JP3124169B2 - ２自由度調節装置 - Google Patents
２自由度調節装置Info
- Publication number
- JP3124169B2 JP3124169B2 JP06006900A JP690094A JP3124169B2 JP 3124169 B2 JP3124169 B2 JP 3124169B2 JP 06006900 A JP06006900 A JP 06006900A JP 690094 A JP690094 A JP 690094A JP 3124169 B2 JP3124169 B2 JP 3124169B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target value
- svn
- adjustment
- output
- correction target
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は外乱抑制特性と目標値追
従特性との双方を同時に最適化する２自由度調節装置の
改良に関する。
従特性との双方を同時に最適化する２自由度調節装置の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のＰＩまたはＰＩＤ（Ｐ：比例，
Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節装置は、制御の有史以来あら
ゆる産業分野で多用されており、もはや各産業分野の制
御システムではＰＩまたはＰＩＤ調節装置無しには成り
立たなくなってきている。
Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節装置は、制御の有史以来あら
ゆる産業分野で多用されており、もはや各産業分野の制
御システムではＰＩまたはＰＩＤ調節装置無しには成り
立たなくなってきている。
【０００３】従来の調節装置には、種々の調節演算方式
が採用されているが、時代の推移とともにアナログ調節
演算方式からディジタル調節演算方式に移行しており、
今後もその傾向は変りそうもなく、プラント運転制御シ
ステムの基盤をなしている。
が採用されているが、時代の推移とともにアナログ調節
演算方式からディジタル調節演算方式に移行しており、
今後もその傾向は変りそうもなく、プラント運転制御シ
ステムの基盤をなしている。
【０００４】このＰＩ調節演算の基本式は下記式で表さ
れる。 ＭＶ（ｓ）＝ＫP［１＋（１＋／ＴI・ｓ）］・Ｅ（ｓ） ……（１ ） 但し、ＭＶ（ｓ）：操作信号、Ｅ（ｓ）：偏差信号、Ｋ
P：比例ゲイン、ＴI：微分時間、ｓ：ラプラス演算子で
ある。
れる。 ＭＶ（ｓ）＝ＫP［１＋（１＋／ＴI・ｓ）］・Ｅ（ｓ） ……（１ ） 但し、ＭＶ（ｓ）：操作信号、Ｅ（ｓ）：偏差信号、Ｋ
P：比例ゲイン、ＴI：微分時間、ｓ：ラプラス演算子で
ある。
【０００５】このＰＩ調節演算の基本式は１自由度ＰＩ
調節方式と呼ばれ、ＰＩパラメータが１組しか設定でき
ない。しかし、実際の制御系では、外乱抑制特性を最適
化するだけでなく、目標値追従特性も最適化する必要が
あるが、これらの最適化演算に使用するパラメータ，つ
まり外乱抑制最適ＰＩパラメータと目標値追従最適ＰＩ
Ｄパラメータとの値が大きく異なっている。その結果、
外乱抑制特性を最適化するようにＰＩパラメータを調整
すると目標値追従特性が大きくオーバシュートして振動
的な特性となり、逆に目標値追従特性を最適化しようと
すると、外乱抑制特性が劣化してしまう。つまり、この
両者の特性は同時に最適化することが出来ず、二律背反
の関係にあり、制御システムの高度化の大きな障害とな
っている。
調節方式と呼ばれ、ＰＩパラメータが１組しか設定でき
ない。しかし、実際の制御系では、外乱抑制特性を最適
化するだけでなく、目標値追従特性も最適化する必要が
あるが、これらの最適化演算に使用するパラメータ，つ
まり外乱抑制最適ＰＩパラメータと目標値追従最適ＰＩ
Ｄパラメータとの値が大きく異なっている。その結果、
外乱抑制特性を最適化するようにＰＩパラメータを調整
すると目標値追従特性が大きくオーバシュートして振動
的な特性となり、逆に目標値追従特性を最適化しようと
すると、外乱抑制特性が劣化してしまう。つまり、この
両者の特性は同時に最適化することが出来ず、二律背反
の関係にあり、制御システムの高度化の大きな障害とな
っている。
【０００６】そこで、この種のＰＩＤ調節装置では、外
乱抑制特性と目標値追従特性とを同時に最適化できる技
術の出現が望まれていた。ところが、１９６３年におい
てＩｓｓａｃ Ｍ．ＨｏｒｏｗｉｔｓがＰＩＤパラメー
タをそれぞれ独立して２組設定可能な２自由度ＰＩＤア
ルゴリズム（ＴwoＤegrees of Ｆreedom ＰＩＤ Ａ
lgorithm：以下、２ＤＯＦ ＰＩＤと略称する）の基本
概念を発表するに至った。
乱抑制特性と目標値追従特性とを同時に最適化できる技
術の出現が望まれていた。ところが、１９６３年におい
てＩｓｓａｃ Ｍ．ＨｏｒｏｗｉｔｓがＰＩＤパラメー
タをそれぞれ独立して２組設定可能な２自由度ＰＩＤア
ルゴリズム（ＴwoＤegrees of Ｆreedom ＰＩＤ Ａ
lgorithm：以下、２ＤＯＦ ＰＩＤと略称する）の基本
概念を発表するに至った。
【０００７】その後、この２ＤＯＦ ＰＩＤは実用化の
方向に歩み出し、最近ではプラント運転制御システムの
高度化に大きく貢献している。図５は、ＰＩの２項を２
自由度化した従来の２ＤＯＦ ＰＩ調節装置の中の基本
ブロック構成を示す図である。この調節装置は、１自由
度ＰＩ調節装置における目標値に進み／遅れ要素を挿入
することにより、ＰＩの２項を２自由度化した構成であ
る。すなわち、この調節装置は、目標値ＳＶn を進み／
遅れ要素５１に導入して補正目標値ＳＶn ′を取り出し
た後、この補正目標値ＳＶn ′と制御量検出手段５２に
よって検出される制御対象５３1 からの制御量ＰＶn と
を偏差演算手段５４に導入し、ここで補正目標値ＳＶn
′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号Ｅ＝（ＳＶn
′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差演算手段５
４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段５５に導入し、
ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を実行し、そ
の出力信号を比例ゲイン手段５６に導く。
方向に歩み出し、最近ではプラント運転制御システムの
高度化に大きく貢献している。図５は、ＰＩの２項を２
自由度化した従来の２ＤＯＦ ＰＩ調節装置の中の基本
ブロック構成を示す図である。この調節装置は、１自由
度ＰＩ調節装置における目標値に進み／遅れ要素を挿入
することにより、ＰＩの２項を２自由度化した構成であ
る。すなわち、この調節装置は、目標値ＳＶn を進み／
遅れ要素５１に導入して補正目標値ＳＶn ′を取り出し
た後、この補正目標値ＳＶn ′と制御量検出手段５２に
よって検出される制御対象５３1 からの制御量ＰＶn と
を偏差演算手段５４に導入し、ここで補正目標値ＳＶn
′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号Ｅ＝（ＳＶn
′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差演算手段５
４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段５５に導入し、
ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を実行し、そ
の出力信号を比例ゲイン手段５６に導く。
【０００８】この比例ゲイン手段５６は、ＰＩ調節演算
の出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗算信号を
