JPS6394304A - Discrete time controller - Google Patents

Discrete time controller

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JPS6394304A
JPS6394304A JP24074886A JP24074886A JPS6394304A JP S6394304 A JPS6394304 A JP S6394304A JP 24074886 A JP24074886 A JP 24074886A JP 24074886 A JP24074886 A JP 24074886A JP S6394304 A JPS6394304 A JP S6394304A
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JP
Japan
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control
time
discrete
controlled
model
Prior art date
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Pending
Application number
JP24074886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Yoshikawa
典雄 吉川
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6394304A publication Critical patent/JPS6394304A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve a responsiveness at the time of a rise and to execute a stable control at the time of a steady state by using an adaptive on and off control function in a transient state and executing a minimum discrete control in the steady state. CONSTITUTION:In the transient state, the controlled variable is detected for a prescribed sampling time, an operation by a binary switching is carried out to a controlled system for every sampling interval, the parameter of the model of the controlled system is estimated based on the controlled variable and the manipulated variable by using the discrete time type adaptive on and off control means 5 and the controlled variable sequence predicted as a response when the manipulated variable throughout several steps in future is applied to the model is estimated. In the steady state, the minimum discrete control 32 is carried out from the parameter of the model of the controlled system obtained at the time of controlling the transient state is executed and the controlled system is controlled by the successive control for the controlled variable according to a self-tuning.

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be explained in the following order.

発明の分野 発明の概要 発明の背景 技術的課題 発明の構成と効果 実施例の説明 実施例の全体構成(第1図) ASC機能ブロック(第1図、第2図。field of invention Summary of the invention Background of the invention technical challenges Structure and effects of the invention Description of examples Overall configuration of the example (Fig. 1) ASC functional block (Fig. 1, Fig. 2).

第3図) 定常状態制御機能ブロック 制御機能切換機構(第4図) 〔発明の分野〕 本発明は連続時間制御対象に対する離散時間制御装置に
関し、特に離散時間型オンオフ適応制御機能と連続操作
量剤?II機能とを有する離散時間制御装置に関するも
のである。
(Fig. 3) Steady-state control function block Control function switching mechanism (Fig. 4) [Field of the Invention] The present invention relates to a discrete-time control device for a continuous-time controlled object, and particularly relates to a discrete-time on-off adaptive control function and a continuous operation amount agent. ? This invention relates to a discrete time control device having II functions.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は連続時間制御対象を制御する制御装置であって
、過渡状態においてはその制御量を所定のサンプリング
時間毎に検知し、制御対象に対して二値スイッチングに
よる操作をサンプリング間隔毎に行うと共に、過去の制
御量、操作量に基づいて制御対象のモデルのパラメータ
を推定し、将来の数ステップにわたる操作量をそのモデ
ルに与えたときにその応答として予測される制?[Ut
クシ−ンスを推定し、最適の制御量となるように連続時
間制御対象を制御する離散時間型オンオフ適応制御機能
を用い、定常状態においては過渡状態の制御時に得られ
た制御対象のモデルより最小分散制御を行い、セルフチ
ューニングにより連続操作量制御によって制御対象を制
御するようにしたものである。
The present invention is a control device that controls a continuous-time controlled object, and in a transient state, the control amount is detected at every predetermined sampling time, and the controlled object is operated by binary switching at every sampling interval. , the parameters of the model to be controlled are estimated based on past controlled and manipulated variables, and when the manipulated variables over several future steps are given to the model, what is the predicted response? [Ut
Using a discrete-time on-off adaptive control function that estimates the control amount and controls the continuous-time controlled object so as to obtain the optimal control amount, in the steady state, the Distributed control is performed, and the controlled object is controlled by continuous operation amount control using self-tuning.

(発明の背景) プラスティック加工・工業炉・化学プラント等のプロセ
ス制御にはPID制御装置が広く用いられている。この
ような制御装置を用いて制御対象を正しく制御するには
PIDパラメータを正しく設定する必要があるが、PI
Dパラメータのチューニングは現場のオペレータの経験
によるところが大きく、制御対象の特性が大きく変化し
たときにはこのパラメータを適切に設定することが困難
であった。そこで従来よりステップ応答法や限界感度法
を用いたオートチューニングPID制御装置が提案され
ているが、チューニングのためにあらかしめ制御対象を
立上げ動作させる必要があり、立上り時や設定値変更の
応答性と定常状態の安定性とを両立させることは困難で
あった。
(Background of the Invention) PID control devices are widely used for process control of plastic processing, industrial furnaces, chemical plants, etc. In order to correctly control the controlled object using such a control device, it is necessary to set the PID parameters correctly.
Tuning of the D parameter largely depends on the experience of the on-site operator, and it has been difficult to appropriately set this parameter when the characteristics of the controlled object change significantly. Therefore, auto-tuning PID control devices that use the step response method or the limit sensitivity method have been proposed in the past, but it is necessary to start up and operate the controlled object in advance for tuning, and it is necessary to start up and operate the controlled object. It has been difficult to achieve both stability and steady-state stability.

一方連続量の制御対象に対して安価で堅牢な2値スイツ
チングアクチユエータを用いるという要請から、離散時
間型オンオフ・スイッチング適応制御装置(アダプティ
ブスイッチングコントロール:以下ASCという)が提
案されている(特開昭60−41101号)。このAS
Cは温度制御等の比較的時定数の大きい制御対象に対し
て、従来のPIDコントローラに比べて立上り特性や外
乱に対する整定性において極めて優れていることが知ら
れている。
On the other hand, in response to the need to use an inexpensive and robust binary switching actuator for continuous control objects, a discrete-time on-off switching adaptive control device (hereinafter referred to as ASC) has been proposed ( JP-A-60-41101). This AS
It is known that C is extremely superior to conventional PID controllers in terms of rise characteristics and stabilization against disturbances for objects to be controlled with relatively large time constants, such as temperature control.

しかしこの適応制御装置は操作量が常にオンオフの二値
であり、しかも大量の演算が必要であるためサンプリン
グ周期をあまり短時間とすることができない。従って定
常状態では一般の連続操作量によるサンプリング制御装
置に比べて制御量の変動が大きくなることがあるという
問題点があった。
However, in this adaptive control device, the operation amount is always binary (on and off), and a large amount of calculation is required, so the sampling period cannot be made very short. Therefore, in a steady state, there is a problem in that the fluctuation of the controlled variable may be larger than that in a general sampling control device using a continuous manipulated variable.

