JPS63253402A - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
- Publication number
- JPS63253402A JPS63253402A JP8698387A JP8698387A JPS63253402A JP S63253402 A JPS63253402 A JP S63253402A JP 8698387 A JP8698387 A JP 8698387A JP 8698387 A JP8698387 A JP 8698387A JP S63253402 A JPS63253402 A JP S63253402A
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- JP
- Japan
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- compensator
- transfer characteristic
- outputs
- controller
- control device
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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）
本発明は、燃料電池発電システムなどでのプロセスを制
御するに適するプロセス制御装置に関する。
御するに適するプロセス制御装置に関する。
（従来の技術）
自己帰還を有するプロセスとは、第３図に示すように、
プロセスの出力が、ある伝達特性Ｈを通して、プロセス
の入力に加えられるプロセスであり、燃料電池発電シス
テムや抄紙プラントなど実プロセスでよく見られるプロ
セスである。このようなプロセスに対して、従来は、入
力Ｕから出力ｙまでの伝達特性Ｇを各部の伝達特性Ｇ、
Ｈから算出し、伝達特性Ｇに対して制御装置の制御定数
を決定していた。第４図に、従来の制御装置の一例とし
て、Ｉ−ＦＤ制御装置のプａｙり図を示した。
プロセスの出力が、ある伝達特性Ｈを通して、プロセス
の入力に加えられるプロセスであり、燃料電池発電シス
テムや抄紙プラントなど実プロセスでよく見られるプロ
セスである。このようなプロセスに対して、従来は、入
力Ｕから出力ｙまでの伝達特性Ｇを各部の伝達特性Ｇ、
Ｈから算出し、伝達特性Ｇに対して制御装置の制御定数
を決定していた。第４図に、従来の制御装置の一例とし
て、Ｉ−ＦＤ制御装置のプａｙり図を示した。
このような、制御装置においては、入力Ｕから出力ｙま
での伝達特性Ｇを算出する必要がある。
での伝達特性Ｇを算出する必要がある。
伝達特性Ｇの算出について、伝達特性を伝達関数で表現
した場合を具体的に記述する。各部の伝達特性Ｇ、Ｈが
第１式、第２式で与えられるとする。
した場合を具体的に記述する。各部の伝達特性Ｇ、Ｈが
第１式、第２式で与えられるとする。
伝達特性Ｇ
ここでａ＋（Ｓ）はｎ１１次項式＋ ｂｓ（’）はｍ１
１次項式。
１次項式。
Ｌｌは、むだ時間である。
伝達特性Ｈ
ここで、ａ、（ｓ）はｎ１１次項弐＊ ｂｔ（’）はｍ
！次多項式。
！次多項式。
Ｌ、はむだ時間である。
このとき、入力Ｕと出力ｙの関係は、第３式で与えられ
る。
る。
（ｕ 十Ｈ（ｓ）ｙ ） Ｇ（ｓ）＝ ｙ
第３式よって、入力Ｕから出力ｙまでの伝達特性ｄ （
＝ ｙ／ｕ’）は、第１式、第２式のａｓ（’Ｌ ｂｔ
（ＳＬ Ｌｓ ＊ ａｔ（’）＋ ｂｔ（８Ｌ Ｌｔを
用いて第４式で与えられる。
第３式よって、入力Ｕから出力ｙまでの伝達特性ｄ （
＝ ｙ／ｕ’）は、第１式、第２式のａｓ（’Ｌ ｂｔ
（ＳＬ Ｌｓ ＊ ａｔ（’）＋ ｂｔ（８Ｌ Ｌｔを
用いて第４式で与えられる。
伝達特性Ｇ
このように、入力Ｕから出力ｙまでの伝達管性Ｇは、各
部の伝達特性Ｇ、Ｈに比べて、複雑な形となり、分母多
項式の部分に、多項式とむだ時間の乗算が存在し、制御
定数の決定に際し、むだ時間の近似などの処理が必要と
なる。さらに、この処理による影響で制御性能が劣化す
るという欠点がある。
部の伝達特性Ｇ、Ｈに比べて、複雑な形となり、分母多
項式の部分に、多項式とむだ時間の乗算が存在し、制御
