JPH07219601A - 調節装置 - Google Patents
調節装置Info
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- JPH07219601A JPH07219601A JP1103094A JP1103094A JPH07219601A JP H07219601 A JPH07219601 A JP H07219601A JP 1103094 A JP1103094 A JP 1103094A JP 1103094 A JP1103094 A JP 1103094A JP H07219601 A JPH07219601 A JP H07219601A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、積分動作によるリセットワインド
アップを防止し、応答のオーバーシュートやハンチング
現象をなくし、制御性を改善することにある。 【構成】 制御対象２からの制御量とこの制御量の目標
値との制御偏差を零とするようなＰＩ調節演算を行うＰ
Ｉ調節演算手段４，５と、制御量の変化分に応じて修正
係数を可変する積分修正係数演算手段１４と、無修正係
数を設定する無修正係数設定手段１５と、前記制御偏差
から積分修正の必要性を判断する積分修正判断手段６
と、この積分修正判断手段が積分修正の必要性有りと判
断したとき前記積分修正係数演算手段で得られる修正係
数を用いて前記Ｉ調節演算手段５の速度形調節演算信号
を修正し、積分修正判断手段が積分修正の必要性なしと
判断したとき前記無修正係数設定手段の無修正係数を用
いてＩ調節演算手段の速度形調節演算信号を無修正とす
る修正係数選択手段１６とを設けた調節装置
アップを防止し、応答のオーバーシュートやハンチング
現象をなくし、制御性を改善することにある。 【構成】 制御対象２からの制御量とこの制御量の目標
値との制御偏差を零とするようなＰＩ調節演算を行うＰ
Ｉ調節演算手段４，５と、制御量の変化分に応じて修正
係数を可変する積分修正係数演算手段１４と、無修正係
数を設定する無修正係数設定手段１５と、前記制御偏差
から積分修正の必要性を判断する積分修正判断手段６
と、この積分修正判断手段が積分修正の必要性有りと判
断したとき前記積分修正係数演算手段で得られる修正係
数を用いて前記Ｉ調節演算手段５の速度形調節演算信号
を修正し、積分修正判断手段が積分修正の必要性なしと
判断したとき前記無修正係数設定手段の無修正係数を用
いてＩ調節演算手段の速度形調節演算信号を無修正とす
る修正係数選択手段１６とを設けた調節装置
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰＩまたはＰＩＤ（Ｐ：
比例，Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節装置に係わり、特に積
分時間を修正する機能をもった調節装置に関する。
比例，Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節装置に係わり、特に積
分時間を修正する機能をもった調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のＰＩまたはＰＩＤ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。
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】従来の調節装置では、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）＋ （ＴD ・ｓ）／（１＋η・ＴD ・ｓ）｝・Ｅ(s) …（１） 但し、ＭＶ(s) ：操作信号、Ｅ(s) ：偏差信号（制御偏
差）、Ｋp ：比例ゲイン、ＴI ：積分時間、ＴD ：微分
時間、ｓ：ラプラス演算子、１／η：微分ゲインであ
る。
れる。 ＭＶ(S) ＝Ｋp ｛１＋（１／ＴI ・ｓ）＋ （ＴD ・ｓ）／（１＋η・ＴD ・ｓ）｝・Ｅ(s) …（１） 但し、ＭＶ(s) ：操作信号、Ｅ(s) ：偏差信号（制御偏
差）、Ｋp ：比例ゲイン、ＴI ：積分時間、ＴD ：微分
時間、ｓ：ラプラス演算子、１／η：微分ゲインであ
る。
【０００５】この（１）式を速度形演算の式になおす
と、（２）式のようになる。なお、微分調節演算動作に
ついては必要に応じて付加するので、以下の説明ではＤ
調節演算動作を省略し、専らＰＩ調節演算動作について
説明する。
と、（２）式のようになる。なお、微分調節演算動作に
ついては必要に応じて付加するので、以下の説明ではＤ
調節演算動作を省略し、専らＰＩ調節演算動作について
説明する。
【０００６】 △ＭＶn ＝ＫP ｛（ｅn −ｅn-1 ）＋（△ｔ／ＴI ）・ｅn ｝ …（２） ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn …（３） 上式において△ＭＶn ：操作信号の変化分、ＭＶn ：今
回の操作信号、ＭＶn-1 ：前回の操作信号、ｅn ：今回
制御偏差、ｅn-1 ：前回制御偏差、△ｔ：制御間隔であ
る。
回の操作信号、ＭＶn-1 ：前回の操作信号、ｅn ：今回
制御偏差、ｅn-1 ：前回制御偏差、△ｔ：制御間隔であ
る。
【０００７】従って、以上の説明から明らかなように、
ＰＩＤ調節装置は、制御偏差に対してＰＩＤ調節演算を
実行し、得られた調節演算信号を操作信号として制御対
象に印加し、制御偏差が零となるように制御する。
ＰＩＤ調節装置は、制御偏差に対してＰＩＤ調節演算を
実行し、得られた調節演算信号を操作信号として制御対
象に印加し、制御偏差が零となるように制御する。
【０００８】ところで、このようなＰＩＤ調節演算動作
におけるＰＩＤ各項は図７に示すような特質をもってい
る。この図から明らかなように、Ｐ調節演算動作は現在
の制御偏差の大きさに比例する信号を出力するものであ
り、制御偏差ｅ＝０のときにはＰ調節演算動作出力（Ｋ
P ・ｅ）＝０となり、一方、Ｄ調節演算動作は制御偏差
の変化率に比例する信号を出力するものであり、制御偏
差が不変時つまり制御偏差が一定のときにはＤ調節演算
動作出力（ＫP ・ＴD ・（ｄｅ／ｄｔ）｝＝０となり、
ＰとＤ調節演算動作は共に零という基準点をもってい
る。
におけるＰＩＤ各項は図７に示すような特質をもってい
る。この図から明らかなように、Ｐ調節演算動作は現在
の制御偏差の大きさに比例する信号を出力するものであ
り、制御偏差ｅ＝０のときにはＰ調節演算動作出力（Ｋ
P ・ｅ）＝０となり、一方、Ｄ調節演算動作は制御偏差
の変化率に比例する信号を出力するものであり、制御偏
差が不変時つまり制御偏差が一定のときにはＤ調節演算
動作出力（ＫP ・ＴD ・（ｄｅ／ｄｔ）｝＝０となり、
ＰとＤ調節演算動作は共に零という基準点をもってい
る。
【０００９】しかし、Ｉ調節演算動作は、過去の制御偏
差の累積値に比例する信号を出力するもので、Ｐ調節演
算動作やＤ調節演算動作のように制御偏差が特定の値の
ときに特定値をとるという基準をもっておらず、不定位
である。
差の累積値に比例する信号を出力するもので、Ｐ調節演
算動作やＤ調節演算動作のように制御偏差が特定の値の
ときに特定値をとるという基準をもっておらず、不定位
である。
【００１０】以上の説明から言えることは、例えば目標
値ＳＶが変化したとき、当該目標値ＳＶに制御量ＰＶが
追従していくと、制御偏差ｅ＝ＳＶ−ＰＶが零になる
と、Ｐ調節演算動作およびＤ調節演算動作も零となる
が、Ｉ調節演算動作は過去の制御偏差の積分値に比例す
る信号であるので、制御偏差ｅの極性が変わるまで一方
の方向に増減することになる。そこで、積分時間ＴI の
大きさによっては過蓄積，つまりリセットワインドアッ
プが発生し、制御偏差の極性が変わってから過蓄積分を
切り崩すことになり、制御量ＰＶのオーバーシュートや
ハンチングを引き起こし、制御性を劣化させる。とりわ
け、むだ時間が大きくなればなるほど、以上の現象が激
しくなる。
値ＳＶが変化したとき、当該目標値ＳＶに制御量ＰＶが
追従していくと、制御偏差ｅ＝ＳＶ−ＰＶが零になる
と、Ｐ調節演算動作およびＤ調節演算動作も零となる
が、Ｉ調節演算動作は過去の制御偏差の積分値に比例す
る信号であるので、制御偏差ｅの極性が変わるまで一方
の方向に増減することになる。そこで、積分時間ＴI の
大きさによっては過蓄積，つまりリセットワインドアッ
プが発生し、制御偏差の極性が変わってから過蓄積分を
切り崩すことになり、制御量ＰＶのオーバーシュートや
ハンチングを引き起こし、制御性を劣化させる。とりわ
け、むだ時間が大きくなればなるほど、以上の現象が激
しくなる。
【００１１】図８は前記（２）式，（３）式で表す速度
形演算式を用いた従来のＰＩ調節装置の機能構成を示す
図である。同図において目標値ＳＶn と制御量検出手段
５１によって検出される制御量ＰＶn とを偏差演算手段
５２に導き、制御偏差ｅn ＝ＳＶn −ＰＶn を求めて速
度形比例調節演算手段５３および速度形積分調節演算手
段５４に供給する。ここで、速度形比例調節演算手段５
３では△Ｐn ＝ｅn −ｅn-1 なる調節演算を行い、一
方、速度形積分調節演算手段５４では△Ｉn ＝（△ｔ／
ＴI ）・ｅn なる調節演算を行い、各調節演算出力△Ｐ
n および△Ｉn を加算手段５５に供給する。
形演算式を用いた従来のＰＩ調節装置の機能構成を示す
図である。同図において目標値ＳＶn と制御量検出手段
５１によって検出される制御量ＰＶn とを偏差演算手段
５２に導き、制御偏差ｅn ＝ＳＶn −ＰＶn を求めて速
度形比例調節演算手段５３および速度形積分調節演算手
段５４に供給する。ここで、速度形比例調節演算手段５
３では△Ｐn ＝ｅn −ｅn-1 なる調節演算を行い、一
方、速度形積分調節演算手段５４では△Ｉn ＝（△ｔ／
ＴI ）・ｅn なる調節演算を行い、各調節演算出力△Ｐ
n および△Ｉn を加算手段５５に供給する。
【００１２】この加算手段５５では（△Ｐn ＋△Ｉn ）
なる加算演算を行った後、比例ゲイン手段５６にて加算
演算出力（△Ｐn ＋△Ｉn ）に比例ゲインＫP を乗じて
速度形信号△ＭＶn を得た後、速度形／位置形信号変換
手段５７に印加し、 ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn なる演算処理を実行して位置形信号に変換する。そし
て、速度形／位置形信号変換手段５７によって得られた
位置形信号を制御対象５８に印加し、制御量検出手段５
１からの制御量ＰＶn と目標値ＳＶn とが等しくなるよ
うに，つまり制御偏差ｅn ＝ＳＶn −ＰＶn が零となる
ように制御している。
なる加算演算を行った後、比例ゲイン手段５６にて加算
演算出力（△Ｐn ＋△Ｉn ）に比例ゲインＫP を乗じて
速度形信号△ＭＶn を得た後、速度形／位置形信号変換
手段５７に印加し、 ＭＶn ＝ＭＶn-1 ＋△ＭＶn なる演算処理を実行して位置形信号に変換する。そし
て、速度形／位置形信号変換手段５７によって得られた
位置形信号を制御対象５８に印加し、制御量検出手段５
１からの制御量ＰＶn と目標値ＳＶn とが等しくなるよ
うに，つまり制御偏差ｅn ＝ＳＶn −ＰＶn が零となる
ように制御している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なＰＩＤ調節装置は、ＰＩＤの各項に特質があり、その
うちＩ調節演算動作は、その本質から他項と異なり制御
偏差ｅn が特定値のとき決まった特定の値を取るという
こと、つまり基準値に戻ることはなく、全く不定位の状
態となる。
なＰＩＤ調節装置は、ＰＩＤの各項に特質があり、その
うちＩ調節演算動作は、その本質から他項と異なり制御
偏差ｅn が特定値のとき決まった特定の値を取るという
こと、つまり基準値に戻ることはなく、全く不定位の状
態となる。
【００１４】その結果、Ｉ調節演算動作は、以上のよう
な特質をもつ結果、ＰＩＤのフィードバック制御系では
制御偏差が零になるまで積分調節演算動作を続行するこ
とになり、オフセット（定常偏差）がなくなるという優
れた機能を有する一方、制御偏差ｅn が小さい時の制御
性が最適となるように積分時間を設定すると、逆に制御
偏差ｅn が大きく、かつ、むだ時間が大きくなればなる
ほど、リセットワインドアップ（過積分）が発生し、応
答が大きくなってオーバーシュートやハンチング現象が
生じ、制御性が低下するという問題がある。
な特質をもつ結果、ＰＩＤのフィードバック制御系では
制御偏差が零になるまで積分調節演算動作を続行するこ
とになり、オフセット（定常偏差）がなくなるという優
れた機能を有する一方、制御偏差ｅn が小さい時の制御
性が最適となるように積分時間を設定すると、逆に制御
偏差ｅn が大きく、かつ、むだ時間が大きくなればなる
ほど、リセットワインドアップ（過積分）が発生し、応
答が大きくなってオーバーシュートやハンチング現象が
生じ、制御性が低下するという問題がある。
【００１５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、積分調節演算動作の続行によって生ずるリセットワ
インドアップを防止する調節装置を提供することを目的
とする。また、本発明の他の目的は、オーバーシュート
やハンチング現象をなくし、制御性の向上を図る調節装
置を提供することにある。
で、積分調節演算動作の続行によって生ずるリセットワ
インドアップを防止する調節装置を提供することを目的
とする。また、本発明の他の目的は、オーバーシュート
やハンチング現象をなくし、制御性の向上を図る調節装
置を提供することにある。
【００１６】
【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、制御対象からの制御量