〔技術的課題〕[Technical issues]

本発明は連続時間制御対象に対する制御装置であって、
ASC制御機能を用いて立上り時や設定値変更の応答性
を向上させ、しかも定常状態において安定性を改善する
と共にその制御パラメータをオートチューニングによっ
て自動的に決定できるようにすることを技術的課題とす
る。
The present invention is a control device for a continuous time controlled object, comprising:
The technical challenge is to use the ASC control function to improve responsiveness at startup and when changing set values, and also to improve stability in a steady state, and to be able to automatically determine the control parameters through auto-tuning. do.

〔発明の構成と効果〕[Structure and effects of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明は連続時間制御対象を制御する離散時間制御装置
であって、第1図に示すように、連続時間制御対象の制
御量を所定のサンプリング間隔毎に検知するサンプリン
グ検知手段と、連続時間制御対象に対するサンプリング
間隔毎の操作を外部入力によって;値のスイッチングに
よる操作と連続操作とに選択的に切換えて操作する操作
手段と、連続時間制御対象の離散時間型モデルを用い、
該モデルを制御対象に適応させるためモデルのパラメー
タを二値スイッチングアクチュエータへの操作量とサン
プリング検知手段より検知された制御量とに基づいてサ
ンプリング間隔毎に推定、更新し、いくつかのサンプリ
ング間隔に渡って取り得る可能な操作量シーケンスが離
散時間型モデルに与えられたときにその応答として予測
される複数のサンプリング間隔に渡る予測された複数の
制御量シーケンスを選択して二値スイッチングアクチュ
エータに対する操作量を決定する離散時間型適応オンオ
フ制御手段と、離散時間型適応オンオフ制御手段によっ
て推定された離散時間型モデルにより得られたパラメー
タに基づいて最小分散制御によって連続時間制御対象に
対する連続操作制御を行う連続操作量制御手段と、目標
の設定値と現在の制御量によって離散時間型適応オンオ
フ制御手段及び連続操作量制御手段を選択的に切換える
切換手段と、を具備することを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention is a discrete-time control device that controls a continuous-time controlled object, and as shown in FIG. A sampling detection means for detecting, and an operation means for selectively switching between operation by value switching and continuous operation by external input to operate the continuous-time controlled object at each sampling interval, and a discrete-time controlling object for the continuous-time controlled object. Using the type model,
In order to adapt the model to the controlled object, the parameters of the model are estimated and updated at each sampling interval based on the amount of operation to the binary switching actuator and the amount of control detected by the sampling detection means. Operation of a binary switching actuator by selecting a plurality of predicted control variable sequences over a plurality of sampling intervals that are predicted as a response when a possible control variable sequence is given to a discrete-time model. Continuous operation control is performed on a continuous-time controlled object by minimum variance control based on a discrete-time adaptive on-off control means that determines the amount, and parameters obtained by a discrete-time model estimated by the discrete-time adaptive on-off control means. It is characterized by comprising continuous operation amount control means and switching means for selectively switching between the discrete time adaptive on/off control means and the continuous operation amount control means according to the target setting value and the current control amount. .

(作用) このような特徴を有する本発明によれば、システムの立
上げ時や設定値変更等の過渡状態においては適応オンオ
フ制御機能を用いて応答が早くオーバーシュートの少な
い制御特性を実現している。
(Function) According to the present invention having the above-mentioned characteristics, the adaptive on/off control function is used during system start-up or in transient states such as setting value changes to achieve control characteristics with quick response and little overshoot. There is.

又定常状態においては過渡状態での離散時間型適応オン
オフ制御手段によって推定された離散時間型モデルのパ
ラメータを用いて最小分散制御を行い、離散時間型モデ
ルによってそのパラメータを決定してオートチューニン
グを行い、且つ定常状態と過渡状態とを自動的に切換え
るようにしている。
In the steady state, minimum variance control is performed using the parameters of the discrete time model estimated by the discrete time adaptive on/off control means in the transient state, and the parameters are determined by the discrete time model and autotuning is performed. , and automatically switches between a steady state and a transient state.

(発明の効果) そのため本発明によれば、立上げ時や設定時の変更が行
われた際には応答性が向上しオーバーシュートが少ない
優れた特性を示し、又定常状態においても変動が少なく
安定して制御対象を制御することができる。又離数時間
型モデルによって連続操作量での定常状態の制御のパラ
メータを得ることができるため、パラメータのチューニ
ングを行う必要がなく演算時間の負担が比較的少なく自
動的にチューニングを行って制御対象を連続操作量で制
御することが可能である。
(Effects of the Invention) Therefore, according to the present invention, when changes are made during startup or settings, responsiveness is improved and excellent characteristics are exhibited with less overshoot, and even in a steady state there is less fluctuation. The controlled object can be controlled stably. In addition, since parameters for steady-state control with continuous manipulated variables can be obtained using the discrete time type model, there is no need to tune the parameters, and the burden of calculation time is relatively low. can be controlled by continuous operation amount.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

(実施例の全体構成) 第1図は本発明による離散時間制御装置の概念的構造を
示すブロック図である。本図に示すようにこの離散時間
制御装置はASC制御機能と定常状態の制御機能を有し
ている。即ち制御対象1には入力信号のホールド機能を
有する操作部2が設けられる。制御対象1を例えばプラ
スティック加工対象とすると、操作部2は例えば加熱手
段である。制御対象1の制?Il量、例えば温度は加え
合わせ点3より外乱が加わった状態で計測部4によって
検知され、所定周期でサンプリングされてASC機能ブ
ロック5.定常状態制御機能ブロック6及び制御機能切
換機構7に与えられる。又端子8には制御対象1に対す
る設定値が与えられており、設定値は制御機能切換機構
7及びスイッチ9に与えられる。ASC機能ブロック5
は計測部4より制御量のサンプリング計測値が与えられ
、又スイッチ9より設定値が与えられ制御Il対象1に
対して二値スイッチング操作を所定のサンプリング間隔
毎に行う制御II機構ブロックである。ASC機能ブロ
ック5は過渡状態における制御に用いられ、最適操作量
のシーケンスがスイッチ10に出力される。又定常状態
制御機能ブロック6にはスイッチ9を介して設定値及び
制御対象1のサンプリング計測値が与えられ、更に後述
するようにASC機能ブロック5により推定された離散
時間型モデルのパラメータが与えられる。定常状態制御
機能ブロック6は制御対象1を連続操作量制御するもの
であって、後述するようにASC機能ブロック5の離散
時間型モデルのパラメータに基づいて最小分散制御での
制御量を算出し、最小分散制御が行われる。定常状態制
御機能ブロック6の出力はスイッチ10に与えられる。
(Overall Configuration of Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the conceptual structure of a discrete time control device according to the present invention. As shown in the figure, this discrete time control device has an ASC control function and a steady state control function. That is, the controlled object 1 is provided with an operating section 2 having a function of holding input signals. If the controlled object 1 is, for example, a plastic processing object, the operating section 2 is, for example, a heating means. Controlled object 1 system? The amount of Il, for example, the temperature, is detected by the measurement unit 4 with disturbance added from the addition point 3, sampled at a predetermined period, and sent to the ASC function block 5. It is provided to the steady state control function block 6 and the control function switching mechanism 7. Further, a set value for the controlled object 1 is given to the terminal 8, and the set value is given to the control function switching mechanism 7 and the switch 9. ASC function block 5
is a control II mechanism block to which a sampled measured value of the control amount is given from the measuring section 4 and a set value is given from the switch 9, and which performs a binary switching operation on the control object 1 at predetermined sampling intervals. The ASC function block 5 is used for control in a transient state, and a sequence of optimal manipulated variables is output to the switch 10. Further, the steady-state control function block 6 is supplied with set values and sampling measurement values of the controlled object 1 via a switch 9, and is further supplied with parameters of the discrete-time model estimated by the ASC function block 5, as will be described later. . The steady-state control function block 6 continuously controls the amount of operation of the controlled object 1, and calculates the amount of control under minimum variance control based on the parameters of the discrete-time model of the ASC function block 5, as described later. Minimum variance control is performed. The output of steady state control function block 6 is provided to switch 10.

制御機能切換機構7はスイッチ9とスイッチ10とを同
時に切換えることによってこれらの出力を択一的に操作
部2に与える。又操作部2に保持されている操作量シー
ケンスはASC機能ブロック5に与えられる。制御機能
切換機構7は設定値と計測部4より得られる制御量に基
づいて過渡状態と定常状態を判別し、ASC機能ブロッ
ク5及び定常制御機能ブロック6を選択的に動作させる
ものである。
The control function switching mechanism 7 selectively provides these outputs to the operating section 2 by simultaneously switching the switch 9 and the switch 10. Further, the operation amount sequence held in the operation section 2 is given to the ASC function block 5. The control function switching mechanism 7 discriminates between a transient state and a steady state based on the set value and the control amount obtained from the measuring section 4, and selectively operates the ASC function block 5 and the steady control function block 6.

(ASC機能ブロック) 次にASC機能ブロック5について更に詳細に説明する
。制御対象1の温度等の制?il量が一定のサンプリン
グ間隔T毎に計測部4より取出される。
(ASC Functional Block) Next, the ASC functional block 5 will be explained in more detail. Controlling the temperature, etc. of controlled object 1? The amount of il is taken out from the measurement unit 4 at fixed sampling intervals T.

ここでは制御対象1のパラメータ推定のために等時間間
隔Tで測定された制御量Y(1)と実際の制御対象1に
加えられる操作量U (11とが用いられる。
Here, in order to estimate the parameters of the controlled object 1, the controlled variable Y(1) measured at equal time intervals T and the manipulated variable U(11) actually applied to the controlled object 1 are used.

そしてこれらの値Y(1)、  U(1)から、動作開
始時点における操作量と制御量の平衡値Uo及びYoの
直流成分を減じて制御量と操作量を次式で表す。
Then, from these values Y(1) and U(1), the DC components of the equilibrium values Uo and Yo of the manipulated variable and controlled variable at the time of starting the operation are subtracted, and the controlled variable and manipulated variable are expressed by the following equation.

y(ll=Y(t)−Y。y(ll=Y(t)-Y.

u (1) = U (11−U o        
  −−−−−−(1)ここでiは時間を離散的に表す
ためのパラメータであって、時間はサンプリング間隔T
を用いてi・T (i=o、1.2−・−・−)で表さ
れる。これらの操作量u (1)と制御量)+ +11
がパラメータ推定ブロック21において用いられ、制御
対象1の離散時間型モデル22が決定される。この離散
時間型モデル22は次式で与えられる。
u (1) = U (11-U o
--------(1) Here, i is a parameter for discretely representing time, and time is the sampling interval T
It is expressed as i·T (i=o, 1.2−・−・−) using . These manipulated variables u (1) and controlled variables) + +11
is used in the parameter estimation block 21, and a discrete-time model 22 of the controlled object 1 is determined. This discrete time model 22 is given by the following equation.

及びB(z−’)は夫々次式で与えられる。ここで“は
推定された値であることを表している。
and B(z-') are respectively given by the following equations. Here, "" indicates an estimated value.

A(z−’) = 1 +a、 −z−’+ −−−+
 a、−1−+1air ””−””+  an 、b
a+ ’−−−−−−’+  b nがパラメータ推定
ブロック21により推定されるべきパラメータである。
A(z-') = 1 +a, -z-'+ ---+
a, -1-+1air ""-""+ an, b
a+'------'+bn is the parameter to be estimated by the parameter estimation block 21.

離散時間型モデルの次元nは制御されるべき制御対象に
より適宜選択される。
The dimension n of the discrete-time model is appropriately selected depending on the object to be controlled.

この伝達関数を用いてi番目のサンプリング時点での制
御13 y(11と操作量u (1)とは次式で示され
る。
Using this transfer function, the control 13 y(11) and the manipulated variable u (1) at the i-th sampling time are expressed by the following equation.

y (1) = G fZ) −u (11・−−−−
(41制御量yiはベクトルの形で次のように記述され
る。記号−はベクトルであることを表している。
y (1) = G fZ) -u (11・----
(41 The control amount yi is described in the form of a vector as follows. The symbol - represents a vector.

パラメータ・ベクトル = (′a+・−−−−−a n l b ヒ−−−−
b J ”   −・−(5)信号ベクトル 玉(ll=()’ (i−1) −−−−−一・−y(
i−n)l u (i −1) −−−−u (i −
n))’    −−−−−−(6)次にこのパラメー
タ推定法について説明する。
Parameter vector = ('a+・----a n l b hee----
b J ” −・−(5) Signal vector ball (ll=()′ (i−1) −−−−−1・−y(
i-n) l u (i -1) -----u (i -
n))' --------(6) Next, this parameter estimation method will be explained.