定数の決定に際し、むだ時間の近似などの処理が必要と
なる。さらに、この処理による影響で制御性能が劣化す
るという欠点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
上述したように、従来のプロセス制御装置は、自己帰還
のあるプロセスに対して制御定数を決定する際に、各部
の伝達特性Ｇ、Ｈから伝達特性Ｇ（入力Ｕから出力ｙま
での伝達特性）を算出する必要があり、また、得られた
伝達特性Ｇにむだ時間の近似などの処理をほどこす必要
があるので、余分な労力がかかるという問題点がある。
のあるプロセスに対して制御定数を決定する際に、各部
の伝達特性Ｇ、Ｈから伝達特性Ｇ（入力Ｕから出力ｙま
での伝達特性）を算出する必要があり、また、得られた
伝達特性Ｇにむだ時間の近似などの処理をほどこす必要
があるので、余分な労力がかかるという問題点がある。
さらに、むだ時間の近似などの処理により、制御性能が
劣下するという問題点がある。
劣下するという問題点がある。
本発明は、以上のような点にかんがみてなされたもので
あり、その目的とするところは、入力から出力までの伝
達特性Ｇを求めることなしに、各部の伝達特性Ｇ、Ｈの
みから制御定数を決定できるプロセス制御装置を提供す
ることにある。
あり、その目的とするところは、入力から出力までの伝
達特性Ｇを求めることなしに、各部の伝達特性Ｇ、Ｈの
みから制御定数を決定できるプロセス制御装置を提供す
ることにある。
（問題全解決するための手段）
上述の目的を達成するために、本発明のプロセス制御装
置においては、従来の制御器に加えて、プロセスの帰還
量を補償（相殺）する補償器を付加した構成とする。
置においては、従来の制御器に加えて、プロセスの帰還
量を補償（相殺）する補償器を付加した構成とする。
（作用）
プロセスの帰還量を相殺する補償器を付加することによ
り、プロセスの帰還量を考慮する必要がなくなり、制御
定数の決定は、伝達特性Ｇを用いて行なえば良く、入力
Ｕから出力ｙまでの伝達特性ｄの算出が必要なくなると
同時に、伝達特性Ｇに対する近似などの処理も必要がな
くなり、労力が削減できる。また、伝達特性Ｇから直接
、制御定数を決定するので、伝達特性Ｇから制御定数を
決定する場合よりも制御性能が向上する。
り、プロセスの帰還量を考慮する必要がなくなり、制御
定数の決定は、伝達特性Ｇを用いて行なえば良く、入力
Ｕから出力ｙまでの伝達特性ｄの算出が必要なくなると
同時に、伝達特性Ｇに対する近似などの処理も必要がな
くなり、労力が削減できる。また、伝達特性Ｇから直接
、制御定数を決定するので、伝達特性Ｇから制御定数を
決定する場合よりも制御性能が向上する。
（実施例） ・
この発明の一実施例について図面を用いて詳細に説明す
る。第１図は、本発明のプロセス制御装置の一構成図で
ある。
る。第１図は、本発明のプロセス制御装置の一構成図で
ある。
本発明のプロセス制御装置は、第１図に示すように、目
標値信号ｒと出力信号ｙを入力して、操作信号ｕ１を出
力するＩ−ＰＤ制御器１と出力信号ｙを入力して、プロ
セスの帰還量を相殺するための操作信号−を出力する補
償器２と、操作信号ｕ、と操作信号−を入力し、プロセ
スへの操作信号Ｕを出力する加算器３からなる。ここで
補償器２の伝達特性Ｈ′は、プロセスの帰還部の伝達特
性Ｈと等価な伝達特性を有する。
標値信号ｒと出力信号ｙを入力して、操作信号ｕ１を出
力するＩ−ＰＤ制御器１と出力信号ｙを入力して、プロ
セスの帰還量を相殺するための操作信号−を出力する補
償器２と、操作信号ｕ、と操作信号−を入力し、プロセ
スへの操作信号Ｕを出力する加算器３からなる。ここで
補償器２の伝達特性Ｈ′は、プロセスの帰還部の伝達特
性Ｈと等価な伝達特性を有する。
第２図は、本発明のプロセス制御装置と従来のプロセス
制御装置（第４図）による目標値単位ステップ変化に対
する制御量の応答を比較したものである。本発明のプロ
セス制御装置による応答は、従来のプロセス制御装置に
よる応答よりも、立ち上がり時間、オーバーシェード量
とも改善されていることがわかる。
制御装置（第４図）による目標値単位ステップ変化に対
する制御量の応答を比較したものである。本発明のプロ