操作信号ＭＶn としてプロセス５３に印加し、偏差Ｅ＝
０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量ＰＶn とな
るように制御する構成である。
の出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗算信号を
操作信号ＭＶn としてプロセス５３に印加し、偏差Ｅ＝
０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量ＰＶn とな
るように制御する構成である。
【０００９】従って、目標値ＳＶn ＝制御量ＰＶn とな
るようにするためには、ＳＶn ′＝ＳＶn ・Ｈ(s) の関
係から、最終値の定理を用いて（２）式が成立するよう
に進み／遅れ要素５１のＨ(s) を選定すればよいことに
なる。
るようにするためには、ＳＶn ′＝ＳＶn ・Ｈ(s) の関
係から、最終値の定理を用いて（２）式が成立するよう
に進み／遅れ要素５１のＨ(s) を選定すればよいことに
なる。
【００１０】
【数１】
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上述べた
ような従来の調節装置では、果たして適切に２自由度化
されているか否かについて実際に応答式を用いて検討し
てみる。そこで、図５に示す構成の応答式を求めてみる
と、次のような（３）式によって表すことができる。 ＰＶn ＝｛［Ｈ(s) ・Ｋp ・Ｃ(s) ・Ｇ(s) ］／［１＋Ｋp ・Ｃ(s) ・Ｇ(s) ］ ｝・ＳＶn ＋｛Ｇ(s) ／［１＋Ｋp ・Ｃ(s) ・Ｇ(s) ］｝・Ｄ(s) ……（３） この（３）式の応答式において、前段項は目標値ＳＶの
変化に対する成分であり、後段項は外乱Ｄの変化に対す
る成分である。この（３）式から明らかなことは、進み
／遅れ要素５１を構成する伝達関数Ｈ(s) のパラメータ
を調整したとき、目標値ＳＶn の変化に対する追従特性
のみに影響を与え、外乱Ｄn (s) の変化に対する抑制特
性には全く影響を与えないことが分かる。
ような従来の調節装置では、果たして適切に２自由度化
されているか否かについて実際に応答式を用いて検討し
てみる。そこで、図５に示す構成の応答式を求めてみる
と、次のような（３）式によって表すことができる。 ＰＶn ＝｛［Ｈ(s) ・Ｋp ・Ｃ(s) ・Ｇ(s) ］／［１＋Ｋp ・Ｃ(s) ・Ｇ(s) ］ ｝・ＳＶn ＋｛Ｇ(s) ／［１＋Ｋp ・Ｃ(s) ・Ｇ(s) ］｝・Ｄ(s) ……（３） この（３）式の応答式において、前段項は目標値ＳＶの
変化に対する成分であり、後段項は外乱Ｄの変化に対す
る成分である。この（３）式から明らかなことは、進み
／遅れ要素５１を構成する伝達関数Ｈ(s) のパラメータ
を調整したとき、目標値ＳＶn の変化に対する追従特性
のみに影響を与え、外乱Ｄn (s) の変化に対する抑制特
性には全く影響を与えないことが分かる。
【００１２】従って、以上の式およびその説明から、Ｐ
Ｉ調節手段５５のＰＩパラメータを外乱抑制特性に最適
となるように調整しておき、一方、進み／遅れ要素５１
の伝達関数Ｈ(s) のパラメータを目標値追従特性に最適
となるように調整すれば、２自由度化を実現できる。
Ｉ調節手段５５のＰＩパラメータを外乱抑制特性に最適
となるように調整しておき、一方、進み／遅れ要素５１
の伝達関数Ｈ(s) のパラメータを目標値追従特性に最適
となるように調整すれば、２自由度化を実現できる。
【００１３】しかし、進み／遅れ要素５１の伝達関数Ｈ
(s) の場合には次のような問題が生ずる。今、進み／遅
れ要素５１の伝達関数Ｈ(s) を用いた従来の先進的例と
して、例えば（４）式のような進み／遅れ要素を用いた
例について考えてみる。
(s) の場合には次のような問題が生ずる。今、進み／遅
れ要素５１の伝達関数Ｈ(s) を用いた従来の先進的例と
して、例えば（４）式のような進み／遅れ要素を用いた
例について考えてみる。
【００１４】 Ｈ(s) ＝（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ） ……（４） 上式においてβはパラメータ、ＴI は積分時間、ｓはラ
プラス演算子である。ここで、前記（４）式を用いて、
（３）式のうち調整に関係する分子の伝達関数部分Ｈ
(s) ・Ｋp ・Ｃ(s) を変形してみると、次のような
（５）式で表すことができる。
プラス演算子である。ここで、前記（４）式を用いて、
（３）式のうち調整に関係する分子の伝達関数部分Ｈ
(s) ・Ｋp ・Ｃ(s) を変形してみると、次のような
（５）式で表すことができる。
【００１５】
【数２】
【００１６】従って、この（５）式においては、パラメ
ータα，βを調整すれば、２自由度化をすることができ
る。一般的には、０≦α≦１、１≦β≦２程度で、最適
値はα＝０．４、β＝１．３５である。
ータα，βを調整すれば、２自由度化をすることができ
る。一般的には、０≦α≦１、１≦β≦２程度で、最適
値はα＝０．４、β＝１．３５である。
【００１７】しかし、この（５）式から明らかなよう
に、比例項，積分項の他に進み／遅れ要素Ｈ(s) を付加
したことにより、進み／遅れ要素Ｈ(s) の（４）式から
調整できるパラメータは、α，βの２個しかなく、αは
比例項のために用いられ、βは積分項のために用いら
れ、α，βのパラメータを微分成分のために用いて調整
することができない。このことは、α，βの２個のパラ
メータでは、比例項，積分項および微分成分の３つを最
適に調節演算できない。
に、比例項，積分項の他に進み／遅れ要素Ｈ(s) を付加
したことにより、進み／遅れ要素Ｈ(s) の（４）式から
調整できるパラメータは、α，βの２個しかなく、αは
比例項のために用いられ、βは積分項のために用いら
れ、α，βのパラメータを微分成分のために用いて調整
することができない。このことは、α，βの２個のパラ
メータでは、比例項，積分項および微分成分の３つを最
適に調節演算できない。
【００１８】ゆえに、微分成分を最適な状態で調節演算
できないことから、制御性の高度化にも限界がある。本
発明は上記実情に鑑みてなされたもので、制御性の向上
を図る２自由度調節装置を提供することを目的とする。
また、本発明の目的は、比例項，積分項のみならず、微
分項の強さも調整可能とする２自由度調節装置を提供す
ることを目的とする。
できないことから、制御性の高度化にも限界がある。本
発明は上記実情に鑑みてなされたもので、制御性の向上
を図る２自由度調節装置を提供することを目的とする。
また、本発明の目的は、比例項，積分項のみならず、微
分項の強さも調整可能とする２自由度調節装置を提供す
ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、目標値から得られる補
正目標値と制御対象からの制御量との偏差が零となるよ
うに調節手段によってＰＩ調節演算を実行し、得られた
ＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を制御する調節装置
において、前記目標値ＳＶn に［１＋｛Ｈ(s) −１｝］
を乗算して静特性成分要素ＳＶn と動特性成分要素｛Ｈ
(s) −１｝・ＳＶn とに分離するとともに、これら両成
分要素の合成出力を前記補正目標値とする補正目標値演
算手段と、前記動特性成分要素の出力に微分項の強さを
可変するための調整パラメータを乗算するパラメータ乗
算手段と、前記ＰＩ調節手段の出力とパラメータ乗算手
段の出力とを合成し微分機能をもたせる合成手段とを設
けた２自由度調節装置である。但し、上式においてＨ
(s) は進み／遅れ要素である。
に、請求項１に対応する発明は、目標値から得られる補
正目標値と制御対象からの制御量との偏差が零となるよ
うに調節手段によってＰＩ調節演算を実行し、得られた
ＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を制御する調節装置
において、前記目標値ＳＶn に［１＋｛Ｈ(s) −１｝］