パラメータの推定は例えば逐次最小2乗推定法によって
行われ、損失関数のいわゆる方程式残差e(1)を最小
にすることにより実現される。
Parameter estimation is performed, for example, by the iterative least squares estimation method, and is realized by minimizing the so-called equation residual e(1) of the loss function.

e (i)= y (1) −x” (1) ・a (
i−1)    −−−−−17)パラメータ・ベクト
ルLの逐次推定は、補正項即ち方程式残差e (1)と
補正ベクトルエ(11との積を1つ前のパラメータ・ベ
クトル&(i−1)に加えることにより実行される。即
ち逐次推定方程式は次式で与えられる。
e (i)= y (1) −x” (1) ・a (
i-1) ------17) The successive estimation of the parameter vector L is performed by multiplying the correction term, that is, the equation residual e (1) by the correction vector 1).That is, the sequential estimation equation is given by the following equation.

補正ベクトル1(11はスカシ(第(lO)式)とパラ
メータ残差の正規化された共分散行列(第(11)式)
とを含む。
Correction vector 1 (11 is Sukasi (Equation (lO)) and the normalized covariance matrix of parameter residuals (Equation (11))
including.

z(ll=□・ヱ(i−1)・x (1)    −−
−一〜(9)α2(1) α2(1)−五” (1)・ヱ(i−1)・x (1)
+ρ;0くρ≦1  −・−・・(10) 上(11= (±−1(11・玉” +11)・旦(i
  1)/ρ−・・−・(11) (±=単位行列) 第(10)式及び(11)式の適応係数ρはデータの重
みを表すものであり、このρによって過去の測定値より
も現在のデータの方が大きく評価される。ρ〈1のよう
にρを選択するとパラメータがより大幅に変更される。
z(ll=□・ヱ(i-1)・x (1) --
−1~(9)α2(1) α2(1)−5” (1)・ヱ(i−1)・x (1)
+ρ;0kuρ≦1 −・−・・(10) Upper(11= (±−1(11・dama” +11)・dan(i
1)/ρ−...(11) (±=identity matrix) The adaptation coefficient ρ in equations (10) and (11) represents the weight of data, and this ρ allows The current data is also highly evaluated. Choosing ρ such that ρ<1 changes the parameters more significantly.

このようにしてパラメータ変更の余裕がより大きくなり
、時間的に変化する制御対象への追従がより容易になる
In this way, there is greater margin for changing parameters, and it becomes easier to follow a control target that changes over time.

このパラメータ推定の一般的な記述は次の文献(11に
示されている。
A general description of this parameter estimation is given in the following document (11).

Astrom / Eykhoff rシステム同定法
」−実測System Identification
 −A  5urvey ) JAutomatica
 、 Vol、7. I)L 123−162+ Pe
rgamonP ress、 1971  及びV、 
5trejc  r最小2乗パラメータ推定法(Lea
st  5quares  ParameterEst
imation ) J Automatica 、 
 Vol、16 + pp。
Astrom/Eykhoffr System Identification Method” - Actual System Identification
-A 5urvey) JAutomatica
, Vol., 7. I) L 123-162+ Pe
rgamonPress, 1971 and V,
5trejc r least squares parameter estimation method (Lea
st 5quares ParameterEst
imation) J Automatica,
Vol, 16 + pp.

535−550.  P ergamon P res
s、 1980゜このようにして得られた離散時間型モ
デル22は次の予測オンオフ・スイッチング制御におい
て次のサンプリング間隔で制御対象1に与えるオンオフ
操作量を決定するために使用される。過渡状態制御では
離散時間型モデル22が将来の複数のサンプリングステ
ップに渡って最適の過渡特性を与える二値操作量レベル
の切換時点が算出される。
535-550. Pergamon P res
s, 1980° The discrete time model 22 thus obtained is used in the next predictive on/off switching control to determine the amount of on/off operation to be applied to the controlled object 1 at the next sampling interval. In the transient state control, the discrete time model 22 calculates the switching point of the binary manipulated variable level that provides the optimum transient characteristics over a plurality of future sampling steps.

第2図(a)は連続時間制御における過渡状態の制御量
の変化を示すグラフ、第2図(b)は離散時間型制御に
おける過渡状態の制御を示すグラフである。
FIG. 2(a) is a graph showing changes in the control amount in a transient state in continuous time control, and FIG. 2(b) is a graph showing control in a transient state in discrete time control.

第2図(a)において時刻t0に目標値が1から匂に変
更されたものとすると、制御量y(t)は時間の経過と
共に新しい目標値−2に近づいていく。そして時刻L0
より後の時点t2において制御量y2が次式%式%(1
2) となるような操作量レベルの最適の切換時点t1が存在
する。そして時刻1.に操作量を切換えれば新しい目標
値−2に早くオーバーシュートなく最適の過渡特性で変
化させることができる。
Assuming that the target value is changed from 1 to odor at time t0 in FIG. 2(a), the control amount y(t) approaches the new target value -2 as time passes. and time L0
At a later point in time t2, the control amount y2 is expressed by the following formula % formula % (1
2) There exists an optimal switching point t1 of the manipulated variable level such that: And time 1. By switching the manipulated variable to the new target value -2, it is possible to quickly change the target value to the new target value -2 without overshooting and with optimal transient characteristics.

離散時間制御においてもサンプリング時間Tが十分小さ
ければ時間tt−toは時間(t+1o)Tで近似する
ことができるので、この特性を実現することができる。
Even in discrete time control, if the sampling time T is sufficiently small, the time tt-to can be approximated by the time (t+1o)T, so this characteristic can be realized.

第2図山)において一点鎖線は時刻(il−2)から始
まる予測時間内において次のサンプリング間隔後に反対
レベルに切換えられる操作N u (1)とそれに対応
する制御11ty(t>を示している。又実線は時刻(
i+  1)から始まる予測時間内の操作量及び制御量
の予測値を示している。過渡状態の制御は予測された未
来の制御量y(k)が新しい目標値−2に到達するまで
の制御であるから、予測のためには制御量の極値点y、
Xの位置を決定するだけで充分である。過渡状態のある
サンプリング時点iにおいて操作量シーケンス発生器2
3によるr個の予測ステップの二値操作量シーケンスと
して 目標値変化(wz  w+)が正の場合U (t + 
1) = (u msx、 u mtn、 −’−”’
 u *t+t) ” ’−−−−−−−’(14)目
標値変化(wz  w+)が負の場合」と(1”1)=
 (u earn、u n□、 ・−−一〜・−u 、
、、)丁 −・−・・−(15)の操作量シーケンスを
発生したものとすると、予測機構ブロック24による予
測制御量シーケンスが次式のように予測される。
In Fig. 2, the dash-dotted line indicates the operation N u (1) and the corresponding control 11ty (t>) which are switched to the opposite level after the next sampling interval within the prediction time starting from time (il-2). .Also, the solid line is the time (
The predicted values of the manipulated variables and controlled variables within the predicted time starting from i+1) are shown. Transient state control is control until the predicted future control amount y(k) reaches the new target value -2, so for prediction, the extreme value point y of the control amount,
It is sufficient to determine the position of X. At a sampling point i in a transient state, the manipulated variable sequence generator 2
If the target value change (wz w+) is positive, then U (t +
1) = (u msx, u mtn, −'-”'
u *t+t) ” '−−−−−−−' (14) When the target value change (wz w+) is negative" and (1"1) =
(u earn, un□, ・--1~・-u,
, , ) Ding - - - (15) Assuming that the sequence of manipulated variables is generated, the predicted controlled quantity sequence by the prediction mechanism block 24 is predicted as shown in the following equation.

