Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3518436B2 - Control device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3518436B2 - Control device - Google Patents

Control device

Info

Publication number
JP3518436B2
JP3518436B2 JP25140099A JP25140099A JP3518436B2 JP 3518436 B2 JP3518436 B2 JP 3518436B2 JP 25140099 A JP25140099 A JP 25140099A JP 25140099 A JP25140099 A JP 25140099A JP 3518436 B2 JP3518436 B2 JP 3518436B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
characteristic
controller
proportional gain
unit
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
Application number
JP25140099A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001075606A (en
Inventor
浩一 坂倉
典昭 小山
義朗 杉原
乃彰 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RKC Instrument Inc
Original Assignee
RKC Instrument Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RKC Instrument Inc filed Critical RKC Instrument Inc
Priority to JP25140099A priority Critical patent/JP3518436B2/en
Publication of JP2001075606A publication Critical patent/JP2001075606A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3518436B2 publication Critical patent/JP3518436B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はオートチューニング
機能を搭載した制御装置に係り、特に、非線形特性を有
する制御対象の制御に好適する制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device equipped with an auto-tuning function, and more particularly to a control device suitable for controlling a controlled object having a non-linear characteristic.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の制御装置としては、図1
1に示すように、制御対象1からの測定値PVと所定の
目標値SVとの偏差からPID定数を用いてPID演算
して操作量MVを出力する調節計3と、その制御対象1
へオートチューニング(本発明では適宜ATと略す。)
信号を出力するオートチューニング信号発生部5と、こ
のオートチューニング信号発生部5から制御対象1へ加
えられたオートチューニング信号に基づき得られた測定
値PVを観測するとともに、そのPID定数等を算出し
て調節計3へ出力設定する応答観測定数算出部7と、そ
の調節計3からの操作出力を補正して制御対象1へ出力
する操作出力補正部9とを有する構成が知られていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a control device of this type, FIG.
As shown in FIG. 1, a controller 3 that outputs a manipulated variable MV by performing PID calculation using a PID constant from the deviation between the measured value PV from the controlled object 1 and a predetermined target value SV, and the controlled object 1
Auto-tuning (abbreviated as AT in the present invention)
While observing the auto-tuning signal generator 5 that outputs a signal and the measured value PV obtained based on the auto-tuning signal applied from the auto-tuning signal generator 5 to the controlled object 1, the PID constant and the like are calculated. There has been known a configuration including a response observation constant calculation unit 7 for setting an output to the controller 3 and an operation output correction unit 9 for correcting the operation output from the controller 3 and outputting the corrected operation output to the control target 1.

【0003】なお、符号11はオートチューニング信号
発生部5および応答観測定数算出部7からなるオートチ
ューニング部であり、符号SWはオートチューニング時
のオートチューニング信号と実際の制御時の操作量MV
とを切換えるスイッチである。
Reference numeral 11 is an auto-tuning section comprising an auto-tuning signal generating section 5 and a response observation constant calculating section 7, and a reference numeral SW is an auto-tuning signal at the time of auto-tuning and an operation amount MV at the time of actual control.
This is a switch that switches between and.

【0004】このような構成の制御装置では、例えばオ
ートチューニング手法としてリミットサイクル法を採用
した場合、オートチューニング信号発生部5から制御対
象1へオンオフ信号を出力し、応答観測定数算出部7に
てそのオンオフ信号、目標値SV、測定値PVのハンチ
ング波形から制御パラメータであるPID定数等を算出
して調節計3へ設定し、制御対象1を実際に制御する場
合には、その調節計3にて目標値SVおよび測定値PV
からPID演算した操作量MVを操作出力補正部9を介
して制御対象1へ出力するようになっていた。
In the control device having such a configuration, for example, when the limit cycle method is adopted as the auto-tuning method, an on-off signal is output from the auto-tuning signal generator 5 to the controlled object 1 and the response observation constant calculator 7 is used. When the PID constant, which is a control parameter, is calculated from the on / off signal, the target value SV, and the hunting waveform of the measured value PV and set in the controller 3, and the control target 1 is actually controlled, the controller 3 is set. Target value SV and measured value PV
The operation amount MV calculated by PID is output to the controlled object 1 via the operation output correction unit 9.

【0005】もっとも、制御対象1のプロセスゲイン
(ΔPV/ΔMV)特性が非線形である場合、そのよう
なオートチューニング手法によって算出されたPID定
数は、一般に、オートチューニングを実行した目標値S
Vに対する負荷率近傍のプロセスゲインから得られたも
のであり、広範囲の負荷率に対して良好な制御性能を得
るには不十分であった。
However, when the process gain (ΔPV / ΔMV) characteristic of the controlled object 1 is non-linear, the PID constant calculated by such an auto-tuning method is generally the target value S at which the auto-tuning is executed.
It was obtained from the process gain in the vicinity of the load factor with respect to V, and was insufficient to obtain good control performance for a wide range of load factors.

【0006】そこで、操作出力補正部9において、オー
トチューニングによって得られた部分的な負荷率以外に
ついて、それら複数箇所の負荷率を線形化して得た補正
関数を用いるいわゆる折線近似法で調節計1からの操作
出力を補正し、広範囲の負荷率に対して良好な制御性能
を得られるようにしていた。なお、他のオートチューニ
ング手法を用いた場合もほぼ同様の補正が必要であっ
た。
In view of this, the operation output correction unit 9 uses a so-called broken line approximation method that uses a correction function obtained by linearizing the load factors at a plurality of locations other than the partial load factors obtained by auto-tuning. The operation output from the was corrected so that good control performance could be obtained for a wide range of load factors. It should be noted that almost the same correction was necessary when using other auto tuning methods.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た制御装置では、非線形のプロセスゲイン特性を有する
制御対象1に対し、オートチューニングを実行した時の
負荷率によってPID定数等の制御パラメータも異なっ
た値となるため、調節計3から出力された操作量MVに
対し、操作出力補正部9で折線近似法によって特性を補
正しようとする場合、オートチューニングを行った負荷
率毎に補正関数を作りなおす必要が生じ、さらに、精度
良くプロセスゲイン特性を近似的に補正しようとする
と、多数の折点点数が必要となる。
However, in the above-described control device, the control parameters such as the PID constants are different depending on the load factor when the auto tuning is executed for the controlled object 1 having the non-linear process gain characteristic. Therefore, when the operation output correction unit 9 attempts to correct the characteristics of the operation amount MV output from the controller 3 by the broken line approximation method, it is necessary to recreate a correction function for each load factor for which auto tuning is performed. Occurs, and if it is attempted to correct the process gain characteristic approximately accurately, a large number of break points are required.

【0008】そして、この種の制御装置では、メモリ領
域等の制約によって設定できる折点点数が制限されるの
が一般的であるから、折線近似法によって精度良く制御
対象1を制御することは困難であった。
In this type of control device, since the number of break points that can be set is generally limited due to restrictions such as the memory area, it is difficult to control the controlled object 1 accurately by the broken line approximation method. Met.

【0009】しかも、精度良く制御対象1を制御するに
は、折点を挟む前後の折線の傾きの違いをあまり大きく
させない必要があり、数の限定された折点を適切に決定
するには、試行錯誤を繰り返して操作出力補正部9に設
定しなければならず、長時間と熟練を要していた。
Moreover, in order to control the controlled object 1 with high precision, it is necessary to make the difference in the inclination of the folding line before and after the folding point not so large, and in order to properly determine the limited number of folding points, It was necessary to repeat trial and error to set the operation output correction unit 9, which required a long time and skill.

【0010】本発明はそのような課題を解決するために
なされたもので、制御対象のプロセスゲイン特性が非線
形であっても、広範囲の負荷率に対して良好な制御性能
が簡単に得られる制御装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem. Even if the process gain characteristic of the object to be controlled is non-linear, it is possible to easily obtain good control performance for a wide range of load factors. The purpose is to provide a device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そのような課題を解決す
るために本発明は、目標値と制御対象からの測定値との
偏差をPID定数に基づきPID演算してその偏差が小
さくなるような操作量を出力する調節計と、その制御対
象へオートチューニング用信号を出力するとともにこれ
によって得られた測定値と目標値から制御対象に関する
PID定数、オートチューニング時のAT負荷率を算出
するオートチューニング部と、少なくともその制御対象
に関する静特性データとして負荷率0%〜100%にお
ける操作量と測定値の関係を複数点設定する設定部と、
その静特性データに関するその負荷率0%〜100%を
等間隔で複数区間に分割し当該各区間におけるプロセス
ゲイン特性を算出し、それらプロセスゲイン特性と調節
計に設定する最適比例ゲインとの関係式からそれら各区
間の負荷率に対する比例ゲイン特性を求めるとともに、
この比例ゲイン特性の最小ゲインに対する比率を表す比
例ゲイン比特性を算出するコントローラゲイン比特性算
出部と、それら比例ゲイン比特性およびAT負荷率に基
づきオートチューニングにより求まった比例ゲインを比
例ゲイン特性の最小ゲインに変換処理して調節計へ出力
設定する定数変換部とを具備している。
In order to solve such a problem, the present invention is such that the deviation between a target value and a measured value from a controlled object is calculated by PID based on a PID constant to reduce the deviation. A controller that outputs a manipulated variable and an auto-tuning signal that outputs a signal for auto-tuning to the control target, and calculates the PID constant related to the control target and the AT load factor during auto-tuning from the measured value and target value obtained from this Part and at least the load factor 0% to 100% as static characteristic data relating to the controlled object .
Setting unit that sets the relationship between the manipulated variable and measured value
The load factor 0% to 100% for the static characteristic data
Divided into a plurality sections at regular intervals to calculate the process gain characteristics in the respective section thereof from relationship between the optimum proportional gain set in controllers and their process gain characteristic ward
The proportional gain characteristic for the load factor between
A controller gain ratio characteristic calculation unit that calculates a proportional gain ratio characteristic that represents the ratio of the proportional gain characteristic to the minimum gain, and a proportional gain obtained by auto tuning based on the proportional gain ratio characteristic and the AT load factor. A constant conversion unit for converting the gain to output and setting the output to the controller.

【0012】そして、本発明は、上記設定部に調節計か
らの操作量を折線補正するときの折点点数を設定し、上
記比例ゲイン比特性からの最大ゲイン比に基づき、上記
調節計からの操作量をそれら折点点数で折線化したとき
の各折線相互間の傾き差を小さくした傾き比を算出し、
この傾き比の得られるような補正関数テーブルを作成す
る補正関数算出部と、その調節計からの操作出力をその
補正関数テーブルに合わせる補正をする操作出力処理部
とを設けることが好ましい。
Further, according to the present invention, the number of break points for correcting the operation amount from the controller by the broken line is set in the setting section, and based on the maximum gain ratio from the proportional gain ratio characteristic, the controller Calculate the slope ratio that reduces the slope difference between each of the polygonal lines when the operation amount is divided into polygonal lines by the number of broken points,
It is preferable to provide a correction function calculation unit that creates a correction function table that can obtain this slope ratio, and an operation output processing unit that corrects the operation output from the controller to match the correction function table.

【0013】さらに、本発明は、上記折線相互間の等し
い傾き比を算出してその補正関数テーブルを作成するよ
う上記補正関数算出部を形成することも可能である。
Further, according to the present invention, it is possible to form the correction function calculating section so as to calculate the same inclination ratio between the polygonal lines and create the correction function table.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、従来例と共通する部分には
同一の符号を付す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in the conventional example are designated by the same reference numerals.

【0015】図1は本発明に係る制御装置の実施の形態
を示すブロック図である。図1において、調節計3は、
所定のPID定数を用い、目標値SVと制御対象1から
の測定値PVとの偏差からその偏差が小さくなるように
PID演算して操作量MVを出力するものであり、操作
出力処理部13のゲイン調節部15に接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device according to the present invention. In FIG. 1, the controller 3 is
A predetermined PID constant is used, PID calculation is performed from the deviation between the target value SV and the measured value PV from the controlled object 1 so that the deviation becomes smaller, and the manipulated variable MV is output. It is connected to the gain adjusting unit 15.

【0016】この調節計3でPID演算に用いるPID
定数は、後述する定数変換部17を介して設定される
が、詳細は後述する。
PID used for PID calculation by this controller 3
The constant is set via the constant conversion unit 17 described later, but the details will be described later.

【0017】操作出力処理部13はゲイン調節部15お
よび補正部19から形成され、スイッチSWを介して制
御対象1に接続されているが、詳細は後述する。
The operation output processing section 13 is composed of a gain adjusting section 15 and a correcting section 19 and is connected to the controlled object 1 via a switch SW, which will be described in detail later.

【0018】オートチューニング部11は、スイッチS
Wを介して制御対象1へオートチューニング信号、例え
ばオンオフ信号を出力するオートチューニング信号発生
部5と、このオートチューニング信号に基づき得られた
測定値PVを観測するとともに、それらオートチューニ
ング信号、目標値SVからPID定数(P:比例帯、
I:積分時間、D:微分時間)、オートチューニング時
のAT負荷率を算出する応答観測定数算出部7から形成
された従来公知のものであり、応答観測定数算出部7は
定数変換部17に接続されている。
The auto tuning unit 11 has a switch S.
While observing an auto-tuning signal generator 5 that outputs an auto-tuning signal, for example, an on-off signal to the controlled object 1 via W, and a measured value PV obtained based on this auto-tuning signal, the auto-tuning signal and the target value SV to PID constant (P: proportional band,
(I: integration time, D: derivative time), which is a conventionally known one formed from a response observation constant calculation unit 7 that calculates the AT load factor during auto-tuning. It is connected.

【0019】設定部21は、静特性データ設定部23お
よび折点点数設定部25を有して形成されている。静特
性データ設定部23は、非線形なプロセスゲイン特性を
持つ制御対象1について、図2に示すような静特性デー
タが設定されるとともに記憶されており、コントローラ
ゲイン比特性算出部27に接続されている。
The setting unit 21 is formed to have a static characteristic data setting unit 23 and a break point number setting unit 25. The static characteristic data setting unit 23 stores and stores the static characteristic data as shown in FIG. 2 for the controlled object 1 having the non-linear process gain characteristic, and is connected to the controller gain ratio characteristic calculating unit 27. There is.

【0020】一般にあるシステムへの入力値が一定であ
るとき、出力値が定常状態になって一定になる状態を平
衡状態というが、本発明における静特性データは、制御
対象1への操作量を一定に保ち、制御対象1の応答が平
衡状態になった状態での操作量と測定値との関係であ
り、その操作量(負荷率0%〜100%)に対して何点
か(図2は7点)について測定して求めたデータであ
る。
Generally, when the input value to a certain system is constant, the state in which the output value becomes a steady state and becomes constant is called the equilibrium state. In the static characteristic data of the present invention, the manipulated variable to the controlled object 1 is It is a relationship between the manipulated variable and the measured value when the response of the controlled object 1 is in a balanced state while being kept constant, and there are several points with respect to the manipulated variable (load factor 0% to 100%) (Fig. 2). Is data obtained by measuring about 7 points).

【0021】折点点数設定部25は、操作出力処理部1
3において用いられる折点点数を設定するとともに記憶
するものであり、補正関数算出部29に接続されてい
る。この実施の形態では5点の例を説明する。
The folding point number setting unit 25 includes an operation output processing unit 1.
The number of break points used in No. 3 is set and stored, and is connected to the correction function calculation unit 29. In this embodiment, five points will be described.

【0022】静特性データ設定部23への静特性データ
の入力設定や折点点数設定部25への折点点数の入力設
定は、図示しない操作パネルに配置されたキーボード等
から手動で行われる。
Input setting of static characteristic data to the static characteristic data setting section 23 and input setting of the number of folding points to the number of folding points setting section 25 are manually performed by a keyboard or the like arranged on an operation panel (not shown).

【0023】コントローラゲイン比特性算出部27は、
図3に示すように、静特性データ設定部23に設定され
ている7点のデータ間を順次折線で結んで静特性データ
を直線近似して補間するとともに、負荷率0%〜100
%までを等間隔で複数区間に分割し、その折線に対する
各複数区間における単位負荷率(θ)の測定値(制御
量)の変化率、すなわち単位負荷率当りのプロセスゲイ
ン特性(ΔPV/ΔMV)を、図4のように算出する機
能を有し、定数変換部17および補正関数算出部29に
接続されている。コントローラゲイン比特性算出部27
では、放物線近似等の曲線近似を用いることも可能であ
る。
The controller gain ratio characteristic calculation unit 27
As shown in FIG. 3, the seven points of data set in the static characteristic data setting unit 23 are sequentially connected by a broken line to linearly approximate the static characteristic data to interpolate, and the load factor is 0% to 100%.
% Is divided into a plurality of sections at equal intervals, and the rate of change of the measured value (control amount) of the unit load rate (θ) in each of the sections with respect to the polygonal line, that is, the process gain characteristic per unit load rate (ΔPV / ΔMV) Has a function of calculating as shown in FIG. 4, and is connected to the constant conversion unit 17 and the correction function calculation unit 29. Controller gain ratio characteristic calculation unit 27
Then, it is also possible to use curve approximation such as parabolic approximation.

【0024】制御対象1のプロセスゲインPGと比例帯
Pの逆数で定義される調節計3の比例ゲインKpとが次
式のような関係になっているから、コントローラゲイン
比特性算出部27は、次式を用いて図5のような負荷率
に対する比例ゲイン特性を求めるとともに、図6に示す
ように、その比例ゲイン特性の最小ゲインに対する比率
Kp/Kpmin、すなわち比例ゲイン比特性を求める
機能を有している。
Since the process gain PG of the controlled object 1 and the proportional gain Kp of the controller 3 defined by the reciprocal of the proportional band P have the following relationship, the controller gain ratio characteristic calculation unit 27 It has a function of obtaining the proportional gain characteristic with respect to the load factor as shown in FIG. 5 by using the following equation and also obtaining the ratio Kp / Kpmin of the proportional gain characteristic to the minimum gain, that is, the proportional gain ratio characteristic, as shown in FIG. is doing.

【0025】Kp=a/PG ここで、符号aは係数である。Kp = a / PG Here, the code | symbol a is a coefficient.

【0026】定数変換部17は、コントローラゲイン比
特性算出部27からの比例ゲイン比特性と、オートチュ
ーニング部11の応答観測定数算出部7から出力された
AT負荷率に基づき、オートチューニング部11で求め
た比例ゲインを最小のゲインになるように補正処理する
ものであり、調節計3に接続されている。
The constant conversion unit 17 uses the proportional gain ratio characteristic from the controller gain ratio characteristic calculation unit 27 and the AT load factor output from the response observation constant calculation unit 7 of the automatic tuning unit 11 in the automatic tuning unit 11. The obtained proportional gain is corrected so as to have a minimum gain, and is connected to the controller 3.

【0027】一般に、制御対象1の静特性が非線形であ
る場合、負荷率毎に最適な比例ゲインは異なるが、全負
荷率範囲で振動的な応答など不安定な状態にならない最
大の比例ゲインは1つに決まり、図4のプロセスゲイン
特性の一番ゲインの高い負荷率に対する比例ゲイン、つ
まり、図5の比例ゲイン特性の比例ゲインKpの最低値
となるため、定数変換部17はオートチューニング部1
1で求めた比例ゲインを比例ゲイン特性の最小比例ゲイ
ンとなるように、コントローラゲイン比特性算出部27
からの比例ゲイン比特性で補正処理する機能を有する。
Generally, when the static characteristic of the controlled object 1 is non-linear, the optimum proportional gain differs for each load factor, but the maximum proportional gain that does not cause an unstable state such as a vibrational response in the entire load factor range is The constant conversion unit 17 is determined to be one and becomes the minimum value of the proportional gain with respect to the load factor having the highest gain of the process gain characteristic of FIG. 4, that is, the proportional gain Kp of the proportional gain characteristic of FIG. 1
The controller gain ratio characteristic calculation unit 27 so that the proportional gain obtained in 1 becomes the minimum proportional gain of the proportional gain characteristic.
It has a function of performing correction processing with the proportional gain ratio characteristic from.

【0028】つまり、定数変換部17は、図6に示すよ
うに、AT負荷率に対する比例ゲイン比がRであった場
合、調節計3に設定されるゲインの値は次式により求め
ることができるから、これを用いて比例ゲインを補正す
る訳である。調節計の比例ゲイン=AT算出比例ゲイン
/R
That is, as shown in FIG. 6, when the proportional gain ratio with respect to the AT load factor is R, the constant converting section 17 can obtain the value of the gain set in the controller 3 by the following equation. Therefore, this is used to correct the proportional gain. Proportional gain of controller = AT calculation proportional gain / R

【0029】補正関数算出部29は、コントローラゲイ
ン比特性算出部27からの比例ゲイン比特性と折点点数
設定部25からの折点点数とから、調節計3からの操作
出力を補正する出力補正折線テーブルを求める機能を有
し、操作出力処理部13に接続されている。
The correction function calculation unit 29 corrects the operation output from the controller 3 based on the proportional gain ratio characteristic from the controller gain ratio characteristic calculation unit 27 and the number of break points from the number of break point setting unit 25. It has a function of obtaining a broken line table and is connected to the operation output processing unit 13.

【0030】すなわち、補正関数算出部29は、比例ゲ
イン比特性と折点点数(本例では5点)を入力し、調節
計3の操作出力MVの0〜100%の間をn(5)個の
折点で作られるn+1(5+1)本折線で区分する。
That is, the correction function calculating section 29 inputs the proportional gain ratio characteristic and the number of break points (5 points in this example), and n (5) is set between 0 and 100% of the operation output MV of the controller 3. Divide by n + 1 (5 + 1) main fold lines created by individual fold points.

【0031】一般に、折線にて特性を補正する場合、折
点を挟む折線相互間の傾きの差が大きいと、折点近傍で
大きく補正の割合が変化し、制御性を大きく損ねるおそ
れがある。
In general, when the characteristic is corrected by a broken line, if there is a large difference in inclination between the broken lines sandwiching the broken point, the correction ratio may largely change in the vicinity of the broken point and the controllability may be greatly impaired.

【0032】そこで、補正関数算出部29は、全ての折
点に対する折点相互間の傾き比を等しくなるような傾き
の比Srを次式から求め、上述した問題を最小限に抑え
る機能を有している。
Therefore, the correction function calculation unit 29 has a function of minimizing the above-mentioned problem by obtaining the slope ratio Sr from the following equation so that the slope ratios between all the break points are equal. is doing.

【0033】Sr=(Kp’max)1/n+1 ここで、符号Kp’maxは比例ゲイン比特性の最大ゲ
インである。
Sr = (Kp'max) 1 / n + 1 where the symbol Kp'max is the maximum gain of the proportional gain ratio characteristic.

【0034】全ての折点を挟む折線相互の傾き比率はS
rであるので、図7に示すように、傾きの一番ゆるい折
線の傾きをQとすると、その次にゆるい折線の傾きはQ
×Sr、さらにその次はQ×Sr2、…、Q×Sr5とな
る。
The inclination ratio between the folding lines sandwiching all the folding points is S
As shown in FIG. 7, if the slope of the bent line with the gentlest slope is Q, then the slope of the next loosest line is Q.
× Sr, followed by Q × Sr2, ..., Q × Sr5.

【0035】図7に示すような補正折線で調節計の操作
量を補正した場合、調節計に設定されている比例ゲイン
は図5に示す比例ゲイン特性の最小ゲインに設定されて
いるので、上記各折線の傾きの大きさに調節計の比例ゲ
インを乗じたものは、各々の折線区間の調節計の比例ゲ
イン+補正部19のトータルゲインに相当する。
When the operation amount of the controller is corrected by the correction polygonal line as shown in FIG. 7, the proportional gain set in the controller is set to the minimum gain of the proportional gain characteristic shown in FIG. A product obtained by multiplying the size of the inclination of each broken line by the proportional gain of the controller corresponds to the proportional gain of the controller in each broken line section + the total gain of the correction unit 19.

【0036】例えば、調節計3の負荷率が、図7の傾き
の一番ゆるい折線の領域にある場合、調節計に設定され
ている比例ゲインをKpとすると、調節計3+補正部1
9のトータルゲインはQ×Kpに相当する。
For example, when the load factor of the controller 3 is in the region of the polygonal line with the gentlest slope in FIG. 7, if the proportional gain set in the controller is Kp, the controller 3 + correction unit 1
The total gain of 9 corresponds to Q × Kp.

【0037】いま、調節計3に設定する比例ゲインの値
は、比例ゲイン特性の最小値としておき、操作出力処理
部13の補正部19に設定する補正折線で調節計3から
の操作量を補正し、調節計の各負荷率に対する調節計3
+補正部19のトータルゲインを図5の比例ゲイン特性
のようにしようとしているから、図6に示す比例ゲイン
比特性は、各負荷率に対する補正折線の傾きの関数と考
えることができる。
Now, the value of the proportional gain set in the controller 3 is set as the minimum value of the proportional gain characteristic, and the operation amount from the controller 3 is corrected by the correction polygonal line set in the correction section 19 of the operation output processing section 13. The controller 3 for each load factor of the controller
Since the total gain of the + correction unit 19 is made to be like the proportional gain characteristic of FIG. 5, the proportional gain ratio characteristic shown in FIG. 6 can be considered as a function of the slope of the correction polygonal line with respect to each load factor.

【0038】このことから、図8に示すような、比例ゲ
イン比特性より、各折線の傾きに相当するゲインに対応
した負荷率の値が、補正部19に設定される折線のコン
トローラ実出力側(補正折線の出力側)の座標とするこ
とができる。
From this, from the proportional gain ratio characteristic as shown in FIG. 8, the value of the load factor corresponding to the gain corresponding to the inclination of each broken line is set in the correction unit 19 on the actual output side of the broken line on the controller. It can be the coordinates (the output side of the correction polygonal line).

【0039】すなわち、図8におけるSr5のゲイン
に、調節計に設定されている比例ゲインを乗じたもの
は、補正折線の0%からMVO(1)%までのコントロ
ーラ実出力範囲における比例ゲイン+補正部19のトー
タルゲインとなり、同様にSr4のゲインに調節計に設
定されている比例ゲインを乗じたものは、MVO(1)
%からMVO(2)%間のコントローラ実出力範囲にお
ける比例ゲイン+補正部19のトータルゲインとなる。
Sr3、Sr2、Srも同様である。
That is, the product of the gain of Sr5 in FIG. 8 multiplied by the proportional gain set in the controller is proportional gain + correction in the controller actual output range from 0% to MVO (1)% of the correction polygonal line. The total gain of the part 19 is obtained, and similarly, the product of the gain of Sr4 and the proportional gain set in the controller is MVO (1).
% To MVO (2)%, which is the proportional gain in the controller actual output range + the total gain of the correction unit 19.
The same applies to Sr3, Sr2, and Sr.

【0040】そして、補正関数算出部29は、操作出力
処理部13の入出力範囲がともに0%から100%とな
ること、折点を挟む折線相互の傾き比がSrで与えられ
ること、コントローラ実出力値側の座標が与えられてい
ることから導出された図10に示す式を用い、補正部1
9に設定される補正折線の制御演算値側(入力側)座標
を算出する機能を有しており、これにより求まった補正
関数折線を補正部19へ出力設定する機能も有してい
る。従って、補正部19には、図9に示す補正折線が補
正関数算出部29より設定されることになる。
Then, the correction function calculation unit 29 determines that the input / output range of the operation output processing unit 13 is both 0% to 100%, that the slope ratio between the folding lines that sandwich the folding point is Sr, and that the controller actual Using the formula shown in FIG. 10 derived from the fact that the coordinates on the output value side are given, the correction unit 1
It has a function of calculating the control calculation value side (input side) coordinates of the correction polygonal line set in 9, and also has a function of outputting and setting the correction function polygonal line thus obtained to the correction unit 19. Therefore, the correction function calculation unit 29 sets the correction polygonal line shown in FIG. 9 in the correction unit 19.

【0041】ところで、補正部19に設定される補正折
線は、傾きの一番ゆるい折線の傾きが「1」の場合、そ
の次にゆるい折線の傾きはSr、さらにその次はSr
2、…、Sr5となり、これにより比例ゲイン+補正部1
9のトータルゲインが図5に示す比例ゲイン特性と等し
くなるが、実際には、傾きの一番ゆるい折線の傾きは
「1」より小さい値となるため、結果的に全ての折線に
対して傾きの一番ゆるい折線の傾きの大きさの分だけト
ータルゲインも下がってしまう。
By the way, regarding the correction polygonal line set in the correction unit 19, when the inclination of the polygonal line with the gentlest inclination is "1", the inclination of the next gentler polygonal line is Sr, and the next is Sr.
2, ..., Sr5, so that proportional gain + correction unit 1
Although the total gain of 9 is equal to the proportional gain characteristic shown in FIG. 5, the slope of the polygonal line with the gentlest slope is actually smaller than “1”, and as a result, the slope of all the polygonal lines is decreased. The total gain will be reduced by the amount of the slope of the softest polygonal line.

【0042】そのため、補正関数算出部29は、上記し
た原因によってゲイン低下した分を調整する機能も有し
ている。換言すれば、補正関数算出部29により、次の
式により求まる調整値をゲイン調整部15に出力設定す
ることでトータルゲインの調整を行っている。
Therefore, the correction function calculation unit 29 also has a function of adjusting the gain reduction due to the above-mentioned cause. In other words, the correction function calculation unit 29 outputs the adjustment value obtained by the following equation to the gain adjustment unit 15 to adjust the total gain.

【0043】ゲイン調整係数=1/Q ただし、Qは傾きの一番ゆるい折線の傾きの大きさであ
る。
Gain adjustment coefficient = 1 / Q where Q is the size of the slope of the polygonal line with the gentlest slope.

【0044】操作出力処理部13のゲイン調整部15
は、補正関数算出部29からの補正係数に基づき、調節
計3からの操作量のゲインを調整するものであり、補正
部19に接続されている。
The gain adjusting section 15 of the operation output processing section 13
Is for adjusting the gain of the operation amount from the controller 3 based on the correction coefficient from the correction function calculation unit 29, and is connected to the correction unit 19.

【0045】この補正部19は、補正関数算出部29か
らの出力補正折線テーブルを参照し、ゲイン調整された
操作量に対してその出力補正折線テーブルに沿った出力
が得られるように補正するものであり、スイッチSWを
介して制御対象1側に接続されている。
The correction unit 19 refers to the output correction polygonal line table from the correction function calculation unit 29, and corrects the gain-adjusted operation amount so that an output according to the output correction polygonal line table is obtained. And is connected to the controlled object 1 side via the switch SW.

【0046】次に、本発明に係る制御装置の動作を簡単
に説明する。オートチューニング部11のオートチュー
ニング信号発生部5が、スイッチSWを介して制御対象
1へオンオフ信号を制御対象1へ出力すると、応答観測
定数算出部7がオンオフ信号、目標値SV、オートチュ
ーニング信号に基づき得られた測定値PVからPID定
数、オートチューニング時のAT負荷率を算出して定数
変換部17へ出力する。
Next, the operation of the control device according to the present invention will be briefly described. When the auto-tuning signal generation unit 5 of the auto-tuning unit 11 outputs an on / off signal to the control target 1 via the switch SW, the response observation constant calculation unit 7 generates an on / off signal, a target value SV, and an auto tuning signal. A PID constant and an AT load factor at the time of auto-tuning are calculated from the obtained measured value PV and output to the constant conversion unit 17.

【0047】コントローラゲイン比特性算出部27は、
静特性データ部23に設定されている7点のデータ間を
順次折線で結んで静特性データを直線近似して補間する
とともに、負荷率0%〜100%まで等間隔で複数区間
に分割し、各複数区間における単位負荷率(θ)の測定
値(制御量)変化率、すなわち図4のようなプロセスゲ
イン特性(ΔPV/ΔMV)を算出する。
The controller gain ratio characteristic calculation unit 27
The seven points of data set in the static characteristic data section 23 are sequentially connected by a broken line to linearly approximate the static characteristic data and interpolate, and the load factor is divided into a plurality of sections at equal intervals from 0% to 100%. The measured value (control amount) change rate of the unit load rate (θ) in each of the plurality of sections, that is, the process gain characteristic (ΔPV / ΔMV) as shown in FIG. 4 is calculated.

【0048】コントローラゲイン比特性算出部27は、
プロセスゲインと比例ゲインの関係式から図5のような
負荷率に対する比例ゲイン特性を求めるとともに、それ
らから比例ゲイン特性の最小ゲインに対する比率Kp/
Kpmin、すなわち比例ゲイン比特性を図6のように
求め、定数変換部17へ出力する。
The controller gain ratio characteristic calculation unit 27
The proportional gain characteristic with respect to the load factor as shown in FIG. 5 is obtained from the relational expression between the process gain and the proportional gain, and the ratio of the proportional gain characteristic to the minimum gain Kp /
Kpmin, that is, the proportional gain ratio characteristic is obtained as shown in FIG. 6, and is output to the constant conversion unit 17.

【0049】定数変換部17は、その比例ゲイン比特性
と応答観測定数算出部7から出力されたAT負荷率に基
づき、オートチューニング部11で求めた比例帯の逆数
で定義される比例ゲインを補正処理し、どの負荷率でオ
ートチューニングを行っても調節計3へ設定する比例ゲ
インKpが比例ゲイン特性の最小ゲインKpminにな
るよう、比例ゲインを補正処理して調節計3に設定す
る。
The constant conversion unit 17 corrects the proportional gain defined by the reciprocal of the proportional band obtained by the auto-tuning unit 11 based on the proportional gain ratio characteristic and the AT load factor output from the response observation constant calculation unit 7. The proportional gain is corrected and set in the controller 3 so that the proportional gain Kp set in the controller 3 becomes the minimum gain Kpmin of the proportional gain characteristic regardless of which load factor the auto tuning is performed.

【0050】また、補正関数算出部29は、比例ゲイン
比特性と折点点数から、調節計3の操作出力MVの0〜
100%間を5個の折点で作られる6本の折線で区分
し、隣り合う折線間の傾き比が等しくなるような傾き比
Srを算出する。
Further, the correction function calculating section 29 determines the operation output MV of the controller 3 from 0 to 0 based on the proportional gain ratio characteristic and the number of break points.
The 100% interval is divided by 6 broken lines formed by 5 broken points, and the tilt ratio Sr is calculated so that the tilt ratios between adjacent bent lines are equal.

【0051】補正関数算出部29は、折線間の傾き比S
rと比例ゲイン比特性から、図8のように出力補正折線
のコントローラ実出力側の座標を求め、このコントロー
ラ実出力側座標と各折線間の傾き比Srに基づき、出力
補正折線テーブルを求めて補正部19へ設定する。さら
に、補正関数算出部29は、トータルゲインを調整する
補正係数を算出してゲイン調整部15へ設定する。
The correction function calculator 29 determines the slope ratio S between the polygonal lines.
From r and the proportional gain ratio characteristic, the coordinates of the output correction broken line on the controller actual output side are obtained as shown in FIG. 8, and the output correction broken line table is obtained based on the controller actual output side coordinates and the slope ratio Sr between each broken line. The correction unit 19 is set. Further, the correction function calculation unit 29 calculates a correction coefficient for adjusting the total gain and sets it in the gain adjustment unit 15.

【0052】そして、制御時の調節計3は、定数変換部
17で設定されたPID定数に基づき、目標値SVと測
定値PVとの偏差をPID演算して操作量MVを操作出
力処理部13へ出力する。
Then, the controller 3 at the time of control calculates the manipulated variable MV by the PID calculation of the deviation between the target value SV and the measured value PV on the basis of the PID constant set by the constant conversion unit 17, and outputs the manipulated variable MV. Output to.

【0053】操作出力処理部13では、ゲイン調整部1
5がその操作量をゲイン調整し、補正部19が出力補正
折線テーブルを参照して操作量を補正する。制御対象1
はこの補正された操作量によって制御される。
In the operation output processing unit 13, the gain adjusting unit 1
5 adjusts the operation amount by gain, and the correction unit 19 refers to the output correction broken line table to correct the operation amount. Control target 1
Is controlled by this corrected manipulated variable.

【0054】このような本発明の制御装置では、目標値
SVと制御対象1からの測定値PVの偏差とをPID定
数に基づきPID演算して操作量MVを調節計3から出
力し、オートチューニング部11にてその制御対象1へ
オートチューニング用信号を出力するとともにこれによ
って得られた制御対象1からの測定値PVと目標値SV
から制御対象1に関するPID定数、オートチューニン
グ時のAT負荷率を算出し、その制御対象1に関する静
特性データとして負荷率0%〜100%における操作量
と測定値の関係を設定部21に複数点設定するとともに
調節計3からの操作量を折線補正する折点点数もその
定部21に設定し、コントローラゲイン比特性算出部2
7で、その静特性データに関するその負荷率0%〜10
0%を等間隔で複数区間に分割し当該各区間における
ロセスゲイン特性を算出し、それらプロセスゲイン特性
と調節計に設定する最適比例ゲインとの関係式からそれ
ら各区間の負荷率に対する比例ゲイン特性を求めるとと
もに、この比例ゲイン特性の最小ゲインに対する比率を
表す比例ゲイン比特性を算出し、定数変換部17でそれ
ら比例ゲイン比特性およびAT負荷率に基づきオートチ
ューニングにより求まった比例ゲインを最小ゲインに合
わせる変換処理をして調節計3へ出力設定し、補正関数
算出部29にて、比例ゲイン比特性の最大ゲイン比に基
づき調節計からの操作量をそれら折点点数で折線化した
ときの各折線相互間を傾きを等しくした傾き比を算出し
て、その傾き比の得られるような補正折線テーブルを作
成し、操作出力処理部13でその調節計からの操作出力
をその補正折線テーブルに合わせる補正をするよう構成
した。
In such a control device of the present invention, the target value SV and the deviation of the measured value PV from the controlled object 1 are PID-calculated based on the PID constant, and the manipulated variable MV is output from the controller 3 for automatic tuning. The unit 11 outputs the signal for auto-tuning to the controlled object 1 and the measured value PV and the target value SV from the controlled object 1 obtained by this.
The PID constant related to the controlled object 1 and the AT load rate at the time of auto tuning are calculated from this, and as the static characteristic data related to the controlled object 1, the operation amount at the load rate of 0% to 100%
And the measured value are set in the setting unit 21 at a plurality of points, and the number of break points for correcting the operation amount from the controller 3 is also set in the setting unit 21, and the controller gain ratio is set. Characteristic calculation unit 2
7, the load factor of the static characteristic data is 0% to 10%.
It is divided into a plurality sections 0% at regular intervals to calculate the flop <br/> Rosesugein characteristics in each such interval, then the relational expression best proportional gain set in the controllers and their process gain characteristics
A proportional gain characteristic with respect to the load factor of each section is obtained, a proportional gain ratio characteristic representing the ratio of the proportional gain characteristic to the minimum gain is calculated, and the constant conversion unit 17 automatically calculates the proportional gain ratio characteristic and the AT load factor. The proportional gain obtained by the tuning is converted to the minimum gain, output is set to the controller 3, and the correction function calculator 29 determines the operation amount from the controller based on the maximum gain ratio of the proportional gain ratio characteristic. When a polygonal line is formed by the number of folding points, a slope ratio is calculated by making the slopes equal to each other, and a corrected polygonal line table is created so that the slope ratio can be obtained. The operation output of is adjusted to match the correction polygonal line table.

【0055】そのため、プロセスゲイン特性が非線形の
制御対象1に対してどの負荷率でオートチューニングを
行っても、図5に示す比例ゲイン特性の比例ゲインの最
低値となるオートチューニング結果が得られるため、全
負荷率範囲で振動応答など不安定な制御応答になること
を防ぐことができる。
Therefore, no matter which load factor is used for the controlled object 1 whose process gain characteristic is non-linear, the auto-tuning result which is the minimum value of the proportional gain of the proportional gain characteristic shown in FIG. 5 can be obtained. It is possible to prevent an unstable control response such as a vibration response over the entire load factor range.

【0056】さらに、折線相互間の等しい傾き比を算出
して作成した補正折線テーブルで操作量を補正するか
ら、限られた折点点数によっても折点前後の傾きの差に
起因する制御性の悪化を最小限に抑えて、全負荷率範囲
で良好な制御特性を得ることができる。
Further, since the operation amount is corrected by the correction polygonal line table created by calculating the same inclination ratio between the polygonal lines, the controllability due to the difference in inclination before and after the folding point can be obtained even with a limited number of folding points. It is possible to minimize deterioration and obtain good control characteristics in the entire load factor range.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように本発明の制御装置
は、目標値と測定値の偏差とをPID演算してその偏差
が小さくなるような操作量を出力する調節計と、制御対
象をオートチューニングしてPID定数、オートチュー
ニング時のAT負荷率を算出するオートチューニング部
と、その制御対象に関する静特性データとして負荷率0
%〜100%における操作量と測定値の関係を複数点
定する設定部と、その静特性データに関するその負荷率
0%〜100%を等間隔で複数区間に分割し当該各区間
におけるプロセスゲイン特性を算出し、それらプロセス
ゲイン特性と調節計に設定する最適比例ゲインとの関係
式からそれら各区間の負荷率に対する比例ゲイン特性を
求めるとともに、この比例ゲイン特性の最小ゲインに対
する比率を表す比例ゲイン比特性を算出するコントロー
ラゲイン比特性算出部と、それら比例ゲイン比特性およ
びAT負荷率に基づきオートチューニングにより求まっ
た比例ゲインを比例ゲイン特性の最小ゲインに変換処理
して調節計へ出力設定する定数変換部を有するから、プ
ロセスゲイン特性が非線形の制御対象に対しどの負荷率
でオートチューニングを行っても、全負荷率範囲で振動
応答が生じない、等しい値の同オートチューニング結果
が得られ、広範囲の負荷率に対して良好な制御特性が得
られる。そして、上記設定部に調節計からの操作量を折
線補正するときの折点点数を設定し、比例ゲイン比特性
からの最大ゲイン比に基づき、調節計からの操作量をそ
れら折点点数で折線化したときの各折線相互間の等しい
傾き比を算出し、この傾き比の得られるような補正関数
テーブルを作成する補正関数算出部と、その調節計から
の操作出力をその補正関数テーブルに合わせる補正をす
る操作出力処理部とを設ける構成では、オートチューニ
ングによって求まった定数に対して、限られた折点点数
によって操作量を補正し、制御対象のプロセスゲイン特
に適するとともに実際の負荷率により適した制御特性
が得られる。
As described above, the control device of the present invention has a controller for PID-calculating a deviation between a target value and a measured value to output a manipulated variable that reduces the deviation, and an automatic control target. The auto tuning unit that tunes to calculate the PID constant and the AT load factor during auto tuning, and the load factor of 0 as static characteristic data regarding the controlled object.
% To 100%, the setting unit for setting the relationship between the manipulated variable and the measured value at a plurality of points, and the load factor for the static characteristic data.
Divide 0% to 100% into multiple sections at equal intervals and
The process gain characteristics are calculated, and the proportional gain characteristics for the load factor of each section are calculated from the relational expression between those process gain characteristics and the optimum proportional gain set in the controller, and the ratio of this proportional gain characteristic to the minimum gain is calculated. The controller gain ratio characteristic calculation unit that calculates the proportional gain ratio characteristic, and the proportional gain obtained by auto tuning based on the proportional gain ratio characteristic and the AT load factor are converted into the minimum gain of the proportional gain characteristic and output to the controller. Since there is a constant conversion unit to set, no vibration response occurs in the entire load factor range, no matter which load factor is used for auto-tuning a control target whose process gain characteristic is non-linear. Therefore, good control characteristics can be obtained over a wide range of load factors. Then, set the number of break points when correcting the operation amount from the controller in the above setting section, and based on the maximum gain ratio from the proportional gain ratio characteristic, the operation amount from the controller is broken line at those break points. When calculating the same slope ratio between the polygonal lines, a correction function calculation unit that creates a correction function table that obtains this slope ratio, and the operation output from the controller are corrected. With the configuration that includes the operation output processing unit that performs correction to match the function table, the operation amount is corrected by the limited number of break points against the constant determined by auto-tuning, and it is suitable for the process gain characteristic of the controlled object and A control characteristic more suitable for the load factor of is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る制御装置の実施の形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device according to the present invention.

【図2】図1の制御装置で用いる静特性データを示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing static characteristic data used in the control device of FIG.

【図3】図2の静特性データを折線近似した状態を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the static characteristic data of FIG. 2 is approximated to a broken line.

【図4】図1のコントローラゲイン比特性算出部で求め
る単位負荷率当りのプロセスゲイン特性を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a process gain characteristic per unit load factor obtained by a controller gain ratio characteristic calculation unit in FIG.

【図5】図1のコントローラゲイン比特性算出部で求め
る比例ゲイン特性を示す図である。
5 is a diagram showing a proportional gain characteristic calculated by a controller gain ratio characteristic calculation unit in FIG. 1. FIG.

【図6】図1のコントローラゲイン比特性算出部で求め
る比例ゲイン比特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a proportional gain ratio characteristic calculated by a controller gain ratio characteristic calculation unit in FIG. 1.

【図7】図1の補正関数算出部の動作を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the correction function calculation unit in FIG.

【図8】図1の補正関数算出部の動作を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of a correction function calculation unit in FIG.

【図9】図1の補正関数算出部の動作を説明する図であ
る。
9 is a diagram illustrating an operation of the correction function calculation unit in FIG.

【図10】図1の補正関数算出部で実施される演算式を
示す図である。
10 is a diagram showing an arithmetic expression executed by a correction function calculation unit in FIG.

【図11】従来の制御装置を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a conventional control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御対象 3 調節計 5 オートチューニング信号発生部(AT信号発生部) 7 応答観測定数算出部 9 操作出力補正部 11 オートチューニング部(AT部) 13 操作出力処理部 15 ゲイン調節部 17 定数変換部 19 補正部 21 設定部 23 静特性データ設定部 25 折点点数設定部 27 コントローラゲイン比特性算出部 29 補正関数算出部 SW スイッチ 1 controlled object 3 controller 5 Auto tuning signal generator (AT signal generator) 7 Response observation constant calculator 9 Operation output correction unit 11 Auto tuning section (AT section) 13 Operation output processing unit 15 Gain control section 17 Constant conversion unit 19 Corrector 21 setting section 23 Static characteristic data setting section 25 Folding point number setting section 27 Controller Gain Ratio Characteristic Calculation Unit 29 Correction function calculation unit SW switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 乃彰 東京都大田区久が原5丁目16番6号 理 化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−311703(JP,A) 特開 平8−161004(JP,A) 特開 平8−286707(JP,A) 特開 昭58−169203(JP,A) 特開 平6−161509(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 13/02 G05B 11/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Noriaki Miyashita 5-16-6 Kugahara, Ota-ku, Tokyo Rika Kogyo Co., Ltd. (56) Reference JP-A-9-311703 (JP, A) JP Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-161004 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-286707 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-169203 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-161509 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) G05B 13/02 G05B 11/36

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 目標値と制御対象からの測定値との偏差
をPID定数に基づきPID演算して前記偏差が小さく
なるような操作量を出力する調節計と、 前記制御対象へオートチューニング用信号を出力すると
ともにこれによって得られた前記制御対象からの測定値
と前記目標値から前記制御対象に関する前記PID定
数、オートチューニング時のAT負荷率を算出するオー
トチューニング部と、 少なくとも前記制御対象に関する静特性データとして負
荷率0%〜100%における操作量と測定値の関係を複
数点設定する設定部と、 前記静特性データに関する前記負荷率0%〜100%を
等間隔で複数区間に分割し当該各区間におけるプロセス
ゲイン特性を算出し、このプロセスゲイン特性と調節計
に設定する最適比例ゲインとの関係式から前記各区間の
負荷率に対する比例ゲイン特性を求めるとともに、前記
比例ゲイン特性の最小ゲインに対する比率を表す比例ゲ
イン比特性を算出するコントローラゲイン比特性算出部
と、 前記比例ゲイン比特性およびAT負荷率に基づき、前記
オートチューニングにより求まった比例ゲインを最小
ゲインに変換処理して前記調節計へ出力設定する定数変
換部と、 を具備することを特徴とする制御装置。
1. A controller for calculating a deviation between a target value and a measured value from a controlled object by a PID based on a PID constant and outputting a manipulated variable that reduces the deviation, and a signal for auto-tuning to the controlled object. And an auto-tuning unit that calculates the PID constant for the control target and the AT load factor during auto-tuning from the measured value and the target value obtained from the control target and a static value related to at least the control target. Negative as characteristic data
The relationship between the manipulated variable and the measured value when the load factor is 0% to 100% is
A setting unit for setting several points, and the load factor 0% to 100% relating to the static characteristic data.
Divide into multiple sections at equal intervals to calculate the process gain characteristic in each section, and calculate the process gain characteristic in each section from the relational expression between the process gain characteristic and the optimum proportional gain set in the controller .
A controller gain ratio characteristic calculation unit that calculates a proportional gain characteristic with respect to a load factor and calculates a proportional gain ratio characteristic that represents a ratio of the proportional gain characteristic with respect to a minimum gain; and, based on the proportional gain ratio characteristic and the AT load factor, A control unit comprising: a constant conversion unit that converts a proportional gain obtained by tuning into a minimum gain and sets an output to the controller.
【請求項2】 前記設定部は、前記調節計からの操作量
を折線補正させる折点点数が設定されており、 前記比例ゲイン比特性からの最大ゲイン比に基づき、前
記調節計からの操作量を前記折点点数で折線化したとき
の各折線相互間の等しい傾き比を算出し、この傾き比の
得られるような補正関数テーブルを作成する補正関数算
出部と、 前記調節計からの操作出力を前記補正関数テーブルに従
い補正する操作出力処理部とを有する請求項1記載の制
御装置。
2. The setting unit is set with the number of break points for correcting the operation amount from the controller by a broken line. Based on the maximum gain ratio from the proportional gain ratio characteristic, the operation amount from the controller is set. A correction function calculation unit that calculates an equal slope ratio between each of the polygonal lines when the line is polygonalized at the number of folding points, and creates a correction function table such that the slope ratio is obtained, and an operation output from the controller. The control device according to claim 1, further comprising: an operation output processing unit that corrects the value according to the correction function table.
JP25140099A 1999-09-06 1999-09-06 Control device Expired - Lifetime JP3518436B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25140099A JP3518436B2 (en) 1999-09-06 1999-09-06 Control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25140099A JP3518436B2 (en) 1999-09-06 1999-09-06 Control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001075606A JP2001075606A (en) 2001-03-23
JP3518436B2 true JP3518436B2 (en) 2004-04-12

Family

ID=17222290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25140099A Expired - Lifetime JP3518436B2 (en) 1999-09-06 1999-09-06 Control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3518436B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010066852A (en) * 2008-09-09 2010-03-25 Omron Corp Method of tuning control parameter
JP6844389B2 (en) * 2017-04-05 2021-03-17 株式会社明電舎 Plant control regulator
JP6951153B2 (en) * 2017-08-25 2021-10-20 アズビル株式会社 Diagnostic equipment and methods
WO2025115352A1 (en) * 2023-12-01 2025-06-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Information processing method, information processing device, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001075606A (en) 2001-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6496749B1 (en) Semiconductor producing apparatus and temperature control method therefor
US5132796A (en) Method and apparatus for digitally processing gamma pedestal and gain
JP3518436B2 (en) Control device
GB2293510A (en) Correction of AGC dependent channel-to-channel gain imbalance
US20050033500A1 (en) Stability and response of control systems
JPH07106881A (en) Output level control circuit
JPH09160581A (en) Audio signal processing equipment
JP4106758B2 (en) Plant basic program automatic adjustment method
EP1356586B1 (en) Method of linearising a signal
JPH03269702A (en) Self-tuning controller
JP3045863B2 (en) Turbine controller and maintenance tool for turbine controller
JPH11257017A (en) Turbine control device
JP2947661B2 (en) Cross limit combustion control method
JPH0769722B2 (en) Self-tuning controller
JP3245201B2 (en) Electron beam exposure system
JPS63284603A (en) Process plant controller
JPH0527804A (en) Optimum process controller
JPH0570841B2 (en)
JP2940321B2 (en) Temperature compensation device for operational amplifier
JPH06222808A (en) Thermal power plant automatic control device
JPH11214783A (en) Energy control device for excimer laser device and control method therefor
JP2010103927A (en) Gain adjustment circuit, a/d conversion apparatus, and gain adjustment method
JPH1130108A (en) Turbine control device
JPH07146756A (en) Analog-digital converter and auto tune device therefor
JPS62271103A (en) Controller

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3518436

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term