セス制御装置による応答は、従来のプロセス制御装置に
よる応答よりも、立ち上がり時間、オーバーシェード量
とも改善されていることがわかる。
このように、本発明のプロセス制御装置は、Ｉ−ＦＤ制
御器１に加えて、新たに、プロセスの帰還量を相殺する
補償器２を設えたことにより、制御定数の決定の労力の
削減と、制御性能の向上をもたらす。
御器１に加えて、新たに、プロセスの帰還量を相殺する
補償器２を設えたことにより、制御定数の決定の労力の
削減と、制御性能の向上をもたらす。
尚、上記実施例では、Ｉ−ＰＤ制御器を用いているが、
制御器としては、ＰＩＤ制御器、２自由度ＰＩＤ制御器
などを用いることも可能である。
制御器としては、ＰＩＤ制御器、２自由度ＰＩＤ制御器
などを用いることも可能である。
以上述べたように、本発明によれば、自己帰還を有する
プロセスに対して、プロセスの帰還量を相殺するための
操作量を出力する補償器を設けたことにより、制御定数
の決定の労力の削減と制御性能の向上を得ることができ
る。
プロセスに対して、プロセスの帰還量を相殺するための
操作量を出力する補償器を設けたことにより、制御定数
の決定の労力の削減と制御性能の向上を得ることができ
る。
第１図は、本発明の一実施例によるプロセス制御装置の
ブロック図、第２図は、制御量の目標値単位ステップ変
化の応答比較図、第３図は、制御対象のブロック図、第
４図は従来のプロセス制御装置の例を示すブロック図で
ある。 １・・・Ｉ−ＦＤ制御器、 ２・・・補償器。 ３・・・加算器、 ４・・・積分器。 ５・・・比例・微分器、 ６・・・加算器。 ７・・・制御対象、８．９・・・伝達特性。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第 １ 図 時間〔邦゛〕 第 ２ 図
ブロック図、第２図は、制御量の目標値単位ステップ変
化の応答比較図、第３図は、制御対象のブロック図、第
４図は従来のプロセス制御装置の例を示すブロック図で
ある。 １・・・Ｉ−ＦＤ制御器、 ２・・・補償器。 ３・・・加算器、 ４・・・積分器。 ５・・・比例・微分器、 ６・・・加算器。 ７・・・制御対象、８．９・・・伝達特性。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第 １ 図 時間〔邦゛〕 第 ２ 図
Claims (1)
- 自己帰還を有するプロセスを制御対象とするプロセス制
御装置において、プロセスの目標値とプロセスの出力を
入力して第１の操作量を出力する制御器と、プロセスの
出力を入力し上記プロセスの帰還量を補償するための第
２の操作量を出力する補償器と、前記第１の操作量と前
記第２の操作量を入力し、プロセスへの操作量を出力す
る加算器を具備してなることを特徴とするプロセス制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8698387A JPS63253402A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8698387A JPS63253402A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | プロセス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63253402A true JPS63253402A (ja) | 1988-10-20 |
Family
ID=13902098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8698387A Pending JPS63253402A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63253402A (ja) |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP8698387A patent/JPS63253402A/ja active Pending
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