JPH0511811A - 逆関数発生器によるフイードフオワード装置 - Google Patents
逆関数発生器によるフイードフオワード装置Info
- Publication number
- JPH0511811A JPH0511811A JP15867791A JP15867791A JPH0511811A JP H0511811 A JPH0511811 A JP H0511811A JP 15867791 A JP15867791 A JP 15867791A JP 15867791 A JP15867791 A JP 15867791A JP H0511811 A JPH0511811 A JP H0511811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- inverse function
- characteristic model
- function generator
- control
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 既知外乱を充分考慮して良好な制御特性を確
保し得る逆関数発生器によるフィードフォワード装置を
提供する。 【構成】 非線形なプロセス制御対象部１の静特性モデ
ル１３から操作量１０（ｕ）の先行信号を求めるように
したもので、この場合に、既知外乱１１（ｘ，ｗ）のす
べての値を、逆関数を求める際に取込み、これら既知外
乱１１（ｘ，ｗ）の制御量２（ｙ）への影響を低減する
ようにしたものである。
保し得る逆関数発生器によるフィードフォワード装置を
提供する。 【構成】 非線形なプロセス制御対象部１の静特性モデ
ル１３から操作量１０（ｕ）の先行信号を求めるように
したもので、この場合に、既知外乱１１（ｘ，ｗ）のす
べての値を、逆関数を求める際に取込み、これら既知外
乱１１（ｘ，ｗ）の制御量２（ｙ）への影響を低減する
ようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は逆関数発生器によるフィ
ードフォワード装置に関し、特にプロセス製品の各制御
に適用して有用なものである。
ードフォワード装置に関し、特にプロセス製品の各制御
に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】図２はプロセス制御対象部とその制御系
の代表例を示すブロック線図である。同図に示すよう
に、プロセス制御対象部１の出力である制御量２（ｙ）
は、目標値３（ｒ）と減算器４で比較され、制御偏差５
（ε）を演算する。制御偏差５は比例積分動作調節器
（以下、ＰＩ調節器）６に入力され、その出力７
（ｕ″）は、後述する係数器１２の出力８（ｕ0 ）と加
算器９で加算されて操作量１０（ｕ）となる。この操作
量１０がプロセス制御対象部１の入力となる。このと
き、プロセス制御対象部１の既知外乱１１としては、例
えばｘとｗとが考えられる。
の代表例を示すブロック線図である。同図に示すよう
に、プロセス制御対象部１の出力である制御量２（ｙ）
は、目標値３（ｒ）と減算器４で比較され、制御偏差５
（ε）を演算する。制御偏差５は比例積分動作調節器
（以下、ＰＩ調節器）６に入力され、その出力７
（ｕ″）は、後述する係数器１２の出力８（ｕ0 ）と加
算器９で加算されて操作量１０（ｕ）となる。この操作
量１０がプロセス制御対象部１の入力となる。このと
き、プロセス制御対象部１の既知外乱１１としては、例
えばｘとｗとが考えられる。
【０００３】図２に示す従来技術においては、既知外乱
１１の制御量２への影響を極力小さくするために、既知
外乱１１のうちのｗのみを入力した係数器１２を設けて
おり、その出力８（ｕ0 ）を加算器９の一端に加えるよ
うになっている。
１１の制御量２への影響を極力小さくするために、既知
外乱１１のうちのｗのみを入力した係数器１２を設けて
おり、その出力８（ｕ0 ）を加算器９の一端に加えるよ
うになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
おいては、代表となる既知外乱１１の例えばｗのみを使
って補正値である出力ｕ0 を求め、この出力ｕ0 を出力
ｕ″に加算してプロセス制御対象部１に加えていたた
め、考慮していない他の既知外乱による影響を抑えるこ
とができず、充分な制御特性が得られないという欠点が
あった。
おいては、代表となる既知外乱１１の例えばｗのみを使
って補正値である出力ｕ0 を求め、この出力ｕ0 を出力
ｕ″に加算してプロセス制御対象部１に加えていたた
め、考慮していない他の既知外乱による影響を抑えるこ
とができず、充分な制御特性が得られないという欠点が
あった。
【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
既知外乱を充分考慮して良好な制御特性を確保し得る逆
関数発生器によるフィードフォワード装置を提供するこ
とを目的とする。
既知外乱を充分考慮して良好な制御特性を確保し得る逆
関数発生器によるフィードフォワード装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】上記目的を達成する本発明の構成は、
【０００７】操作量ｕが入力されたプロセス制御対象部
から出力される制御量ｙと、目標値ｒとの差である制御
偏差εを求め、この制御偏差εを比例積分動作調整器で
比例積分演算した出力ｕ″と、既知外乱による制御量ｙ