)’(i+1)=(y(i+2)、  −−−−−・−
y (i+ r +1))    ・−・−(16)評
価機構25はこうして得られた予測制御量シーケンスの
極値点の位置によって次のサンプリング時点における操
作量旦<i+1)を切換えるかどうかを決定する。例え
ば第3図に示すように目標値変化が正の場合、前回のサ
ンプリング間隔で予測された制御量シーケンスを一点鎖
線で示し、実線は(14)式に基づいて今回予測された
二種類の制御量ジ−ケンスミ、bを夫々示している。予
測制御量シーケンスaのように極値点y1111での目
標値偏差’/ a(=Wt  )’ @X)が前回のサ
ンプリング間隔で予測された目標値偏差y4゜より小さ
く正の値を持つ場合(ya>3’a。、ya>01には
(14)式の操作量シーケンスは最適と考えられ、操作
量y(i+1)はu 、、Xに保持される。又予測制御
量シーケンスbのように極値点で目標値偏差ydの符号
が変わった場合には、次のサンプリング間隔のための操
作量が切換えられる。更に第3図の曲線c、dに示すよ
うに真の極値が存在しない場合には予測ステップの最終
端の値を極値と扱うことによって同様の処理を行う。こ
のように予測制御量シーケンスの極値点における偏差力
<、、 < w、のとき最小の正数、w、 >w、のと
き最大の負数をとるときにその制御量シーケンスを最適
と見なして過渡状態での離散時間制御を行う。続いて最
適操作量シーケンス選択ブロック26はこうした評価機
構の評価に応じて操作量シーケンス発生器23により発
生した操作量を選択し、切換スイッチ10に与えるもの
である。
)'(i+1)=(y(i+2), −−−−−・−
y (i+ r +1)) ・−・−(16) The evaluation mechanism 25 determines whether to switch the manipulated variable <i+1) at the next sampling point based on the position of the extreme point of the predicted controlled variable sequence obtained in this way. do. For example, as shown in Figure 3, when the target value change is positive, the chain line indicates the control amount sequence predicted at the previous sampling interval, and the solid line indicates the two types of control predicted this time based on equation (14). Quantities 1 and 2 are shown respectively. When the target value deviation '/a(=Wt)' @X) at the extreme point y1111 has a positive value smaller than the target value deviation y4° predicted at the previous sampling interval, as in the predicted control amount sequence a. For (ya >3'a., ya > 01, the manipulated variable sequence of equation (14) is considered to be optimal, and the manipulated variable y(i+1) is held at u,,X. Also, the predicted controlled variable sequence b If the sign of the target value deviation yd changes at the extreme point as shown in FIG. If it does not exist, the same process is performed by treating the final value of the prediction step as the extreme value.In this way, when the deviation force <,, < w, at the extreme value point of the predicted control amount sequence, the minimum positive When the number w, >w, the control variable sequence is considered to be optimal when it takes the largest negative value, and discrete-time control in the transient state is performed.Next, the optimal manipulated variable sequence selection block 26 evaluates such an evaluation mechanism. The operation amount generated by the operation amount sequence generator 23 is selected in accordance with the operation amount sequence generator 23, and is applied to the changeover switch 10.

(定常状態制御機能) さて定常状態制御機能ブロック6では前述したASC機
能プロンク5で用いられた離散時間型モデル22によっ
て最小分散制御のパラメータが推定される。最小分散制
御は文献1  (Theory andApplica
tions of Self−Tuning Regu
lators  K、J。
(Steady State Control Function) Now, in the steady state control function block 6, the parameters of the minimum variance control are estimated by the discrete time model 22 used in the ASC function pronk 5 described above. Minimum variance control is described in Reference 1 (Theory and Applica
tions of Self-Tuning Regu
lators K, J.

ASTROM、他 ^utomatica、Vo1.1
3+ pp、457−476゜Pergamon Pr
ess+ 1977、)に示されているように、制御対
象1から得られる制御量とあらかじめ設定された設定値
との差の分散を最小にする制御方式であって、成る時刻
tにおいて得られる入出力情報から所定時間先の出力の
予測値を計算し、これと設定値との差が0となるように
制御入力を決定する手法である。ここで制御対象1の入
出力特性は以下の弐で表されるものとする。
ASTROM, others atomatica, Vo1.1
3+ pp, 457-476° Pergamon Pr
ess+ (1977), this is a control method that minimizes the variance of the difference between the control amount obtained from the controlled object 1 and a preset setting value, and the input/output obtained at time t. This is a method in which a predicted value of the output for a predetermined period of time is calculated from information, and the control input is determined so that the difference between this and a set value becomes 0. Here, it is assumed that the input/output characteristics of the controlled object 1 are expressed by the following 2.

A(z−’) y(1)= z−’B(z−’) u(
1)+ C(Z−リξ(1)・・・−(17) ここでξ11)は平均零の白色雑音、dは無駄時間。
A(z-') y(1)=z-'B(z-') u(
1) + C (Z-ri ξ(1)...-(17) where ξ11) is white noise with zero mean, and d is dead time.

z −1は時間遅れ作業素であり、A (z−’) 、
 B (z−’)及びC(z−’)は夫々次式で与えら
れる係数多項式である。
z −1 is a time delay work element, A (z−′),
B(z-') and C(z-') are coefficient polynomials given by the following equations, respectively.

