JPS63182709A - 制御系の安定性監視装置 - Google Patents
制御系の安定性監視装置Info
- Publication number
- JPS63182709A JPS63182709A JP62014203A JP1420387A JPS63182709A JP S63182709 A JPS63182709 A JP S63182709A JP 62014203 A JP62014203 A JP 62014203A JP 1420387 A JP1420387 A JP 1420387A JP S63182709 A JPS63182709 A JP S63182709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stability
- control system
- time series
- signal
- difference signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012731 temporal analysis Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000700 time series analysis Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing And Monitoring For Control Systems (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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
この発明は、プラントの温度、流量、圧力などを制御す
るプラント制御器の目標値信号と制御量から制御系の安
定性監視装置に関する。
るプラント制御器の目標値信号と制御量から制御系の安
定性監視装置に関する。
(従来の技術) ′
プラントの制御系は、最良な制御状態から弁の不良、セ
ンサの劣化、あるいはプラントの動特性変化などにより
、制御性能が劣化して、場合によってはハンチング(持
続的な振動)を生ずることがある。
ンサの劣化、あるいはプラントの動特性変化などにより
、制御性能が劣化して、場合によってはハンチング(持
続的な振動)を生ずることがある。
従来は、制御量の動きを記録紙に自動記録し。
制御量の応答波形を観察することによりオペレータが安
定性を監視していた。あるいは、データロガ−に記憶し
、制御量の応答をCRT表示器に表示させて、同じく応
答波形を観察することにより安定性を監視していた。ま
た、1人のオペ−レータが担当する制御ループ数が、最
近では100ループを越える状況になり、そのためハン
チングの検出が遅れて、製品品質を劣化させてしまうこ
とがあった。
定性を監視していた。あるいは、データロガ−に記憶し
、制御量の応答をCRT表示器に表示させて、同じく応
答波形を観察することにより安定性を監視していた。ま
た、1人のオペ−レータが担当する制御ループ数が、最
近では100ループを越える状況になり、そのためハン
チングの検出が遅れて、製品品質を劣化させてしまうこ
とがあった。
(発明が解決しようとする問題点)
この発明の目的は、制御系の目標値信号と制御量との差
信号からA几(自己回帰)モデルを用いた時系列解析に
より制御系の安定性を自動監視する装置を提供すること
にある。
信号からA几(自己回帰)モデルを用いた時系列解析に
より制御系の安定性を自動監視する装置を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、制御系の目標値信号と制御量との差信号を一
定の周期でサンプリングし、その差信号データを最小2
乗法を用いて時系列解析することによりARモデルのパ
ラメータを推定する手段と。
定の周期でサンプリングし、その差信号データを最小2
乗法を用いて時系列解析することによりARモデルのパ
ラメータを推定する手段と。
推定したARモデルの固有値を算出する手段と、その固
有値から安定度を判定し1表示する手段とから構成され
る制御系の安定性を監視する装置である。
有値から安定度を判定し1表示する手段とから構成され
る制御系の安定性を監視する装置である。
(作用)
最小2乗法を用いて時系列解析を行なうため、差信号に
含まれるノイズに乱されることなく、制御系の安定性を
自動で監視することができる。
含まれるノイズに乱されることなく、制御系の安定性を
自動で監視することができる。
(実施例)
以下1図面を参照して本発明の詳細な説明する。
at図は、本発明に係る制御系の安定性監視装置の構成
を示すブロック図である。この図においてu(t)は制
御対象1の操作量であり、y(t)は制御量であり、制
御器2は目標値r(りを入力し、制御量y(t)をフィ
ードバックし、これらのr(りとY (t)から制御量
u (t)を演算することにより制御系が構成されてい
る。
を示すブロック図である。この図においてu(t)は制
御対象1の操作量であり、y(t)は制御量であり、制
御器2は目標値r(りを入力し、制御量y(t)をフィ
ードバックし、これらのr(りとY (t)から制御量
u (t)を演算することにより制御系が構成されてい
る。
一点鎖線の部分が安定性監視装置の構成を表わすブロッ
ク図である。安定性監視装置は、まず目標値r(t)と
制御量y(t)を入力し、減算器3で差信号e(t)を
演算する。フィルタ4は、差信号e (t)を入力して
、直流成分を除去するとともに、高周波ノイズを減衰さ
せるようにフィルタ出力信号f(りを出力する。このよ
うな特性を持たせるにはフィルタ4の特性F(s)を、 とし、ξ、=Q、7. ω1を高周波ノイズを減衰させ
るカットオフ角周波数とし、T3を直流成分除去するバ
イパスフィルタ時定数とすれば、フィルタF(8)の通
過宮城はL〈ω〈ω! となる。
ク図である。安定性監視装置は、まず目標値r(t)と
制御量y(t)を入力し、減算器3で差信号e(t)を
演算する。フィルタ4は、差信号e (t)を入力して
、直流成分を除去するとともに、高周波ノイズを減衰さ
せるようにフィルタ出力信号f(りを出力する。このよ
うな特性を持たせるにはフィルタ4の特性F(s)を、 とし、ξ、=Q、7. ω1を高周波ノイズを減衰させ
るカットオフ角周波数とし、T3を直流成分除去するバ
イパスフィルタ時定数とすれば、フィルタF(8)の通
過宮城はL〈ω〈ω! となる。
1 サンプラ5は後述する安定性監視を行なう処理を行
なうため一定のサンプリング周期τで、フィルタ出力信
号f(t)をサンプリングしてサンプル信号f*Ck)
を生成する。ここで、kは離散時刻であり。
なうため一定のサンプリング周期τで、フィルタ出力信
号f(t)をサンプリングしてサンプル信号f*Ck)
を生成する。ここで、kは離散時刻であり。
1=l(τであることを意味する。
つづいて、メモリ6は、周期τ毎のサンプル信号r”+
k>を順次記憶する。サンプル信号r’jk)は、フの
信号であり、これは、すなわち制御系の通過帯域の信号
を含んでいる。一般に、制御系の安定性が劣化してくる
と、差信号e(t)は、外乱などにより大きく変動する
とともに振動的になる。当然のことながら、サンプル信
号f%)も通過帯域の振動成分を含んでいる。
k>を順次記憶する。サンプル信号r’jk)は、フの
信号であり、これは、すなわち制御系の通過帯域の信号
を含んでいる。一般に、制御系の安定性が劣化してくる
と、差信号e(t)は、外乱などにより大きく変動する
とともに振動的になる。当然のことながら、サンプル信
号f%)も通過帯域の振動成分を含んでいる。
変動判定器7は、サンプル信号r%)を入力して。
1f″’tk)t>z ・・・・・・ 第2
式しきい値tより大きいかどうか判定する。しきい値り
より大きくサンプル信号r%)が変動した場合、制御系
の安定性が劣化し、変動があったと判定して一定の期間
、以下に述べる演算処理器に対して、演算要求信号を発
生する。
式しきい値tより大きいかどうか判定する。しきい値り
より大きくサンプル信号r%)が変動した場合、制御系
の安定性が劣化し、変動があったと判定して一定の期間
、以下に述べる演算処理器に対して、演算要求信号を発
生する。
まず、時系列モデル推定器7は、メモリ6に格納されて
いるサンプルデータ(f当i)、 i=:k 、 k−
1゜k−2,・・・、)を入力して1時系列モデルを設
定して、最小2乗法により時系列モデルを推定する。
いるサンプルデータ(f当i)、 i=:k 、 k−
1゜k−2,・・・、)を入力して1時系列モデルを設
定して、最小2乗法により時系列モデルを推定する。
すなわち、 f’%)の動きを支配する時系列モデル
をf”lk)+a1f*(k−1)+a、f*(k−2
)+−・・+a f*(k−m)=□・・・・・・ 第
3式 とすると第3式は次式で表現できる。
をf”lk)+a1f*(k−1)+a、f*(k−2
)+−・・+a f*(k−m)=□・・・・・・ 第
3式 とすると第3式は次式で表現できる。
t”(k)−ψ”(k)・θ ・・・・・・
第4式ただし g+(k)”= (−f*(k−1)
、−f*(k−2) 、−、−f”(k−m))θ
=〔al、a鵞、・・・t” 〕 ・・・・・・ 第6式 となり、推定すべきパラメータベクトルθは、最小2乗
法を用いて により求められる。
第4式ただし g+(k)”= (−f*(k−1)
、−f*(k−2) 、−、−f”(k−m))θ
=〔al、a鵞、・・・t” 〕 ・・・・・・ 第6式 となり、推定すべきパラメータベクトルθは、最小2乗
法を用いて により求められる。
すなわち1時系列モデル推定器7は、第8式を演算する
ことにより、第3式の時系列モデルのパラメータa1*
”Zt・・・、 amを推定する。時間推移演算子z−
1 z ’ f%) = f*(k−1) ・−・−
・ 第9式す特性交項式であり、第11式に2をかけ
た次式の根は、 Ba監rstow 法により算出でき
る。
ことにより、第3式の時系列モデルのパラメータa1*
”Zt・・・、 amを推定する。時間推移演算子z−
1 z ’ f%) = f*(k−1) ・−・−
・ 第9式す特性交項式であり、第11式に2をかけ
た次式の根は、 Ba監rstow 法により算出でき
る。
求根器9は1時系列モデル推定器8で推定されたパラメ
ータを用いて、第12式を13a l r s t o
w 法によりm個の根2゜ 凰 Zt 鴛a6 + jβi (+=1.z、−・、rr
)・・・第13式安定性判別器10では1m個の根2.
のデータを人力し、全ての根を次のような判別器で安定
性を判別する。
ータを用いて、第12式を13a l r s t o
w 法によりm個の根2゜ 凰 Zt 鴛a6 + jβi (+=1.z、−・、rr
)・・・第13式安定性判別器10では1m個の根2.
のデータを人力し、全ての根を次のような判別器で安定
性を判別する。
(+) Iglooとなる根が1==1.2.−、m
(7)中にあ最 れば、不安定。
(7)中にあ最 れば、不安定。
(憫) lz、I<o (1−1,z 、・、m)で
、β、=0の根を除いた残りの根Ziについて、ξ1.
ωiを求める。
、β、=0の根を除いた残りの根Ziについて、ξ1.
ωiを求める。
・・・第15式
mlnξ〉ξ ならば、安定。
蓋 min
minξくξ ならば安定性不良。
l m1n
(1) 変動判別器7が変動信号を発生しなかったな
ら、安定。
ら、安定。
次に、表示器・警報器11は、安定性判別器100判別
結果にもとづき、安定、安定性不良。
結果にもとづき、安定、安定性不良。
不安定を表示するとともに、安定性不良の場合は。
minξ1を生じた根の角周波数ω1を表示する。これ
により振動気味の周波数がわかる。安定性下^あるいは
不安定の場合は、警報を発し、制御室のオペレータに知
らせることが可能となる。
により振動気味の周波数がわかる。安定性下^あるいは
不安定の場合は、警報を発し、制御室のオペレータに知
らせることが可能となる。
(他の実施例)
前記実施例ではフィルタ4を連続演算器によるフィルタ
で実施したが、サンプラをフィルタの前に設け、直流除
去・高周波ノイズ減衰フィルタをデジタル演算器によっ
ても実現できる。
で実施したが、サンプラをフィルタの前に設け、直流除
去・高周波ノイズ減衰フィルタをデジタル演算器によっ
ても実現できる。
以上、詳述したように、目標値信号と制御量の差信号を
、直流除去・高周波ノイズ減衰フィルタし、その出力信
号を時系列解析と、根の解析を実施することにより、制
御系の安定性を自動的に監視することができる。また、
直流除去・高周波ノイズ減衰フィルタを用いているので
1時系列解析の信頼性が増す。不安定あるいは安定性不
良を判定する頻度が著しくへる。
、直流除去・高周波ノイズ減衰フィルタし、その出力信
号を時系列解析と、根の解析を実施することにより、制
御系の安定性を自動的に監視することができる。また、
直流除去・高周波ノイズ減衰フィルタを用いているので
1時系列解析の信頼性が増す。不安定あるいは安定性不
良を判定する頻度が著しくへる。
第1図は1本発明に係る制御系の安定性監視装置の構造
を示すブロック図である。 3・・・差演算器 4・・・フィルタ 7・・・変動判定器 8・・・時系列モデル推定器 9・・・求根器 10・・・安定性判別器 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
を示すブロック図である。 3・・・差演算器 4・・・フィルタ 7・・・変動判定器 8・・・時系列モデル推定器 9・・・求根器 10・・・安定性判別器 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
Claims (1)
- 制御系の目標値信号と制御量を入力し、差演算を行なう
差演算器と、差演算器の出力を、直流除去・高周波ノイ
ズ減衰させるフィルタと、そのフィルタの出力信号のデ
ータ列から時系列モデルの推定器と、推定されたモデル
の根を求める求根器と、求根結果から根の安定性を判別
する安定性判別器と安定性判別器の結果から安定、安定
性不良、不安定を表示する表示器と、前記フィルタの出
力信号の絶対値があるしきい値を越えたときに制御系に
変動があったと判定する変動判定器と、変動があったと
判定されたときに、前記時系列モデルの推定器、求根器
、安定性判別器と表示器を順に動作させる手段を備えた
ことを特徴とする制御系の安定性監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62014203A JP2672503B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 制御系の安定性監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62014203A JP2672503B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 制御系の安定性監視装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63182709A true JPS63182709A (ja) | 1988-07-28 |
JP2672503B2 JP2672503B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=11854550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62014203A Expired - Lifetime JP2672503B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 制御系の安定性監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2672503B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8855833B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-10-07 | Denso Corporation | Vehicle dynamic control platform between application and controlled object |
US9014916B2 (en) | 2010-10-29 | 2015-04-21 | Denso Corporation | Vehicle dynamic control apparatus and vehicle dynamic control system using the same |
US9180862B2 (en) | 2010-10-29 | 2015-11-10 | Denso Corporation | Vehicle dynamic control apparatus and vehicle dynamic control system using the same |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP62014203A patent/JP2672503B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8855833B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-10-07 | Denso Corporation | Vehicle dynamic control platform between application and controlled object |
US9014916B2 (en) | 2010-10-29 | 2015-04-21 | Denso Corporation | Vehicle dynamic control apparatus and vehicle dynamic control system using the same |
US9180862B2 (en) | 2010-10-29 | 2015-11-10 | Denso Corporation | Vehicle dynamic control apparatus and vehicle dynamic control system using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2672503B2 (ja) | 1997-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100356000B1 (ko) | 공정 변수 출력 신호의 현재 상태와 그러한 출력 신호가 허용 가능한 한도 내에 속하는지의 여부를 판정하는 방법 | |
CN102025336B (zh) | 随机噪声信号的检测和滤波方法 | |
JPS6247536B2 (ja) | ||
JPS63182709A (ja) | 制御系の安定性監視装置 | |
US10922858B2 (en) | Display apparatus, display method, and recording medium | |
JP3598266B2 (ja) | 機器異常診断方法および装置 | |
JP2001125634A (ja) | ウェーブレット変換によるプラント機器監視装置 | |
JP7089650B2 (ja) | 処理装置、システム、処理方法、およびプログラム | |
JP6614384B1 (ja) | サーボアンプ及びサーボシステム | |
JPH0749265A (ja) | 振動監視装置 | |
JPH0435762B2 (ja) | ||
Moir et al. | A kepstrum approach to filtering, smoothing and prediction with application to speech enhancement | |
JP2008145374A (ja) | 機械系の振動特性検出装置 | |
JP2002323355A (ja) | 塗装ガンの異常検出装置およびその方法 | |
KR101583705B1 (ko) | 다대역 주파수 모니터링 방법 | |
JPH06331381A (ja) | 計測値表示方法 | |
CN114076678B (zh) | 从振动波形中移除渐近衰减的直流偏置影响 | |
JPH0943333A (ja) | 信号表示装置 | |
JP3146062B2 (ja) | 診断装置 | |
JP2020108255A (ja) | サーボアンプ及びサーボシステム | |
JP2003106946A (ja) | 異常監視装置および異常監視プログラム | |
Hidakal | Novel RLS algorithm with internal model and its stability margin | |
JPS5824833A (ja) | 雑音解析を用いた異常検出装置 | |
JP2841796B2 (ja) | プロセス・コントローラ | |
JPH05273001A (ja) | プラント監視表示方法及び装置 |