への影響を小さくすべく、補償器である逆関数発生器か
ら出力される出力ｕ0 とを加算して前記操作量ｕとする
制御装置において、前記プロセス制御対象部は、その入
出力特性が非線形であり、前記逆関数発生器は、プロセ
ス制御対象部の静的な制御量、操作量及び既知外乱の関
係を表わす静特性モデルと、この静特性モデルの出力信
号である推定された静的な制御量を目標値に近づけるた
めの閉ループ系と、閉ループ系のゲインｋに対し−１／
ｋのゲインとなっており静特性モデルに対し平行に接続
された係数器とを有することを特徴とする。
から出力される制御量ｙと、目標値ｒとの差である制御
偏差εを求め、この制御偏差εを比例積分動作調整器で
比例積分演算した出力ｕ″と、既知外乱による制御量ｙ
への影響を小さくすべく、補償器である逆関数発生器か
ら出力される出力ｕ0 とを加算して前記操作量ｕとする
制御装置において、前記プロセス制御対象部は、その入
出力特性が非線形であり、前記逆関数発生器は、プロセ
ス制御対象部の静的な制御量、操作量及び既知外乱の関
係を表わす静特性モデルと、この静特性モデルの出力信
号である推定された静的な制御量を目標値に近づけるた
めの閉ループ系と、閉ループ系のゲインｋに対し−１／
ｋのゲインとなっており静特性モデルに対し平行に接続
された係数器とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記構成の本発明によれば、プロセス制御対象
部の静特性モデルから操作量の先行信号を求めることが
できる。しかも、この場合に、既知外乱の全ての値は逆
関数を求める際に取り込むことができるので、この既知
外乱の制御量への影響を低減し得る。
部の静特性モデルから操作量の先行信号を求めることが
できる。しかも、この場合に、既知外乱の全ての値は逆
関数を求める際に取り込むことができるので、この既知
外乱の制御量への影響を低減し得る。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。なお、従来技術と同一部分には同一符号を付し
て重複する説明は省略する。
明する。なお、従来技術と同一部分には同一符号を付し
て重複する説明は省略する。
【００１０】図１に示すように、プロセス制御対象部１
を模擬した静特性モデル１３は既知外乱１１と補償器で
ある逆関数発生器Ｉの出力８（ｕ0 ）を入力とし、静的
な制御量の推定値１４（ｙ0 ）を出力する。このときプ
ロセス制御対象部１の操作量１０（ｕ）は逆関数発生器
Ｉの出力８（ｕ0 ）とＰＩ調節器６の出力７（ｕ″）を
加算器９で加算して得られる。係数器１５は、静特性モ
デル１３と並列に配設してあり、その入力として出力８
（ｕ0 ）を入力して係数（−1/k ）を乗じ、出力１６と
して送出する。この出力１６は静特性モデル１３の出力
である静的な制御量の推定値１４（ｙ0 ）と加算器１７
で加算される。加算器１７の出力は、減算器１８で目標
値３（ｒ）と比較されて誤差１９（δ）となる。誤差１
９（δ）は係数器２０により係数（ｋ）を乗じ、出力８
（ｕ0 ）となる。このときの係数（ｋ）は調整用パラメ
ータで、試行誤差により求める。
を模擬した静特性モデル１３は既知外乱１１と補償器で
ある逆関数発生器Ｉの出力８（ｕ0 ）を入力とし、静的
な制御量の推定値１４（ｙ0 ）を出力する。このときプ
ロセス制御対象部１の操作量１０（ｕ）は逆関数発生器
Ｉの出力８（ｕ0 ）とＰＩ調節器６の出力７（ｕ″）を
加算器９で加算して得られる。係数器１５は、静特性モ
デル１３と並列に配設してあり、その入力として出力８
（ｕ0 ）を入力して係数（−1/k ）を乗じ、出力１６と
して送出する。この出力１６は静特性モデル１３の出力
である静的な制御量の推定値１４（ｙ0 ）と加算器１７
で加算される。加算器１７の出力は、減算器１８で目標
値３（ｒ）と比較されて誤差１９（δ）となる。誤差１
９（δ）は係数器２０により係数（ｋ）を乗じ、出力８
（ｕ0 ）となる。このときの係数（ｋ）は調整用パラメ
ータで、試行誤差により求める。
【００１１】上記本実施例では、非線形なプロセス制御
対象部１を非線形な数式モデルで表現し、その非線形な
数式モデルを使い、既知外乱のすべての信号を取込むこ
とによって、プロセスの制御量の変動を極力抑えるよう
な信号を算出し、プロセスの操作量信号の一部として供
給することができる。
対象部１を非線形な数式モデルで表現し、その非線形な
数式モデルを使い、既知外乱のすべての信号を取込むこ
とによって、プロセスの制御量の変動を極力抑えるよう
な信号を算出し、プロセスの操作量信号の一部として供
給することができる。
【００１２】さらに詳言すると、まず、静特性モデル１
３で制御量１０（ｕ）を推定し、その推定値１４
（ｙ0 ）をたえず目標値３（ｒ）に近づけるための閉ル
ープ系を構成しており、その際に、静特性モデル１３と
並列に係数器１５を配置し、双方の出力を加算した値を
目標値に近づける。この結果、既知外乱１１（ｘ，ｗ）
がプロセス制御対象部１に加わった場合の制御量２
（ｙ）の変動を抑えることができる操作量１０（ｕ）が
得られる。
３で制御量１０（ｕ）を推定し、その推定値１４
（ｙ0 ）をたえず目標値３（ｒ）に近づけるための閉ル
ープ系を構成しており、その際に、静特性モデル１３と
並列に係数器１５を配置し、双方の出力を加算した値を
目標値に近づける。この結果、既知外乱１１（ｘ，ｗ）
がプロセス制御対象部１に加わった場合の制御量２
（ｙ）の変動を抑えることができる操作量１０（ｕ）が
得られる。
【００１３】なお、静特性モデル１３と並列に配置した
係数器１５の係数値は閉ループ系のゲイン（ｋ）の逆数
であり、しかも符号を反転させた値とする。
係数器１５の係数値は閉ループ系のゲイン（ｋ）の逆数
であり、しかも符号を反転させた値とする。
【００１４】上述の如き本実施例の作用を数式を用いて
表現すると次の通りとなる。
表現すると次の通りとなる。
【００１５】制御量の静的な推定値１４（ｙ0 ）は次式
で表わせるとする。 ｙ0 ＝ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ） （１） ここで、ｕ0 は逆関数発生器Ｉの出力で、ｘ，ｗは既知
外乱を意味する。
で表わせるとする。 ｙ0 ＝ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ） （１） ここで、ｕ0 は逆関数発生器Ｉの出力で、ｘ，ｗは既知
外乱を意味する。
【００１６】つぎに、数式モデル上で閉ループ系を構成
することにより次式を得る。 δ＝ｒ−｛ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ）−1/k ｕ0 ｝ （２） ｕ0 ＝ｋδ （３） ここで、δは誤差を意味し、ｋおよび−１／ｋは係数器
２０，１５のパラメータである。
することにより次式を得る。 δ＝ｒ−｛ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ）−1/k ｕ0 ｝ （２） ｕ0 ＝ｋδ （３） ここで、δは誤差を意味し、ｋおよび−１／ｋは係数器
２０，１５のパラメータである。
【００１７】したがって、（２）式と（３）式より、次
の関係を得る。 1/k ｕ0 ＝ｒ−ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ）＋1/k ｕ0 （４） すなわち、 ｒ＝ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ）＝ｙ0 （５） となり、ｙ0 がｒに一致する。
の関係を得る。 1/k ｕ0 ＝ｒ−ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ）＋1/k ｕ0 （４） すなわち、 ｒ＝ｇ（ｕ0 ，ｘ，ｗ）＝ｙ0 （５） となり、ｙ0 がｒに一致する。
【００１８】したがって、ここで得られたｕ0 を逆関数
発生器Ｉの出力として、出力７（ｕ″）に加えれば制御
性の改善が図られる。
発生器Ｉの出力として、出力７（ｕ″）に加えれば制御
性の改善が図られる。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば次の効果を得ることができる。
（１）非線形の数式モデルで補償器である逆関数発生器
を形成し、かつ既知外乱の信号をすべて取込み、既知外
乱の制御量への影響を抑えるような操作量修正信号が算
出できるため、制御性能の向上を計ることができる。
（２）逆関数を直接求めるものではないので、計算処理
が簡単である。
うに、本発明によれば次の効果を得ることができる。
（１）非線形の数式モデルで補償器である逆関数発生器
を形成し、かつ既知外乱の信号をすべて取込み、既知外
乱の制御量への影響を抑えるような操作量修正信号が算
出できるため、制御性能の向上を計ることができる。
（２）逆関数を直接求めるものではないので、計算処理
が簡単である。
【図１】本発明の実施例に係る逆関数発生器のブロック
図である。
図である。
【図２】従来の制御系を示すブロック図である。
Ｉ 逆関数発生器 １ プロセス制御対象部 ２ 制御量（ｙ） ３ 目標値（ｒ） ４ 減算器 ５ 制御偏差（ε） ６ ＰＩ調節器 ７ ＰＩ調節器の出力（ｕ″） ８ 逆関数発生器の出力（ｕ0 ） ９ 加算器 １０ 操作量（ｕ） １１ 既知外乱（ｘ，ｗ） １２ 係数器 １３ プロセスを模擬した静特性モデル １４ 静的な制御量推定値（ｙ0 ） １５ 係数器 １６ 係数器の出力 １７ 加算器 １８ 減算器 １９ 誤差（δ） ２０ 係数器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 操作量ｕが入力されたプロセス制御対象
部から出力される制御量ｙと、目標値ｒとの差である制
御偏差εを求め、この制御偏差εを比例積分動作調整器
で比例積分演算した出力ｕ″と、既知外乱による制御量
ｙへの影響を小さくすべく、補償器である逆関数発生器
から出力される出力ｕ0 とを加算して前記操作量ｕとす
る制御装置において、 前記プロセス制御対象部は、その入出力特性が非線形で
あり、 前記逆関数発生器は、プロセス制御対象部の静的な制御
量、操作量及び既知外乱の関係を表わす静特性モデル
と、この静特性モデルの出力信号である推定された静的
な制御量を目標値に近づけるための閉ループ系と、閉ル
ープ系のゲインｋに対し−１／ｋのゲインとなっており
静特性モデルに対し平行に接続された係数器とを有する
ことを特徴とする逆関数発生器によるフィードフォワー
ド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15867791A JPH0511811A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 逆関数発生器によるフイードフオワード装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15867791A JPH0511811A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 逆関数発生器によるフイードフオワード装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511811A true JPH0511811A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15676956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15867791A Withdrawn JPH0511811A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 逆関数発生器によるフイードフオワード装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511811A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002235422A (ja) * | 2001-12-21 | 2002-08-23 | Ig Tech Res Inc | Ａｌｃ版の建物外壁の改修装置 |
| JP2004013511A (ja) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JP2017208012A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 三菱重工業株式会社 | 制御装置、水中航走体、制御方法およびプログラム |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15867791A patent/JPH0511811A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002235422A (ja) * | 2001-12-21 | 2002-08-23 | Ig Tech Res Inc | Ａｌｃ版の建物外壁の改修装置 |
| JP2004013511A (ja) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JP2017208012A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 三菱重工業株式会社 | 制御装置、水中航走体、制御方法およびプログラム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4054780A (en) | Gain-adaptive process control | |
| KR970003873B1 (ko) | 프로세스 제어장치 | |
| JPH0511811A (ja) | 逆関数発生器によるフイードフオワード装置 | |
| JP4648448B2 (ja) | Ｐｉｄ調節器を含む閉ループ系のプロセス制御装置 | |
| WO2019087554A1 (ja) | フィードバック制御方法、及びモータ制御装置 | |
| JPS63144782A (ja) | 電動機の制御装置 | |
| JP2631225B2 (ja) | 演算回路付モデル規範形適応先行制御装置 | |
| JPH05313704A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPH08314503A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPS629405A (ja) | プロセス制御装置 | |
| JPS6338959B2 (ja) | ||
| JP3448210B2 (ja) | Ｐｉｄ調整器を含む閉ループ系のプロセス制御装置 | |
| JPH07325602A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPH04336301A (ja) | 逆システムによるフィードフォワード制御装置 | |
| JPS60205710A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPH06289903A (ja) | フィードフォワード制御装置 | |
| JPH05297908A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPH10222207A (ja) | フィードフォワード制御装置 | |
| JPH0659706A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPS629404A (ja) | プロセス制御装置 | |
| JPH10312201A (ja) | Ｐｉｄ調整器を含む閉ループ系のプロセス制御装置 | |
| JP3553264B2 (ja) | フィードバック制御装置 | |
| JP2508127B2 (ja) | 電動機の制御装置 | |
| JPH07219602A (ja) | 適応制御装置 | |
| JPH05341806A (ja) | 適応制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |