JPH0334081B2 - - Google Patents
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- JPH0334081B2 JPH0334081B2 JP58251865A JP25186583A JPH0334081B2 JP H0334081 B2 JPH0334081 B2 JP H0334081B2 JP 58251865 A JP58251865 A JP 58251865A JP 25186583 A JP25186583 A JP 25186583A JP H0334081 B2 JPH0334081 B2 JP H0334081B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operation mode
- manual operation
- regulating valve
- output
- valve lift
- 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
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 25
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 42
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B7/00—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control
- G05B7/02—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、手動運転モードと自動運転モードの
バンプレスな切換えを可能とするタービンガバナ
に関する。
バンプレスな切換えを可能とするタービンガバナ
に関する。
一般的に、発電用タービンまたはコンプレツサ
等の機械駆動用タービンには、速度調整を行なう
ためなガバナ(govornor)が設けられている。
近年タービンガバナには、自動運転モードと手動
運転モードの両モードを有し、各モード間をバン
プレスに切換えすることができるものが開発され
ている。
等の機械駆動用タービンには、速度調整を行なう
ためなガバナ(govornor)が設けられている。
近年タービンガバナには、自動運転モードと手動
運転モードの両モードを有し、各モード間をバン
プレスに切換えすることができるものが開発され
ている。
このようなタービンガバナにおいて、自動運転
モードとは、オペレータが設定した回転速度、抽
気圧力等に対して実際のタービン回転速度、抽気
圧力等が一致するように、ガバナが自動的に調速
弁、調圧弁等を動かして制御する運転モードであ
る。また、手動運転モードとはオペレータが調速
弁、調圧弁等のリフトを設定すると、ガバナは実
際にそのリフトになるように弁のリフトを制御す
るが、回転速度、抽気圧等に関する制御を行なわ
ないような運転モードである。ここで運転モード
を切換えた際、タービンの回転速度とか抽気圧力
とかの制御量に変動が生じることは許されない。
このような変動のない切換えを通常バンプレスな
切換えと呼んでいる。バンプレスな切換えを行な
うためには、手動運転モードにおいては自動運転
モード側の弁駆動信号を手動運転モード側の弁駆
動信号に一致され、かつ回転速度と抽気圧の設定
信号と、それらのフイードバツク信号とが或る関
係を保つように上記設定信号を変えてやる必要が
ある。また自動運転モードにおいては、手動運転
モード側の弁駆動信号を自動運転モード側の弁駆
動信号に一致させておく必要がある。このような
操作をトラツキングと呼んでいる。
モードとは、オペレータが設定した回転速度、抽
気圧力等に対して実際のタービン回転速度、抽気
圧力等が一致するように、ガバナが自動的に調速
弁、調圧弁等を動かして制御する運転モードであ
る。また、手動運転モードとはオペレータが調速
弁、調圧弁等のリフトを設定すると、ガバナは実
際にそのリフトになるように弁のリフトを制御す
るが、回転速度、抽気圧等に関する制御を行なわ
ないような運転モードである。ここで運転モード
を切換えた際、タービンの回転速度とか抽気圧力
とかの制御量に変動が生じることは許されない。
このような変動のない切換えを通常バンプレスな
切換えと呼んでいる。バンプレスな切換えを行な
うためには、手動運転モードにおいては自動運転
モード側の弁駆動信号を手動運転モード側の弁駆
動信号に一致され、かつ回転速度と抽気圧の設定
信号と、それらのフイードバツク信号とが或る関
係を保つように上記設定信号を変えてやる必要が
ある。また自動運転モードにおいては、手動運転
モード側の弁駆動信号を自動運転モード側の弁駆
動信号に一致させておく必要がある。このような
操作をトラツキングと呼んでいる。
従来のトラツキングの方式を、抽気復水タービ
ン用ガバナを例として述べる。第1図はガバナと
抽気復水タービンの概念図である。第1図におい
て、5,7,9,11,12,13は切換えスイ
ツチであり、MPCと記した端子は手動運転モー
ドに対応し、APCと記した端子は自動運転モー
ドに対応している。なお、デジタル信号ラインは
破線で示し、アナログ信号ラインは実線で示して
いる。15,16,17,18はパルスジエネレ
ータである。19,20,21,22はアツプダ
ウン・カウンタであり、カウンタ制御信号に従つ
てパルスジエネレータ15〜18からのパルスを
カウントアツプまたはカウントダウンする。2
3,24,25,26はD/A変換器であり、カ
ウンタ19〜22のカウント結果をD/A変換
し、設定値(目標値)信号として出力する。2
7,30は手動運転側のサーボアンプ、28,2
9は自動運転側のサーボアンプである。31,3
2は偏差モニタであり、それぞれサーボアンプ2
7と28、サーボアンプ29と30の出力信号の
偏差によりカウンタ制御信号を発生する。1,
2,3,4はそれぞれ調速弁リフト設定器、回転
速度設定器、抽気圧力設定器、調圧弁リフト設定
器であり、押ボタン(図示せず)操作によりカウ
ンタ制御信号を発生するものである。33は調速
弁駆動用の電油変換器であり、34は調圧弁駆動
用の電油変換器である。35はタービンであり、
調速弁、調圧等(図示せず)のリフト(弁開度)
によつて決まる回転速度、抽気圧力(流量)とな
る。Qは回転速度、Pは抽気圧、XHは調速弁リ
フト、XLは調圧弁リフトを示す。38はPID調
節器、37はP動作調節器を示す。36は回転速
度と抽気圧の不干渉制御を行なうための不干渉マ
トリクス回路である。図中のXH1,XH2はそれぞ
れ自動運転モード側及び手動運転モード側の調速
弁リフトの目標値である。またXL1,XL2はそれ
ぞれ自動運転モード側及び手動運転モード側の調
圧弁リフトの目標値である。Q′は回転速度の目
標値であり、P′は抽気圧力の目標値である。
ン用ガバナを例として述べる。第1図はガバナと
抽気復水タービンの概念図である。第1図におい
て、5,7,9,11,12,13は切換えスイ
ツチであり、MPCと記した端子は手動運転モー
ドに対応し、APCと記した端子は自動運転モー
ドに対応している。なお、デジタル信号ラインは
破線で示し、アナログ信号ラインは実線で示して
いる。15,16,17,18はパルスジエネレ
ータである。19,20,21,22はアツプダ
ウン・カウンタであり、カウンタ制御信号に従つ
てパルスジエネレータ15〜18からのパルスを
カウントアツプまたはカウントダウンする。2
3,24,25,26はD/A変換器であり、カ
ウンタ19〜22のカウント結果をD/A変換
し、設定値(目標値)信号として出力する。2
7,30は手動運転側のサーボアンプ、28,2
9は自動運転側のサーボアンプである。31,3
2は偏差モニタであり、それぞれサーボアンプ2
7と28、サーボアンプ29と30の出力信号の
偏差によりカウンタ制御信号を発生する。1,
2,3,4はそれぞれ調速弁リフト設定器、回転
速度設定器、抽気圧力設定器、調圧弁リフト設定
器であり、押ボタン(図示せず)操作によりカウ
ンタ制御信号を発生するものである。33は調速
弁駆動用の電油変換器であり、34は調圧弁駆動
用の電油変換器である。35はタービンであり、
調速弁、調圧等(図示せず)のリフト(弁開度)
によつて決まる回転速度、抽気圧力(流量)とな
る。Qは回転速度、Pは抽気圧、XHは調速弁リ
フト、XLは調圧弁リフトを示す。38はPID調
節器、37はP動作調節器を示す。36は回転速
度と抽気圧の不干渉制御を行なうための不干渉マ
トリクス回路である。図中のXH1,XH2はそれぞ
れ自動運転モード側及び手動運転モード側の調速
弁リフトの目標値である。またXL1,XL2はそれ
ぞれ自動運転モード側及び手動運転モード側の調
圧弁リフトの目標値である。Q′は回転速度の目
標値であり、P′は抽気圧力の目標値である。
自動運転モードの場合、切換えスイツチ5,
7,9,11,12,13は全てAPC側接点と
なり、回転速度設定器2の押しボタン(図示せ
ず)操作により発生されたカウンタ制御信号に従
つてパルスジエネレータ16からのパルスがカウ
ンタ20に供給される。このカウンタ20により
そのパルスがカウントされ、そのカウント結果が
D/A変換器24によりアナログ信号に変換され
て回転速度の目標値Q′として出力される。同様
に抽気圧力設定器3の操作により、抽気圧力の目
標値P′が得られる。自動運転モードでは回転速度
と抽気圧力が目標値Q′,P′になるように自動的に
調速弁リフトXHと調圧弁リフトXLを変化させる。
このとき手動運転側はサーボアンプ27,30の
各出力が自動運転側と同じになるようにトラツキ
ングする。即ち、自動運転側のサーボアンプ28
と手動運転側のサーボアンプ27の出力を偏差モ
ニタ31で監視し、その出力信号の大小関係によ
りカウンタ制御信号を発生させる。このカウンタ
制御信号が切換スイツチ5を通じてカウンタ19
に供給され、さらにD/A変換器23の動作によ
り、サーボアンプ27と28の出力を同じにさせ
るように手動運転モードの調速弁リフト目標値
XH2を変化させる。同様に自動運転側のサーボア
ンプ29の出力と手動運転側のサーボアンプ30
の出力が一致するように、手動運転モードの調圧
弁リフト目標値XL2を変化させる。この状態で自
動運転モードから手動運転モードに切換えても電
油変換器33,34への信号は変化しないので、
調速弁、調圧弁ともに動作することはなく、速度
Q、圧力Pに影響を与えることはない。
7,9,11,12,13は全てAPC側接点と
なり、回転速度設定器2の押しボタン(図示せ
ず)操作により発生されたカウンタ制御信号に従
つてパルスジエネレータ16からのパルスがカウ
ンタ20に供給される。このカウンタ20により
そのパルスがカウントされ、そのカウント結果が
D/A変換器24によりアナログ信号に変換され
て回転速度の目標値Q′として出力される。同様
に抽気圧力設定器3の操作により、抽気圧力の目
標値P′が得られる。自動運転モードでは回転速度
と抽気圧力が目標値Q′,P′になるように自動的に
調速弁リフトXHと調圧弁リフトXLを変化させる。
このとき手動運転側はサーボアンプ27,30の
各出力が自動運転側と同じになるようにトラツキ
ングする。即ち、自動運転側のサーボアンプ28
と手動運転側のサーボアンプ27の出力を偏差モ
ニタ31で監視し、その出力信号の大小関係によ
りカウンタ制御信号を発生させる。このカウンタ
制御信号が切換スイツチ5を通じてカウンタ19
に供給され、さらにD/A変換器23の動作によ
り、サーボアンプ27と28の出力を同じにさせ
るように手動運転モードの調速弁リフト目標値
XH2を変化させる。同様に自動運転側のサーボア
ンプ29の出力と手動運転側のサーボアンプ30
の出力が一致するように、手動運転モードの調圧
弁リフト目標値XL2を変化させる。この状態で自
動運転モードから手動運転モードに切換えても電
油変換器33,34への信号は変化しないので、
調速弁、調圧弁ともに動作することはなく、速度
Q、圧力Pに影響を与えることはない。
手動運転モードの場合、切換スイツチ5,7,
9,11,12,13は全てMPC側接点となり、
調速弁リフト設定器1の押しボタン(図示せず)
操作により決定される手動運転モードの調速弁リ
フト目標値XH2になるように調速弁リフトXHが制
御され、また調圧弁リフト設定器4の押しボタン
(図示せず)操作により決定される手動運転モー
ドの調圧弁リフト目標値XL2になるように調速弁
リフトXLが制御される。このとき自動運転モー
ド側はサーボアンプ28,29の出力が手動運転
モード側のサーボアンプ出力と同じになるように
トラツキングする。即ち、サーボアンプ29とサ
ーボアンプ30の出力を偏差モニタ32で監視
し、その出力信号の大小関係によりカウンタ制御
信号を発生し切換スイツチ12、カウンタ21、
D/A変換器25の経路で抽気圧の目標値P′を発
生し、調節器37、不干渉制御マトリクス回路3
6を経由して最終的にサーボアンプ29とサーボ
アンプ30の出力を一致させる。また、サーボア
ンプ27とサーボアンプ28の出力を偏差モニタ
31で監視し、その出力信号の大小関係によりカ
ウンタ制御信号を発生し、切換スイツチ7、カウ
ンタ20、D/A変換器24の経路で回転速度の
目標値Q′を発生し、調節器38、不干渉制御マ
トリクス回路36を経由して最終的にサーボアン
プ27と28の出力を一致させる。このとき回転
速度の目標値Q′と実回転速度Qが一致していな
いときは、調節器38の積分動作によりサーボア
ンプ28,29の出力が変化するので、トラツキ
ング完了時点ではサーボアンプ27と28の出
力、サーボアンプ29と30の出力がそれぞれ等
しくなり更にQ′とQが等しくなる。
9,11,12,13は全てMPC側接点となり、
調速弁リフト設定器1の押しボタン(図示せず)
操作により決定される手動運転モードの調速弁リ
フト目標値XH2になるように調速弁リフトXHが制
御され、また調圧弁リフト設定器4の押しボタン
(図示せず)操作により決定される手動運転モー
ドの調圧弁リフト目標値XL2になるように調速弁
リフトXLが制御される。このとき自動運転モー
ド側はサーボアンプ28,29の出力が手動運転
モード側のサーボアンプ出力と同じになるように
トラツキングする。即ち、サーボアンプ29とサ
ーボアンプ30の出力を偏差モニタ32で監視
し、その出力信号の大小関係によりカウンタ制御
信号を発生し切換スイツチ12、カウンタ21、
D/A変換器25の経路で抽気圧の目標値P′を発
生し、調節器37、不干渉制御マトリクス回路3
6を経由して最終的にサーボアンプ29とサーボ
アンプ30の出力を一致させる。また、サーボア
ンプ27とサーボアンプ28の出力を偏差モニタ
31で監視し、その出力信号の大小関係によりカ
ウンタ制御信号を発生し、切換スイツチ7、カウ
ンタ20、D/A変換器24の経路で回転速度の
目標値Q′を発生し、調節器38、不干渉制御マ
トリクス回路36を経由して最終的にサーボアン
プ27と28の出力を一致させる。このとき回転
速度の目標値Q′と実回転速度Qが一致していな
いときは、調節器38の積分動作によりサーボア
ンプ28,29の出力が変化するので、トラツキ
ング完了時点ではサーボアンプ27と28の出
力、サーボアンプ29と30の出力がそれぞれ等
しくなり更にQ′とQが等しくなる。
このような手動運転モードにおけるトラツキン
グの方法では不干渉マトリクス回路36を介して
調速弁駆動側と調速弁駆動側が互に関係し合つて
おり、トラツキングのメカニズムはかなり複雑と
なつている。1段抽気タービンの場合には不干渉
マトリクスは2行2列であるが、例えば2段抽気
タービンの場合には3行3列のマトリクスとな
り、上述のようなトラツキングの方法を用いると
パラメータの調節が非常に困難となり、下手をす
るとトラツキング不能という事態にもなりかねな
い。
グの方法では不干渉マトリクス回路36を介して
調速弁駆動側と調速弁駆動側が互に関係し合つて
おり、トラツキングのメカニズムはかなり複雑と
なつている。1段抽気タービンの場合には不干渉
マトリクスは2行2列であるが、例えば2段抽気
タービンの場合には3行3列のマトリクスとな
り、上述のようなトラツキングの方法を用いると
パラメータの調節が非常に困難となり、下手をす
るとトラツキング不能という事態にもなりかねな
い。
このような問題点を解決するために、自動運転
モード側のサーボアンプ出力と手動運転モード側
のサーボアンプの出力が一致するような調節器出
力Xを不干渉マトリクスの逆行列を使つて求めフ
イードバツク値fが既知とし調節器出力がXとな
るような設定値rを求めてトラツキングを行なう
方式がある。しかしながら、このような方式は、
発電用タービンのガバナのように比例制御のみの
場合には全く問題はないが、コンプレツサ等の機
械駆動用タービンのガバナのように回転速度制御
には比例積分制御が不可欠な場合には若干問題が
ある。即ち、フイードバツク値fを既知として調
節器出力xとなるような設定値rを求めようとし
ても、調節器に積分器が含まれるとrはfとxだ
けで決まらない。というのは積分器の入力が非零
であれば積分器の出力はいつまでも変化するから
である。
モード側のサーボアンプ出力と手動運転モード側
のサーボアンプの出力が一致するような調節器出
力Xを不干渉マトリクスの逆行列を使つて求めフ
イードバツク値fが既知とし調節器出力がXとな
るような設定値rを求めてトラツキングを行なう
方式がある。しかしながら、このような方式は、
発電用タービンのガバナのように比例制御のみの
場合には全く問題はないが、コンプレツサ等の機
械駆動用タービンのガバナのように回転速度制御
には比例積分制御が不可欠な場合には若干問題が
ある。即ち、フイードバツク値fを既知として調
節器出力xとなるような設定値rを求めようとし
ても、調節器に積分器が含まれるとrはfとxだ
けで決まらない。というのは積分器の入力が非零
であれば積分器の出力はいつまでも変化するから
である。
本発明は上記の欠点を改善したものであり、そ
の目的は、トラツキング時には積分器入力を零に
するように設定値を決定して積分機能を停止さ
せ、積分器の初期値を自動運転モード及び手動運
転モードの各サーボアンプの出力を一致させるよ
うにして、確実なトラツキングを実現でき、自動
運転モードと手動運転モードのバンプレスな切換
えを確実に実現できるタービンガバナを提供する
ことにある。
の目的は、トラツキング時には積分器入力を零に
するように設定値を決定して積分機能を停止さ
せ、積分器の初期値を自動運転モード及び手動運
転モードの各サーボアンプの出力を一致させるよ
うにして、確実なトラツキングを実現でき、自動
運転モードと手動運転モードのバンプレスな切換
えを確実に実現できるタービンガバナを提供する
ことにある。
以下図面を参照して本発明の一実施例について
説明する。第2図は一実施例に係わるガバナと2
段抽気タービンの概念図である。タービンは35
のブロツクで示しており、f1は回転速度信号、f2
は第1段抽気圧信号、f3は第2段抽気圧信号を示
している。また、m1,m2,m3はそれそれ調速弁
リフト信号第1抽気調圧弁リフト信号、第2抽気
調圧弁リフト信号である。33,34,40はそ
れぞれ調速弁駆動用、第1抽気調圧弁駆動用、第
2抽気調圧弁駆動用の電油変換器である。1,
2,3,4,41,42はそれぞれ調速弁リフト
設定器、回転速度設定器、第1段抽気圧力設定
器、第1抽気調圧弁リフト設定器、第2段抽気圧
力設定器、第2抽気調圧弁リフト設定器であり、
押ボタン(図示せず)操作によりカウンタ制御信
号を発生するものである。5,7,9,11,1
2,13,44,46,58,60,65は切換
えスイツチであり、各端子に付したAPC、MPC
の記号はそれぞれ自動運転モード、手動運転モー
ドを示す。また第1図の場合と同様にデイジタル
信号ラインは破線でアナログ信号ラインは実線で
示している。15,16,17,18,55,5
9はパルスジエネレータである。19,20,2
1,22,56,61はアツプダウン・カウンタ
であり、カウンタ制御信号に応じて上述のパルス
ジエネレータ15〜18,55,59からのパル
スをカウントアツプまたはカウント・ダウンす
る。23,24,25,26,57,62は、
D/A変換器であり、カウンタ19〜22,5
6,61のカウント結果をD/A変換し、設定値
(目標値)として出力する。27,28,29,
30,64,66はサーボアンプである。31,
32,43,53,54,63は偏差モニタであ
り、それぞれサーボアンプ27と28の出力偏
差、サーボアンプ29と30の出力偏差、回転速
度信号f1と回転速度設定値r1との偏差、手動運転
モード時における第1段抽気圧力の設定値の目標
値r2′と第1段抽気圧力の設定値r2の偏差、手動運
転モード時における第2段抽気圧力の設定値の目
標値r3′と第2段抽気圧力の設定値r3の偏差、サー
ボアンプ64と66の出力偏差により、カウンタ
制御信号を発生する。47はPID調節器を示し、
g1はその伝達関数を示す。48はPID調節器の比
例ゲイン部を示し、49は積分器、50は微分器
を示す。51,52はP調節器を示す。x1,x2,
x3はそれぞれ調節器47,51,52の出力信号
である。36は回転速度と第1段抽気圧と第2段
抽気圧の不干渉制御を行なうための不干渉マトリ
クス回路である。不干渉マトリクス回路36の出
力y1,y2,y3はそれぞれ調速弁リフト、第1抽気
調圧弁リフト、第2抽気調圧弁リフトの自動運転
モードにおける設定値を示す。67は不干渉マト
リクスの逆行列回路である。68,69はアンプ
でありそれぞれ1/g2、1/g3のゲインにセツト
される。なお、他の構成は上記第1図と同様であ
るため、説明は省略する。
説明する。第2図は一実施例に係わるガバナと2
段抽気タービンの概念図である。タービンは35
のブロツクで示しており、f1は回転速度信号、f2
は第1段抽気圧信号、f3は第2段抽気圧信号を示
している。また、m1,m2,m3はそれそれ調速弁
リフト信号第1抽気調圧弁リフト信号、第2抽気
調圧弁リフト信号である。33,34,40はそ
れぞれ調速弁駆動用、第1抽気調圧弁駆動用、第
2抽気調圧弁駆動用の電油変換器である。1,
2,3,4,41,42はそれぞれ調速弁リフト
設定器、回転速度設定器、第1段抽気圧力設定
器、第1抽気調圧弁リフト設定器、第2段抽気圧
力設定器、第2抽気調圧弁リフト設定器であり、
押ボタン(図示せず)操作によりカウンタ制御信
号を発生するものである。5,7,9,11,1
2,13,44,46,58,60,65は切換
えスイツチであり、各端子に付したAPC、MPC
の記号はそれぞれ自動運転モード、手動運転モー
ドを示す。また第1図の場合と同様にデイジタル
信号ラインは破線でアナログ信号ラインは実線で
示している。15,16,17,18,55,5
9はパルスジエネレータである。19,20,2
1,22,56,61はアツプダウン・カウンタ
であり、カウンタ制御信号に応じて上述のパルス
ジエネレータ15〜18,55,59からのパル
スをカウントアツプまたはカウント・ダウンす
る。23,24,25,26,57,62は、
D/A変換器であり、カウンタ19〜22,5
6,61のカウント結果をD/A変換し、設定値
(目標値)として出力する。27,28,29,
30,64,66はサーボアンプである。31,
32,43,53,54,63は偏差モニタであ
り、それぞれサーボアンプ27と28の出力偏
差、サーボアンプ29と30の出力偏差、回転速
度信号f1と回転速度設定値r1との偏差、手動運転
モード時における第1段抽気圧力の設定値の目標
値r2′と第1段抽気圧力の設定値r2の偏差、手動運
転モード時における第2段抽気圧力の設定値の目
標値r3′と第2段抽気圧力の設定値r3の偏差、サー
ボアンプ64と66の出力偏差により、カウンタ
制御信号を発生する。47はPID調節器を示し、
g1はその伝達関数を示す。48はPID調節器の比
例ゲイン部を示し、49は積分器、50は微分器
を示す。51,52はP調節器を示す。x1,x2,
x3はそれぞれ調節器47,51,52の出力信号
である。36は回転速度と第1段抽気圧と第2段
抽気圧の不干渉制御を行なうための不干渉マトリ
クス回路である。不干渉マトリクス回路36の出
力y1,y2,y3はそれぞれ調速弁リフト、第1抽気
調圧弁リフト、第2抽気調圧弁リフトの自動運転
モードにおける設定値を示す。67は不干渉マト
リクスの逆行列回路である。68,69はアンプ
でありそれぞれ1/g2、1/g3のゲインにセツト
される。なお、他の構成は上記第1図と同様であ
るため、説明は省略する。
上記のような構成において、一実施例に係わる
動作を説明する。まず自動運転モードについて説
明する。ただし、各要素の作用は第1図の場合と
同じなので簡単な説明に止める。切換スイツチ
5,7,9,11,12,13,44,46,5
8,60,65は全てAPC側接点となる。回転
速度設定器2、第1段抽気圧力設定器3、第2段
抽気圧力設定器41の各押ボタン(図示せず)操
作により、各設定値r1,r2,r3が作られ、回転速
度のフイードバツク量f1、第1抽気圧力のフイー
ドバツク量f2、第2抽気圧力のフイードバツク量
f3との偏差が調節器47,51,52に入力され
る。これらの調節器47,51,52の出力x1,
x2,x3が、不干渉マトリクス回路36にインプツ
トされ、調速弁リフト、第1抽気調圧弁リフト、
第2抽気調圧弁リフトの自動運転モードにおける
設定値y1,y2,y3が出力される。上述の各弁のリ
フトの設定値y1,y2,y3と調速弁リフトのフイー
ドバツク量m1、第1抽気調圧弁リフトのフイー
ドバツク量m2、第2抽気調圧弁リフトのフイー
ドバツク量m3で、第2図に示すような3個のマ
イナループが構成され、調速弁リフト、第1抽気
調圧弁リフト、第2抽気調圧弁リフトが制御され
る。なお、回転速度と第1、第2段抽気圧力は調
速弁リフト第1、第2抽気調圧弁リフトに対応し
て決まる。
動作を説明する。まず自動運転モードについて説
明する。ただし、各要素の作用は第1図の場合と
同じなので簡単な説明に止める。切換スイツチ
5,7,9,11,12,13,44,46,5
8,60,65は全てAPC側接点となる。回転
速度設定器2、第1段抽気圧力設定器3、第2段
抽気圧力設定器41の各押ボタン(図示せず)操
作により、各設定値r1,r2,r3が作られ、回転速
度のフイードバツク量f1、第1抽気圧力のフイー
ドバツク量f2、第2抽気圧力のフイードバツク量
f3との偏差が調節器47,51,52に入力され
る。これらの調節器47,51,52の出力x1,
x2,x3が、不干渉マトリクス回路36にインプツ
トされ、調速弁リフト、第1抽気調圧弁リフト、
第2抽気調圧弁リフトの自動運転モードにおける
設定値y1,y2,y3が出力される。上述の各弁のリ
フトの設定値y1,y2,y3と調速弁リフトのフイー
ドバツク量m1、第1抽気調圧弁リフトのフイー
ドバツク量m2、第2抽気調圧弁リフトのフイー
ドバツク量m3で、第2図に示すような3個のマ
イナループが構成され、調速弁リフト、第1抽気
調圧弁リフト、第2抽気調圧弁リフトが制御され
る。なお、回転速度と第1、第2段抽気圧力は調
速弁リフト第1、第2抽気調圧弁リフトに対応し
て決まる。
自動運転モードにおける手動運転側のトラツキ
ングは、第1図の場合と全く同じである。要する
にサーボアンプ28の出力Z1とサーボアンプ27
の出力w1を偏差モニタ31で監視し、カウンタ
制御信号を発生し、前述のw1とZ1が一致するよ
うに手動運転モード側の調速弁リフトの設定値v1
を作成する。同様にサーボアンプ29の出力Z2と
サーボアンプ30の出力w2が一致するように手
動運転モード側の第1抽気調圧弁リフトの設定値
v2を作成し、サーボアンプ64の出力Z3とサーボ
アンプ66の出力w3が一致するように手動運転
モード側の第2抽気調圧弁リフトの設定値v3を作
成する。
ングは、第1図の場合と全く同じである。要する
にサーボアンプ28の出力Z1とサーボアンプ27
の出力w1を偏差モニタ31で監視し、カウンタ
制御信号を発生し、前述のw1とZ1が一致するよ
うに手動運転モード側の調速弁リフトの設定値v1
を作成する。同様にサーボアンプ29の出力Z2と
サーボアンプ30の出力w2が一致するように手
動運転モード側の第1抽気調圧弁リフトの設定値
v2を作成し、サーボアンプ64の出力Z3とサーボ
アンプ66の出力w3が一致するように手動運転
モード側の第2抽気調圧弁リフトの設定値v3を作
成する。
次に手動運転モードについて説明する。切換ス
イツチ5,7,9,11,12,13,44,4
6,58,60,65は全てMPC側接点となる。
調速弁リフト設定器1、第1抽気調圧弁リフト設
定器4、第2抽気調圧弁リフト設定器42の操作
により、それぞれ手動運転モードにおける弁リフ
トの設定値v1,v2,v3を作り、サーボアンプ2
7、切換スイツチ9、電油変換器33の径路と、
サーボアンプ30、切換スイツチ11、電油変換
器34の径路と、サーボアンプ66、切換スイツ
チ65、電油変換器40の径路で調速弁リフト、
第1抽気調圧弁リフト、第2抽気調圧弁リフトを
制御する。さらに、手動運転モードにおける自動
運転モード側のトラツキングについて説明する。
まず原理を数式により説明する。
イツチ5,7,9,11,12,13,44,4
6,58,60,65は全てMPC側接点となる。
調速弁リフト設定器1、第1抽気調圧弁リフト設
定器4、第2抽気調圧弁リフト設定器42の操作
により、それぞれ手動運転モードにおける弁リフ
トの設定値v1,v2,v3を作り、サーボアンプ2
7、切換スイツチ9、電油変換器33の径路と、
サーボアンプ30、切換スイツチ11、電油変換
器34の径路と、サーボアンプ66、切換スイツ
チ65、電油変換器40の径路で調速弁リフト、
第1抽気調圧弁リフト、第2抽気調圧弁リフトを
制御する。さらに、手動運転モードにおける自動
運転モード側のトラツキングについて説明する。
まず原理を数式により説明する。
トラツキングは次の2式を満足するようにr1,
r2,r3を変化させればよい。
r2,r3を変化させればよい。
Z1
Z2
Z3=w1
w2
w3 ……(1)
r1=f1 ……(2)
ここで、(2)式は調節器47に積分機能が含まれ
るために必要になる。上記(1)式を満足するという
ことは、サーボアンプの27と28,29と3
0,64と66がそれぞれ同一のゲインとする
と、 y1 y2 y3=v1 v2 v3 ……(3) であれば良い。(3)を満足するようなy1,y2,y3を
作るためのx1,x2,x3をx1′,x2′,x3′と書くと
x1′,x2′,x3′は次式を満足する。
るために必要になる。上記(1)式を満足するという
ことは、サーボアンプの27と28,29と3
0,64と66がそれぞれ同一のゲインとする
と、 y1 y2 y3=v1 v2 v3 ……(3) であれば良い。(3)を満足するようなy1,y2,y3を
作るためのx1,x2,x3をx1′,x2′,x3′と書くと
x1′,x2′,x3′は次式を満足する。
x1′
x2′
x3′=Φ-1v1
v2
v3≡Ψv1
v2
v3 ……(4)
ただし
Φ-1≡Ψ ……(5)
一方x2′,x3′は次式を満たさねばならない。
(r2−f2)g2=x2′
(r3−f3)g3=x3′ ……(6)
従つてx2′,x3′を得る設定値r2,r3をr2′,r3′と
書くと、 r2′=f2+1/g2x2′ ……(7) r3′=f3+1/g3x3′ ……(8) となる。
書くと、 r2′=f2+1/g2x2′ ……(7) r3′=f3+1/g3x3′ ……(8) となる。
即ち第1段、第2段の抽気圧の設定値は(7)、(8)
式で決まるr2′,r3′とし、回転速度の設定値は上
記式(2)よりf1とし、調節器47の出力は上記式(4)
より定まるx1′とすればトラツキングは完了する。
式で決まるr2′,r3′とし、回転速度の設定値は上
記式(2)よりf1とし、調節器47の出力は上記式(4)
より定まるx1′とすればトラツキングは完了する。
第2図において、67は不干渉マトリクスΦの
逆マトリクス演算回路であり、上記式(4)に基づい
てx1′x2′x3′を計算する、逆マトリクス演算回路6
7の出力x2′,x3′は、アンプ68,69を経て上
記式(7)、(8)で決まるr2′,r3′となりそれぞれ偏差
モニタ53,54に入力される。偏差モニタ53
にはもう一つの入力としてD/A変換器25の出
力r2が入力されており、偏差モニタ53はr2′とr2
の偏差が小さくなるようなカウンタ制御信号を出
力し、切換スイツチ12を経てカウンタ21を制
御する。カウンタ21の内容のD/A変換結果で
あるr2はやがてr2′と一致する。同様に偏差モニタ
54にはもう一つの入力としてr3が入力されてお
り、偏差モニタ54はr3′r3の偏差が小さくなるよ
うなカウンタ制御信号を出力し、切換スイツチ5
8を介してカウンタ56を制御する。このように
してr3はr3′と一致する。偏差モニタ43への入力
はD/A変換器24の出力r1と回転速度のフイー
ドバツク量f1であり、偏差モニタ43はr1とf1の
偏差が小さくなるようにカウンタ制御信号を出力
し、切換スイツチ7、カウンタ20、D/A変換
器24の経路はやがてr1はf1と一致する。調節器
47の積分器49は通常の積分用入力の他に、積
分演算イネーブル信号入力と外部設定信号入力を
持つている。積分器49は積分演算イネーブル信
号が入力されている間のみ積分演算を行ない、上
記イネーブル信号が入力されていないときには積
分演算は行なわず、代りに外部設定信号入力の信
号に積分器の初期値を合わせるようになつてい
る。逆マトリクス演算回路67の出力x1′は調節
器47の外部設定信号入力に入力されている。4
5は積分演算イネーブル信号発生器であり、切換
スイツチ46を介して積分器49の積分演算イネ
ーブル信号入力に入力されている。手動運転モー
ドにおいては切換スイツチ46はMPC側接点な
ので、積分演算イネーブル信号が積分器49に入
力されず、積分器49の初期値はx1′に一致する
ことになる。このようにして手動運転モードにお
ける自動運転側のトラツキングが行なわれる。こ
のような方法によれば、調節器のパラメータ決定
の際に制御用とトラツキング用との妥協点を探す
必要もなく又、2段抽気タービン用ガバナのよう
に3行3列以上の不干渉マトリクスを持つものに
も簡単に適用できる。また調節器に積分が含まれ
るような場合にも簡単に適用できる。
逆マトリクス演算回路であり、上記式(4)に基づい
てx1′x2′x3′を計算する、逆マトリクス演算回路6
7の出力x2′,x3′は、アンプ68,69を経て上
記式(7)、(8)で決まるr2′,r3′となりそれぞれ偏差
モニタ53,54に入力される。偏差モニタ53
にはもう一つの入力としてD/A変換器25の出
力r2が入力されており、偏差モニタ53はr2′とr2
の偏差が小さくなるようなカウンタ制御信号を出
力し、切換スイツチ12を経てカウンタ21を制
御する。カウンタ21の内容のD/A変換結果で
あるr2はやがてr2′と一致する。同様に偏差モニタ
54にはもう一つの入力としてr3が入力されてお
り、偏差モニタ54はr3′r3の偏差が小さくなるよ
うなカウンタ制御信号を出力し、切換スイツチ5
8を介してカウンタ56を制御する。このように
してr3はr3′と一致する。偏差モニタ43への入力
はD/A変換器24の出力r1と回転速度のフイー
ドバツク量f1であり、偏差モニタ43はr1とf1の
偏差が小さくなるようにカウンタ制御信号を出力
し、切換スイツチ7、カウンタ20、D/A変換
器24の経路はやがてr1はf1と一致する。調節器
47の積分器49は通常の積分用入力の他に、積
分演算イネーブル信号入力と外部設定信号入力を
持つている。積分器49は積分演算イネーブル信
号が入力されている間のみ積分演算を行ない、上
記イネーブル信号が入力されていないときには積
分演算は行なわず、代りに外部設定信号入力の信
号に積分器の初期値を合わせるようになつてい
る。逆マトリクス演算回路67の出力x1′は調節
器47の外部設定信号入力に入力されている。4
5は積分演算イネーブル信号発生器であり、切換
スイツチ46を介して積分器49の積分演算イネ
ーブル信号入力に入力されている。手動運転モー
ドにおいては切換スイツチ46はMPC側接点な
ので、積分演算イネーブル信号が積分器49に入
力されず、積分器49の初期値はx1′に一致する
ことになる。このようにして手動運転モードにお
ける自動運転側のトラツキングが行なわれる。こ
のような方法によれば、調節器のパラメータ決定
の際に制御用とトラツキング用との妥協点を探す
必要もなく又、2段抽気タービン用ガバナのよう
に3行3列以上の不干渉マトリクスを持つものに
も簡単に適用できる。また調節器に積分が含まれ
るような場合にも簡単に適用できる。
以上詳述したように本発明によれば、自動運転
モード及び手動運転モードを有するタービンガバ
ナにおいて、各モード間を切換える際のトラツキ
ングを確実に行なうことができる。したがつて、
タービンの種類に限定されることなく、自動運転
モードと手動運転モードのバンプレスな切換えを
確実に実現できるものである。
モード及び手動運転モードを有するタービンガバ
ナにおいて、各モード間を切換える際のトラツキ
ングを確実に行なうことができる。したがつて、
タービンの種類に限定されることなく、自動運転
モードと手動運転モードのバンプレスな切換えを
確実に実現できるものである。
第1図は従来のタービンガバナの構成を示すブ
ロツク図、第2図は本発明の一実施例に係わるタ
ービンガバナの構成を示すブロツク図である。 1……調速弁リフト設定器、2……回転速度設
定器、3,41……抽気圧力設定器、4,42…
…調圧弁リフト設定器、5,7,9,11〜1
3,44,46,58,60,65……切換スイ
ツチ、15〜18,55,59……パルスジエネ
レータ、19〜22,56,61……アツプダウ
ン・カウンタ、27〜30,64,66……サー
ボアンプ、31,32,43,53,54,63
……偏差モニタ、47……PID調節器、51,5
2……P調節器、36……不干渉マトリクス回
路、67……不干マトリクスの逆行列回路。
ロツク図、第2図は本発明の一実施例に係わるタ
ービンガバナの構成を示すブロツク図である。 1……調速弁リフト設定器、2……回転速度設
定器、3,41……抽気圧力設定器、4,42…
…調圧弁リフト設定器、5,7,9,11〜1
3,44,46,58,60,65……切換スイ
ツチ、15〜18,55,59……パルスジエネ
レータ、19〜22,56,61……アツプダウ
ン・カウンタ、27〜30,64,66……サー
ボアンプ、31,32,43,53,54,63
……偏差モニタ、47……PID調節器、51,5
2……P調節器、36……不干渉マトリクス回
路、67……不干マトリクスの逆行列回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 複数の制御ループを有し、かつ自動運転モー
ド及び手動運転モードの各モードを有するタービ
ンガバナにおいて、 積分イネーブル信号がオンのときのみ積分し、
オフのときは外部設定信号入力の信号値を初期値
とする積分器を有する調節器と、 前記自動運転モードまたは手動運転モードに応
じて前記積分イネーブル信号をオン又はオフする
スイツチ手段と、 手動運転モード側の弁リフト設定値に対して不
干渉マトリクスの逆マトリクスを乗じる逆マトリ
クス演算回路と、 積分機能が含まれない調節器を有する制御ルー
プにおける第1の制御量に対応する前記逆マトリ
クス演算回路の出力を係数倍して、前記第1の制
御量に対応するフイードバツク値に加算する第1
の手段と、 手動運転モード時に前記第1の制御量に対応す
る設定値を前記第1の手段の加算結果に一致させ
る第1の一致手段と、 積分機能が含まれる調節器を有する制御ループ
における第2の制御量に対応する前記逆マトリク
ス演算回路の出力を前記積分器の前記外部設定信
号入力とし、かつ手動運転モード時に前記第2の
制御量に対応する設定値を対応するフイードバツ
ク値に一致させる第2の一致手段とを具備したこ
とを特徴とするタービンガバナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25186583A JPS60138602A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | タ−ビンガバナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25186583A JPS60138602A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | タ−ビンガバナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60138602A JPS60138602A (ja) | 1985-07-23 |
JPH0334081B2 true JPH0334081B2 (ja) | 1991-05-21 |
Family
ID=17229073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25186583A Granted JPS60138602A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | タ−ビンガバナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60138602A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2645090B2 (ja) * | 1988-07-26 | 1997-08-25 | 株式会社東芝 | 非干渉制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5386986A (en) * | 1977-01-10 | 1978-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | Electric governor |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP25186583A patent/JPS60138602A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5386986A (en) * | 1977-01-10 | 1978-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | Electric governor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60138602A (ja) | 1985-07-23 |
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