とこの制御量の目標値との制御偏差を零とするようなＰ
ＩまたはＰＩＤ調節演算を行うＰＩまたはＰＩＤ調節演
算手段を設け、少くともＩ調節演算手段は速度形調節演
算を行った後、位置形信号に変換し、他の調節演算手段
からの調節演算信号と加算し操作信号として前記制御対
象に印加する調節装置において、前記制御量の変化分に
応じて修正係数を可変する積分修正係数演算手段と、無
修正係数を設定する無修正係数設定手段と、前記制御偏
差から積分修正の必要性を判断する積分修正判断手段
と、この積分修正判断手段が積分修正の必要性有りと判
断したとき前記積分修正係数演算手段で得られる修正係
数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形調節演算信号を
修正し、前記積分修正判断手段が積分修正の必要性なし
と判断したとき前記無修正係数設定手段の無修正係数を
用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形調節演算信号を無修
正とする修正係数選択手段とを設けた調節装置である。
に、請求項１に対応する発明は、制御対象からの制御量
とこの制御量の目標値との制御偏差を零とするようなＰ
ＩまたはＰＩＤ調節演算を行うＰＩまたはＰＩＤ調節演
算手段を設け、少くともＩ調節演算手段は速度形調節演
算を行った後、位置形信号に変換し、他の調節演算手段
からの調節演算信号と加算し操作信号として前記制御対
象に印加する調節装置において、前記制御量の変化分に
応じて修正係数を可変する積分修正係数演算手段と、無
修正係数を設定する無修正係数設定手段と、前記制御偏
差から積分修正の必要性を判断する積分修正判断手段
と、この積分修正判断手段が積分修正の必要性有りと判
断したとき前記積分修正係数演算手段で得られる修正係
数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形調節演算信号を
修正し、前記積分修正判断手段が積分修正の必要性なし
と判断したとき前記無修正係数設定手段の無修正係数を
用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形調節演算信号を無修
正とする修正係数選択手段とを設けた調節装置である。
【００１７】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明と構成要件を同じにするが、特に異なる部分
は積分修正係数演算手段の入力となる制御量の変化分に
代えて制御偏差の変化分を用い、この制御偏差の変化分
に応じて修正係数を可変する構成である。
応する発明と構成要件を同じにするが、特に異なる部分
は積分修正係数演算手段の入力となる制御量の変化分に
代えて制御偏差の変化分を用い、この制御偏差の変化分
に応じて修正係数を可変する構成である。
【００１８】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明と構成要件を同じにするが、特に異なる部分
は積分時間修正係数演算手段の入力となる制御量の変化
分に代えて制御偏差を用い、この制御偏差に応じて修正
係数を可変する構成である。
応する発明と構成要件を同じにするが、特に異なる部分
は積分時間修正係数演算手段の入力となる制御量の変化
分に代えて制御偏差を用い、この制御偏差に応じて修正
係数を可変する構成である。
【００１９】次に、請求項４，５に対応する発明は、請
求項１ないし請求項３に対応する発明の構成要素である
積分修正判断手段として、今回制御偏差の絶対値と前回
制御偏差の絶対値とを比較し、今回制御偏差が収束方向
のとき積分修正の必要性有りと判断し、今回制御偏差が
拡大方向のとき積分修正の必要性なしと判断する方向判
断手段を設けるか、或いは今回制御偏差の絶対値と前回
制御偏差の絶対値とを比較し、今回制御偏差が収束方向
のとき積分修正の必要性有りと判断し、今回制御偏差が
拡大方向のとき積分修正の必要性なしと判断する方向判
断手段と、今回制御偏差と前回制御偏差との乗算値から
当該今回制御偏差が前記目標値を越えて変化したかを判
断し、越えたときには前記方向判断手段の出力に優先し
て前記無修正係数設定手段の無修正係数を用いてＩ調節
演算手段の速度形調節演算信号を無修正とする偏差状態
変化判断手段とを設けた構成である。
求項１ないし請求項３に対応する発明の構成要素である
積分修正判断手段として、今回制御偏差の絶対値と前回
制御偏差の絶対値とを比較し、今回制御偏差が収束方向
のとき積分修正の必要性有りと判断し、今回制御偏差が
拡大方向のとき積分修正の必要性なしと判断する方向判
断手段を設けるか、或いは今回制御偏差の絶対値と前回
制御偏差の絶対値とを比較し、今回制御偏差が収束方向
のとき積分修正の必要性有りと判断し、今回制御偏差が
拡大方向のとき積分修正の必要性なしと判断する方向判
断手段と、今回制御偏差と前回制御偏差との乗算値から
当該今回制御偏差が前記目標値を越えて変化したかを判
断し、越えたときには前記方向判断手段の出力に優先し
て前記無修正係数設定手段の無修正係数を用いてＩ調節
演算手段の速度形調節演算信号を無修正とする偏差状態
変化判断手段とを設けた構成である。
【００２０】
【作用】従って、請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、制御対象からの制御量と
目標値との制御偏差に基づいて少なくとも速度形Ｉ調節
演算を含むＰＩまたはＰＩＤ調節演算を実行し、制御対
象に印加する操作信号を得るものであるが、このとき積
分修正判断手段では制御偏差から積分修正の必要が有る
と判断したとき、修正係数選択手段では積分時間修正係
数演算手段から出力する修正係数を選択し、前記Ｉ調節
演算手段の速度形調節演算信号に乗じて積分時間を修正
し、これにより応答の変化率が大きい時や偏差が大きい
時に積分調節演算出力が小さくなり、応答の変化率や偏
差が徐々に小さくなるに従って本来の積分調節演算出力
に近ずけ、一方、積分修正の必要がなしと判断したと
き、修正係数選択手段では無修正係数設定手段から出力
される修正係数１を選択し、前記Ｉ調節演算手段の速度
形調節演算信号に乗じて積分時間を無修正とすることに
より、リセットワインドアップを防止し、応答のオーバ
ーシュートやハンチング現象を抑制し、制御性を改善で
きる。
うな手段を講じたことにより、制御対象からの制御量と
目標値との制御偏差に基づいて少なくとも速度形Ｉ調節
演算を含むＰＩまたはＰＩＤ調節演算を実行し、制御対
象に印加する操作信号を得るものであるが、このとき積
分修正判断手段では制御偏差から積分修正の必要が有る
と判断したとき、修正係数選択手段では積分時間修正係
数演算手段から出力する修正係数を選択し、前記Ｉ調節
演算手段の速度形調節演算信号に乗じて積分時間を修正
し、これにより応答の変化率が大きい時や偏差が大きい
時に積分調節演算出力が小さくなり、応答の変化率や偏
差が徐々に小さくなるに従って本来の積分調節演算出力
に近ずけ、一方、積分修正の必要がなしと判断したと
き、修正係数選択手段では無修正係数設定手段から出力
される修正係数１を選択し、前記Ｉ調節演算手段の速度
形調節演算信号に乗じて積分時間を無修正とすることに
より、リセットワインドアップを防止し、応答のオーバ
ーシュートやハンチング現象を抑制し、制御性を改善で
きる。
【００２１】次に、請求項２，３に対応する発明は、積
分修正係数演算手段によって取り込む制御量の変化分に
代えて制御偏差の変化分または制御偏差を用いるもので
あり、その他の作用は請求項１に対応する発明と同様で
ある。
分修正係数演算手段によって取り込む制御量の変化分に
代えて制御偏差の変化分または制御偏差を用いるもので
あり、その他の作用は請求項１に対応する発明と同様で
ある。
【００２２】さらに、請求項４に対応する発明は、積分
修正判断手段として、今回制御偏差の絶対値と前回制御
偏差の絶対値とを比較し、制御偏差が収束方向のときに
積分修正の必要性有りと判断し、積分修正係数演算手段
から出力する修正係数を選択しＩ調節演算手段の出力を
修正するので、応答の変化率が大きい時や偏差が大きい
時に積分調節演算出力を小さくなり、過積分を抑制する
ことができ、一方、制御偏差が拡大方向のとき積分修正
の必要性なしと判断したとき、無修正係数設定手段の無
修正係数を選択し、Ｉ調節演算手段による本来のＩ調節
演算を実行するので、制御量が速かに目標値に整定し、
オーバーシュートやハンチング現象をなくすことができ
る。
修正判断手段として、今回制御偏差の絶対値と前回制御
偏差の絶対値とを比較し、制御偏差が収束方向のときに
積分修正の必要性有りと判断し、積分修正係数演算手段
から出力する修正係数を選択しＩ調節演算手段の出力を
修正するので、応答の変化率が大きい時や偏差が大きい
時に積分調節演算出力を小さくなり、過積分を抑制する
ことができ、一方、制御偏差が拡大方向のとき積分修正
の必要性なしと判断したとき、無修正係数設定手段の無
修正係数を選択し、Ｉ調節演算手段による本来のＩ調節
演算を実行するので、制御量が速かに目標値に整定し、
オーバーシュートやハンチング現象をなくすことができ
る。
【００２３】さらに、請求項５に対応する発明は、積分
修正判断手段を構成する方向判断手段が今回制御偏差の
絶対値と前回制御偏差の絶対値とを比較し、前記制御偏
差が収束方向のとき積分修正の必要性有りと判断し、ま
た制御偏差が拡大方向のとき積分修正の必要性なしと判
断し、積分修正係数演算手段の出力である修正係数また
は無修正係数設定手段の出力である無修正係数を選択す
るが、特に偏差状態変化判断手段において今回制御偏差
と前回制御偏差との乗算値から当該今回制御偏差が前記
目標値を越えて変化したとき、前記方向判断手段の出力
に優先して無修正係数設定手段の無修正係数を選択し、
速かに本来の積分調節演算出力を用いて制御対象を制御
するので、リセットワインドアップを防止でき、応答の
オーバーシュートやハンチング現象を抑制でき、制御性
を改善できる。
修正判断手段を構成する方向判断手段が今回制御偏差の
絶対値と前回制御偏差の絶対値とを比較し、前記制御偏
差が収束方向のとき積分修正の必要性有りと判断し、ま
た制御偏差が拡大方向のとき積分修正の必要性なしと判
断し、積分修正係数演算手段の出力である修正係数また
は無修正係数設定手段の出力である無修正係数を選択す
るが、特に偏差状態変化判断手段において今回制御偏差
と前回制御偏差との乗算値から当該今回制御偏差が前記
目標値を越えて変化したとき、前記方向判断手段の出力
に優先して無修正係数設定手段の無修正係数を選択し、
速かに本来の積分調節演算出力を用いて制御対象を制御
するので、リセットワインドアップを防止でき、応答の
オーバーシュートやハンチング現象を抑制でき、制御性
を改善できる。
【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。図１は本発明の第１の実施例を示す機能構
成図である。同図において１は目標値ＳＶn と制御対象
２側に設置する制御量検出手段３からの制御量ＰＶn と
の偏差ｅn ，つまり制御偏差を求める偏差演算手段であ
って、ここで得られた制御偏差ｅn は速度形比例調節演
算手段４、速度形積分調節演算手段５および積分修正判
断手段６にそれぞれ供給される。この速度形比例調節演
算手段４は、今回制御偏差ｅn と前回制御偏差ｅn-1 と
を用いて △Ｐn ＝ｅn −ｅn-1 …（４） なる演算を行い、比例調節演算信号△Ｐn を出力する。
前記速度形積分調節演算手段５は、 △Ｉn ＝（△ｔ／ＴI ）・ｅn …（５） なる演算を行い、積分調節演算信号△Ｉn を出力する。
但し、（５）式において△ｔは制御間隔、ＴI は積分時
間である。また、積分修正判断手段６は、制御偏差から
積分修正の必要性を判断するもので、具体的には図２ま
たは図３に示すような構成となっている。この積分修正
判断手段６の具体的構成は後記する。
て説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す機能構
成図である。同図において１は目標値ＳＶn と制御対象
２側に設置する制御量検出手段３からの制御量ＰＶn と
の偏差ｅn ，つまり制御偏差を求める偏差演算手段であ
って、ここで得られた制御偏差ｅn は速度形比例調節演
算手段４、速度形積分調節演算手段５および積分修正判
断手段６にそれぞれ供給される。この速度形比例調節演
算手段４は、今回制御偏差ｅn と前回制御偏差ｅn-1 と
を用いて △Ｐn ＝ｅn −ｅn-1 …（４） なる演算を行い、比例調節演算信号△Ｐn を出力する。
前記速度形積分調節演算手段５は、 △Ｉn ＝（△ｔ／ＴI ）・ｅn …（５） なる演算を行い、積分調節演算信号△Ｉn を出力する。
但し、（５）式において△ｔは制御間隔、ＴI は積分時
間である。また、積分修正判断手段６は、制御偏差から
積分修正の必要性を判断するもので、具体的には図２ま
たは図３に示すような構成となっている。この積分修正
判断手段６の具体的構成は後記する。
【００２５】７は加算手段であり、速度形比例調節演算
手段４の比例調節演算信号△Ｐn と速度形積分調節演算
手段５の積分調節演算信号△Ｉn とを加算し、比例ゲイ
ン手段８に送出する。この比例ゲイン手段８は、加算手
段７の出力に比例ゲインＫPを乗算して速度形信号△Ｍ
Ｖn を得た後、速度形／位置形信号変換手段９に導入
し、ここで位置形信号に変換し操作信号ＭＶn として制
御対象２に印加する。
手段４の比例調節演算信号△Ｐn と速度形積分調節演算
手段５の積分調節演算信号△Ｉn とを加算し、比例ゲイ
ン手段８に送出する。この比例ゲイン手段８は、加算手
段７の出力に比例ゲインＫPを乗算して速度形信号△Ｍ
Ｖn を得た後、速度形／位置形信号変換手段９に導入
し、ここで位置形信号に変換し操作信号ＭＶn として制
御対象２に印加する。
【００２６】さらに、この調節装置は、今回制御量ＰＶ
n と前回制御量ＰＶn-1 との差分△ＰＶn を演算する差
分演算手段１１、この差分演算手段１１の出力を自乗す
る自乗演算手段１２、この自乗演算手段１２の出力△Ｐ
Ｖn 2 と定数Ｃとから修正係数δ＝Ｃ／（Ｃ＋△ＰＶn
2 ）を求める修正係数演算手段１３等よりなり、制御量
の変化分に応じて修正係数を可変する積分修正係数演算
手段１４と、無修正係数１を設定する無修正係数設定手
段１５と、積分修正判断手段６の出力に応じて積分修正
係数演算手段１４からの修正係数と無修正係数設定手段
１５からの修正係数の何れかを選択する修正係数選択手
段１６と、この修正係数選択手段１６によって選択した
修正係数を前記速度形積分調節演算手段の出力に乗算し
て積分修正を行う積分動作修正手段１７とが設けられて
いる。
n と前回制御量ＰＶn-1 との差分△ＰＶn を演算する差
分演算手段１１、この差分演算手段１１の出力を自乗す
る自乗演算手段１２、この自乗演算手段１２の出力△Ｐ
Ｖn 2 と定数Ｃとから修正係数δ＝Ｃ／（Ｃ＋△ＰＶn
2 ）を求める修正係数演算手段１３等よりなり、制御量
の変化分に応じて修正係数を可変する積分修正係数演算
手段１４と、無修正係数１を設定する無修正係数設定手
段１５と、積分修正判断手段６の出力に応じて積分修正
係数演算手段１４からの修正係数と無修正係数設定手段
１５からの修正係数の何れかを選択する修正係数選択手
段１６と、この修正係数選択手段１６によって選択した
修正係数を前記速度形積分調節演算手段の出力に乗算し
て積分修正を行う積分動作修正手段１７とが設けられて
いる。
【００２７】すなわち、積分修正判断手段６は、積分修
正の必要性が有ると判断したとき積分修正係数演算手段
１４で得られる修正係数を前記Ｉ調節演算手段５の速度
形調節演算信号に乗算して積分修正を行う。また、積分
修正判断手段６は、積分修正の必要性なしと判断したと
き無修正係数設定手段１５による無修正係数１をＩ調節
演算手段５の速度形調節演算信号に乗じて無修正とする
ものである。
正の必要性が有ると判断したとき積分修正係数演算手段
１４で得られる修正係数を前記Ｉ調節演算手段５の速度
形調節演算信号に乗算して積分修正を行う。また、積分
修正判断手段６は、積分修正の必要性なしと判断したと
き無修正係数設定手段１５による無修正係数１をＩ調節
演算手段５の速度形調節演算信号に乗じて無修正とする
ものである。
【００２８】前記積分修正判断手段６は、具体的には図
２に示すように制御偏差ｅn を遅らせて前回制御偏差ｅ
n-1 を取り出す遅れ手段２１と、今回制御偏差ｅn およ
び前回制御偏差ｅn-1 の絶対値を取り出す絶対値手段２
２と、今回制御偏差の絶対値と前回制御偏差の絶対値と
を比較し、制御偏差が収束方向か拡大方向かを判断する
比較判断手段２３とを有し、この比較判断手段２３にて
今回制御偏差の絶対値が小さいとき制御偏差が収束方向
と判断し修正係数選択手段１６にてｃ−ｂ側を選択し最
適な修正係数を出力し、一方、今回制御偏差の絶対値が
大きいとき制御偏差が拡大方向であると判断し修正係数
選択手段１６にてｃ−ａ側を選択し無修正係数１を取り
込んで速度形積分調節演算手段５の積分調節演算信号に
乗じ、速度形積分調節演算手段５の出力をそのまま生か
すものである。
２に示すように制御偏差ｅn を遅らせて前回制御偏差ｅ
n-1 を取り出す遅れ手段２１と、今回制御偏差ｅn およ
び前回制御偏差ｅn-1 の絶対値を取り出す絶対値手段２
２と、今回制御偏差の絶対値と前回制御偏差の絶対値と
を比較し、制御偏差が収束方向か拡大方向かを判断する
比較判断手段２３とを有し、この比較判断手段２３にて
今回制御偏差の絶対値が小さいとき制御偏差が収束方向
と判断し修正係数選択手段１６にてｃ−ｂ側を選択し最
適な修正係数を出力し、一方、今回制御偏差の絶対値が
大きいとき制御偏差が拡大方向であると判断し修正係数
選択手段１６にてｃ−ａ側を選択し無修正係数１を取り
込んで速度形積分調節演算手段５の積分調節演算信号に
乗じ、速度形積分調節演算手段５の出力をそのまま生か
すものである。
【００２９】また、別の積分修正判断手段６としては、
図３に示すように遅れ手段２１、絶対値手段２２、比較
判断手段２３等をもつ方向判断手段の他、偏差状態変化
判断手段２４が設けられている。この偏差状態変化判断
手段２４は、遅れ手段２１から得られる前回制御偏差ｅ
n-1 と今回制御偏差ｅn とを乗算する乗算手段２４ａ
と、この乗算手段２４ａから得られる乗算値ｅn-1 ・ｅ
n が零よりも大きいか或いは等しいか，つまり零よりも
大きいときには同符号であり、零よりも小さいときには
制御量が目標値を跨いだ状態では異符号となるので、こ
れらの符号から制御量が目標値を跨いだ状態を判断する
符号判別手段２４ｂと、この符号判別手段２４ｂの出力
を反転する反転手段２４ｃとによって構成されている。
図３に示すように遅れ手段２１、絶対値手段２２、比較
判断手段２３等をもつ方向判断手段の他、偏差状態変化
判断手段２４が設けられている。この偏差状態変化判断
手段２４は、遅れ手段２１から得られる前回制御偏差ｅ
n-1 と今回制御偏差ｅn とを乗算する乗算手段２４ａ
と、この乗算手段２４ａから得られる乗算値ｅn-1 ・ｅ
n が零よりも大きいか或いは等しいか，つまり零よりも
大きいときには同符号であり、零よりも小さいときには
制御量が目標値を跨いだ状態では異符号となるので、こ
れらの符号から制御量が目標値を跨いだ状態を判断する
符号判別手段２４ｂと、この符号判別手段２４ｂの出力
を反転する反転手段２４ｃとによって構成されている。
【００３０】その他、積分修正判断手段６には、両手段
２３，２４ｂの出力を取り込んで論理積演算を行う論理
積手段２５、両手段２４ｃ，２５の出力を取り込んで論
理和演算を行う論理和手段２６が設けられている。
２３，２４ｂの出力を取り込んで論理積演算を行う論理
積手段２５、両手段２４ｃ，２５の出力を取り込んで論
理和演算を行う論理和手段２６が設けられている。
【００３１】次に、以上のように構成された装置の動作
について説明する。なお、ここでは、ＰＩ制御系の一般
的な動作は省略し、本発明装置の特長的構成部分の動作
について説明する。
について説明する。なお、ここでは、ＰＩ制御系の一般
的な動作は省略し、本発明装置の特長的構成部分の動作
について説明する。
【００３２】先ず、制御量検出手段３によって検出され
た制御量ＰＶn は偏差演算手段１の他、積分修正係数演
算手段１４に送出される。ここで、積分修正係数演算手
段１４の一部を構成する差分演算手段１１では今回制御
量ＰＶn と前回制御量ＰＶn-1 とから、 △ＰＶn ＝ＰＶn −ＰＶn-1 …（６） なる演算を行って制御量の差分ないし制御量の変化分△
ＰＶn を求めた後、この制御量の変化分△ＰＶn を自乗
演算手段１２に導き、ここで自乗演算を行って△ＰＶn
2 を求める。さらに、修正係数演算手段１３において制
御量の変化分の自乗値△ＰＶn 2 と定数Ｃとを用いて、 δ＝Ｃ／（Ｃ＋△ＰＶn 2 ） …（７） なる演算を行って修正係数δを求める。
た制御量ＰＶn は偏差演算手段１の他、積分修正係数演
算手段１４に送出される。ここで、積分修正係数演算手
段１４の一部を構成する差分演算手段１１では今回制御
量ＰＶn と前回制御量ＰＶn-1 とから、 △ＰＶn ＝ＰＶn −ＰＶn-1 …（６） なる演算を行って制御量の差分ないし制御量の変化分△
ＰＶn を求めた後、この制御量の変化分△ＰＶn を自乗
演算手段１２に導き、ここで自乗演算を行って△ＰＶn
2 を求める。さらに、修正係数演算手段１３において制
御量の変化分の自乗値△ＰＶn 2 と定数Ｃとを用いて、 δ＝Ｃ／（Ｃ＋△ＰＶn 2 ） …（７） なる演算を行って修正係数δを求める。
【００３３】従って、前記（７）式から明らかなよう
に、制御量の変化分△ＰＶn が大きいとき修正係数δが
小さくなり、逆に制御量の変化分△ＰＶn が小さくなる
と修正係数δが大きくなる。因みに、図４は定数Ｃを変
えたときの制御量の変化分△ＰＶn と修正係数δとの関
係を示す図である。
に、制御量の変化分△ＰＶn が大きいとき修正係数δが
小さくなり、逆に制御量の変化分△ＰＶn が小さくなる
と修正係数δが大きくなる。因みに、図４は定数Ｃを変
えたときの制御量の変化分△ＰＶn と修正係数δとの関
係を示す図である。
【００３４】このとき、積分修正判断手段６は、積分調
節演算出力の修正を行うか否かを判断するものである
が、図２に示すように今回制御偏差ｅn と遅れ手段２１
からの前回制御偏差ｅn-1 とを絶対値手段２２に導き、
それぞれ絶対値｜ｅn ｜，｜ｅn-1 ｜を求めた後、比較
判断手段２３にて２つの絶対値｜ｅn ｜，｜ｅn-1 ｜ど
うしの大小関係を調べる。ここで、｜ｅn ｜＜｜ｅn-1
｜のとき、つまり今回制御偏差ｅn が小さいとき、制御
偏差ｅn が収束方向にあると判断して“０”信号を出力
し、修正係数選択手段１６を図示するように修正係数演
算手段１３側に接続し、制御量の変化分△ＰＶn によっ
て変化する修正係数δ（α）を出力し、Ｉ調節演算出力
を修正する。これは、Ｉ調節演算出力に１以下の修正係
数δ（α）を乗算し、適切なＩ調節演算動作を行うもの
である。
節演算出力の修正を行うか否かを判断するものである
が、図２に示すように今回制御偏差ｅn と遅れ手段２１
からの前回制御偏差ｅn-1 とを絶対値手段２２に導き、
それぞれ絶対値｜ｅn ｜，｜ｅn-1 ｜を求めた後、比較
判断手段２３にて２つの絶対値｜ｅn ｜，｜ｅn-1 ｜ど
うしの大小関係を調べる。ここで、｜ｅn ｜＜｜ｅn-1
｜のとき、つまり今回制御偏差ｅn が小さいとき、制御
偏差ｅn が収束方向にあると判断して“０”信号を出力
し、修正係数選択手段１６を図示するように修正係数演
算手段１３側に接続し、制御量の変化分△ＰＶn によっ
て変化する修正係数δ（α）を出力し、Ｉ調節演算出力
を修正する。これは、Ｉ調節演算出力に１以下の修正係
数δ（α）を乗算し、適切なＩ調節演算動作を行うもの
である。
【００３５】一方、｜ｅn ｜＜｜ｅn-1 ｜のとき、つま
り今回制御偏差ｅn が大きいとき、制御偏差ｅn が拡大
方向にあると判断して“１”を出力し、修正係数選択手
段１６にて無修正係数設定手段１５側に接続し、修正係
数１（α）を出力することによりＩ調節演算出力を修正
せずに本来のＩ調節演算動作を実行する。
り今回制御偏差ｅn が大きいとき、制御偏差ｅn が拡大
方向にあると判断して“１”を出力し、修正係数選択手
段１６にて無修正係数設定手段１５側に接続し、修正係
数１（α）を出力することによりＩ調節演算出力を修正
せずに本来のＩ調節演算動作を実行する。
【００３６】その結果、制御偏差が収束方向のとき最適
なＩ調節演算によってリセットワインドアップを防止で
き、制御偏差が拡大方向のときＩ調節演算の積分時間を
大きくして積分の機能を発揮させることにより、オーバ
ーシュートやハンチング現象をなくし、制御性を改善で
きる。
なＩ調節演算によってリセットワインドアップを防止で
き、制御偏差が拡大方向のときＩ調節演算の積分時間を
大きくして積分の機能を発揮させることにより、オーバ
ーシュートやハンチング現象をなくし、制御性を改善で
きる。
【００３７】さらに、別構成の積分修正判断手段６にお
いては、図３に示すように今回制御偏差ｅn と遅れ手段
２１からの前回制御偏差ｅn-1 とを乗算手段２４ａに導
入し、ここでｅn ・ｅn-1 を求めた後、符号判別手段２
４ｂにてｅn ・ｅn-1 の符号から制御偏差ｅn が目標値
ラインを越えたか否かを調べる。つまり、ｅn ・ｅn-1
≧０のとき、同符号と判断して符号判別手段２４ｂから
“１”信号を出力し、ｅn ・ｅn-1 ＜０のとき、異符号
と判断して符号判別手段２４ｂから“０”信号を出力す
る。
いては、図３に示すように今回制御偏差ｅn と遅れ手段
２１からの前回制御偏差ｅn-1 とを乗算手段２４ａに導
入し、ここでｅn ・ｅn-1 を求めた後、符号判別手段２
４ｂにてｅn ・ｅn-1 の符号から制御偏差ｅn が目標値
ラインを越えたか否かを調べる。つまり、ｅn ・ｅn-1
≧０のとき、同符号と判断して符号判別手段２４ｂから
“１”信号を出力し、ｅn ・ｅn-1 ＜０のとき、異符号
と判断して符号判別手段２４ｂから“０”信号を出力す
る。
【００３８】その結果、ｅn ・ｅn-1 ＜０のとき、符号
判別手段２４ｂの出力“０”、反転手段２４ｃの出力
“１”となり、論理和手段２６から“１”が出て、修正
係数選択手段１６が無修正係数設定手段１５の無修正係
数１を取り込んで出力する。
判別手段２４ｂの出力“０”、反転手段２４ｃの出力
“１”となり、論理和手段２６から“１”が出て、修正
係数選択手段１６が無修正係数設定手段１５の無修正係
数１を取り込んで出力する。
【００３９】一方、絶対値手段２２および比較判断手段
２３では、｜ｅn ｜≧｜ｅn-1 ｜のとき当該手段２３か
ら“１”を出力し、｜ｅn ｜＜｜ｅn-1 ｜のとき当該手
段２３から“０”を出力する。従って、図３の積分修正
判断手段６では、次のような動作を行う。
２３では、｜ｅn ｜≧｜ｅn-1 ｜のとき当該手段２３か
ら“１”を出力し、｜ｅn ｜＜｜ｅn-1 ｜のとき当該手
段２３から“０”を出力する。従って、図３の積分修正
判断手段６では、次のような動作を行う。
【００４０】イ．制御偏差が拡大（増加）方向のとき、
つまり ｅn ・ｅn-1 ＞０でかつ｜ｅn ｜≧｜ｅn-1 ｜のとき … １ ロ．制御偏差が収束方向のとき、つまり ｅn ・ｅn-1 ＞０でかつ｜ｅn ｜＜｜ｅn-1 ｜のとき … δ ハ．前回制御偏差と今回制御偏差の極性が異なるとき、
つまり ｅn ・ｅn-1 ＜０ … １ となる。
つまり ｅn ・ｅn-1 ＞０でかつ｜ｅn ｜≧｜ｅn-1 ｜のとき … １ ロ．制御偏差が収束方向のとき、つまり ｅn ・ｅn-1 ＞０でかつ｜ｅn ｜＜｜ｅn-1 ｜のとき … δ ハ．前回制御偏差と今回制御偏差の極性が異なるとき、
つまり ｅn ・ｅn-1 ＜０ … １ となる。
【００４１】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、制御偏差が収束方向にあるか或いは拡大方向にある
かに応じて、Ｉ調節演算出力に１以下の修正係数を乗算
し、或いは無修正により本来のＩ調節演算出力を出し、
最適な積分調節演算動作を実行するので、偏差が大き
く、かつ、むだ時間が大きくても過積分となることがな
く、リセットワインドアップを防止でき、これによって
応答が大きくオーバーシュートやハンチング現象をなく
すことができる。
ば、制御偏差が収束方向にあるか或いは拡大方向にある
かに応じて、Ｉ調節演算出力に１以下の修正係数を乗算
し、或いは無修正により本来のＩ調節演算出力を出し、
最適な積分調節演算動作を実行するので、偏差が大き
く、かつ、むだ時間が大きくても過積分となることがな
く、リセットワインドアップを防止でき、これによって
応答が大きくオーバーシュートやハンチング現象をなく
すことができる。
【００４２】しかも、制御量が目標値を越えたとき、直
ちにＩ調節演算出力を無修正とするので、本来のＩ調節
演算動作が収束方向に働き、速かに目標値に整定でき
る。次に、本発明装置の第２の実施例について図５を参
照して説明する。
ちにＩ調節演算出力を無修正とするので、本来のＩ調節
演算動作が収束方向に働き、速かに目標値に整定でき
る。次に、本発明装置の第２の実施例について図５を参
照して説明する。
【００４３】この第２の実施例は、積分修正係数演算手
段１４の入力信号として、制御量の変化分△ＰＶn に代
えて速度形比例調節演算手段４から制御偏差の変化分△
ｅnを取り込み、或いは偏差演算手段１から制御偏差ｅn
を直接取り込んで差分演算によって制御偏差の変化分
△ｅn を求めた後、この制御偏差の変化分△ｅn を自乗
演算手段１２に導入する構成であり、その他の構成は第
１の実施例と同様であるので省略する。
段１４の入力信号として、制御量の変化分△ＰＶn に代
えて速度形比例調節演算手段４から制御偏差の変化分△
ｅnを取り込み、或いは偏差演算手段１から制御偏差ｅn
を直接取り込んで差分演算によって制御偏差の変化分
△ｅn を求めた後、この制御偏差の変化分△ｅn を自乗
演算手段１２に導入する構成であり、その他の構成は第
１の実施例と同様であるので省略する。
【００４４】本実施例の動作は、制御偏差の変化分△ｅ
n を取り扱って修正係数δを求める点を除けば、第１の
実施例と同様であるので省略する。さらに、本発明装置
の第３の実施例について図６を参照して説明する。
n を取り扱って修正係数δを求める点を除けば、第１の
実施例と同様であるので省略する。さらに、本発明装置
の第３の実施例について図６を参照して説明する。
【００４５】この第３の実施例は、積分修正係数演算手
段１４の入力信号として、制御量の変化分△ＰＶn に代
えて制御偏差ｅn を取り込んで自乗演算手段１２に導入
する構成であり、その他の構成は第１の実施例と同様で
あるので省略する。
段１４の入力信号として、制御量の変化分△ＰＶn に代
えて制御偏差ｅn を取り込んで自乗演算手段１２に導入
する構成であり、その他の構成は第１の実施例と同様で
あるので省略する。
【００４６】本実施例の動作は、制御偏差ｅn を取り扱
って修正係数δを求める点を除けば、第１の実施例と同
様であるので省略する。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。
って修正係数δを求める点を除けば、第１の実施例と同
様であるので省略する。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。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、制
御偏差が収束方向か拡大方向かに応じてＩ調節演算出力
を修正することにより、積分調節演算動作を続行させて
もリセットワインドアップを防止でき、これに伴って応
答のオーバーシュートやハンチング現象をなくすことが
でき、制御性を改善できる。
御偏差が収束方向か拡大方向かに応じてＩ調節演算出力
を修正することにより、積分調節演算動作を続行させて
もリセットワインドアップを防止でき、これに伴って応
答のオーバーシュートやハンチング現象をなくすことが
でき、制御性を改善できる。
【図１】本発明に係わる調節装置の第１の実施例を示す
機能構成図。
機能構成図。
【図２】積分修正判断手段の一具体例を示す構成図。
【図３】積分修正判断手段のもう１つ具体例を示す構成
図。
図。
【図４】制御量の変化に対する修正係数の決定の仕方を
示す図。
示す図。
【図５】本発明に係わる調節装置の第２の実施例を示す
機能構成図。
機能構成図。
【図６】本発明に係わる調節装置の第３の実施例を示す
機能構成図。
機能構成図。
【図７】ＰＩＤ各項の特質を説明する図。
【図８】従来のＰＩ調節装置の構成を示す図。
１…偏差演算手段、２…制御対象、４…速度形比例調節
演算手段、５…速度形積分調節演算手段、６…積分修正
判断手段、１４…積分修正係数演算手段、１５…無修正
係数設定手段、１６…修正係数選択手段、１７…積分動
作修正手段、２４…偏差状態変化判断手段。
演算手段、５…速度形積分調節演算手段、６…積分修正
判断手段、１４…積分修正係数演算手段、１５…無修正
係数設定手段、１６…修正係数選択手段、１７…積分動
作修正手段、２４…偏差状態変化判断手段。
Claims (5)
- 【請求項１】 制御対象からの制御量とこの制御量の目
標値との制御偏差を零とするようなＰＩまたはＰＩＤ
（Ｐ：比例，Ｉ：積分，Ｄ：微分）調節演算を行うＰＩ
またはＰＩＤ調節演算手段を設け、少くともＩ調節演算
手段は速度形調節演算を行った後、位置形信号に変換
し、他の調節演算手段からの調節演算信号と加算し操作
信号として前記制御対象に印加する調節装置において、 前記制御量の変化分に応じて修正係数を可変する積分修
正係数演算手段と、無修正係数を設定する無修正係数設
定手段と、前記制御偏差から積分修正の必要性を判断す
る積分修正判断手段と、この積分修正判断手段が積分修
正の必要性有りと判断したとき前記積分修正係数演算手
段で得られる修正係数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速
度形調節演算信号を修正し、前記積分修正判断手段が積
分修正の必要性なしと判断したとき前記無修正係数設定
手段の無修正係数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形
調節演算信号を無修正とする修正係数選択手段とを備え
たことを特徴とする調節装置。 - 【請求項２】 制御対象からの制御量とこの制御量の目
標値との制御偏差を零とするようなＰＩまたはＰＩＤ調
節演算を行うＰＩまたはＰＩＤ調節演算手段を設け、少
くともＩ調節演算手段は速度形調節演算を行った後、位
置形信号に変換し、他の調節演算手段からの調節演算信
号と加算し操作信号として前記制御対象に印加する調節
装置において、 前記制御偏差の変化分に応じて修正係数を可変する積分
修正係数演算手段と、無修正係数を設定する無修正係数
設定手段と、前記制御偏差から積分修正の必要性を判断
する積分修正判断手段と、この積分修正判断手段が積分
修正の必要性有りと判断したとき前記積分修正係数演算
手段で得られる修正係数を用いて前記Ｉ調節演算手段の
速度形調節演算信号を修正し、前記積分修正判断手段が
積分修正の必要性なしと判断したとき前記無修正係数設
定手段の無修正係数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速度
形調節演算信号を無修正とする修正係数選択手段とを備
えたことを特徴とする調節装置。 - 【請求項３】 制御対象からの制御量とこの制御量の目
標値との制御偏差を零とするようなＰＩまたはＰＩＤ調
節演算を行うＰＩまたはＰＩＤ調節演算手段を設け、少
くともＩ調節演算手段は速度形調節演算を行った後、位
置形信号に変換し、他の調節演算手段からの調節演算信
号と加算し操作信号として前記制御対象に印加する調節
装置において、 前記制御偏差に応じて修正係数を可変する積分修正係数
演算手段と、無修正係数を設定する無修正係数設定手段
と、前記制御偏差から積分修正の必要性を判断する積分
修正判断手段と、この積分修正判断手段が積分修正の必
要性有りと判断したとき前記積分修正係数演算手段で得
られる修正係数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形調
節演算信号を修正し、前記積分修正判断手段が積分修正
の必要性なしと判断したとき前記無修正係数設定手段の
無修正係数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形調節演
算信号を無修正とする修正係数選択手段とを備えたこと
を特徴とする調節装置。 - 【請求項４】 積分修正判断手段は、今回制御偏差の絶
対値と前回制御偏差の絶対値とを比較し、前記今回制御
偏差が収束方向のとき積分修正の必要性有りと判断し、
前記今回制御偏差が拡大方向のとき積分修正の必要性な
しと判断する方向判断手段を設けた請求項１ないし請求
項３の何れかに記載の調節装置。 - 【請求項５】 積分修正判断手段は、今回制御偏差の絶
対値と前回制御偏差の絶対値とを比較し、前記今回制御
偏差が収束方向のとき積分修正の必要性有りと判断し、
前記今回制御偏差が拡大方向のとき積分修正の必要性な
しと判断する方向判断手段と、今回制御偏差と前回制御
偏差との乗算値から今回制御偏差が前記目標値を越えて
変化したか否かを判断し、目標値を越えたとき前記方向
判断手段の出力に優先して前記無修正係数設定手段の無
修正係数を用いて前記Ｉ調節演算手段の速度形調節演算
信号を無修正とする偏差状態変化判断手段とを有するこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載
の調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1103094A JPH07219601A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1103094A JPH07219601A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07219601A true JPH07219601A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11766693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1103094A Pending JPH07219601A (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07219601A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004240815A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Nitto Denko Corp | プロセス制御方法 |
| JP2008102720A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Omron Corp | 制御装置、制御パラメータの調整装置、制御パラメータの調整方法およびプログラム |
| JP2008165674A (ja) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Fenwall Controls Of Japan Ltd | Ｐｉｄ制御方法及びｐｉｄ制御装置 |
| WO2010041338A1 (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | 三菱電機株式会社 | 調節装置 |
-
1994
- 1994-02-02 JP JP1103094A patent/JPH07219601A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004240815A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Nitto Denko Corp | プロセス制御方法 |
| JP4703101B2 (ja) * | 2003-02-07 | 2011-06-15 | 日東電工株式会社 | プロセス制御方法 |
| JP2008102720A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Omron Corp | 制御装置、制御パラメータの調整装置、制御パラメータの調整方法およびプログラム |
| JP2008165674A (ja) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Fenwall Controls Of Japan Ltd | Ｐｉｄ制御方法及びｐｉｄ制御装置 |
| WO2010041338A1 (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | 三菱電機株式会社 | 調節装置 |
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