を乗算して静特性成分要素ＳＶn と動特性成分要素｛Ｈ
(s) −１｝・ＳＶn とに分離するとともに、これら両成
分要素の合成出力を前記補正目標値とする補正目標値演
算手段と、前記動特性成分要素の出力に微分項の強さを
可変するための調整パラメータを乗算するパラメータ乗
算手段と、前記ＰＩ調節手段の出力とパラメータ乗算手
段の出力とを合成し微分機能をもたせる合成手段とを設
けた２自由度調節装置である。但し、上式においてＨ
(s) は進み／遅れ要素である。
【００２０】次に、請求項２に対応する発明は、目標値
から得られる補正目標値と制御対象からの制御量との偏
差が零となるように調節手段によってＰＩ調節演算を実
行し、得られたＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を制
御する調節装置において、前記目標値ＳＶn に｛１＋
［（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝
を乗算して静特性成分要素ＳＶn と動特性成分要素
｛［（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−
１｝・ＳＶn とに分離するとともに、これら両成分要素
の合成出力を前記補正目標値とする補正目標値演算手段
と、前記動特性成分要素の出力に微分項の強さを可変す
るための調整パラメータを乗算するパラメータ乗算手段
と、前記ＰＩ調節手段の出力とパラメータ乗算手段の出
力とを合成し微分機能をもたせる合成手段とを設けた２
自由度調節装置である。但し、上式においてα，βは調
整パラメータ、ＴI は積分時間、ｓはラプラス演算子で
ある。
から得られる補正目標値と制御対象からの制御量との偏
差が零となるように調節手段によってＰＩ調節演算を実
行し、得られたＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を制
御する調節装置において、前記目標値ＳＶn に｛１＋
［（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝
を乗算して静特性成分要素ＳＶn と動特性成分要素
｛［（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−
１｝・ＳＶn とに分離するとともに、これら両成分要素
の合成出力を前記補正目標値とする補正目標値演算手段
と、前記動特性成分要素の出力に微分項の強さを可変す
るための調整パラメータを乗算するパラメータ乗算手段
と、前記ＰＩ調節手段の出力とパラメータ乗算手段の出
力とを合成し微分機能をもたせる合成手段とを設けた２
自由度調節装置である。但し、上式においてα，βは調
整パラメータ、ＴI は積分時間、ｓはラプラス演算子で
ある。
【００２１】さらに、請求項３に対応する発明は、目標
値から得られる補正目標値と制御対象からの制御量との
偏差が零となるように調節手段によってＰＩ調節演算を
実行し、得られたＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を
制御する調節装置において、前記目標値ＳＶｎに｛１＋
［（α−１）βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝を乗算
して静特性成分要素ＳＶｎと動特性成分要素｛［（α−
１）βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎとに分
離するとともに、これら両成分要素の合成出力を前記補
正目標値とする補正目標値演算手段と、前記動特性成分
要素の出力に微分項の強さを可変するための調整パラメ
ータを乗算するパラメータ乗算手段と、前記ＰＩ調節手
段の出力とパラメータ乗算手段の出力とを合成し微分機
能をもたせる合成手段とを設けた２自由度調節装置であ
る。但し、上式においてα，βは調整パラメータ、ＴI
は積分時間、ｓはラプラス演算子である。
値から得られる補正目標値と制御対象からの制御量との
偏差が零となるように調節手段によってＰＩ調節演算を
実行し、得られたＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を
制御する調節装置において、前記目標値ＳＶｎに｛１＋
［（α−１）βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝を乗算
して静特性成分要素ＳＶｎと動特性成分要素｛［（α−
１）βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎとに分
離するとともに、これら両成分要素の合成出力を前記補
正目標値とする補正目標値演算手段と、前記動特性成分
要素の出力に微分項の強さを可変するための調整パラメ
ータを乗算するパラメータ乗算手段と、前記ＰＩ調節手
段の出力とパラメータ乗算手段の出力とを合成し微分機
能をもたせる合成手段とを設けた２自由度調節装置であ
る。但し、上式においてα，βは調整パラメータ、ＴI
は積分時間、ｓはラプラス演算子である。
【００２２】さらに、請求項４に対応する発明は、目標
値から得られる補正目標値と制御対象からの制御量との
偏差が零となるように調節手段によってＰＩ調節演算を
実行し、得られたＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を
制御する調節装置において、前記目標値ＳＶn に｛１＋
（α−１）［１−（１／（１＋βＴI ・ｓ））］｝乗算
して静特性成分要素ＳＶn と動特性成分要素｛（α−
１）［１−（１／（１＋βＴI ・ｓ））］｝・ＳＶn と
に分離するとともに、これら両成分要素の合成出力を前
記補正目標値とする補正目標値演算手段と、前記動特性
成分要素の出力に微分項の強さを可変するための調整パ
ラメータを乗算するパラメータ乗算手段と、前記ＰＩ調
節手段の出力とパラメータ乗算手段の出力とを合成し微
分機能をもたせる合成手段とを設けた２自由度調節装置
である。
値から得られる補正目標値と制御対象からの制御量との
偏差が零となるように調節手段によってＰＩ調節演算を
実行し、得られたＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を
制御する調節装置において、前記目標値ＳＶn に｛１＋
（α−１）［１−（１／（１＋βＴI ・ｓ））］｝乗算
して静特性成分要素ＳＶn と動特性成分要素｛（α−
１）［１−（１／（１＋βＴI ・ｓ））］｝・ＳＶn と
に分離するとともに、これら両成分要素の合成出力を前
記補正目標値とする補正目標値演算手段と、前記動特性
成分要素の出力に微分項の強さを可変するための調整パ
ラメータを乗算するパラメータ乗算手段と、前記ＰＩ調
節手段の出力とパラメータ乗算手段の出力とを合成し微
分機能をもたせる合成手段とを設けた２自由度調節装置
である。
【００２３】
【作用】従って、請求項１ないし４に対応する発明は、
それぞれ以上のような手段を講じたことにより、目標値
に挿入する進み／遅れ要素を静特性成分要素と動特性成
分要素とに分離する一方、この動特性成分要素の出力に
微分項の強さを可変する調整パラメータを乗算し、ＰＩ
調節手段の出力に合成するようにしたので、従来装置の
調整パラメータに１つパラメータを多く付加するだけ
で、微分成分の強さを調整でき、比例項，積分項および
微分成分の３つを最適に調節演算することができる。
それぞれ以上のような手段を講じたことにより、目標値
に挿入する進み／遅れ要素を静特性成分要素と動特性成
分要素とに分離する一方、この動特性成分要素の出力に
微分項の強さを可変する調整パラメータを乗算し、ＰＩ
調節手段の出力に合成するようにしたので、従来装置の
調整パラメータに１つパラメータを多く付加するだけ
で、微分成分の強さを調整でき、比例項，積分項および
微分成分の３つを最適に調節演算することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。本発明の基本的な考え方は、動特性成分が
微分成分であることに着目し、進み／遅れ要素から動特
性成分を取り出すために、進み／遅れ要素を静特性成分
と動特性成分とに分離し、この動特性成分，つまり微分
成分に作用する１つパラメータを追加し、最適に微分成
分を調節演算することにある。
て説明する。本発明の基本的な考え方は、動特性成分が
微分成分であることに着目し、進み／遅れ要素から動特
性成分を取り出すために、進み／遅れ要素を静特性成分
と動特性成分とに分離し、この動特性成分，つまり微分
成分に作用する１つパラメータを追加し、最適に微分成
分を調節演算することにある。
【００２５】図１は請求項１に係わる発明の基本構成を
示す図である。同図において１は目標値ＳＶn の出力端
に２自由度化のために挿入される補正目標値演算手段で
あって、これは目標値ＳＶn を所定時間進みまたは遅ら
せる進み／遅れ要素１１とこの進み／遅れ要素１１の出
力から目標値ＳＶn を減算する減算手段１２とを有する
動特性成分要素と、目標値ＳＶn をそのまま出力する静
特性成分要素と、これら２つの成分要素の出力を加算す
る加算手段１３とで構成されている。
示す図である。同図において１は目標値ＳＶn の出力端
に２自由度化のために挿入される補正目標値演算手段で
あって、これは目標値ＳＶn を所定時間進みまたは遅ら
せる進み／遅れ要素１１とこの進み／遅れ要素１１の出
力から目標値ＳＶn を減算する減算手段１２とを有する
動特性成分要素と、目標値ＳＶn をそのまま出力する静
特性成分要素と、これら２つの成分要素の出力を加算す
る加算手段１３とで構成されている。
【００２６】従って、この補正目標値演算手段１は、補
正目標値をＳＶn ′とすると、 ＳＶn ′＝｛１＋［Ｈ(s) −１］｝・ＳＶn ……（６） となり、ａ＝ＳＶn の静特性成分とｂ＝［Ｈ(s) −１］
・ＳＶn の動特性成分とに分離することができる。
正目標値をＳＶn ′とすると、 ＳＶn ′＝｛１＋［Ｈ(s) −１］｝・ＳＶn ……（６） となり、ａ＝ＳＶn の静特性成分とｂ＝［Ｈ(s) −１］
・ＳＶn の動特性成分とに分離することができる。
【００２７】この加算手段１３の出力側には偏差演算手
段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制御量
検出手段１５によって検出される制御対象１６1 からの
制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここで補
正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号
Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差
演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段１７
に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を
実行し、その出力信号を減算手段１８に導く。
段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制御量
検出手段１５によって検出される制御対象１６1 からの
制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここで補
正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号
Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差
演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段１７
に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を
実行し、その出力信号を減算手段１８に導く。
【００２８】一方、動特性成分要素の出力は係数乗算手
段１９に導入され、ここで動特性成分要素出力に微分成
分の強さを調整するための係数δを乗算し、減算手段１
８に導入する。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力
から動特性成分要素出力に係数δを乗じた信号を減算
し、得られた減算出力を比例ゲイン手段２０に導入す
る。そして、ここで、減算出力に比例ゲインＫp を乗算
し、得られた乗算信号を操作信号ＭＶn としてプロセス
１６に印加し、偏差Ｅ＝０，つまり補正目標値信号ＳＶ
n ′＝制御量ＰＶn となるように制御する構成である。
段１９に導入され、ここで動特性成分要素出力に微分成
分の強さを調整するための係数δを乗算し、減算手段１
８に導入する。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力
から動特性成分要素出力に係数δを乗じた信号を減算
し、得られた減算出力を比例ゲイン手段２０に導入す
る。そして、ここで、減算出力に比例ゲインＫp を乗算
し、得られた乗算信号を操作信号ＭＶn としてプロセス
１６に印加し、偏差Ｅ＝０，つまり補正目標値信号ＳＶ
n ′＝制御量ＰＶn となるように制御する構成である。
【００２９】従って、以上のような構成によれば、補正
目標値演算手段１は静特性成分要素と動特性成分要素と
に分離し、動特性成分要素出力に対して調整パラメータ
となる係数δを乗算した後、前記ＰＩ調節手段１７の出
力から係数δを乗算した係数乗算手段19の出力を減算合
成することにより、微分機能をもたせるようにしてい
る。その結果、図１に示す制御量ＰＶnの応答式を求め
てみると、次のような結果が得られる。
目標値演算手段１は静特性成分要素と動特性成分要素と
に分離し、動特性成分要素出力に対して調整パラメータ
となる係数δを乗算した後、前記ＰＩ調節手段１７の出
力から係数δを乗算した係数乗算手段19の出力を減算合
成することにより、微分機能をもたせるようにしてい
る。その結果、図１に示す制御量ＰＶnの応答式を求め
てみると、次のような結果が得られる。
【００３０】
【数３】
【００３１】従って、この応答式から明らかなことは、
分子のパラメータδにより、微分成分の強さを調整で
き、さらに制御特性を改善することができる。特に、本
装置においては、調整パラメータδを１個増やすだけの
シンプルな構成を採用し、α，β，δの３個のパラメー
タを調整して、比例項，積分項，微分成分の３つの調節
演算を最適に実行することができる。
分子のパラメータδにより、微分成分の強さを調整で
き、さらに制御特性を改善することができる。特に、本
装置においては、調整パラメータδを１個増やすだけの
シンプルな構成を採用し、α，β，δの３個のパラメー
タを調整して、比例項，積分項，微分成分の３つの調節
演算を最適に実行することができる。
【００３２】次に、請求項２に係わる発明の一実施例に
ついて図２を参照して説明する。この実施例の装置は、
補正目標値演算手段１を改良したものであって、具体的
には前述した（４）式に示す伝達関数Ｈ(s) を有する進
み／遅れ要素２１と当該進み／遅れ要素２１の出力から
目標値ＳＶn を減算する減算手段２２とをもつ動特性成
分要素と、目標値ＳＶn をそのまま出力する静特性成分
要素と、これら２つの成分要素の出力を加算する加算手
段２３とを有し、補正目標値ＳＶn ′を得る構成であ
る。
ついて図２を参照して説明する。この実施例の装置は、
補正目標値演算手段１を改良したものであって、具体的
には前述した（４）式に示す伝達関数Ｈ(s) を有する進
み／遅れ要素２１と当該進み／遅れ要素２１の出力から
目標値ＳＶn を減算する減算手段２２とをもつ動特性成
分要素と、目標値ＳＶn をそのまま出力する静特性成分
要素と、これら２つの成分要素の出力を加算する加算手
段２３とを有し、補正目標値ＳＶn ′を得る構成であ
る。
【００３３】従って、この補正目標値演算手段１は、補
正目標値をＳＶn ′とすると、 ＳＶn ′＝｛（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）｝・ＳＶn ＝｛１＋［（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝ ・ＳＶn ……（８） となり、ａ＝ＳＶn の静特性成分とｂ＝｛［（１＋αβ
ＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝・ＳＶn の動
特性成分とに分離する構成である。
正目標値をＳＶn ′とすると、 ＳＶn ′＝｛（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）｝・ＳＶn ＝｛１＋［（１＋αβＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝ ・ＳＶn ……（８） となり、ａ＝ＳＶn の静特性成分とｂ＝｛［（１＋αβ
ＴI ・ｓ）／（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝・ＳＶn の動
特性成分とに分離する構成である。
【００３４】この加算手段２３の出力側には偏差演算手
段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制御量
検出手段１５によって検出される制御対象１６1 からの
制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここで補
正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号
Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差
演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段１７
に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を
実行し、その出力信号を減算手段１８に導入する。
段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制御量
検出手段１５によって検出される制御対象１６1 からの
制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここで補
正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号
Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差
演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段１７
に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を
実行し、その出力信号を減算手段１８に導入する。
【００３５】一方、動特性成分の出力は、係数乗算手段
１９によって係数δを乗算し、減算手段１８に導入す
る。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力から動特性
成分要素出力に係数δを乗じた信号を減算し、得られた
減算出力を比例ゲイン手段２０に導入する。そして、こ
こで、減算出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗
算信号を操作信号ＭＶn としてプロセス１６に印加し、
偏差Ｅ＝０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量Ｐ
Ｖn となるように制御する構成である。
１９によって係数δを乗算し、減算手段１８に導入す
る。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力から動特性
成分要素出力に係数δを乗じた信号を減算し、得られた
減算出力を比例ゲイン手段２０に導入する。そして、こ
こで、減算出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗
算信号を操作信号ＭＶn としてプロセス１６に印加し、
偏差Ｅ＝０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量Ｐ
Ｖn となるように制御する構成である。
【００３６】従って、以上のような構成によれば、補正
目標値演算手段１を静特性成分と動特性成分とに分離
し、動特性成分出力に対して調整パラメータとなる係数
δを乗算した後、この乗算出力を前記ＰＩ調節手段１７
の出力を減算合成することにより、微分機能をもたせる
ようにしている。そこで、前記（７）式の分子の調節機
能部分を具体的に求めると、（９）式をのようになる。
目標値演算手段１を静特性成分と動特性成分とに分離
し、動特性成分出力に対して調整パラメータとなる係数
δを乗算した後、この乗算出力を前記ＰＩ調節手段１７
の出力を減算合成することにより、微分機能をもたせる
ようにしている。そこで、前記（７）式の分子の調節機
能部分を具体的に求めると、（９）式をのようになる。
【００３７】
【数４】
【００３８】従って、この（９）式から明らかなこと
は、分子のパラメータδの調整により微分成分の強さを
独立的に可変でき、さらに制御特性を改善することがで
きる。特に、本装置においては、調整パラメータδを１
個増やすだけのシンプルな構成を採用し、α，β，δの
３個のパラメータを調整でき、比例項，積分項，微分成
分の３つを最適な調節演算することができる。
は、分子のパラメータδの調整により微分成分の強さを
独立的に可変でき、さらに制御特性を改善することがで
きる。特に、本装置においては、調整パラメータδを１
個増やすだけのシンプルな構成を採用し、α，β，δの
３個のパラメータを調整でき、比例項，積分項，微分成
分の３つを最適な調節演算することができる。
【００３９】次に、図３は請求項３に係わる発明の一実
施例を示す図である。この実施例の補正目標値演算手段
１は、目標値ＳＶｎを微分する｛（α−１）βＴI・
ｓ｝／（１＋βＴI・ｓ）なる伝達関数をもつ不完全微
分手段３１と、目標値ＳＶｎをそのまま出力する静特性
成分要素と、これら不完全微分手段３１の出力と静特性
成分要素とを加算する加算手段３２とで構成されてい
る。その結果、補正目標値演算手段１は、補正目標値を
ＳＶｎ'とすると、 ＳＶｎ'＝｛（１＋αβＴI・ｓ）／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎ ＝｛１＋［（α−１）βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝ ・ＳＶｎ …（１０） となり、ａ＝ＳＶｎの静特性成分とｂ＝｛［（α−１）
βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎの動特性成
分とに分離する構成となる。
施例を示す図である。この実施例の補正目標値演算手段
１は、目標値ＳＶｎを微分する｛（α−１）βＴI・
ｓ｝／（１＋βＴI・ｓ）なる伝達関数をもつ不完全微
分手段３１と、目標値ＳＶｎをそのまま出力する静特性
成分要素と、これら不完全微分手段３１の出力と静特性
成分要素とを加算する加算手段３２とで構成されてい
る。その結果、補正目標値演算手段１は、補正目標値を
ＳＶｎ'とすると、 ＳＶｎ'＝｛（１＋αβＴI・ｓ）／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎ ＝｛１＋［（α−１）βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝ ・ＳＶｎ …（１０） となり、ａ＝ＳＶｎの静特性成分とｂ＝｛［（α−１）
βＴI・ｓ］／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎの動特性成
分とに分離する構成となる。
【００４０】この加算手段２３の出力側には偏差演算手
