KR910006812A

KR910006812A - 2 자유도 제어기

Info

Publication number: KR910006812A
Application number: KR1019900014322A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 히로이
Original assignee: 아오이 죠이찌; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1991-04-29
Also published as: AU611839B1; EP0417635A3; DE69026324D1; KR940003149B1; US5105138A; DE69026324T2; EP0417635A2; EP0417635B1

Abstract

내용 없음

Description

2 자유도 제어기

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제2도는 본 발명의 제1실시예에 의한PID제어기의 개통도.

제3A및 3B도는 리드/래그(lead/lag)수단이 등가적으로 어떻게 변환되는지를 설명하는 도면,

제6도는 본 발명의 제2실시예에 의한 PID제어기의 개통도.

Claims

피제어시스템(26)의 제어치(PV)와 목표 설정치(SV)에 따라 공정 교란 신호에 관해 미분연산(D)을 행하여 목표설정신호를 출력하는 목표설정 필터수단(20,220)과, 상기 목표설정신호와 상기 제어치간의 편차(E)를 구하여 편차에 관한 PI제어 연산을 행하여 조작신호(MV)를 출력시키는 PI제어연산수단(22)과, 그리고 상기 PI제어 연산수단에 의해 조작신호 출력에 공정교란신호를 가산하여 합신호를 구하여 피제어시스템에 공급하는 가산수단(24)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제1항에 있어서, 상기 PI제어연산수단은 편차에 관한 비선형 연산을 행하는 비선형수단(30)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제1항에 있어서, 상기 목표설정 필터수단(20)은; 상기 목표설정치를 비례이득의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제1승산치를 출력시키는 이득계수 승산수단 (34)과, 상기 목표설정치로부터 상기 제1승산치를 공제하여 제1차 값을 출력시키는 제1공제수단(38)과, 상기 제1차 값에 관해 제1래그연산을 행하여 1차 래그연산의 제1결과를 출력시키기 위해 적분시간에 대해 2자유도 계수를 갖는 제1의 1차 래그수단(52)과, 상기 제1승산치를 미분시간의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제2승산치를 출력시키기 위한 미분시간 계수 승산수단(46)과, 상기 제2승산치로부터 제어치를 공제하여 제2차 값을 출력하는 제2공제수단(48)과, 상기 제2차 값을 수신하고 상기 제2차 값에 관해 불완전 미분연산을 행하여 그 결과를 출력시키는 불완전 미분수단(50)과, 상기 1차 래그연산의 제1결과로 부터 상기 불완전 미분연산의 결과를 공제하여 제3차 값을 출력시키는 제3공제수단(40)과, 상기 제3차 값에 관한 1차 래그연산을 행하여 1차래그연산의 제2결과를 출력시키는 제2의 1차 래그수단(42)과, 상기 1차 래그 연산의 제2결과를 불완전 미분 연산의 결과에 가산하여 제1합을 출력시키는 제1가산수단(44)과, 상기 제1합을 상기 제1승산치에 가산하여 제2합을 구해서 목표설정신호로서 PI제어연산수단에 공급하는 제2가산수단(36)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제3항에 있어서, 상기 불완전 미분수단(50)은; 상기 제2차값을 소정의 수로 분할하여 몫을 출력시키는 분주수단(70)과, 상기 분주수단으로부터 출력된 몫에 관해 1차 래그연산을 행하여 출력을 생성하는 제3의 1차 래그수단(72)과, 상기 몫으로부터 상기 제3의 1차 래그수단의 출력을 공제하여 상기 제3공제 수단과 상기 제1가산수단에 공급되는 상기 불완전 미분수단의 출력을 생성하는 제4공제수단(74)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제1항에 있어서, 상기 PI-제어연산수단은 편차에 관해 비선형 연산을 행하기 위한 비선형 수단(30)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID 제어기.
제1항에 있어서, 상기 목표설정 필터수단(20)은; 상기 목표설정치를 비례이들의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제1승산치를 출력시키는 이득계수 승산수단 (34)과, 상기 목표설정치로 부터 제1승산치를 공제하여 제1차 값을 출력시키는 제1공제수단(38)과, 상기 제1차 값에 관해 제1래그연산을 행하여 그의 제1결과를 출력시키기 위해 적분시간동안 2자유도 계수를 갖는 제1의 1차 래그수단(52)과, 미분시간의 2자유도 계수에 의해 상기 목표 설정치를 승산하여 제2승산치를 출력시키기 위한 미분시간 계수 승산수단(56)과, 상기 제2승산치로부터 제어치를공제하여 제2차 값을 출력시키는 제2공제수단(48)과, 상기 제2차 값을 수신하여 그에 관해 불완전 미분연산을행해서 그 결과를 출력시키는 불완전 미분수단(50)과, 1차 래그연산의 제1결과로 부터 불완전 미분 연산의 결과를 공제하여 제3차 값을 출력시키는 제3공제수단(40)과, 제3차 값에 관해 1차 래그연산을 행하여 1차래그연산의 제2결과를 출력시키는 제2의 1차 래그수단(42)과, 상기 1차 래그 연산의 제2결과를 불완전 미분 연산의 결과에 가산하여 제1합을 출력시키는 제1가산수단(44)과, 그리고 상기 제1합을 상기 제1승산치에 가산하여 제2합을 구해서 목표설정신호로서 PI제어연산수단에 공급하는 제2가산수단(36)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제6항에 있어서 , 상기 불완전 미분수단(50)은; 상기 제2차값을 소정의 수로 분할하여 몫을 출력시키는 분주수단(70)과, 상기 분주수단으로 부터 출력된 몫에 관해 1차 래그 연산을 행하여 출력을 생성하는 제3의 1차 래그수단(72)과, 상기 몫으로 부터 상기 제3의 1차 래그수단의 출력을 공제하여 상기 제3공제 수단과 상기 제1가산 수단에 공급되는 상기 불완전 미분수단의 출력을 생성하는 제4공제수단 (74)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제6항에 있어서, 상기 PI-제어연산수단은 편차에 관해 비선형 연산을 행하기 위한 비선형 수단(30)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제1항에 있어서, 상기 목표설정 필터수단(20)은, 상기 목표설정치를 비례이들의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제1승산치를 출력시키는 이득계수 승산수단 (34)과, 상기 목표설정치로부터 상기 제1승산치를 공제하여 제1차 값을 출력시키는 제1공제수단(38)과, 미분시간의 2자유도 계수에 의해 상기 목표설정치를 승산하여 제2승산치를 출력시키는 미분시간 계수 승산수단(46)과, 상기 제2승산치로부터 제어치를 공제하여 제2차 값을 출력시키는 제2공제수단(48)과, 상기 제2차 값을 수신하여 그에 관해 불완전 미분연산을 행해서 그 결과를 출력시키는 불완전 미분수단(70,72,74)과, 1차 래그연산의 제1결과로 부터 불완전 미분 연산의 결과를 공제하여 제3차 값을 출력시키는 제3공제수단(40)과, 상기 제3차 값에 관한 1차 래그연산을 행하여 1차래그연산의 결과를 출력시키는 1차 래그수단(42)과, 상기 1차 래그 연산의 결과를 불완전 미분 연산의 결과에 가산하여 제1합을 출력시키는 제1가산수단(44)과, 그리고 상기 제1합을 상기 제1승산치에 가산하여 제2합을 구해서 목표설정신호로서 PI제어연산 수단에 공급하는 제2가산수단(36)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제9항에 있어서 , 상기 불완전 미분수단(50)은, 상기 제2차값을 소정의 수로 분할하여 몫을 출력시키는 분주수단(70)과, 상기 분주수단으로 부터 출력된 몫에 관해 1차 래그 연산을 행하여 출력을 생성하는 제3의 1차 래그수단(72)과, 상기 몫으로 부터 상기 제3의 1차 래그수단의 출력을 공제하여 상기 제3공제 수단과 상기 제1가산 수단에 공급되는 상기 불완전 미분수단의 출력을 생성하는 제4공제수단 (74)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제9항에 있어서, 상기 PI-제어연산수단은 편차에 관해 비선형 연산을 행하기 위한 비선형 수단(30)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제1항에 있어서, 상기 목표설정 필터수단(20)은, 상기 목표설정치를 비례이득의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제1승산치를 출력시키는 이득계수 승산수단 (34)과, 상기 목표설정치로부터 상기 제1승산치를 공제하여 제1차 값을 출력시키는 제1공제수단(38)과, 미분시간의 2자유도 계수에 의해 상기 목표설정치를 승산하여 제2승산치를 출력시키는 미분시간 계수 승산수단(56)과, 상기 제2승산치로부터 제어치를 공제하여 제2차 값을 출력시키는 제2공제수단(48)과, 상기 제2차 값을 수신하여 그에 관해 불완전 미분연산을 행해서 그 결과를 출력시키는 불완전 미분수단(70,72,74)과, 1차 래그연산의 제1결과로 부터 불완전 미분 연산의 결과를 공제하여 제3차 값을 출력시키는 제3공제수단(40)과, 상기 제3차 값에 관한 1차 래그연산을 행하여 1차래그연산의 결과를 출력시키는 1차 래그수단(42)과, 상기 1차 래그 연산의 결과를 불완전 미분 연산의 결과에 가산하여 그 제1합을 출력시키는 제1가산수단(44)과, 그리고 상기 제1합을 상기 제1승산치에 가산하여 제2합을 구해서 목표설정신호로서 PI제어연산수단에 공급하는 제2가산수단(36)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제12항에 있어서 , 상기 불완전 미분수단(50)은, 상기 제2차값을 소정의 수로 분할하여 몫을 출력시키는 분주수단(70)과, 상기 분주수단으로 부터 출력된 몫에 관해 1차 래그 연산을 행하여 출력을 생성하는 제3의 1차 래그수단(72)과, 상기 몫으로 부터 상기 제3의 1차 래그수단의 출력을 공제하여 상기 제3공제 수단과 상기 제1가산 수단에 공급되는 상기 불완전 미분수단의 출력을 생성하는 제4공제수단 (74)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제13항에 있어서, 상기 PI-제어연산수단은 편차에 관해 비선형 연산을 행하기 위한 비선형 수단(30)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
목표설정치를 수신하여 목표설정신호를 발생시키는 목표설정 필터수단(120)과, 상기 목표설정치를 비례이득에 대한 2자유도 계수에 의해 승산시켜 승산치를 출력시키는 이득 계수 승산수단(34)과, 적분시간에 대해 적어도 2자유도 계수를 가지며 또한 목표설정치로부터 상기 승산치를 가지며 또한 목표설정치로부터 상기 승산치를 공제하여 차값을 발생시키는 1차 래그수단(38,52,58,42)과, 상기 차값에 상기 승산치를 가산하여 상기 목표설정신호를 출력시키는 수단(36)과, 상기 목표설정신호와 피 제어시스템으로부터 공급되는 제어치간의 편차를구해서 상기 편차에 관해 PI제어연산을 행해서 조작신호를 출력시키는 PI제어연산수단(28,32)과, 그리고 상기 PI제어 연산수단에 의해 출력되는 조작신호에 공정 교란 신호를 가산하여 그 합신호를 피 제어시스템에 공급하는 가산 수단(24)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 제어기.
제15항에 있어서, 상기 1차 래그수단은 상기 목표설정치로부터 승산치를 공제하여 차값을 출력시키는 공제수단(34)과, 상기 차값을 수신하며 또한 직렬로 연결되는 2개의 1차 래그수단(52,42)를 포함하며 그 중 하나(52 또는 42)는 적분시간에 대해 2자유도 계수를 갖는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
목표설정치를 수신하여 목표설정신호를 발생시키는 목표설정 필터수단(120)과, 상기 목표설정치를 비례이득에 대한 2자유도 계수에 의해 승산하여 승산치를 출력시키는 계수승수단(34)과, 상기 목표설정치로 부터 상기 승산치를 공제하여 차값을 생성하도록 설계되는 제1의 1차 래그수단(42)와, 그리고 상기 목표설정치를 지연시켜서 상기 목표설정치를 출력시키도록 설계되며 또한 적분시간에 대해 2자유도 계수를 갖는 제2의 1차 래그수단(52,58)과, 상기 제2의 1차 래그수단에 의해 지연되 목표설정치에 상기 승산치를 가산하여 상기 목표설정신호를 출력시키는 수단 (36)과, 상기 목표설정신호와 피 제어시스템으로부터 공급되는 제어치간의 편차를 구하여 그 편차에 관해 PI제어연산을 행해서 조작신호를 출력시키는 PI제어연산수단(28,32)과, 그리고 상기 PI제어 연산 수단에 의해 출력된 조작신호에 공정교란신호를 가산하여 합신호를 구해서 피 제어시스템에 공급하는 가산수단(24)를 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
목표설정치를 비례이득의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제1승산치를 출력시키는 이득계수 승산수단(82)과, 상기 목표설정치를 미분시간의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제2승산치를 출력시키는 미분시간 계수 승산수단(84)과, 상기 목표설정치에 관해 1차 래그연산을 행하여 1차 래그연산의 제1결과를 출력시키는 제1의 1차 래그수단(80)과, 1차 래그연산의 결과를 적분시간의 2자유도 계수에 의해 승산하여 제3승산치를 출력시키는 적분시간 계수 승산수단(86)과, 상기 제2승산치와 피 제어시스템으로 부터 공급되는 제어치에 관해 불완전 미분연산을 행하여 불완전 미분연산의 결과를 출력시키는 불완전 미분수단(88,96)과, 상기 제1승산치, 제3승산치 및 상기 불완전 미분연산의 결과에 관해 1차 래그연산을 행하여 제2결과를 출력시키는 제2의 1차 래그수단(94,90)과, 1차 래그연산의 제1및 제2결과를 가산하여 목표설정신호를 출력시키는 제1가산수단(92)과, 목표설정신호와 제어치간의 편차를 판정하여 상기 편차에 관해 PI-제어연산을 행해서 조작 신호를 출력시키는 PI제어연산수단(28,30,32)과, 그리고 상기 조작신호에 공정교란신호를 가산하여 합신호를 얻어서 피제어시스템에 공급하는 제2가산수단(24)를 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.
제18항에 있어서, 상기 PI-제어연산수단은 편차에 관해 비선형 연산을 행하기 위한 비선형 수단(30)을 포함하는 것이 특징인 2자유도 PID제어기.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.