JPH04250501A - 制御装置 - Google Patents
制御装置Info
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- JPH04250501A JPH04250501A JP199491A JP199491A JPH04250501A JP H04250501 A JPH04250501 A JP H04250501A JP 199491 A JP199491 A JP 199491A JP 199491 A JP199491 A JP 199491A JP H04250501 A JPH04250501 A JP H04250501A
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- control
- data
- control parameter
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 20
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、温度調節器な
どのようなプログラム機能を備える制御装置に関する。
どのようなプログラム機能を備える制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プログラム制御においては、目
標設定値が広い範囲で可変され、また、制御対象の特性
も大きく変動することがあるので、かかるプログラム制
御を行うデジタル調節計では、複数組の制御パラメータ
（例えば、比例帯、積分時間および微分時間などからな
る複数組のＰＩＤ制御パラメータ）を記憶できるように
構成されており、プログラムの各ステップにおいて、い
ずれの組の制御パラメータを使用するかを選択できるよ
うになっている。
標設定値が広い範囲で可変され、また、制御対象の特性
も大きく変動することがあるので、かかるプログラム制
御を行うデジタル調節計では、複数組の制御パラメータ
（例えば、比例帯、積分時間および微分時間などからな
る複数組のＰＩＤ制御パラメータ）を記憶できるように
構成されており、プログラムの各ステップにおいて、い
ずれの組の制御パラメータを使用するかを選択できるよ
うになっている。
【０００３】これら各組の制御パラメータの選択は、直
接に現場の作業者がマニュアルチューニングする場合と
、オートチューニングする場合とがある。オートチュー
ニングは、試運転を行って、この試運転時にオートチュ
ーニングキーを操作することにより、調節計内部で自動
的に操作量を変化させて制御対象の特性を測定してその
特性に応じた制御パラメータを演算決定し、各組の最適
な制御パラメータとしてメモリに格納するようにし、実
際の運転時には、この最適な制御パラメータによって制
御を行うようにしている。
接に現場の作業者がマニュアルチューニングする場合と
、オートチューニングする場合とがある。オートチュー
ニングは、試運転を行って、この試運転時にオートチュ
ーニングキーを操作することにより、調節計内部で自動
的に操作量を変化させて制御対象の特性を測定してその
特性に応じた制御パラメータを演算決定し、各組の最適
な制御パラメータとしてメモリに格納するようにし、実
際の運転時には、この最適な制御パラメータによって制
御を行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のマニュアルチュ
ーニングによる場合、制御対象に適合する制御特性を得
るように制御パラメータの設定を行うのは、高い熟練度
を必要として困難なものであった。したがって、熟練作
業者の配置転換等の場合には適正な制御パラメータの設
定が行えなくなる問題点が発生した。
ーニングによる場合、制御対象に適合する制御特性を得
るように制御パラメータの設定を行うのは、高い熟練度
を必要として困難なものであった。したがって、熟練作
業者の配置転換等の場合には適正な制御パラメータの設
定が行えなくなる問題点が発生した。
【０００５】オートチューニングによる場合、手間はか
からないですむものの、やはり希望どおりの制御特性を
得ることが困難で、実際にはオートチューニングの後に
手動により制御パラメータの微調整を行っているのが現
状である。
からないですむものの、やはり希望どおりの制御特性を
得ることが困難で、実際にはオートチューニングの後に
手動により制御パラメータの微調整を行っているのが現
状である。
【０００６】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、制御パラメータの改善要求の設定を行うだけ
で制御対象に対応して適切な制御パラメータが決定され
、常に制御対象に対応して良好な制御動作を行う制御装
置を提供することを目的とする。
であって、制御パラメータの改善要求の設定を行うだけ
で制御対象に対応して適切な制御パラメータが決定され
、常に制御対象に対応して良好な制御動作を行う制御装
置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の制御装置では、
上述の目的を達成するために、次のように構成している
。
上述の目的を達成するために、次のように構成している
。
【０００８】すなわち、本発明は、制御パラメータの改
善度合いの設定入力手段と、前記設定入力手段からの制
御パラメータの改善要求度合いを入力として制御パラメ
ータをファジィ推論するファジィ推論手段と、前記ファ
ジィ推論手段からの制御パラメータデータに基づいて制
御出力を出力する制御手段とを備えてなる構成としてい
る。
善度合いの設定入力手段と、前記設定入力手段からの制
御パラメータの改善要求度合いを入力として制御パラメ
ータをファジィ推論するファジィ推論手段と、前記ファ
ジィ推論手段からの制御パラメータデータに基づいて制
御出力を出力する制御手段とを備えてなる構成としてい
る。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、設定入力手段からの制御パ
ラメータの改善要求度合いを入力として制御パラメータ
データをファジィ推論し、その制御パラメータデータに
基づいて制御出力が出力される。
ラメータの改善要求度合いを入力として制御パラメータ
データをファジィ推論し、その制御パラメータデータに
基づいて制御出力が出力される。
【００１０】
【実施例】以下、図面によって本発明の実施例について
、詳細に説明する。
、詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例のブロック図で
あり、この実施例の制御装置はＰＩＤ制御を行うプログ
ラム機能を備えるデジタル調節計１である。
あり、この実施例の制御装置はＰＩＤ制御を行うプログ
ラム機能を備えるデジタル調節計１である。
【００１２】同図において、２はプログラムデータ、目
標設定値データ、制御パラメータの改善度合いデータ等
の入力を行うための設定入力手段としての設定入力部、
３は設定入力部２からの各データが格納される記憶部、
４はプログラムデータに基づいて後に説明するＰＩＤ演
算部５、オートチューニング制御部６、ファジィ推論部
１０のそれぞれの制御を行うプログラム制御部である。 ＰＩＤ演算部５は制御出力手段として機能し、比例帯、
積分時間および微分時間などのＰＩＤ制御パラメータに
基づいてＰＩＤ制御出力を操作量として出力する。オー
トチューニング制御部６は、プログラム制御部４の出力
に基づいてＰＩＤ演算部５を制御して操作量を変動させ
るとともに、検出部７からのフィードバック量に基づい
て制御対象８の特性に応じた最適なＰＩＤ制御パラメー
タを演算してＰＩＤ演算部５に与えるように構成してい
る。オートチューニング動作は従来と同様に行われる。
標設定値データ、制御パラメータの改善度合いデータ等
の入力を行うための設定入力手段としての設定入力部、
３は設定入力部２からの各データが格納される記憶部、
４はプログラムデータに基づいて後に説明するＰＩＤ演
算部５、オートチューニング制御部６、ファジィ推論部
１０のそれぞれの制御を行うプログラム制御部である。 ＰＩＤ演算部５は制御出力手段として機能し、比例帯、
積分時間および微分時間などのＰＩＤ制御パラメータに
基づいてＰＩＤ制御出力を操作量として出力する。オー
トチューニング制御部６は、プログラム制御部４の出力
に基づいてＰＩＤ演算部５を制御して操作量を変動させ
るとともに、検出部７からのフィードバック量に基づい
て制御対象８の特性に応じた最適なＰＩＤ制御パラメー
タを演算してＰＩＤ演算部５に与えるように構成してい
る。オートチューニング動作は従来と同様に行われる。
【００１３】ファジィ推論部１０はファジィ推論手段と
して機能し、制御パラメータの改善度合いデータ、オー
トチューニング実行時に得られた制御対象の特性データ
を入力として、現状の制御パラメータの修正データをフ
ァジィ推論する。
して機能し、制御パラメータの改善度合いデータ、オー
トチューニング実行時に得られた制御対象の特性データ
を入力として、現状の制御パラメータの修正データをフ
ァジィ推論する。
【００１４】図２のそれぞれは制御パラメータの改善度
合いデータのそれぞれのメンバーシップ関数を示すもの
で、図２（Ａ）は『オーバーシュートをしたくない度合
い』（前件部変数ｘ１）に関するメンバーシップ関数、
図２（Ｂ）は『整定時間を短くして応答性を向上させた
い度合い』（前件部変数ｘ２）に関するメンバーシップ
関数、図２（Ｃ）は『ハンチングを押さえて整定性を向
上させたい度合い』（前件部変数ｘ３）に関するメンバ
ーシップ関数である。それぞれの度合いは０％〜１００
％で表され、その中に「なし」［ＺＲ］、「少しあり」
［ＰＳ］、「あり」［ＰＭ］、「大いにあり」［ＰＬ］
の４ラベルの設定を行っている。
合いデータのそれぞれのメンバーシップ関数を示すもの
で、図２（Ａ）は『オーバーシュートをしたくない度合
い』（前件部変数ｘ１）に関するメンバーシップ関数、
図２（Ｂ）は『整定時間を短くして応答性を向上させた
い度合い』（前件部変数ｘ２）に関するメンバーシップ
関数、図２（Ｃ）は『ハンチングを押さえて整定性を向
上させたい度合い』（前件部変数ｘ３）に関するメンバ
ーシップ関数である。それぞれの度合いは０％〜１００
％で表され、その中に「なし」［ＺＲ］、「少しあり」
［ＰＳ］、「あり」［ＰＭ］、「大いにあり」［ＰＬ］
の４ラベルの設定を行っている。
【００１５】図３のそれぞれは制御対象の特性データの
それぞれのメンバーシップ関数を示すもので、図３（Ａ
）は制御対象の傾き度（前件部変数ｘ４）に関するメン
バーシップ関数、図３（Ｂ）は制御対象の無駄時間（前
件部変数ｘ５）に関するメンバーシップ関数であり、制
御対象の傾き度は最大出力時における温度上昇率（°Ｃ
／ｓｅｃ）であり、全体量を１００％としてその中に「
非常に小さい」から「非常に大きい」の［ＮＬ］から［
ＰＬ］の７ラベルの設定を行い、無駄時間は全体を３６
００秒としてその中に同様に７ラベルの設定を行ってい
る。
それぞれのメンバーシップ関数を示すもので、図３（Ａ
）は制御対象の傾き度（前件部変数ｘ４）に関するメン
バーシップ関数、図３（Ｂ）は制御対象の無駄時間（前
件部変数ｘ５）に関するメンバーシップ関数であり、制
御対象の傾き度は最大出力時における温度上昇率（°Ｃ
／ｓｅｃ）であり、全体量を１００％としてその中に「
非常に小さい」から「非常に大きい」の［ＮＬ］から［
ＰＬ］の７ラベルの設定を行い、無駄時間は全体を３６
００秒としてその中に同様に７ラベルの設定を行ってい
る。
【００１６】図４のそれぞれは制御パラメータの修正度
合いデータのそれぞれのメンバーシップ関数を示すもの
で、図４（Ａ）は『比例帯の変化割合』（後件部変数ｙ
１）に関するメンバーシップ関数、図４（Ｂ）は『積分
時間の変化割合』（後件部変数ｙ２）に関するメンバー
シップ関数、図４（Ｃ）は『微分時間の変化割合』（後
件部変数ｙ３）に関するメンバーシップ関数である。そ
れぞれの度合いは−５０％〜＋５０％の実質１００％で
表され、その中に「大きく減少させる」［ＮＬ］、「中
間程度に減少させる」［ＮＭ］、「少し減少させる」［
ＮＳ］、「そのままにする」［ＺＲ］、「少し増大させ
る」［ＰＳ］、「中間程度に増大させる」［ＰＭ］、「
大きく増大させる」［ＰＬ］の７ラベルの設定を行って
いる。
合いデータのそれぞれのメンバーシップ関数を示すもの
で、図４（Ａ）は『比例帯の変化割合』（後件部変数ｙ
１）に関するメンバーシップ関数、図４（Ｂ）は『積分
時間の変化割合』（後件部変数ｙ２）に関するメンバー
シップ関数、図４（Ｃ）は『微分時間の変化割合』（後
件部変数ｙ３）に関するメンバーシップ関数である。そ
れぞれの度合いは−５０％〜＋５０％の実質１００％で
表され、その中に「大きく減少させる」［ＮＬ］、「中
間程度に減少させる」［ＮＭ］、「少し減少させる」［
ＮＳ］、「そのままにする」［ＺＲ］、「少し増大させ
る」［ＰＳ］、「中間程度に増大させる」［ＰＭ］、「
大きく増大させる」［ＰＬ］の７ラベルの設定を行って
いる。
【００１７】また、図５はファジィ推論に用いるファジ
ィルール例である。
ィルール例である。
【００１８】１１は修正部であり、ＰＩＤ演算部５から
得られる現状の制御パラメータをファジィ推論部１０か
らの修正度合いデータそれぞれにより修正してその修正
制御パラメータをＰＩＤ演算部５に与えるように構成さ
れている。
得られる現状の制御パラメータをファジィ推論部１０か
らの修正度合いデータそれぞれにより修正してその修正
制御パラメータをＰＩＤ演算部５に与えるように構成さ
れている。
【００１９】以下、制御パラメータ変更時の制御動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２０】この実施例においては、オートチューニン
グ制御部６を備えているので、設定入力部２の入力にお
いてオートチューニングモードとされている場合、制御
パラメータ変更の際のチューニングは従来と同様のオー
トチューニングにより行われる。設定入力部２の入力に
よりファジィ推論によるチューニングモードに切り替え
られ、設定入力部２で制御パラメータの改善度合いデー
タが設定入力されると、その改善度合いデータと記憶部
３に記憶される対応する制御対象の特性データとがファ
ジィ推論部１０に与えられ、ファジィ推論部１０で制御
パラメータの修正度合いデータがファジィ推論される。 そして、修正部１１でその修正度合いデータに基づいて
ＰＩＤ演算部５から与えられる現状の制御パラメータが
修正され、その修正された制御パラメータがＰＩＤ演算
部５に与えられることにより新たなＰＩＤ制御出力が出
力されて制御対象８に与えられる。
グ制御部６を備えているので、設定入力部２の入力にお
いてオートチューニングモードとされている場合、制御
パラメータ変更の際のチューニングは従来と同様のオー
トチューニングにより行われる。設定入力部２の入力に
よりファジィ推論によるチューニングモードに切り替え
られ、設定入力部２で制御パラメータの改善度合いデー
タが設定入力されると、その改善度合いデータと記憶部
３に記憶される対応する制御対象の特性データとがファ
ジィ推論部１０に与えられ、ファジィ推論部１０で制御
パラメータの修正度合いデータがファジィ推論される。 そして、修正部１１でその修正度合いデータに基づいて
ＰＩＤ演算部５から与えられる現状の制御パラメータが
修正され、その修正された制御パラメータがＰＩＤ演算
部５に与えられることにより新たなＰＩＤ制御出力が出
力されて制御対象８に与えられる。
【００２１】上記の実施例では、制御パラメータの修正
データをファジィ推論により得て、修正部１１で修正し
て制御パラメータを得る構成としたが、ファジィ推論に
より直接制御パラメータを得るようにしてもよい。
データをファジィ推論により得て、修正部１１で修正し
て制御パラメータを得る構成としたが、ファジィ推論に
より直接制御パラメータを得るようにしてもよい。
【００２２】また、上記の実施例ではファジィ推論の入
力として制御対象の特性データも用いたが、改善度合い
データのみによりファジィ推論することも可能である。
力として制御対象の特性データも用いたが、改善度合い
データのみによりファジィ推論することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、設定入力
手段からの制御パラメータの改善要求度合いを入力とし
て制御パラメータのデータをファジィ推論し、その制御
パラメータのデータに基づいて制御出力が出力されるの
で、制御パラメータの改善要求の設定を行うだけで制御
対象に対応して適切な制御パラメータが容易に決定され
、常に制御対象に対応して良好な制御動作を行えるよう
になる。
手段からの制御パラメータの改善要求度合いを入力とし
て制御パラメータのデータをファジィ推論し、その制御
パラメータのデータに基づいて制御出力が出力されるの
で、制御パラメータの改善要求の設定を行うだけで制御
対象に対応して適切な制御パラメータが容易に決定され
、常に制御対象に対応して良好な制御動作を行えるよう
になる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】制御パラメータの改善度合いデータのそれぞれ
のメンバーシップ関数を示す図
のメンバーシップ関数を示す図
【図３】制御対象の特性データのそれぞれのメンバーシ
ップ関数を示す図
ップ関数を示す図
【図４】制御パラメータの修正度合いデータのそれぞれ
のメンバーシップ関数を示す図
のメンバーシップ関数を示す図
【図５】フアジィルール例を示す図
Claims (1)
- 【請求項１】 制御パラメータの改善度合いの設定入
力手段（２）と、前記設定入力手段（２）からの制御パ
ラメータの改善要求度合いを入力として制御パラメータ
に関するデータをファジィ推論するファジィ推論手段（
１０）と、前記ファジィ推論手段（１０）からの制御パ
ラメータデータに基づいて制御出力を出力する制御出力
手段（５）と、を備えてなる制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP199491A JPH04250501A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP199491A JPH04250501A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250501A true JPH04250501A (ja) | 1992-09-07 |
Family
ID=11517016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP199491A Pending JPH04250501A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04250501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103246299A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-08-14 | 成都林海电子有限责任公司 | 一种采用模糊运算与pid控制相结合的温控*** |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP199491A patent/JPH04250501A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103246299A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-08-14 | 成都林海电子有限责任公司 | 一种采用模糊运算与pid控制相结合的温控*** |
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