段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制御量
検出手段１５によって検出される制御対象１６1 からの
制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここで補
正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号
Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差
演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段１７
に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を
実行し、その出力信号を減算手段１８に導入する。
段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制御量
検出手段１５によって検出される制御対象１６1 からの
制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここで補
正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差信号
Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この偏差
演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段１７
に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演算を
実行し、その出力信号を減算手段１８に導入する。
【００４１】また、動特性成分の出力は、係数乗算手段
１９によって係数δを乗算し、減算手段１８に導入す
る。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力から動特性
成分に係数δを乗じた信号を減算し、得られた減算出力
を比例ゲイン手段２０に導入する。そして、ここで、減
算出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗算信号を
操作信号ＭＶn としてプロセス１５に印加し、偏差Ｅ＝
０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量ＰＶn とな
るように制御する構成である。
１９によって係数δを乗算し、減算手段１８に導入す
る。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力から動特性
成分に係数δを乗じた信号を減算し、得られた減算出力
を比例ゲイン手段２０に導入する。そして、ここで、減
算出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗算信号を
操作信号ＭＶn としてプロセス１５に印加し、偏差Ｅ＝
０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量ＰＶn とな
るように制御する構成である。
【００４２】従って、以上のような構成によれば、補正
目標値演算手段１を静特性成分と動特性成分とに分離
し、動特性成分出力に対して調整パラメータとなる係数
δを乗算した後、この乗算出力を前記ＰＩ調節手段１７
の出力を減算合成することにより、微分機能をもたせる
ようにしている。
目標値演算手段１を静特性成分と動特性成分とに分離
し、動特性成分出力に対して調整パラメータとなる係数
δを乗算した後、この乗算出力を前記ＰＩ調節手段１７
の出力を減算合成することにより、微分機能をもたせる
ようにしている。
【００４３】その結果、前記（１０）式の動特性成分ｂ
以降の構成は、図２の構成と同じになる。また、ＰＶn
の応答式における分子の調節機能部分は、前記（９）式
と同一となり、パラメータδを調整することにより、微
分項の強さを独立して可変できる。
以降の構成は、図２の構成と同じになる。また、ＰＶn
の応答式における分子の調節機能部分は、前記（９）式
と同一となり、パラメータδを調整することにより、微
分項の強さを独立して可変できる。
【００４４】さらに、図４は請求項４に係わる発明の一
実施例を示す構成図である。この実施例の補正目標値演
算手段１は、目標値ＳＶn に１次遅れをもたせる｛１／
（１＋βＴI ・ｓ）｝なる１次遅れ手段４１と、目標値
ＳＶn から１次遅れ手段４１の出力を減算する減算手段
４２と、この減算出力の係数αを乗算する係数乗算手段
４３と、この係数乗算手段４３の出力から前記減算手段
４２の減算出力を減算する減算手段４４とを有する動特
性成分要素と、目標値ＳＶn をそのまま出力する静特性
成分要素と、前記減算手段４４の出力と静特性成分要素
とを加算する加算手段４５とによって構成されている。
実施例を示す構成図である。この実施例の補正目標値演
算手段１は、目標値ＳＶn に１次遅れをもたせる｛１／
（１＋βＴI ・ｓ）｝なる１次遅れ手段４１と、目標値
ＳＶn から１次遅れ手段４１の出力を減算する減算手段
４２と、この減算出力の係数αを乗算する係数乗算手段
４３と、この係数乗算手段４３の出力から前記減算手段
４２の減算出力を減算する減算手段４４とを有する動特
性成分要素と、目標値ＳＶn をそのまま出力する静特性
成分要素と、前記減算手段４４の出力と静特性成分要素
とを加算する加算手段４５とによって構成されている。
【００４５】その結果、補正目標値演算手段１は、補正
目標値をＳＶｎ'とすると、 ＳＶｎ'＝｛（１＋αβＴI・ｓ）／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎ ＝｛（１＋βＴI・ｓ＋αβＴI・ｓ−βＴI・ｓ） ／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎ ＝｛［１＋［（α−１）βＴI・ｓ／（１＋βＴI・ｓ）］}・ＳＶｎ ＝｛１＋（α−１）［１−（１／（１＋βＴI・ｓ））］｝・ＳＶｎ ＝ＳＶｎ＋（α−１）［１−（１／（１＋βＴI・ｓ））］・ＳＶｎ となり、ａ＝ＳＶｎの静特性成分とｂ＝｛（α−１）
［１−（１／（１＋βＴI・ｓ））］｝・ＳＶｎの動特
性成分とに分離する構成となっている
目標値をＳＶｎ'とすると、 ＳＶｎ'＝｛（１＋αβＴI・ｓ）／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎ ＝｛（１＋βＴI・ｓ＋αβＴI・ｓ−βＴI・ｓ） ／（１＋βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎ ＝｛［１＋［（α−１）βＴI・ｓ／（１＋βＴI・ｓ）］}・ＳＶｎ ＝｛１＋（α−１）［１−（１／（１＋βＴI・ｓ））］｝・ＳＶｎ ＝ＳＶｎ＋（α−１）［１−（１／（１＋βＴI・ｓ））］・ＳＶｎ となり、ａ＝ＳＶｎの静特性成分とｂ＝｛（α−１）
［１−（１／（１＋βＴI・ｓ））］｝・ＳＶｎの動特
性成分とに分離する構成となっている
【００４６】さらに、加算手段４５の出力側には偏差演
算手段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制
御量検出手段１５によって検出される制御対象１６1 か
らの制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここ
で補正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差
信号Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この
偏差演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段
１７に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演
算を実行し、その出力信号を減算手段１８に導入する。
算手段１４が接続され、ここで補正目標値ＳＶn ′と制
御量検出手段１５によって検出される制御対象１６1 か
らの制御量ＰＶn とを偏差演算手段１４に導入し、ここ
で補正目標値ＳＶn ′から制御量ＰＶn を減算し、偏差
信号Ｅ＝（ＳＶn ′−ＰＶn ）を求める。そして、この
偏差演算手段１４で得られる偏差信号ＥをＰＩ調節手段
１７に導入し、ここでＰＩパラメータの下にＰＩ調節演
算を実行し、その出力信号を減算手段１８に導入する。
【００４７】また、動特性成分の出力は、係数乗算手段
１９によって係数δを乗算し、減算手段１８に導入す
る。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力から動特性
成分に係数δを乗じた信号を減算し、得られた減算出力
を比例ゲイン手段２０に導入する。そして、ここで、減
算出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗算信号を
操作信号ＭＶn としてプロセス１５に印加し、偏差Ｅ＝
０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量ＰＶn とな
るように制御する構成である。
１９によって係数δを乗算し、減算手段１８に導入す
る。この減算手段１８は、ＰＩ調節演算出力から動特性
成分に係数δを乗じた信号を減算し、得られた減算出力
を比例ゲイン手段２０に導入する。そして、ここで、減
算出力に比例ゲインＫp を乗算し、得られた乗算信号を
操作信号ＭＶn としてプロセス１５に印加し、偏差Ｅ＝
０，つまり補正目標値信号ＳＶn ′＝制御量ＰＶn とな
るように制御する構成である。
【００４８】従って、以上のような構成によれば、補正
目標値演算手段１を静特性成分と動特性成分とに分離
し、動特性成分出力に対して調整パラメータとなる係数
δを乗算した後、この乗算出力を前記ＰＩ調節手段１７
の出力を減算合成することにより、微分機能をもたせる
ようにしている。
目標値演算手段１を静特性成分と動特性成分とに分離
し、動特性成分出力に対して調整パラメータとなる係数
δを乗算した後、この乗算出力を前記ＰＩ調節手段１７
の出力を減算合成することにより、微分機能をもたせる
ようにしている。
【００４９】その結果、前記（１１）式の動特性成分ｂ
以降の構成は、図２の構成と同じになる。また、ＰＶn
の応答式における分子の調節機能部分は、前記（９）式
と同一となり、パラメータδを調整することにより、微
分項の強さを独立して可変できる。その他、本発明はそ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
以降の構成は、図２の構成と同じになる。また、ＰＶn
の応答式における分子の調節機能部分は、前記（９）式
と同一となり、パラメータδを調整することにより、微
分項の強さを独立して可変できる。その他、本発明はそ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、目
標値に２自由度化のために挿入する補正目標値演算手段
の進み／遅れ要素を静特性成分と動特性成分とに分離
し、この動特性成分に微分成分に寄与するパラメータを
乗じ、ＰＩ調節手段の出力に合成することにより、調節
手段に存在しない微分成分を発生させるとともに、その
微分成分の強さを独立して可変するようにしたので、非
常に簡単な構成により、従来の欠陥を解消でき、制御性
を向上できる２自由度ＰＩＤ調節装置を実現できる。そ
の結果、今後のプラント制御システムへの適用が拡大
し、プラント全体の制御性を確信でき、ひいては産業界
に大きく貢献をもたらすことになる。
標値に２自由度化のために挿入する補正目標値演算手段
の進み／遅れ要素を静特性成分と動特性成分とに分離
し、この動特性成分に微分成分に寄与するパラメータを
乗じ、ＰＩ調節手段の出力に合成することにより、調節
手段に存在しない微分成分を発生させるとともに、その
微分成分の強さを独立して可変するようにしたので、非
常に簡単な構成により、従来の欠陥を解消でき、制御性
を向上できる２自由度ＰＩＤ調節装置を実現できる。そ
の結果、今後のプラント制御システムへの適用が拡大
し、プラント全体の制御性を確信でき、ひいては産業界
に大きく貢献をもたらすことになる。
【図１】請求項１に係わる発明の一実施例を示す構成
図。
図。
【図２】請求項２に係わる発明の一実施例を示す構成
図。
図。
【図３】請求項３に係わる発明の一実施例を示す構成
図。
図。
【図４】請求項４に係わる発明の一実施例を示す構成
図。
図。
【図５】従来の２自由度化ＰＩ調節装置の構成図。
１…補正目標値演算手段、１１…進み／遅れ要素、１
２，２２…減算手段、１３，２３…加算手段、１４…偏
差演算手段、１５…制御量検出手段、１６…プロセス、
１６1 …制御対象、１７…ＰＩ調節手段、１９…係数乗
算手段、２０…比例ゲイン手段、２１…進み／遅れ手
段、３１…不完全微分手段、４１…１次遅れ手段。
２，２２…減算手段、１３，２３…加算手段、１４…偏
差演算手段、１５…制御量検出手段、１６…プロセス、
１６1 …制御対象、１７…ＰＩ調節手段、１９…係数乗
算手段、２０…比例ゲイン手段、２１…進み／遅れ手
段、３１…不完全微分手段、４１…１次遅れ手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−312101（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−117501（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−601（ＪＰ，Ａ) 須田信英著、システム制御情報学会 編、「システム制御情報ライブラリー６ ＰＩＤ制御」、初版、株式会社朝倉書 店、平成４年７月20日、Ｐ．88−104、 「４．４ ２自由度ＰＩＤ制御の応用」 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 11/36 - 13/04 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】 目標値から得られる補正目標値と制御対
象からの制御量との偏差が零となるように調節手段によ
ってＰＩ（Ｐ：比例，Ｉ：積分）調節演算を実行し、得
られたＰＩ調節演算信号を用いて制御対象を制御する調
節装置において、 前記目標値ＳＶn に［１＋｛Ｈ(s) −１｝］を乗算して
静特性成分要素ＳＶnと動特性成分要素｛Ｈ(s) −１｝
・ＳＶn とに分離するとともに、これら両成分要素の合
成出力を前記補正目標値とする補正目標値演算手段と、
前記動特性成分要素の出力に微分項の強さを可変するた
めの調整パラメータを乗算するパラメータ乗算手段と、
前記ＰＩ調節手段の出力とパラメータ乗算手段の出力と
を合成し微分機能をもたせる合成手段とを備えたことを
特徴とする２自由度調節装置。但し、上式においてＨ
(s) は進み／遅れ要素である。 - 【請求項２】 目標値から得られる補正目標値と制御対
象からの制御量との偏差が零となるように調節手段によ
ってＰＩ調節演算を実行し、得られたＰＩ調節演算信号
を用いて制御対象を制御する調節装置において、 前記目標値ＳＶn に｛１＋［（１＋αβＴI ・ｓ）／
（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝を乗算して静特性成分要素
ＳＶn と動特性成分要素｛［（１＋αβＴI ・ｓ）／
（１＋βＴI ・ｓ）］−１｝・ＳＶn とに分離するとと
もに、これら両成分要素の合成出力を前記補正目標値と
する補正目標値演算手段と、前記動特性成分要素の出力
に微分項の強さを可変するための調整パラメータを乗算
するパラメータ乗算手段と、前記ＰＩ調節手段の出力と
パラメータ乗算手段の出力とを合成し微分機能をもたせ
る合成手段とを備えたことを特徴とする２自由度調節装
置。但し、上式においてα，βは調整パラメータ、ＴI
は積分時間、ｓはラプラス演算子である。 - 【請求項３】 目標値から得られる補正目標値と制御対
象からの制御量との偏差が零となるように調節手段によ