A (z−’ ) = 1 + a+2− ’ + a
zZ−” +〜−−・−+ B、1z−11B (z−
’)  =b+ +b2z−’ +b、z−” 十’−
”””+bl@Z−(+*−1)C(2−’) = 1
 +C+2−’ +Cz2−” +’−’−””’+C
tZ−’・・・・−・・(18) そして制御対象は無駄時間d≧1であり、係数多項式A
(z−’) 、 B(z−’) 、 C(z−’)に夫
々の次数n、m及びLは既知であり、各係数多項式は互
いに既約であって全て漸近安定とする。
A (z-') = 1 + a+2-' + a
zZ-" +~--・-+ B, 1z-11B (z-
') =b+ +b2z-'+b,z-"10'-
"""+bl@Z-(+*-1)C(2-') = 1
+C+2-'+Cz2-"+'-'-""'+C
tZ-'...-(18) And the controlled object is dead time d≧1, and the coefficient polynomial A
The degrees n, m, and L of (z-'), B(z-'), and C(z-') are known, and the coefficient polynomials are irreducible to each other and are all asymptotically stable.

さて評価規範として以下の式を最小にするような出力V
 (1)と基準値w (t)との差を最小にするような
制御人力u (1)を決定することが必要となる。
Now, as an evaluation standard, the output V that minimizes the following formula
It is necessary to determine the control force u (1) that minimizes the difference between (1) and the reference value w (t).

J瓢E [((yfl) −w(1)) ”]    
 ・・・・−・−(19)時刻tにおいて得られる入出
力情報にはy(11゜)’(j−1)+’−”’−+ 
 u(11,u(i−1)、・−・・・・−があり、式
(17)を時間dだけ先に進めると A(z−’))’(i+d)=B(z−’)u(1)+
C(z−’)ξ(i+d)・−一一一一・(20) となる。ここで制御人力u (1)は出力y (i+d
)に影響を及ぼすが、それ以前の出力には何ら影響を与
えない。又式(20)の右辺の第2項はξ(i+d) 
、  ξ(i+d−1) +−・−・ξ(i−1) 、
ξ(11の線形関数である。ここでξ(1)、ξ(i−
1)・・−・・は時刻iにおいて得られている情報から
逆算することができる。従って次のような恒等式が用い
られる。
J Gourd E [((yfl) −w(1)) ”]
・・・・・・−・−(19) The input/output information obtained at time t is y(11°)′(j−1)+′−”′−+
There are u(11, u(i-1), . )u(1)+
C(z-')ξ(i+d)・-1111・(20) Here, the control human power u (1) is the output y (i+d
), but has no effect on previous outputs. Also, the second term on the right side of equation (20) is ξ(i+d)
, ξ(i+d-1) +-・-・ξ(i-1) ,
It is a linear function of ξ(11. Here, ξ(1), ξ(i−
1) ... can be calculated backwards from the information obtained at time i. Therefore, the following identity is used.

C(z−’) = A (z−’) F (z−’) 
+ z −’G (z−’)−・−・−・(21) 但し F(z−1)=1+flz−’+−・・−+f4−1z
−”−息)G (Z−’) =go”g+Z−’ 十−
−=+g、−,z −”−”・・・・・・−(22) ここでF (z−’) 、 G (Z−’)の次数は式
(21)において−意において定められるため夫々 (
d−1)次、 (n−1)次とする。さて式(20)の
両辺にF(z−’)を掛は式(21)を代入すると以下
の式が得られる。
C (z-') = A (z-') F (z-')
+ z −'G (z-')−・−・−・(21) However, F(z−1)=1+flz−′+−・・−+f4−1z
−”−breath)G (Z−') =go”g+Z−' 10−
−=+g, −, z −”−”・・・・・・−(22) Here, the orders of F (z−′) and G (Z−′) are determined in the − meaning in equation (21), so Respectively (
d-1) order, (n-1) order. Now, by multiplying both sides of equation (20) by F(z-') and substituting equation (21), the following equation is obtained.

(C(z−’)−z−’G(z−’)) y (i+d
)=B(z−’)F(z−’)u(1)+C(z−’)
F(z−’)ξ(t+d)・−・・−・・(23) この式を変形し両辺をC(z−’)で割ると、y (i
+d) = [G (z一つ)F (11+  B (
z−’)F (Z−’)u (1)コ /C(z−’)
+ F (z−’)ξ(i+d)         −
一−−(24)更に両辺から設定値w (1)を減じる
と以下の弐が得られる。
(C(z-')-z-'G(z-')) y (i+d
)=B(z-')F(z-')u(1)+C(z-')
F (z-')
+d) = [G (one z)F (11+ B (
z-')F (Z-')u (1)ko /C(z-')
+ F (z-')ξ(i+d) -
1--(24) Further, by subtracting the set value w (1) from both sides, the following 2 is obtained.

y (i+d) −w (1) = [F(z−’)y(ll+B(z−’)F(z−’
)u(11−C(z−’) w(1)] / C(z−
’) + F (z−’)ξ(i+d)ここでH(Z−
’) = B (z−’) F (z−’)とし両辺の
夫々の分散を取ると、 E [(y(i+d)−w(11) ”1=E [(G
(z−’)y(1)+H(z−’)u(1)−C(z−
リw (1)) ”/ C(z−リ]+E [(F(Z
−’)ξ(i+d)) 2]    −−−−−(26
)そしてy(1)、  )F (i−1) −−、u(
1)、  u(i−1) −・・・・・−。
y (i+d) −w (1) = [F(z-')y(ll+B(z-')F(z-'
) u(11-C(z-') w(1)] / C(z-
') + F (z-')ξ(i+d) where H(Z-
') = B (z-') F (z-') and taking the variance of each side, E [(y(i+d)-w(11) ''1=E [(G
(z-')y(1)+H(z-')u(1)-C(z-
riw (1)) ”/C(z-ri]+E [(F(Z
−')ξ(i+d)) 2] −−−−−(26
) and y(1), )F (i-1) --, u(
1), u(i-1) ---.

w tl)、 w (i−1) −−・とξ(i+d)
 −−−−一ξ(i+d−1) ・−・・・ξ(i+1
)とは無関係であることから混合積の期待値の項は零と
なる。従ってd段階先の予測値y ”(t+a l t
)は次式で定められる。
w tl), w (i-1) -- and ξ(i+d)
−−−−1ξ(i+d−1) ・−・・・ξ(i+1
), the expected value term of the mixed product is zero. Therefore, the predicted value y''(t+a l t
) is determined by the following formula.

y”(i+d l i)= [G(z−’) y(1)
+ H(z−’) ufl)−C(z−’) w(t)
] / C(z−’)    −・−−−−−(27)
最小分散制御ではこの(27)式を零とするように制御
する。即ちそのときの制御入力は次式で与えられる。
y”(i+d l i)=[G(z-') y(1)
+ H(z-') ufl)-C(z-') w(t)
] / C(z-') -・------(27)
In minimum variance control, this equation (27) is controlled to be zero. That is, the control input at that time is given by the following equation.

u(1)=−[G(z−’)y(1) −C(z−’) w (it] / H(z−’)  
  −−−−(28)このとき(26)式は以下のよう
に変形される。
u(1)=-[G(z-')y(1)-C(z-') w(it]/H(z-')
----(28) In this case, equation (26) is transformed as follows.

E [(y (i+d) −w(i)) ”コ”E C
(F(z−’)ξ(i+d) ) ”]   −・・−
(29)となり、制御部には制御不可能な雑音のみとな
る。
E [(y (i+d) −w(i)) “ko”E C
(F(z-')ξ(i+d)) ”] −・・−
(29), and the control unit receives only uncontrollable noise.

ここでd=1.L=Q、m=nとすると、次式が成り立
つ。
Here d=1. When L=Q and m=n, the following equation holds true.

C(z−’)= 1.F(z−’)= 1゜G (z−
’) = −(at +a、z−’ + −・・・・・
−anz−(−”)−・・・−(30) 従って操作tQ (i)は次式で与えられる。
C(z-')=1. F(z-')=1゜G(z-
') = -(at +a, z-' + -...
-anz-(-”)-...-(30) Therefore, the operation tQ (i) is given by the following equation.

bl + bzz−’ +−・−b、lz−+11−1
>・−・−(31) u (1)−1/b+  (at y (1) +fi
、 y (i−1) +  −−−−−−aay(i−
n+1)  +w(1)−btu(i−1)−b3u(
i−2)−−−b a u (i−n+1)  ’i 
         −・−−−(32)こうしてASC
制御機能ブロック5の離散時間型^   ^   ^ モデル22で推定されたパラメータa、〜an+ l)
l〜b1をそのままa1〜an、bl〜b7として用い
てブロック31の設計計算機構により最小分散制御の操
作量を算出する。ブロック32ではこの制御量を所定サ
ンプリング期間保持してスイッチ10に出力するもので
ある。こうして得られた最小分散制御での操作量はスイ
ッチ10を介して操作部2に与えられる。
bl + bzz-' +-・-b, lz-+11-1
>・−・−(31) u (1)−1/b+ (at y (1) +fi
, y (i-1) + -------aay(i-
n+1) +w(1)-btu(i-1)-b3u(
i-2)---b a u (i-n+1) 'i
-・---(32) Thus ASC
Discrete-time type of control function block 5 ^ ^ ^ Parameters a, ~an+ l) estimated by model 22
Using l to b1 as they are as a1 to an and bl to b7, the design calculation mechanism of block 31 calculates the manipulated variables for minimum variance control. Block 32 holds this control amount for a predetermined sampling period and outputs it to switch 10. The operation amount under the minimum variance control thus obtained is applied to the operation section 2 via the switch 10.

(制御機能切換機構の動作) さてASC機能ブロック5を用いた過渡状態の制御と定
常状態制御機能ブロック6を用いた定常状態の制御とは
制御機能切換機構7によって切換えられ、切換スイッチ
9及び10に与えられる信号がいずれかのブロックの入
出力として選択される。制御機能切換機構7には設定値
w (1)と制′a量)l (11が与えられ、その偏
差yd(1)と制御のフルレンジとを比較していずれか
が選択される。偏差y4(i)は次式で示される。
(Operation of control function switching mechanism) Now, transient state control using the ASC function block 5 and steady state control using the steady state control function block 6 are switched by the control function switching mechanism 7. A signal given to is selected as an input/output of one of the blocks. The control function switching mechanism 7 is given a set value w (1) and a control amount (a) (11), and one of them is selected by comparing the deviation yd (1) with the full control range. Deviation y4 (i) is expressed by the following formula.

ya (1)= l )’(1)  w(1) l  
      −・・・−(33)第4図は設定値を変更
した際の制御量の時間的変化を示すグラフである。本図
において時刻t3に動作を開始すると偏差y4が制御の
フルレンジより充分大きいので、まず時刻t4まで切換
スイッチ9.10を動作させて入出力をASC機能ブロ
ック5に切換える。そうすれば第4図に示すようにAS
Cによる過渡状態制御が実行される。そして制御量y+
が上昇し前述した偏差ydが制御のフルレンジの0.5
%となった時刻には、制御機能切換機構7により切換ス
イッチ9,10を動作させてASC機能ブロック5への
入出力が定常状態制御機能ブロック6への入出力に切換
えられる。このとき前述したようにASC制御機能ブロ
ックの離散時間型モデル22に基づいて最小分散制御の
設計計算機構31より前述したようにパラメータを演算
し、最小分散制御ブロック32で時刻t4以後最小分散
制御を実行する。そして時刻t5に設定値が切換わらた
場合には、同様して過渡状態でASC制御が実行され、
時刻1.以後再び最小分散制御が実行される。
ya (1)=l)'(1) w(1)l
-...- (33) Fig. 4 is a graph showing temporal changes in the control amount when changing the set value. In the figure, when the operation starts at time t3, the deviation y4 is sufficiently larger than the full range of control, so first, the changeover switch 9.10 is operated until time t4 to switch the input/output to the ASC function block 5. Then, as shown in Figure 4, the AS
Transient state control is performed by C. And the control amount y+
increases and the deviation yd mentioned above becomes 0.5 of the full range of control.
%, the control function switching mechanism 7 operates the changeover switches 9 and 10 to switch the input/output to the ASC function block 5 to the input/output to the steady state control function block 6. At this time, the minimum variance control design calculation mechanism 31 calculates the parameters as described above based on the discrete time model 22 of the ASC control function block, and the minimum variance control block 32 performs minimum variance control after time t4. Execute. Then, when the set value is switched at time t5, ASC control is similarly executed in a transient state,
Time 1. Thereafter, minimum variance control is executed again.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による離散時間制御装置の全体構成を示
す概略ブロック図、第2図は過渡状態において操作量を
一回切換えた場合に制御量が新しい目標値に近付く様子
を示す図であり、第2図(a)は連続時間の場合、第2
図(blはASC制御機能ブロック7による離散時間の
場合の図である。又第3図は予測制御量シーケンスとそ
の評価を表す図、第4図は設定値と制御量の時間的変化
を示す制御状態の一例を示すグラフである。 1・−・−・・・制御対象  2−−−−−−・操作部
(操作手段)4−−−−−−一計測部(サンプリング検
知手段)    5−−A S C機能ブロック(離散
時間型適応オンオフ制御手段)   6・・・−・・定
常状態制御機能ブロック(連続操作量制御手段)   
7−・・−・制御機能切換機構(切換手段)   9.
10−・・・・・−切換スイッチ21−・・・−パラメ
ータ推定機構  22・−・・−・・離散時間型モデル
  23・・・・・・・操作量シーケンス発生器24−
・・−予測機構  25−・・−・−評価機構  26
・−・・・−最適操作量シーケンス選択ブロック  3
1・−・−設計計算機構  32・−・−最小分散制御
ブロック 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2図(a)    第2図(b) 第3図 io   i・T     iT+Tp第4図 手  続  補  正  書 (自発)昭和61年11
月28日 1、事件の表示 昭和61年特許願第240748号 2、発明の名称 離散時間制御装置 3、補正をする者 名 称 (294)  立石電機株式会社代表者   
立 石  孝 雄 4、代理人 住 所 8550大阪府大阪市西区西本町1丁目13番
38号新興産ビル3階 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書第22頁第7行〜第10行のr y (i
+d) −W (11・・・・・−(25) Jの記載
を以下のように訂正します。 r V (i+d) −w (11 = [G(z−’)y(ll+B(z−’)F(z−’
)ufll−C(z−’)wll)] /C(z−’)
+F(z−リξ(i+d)−−−−一・・(25)J 以上
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of a discrete time control device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing how the controlled variable approaches a new target value when the manipulated variable is switched once in a transient state. , Fig. 2(a) shows the second
Figure (bl is a diagram for the case of discrete time using the ASC control function block 7. Figure 3 is a diagram showing the predicted control amount sequence and its evaluation, and Figure 4 is a diagram showing the temporal change of the set value and the control amount. It is a graph showing an example of a control state. 1. --- Controlled object 2 --- Operation section (operation means) 4 --- Measurement section (sampling detection means) 5 --A SC function block (discrete time type adaptive on/off control means) 6... Steady state control function block (continuous operation amount control means)
7-- Control function switching mechanism (switching means) 9.
10-...-Switch switch 21--Parameter estimation mechanism 22--Discrete time model 23-- Manipulated amount sequence generator 24-
...-Prediction mechanism 25---Evaluation mechanism 26
・−・・Optimum manipulated variable sequence selection block 3
1.--Design calculation mechanism 32.--Minimum dispersion control block Patent applicant Tateishi Electric Co., Ltd. Agent Patent attorney Yoshiki Okamoto (and 1 other person) Figure 2 (a) Figure 2 (b) Figure 3 Figure io i・T iT+Tp Figure 4 Procedures Amendment (Spontaneous) November 1986
January 28th 1, Incident indication 1986 Patent Application No. 240748 2 Name of invention Discrete time control device 3 Name of person making amendment Name (294) Representative of Tateishi Electric Co., Ltd.
Takao Tateishi 4, Agent address 5, 3rd floor, Shinkosan Building, 1-13-38 Nishihonmachi, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka 8550, Column 6 for detailed description of the invention in the specification subject to the amendment, Contents of the amendment ( 1) ry (i
+d) -W (11...-(25) Correct the description of J as follows. r V (i+d) -w (11 = [G(z-')y(ll+B(z- ')F(z-'
)ufll-C(z-')wll)] /C(z-')
+F(z-riξ(i+d)----1...(25)J or more

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)連続時間制御対象を制御する離散時間制御装置で
あって、 前記連続時間制御対象の制御量を所定のサンプリング間
隔毎に検知するサンプリング検知手段と、前記連続時間
制御対象に対する前記サンプリング間隔毎の操作を外部
入力によって二値のスイッチングによる操作と連続操作
とに選択的に切換えて操作する操作手段と、 前記連続時間制御対象の離散時間型モデルを用い、該モ
デルを制御対象に適応させるためモデルのパラメータを
前記二値スイッチングアクチュエータへの操作量と前記
サンプリング検知手段より検知された制御量とに基づい
て前記サンプリング間隔毎に推定、更新し、いくつかの
サンプリング間隔に渡って取り得る可能な操作量シーケ
ンスが前記離散時間型モデルに与えられたときにその応
答として予測される複数のサンプリング間隔に渡る予測
された複数の制御量シーケンスを選択して前記二値スイ
ッチングアクチュエータに対する操作量を決定する離散
時間型適応オンオフ制御手段と、 前記離散時間型適応オンオフ制御手段によって推定され
た離散時間型モデルにより得られたパラメータに基づい
て最小分散制御によって前記連続時間制御対象に対する
連続操作制御を行う連続操作量制御手段と、 目標の設定値と現在の制御量によって前記離散時間型適
応オンオフ制御手段及び前記連続操作量制御手段を選択
的に切換える切換手段と、を具備することを特徴とする
離散時間制御装置。
(1) A discrete-time control device for controlling a continuous-time controlled object, comprising: a sampling detection means for detecting a control amount of the continuous-time controlled object at every predetermined sampling interval; an operating means for selectively switching the operation between a binary switching operation and a continuous operation based on an external input; The parameters of the model are estimated and updated at each sampling interval based on the operation amount to the binary switching actuator and the control amount detected by the sampling detection means, and the model parameters are estimated and updated at each sampling interval. determining a manipulated variable for the binary switching actuator by selecting a plurality of predicted control variable sequences over a plurality of sampling intervals that are predicted as a response when the manipulated variable sequence is given to the discrete-time model; discrete-time adaptive on-off control means; and continuous operation for performing continuous operation control on the continuous-time controlled object by minimum variance control based on parameters obtained by the discrete-time model estimated by the discrete-time adaptive on-off control means. Discrete time control characterized by comprising: a quantity control means; and a switching means for selectively switching the discrete time type adaptive on/off control means and the continuous operation quantity control means according to a target set value and a current control quantity. Device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6847954B1 (en) 1999-08-23 2005-01-25 Fisher Rosemount Systems, Inc. Control-loop auto-tuner with nonlinear tuning rules estimators
JP2008251048A (en) * 1997-10-15 2008-10-16 Fisher Controls Internatl Llc Optimal auto-tuner for use in process control network
JP2012164341A (en) * 1999-10-04 2012-08-30 Fisher Rosemount Systems Inc Integrated advanced control blocks in process control systems

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