　　（Ｓ）とすると、補償手段４１Ｈ（Ｓ）を介した
制御系の応答特性はほぼＨ（Ｓ）・Ｇｐ　（Ｓ）となる
から、これが希望応答モデルＧ　　（Ｓ）と等しくなる
ように補償手段Ｈ（Ｓ）を求めれば良い。つまり、Ｈ（Ｓ）・Ｇｐ　（Ｓ）＝Ｇ　　（Ｓ）・・・・・・（
１３）となり、（１３）式より補償手段Ｈ（Ｓ）はＨ（
Ｓ）＝　　Ｇ　　（Ｓ）　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（１４）Ｇｐ　（Ｓ）となる。Ｇｐ　（Ｓ）　、Ｇ　　（Ｓ）ともに一般的に
はムダ時間＋２次遅れ、ムダ時間＋１次遅れ、または１
次遅れなどにより近似される。

最も、簡単で多く用いられる１次遅れで近似すると、Ｇｐ（Ｓ）＝−ｍ：り一一一１＋Ｔｐ−５゜となり、補償手段Ｈ（Ｓ）はとなり、進み／遅れ要素となる。

（ｉ）　　Ｔ　　＝ＴＰのときは・・・・・・Ｈ（Ｓ）
＝１（ｉｉ）Ｔ　くＴｐのときは・・・・・・Ｈ（Ｓ）
は進み要素となり、全体の応答を速くすることができる
。しかし、王　を小さくしすぎると目標値変化時の瞬時
変化が大きくなり制御対象にショックを与えることにな
るので、制御対象の制約条件を考慮して設定しなければ
ならない。

（ｉｉｉ）Ｔ”　＞ＴＩ）のときは・・・・・・Ｈ（Ｓ
）は遅れ要素となり、全体の応答を遅らせることになる
。並列運転などのとき、速い制御対象を基準に合わせる
ときなどに適用する。

以上、説明したように希望応答モデルを指定することに
より制御系全体の応答を自由に操作でき、工業応用上、
非常に有益な制御装置である。

−第６実施例一本発明の第１及至第５実施例においては、信号演算処理
を位置影信号によって説明した。しかし本発明はディジ
タル制御システムにおいて、多用されている速度影信号
処理演算の場合においても同様に適用できるものである
。以下その場合の構成について説明する。

第５図は本発明の第１実施例を速度形演算方式にした第
２実施例の構成を示したものでおる。

第５図において、３１は速度形制御装置、３１ａは位置
影信号→速度形信号変換手段、３１ｂは速度形調節手段
（ＰＩ）、３１ｃは速度影信号→位置形信号変換手段で
ある。

第５図と異なるところは、目標値Ｓ■を位置影信号→速
度形信号変換手段３１ａに入れて、速度形目標値ΔＳＶ
ｎを取り出し、これを加算手段１１ａに入れて、速度形
調面手段３１ｂの出力ΔＣｎと加算合成し、速度形操作
量ΔＭＶｎを取り出し、これを速度影信号→位置形信号
変換手段３１Ｃに入れて、位置形操作量ＭＶｎとし、こ
れを制御対象２に加えて制御する。

速度影信号→位置形信号変換手段３１Ｃでは、ＭＶｎ＝
ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎの演算をする。

速度形制御装置の特徴は、（１）各種信号の組み合わせ
処理容易（２）自動一手段切換のバランス−パンプレス
切換が容易などがある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、目標値の変化を
直接的に操作量として与え、目標値変化への連応性を高
めるとともに、調節演算を目標値変化に伴なう制御対象
の近似応答特性と制御量とに基づき行なえるため、過度
的偏差を最小化でき、オーバーシュートを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示すブロック図、
第２図及び第３図は本発明の第１実施例の作用を説明す
るための図、第４図は本発明の第１実施例の適用例を示
すブロック図、第５図は本発明の第２実施例の構成を示
すブロック図、第６図は本発明の第３実施例の構成を説
明するためのブロック図、第７図は本発明の第４実施例
の構成を説明するためのブロック図、第８図は本発明の
第５実施例の構成を示すブロック図、第９図は本発明の
第６実施例の構成を示すブロック図、第１０図及至第１
３図は本発明の詳細な説明するための図である。２・・・制御対象　１１・・・制御装置１１ａ・・・加
算手段　１１ｂ・・・制御応答近似モデル１１Ｇ・・・
減算手段　１１ｄ・・・調節手段代理人　弁理士　則　
近　憲　侑同　　三俣弘文第　　　１　　　図一令時間　（ｔ＋第２図第　　　３　　図第　　　４　　　図第　　　５　　　図第　　　７　　　図第　　８　　図ｆ′ 第　　９　　図、　　　第１０図号第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）制御対象からの制御量とこの制御量の目標値とに
基づき制御対象に対する操作量を演算出力する制御装置
において、前記目標値又はこの変化に対応した目標値信
号を直接的に操作量として出力する目標値フィードフォ
ワード手段と、前記目標値の変化に対する前記制御対象
の応答特性を近似した信号を求めこの信号と前記制御量
とに基づき調節演算を実行しこの演算出力に基づき前記
目標値フィードフォワード手段の目標値又は目標値信号
を修正する補正調節手段とを備える制御装置。
（２）目標値フィードフォワード手段が、前記目標値に
所定の係数を乗じて目標値信号を得ることを特徴とした
特許請求の範囲第１項記載の制御装置。
（３）目標値フィードフォワード手段が、前記目標値信
号と前記目標値信号を前記補正調節手段で修正した結果
の信号との偏差を求め、この偏差が零になるように前記
所定の係数を修正する特許請求の範囲第２項記載の制御
装置。
（４）目標値フィードフォワード手段は、前記制御対象
が混合プロセスの場合に、前記目標値を混合前の制御量
で減算して目標値信号を得ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の制御装置。
（５）目標値フィードフォワード手段が、前記目標値を
微分処理して目標値信号を得ることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の制御装置。
（６）補正調節手段が、制御対象の応答特性を近似した
モデルによって前記目標値の変化を直接操作量として出
力したときの前記制御対象の応答を近似した応答近似信
号を求める手段と、この手段からの出力信号と前記制御
量との偏差に対して比例、積分、微分の少なくとも１つ
の演算を実行し修正信号を求める調節手段と、この手段
からの修正信号で前記目標値フィードフォワード手段の
目標値又は目標値信号を修正し、操作量として出力させ
る修正手段とを有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の制御装置。
（７）前記目標値が補償手段を介して目標値フィードフ
ォワード手段及び補正調節手段に印加されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の制御装置。
（８）補償手段が、前記目標値の変化に対する制御応答
特性を変更するものであることを特徴とする特許請求の
範囲第７項記載の制御装置。