ってＰＩ調節演算を実行し、得られたＰＩ調節演算信号
を用いて制御対象を制御する調節装置において、 前記目標値ＳＶｎに｛１＋［（α−１）βＴI・ｓ］／
（１＋βＴI・ｓ）｝を乗算して静特性成分要素ＳＶｎ
と動特性成分要素｛［（α−１）βＴI・ｓ］／（１＋
βＴI・ｓ）｝・ＳＶｎとに分離するとともに、これら
両成分要素の合成出力を前記補正目標値とする補正目標
値演算手段と、前記動特性成分要素の出力に微分項の強
さを可変するための調整パラメータを乗算するパラメー
タ乗算手段と、前記ＰＩ調節手段の出力とパラメータ乗
算手段の出力とを合成し微分機能をもたせる合成手段と
を備えたことを特徴とする２自由度調節装置。但し、上
式においてα，βは調整パラメータ、ＴIは積分時間、
ｓはラプラス演算子である。 - 【請求項４】 目標値から得られる補正目標値と制御対
象からの制御量との偏差が零となるように調節手段によ
ってＰＩ調節演算を実行し、得られたＰＩ調節演算信号
を用いて制御対象を制御する調節装置において、 前記目標値ＳＶn に｛１＋（α−１）［１−（１／（１
＋βＴI ・ｓ））］｝乗算して静特性成分要素ＳＶn と
動特性成分要素｛（α−１）［１−（１／（１＋βＴI
・ｓ））］｝・ＳＶn とに分離するとともに、これら両
成分要素の合成出力を前記補正目標値とする補正目標値
演算手段と、前記動特性成分要素の出力に微分項の強さ
を可変するための調整パラメータを乗算するパラメータ
乗算手段と、前記ＰＩ調節手段の出力とパラメータ乗算
手段の出力とを合成し微分機能をもたせる合成手段とを
備えたことを特徴とする２自由度調節装置。但し、上式
においてα，βは調整パラメータ、ＴI は積分時間、ｓ
はラプラス演算子である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06006900A JP3124169B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | ２自由度調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06006900A JP3124169B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | ２自由度調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07210204A JPH07210204A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3124169B2 true JP3124169B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=11651113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06006900A Expired - Lifetime JP3124169B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | ２自由度調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3124169B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5966308B2 (ja) * | 2011-10-13 | 2016-08-10 | 富士電機株式会社 | 誘導性負荷制御装置 |
-
1994
- 1994-01-26 JP JP06006900A patent/JP3124169B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 須田信英著、システム制御情報学会編、「システム制御情報ライブラリー６ＰＩＤ制御」、初版、株式会社朝倉書店、平成４年７月２０日、Ｐ．８８−１０４、「４．４ ２自由度ＰＩＤ制御の応用」 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07210204A (ja) | 1995-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5892679A (en) | Method and system for controlling a multiple input/output process with minimum latency using a pseudo inverse constant | |
| US5371451A (en) | Predictive repetition control method for a servo motor and an apparatus therefor | |
| JPH096404A (ja) | ディジタルｐｉｄ制御装置 | |
| JP3164667B2 (ja) | 調節装置 | |
| JP2772106B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JP4483314B2 (ja) | サーボ制御装置 | |
| JP3124169B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JP4648448B2 (ja) | Ｐｉｄ調節器を含む閉ループ系のプロセス制御装置 | |
| JP6979330B2 (ja) | フィードバック制御方法、及びモータ制御装置 | |
| JP2839626B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JPH0651805A (ja) | プラントの適応制御方法およびそれを実現する装置 | |
| JP3034404B2 (ja) | ２自由度ｐｉｄ調節装置 | |
| JPS629405A (ja) | プロセス制御装置 | |
| JP2845534B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JP3448210B2 (ja) | Ｐｉｄ調整器を含む閉ループ系のプロセス制御装置 | |
| JPH06222809A (ja) | 適応制御装置 | |
| JP2818325B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JPH03296802A (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JP2635786B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JP2752230B2 (ja) | ２自由度制御装置 | |
| JPH0570841B2 (ja) | ||
| JP2809849B2 (ja) | ２自由度調節装置 | |
| JPH096402A (ja) | プロセス制御装置 | |
| JP3004152B2 (ja) | ２自由度ｐｉｄ調節装置 | |
| JPH07253803A (ja) | ２自由度調節装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081027 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081027 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091027 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091027 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131027 Year of fee payment: 13 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |