JPS638802A - Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 - Google Patents
Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法Info
- Publication number
- JPS638802A JPS638802A JP15250386A JP15250386A JPS638802A JP S638802 A JPS638802 A JP S638802A JP 15250386 A JP15250386 A JP 15250386A JP 15250386 A JP15250386 A JP 15250386A JP S638802 A JPS638802 A JP S638802A
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- constant
- control constant
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Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150046432 Tril gene Proteins 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ＰＩＤ調節器における制御定数を自動調整す
るＰＺＤ調節器の制御定数自動調整方法に関するもので
ある。
るＰＺＤ調節器の制御定数自動調整方法に関するもので
ある。
従来の技術
従来、ＰＩＤ調節器の制御定数は、操作者の手によって
試行錯誤的に決定されていた。一方、制御理論の方面か
ら、制御対象に最適な制御定数を算出する方法としては
、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎｉｃｈｏｌｓ（ジーグラ・ニコル
ス）の方法、北森の方法など数多くの方法が提案されて
いる。
試行錯誤的に決定されていた。一方、制御理論の方面か
ら、制御対象に最適な制御定数を算出する方法としては
、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎｉｃｈｏｌｓ（ジーグラ・ニコル
ス）の方法、北森の方法など数多くの方法が提案されて
いる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、前記のような方法は、試行錯誤的方法で
は、制御定数の決定に数多くの手間と時間を必要とした
。また、制御理論の方面からの制御定数決定法では、演
算式が複雑であったり、計算量が膨大である等、実用化
には問題があった。
は、制御定数の決定に数多くの手間と時間を必要とした
。また、制御理論の方面からの制御定数決定法では、演
算式が複雑であったり、計算量が膨大である等、実用化
には問題があった。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決するため、制御対象のステ
ップ応答の、一定点数毎の測定データを用いて、順次一
次式近似を行い、傾きが最大の一次式より、ＰＩＤ調節
器の制御定数を決定するものである。
ップ応答の、一定点数毎の測定データを用いて、順次一
次式近似を行い、傾きが最大の一次式より、ＰＩＤ調節
器の制御定数を決定するものである。
作 用
本発明は、上記の方法により、ＰＩＤ調節器の制御定数
を決定するため、制御対象の一次おくれ時定数Ｔ、一次
おくれ系ゲインＫ、及びむだ時間りを数値計算により求
められ、ＰＩＤ調節器の制御定数を簡単な演算式によっ
て求めることができる。
を決定するため、制御対象の一次おくれ時定数Ｔ、一次
おくれ系ゲインＫ、及びむだ時間りを数値計算により求
められ、ＰＩＤ調節器の制御定数を簡単な演算式によっ
て求めることができる。
実施例
第１図は、本発明のＰＩＤ調節器の制御定数自動調整方
法を用いた制御系の一実施例を示すブロック図である。
法を用いた制御系の一実施例を示すブロック図である。
第１図において、１はＰＩＤ調節器、２は制御対象であ
り、通常の制御動作時においては、ＰＩＤ調節器１より
出力される操作量Ｕは、切替スイッチ３を通り制御対象
２に入力され、制御対象２の出力ｙは、目標値ｒとの差
である偏差ＥとしてＰＩＤ調節器１に入力され、ＰＩＤ
フィードバック制御ループが構成されている。 − 一方、制御定数自動調整時においては、切替スイッチ３
の切替えにより、ステップ信号発生器４より出力される
ステップ信号が、制御対象２に加えられ、ステップ応答
が、出力ｙとしてＰＩＤ制御定数自動調整器６に入力さ
れ、ＰＩＤ制御定数自動調整器５において、最適の比例
ゲインＫｐ。
り、通常の制御動作時においては、ＰＩＤ調節器１より
出力される操作量Ｕは、切替スイッチ３を通り制御対象
２に入力され、制御対象２の出力ｙは、目標値ｒとの差
である偏差ＥとしてＰＩＤ調節器１に入力され、ＰＩＤ
フィードバック制御ループが構成されている。 − 一方、制御定数自動調整時においては、切替スイッチ３
の切替えにより、ステップ信号発生器４より出力される
ステップ信号が、制御対象２に加えられ、ステップ応答
が、出力ｙとしてＰＩＤ制御定数自動調整器６に入力さ
れ、ＰＩＤ制御定数自動調整器５において、最適の比例
ゲインＫｐ。
積分時間Ｔｉ、及び微分時間Ｔｄが決定され、ＰＩＤ調
節器１の制御定数が自動調整される。
節器１の制御定数が自動調整される。
次Ｋ、ＰＩＤ制御定数自動調整部５の自動調整方法につ
いて説明する。
いて説明する。
第２図は、制御対象２のステップ応答図であり、Ｓ字形
と曲線となっている。
と曲線となっている。
このステップ応答を一次おくれ系とむだ時間系に近似す
るため、離散化時間１．毎に得られる測定データ（ｔｌ
、ｙｌ）、（ｔ２．ｙ２）・・・・・・（ｔｒＩＬ、ｙ
、）の内のＮ個のデータ（仮に３個とする）より、顆次
、最小２乗法により一次式近似を行う。求まった一次式
を、第３図に示す。第３図において、傾きが最大の一次
式は（ｙ＝ａｇ＋ｂｇｔ ）であり、傾きが最大の一次
式を一般的に ｙ＝Ａ−）−Ｂｔ ・・・・・・
（１）とすると、一次おくれ時定数Ｔ、一次おくれ系ゲ
インＫ、及びむだ時間りを、 として推定でき、ＰＩＤ調節器１の制御定数は、ジーグ
ラ・ニコルスの方法によれば、 として決定でき、（３）式に（２）式を代入するととな
り、（４）式により制御定数を決定することができる。
るため、離散化時間１．毎に得られる測定データ（ｔｌ
、ｙｌ）、（ｔ２．ｙ２）・・・・・・（ｔｒＩＬ、ｙ
、）の内のＮ個のデータ（仮に３個とする）より、顆次
、最小２乗法により一次式近似を行う。求まった一次式
を、第３図に示す。第３図において、傾きが最大の一次
式は（ｙ＝ａｇ＋ｂｇｔ ）であり、傾きが最大の一次
式を一般的に ｙ＝Ａ−）−Ｂｔ ・・・・・・
（１）とすると、一次おくれ時定数Ｔ、一次おくれ系ゲ
インＫ、及びむだ時間りを、 として推定でき、ＰＩＤ調節器１の制御定数は、ジーグ
ラ・ニコルスの方法によれば、 として決定でき、（３）式に（２）式を代入するととな
り、（４）式により制御定数を決定することができる。
以上の演算の手順を、第４図のフローチャートに示す。
ただし、一次式近似を行う場合の、測定データの個数が
、一次おくれ時定数Ｔを離散化時間１ｓで除した値の整
数値以上の場合、一次おくれ系近似の精度が低くなるた
め、測定データの個数を、これより少くする必要がある
。また、測定データＫ、雑音が加わっている場合には、
一次式近似区間が、雑音の周期以上になるようＫ、測定
データの個数を選び、雑音の影響をなくするようにする
必要がある。
、一次おくれ時定数Ｔを離散化時間１ｓで除した値の整
数値以上の場合、一次おくれ系近似の精度が低くなるた
め、測定データの個数を、これより少くする必要がある
。また、測定データＫ、雑音が加わっている場合には、
一次式近似区間が、雑音の周期以上になるようＫ、測定
データの個数を選び、雑音の影響をなくするようにする
必要がある。
特Ｋ、空調調和装置を制御対象２とした場合、空気調和
装置の起動時においては、最大の一定能力運転がなされ
る為、この時の応答は、ステップ応答とみなすことがで
き、第１図におけるステップ信号発生器４．及び切替ス
イッチ３を設けることなく、ＰＩＤ調節器１の制御定数
を自動調整することができる。
装置の起動時においては、最大の一定能力運転がなされ
る為、この時の応答は、ステップ応答とみなすことがで
き、第１図におけるステップ信号発生器４．及び切替ス
イッチ３を設けることなく、ＰＩＤ調節器１の制御定数
を自動調整することができる。
発明の効果
以上のようＫ、本発明の制御定数自動調整方法によれば
、制御対象のステップ応答の測定データより、操作者の
手を煩わせることなしＫ、ＰＩＤ調節器の制御定数を自
動調整することができ、その効果は大なるものがある。
、制御対象のステップ応答の測定データより、操作者の
手を煩わせることなしＫ、ＰＩＤ調節器の制御定数を自
動調整することができ、その効果は大なるものがある。
第１図は、本発明のＰＩＤ調節器の制御定数自動調整方
法を用いた制御系の一実施例を示すブロック図、第２図
は、同方法説明のだめの制御対象のステップ応答特性図
、第３図は、同一次式近似の特性図、第４図は、制御定
数の演算手順を示すフロー図である。 １・・・・・・ＰＩＤ調節器、２・・・・・・制御対象
、３・・・・・・切替スイッチ、４・・・・・・ステッ
プ信号発生器、Ｓ・・・・・・ＰＩＤ制御定数自動調整
器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名菓
１ 図 、へ 第２図 ｔ／−＋ 第３図 ｔ／＋ 第４図
法を用いた制御系の一実施例を示すブロック図、第２図
は、同方法説明のだめの制御対象のステップ応答特性図
、第３図は、同一次式近似の特性図、第４図は、制御定
数の演算手順を示すフロー図である。 １・・・・・・ＰＩＤ調節器、２・・・・・・制御対象
、３・・・・・・切替スイッチ、４・・・・・・ステッ
プ信号発生器、Ｓ・・・・・・ＰＩＤ制御定数自動調整
器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名菓
１ 図 、へ 第２図 ｔ／−＋ 第３図 ｔ／＋ 第４図
Claims (2)
- （１）ＰＩＤ調節器、及び制御対象からなるＰＩＤフィ
ードバック制御ループにおいて、前記制御対象のステッ
プ応答から、演算により前記制御対象を一次おくれ系と
むだ時間系に近似することにより、一次おくれ時定数Ｔ
、一次おくれ系ゲインＫ、及びむだ時間Ｌを求め、前記
Ｔ、Ｋ、Ｌより、前記ＰＩＤ調節器の制御定数である比
例ゲインＫ＿ｐ、積分時間Ｔ＿ｉ、及び微分時間Ｔ＿ｄ
を最適値に調整する前記ＰＩＤ調節器の制御定数自動調
整方法であって、前記制御対象のステップ応答の離散化
時間ｔ＿ｓ毎に得られる測定データの内、前記一次遅れ
時定数Ｔを前記離散化時間ｔ＿ｓで除した値以下の整数
値Ｎ点の前記測定データを用いて最小２乗法により順次
一次式近似を行い、前記一次式の内、傾きが最大の一次
式より、前記一次おくれ時定数Ｔ、一次おくれ系ゲイン
Ｋ、及びむだ時間Ｌを推定し、前記ＰＩＤ調節器の制御
定数を最適値に調整するＰＩＤ調節器の制御定数自動調
整方法。 - （２）空気調和装置を制御対象として、前記空気調和装
置の起動時における一定能力運転時の応答を、ステップ
応答とすることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
載のＰＩＤ調節器の制御定数自動調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15250386A JPS638802A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15250386A JPS638802A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638802A true JPS638802A (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=15541885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15250386A Pending JPS638802A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | Ｐｉｄ調節器の制御定数自動調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS638802A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0210402A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Yokogawa Electric Corp | プロセス同定装置 |
| JPH0386091A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-11 | Toyota Motor Corp | サーボモータ制御装置 |
| EP0744538A2 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Kühlanlage mit elektrisch regelbarem Stellglied |
| JPWO2013160949A1 (ja) * | 2012-04-26 | 2015-12-21 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549706A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Omron Tateisi Electronics Co | Pi or pid regulator |
| JPS5969807A (ja) * | 1982-10-14 | 1984-04-20 | Fuji Electric Co Ltd | Ｐｉｄ調節計パラメ−タのオ−トチユ−ニング方式 |
| JPS60249069A (ja) * | 1984-05-24 | 1985-12-09 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | ステップ応答測定装置 |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP15250386A patent/JPS638802A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549706A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Omron Tateisi Electronics Co | Pi or pid regulator |
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| JPS60249069A (ja) * | 1984-05-24 | 1985-12-09 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | ステップ応答測定装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0210402A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Yokogawa Electric Corp | プロセス同定装置 |
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| EP0744538A2 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Kühlanlage mit elektrisch regelbarem Stellglied |
| EP0744538A3 (de) * | 1995-05-26 | 1997-08-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kühlanlage mit elektrisch regelbarem Stellglied |
| US6422181B1 (en) | 1995-05-26 | 2002-07-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Cooling system with electrically adjustable control element |
| JPWO2013160949A1 (ja) * | 2012-04-26 | 2015-12-21 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
| US9976766B2 (en) | 2012-04-26 | 2018-05-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
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