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JP7679238B2 - Optimum value search control device, optimum value search control method, and optimum value search control program - Google Patents
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Optimum value search control device, optimum value search control method, and optimum value search control program Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to an optimum value search control device, an optimum value search control method, and an optimum value search control program.

近年、プラント制御の方法として、極値制御と呼ばれる技術が注目されている。極値制御は、プラントの複雑なモデルを用いないモデルフリーのリアルタイム最適制御技術であり、最適化(最小化あるいは最大化)したい評価関数(コスト関数、性能指標)の値を直接計測できるオンラインセンサー情報から計算し、評価関数値を(局所)最適値(局所最小値=極小値もしくは局所最大値=極大値)に維持する様に、操作量を変化させながら適応的に探索するものである。 In recent years, a technology called extreme value control has been attracting attention as a method of plant control. Extreme value control is a model-free real-time optimal control technology that does not use a complex model of the plant. It calculates the value of the evaluation function (cost function, performance index) to be optimized (minimized or maximized) from online sensor information that can directly measure it, and adaptively searches for the evaluation function value while changing the manipulated variable so as to maintain it at the (local) optimum value (local minimum value = minimum value or local maximum value = maximum value).

すなわち、最大化(極大化)もしくは最小化(極小化)したいプラントの性能指標を表す評価関数値をオンラインで計測する。評価関数は、例えば、プラントの複数の出力値に対して、所定の係数をかけ合わせて足し合わせた一元化指標で定義され、評価関数値の低減方向を探索することが、それぞれの出力がすべて低減する(低い値でバランスする)操作量の方向を自動で探索していくことに相当する。極値制御は、単一の入出力を特徴とするものが一般的であり、主に、最適化したい操作量は一つであるプラントに対して適用可能であった。 That is, the evaluation function value, which represents the plant performance index that you want to maximize or minimize, is measured online. The evaluation function is defined, for example, as a unified index obtained by multiplying multiple output values of the plant by a specified coefficient and then adding them up, and searching for a direction to reduce the evaluation function value is equivalent to automatically searching for a direction of manipulated variables that will reduce all of the outputs (balance at a low value). Extreme value control is generally characterized by a single input/output, and is primarily applicable to plants with a single manipulated variable to be optimized.

特開2017-33140号公報JP 2017-33140 A

一方で、プラントによっては、複数の操作量によって、運用が決まっている場合がある。このような場合に対して極値制御を適用すると、プラント運用全体を最適化する制御が実現できる(操作量の探索が可能となる)見込みがある。しかし、従来の極値制御は、単一の操作量を最適化するものになっているため、そのまま複数の操作量を最適化するように構成を組み替えても適切な制御が得られる保証はなく、プラント全体の最適化ではなく部分的な最適化に陥る可能性もあった。これは、従来の極値制御では起こりえなかった、複数の操作量を最適化する極値制御特有の課題が発生するためであり、これらの課題を解決しなければ、複数の操作量を最適化する極値制御において、適切な挙動が得られなかった。 On the other hand, depending on the plant, operations may be determined by multiple manipulated variables. Applying extreme value control to such cases has the potential to realize control that optimizes the entire plant operation (enabling the exploration of manipulated variables). However, because conventional extreme value control optimizes a single manipulated variable, there is no guarantee that appropriate control can be obtained even if the configuration is rearranged to optimize multiple manipulated variables, and there is a possibility that the plant may end up being partially optimized rather than optimized as a whole. This is because issues arise that are specific to extreme value control, which optimizes multiple manipulated variables, that did not occur with conventional extreme value control, and unless these issues are resolved, appropriate behavior cannot be obtained with extreme value control, which optimizes multiple manipulated variables.

本発明の実施形態は上記事情を鑑みて成されたものであって、複数の操作量を最適化する極値制御を適切に動作させる最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムを提供することを目的とする。 The embodiments of the present invention have been made in consideration of the above circumstances, and aim to provide an optimum value search control device, an optimum value search control method, and an optimum value search control program that properly operate extreme value control that optimizes multiple manipulated variables.

実施形態による最適値探索制御装置は、第1操作量と第2操作量とを少なくとも含む複数の操作量を入力とし、一つの評価関数値を出力する任意の対象プロセスに適用される装置であって、リアルタイムで計測される前記評価関数値を入力とし、前記第1操作量を振動させる第1信号を生成する第1信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第1正規化処理部と、を含み、前記第1信号により前記第1操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量の動作点を探索する第1極値探索部と、前記評価関数値を入力とし、前記第2操作量を振動させる信号であって前記第1信号と異なる第2信号を生成する第2信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第2正規化処理部と、を含み、前記第2信号により前記第2操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第2操作量の動作点を探索する第2極値探索部と、を備え、前記第1信号と前記第2信号とは周期的に振動する信号であって、互いに位相が異なる An optimum value search control device according to an embodiment is a device that is applied to an arbitrary target process, which receives an input of a plurality of operation variables including at least a first operation variable and a second operation variable, and outputs one evaluation function value. The optimum value search control device includes: a first signal generating unit that receives an input of the evaluation function value measured in real time and generates a first signal that oscillates the first operation variable; and a first normalization processing unit that normalizes a gradient of the evaluation function value. The optimum value search control device includes: a first extreme value searching unit that searches for an operating point of the first operation variable at which the evaluation function value is an optimal value, based on a response of the evaluation function value caused by vibrating the first operation variable by the first signal; a second signal generating unit that receives an input of the evaluation function value and generates a second signal that is different from the first signal and that vibrates the second operation variable; and a second normalization processing unit that normalizes a gradient of the evaluation function value. The optimum value search control device includes: a first extreme value searching unit that receives an input of the evaluation function value and generates a second signal that oscillates the second operation variable, the second signal being different from the first signal;

図1は、第1実施形態の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an example of the configuration of an optimum value search control device according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態の最適値探索制御装置において用いられるディザー信号の一例を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a dither signal used in the optimum value search control device of the first embodiment. 図3は、第1実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 3 shows an example of the results of simulating the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the first embodiment. 図4は、第1実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 4 shows an example of the results of a simulation of the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the first embodiment. 図5は、第1比較例の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device of a first comparative example. 図6は、第2比較例の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device of a second comparative example. 図7は、第2比較例の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 7 shows an example of the results of a simulation of the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the second comparative example. 図8は、第2比較例の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 8 shows an example of the results of a simulation of the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the second comparative example. 図9は、第2実施形態の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device according to the second embodiment. 図10は、第1実施形態の最適値探索制御装置において用いられるディザー信号の一例を概略的に示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a dither signal used in the optimum value search control device of the first embodiment. 図11は、第2実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 11 shows an example of the results of a simulation of the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the second embodiment. 図12は、第2実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 12 shows an example of the results of a simulation of the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the second embodiment. 図13は、第3実施形態の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device according to the third embodiment. 図14は、第3実施形態の最適値探索制御装置において用いられるディザー信号の一例を概略的に示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a dither signal used in the optimum value search control device of the third embodiment. 図15は、第3実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 15 shows an example of the results of a simulation of the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the third embodiment. 図16は、第3実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。FIG. 16 shows an example of the results of simulating the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the third embodiment.

以下、実施の形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムについて、図面を参照して説明する。
図1は、第1実施形態の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。
本実施形態の最適値探索制御装置は、プラント101からリアルタイムで計測される評価関数yの値を用いて、プラント101へ入力する複数の操作量u1、u2を最適化する。
An optimum value search control device, an optimum value search control method, and an optimum value search control program according to an embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an example of the configuration of an optimum value search control device according to the first embodiment.
The optimum value search control device of this embodiment optimizes a plurality of manipulated variables u1, u2 to be input to the plant 101 by using the value of the evaluation function y measured in real time from the plant 101.

最適化制御の手法として極値制御は、操作量の変化に応じた評価関数値の変化に基づいて、評価関数の最適値を適応的に探索する制御手法である。評価関数値は、制御対象プロセスの制御量に基づいて決定される指標値であり、評価量と制御量との関係は所定の関数によって表される。この評価関数は、制御量に基づくものであれば任意の評価基準に基づいて設定されてよい。また評価量は制御量そのものであってもよい。極値制御における制御対象プロセスでは、評価関数は操作量に対して未知の関数であり得る。 As an optimization control technique, extreme value control is a control technique that adaptively searches for the optimal value of an evaluation function based on the change in the evaluation function value in response to a change in the manipulated variable. The evaluation function value is an index value that is determined based on the controlled variable of the controlled process, and the relationship between the evaluation variable and the controlled variable is expressed by a predetermined function. This evaluation function may be set based on any evaluation criterion based on the controlled variable. The evaluation variable may also be the controlled variable itself. In a controlled process in extreme value control, the evaluation function may be an unknown function of the manipulated variable.

極値制御では、例えば、ディザー信号によって操作量を継続的に振動させ、評価関数値の変化(増減)を観測する。ディザー信号は、正弦波で与えられることが多いが、正弦波に限定されるものではない。操作量の変化に対する評価関数値の変化に基づいて、評価関数値が最適値に近づくような方向に操作量を変化させる。このような操作量の変化を繰り返すことによって評価関数の最適値を探索していく。 In extreme value control, for example, the manipulated variable is continuously oscillated by a dither signal, and the change (increase or decrease) in the evaluation function value is observed. The dither signal is often given as a sine wave, but is not limited to a sine wave. Based on the change in the evaluation function value in response to the change in the manipulated variable, the manipulated variable is changed in a direction that brings the evaluation function value closer to the optimal value. The optimal value of the evaluation function is searched for by repeating such changes in the manipulated variable.

最適値探索制御装置は、第1操作量u1を最適化する第1探索制御部200と、第2操作量u2を最適化する第2探索制御部300と、を備えている。
第1探索制御部200は、ハイパスフィルタ(HPF:High-Pass Filter)201と、第1信号生成部と、乗算器203と、ローパスフィルタ(LPF:Low-Pass Filter)204と、積分器205と、乗算器207と、加算器208と、正規化処理部(第1正規化処理部)209と、を含む。第1信号生成部は、第1ディザー信号発生器206と、第2ディザー信号発生器202と、を含む。
The optimum value search control device includes a first search control unit 200 that optimizes a first manipulated variable u1, and a second search control unit 300 that optimizes a second manipulated variable u2.
The first search control unit 200 includes a high-pass filter (HPF) 201, a first signal generation unit, a multiplier 203, a low-pass filter (LPF) 204, an integrator 205, a multiplier 207, an adder 208, and a normalization processing unit (first normalization processing unit) 209. The first signal generation unit includes a first dither signal generator 206 and a second dither signal generator 202.

ハイパスフィルタ201は、プラント101からフィードバックされた評価関数yからその最適値に応じた一定値のバイアスを除去することができる。
第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202は、操作量u1、u2に加える摂動信号(ディザー信号)を出力する。第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202は、評価関数値に変動を与えることができる。
The high-pass filter 201 can remove a constant bias corresponding to the optimal value of the evaluation function y fed back from the plant 101 .
The first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output perturbation signals (dither signals) to be added to the operation amounts u1 and u2. The first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 can vary the evaluation function value.

第1ディザー信号発生器206から出力された信号は、乗算器207にて振幅aを乗じた後に加算器208に入力される。第2ディザー信号発生器202から出力された信号は、乗算器203に入力される。乗算器203は、ハイパスフィルタ201を通過した評価関数yにティザー信号を掛け合わせたものを出力する。 The signal output from the first dither signal generator 206 is multiplied by the amplitude a in the multiplier 207 and then input to the adder 208. The signal output from the second dither signal generator 202 is input to the multiplier 203. The multiplier 203 outputs the product of the evaluation function y passed through the high-pass filter 201 and the dither signal.

本実施形態では、第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202は、第1振動期間と第1休止期間を含むディザー信号を出力する。第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202が出力するディザー信号は、例えば、一波長分の正弦波を出力する第1振動期間と、一波長分の第1休止期間とを交互に繰り返す信号である。このような信号の印加の方法は、「サイクリック」法と呼ばれており、以下の説明において、本実施形態におけるディザー信号をサイクリック正弦波と言う。 In this embodiment, the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output a dither signal including a first oscillation period and a first pause period. The dither signal output by the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 is, for example, a signal that alternates between a first oscillation period that outputs a sine wave of one wavelength and a first pause period of one wavelength. This method of applying a signal is called a "cyclic" method, and in the following description, the dither signal in this embodiment is referred to as a cyclic sine wave.

第1ディザー信号発生器206から出力される信号の波形と、第2ディザー信号発生器202から出力される信号の波形とは、プラント101における時間遅れやむだ時間を無視することが出来れば同一波形に設定することができる。プラント101に時間遅れやむだ時間がある場合には、所定の位相補償やむだ時間補償を組み込むことによって、第1ディザー信号発生器206から出力される正弦波の波形と、第2ディザー信号発生器202から出力される正弦波の波形とが異なってもよい。第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202が同じディザー信号を出力する場合には、最適値探索制御装置は1つのディザー信号発生器を備え、1つのディザー信号発生器から乗算器203および乗算器207にディザー信号を出力するように構成されてもよい。 The waveform of the signal output from the first dither signal generator 206 and the waveform of the signal output from the second dither signal generator 202 can be set to the same waveform if the time delay and dead time in the plant 101 can be ignored. If the plant 101 has a time delay and dead time, the waveform of the sine wave output from the first dither signal generator 206 and the waveform of the sine wave output from the second dither signal generator 202 may be different by incorporating a predetermined phase compensation or dead time compensation. If the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output the same dither signal, the optimum value search control device may be configured to include one dither signal generator and output a dither signal from the one dither signal generator to the multiplier 203 and the multiplier 207.

ローパスフィルタ204は、乗算器203の出力から低周波成分を抽出する役割を持ち、これより、評価関数値が増加したのか減少したのかが分かる。
正規化処理部209は、ローパスフィルタ204によって抽出された評価関数yの低周波成分の勾配を正規化する。正規化処理部209における正規化処理については後に詳細に説明する。
The low-pass filter 204 has the role of extracting low-frequency components from the output of the multiplier 203, which makes it possible to know whether the evaluation function value has increased or decreased.
The normalization processor 209 normalizes the gradient of the low-frequency components of the evaluation function y extracted by the low-pass filter 204. The normalization process in the normalization processor 209 will be described in detail later.

積分器205は、正規化処理部209による正規化処理後の評価関数yを積分することによって、評価関数値を最適値に近づけるために動かすべき操作量の方向を推定する推定器として機能する。
加算器208は、積分器205から出力された値と、乗算器207から出力されたディザー信号とを加算して、第1操作量u1としてプラント101へ出力する。
The integrator 205 integrates the evaluation function y after normalization processing by the normalization processing unit 209, thereby functioning as an estimator that estimates the direction of the manipulated variable that should be moved in order to bring the evaluation function value closer to the optimal value.
The adder 208 adds the value output from the integrator 205 and the dither signal output from the multiplier 207, and outputs the result to the plant 101 as a first manipulated variable u1.

第2探索制御部300は、ハイパスフィルタ301と、第2信号生成部と、乗算器303と、ローパスフィルタ304と、積分器205と、乗算器307と、加算器308と、正規化処理部(第2正規化処理部)309と、を含む。第2信号生成部は、第3ディザー信号発生器306と、第4ディザー信号発生器302と、を含む。 The second search control unit 300 includes a high-pass filter 301, a second signal generation unit, a multiplier 303, a low-pass filter 304, an integrator 205, a multiplier 307, an adder 308, and a normalization processing unit (second normalization processing unit) 309. The second signal generation unit includes a third dither signal generator 306 and a fourth dither signal generator 302.

本実施形態では、第2探索制御部300は、第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302から出力されるディザー信号(第2信号)が、第1ディザー信号発生器202および第2ディザー信号発生器206から出力されるディザー信号(第1信号)と異なり、第2信号は、例えば第1信号に対して振動するタイミング(若しくは休止するタイミング)がずれた信号である。
ハイパスフィルタ301は、プラント101からフィードバックされた評価関数yからその最適値に応じた一定値のバイアスを除去することができる。
In this embodiment, the second search control unit 300 is configured such that the dither signals (second signals) output from the third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 are different from the dither signals (first signals) output from the first dither signal generator 202 and the second dither signal generator 206, and the second signals are signals whose timing of oscillation (or timing of pause) is shifted relative to the first signals, for example.
The high-pass filter 301 can remove a constant bias corresponding to the optimal value of the evaluation function y fed back from the plant 101 .

第3ディザー信号発生器306および第3ディザー信号発生器302は、操作量u2に加える摂動信号(ディザー信号)を出力する。第3ディザー信号発生器306から出力された信号は、乗算器307にて振幅aを乗じた後に加算器308に入力される。第4ディザー信号発生器302から出力された信号は、乗算器303に入力される。乗算器303は、ハイパスフィルタ301を通過した評価関数yにティザー信号を掛け合わせたものを出力する。 The third dither signal generator 306 and the third dither signal generator 302 output a perturbation signal (dither signal) to be added to the manipulated variable u2. The signal output from the third dither signal generator 306 is multiplied by the amplitude a in the multiplier 307 and then input to the adder 308. The signal output from the fourth dither signal generator 302 is input to the multiplier 303. The multiplier 303 outputs the product of the evaluation function y passed through the high-pass filter 301 and the teaser signal.

第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302は、第2振動期間と第2休止期間とを含むディザー信号を出力する。第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202が出力するディザー信号は、例えば、一波長分の正弦波を出力する第2振動期間と、一波長分の第2休止期間とを交互に繰り返すサイクリック正弦波である。 The third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 output a dither signal including a second oscillation period and a second pause period. The dither signal output by the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 is, for example, a cyclic sine wave that alternates between a second oscillation period in which a sine wave of one wavelength is output and a second pause period of one wavelength.

第3ディザー信号発生器302から出力される信号の波形と、第4ディザー信号発生器306から出力される信号の波形とは、プラントにおける時間遅れやむだ時間を無視することが出来れば同一波形に設定することができる。プラントに時間遅れやむだ時間がある場合には、所定の位相補償やむだ時間補償を組み込むことによって、第3ディザー信号発生器306から出力される信号の波形と、第4ディザー信号発生器302から出力される信号の波形とが異なってもよい。第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302が同じディザー信号を出力する場合には、最適値探索制御装置は1つのディザー信号発生器を備え、1つのディザー信号発生器から乗算器203および乗算器207にディザー信号を出力するように構成されてもよい。 The waveform of the signal output from the third dither signal generator 302 and the waveform of the signal output from the fourth dither signal generator 306 can be set to the same waveform if the time delay and dead time in the plant can be ignored. If the plant has a time delay or dead time, the waveform of the signal output from the third dither signal generator 306 and the waveform of the signal output from the fourth dither signal generator 302 may be different by incorporating a predetermined phase compensation or dead time compensation. If the third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 output the same dither signal, the optimum value search control device may be configured to include one dither signal generator and output dither signals from the one dither signal generator to the multipliers 203 and 207.

図2は、第1実施形態の最適値探索制御装置において用いられるディザー信号の一例を概略的に示す図である。
ここでは、第1操作量u1に印加されるディザー信号(第1信号)の波形と、第2操作量u2に印加されるディザー信号(第2信号)の波形とを示している。本実施形態では、第1操作量u1に印加される第1信号の振動する期間および休止する期間と、第2操作量u2に印加される第2信号の振動する期間および休止する期間とのタイミングがずれている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a dither signal used in the optimum value search control device of the first embodiment.
Here, the waveform of the dither signal (first signal) applied to the first manipulated variable u1 and the waveform of the dither signal (second signal) applied to the second manipulated variable u2 are shown. In this embodiment, the timing of the oscillating period and the pause period of the first signal applied to the first manipulated variable u1 and the timing of the oscillating period and the pause period of the second signal applied to the second manipulated variable u2 are shifted.

すなわち、第1信号は第1休止期間T1を含み、第2信号は第2休止期間T2を含んでいる。第1信号の波形は、第2休止期間T2の少なくとも一部で正弦波形となり、第1休止期間T1では振動しない一定の値(=0)である。第2信号の波形は、第1休止期間T1の少なくとも一部において正弦波形であり、第2休止期間T2では振動しない一定の値(=0)である。 That is, the first signal includes a first pause period T1, and the second signal includes a second pause period T2. The waveform of the first signal is sinusoidal during at least a portion of the second pause period T2, and is a constant value (=0) that does not oscillate during the first pause period T1. The waveform of the second signal is sinusoidal during at least a portion of the first pause period T1, and is a constant value (=0) that does not oscillate during the second pause period T2.

本実施形態では、第1信号の第1休止期間T1は、第2信号の正弦波(振動波形)の一波長分の期間である。第2信号の第2休止期間T2は、第1信号の正弦波(振動波形)の一波長分の期間である。したがって、第1信号と第2信号との振動波形として同一周期の正弦波を設定しても、印加のタイミングが異なるため、一方の操作量の変化を抽出するタイミングで、他方の操作量による変化を排除することが可能となる。 In this embodiment, the first pause period T1 of the first signal is a period of one wavelength of the sine wave (oscillating waveform) of the second signal. The second pause period T2 of the second signal is a period of one wavelength of the sine wave (oscillating waveform) of the first signal. Therefore, even if sine waves of the same cycle are set as the oscillatory waveforms of the first and second signals, the application timing is different, so that it is possible to eliminate the change due to the operation amount of one at the timing of extracting the change in the operation amount of the other.

なお、操作量u1、u2の各々に印加するディザー信号の印加時間(振動期間)、また休止する時間は任意に決めてもよい。例えば、一方の操作量に印加するディザー信号が振動している期間は、他方の操作量に印加するディザー信号の停止期間となるように設定されればよい。 The application time (oscillation period) and rest time of the dither signal applied to each of the manipulated variables u1 and u2 may be determined arbitrarily. For example, the period during which the dither signal applied to one manipulated variable oscillates may be set to be the rest period of the dither signal applied to the other manipulated variable.

また、本実施形態では、第1デ信号および第2信号の振動波形を正弦波としたが、ディザー信号として採用できる波形は正弦波に限定されるものではなく、例えば、余弦波、矩形波、三角波、ノコギリ波など、周期的な振動を起こす励振信号であれば、どのような信号でも採用することができる。そして、第1操作量u1の最適化に用いられる第1信号と第2操作量u2の最適化に用いられる第2信号とが振動する期間がずれるように設定すればよい。 In addition, in this embodiment, the vibration waveforms of the first dither signal and the second signal are sine waves, but the waveforms that can be used as dither signals are not limited to sine waves. For example, any signal can be used as long as it is an excitation signal that generates periodic vibration, such as a cosine wave, a square wave, a triangular wave, or a sawtooth wave. Then, the periods during which the first signal used to optimize the first manipulated variable u1 and the second signal used to optimize the second manipulated variable u2 oscillate can be set to be different.

さらに、本実施形態では、2つの操作量u1、u2の最適化を行う極値制御アルゴリズムについて説明したが、3つ以上の操作量を最適化する場合においても同様に、それぞれの最適化に用いるディザー信号が振動する期間を互いにずらすことにより、2つの操作量u1、u2を動かすことによる応答が干渉することを回避できる。この場合には、複数の操作量それぞれに印加するディザー信号の振動する振動期間と休止期間とを、操作量の数に応じて設定する必要がある。 Furthermore, in this embodiment, an extreme value control algorithm for optimizing two manipulated variables u1 and u2 has been described. Similarly, when optimizing three or more manipulated variables, the periods during which the dither signals used for each optimization oscillate can be shifted from each other to avoid interference between the responses caused by moving the two manipulated variables u1 and u2. In this case, it is necessary to set the oscillation period and the pause period during which the dither signal applied to each of the multiple manipulated variables oscillates according to the number of manipulated variables.

ローパスフィルタ304は、乗算器303の出力から低周波成分を抽出する役割を持ち、これより、評価関数値が増加したのか減少したのかが分かる。
正規化処理部309は、ローパスフィルタ304によって抽出された評価関数yの低周波成分の勾配を正規化する。正規化処理部309における正規化処理については後に詳細に説明する。
The low-pass filter 304 has the role of extracting low-frequency components from the output of the multiplier 303, which makes it possible to know whether the evaluation function value has increased or decreased.
The normalization processor 309 normalizes the gradient of the low-frequency components of the evaluation function y extracted by the low-pass filter 304. The normalization process in the normalization processor 309 will be described in detail later.

積分器305は、正規化処理部309による正規化処理後の評価関数yを積分することによって、評価関数値を最適値に近づけるために動かすべき操作量の方向を推定する推定器として機能する。
加算器308は、積分器305から出力された値と、乗算器307から出力されたディザー信号とを加算して、第2操作量u2としてプラント101へ出力する。
The integrator 305 integrates the evaluation function y after normalization processing by the normalization processing unit 309, thereby functioning as an estimator that estimates the direction of the manipulated variable that should be moved in order to bring the evaluation function value closer to the optimum value.
The adder 308 adds the value output from the integrator 305 and the dither signal output from the multiplier 307, and outputs the result to the plant 101 as a second manipulated variable u2.

次に、正規化処理部209、309で行われる正規化処理について説明する。
正規化処理部209、309は、ローパスフィルタ204、304によって抽出された評価関数yの低周波成分の勾配を正規化するための正規化処理を行う。本実施形態において、例えば評価関数の低周波成分の勾配情報がG[t]であるとすると、正規化した評価関数の勾配情報Gn[t]は、Gn[t]=G[t]/|G[t]|と表される。
この働きにより、正規化した勾配情報Gn[t]は常に-1以上1以下(-1≦Gn[t]≦1)となり、評価関数の勾配が過大な値を取ることを防ぐことが可能である。
Next, the normalization process performed by the normalization processors 209 and 309 will be described.
The normalization processing units 209 and 309 perform normalization processing for normalizing the gradient of the low-frequency components of the evaluation function y extracted by the low-pass filters 204 and 304. In this embodiment, for example, if the gradient information of the low-frequency components of the evaluation function is G[t], the gradient information Gn[t] of the normalized evaluation function is expressed as Gn[t]=G[t]/|G[t]|.
As a result of this operation, the normalized gradient information Gn[t] is always greater than or equal to -1 and less than or equal to 1 (-1≦Gn[t]≦1), making it possible to prevent the gradient of the evaluation function from taking on an excessively large value.

なお、正規化処理部209、309において、状況に応じて勾配の大きさが変化する際に、勾配の大きさが過大になる事を回避し、勾配の大きさをある一定上にさせないようにすることができれば、上記正規化処理以外であっても同様の効果が得られる。例えば、上記の正規化処理部209、309は信号の絶対値の大きさを1未満にする正規化処理を行うが、これ以外にも、任意の定数αなどを設定し、信号の絶対値がその値(定数α)未満になる正規化処理を行うように構成されてもよい。 In addition, in the normalization processing units 209 and 309, if it is possible to prevent the gradient magnitude from becoming excessive when the gradient magnitude changes depending on the situation and to prevent the gradient magnitude from exceeding a certain level, a similar effect can be obtained even with normalization processing other than the above. For example, the normalization processing units 209 and 309 perform normalization processing to make the magnitude of the absolute value of the signal less than 1, but other than this, it may also be configured to set an arbitrary constant α and perform normalization processing to make the absolute value of the signal less than that value (constant α).

操作量u1を最適化する極値制御アルゴリズムの勾配情報成分をG1[t](評価関数の勾配の操作量u1による成分)、正規化した評価関数の勾配情報をGn1[t]、操作量u2を最適化する極値制御アルゴリズムの勾配情報をG2[t](評価関数の勾配の操作量u2による成分)、正規化した評価関数の勾配情報をGn2[t]、とすると、それぞれの正規化信号は、下記のように表される。 If the gradient information component of the extreme value control algorithm that optimizes the manipulated variable u1 is G1[t] (the component of the gradient of the evaluation function due to the manipulated variable u1), the gradient information of the normalized evaluation function is Gn1[t], the gradient information of the extreme value control algorithm that optimizes the manipulated variable u2 is G2[t] (the component of the gradient of the evaluation function due to the manipulated variable u2), and the gradient information of the normalized evaluation function is Gn2[t], then the respective normalized signals are expressed as follows.

Gn1[t]=k1G1[t]/|G1[t]+ε1|
Gn2[t]=k2G2[t]/|G2[t]+ε2|
ここで、ε1およびε2はゼロ割を防ぐために設けた値である。k1、k2は、以下の関係式に従う任意の係数である。
k1+k2=1
Gn1[t]=k1G1[t]/|G1[t]+ε1|
Gn2[t]=k2G2[t]/|G2[t]+ε2|
Here, ε1 and ε2 are values provided to prevent division by zero, and k1 and k2 are arbitrary coefficients that satisfy the following relational expression:
k1 2 +k2 2 =1

これは、評価関数yが操作量u1成分と操作量u2成分の2乗和で構成されるとしたときに、評価関数yの勾配の正規化信号を作り出すための処理である。なお、上述のように、評価関数の勾配を所定の定数α以内に収めるようにする場合には、上式の右辺をαとする(k1+k2=α)。 This is a process for generating a normalized signal of the gradient of the evaluation function y when the evaluation function y is composed of the sum of the squares of the manipulated variable u1 component and the manipulated variable u2 component. As described above, when the gradient of the evaluation function is to be within a predetermined constant α, the right-hand side of the above equation is set to α (k1 2 + k2 2 = α).

3つ以上の操作量を用いた評価関数の極値制御においても同様に、最適化した操作量の数だけ、評価関数の勾配情報の成分を求めて適用すれば同様の効果が得られる。なお、操作量を最適化する極値制御アルゴリズムにおいて、各係数の2乗和が1(または定数α)となるように設定する。 In extreme value control of an evaluation function using three or more manipulated variables, the same effect can be obtained by calculating and applying the components of the gradient information of the evaluation function for the number of optimized manipulated variables. Note that in the extreme value control algorithm that optimizes the manipulated variables, the sum of the squares of each coefficient is set to 1 (or a constant α).

さらに、以上の正規化の手法としては、いわゆるソフトサイン関数を用いた正規化処理であるが、この他に、例えばシグモイド関数、ゴンぺルツ関数、逆正接関数(arctan)、グーテルマン関数、関数x/(ε+x(1/p)などによって、正規化処理を行ってもよい。 Furthermore, the above normalization method is a normalization process using a so-called soft sine function, but other normalization processes may also be performed using, for example, a sigmoid function, a Gompertz function, an arctangent function (arctan), a Gutermann function, or a function x/(ε+x p ) (1/p) .

これらの関数は、-1から1の間で滑らかに変化する関数(定数α以内に抑える場合には-αからαの間で変化する関数)であって、同様の特性の関数であれば正規化処理に用いることができる。例えば、任意の単調増加関数に、上下限リミットを付加した関数を用いて上記の正規化処理を実現してもよい。 These functions are functions that change smoothly between -1 and 1 (functions that change between -α and α if kept within a constant α), and any function with similar characteristics can be used for normalization. For example, the above normalization can be achieved by using a function that adds upper and lower limits to any monotonically increasing function.

次に、本実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムの効果について説明する。
図3および図4は、第1実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。
Next, the effects of the optimum value search control device, the optimum value search control method, and the optimum value search control program of the present embodiment will be described.
3 and 4 show an example of the results of simulating the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the first embodiment.

ここでは、評価関数yの最小値が最適動作点であり、第1操作量u1の最適値は2、操作量u2の最適値は5である例について説明する。図3は、時間軸に沿って、第1操作量u1についての最適値探索結果の一例を示している。図4は、時間軸に沿って、第2操作量u2についての最適値探索結果の一例を示している。 Here, we will explain an example in which the minimum value of the evaluation function y is the optimal operating point, the optimal value of the first operation amount u1 is 2, and the optimal value of the operation amount u2 is 5. Figure 3 shows an example of the optimal value search result for the first operation amount u1 along the time axis. Figure 4 shows an example of the optimal value search result for the second operation amount u2 along the time axis.

本シミュレーション結果によれば、第1実施形態の最適値探索制御装置により、第1操作量u1と第2操作量u2とが互いに干渉せず、また過渡的に操作量の急激な変化を生じさせずに、所定の時間で最適値に収束させることができることが分かる。上記より、本実施形態のアルゴリズムを適用することにより、多変数極値制御における収束速度の適切なコントロールが可能となる。
すなわち、本実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムによれば、複数の操作量を最適化する極値制御を適切に動作させることができる。
According to the simulation results, it can be seen that the optimum value search control device of the first embodiment can converge to an optimum value within a predetermined time without causing the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 to interfere with each other and without causing a sudden, transient change in the manipulated variable. From the above, by applying the algorithm of this embodiment, it is possible to appropriately control the convergence speed in the multivariable extreme value control.
That is, according to the optimum value search control device, the optimum value search control method, and the optimum value search control program of the present embodiment, it is possible to appropriately operate extreme value control that optimizes a plurality of manipulated variables.

以下に、比較例の最適値探索制御装置の動作と比較して、本実施形態の効果を更に説明する。
図5は、第1比較例の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。
The effects of this embodiment will be further explained below in comparison with the operation of an optimum value search control device of a comparative example.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device of a first comparative example.

本比較例の最適値探索制御装置の評価関数値は一つであり、複数の操作量u1、u2の運用条件によって決まるものである。本比較例の最適値探索制御装置は、第1操作量u1に印加するディザー信号と第2操作量u2に印加するディザー信号とが同じ波形である点と、正規化処理部209、309を備えない点とにおいて、上述の第1実施形態の最適値探索制御装置と相違している。 The optimum value search control device of this comparative example has one evaluation function value, which is determined by the operating conditions of multiple operation amounts u1 and u2. The optimum value search control device of this comparative example differs from the optimum value search control device of the first embodiment described above in that the dither signal applied to the first operation amount u1 and the dither signal applied to the second operation amount u2 have the same waveform, and in that it does not have normalization processing units 209 and 309.

本比較例の最適値探索制御装置は、操作量u1を最適化する第1探索制御部200と、第1探索制御部200と同様の機能をもつ第2探索制御部300とを備え、第1探索制御部200と第2探索制御部300とがプラント101に並列に接続されている。 The optimal value search control device of this comparative example includes a first search control unit 200 that optimizes the manipulated variable u1, and a second search control unit 300 that has the same function as the first search control unit 200, and the first search control unit 200 and the second search control unit 300 are connected in parallel to the plant 101.

先ず一つの操作量を最適化する極値制御において、未知の評価関数と操作量との関係が、下側に凸の二次関数形状である場合に最適な操作量(評価関数が最小となる操作量)を探索する場合の例について説明する。 First, in extreme value control that optimizes one manipulated variable, we will explain an example of searching for the optimal manipulated variable (the manipulated variable that minimizes the evaluation function) when the relationship between the unknown evaluation function and the manipulated variable has a downward convex quadratic function shape.

ディザー信号によって操作量を駆動しながら、評価関数が最小となる操作量を探索していく最適化の過程において、操作量の動作点によって挙動が異なる。操作量と評価関数との関係は未知であるため、次に操作量を動かす方向を求めるためには、操作量にディザー信号を加え、その結果得られる評価関数の応答を知る必要がある。 In the optimization process, in which the manipulated variable is driven by a dither signal and the manipulated variable that minimizes the evaluation function is searched for, the behavior differs depending on the operating point of the manipulated variable. Since the relationship between the manipulated variable and the evaluation function is unknown, in order to find the direction in which to move the manipulated variable next, it is necessary to add a dither signal to the manipulated variable and know the response of the evaluation function that results.

例えば、操作量がある動作点Aにある場合には、操作量を上げると評価関数値が下がる関係にあるとする。そのため、この動作点Aで操作量を正弦波で駆動すると、その結果得られる評価関数の応答は、操作量の動きと逆位相となる。一方で、操作量が他の動作点Bにある場合には、操作量を上げると評価関数値が上がる関係にあるとする。そのため、この動作点Bで操作量を正弦波で駆動すると、その結果得られる評価関数の応答は操作量の動きと同位相となる。 For example, when the manipulated variable is at a certain operating point A, the evaluation function value decreases when the manipulated variable is increased. Therefore, when the manipulated variable is driven by a sine wave at this operating point A, the resulting response of the evaluation function is in the opposite phase to the movement of the manipulated variable. On the other hand, when the manipulated variable is at another operating point B, the evaluation function value increases when the manipulated variable is increased. Therefore, when the manipulated variable is driven by a sine wave at this operating point B, the resulting response of the evaluation function is in the same phase as the movement of the manipulated variable.

この操作量の動きに対する評価関数の応答の情報は、乗算器203、303において、評価関数の値にディザー信号を掛け合わせた信号が、ローパスフィルタ204、304を通過した結果により得られる。この部分の信号は主に評価関数の勾配情報に相当しており、操作量を動かす方向の情報とともに、どの程度操作量を動かせばよいかの程度(大きさ)の情報も抽出している。
このようにして、操作量に付加したディザー信号と、その応答波形である評価関数の形状から、次に動かすべき操作量の方向とその大きさとの情報を得る仕組みとなっている。
Information on the response of the evaluation function to the movement of the manipulated variable is obtained by multiplying the value of the evaluation function by a dither signal in multipliers 203 and 303, and passing the result through low-pass filters 204 and 304. This part of the signal mainly corresponds to gradient information of the evaluation function, and extracts information on the degree (magnitude) of how much the manipulated variable should be moved, as well as information on the direction in which the manipulated variable should be moved.
In this way, information on the direction and magnitude of the manipulated variable to be moved next is obtained from the dither signal added to the manipulated variable and the shape of the evaluation function, which is its response waveform.

一方で、比較例の最適値探索制御装置では、二つの操作量u1、u2がプラント101の入力となっており、プラント101から一つの評価関数値が出力される。例えば、本比較例の最適値探索制御装置により、二つの操作量u1、u2によって形成される評価関数の最小値を目指す場合を考える。なお、この例でも第1操作量u1、第2操作量u2および評価関数の関係は事前に把握することはできないため、操作量u1、u2のそれぞれを振りながらそれに伴う評価関数の応答波形に基づいて、最小となる操作量u1、u2を探索していくことになる。 On the other hand, in the optimum value search control device of the comparative example, two manipulated variables u1 and u2 are input to the plant 101, and one evaluation function value is output from the plant 101. For example, consider a case where the optimum value search control device of this comparative example aims for the minimum value of the evaluation function formed by the two manipulated variables u1 and u2. Note that even in this example, the relationship between the first manipulated variable u1, the second manipulated variable u2, and the evaluation function cannot be known in advance, so the minimum manipulated variables u1 and u2 are searched for based on the response waveform of the evaluation function associated with each of the manipulated variables u1 and u2.

例えば、第1操作量u1、第2操作量u2の動作点が任意の位置にある場合に、第1操作量u1に対しては、評価関数が逆位相の関係にあり、第2操作量u2に関しては評価関数が同位相の関係にあるとする。このとき、例えば第1操作量u1および第2操作量u2のディザー信号の波形を同一波形として、正弦波に設定した場合、時間遅延などが無ければ、第1操作量u1に対する評価関数の応答と、第2操作量u2に対する評価関数の応答とが逆応答となるため、複数の操作量u1、u2の動きによる評価関数の応答が打ち消し合い、応答波形が消失してしまう可能性がある。 For example, when the operating points of the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 are at any position, the evaluation function is in phase with the first manipulated variable u1, and in phase with the second manipulated variable u2. In this case, if the waveforms of the dither signals of the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 are set to be the same waveform and sinusoidal, if there is no time delay, the response of the evaluation function to the first manipulated variable u1 and the response of the evaluation function to the second manipulated variable u2 will be inverse responses, and the responses of the evaluation function due to the movements of the multiple manipulated variables u1 and u2 may cancel each other out, causing the response waveform to disappear.

このような状況が起こると、評価関数の応答から、第1操作量u1および第2操作量u2を次に動かすべき方向と大きさとの情報が抽出できなくなる。そのため、動作点によっては、最適値が停止する事象が発生する可能性があった。この現象は操作量u1、u2間の応答の干渉が生じているために起こっており、操作量u1、u2に加えるディザー信号の波形を変えることで、干渉を回避することができる。例えば、第1実施形態のように操作量u1、u2に加えるディザー信号の波形を設定することにより、上記事象が発生することを回避できる。 When this situation occurs, it becomes impossible to extract information about the direction and magnitude in which the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 should be moved next from the response of the evaluation function. As a result, depending on the operating point, there is a possibility that an event will occur in which the optimal value stops. This phenomenon occurs because of interference in the response between the manipulated variables u1 and u2, and the interference can be avoided by changing the waveform of the dither signal added to the manipulated variables u1 and u2. For example, by setting the waveform of the dither signal added to the manipulated variables u1 and u2 as in the first embodiment, the occurrence of the above event can be avoided.

図6は、第2比較例の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。
本比較例の最適値探索制御装置の評価関数値は一つであり、複数の操作量u1、u2の運用条件によって決まるものである。本比較例の最適値探索制御装置は、正規化処理部209、309を備えない点において、上述の第1実施形態の最適値探索制御装置と相違している。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device of a second comparative example.
The optimum value search control device of this comparative example has one evaluation function value, which is determined by the operating conditions of multiple manipulated variables u1 and u2. The optimum value search control device of this comparative example differs from the optimum value search control device of the above-mentioned first embodiment in that it does not include the normalization processing units 209 and 309.

本比較例の最適値探索制御装置は、操作量u1を最適化する第1探索制御部200と、第1探索制御部200と同様の機能をもつ第2探索制御部300とを備え、第1探索制御部200と第2探索制御部300とがプラント101に並列に接続されている。 The optimal value search control device of this comparative example includes a first search control unit 200 that optimizes the manipulated variable u1, and a second search control unit 300 that has the same function as the first search control unit 200, and the first search control unit 200 and the second search control unit 300 are connected in parallel to the plant 101.

本比較例の最適値探索制御装置では、第1実施形態と同様に、第1信号と第2信号とで、振動期間と休止期間とが互いにずれているように設定されている。したがって、本実施形態では、第1操作量u1の応答と、第2操作量u2の応答との間で干渉が生じることを回避することができる。 In the optimal value search control device of this comparative example, as in the first embodiment, the vibration period and the pause period are set to be offset from each other in the first signal and the second signal. Therefore, in this embodiment, it is possible to avoid interference between the response of the first operation amount u1 and the response of the second operation amount u2.

一方で、例えば、本比較例の最適値探索制御装置により、二つの操作量u1、u2によって形成される評価関数の最小値を目指す場合、制御開始直後に、操作量u1、u2が急激に変化する場合があった。 On the other hand, for example, when the optimum value search control device of this comparative example aims for the minimum value of the evaluation function formed by the two manipulated variables u1 and u2, there are cases where the manipulated variables u1 and u2 change suddenly immediately after control starts.

図7および図8は、第2比較例の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。
ここでは、評価関数yの最小値が最適動作点であり、第1操作量u1の最適値は2、操作量u2の最適値は5である例について説明する。図7は、時間軸に沿って、第1操作量u1についての最適値探索結果の一例を示している。図8は、時間軸に沿って、第2操作量u2についての最適値探索結果の一例を示している。
7 and 8 show an example of the results of simulating the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the second comparative example.
Here, an example will be described in which the minimum value of the evaluation function y is the optimal operating point, the optimal value of the first manipulated variable u1 is 2, and the optimal value of the manipulated variable u2 is 5. Fig. 7 shows an example of the optimal value search result for the first manipulated variable u1 along the time axis. Fig. 8 shows an example of the optimal value search result for the second manipulated variable u2 along the time axis.

本シミュレーション結果によれば、第2比較例の最適値探索制御装置により、第1操作量u1と第2操作量u2とは、互いに干渉することなく最終的に最適値に収束することができた。しかしながら、第1操作量u1と第2操作量u2とは、制御開始直後(例えば図7および図8のA1、A3)に急激に変化し、その後緩やかに最適値に収束している(例えば図7および図8のA2、A4)傾向がみられた。本比較例の最適値探索制御装置を実際にプラントに適用することを想定すると、このような制御開始直後の大幅な操作量の変化はプラントを運用する上で好ましくなく、また最適な運用条件に収束するために多大な時間を要してしまう。 According to the results of this simulation, the optimal value search control device of the second comparative example allowed the first operation amount u1 and the second operation amount u2 to ultimately converge to the optimal value without interfering with each other. However, the first operation amount u1 and the second operation amount u2 tended to change rapidly immediately after control started (e.g., A1, A3 in Figures 7 and 8) and then gradually converge to the optimal value (e.g., A2, A4 in Figures 7 and 8). If it is assumed that the optimal value search control device of this comparative example is actually applied to a plant, such a large change in the operation amount immediately after control started is not desirable for operating the plant, and it takes a long time to converge to the optimal operating conditions.

このような傾向は、極値制御が、評価関数の勾配情報をもとに第1操作量u1および第2操作量u2を動かしているために、多変数極値制御において評価関数の勾配が動作点によって変化する影響を受けているためである。なお極値制御において、積分ゲインの大きさを変更することで、例えば、制御開始直後の急激な操作量の変化をなだらかにすることは原理的に可能である。しかしながら、積分ゲインの大きさを変更すると、第1操作量u1および第2操作量u2の動作点が評価関数の値(勾配)が小さい領域に移った後の挙動がさらに緩やかな変化となり、最適な操作量付近への収束により多大な時間を要す結果となる。また、極値制御では、積分ゲインをリアルタイムで変更する指針がないため、極値制御の収束速度を適切にコントロールすることは困難であった。 This tendency occurs because the extreme value control operates the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 based on the gradient information of the evaluation function, and therefore the gradient of the evaluation function in the multivariable extreme value control is affected by changes in the operating point. In the extreme value control, it is theoretically possible to smooth out the sudden change in the manipulated variable immediately after the start of control, for example, by changing the magnitude of the integral gain. However, if the magnitude of the integral gain is changed, the behavior after the operating points of the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 move to a region with a small value (gradient) of the evaluation function changes even more slowly, resulting in a significant amount of time being required for convergence to the vicinity of the optimal manipulated variable. In addition, in the extreme value control, there is no guide for changing the integral gain in real time, so it was difficult to appropriately control the convergence speed of the extreme value control.

これに対し、例えば第1実施形態の最適値探索制御装置では、正規化処理部209、309により評価関数の勾配の大きさを正規化することができる。このことにより、第1実施形態の最適値探索制御装置によれば、積分ゲインをリアルタイムで変化させることなく、適切に収束速度のコントロールが可能となる。 In contrast, for example, in the optimum value search control device of the first embodiment, the magnitude of the gradient of the evaluation function can be normalized by the normalization processing units 209 and 309. As a result, the optimum value search control device of the first embodiment can appropriately control the convergence speed without changing the integral gain in real time.

上記のように、第1実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムによれば、複数の操作量を最適化する極値制御を適切に動作させることができる。 As described above, the optimal value search control device, optimal value search control method, and optimal value search control program of the first embodiment can appropriately operate extreme value control that optimizes multiple manipulated variables.

次に、第2実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムについて図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、上述の第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the optimal value search control device, optimal value search control method, and optimal value search control program of the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Note that in the following description, the same components as those in the first embodiment described above will be denoted by the same reference numerals and will not be described.

図9は、第2実施形態の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。
本実施形態の最適値探索制御装置は、第1操作量u1を最適化する第1探索制御部200と、第2操作量u2を最適化する第2探索制御部300と、を備え、プラント101から得られる評価関数yを用いて、プラント101へ入力する複数の操作量u1、u2を最適化する。本実施形態の最適値探索制御装置は、第1操作量u1に印加する第1信号と、第2操作量u2に印加する第2信号とが上述の第1実施形態と異なっている。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device according to the second embodiment.
The optimum value search control device of this embodiment includes a first search control unit 200 that optimizes a first manipulated variable u1 and a second search control unit 300 that optimizes a second manipulated variable u2, and optimizes a plurality of manipulated variables u1, u2 to be input to the plant 101 using an evaluation function y obtained from the plant 101. The optimum value search control device of this embodiment differs from the above-described first embodiment in the first signal applied to the first manipulated variable u1 and the second signal applied to the second manipulated variable u2.

第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202は、操作量u1、u2に加える摂動信号(ディザー信号)を出力する。第1ディザー信号発生器206から出力された信号は、乗算器203に入力される。第2ディザー信号発生器202から出力された信号は、乗算器207にて振幅aを乗じた後に加算器208に入力される。乗算器203は、ハイパスフィルタ201を通過した評価関数yにティザー信号を掛け合わせたものを出力する。 The first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output perturbation signals (dither signals) to be added to the manipulated variables u1 and u2. The signal output from the first dither signal generator 206 is input to the multiplier 203. The signal output from the second dither signal generator 202 is multiplied by the amplitude a in the multiplier 207 and then input to the adder 208. The multiplier 203 outputs the product of the evaluation function y passed through the high-pass filter 201 multiplied by the dither signal.

本実施形態では、第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202は、正弦波をディザー信号として出力する。第1ディザー信号発生器206から出力される正弦波の波形と、第2ディザー信号発生器202から出力される正弦波の波形とは、プラント101における時間遅れやむだ時間を無視することが出来れば同一波形に設定することができる。プラント101に時間遅れやむだ時間がある場合には、所定の位相補償やむだ時間補償を組み込むことによって、第1ディザー信号発生器206から出力される正弦波の波形と、第2ディザー信号発生器202から出力される正弦波の波形が異なってもよい。第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202が同じディザー信号を出力する場合には、最適値探索制御装置は1つのディザー信号発生器を備え、1つのディザー信号発生器から乗算器203および乗算器207にディザー信号を出力するように構成されてもよい。 In this embodiment, the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output a sine wave as a dither signal. The waveform of the sine wave output from the first dither signal generator 206 and the waveform of the sine wave output from the second dither signal generator 202 can be set to the same waveform if the time delay and dead time in the plant 101 can be ignored. If the plant 101 has a time delay and dead time, the waveform of the sine wave output from the first dither signal generator 206 and the waveform of the sine wave output from the second dither signal generator 202 may be different by incorporating a predetermined phase compensation or dead time compensation. When the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output the same dither signal, the optimum value search control device may be configured to include one dither signal generator and output a dither signal to the multiplier 203 and the multiplier 207 from the one dither signal generator.

本実施形態では、第2探索制御部300は、第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302から出力されるディザー信号(第2信号)が、第1ディザー信号発生器202および第2ディザー信号発生器206から出力されるディザー信号(第1信号)と異なる信号であり、第2信号は、例えば第1信号に対して位相がずれた信号である。 In this embodiment, the second search control unit 300 outputs a dither signal (second signal) from the third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 that is different from the dither signal (first signal) from the first dither signal generator 202 and the second dither signal generator 206, and the second signal is, for example, a signal that is out of phase with respect to the first signal.

第3ディザー信号発生器306および第3ディザー信号発生器302は、操作量u2に加える摂動信号(ディザー信号)を出力する。第3ディザー信号発生器306から出力された信号は、乗算器303に入力される。第4ディザー信号発生器302から出力された信号は、乗算器307にて振幅aを乗じた後に加算器308に入力される。乗算器303は、ハイパスフィルタ301を通過した評価関数yにティザー信号を掛け合わせたものを出力する。 The third dither signal generator 306 and the third dither signal generator 302 output a perturbation signal (dither signal) to be added to the manipulated variable u2. The signal output from the third dither signal generator 306 is input to the multiplier 303. The signal output from the fourth dither signal generator 302 is multiplied by the amplitude a in the multiplier 307 and then input to the adder 308. The multiplier 303 outputs the evaluation function y passed through the high-pass filter 301 multiplied by the dither signal.

第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302は、ディザー信号として余弦波を出力する。第3ディザー信号発生器302から出力される余弦波の波形と、第4ディザー信号発生器306から出力される余弦波の波形とは、プラントにおける時間遅れやむだ時間を無視することが出来れば同一波形に設定することができる。プラントに時間遅れやむだ時間がある場合には、所定の位相補償やむだ時間補償を組み込むことによって、第3ディザー信号発生器306から出力される余弦波の波形と、第4ディザー信号発生器302から出力される余弦波の波形が異なってもよい。第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302が同じディザー信号を出力する場合には、最適値探索制御装置は1つのディザー信号発生器を備え、1つのディザー信号発生器から乗算器203および乗算器207にディザー信号を出力するように構成されてもよい。 The third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 output a cosine wave as a dither signal. The waveform of the cosine wave output from the third dither signal generator 302 and the waveform of the cosine wave output from the fourth dither signal generator 306 can be set to the same waveform if the time delay and dead time in the plant can be ignored. If the plant has a time delay or dead time, the waveform of the cosine wave output from the third dither signal generator 306 and the waveform of the cosine wave output from the fourth dither signal generator 302 may be different by incorporating a predetermined phase compensation or dead time compensation. When the third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 output the same dither signal, the optimum value search control device may be configured to include one dither signal generator and output a dither signal to the multiplier 203 and the multiplier 207 from the one dither signal generator.

図10は、第1実施形態の最適値探索制御装置において用いられるディザー信号の一例を概略的に示す図である。
本実施形態の最適値探索制御装置では、第1操作量u1の最適化に用いられるディザー信号と第2操作量u2の最適化に用いられるディザー信号との位相差は90°である。本実施形態では、複数の操作量の各々に対するディザー信号の位相をずらすことによって、複数の操作量u1、u2の応答が干渉することを抑制している。なお、複数の操作量の各々に対するディザー信号の位相差は90°に限定されるものではなく、効果的に非干渉を図ることができれば、いかなる位相差を設けても構わない。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a dither signal used in the optimum value search control device of the first embodiment.
In the optimum value search control device of this embodiment, the phase difference between the dither signal used to optimize the first manipulated variable u1 and the dither signal used to optimize the second manipulated variable u2 is 90°. In this embodiment, the phase of the dither signal for each of the multiple manipulated variables is shifted to suppress interference between the responses of the multiple manipulated variables u1 and u2. Note that the phase difference of the dither signal for each of the multiple manipulated variables is not limited to 90°, and any phase difference may be set as long as it can effectively prevent interference.

また、本実施形態では、第1操作量u1の最適化に用いられるディザー信号を正弦波とし、第2操作量u2の最適化に用いられるディザー信号を余弦波としているが、第2操作量u2の最適化に用いられるディザー信号を正弦波と設定してもよく、その場合には、第1操作量u1の最適化に用いられるディザー信号を余弦波に設定してもよい。 In addition, in this embodiment, the dither signal used to optimize the first manipulated variable u1 is a sine wave, and the dither signal used to optimize the second manipulated variable u2 is a cosine wave, but the dither signal used to optimize the second manipulated variable u2 may be set to a sine wave, in which case the dither signal used to optimize the first manipulated variable u1 may be set to a cosine wave.

さらに、ディザー信号として採用できる波形は正弦波と余弦波とに限定されるものではなく、例えば、矩形波、三角波、ノコギリ波など、周期的な振動を起こす励振信号であれば、どのような信号でも採用することができる。そして、第1操作量u1の最適化に用いられるディザー信号と第2操作量u2の最適化に用いられるディザー信号とに位相差が生じるように設定すればよい。 Furthermore, the waveforms that can be used as the dither signal are not limited to sine waves and cosine waves. For example, any excitation signal that generates periodic vibrations, such as a square wave, a triangular wave, or a sawtooth wave, can be used. The dither signal used to optimize the first manipulated variable u1 and the dither signal used to optimize the second manipulated variable u2 can be set so that a phase difference occurs.

さらに、本実施形態では、2つの操作量u1、u2の最適化を行う極値制御アルゴリズムについて説明したが、3つ以上の操作量を最適化する場合においても同様に、それぞれの最適化に用いるディザー信号の位相を互いにずらすことにより、2つの操作量u1、u2の各々を動かすことによる応答が干渉することを回避できる。この場合には、複数の操作量に印加するディザー信号の位相差を、操作量の数に応じて設定する必要がある。
次に、本実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムの効果について説明する。
Furthermore, in this embodiment, the extremum control algorithm for optimizing two manipulated variables u1 and u2 has been described, but in the case of optimizing three or more manipulated variables, the phases of the dither signals used for each optimization can be shifted from each other to avoid interference between the responses caused by the movement of each of the two manipulated variables u1 and u2. In this case, the phase difference of the dither signals applied to the multiple manipulated variables must be set according to the number of the manipulated variables.
Next, the effects of the optimum value search control device, the optimum value search control method, and the optimum value search control program of the present embodiment will be described.

図11および図12は、第2実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。
ここでは、評価関数yの最小値が最適動作点であり、第1操作量u1の最適値は2、操作量u2の最適値は5である例について説明する。図11は、時間軸に沿って、第1操作量u1についての最適値探索結果の一例を示している。図12は、時間軸に沿って、第2操作量u2についての最適値探索結果の一例を示している。
11 and 12 show an example of the results of simulating the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the second embodiment.
Here, an example will be described in which the minimum value of the evaluation function y is the optimal operating point, the optimal value of the first manipulated variable u1 is 2, and the optimal value of the manipulated variable u2 is 5. Fig. 11 shows an example of the optimal value search result for the first manipulated variable u1 along the time axis. Fig. 12 shows an example of the optimal value search result for the second manipulated variable u2 along the time axis.

本シミュレーション結果によれば、第2実施形態の最適値探索制御装置により、第1操作量u1と第2操作量u2とが互いに干渉せず、また過渡的に操作量の急激な変化を生じさせずに、所定の時間で最適値に収束させることができることが分かる。上記より、本実施形態のアルゴリズムを適用することにより、多変数極値制御における収束速度の適切なコントロールが可能となる。
すなわち、本実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムによれば、複数の操作量を最適化する極値制御を適切に動作させることができる。
According to the simulation results, it can be seen that the optimum value search control device of the second embodiment can converge to an optimum value within a predetermined time without causing the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 to interfere with each other and without causing a sudden, transient change in the manipulated variable. From the above, by applying the algorithm of this embodiment, it is possible to appropriately control the convergence speed in the multivariable extreme value control.
That is, according to the optimum value search control device, the optimum value search control method, and the optimum value search control program of the present embodiment, it is possible to appropriately operate extreme value control that optimizes a plurality of manipulated variables.

次に、第3実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムについて図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、上述の第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the optimal value search control device, optimal value search control method, and optimal value search control program of the third embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Note that in the following description, the same components as those in the first embodiment described above will be denoted by the same reference numerals and will not be described.

図13は、第3実施形態の最適値探索制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。
本実施形態の最適値探索制御装置は、第1操作量u1を最適化する第1探索制御部200と、第2操作量u2を最適化する第2探索制御部300と、を備え、プラント101から得られる評価関数yを用いて、プラント101へ入力する複数の操作量u1、u2を最適化する。本実施形態の最適値探索制御装置は、第1操作量u1に印加する第1信号と、第2操作量u2に印加する第2信号とが上述の第1実施形態および第2実施形態と異なっている。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an optimum value search control device according to the third embodiment.
The optimum value search control device of this embodiment includes a first search control unit 200 that optimizes a first manipulated variable u1 and a second search control unit 300 that optimizes a second manipulated variable u2, and optimizes a plurality of manipulated variables u1, u2 to be input to the plant 101 using an evaluation function y obtained from the plant 101. The optimum value search control device of this embodiment differs from the first and second embodiments described above in that a first signal applied to the first manipulated variable u1 and a second signal applied to the second manipulated variable u2.

第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202は、操作量u1、u2に加える摂動信号(ディザー信号)を出力する。第1ディザー信号発生器206から出力された信号は、乗算器203に入力される。第2ディザー信号発生器202から出力された信号は、乗算器207にて振幅aを乗じた後に加算器208に入力される。乗算器203は、ハイパスフィルタ201を通過した評価関数yにティザー信号を掛け合わせたものを出力する。 The first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output perturbation signals (dither signals) to be added to the manipulated variables u1 and u2. The signal output from the first dither signal generator 206 is input to the multiplier 203. The signal output from the second dither signal generator 202 is multiplied by the amplitude a in the multiplier 207 and then input to the adder 208. The multiplier 203 outputs the product of the evaluation function y passed through the high-pass filter 201 multiplied by the dither signal.

本実施形態では、第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202は、正弦波をディザー信号として出力する。第1ディザー信号発生器206から出力される正弦波の波形と、第2ディザー信号発生器202から出力される正弦波の波形とは、プラント101における時間遅れやむだ時間を無視することが出来れば同一波形に設定することができる。プラント101に時間遅れやむだ時間がある場合には、所定の位相補償やむだ時間補償を組み込むことによって、第1ディザー信号発生器206から出力される正弦波の波形と、第2ディザー信号発生器202から出力される正弦波の波形が異なってもよい。第1ディザー信号発生器206および第2ディザー信号発生器202が同じディザー信号を出力する場合には、最適値探索制御装置は1つのディザー信号発生器を備え、1つのディザー信号発生器から乗算器203および乗算器207にディザー信号を出力するように構成されてもよい。 In this embodiment, the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output a sine wave as a dither signal. The waveform of the sine wave output from the first dither signal generator 206 and the waveform of the sine wave output from the second dither signal generator 202 can be set to the same waveform if the time delay and dead time in the plant 101 can be ignored. If the plant 101 has a time delay and dead time, the waveform of the sine wave output from the first dither signal generator 206 and the waveform of the sine wave output from the second dither signal generator 202 may be different by incorporating a predetermined phase compensation or dead time compensation. When the first dither signal generator 206 and the second dither signal generator 202 output the same dither signal, the optimum value search control device may be configured to include one dither signal generator and output a dither signal to the multiplier 203 and the multiplier 207 from the one dither signal generator.

本実施形態では、第2探索制御部300は、第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302から出力されるディザー信号(第2信号)が、第1ディザー信号発生器202および第2ディザー信号発生器206から出力されるディザー信号(第1信号)と異なる信号であり、第2信号は、例えば第1信号に対して周期が異なる正弦波である。 In this embodiment, the second search control unit 300 outputs a dither signal (second signal) from the third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 that is different from the dither signal (first signal) from the first dither signal generator 202 and the second dither signal generator 206, and the second signal is, for example, a sine wave having a different period from the first signal.

第3ディザー信号発生器306および第3ディザー信号発生器302は、操作量u2に加える摂動信号(ディザー信号)を出力する。第3ディザー信号発生器306から出力された信号は、乗算器303に入力される。第4ディザー信号発生器302から出力された信号は、乗算器307にて振幅aを乗じた後に加算器308に入力される。乗算器303は、ハイパスフィルタ301を通過した評価関数yにティザー信号を掛け合わせたものを出力する。 The third dither signal generator 306 and the third dither signal generator 302 output a perturbation signal (dither signal) to be added to the manipulated variable u2. The signal output from the third dither signal generator 306 is input to the multiplier 303. The signal output from the fourth dither signal generator 302 is multiplied by the amplitude a in the multiplier 307 and then input to the adder 308. The multiplier 303 outputs the evaluation function y passed through the high-pass filter 301 multiplied by the dither signal.

第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302は、ディザー信号として正弦波を出力する。第3ディザー信号発生器302から出力される正弦波の波形と、第4ディザー信号発生器306から出力される正弦波の波形とは、プラントにおける時間遅れやむだ時間を無視することが出来れば同一波形に設定することができる。プラントに時間遅れやむだ時間がある場合には、所定の位相補償やむだ時間補償を組み込むことによって、第3ディザー信号発生器306から出力される正弦波の波形と、第4ディザー信号発生器302から出力される正弦波の波形が異なってもよい。第3ディザー信号発生器306および第4ディザー信号発生器302が同じディザー信号を出力する場合には、最適値探索制御装置は1つのディザー信号発生器を備え、1つのディザー信号発生器から乗算器203および乗算器207にディザー信号を出力するように構成されてもよい。 The third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 output a sine wave as a dither signal. The waveform of the sine wave output from the third dither signal generator 302 and the waveform of the sine wave output from the fourth dither signal generator 306 can be set to the same waveform if the time delay and dead time in the plant can be ignored. If the plant has a time delay or dead time, the waveform of the sine wave output from the third dither signal generator 306 and the waveform of the sine wave output from the fourth dither signal generator 302 may be different by incorporating a predetermined phase compensation or dead time compensation. When the third dither signal generator 306 and the fourth dither signal generator 302 output the same dither signal, the optimum value search control device may be configured to include one dither signal generator and output a dither signal to the multiplier 203 and the multiplier 207 from the one dither signal generator.

図14は、第3実施形態の最適値探索制御装置において用いられるディザー信号の一例を概略的に示す図である。
本実施形態の最適値探索制御装置では、第1操作量u1の最適化に用いられるディザー信号の周期は、第2操作量u2の最適化に用いられるディザー信号の周期よりも短く設定されている。本実施形態では、複数の操作量u1、u2の各々に対して異なる周期のディザー信号を印加することによって、複数の操作量u1、u2の応答が干渉することを抑制している。第1信号と第2信号とを、同一の波形となるように設定した場合、上述の第1比較例のように複数の操作量u1、u2の応答間の干渉が生じてしまうが、例えば、一方のディザー信号の周期を他方よりも長く設定することで、応答が干渉することを回避できる。例えば、第1信号の正弦波の周期をTAとし、第2信号の正弦波の周期をTBとしたとき、TB=10×TAとなるように設定することにより、複数の操作量u1、u2の応答間の干渉を回避することができた。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a dither signal used in the optimum value search control device of the third embodiment.
In the optimum value search control device of this embodiment, the period of the dither signal used to optimize the first manipulated variable u1 is set shorter than the period of the dither signal used to optimize the second manipulated variable u2. In this embodiment, by applying dither signals with different periods to each of the multiple manipulated variables u1 and u2, interference between the responses of the multiple manipulated variables u1 and u2 is suppressed. When the first signal and the second signal are set to have the same waveform, interference between the responses of the multiple manipulated variables u1 and u2 occurs as in the first comparative example described above. However, for example, by setting the period of one dither signal longer than the other, the interference between the responses can be avoided. For example, when the period of the sine wave of the first signal is TA and the period of the sine wave of the second signal is TB, the interference between the responses of the multiple manipulated variables u1 and u2 can be avoided by setting TB = 10 x TA.

また、本実施形態では、第1操作量u1に印加されるディザー信号および第2操作量u2に印加されるディザー信号を正弦波としているが、これに限定されるものではない。ディザー信号として採用できる波形は正弦波に限定されるものではなく、例えば、余弦波、矩形波、三角波、ノコギリ波など、周期的な振動を起こす励振信号であれば、どのような信号でも採用することができる。そして、第1操作量u1に印加されるディザー信号と第2操作量u2に印加されるディザー信号との周期が異なるように設定すればよい。 In addition, in this embodiment, the dither signal applied to the first operation amount u1 and the dither signal applied to the second operation amount u2 are sine waves, but this is not limited to this. The waveform that can be used as the dither signal is not limited to a sine wave, and any signal can be used as long as it is an excitation signal that generates periodic vibration, such as a cosine wave, a square wave, a triangular wave, or a sawtooth wave. The periods of the dither signal applied to the first operation amount u1 and the dither signal applied to the second operation amount u2 can be set to be different.

さらに、本実施形態では、2つの操作量u1、u2の最適化を行う極値制御アルゴリズムについて説明したが、3つ以上の操作量を最適化する場合においても同様に、それぞれの最適化に用いるディザー信号の周期を互いにずらすことにより、2つの操作量u1、u2の各々を動かすことによる応答が干渉することを回避できる。この場合には、複数の操作量に印加するディザー信号の周期を、操作量の数に応じて設定する必要がある。 In addition, in this embodiment, an extreme value control algorithm that optimizes two manipulated variables u1 and u2 has been described. Similarly, when optimizing three or more manipulated variables, the periods of the dither signals used for each optimization can be shifted from each other to avoid interference between the responses caused by moving each of the two manipulated variables u1 and u2. In this case, the period of the dither signal applied to the multiple manipulated variables must be set according to the number of manipulated variables.

次に、本実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムの効果について説明する。
図15および図16は、第3実施形態の最適値探索制御装置により複数の操作量の最適化をシミュレーションした結果の一例である。
Next, the effects of the optimum value search control device, the optimum value search control method, and the optimum value search control program of the present embodiment will be described.
15 and 16 show an example of the results of simulating the optimization of a plurality of manipulated variables using the optimum value search control device of the third embodiment.

ここでは、評価関数yの最小値が最適動作点であり、第1操作量u1の最適値は2、操作量u2の最適値は5である例について説明する。図15は、時間軸に沿って、第1操作量u1についての最適値探索結果の一例を示している。図16は、時間軸に沿って、第2操作量u2についての最適値探索結果の一例を示している。 Here, we will explain an example in which the minimum value of the evaluation function y is the optimal operating point, the optimal value of the first operation amount u1 is 2, and the optimal value of the operation amount u2 is 5. Figure 15 shows an example of the optimal value search result for the first operation amount u1 along the time axis. Figure 16 shows an example of the optimal value search result for the second operation amount u2 along the time axis.

本シミュレーション結果によれば、第3実施形態の最適値探索制御装置により、第1操作量u1と第2操作量u2とが互いに干渉せず、また過渡的に操作量の急激な変化を生じさせずに、所定の時間で最適値に収束させることができることが分かる。上記より、本実施形態のアルゴリズムを適用することにより、多変数極値制御における収束速度の適切なコントロールが可能となる。
すなわち、本実施形態の最適値探索制御装置、最適値探索制御方法、および、最適値探索制御プログラムによれば、複数の操作量を最適化する極値制御を適切に動作させることができる。
According to the simulation results, it can be seen that the optimum value search control device of the third embodiment can converge to an optimum value within a predetermined time without causing the first manipulated variable u1 and the second manipulated variable u2 to interfere with each other and without causing a sudden, transient change in the manipulated variable. From the above, by applying the algorithm of this embodiment, it is possible to appropriately control the convergence speed in the multivariable extreme value control.
That is, according to the optimum value search control device, the optimum value search control method, and the optimum value search control program of the present embodiment, it is possible to appropriately operate extreme value control that optimizes a plurality of manipulated variables.

上述した各実施形態の最適値探索制御装置において、上述の機能はハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアによって実現されてもよい。また、最適値探索制御装置の機能をソフトウェアによって実現する場合には、最適値探索制御装置は、少なくとも1つのプロセッサと、プロセッサにより実行されるプログラムが記録されたメモリと、を備え得る。また、最適値探索制御装置は、複数の操作量各々に印加されるディザー信号や正規化処理機能などの設定情報を、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置に記憶し、その記憶装置から設定情報を取得するように構成されてもよい。また、この場合、最適値探索制御装置は、ディザー信号や正規化処理の変更操作を受け付ける入力部と、その入力に応じてディザー信号や正規化処理の設定情報を更新する設定更新部と、を備えるように構成されてもよい。さらに、この場合、最適値探索制御装置は、設定情報の内容を表示する表示部を備えるように構成されてもよい。 In the optimal value search control device of each of the above-mentioned embodiments, the above-mentioned functions may be realized by hardware or software. In addition, when the functions of the optimal value search control device are realized by software, the optimal value search control device may include at least one processor and a memory in which a program executed by the processor is recorded. In addition, the optimal value search control device may be configured to store setting information such as a dither signal and a normalization processing function applied to each of the multiple operation amounts in a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device, and to acquire the setting information from the storage device. In addition, in this case, the optimal value search control device may be configured to include an input unit that accepts a change operation of the dither signal and the normalization processing, and a setting update unit that updates the setting information of the dither signal and the normalization processing in response to the input. Furthermore, in this case, the optimal value search control device may be configured to include a display unit that displays the contents of the setting information.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.

101…プラント、200…第1探索制御部、201…ハイパスフィルタ、202…ディザー信号発生器、203…乗算器、204…ローパスフィルタ、205…積分器、206…ディザー信号発生器、207…乗算器、208…加算器、209…正規化処理部、300…探索制御部、301…ハイパスフィルタ、302…ディザー信号発生器、303…乗算器、304…ローパスフィルタ、305…積分器、306…ディザー信号発生器、307…乗算器、308…加算器、309…正規化処理部 101...plant, 200...first search control unit, 201...high pass filter, 202...dither signal generator, 203...multiplier, 204...low pass filter, 205...integrator, 206...dither signal generator, 207...multiplier, 208...adder, 209...normalization processing unit, 300...search control unit, 301...high pass filter, 302...dither signal generator, 303...multiplier, 304...low pass filter, 305...integrator, 306...dither signal generator, 307...multiplier, 308...adder, 309...normalization processing unit

Claims (7)

第1操作量と第2操作量とを少なくとも含む複数の操作量を入力とし、一つの評価関数値を出力する任意の対象プロセスに適用される装置であって、
リアルタイムで計測される前記評価関数値を入力とし、前記第1操作量を振動させる第1信号を生成する第1信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第1正規化処理部と、を含み、前記第1信号により前記第1操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量の動作点を探索する第1探索制御部と、
前記評価関数値を入力とし、前記第2操作量を振動させる信号であって前記第1信号と異なる第2信号を生成する第2信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第2正規化処理部と、を含み、前記第2信号により前記第2操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第2操作量の動作点を探索する第2探索制御部と、を備え、
前記第1信号と前記第2信号とは周期的に振動する信号であって、互いに位相が異なる最適値探索制御装置。
An apparatus applicable to any target process, which receives a plurality of operation variables including at least a first operation variable and a second operation variable, and outputs one evaluation function value,
a first signal generating unit that receives the evaluation function value measured in real time as an input and generates a first signal for oscillating the first manipulated variable, and a first normalization processing unit that normalizes a gradient of the evaluation function value, and a first search control unit that searches for an operating point of the first manipulated variable at which the evaluation function value becomes an optimal value, based on a response of the evaluation function value caused by oscillating the first manipulated variable by the first signal;
a second signal generating unit configured to receive the evaluation function value as an input and generate a second signal that is different from the first signal and that vibrates the second manipulated variable, and a second normalization processing unit configured to normalize a gradient of the evaluation function value, and a second search control unit configured to search for an operating point of the second manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value resulting from vibrating the second manipulated variable by the second signal,
An optimum value search control device, wherein the first signal and the second signal are periodically oscillating signals having mutually different phases.
第1操作量と第2操作量とを少なくとも含む複数の操作量を入力とし、一つの評価関数値を出力する任意の対象プロセスに適用される装置であって、
リアルタイムで計測される前記評価関数値を入力とし、前記第1操作量を振動させる第1信号を生成する第1信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第1正規化処理部と、を含み、前記第1信号により前記第1操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量の動作点を探索する第1探索制御部と、
前記評価関数値を入力とし、前記第2操作量を振動させる信号であって前記第1信号と異なる第2信号を生成する第2信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第2正規化処理部と、を含み、前記第2信号により前記第2操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第2操作量の動作点を探索する第2探索制御部と、を備え、
前記第1信号と前記第2信号とは周期的に振動する信号であって、互いに周期が異なる最適値探索制御装置。
An apparatus applicable to any target process, which receives a plurality of operation variables including at least a first operation variable and a second operation variable, and outputs one evaluation function value,
a first signal generating unit that receives the evaluation function value measured in real time as an input and generates a first signal for oscillating the first manipulated variable, and a first normalization processing unit that normalizes a gradient of the evaluation function value, and a first search control unit that searches for an operating point of the first manipulated variable at which the evaluation function value becomes an optimal value, based on a response of the evaluation function value caused by oscillating the first manipulated variable by the first signal;
a second signal generating unit configured to receive the evaluation function value as an input and generate a second signal that is different from the first signal and that vibrates the second manipulated variable, and a second normalization processing unit configured to normalize a gradient of the evaluation function value, and a second search control unit configured to search for an operating point of the second manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value resulting from vibrating the second manipulated variable by the second signal,
An optimum value search control device, wherein the first signal and the second signal are periodically oscillating signals having different periods.
第1操作量と第2操作量とを少なくとも含む複数の操作量を入力とし、一つの評価関数値を出力する任意の対象プロセスに適用される装置であって、
リアルタイムで計測される前記評価関数値を入力とし、前記第1操作量を振動させる第1信号を生成する第1信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第1正規化処理部と、を含み、前記第1信号により前記第1操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量の動作点を探索する第1探索制御部と、
前記評価関数値を入力とし、前記第2操作量を振動させる信号であって前記第1信号と異なる第2信号を生成する第2信号生成部と、前記評価関数値の勾配を正規化する第2正規化処理部と、を含み、前記第2信号により前記第2操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第2操作量の動作点を探索する第2探索制御部と、を備え、
前記第1信号は、第1振動期間において振動し、第1休止期間において一定値となる信号であって、
前記第2信号は、第2振動期間において振動し、第2休止期間において一定値となる信号であって、
第1振動期間は前記第2休止期間に含まれ、前記第2振動期間は前記第1休止期間に含まれる最適値探索制御装置。
An apparatus applicable to any target process, which receives a plurality of operation variables including at least a first operation variable and a second operation variable, and outputs one evaluation function value,
a first signal generating unit that receives the evaluation function value measured in real time as an input and generates a first signal for oscillating the first manipulated variable, and a first normalization processing unit that normalizes a gradient of the evaluation function value, and a first search control unit that searches for an operating point of the first manipulated variable at which the evaluation function value becomes an optimal value, based on a response of the evaluation function value caused by oscillating the first manipulated variable by the first signal;
a second signal generating unit configured to receive the evaluation function value as an input and generate a second signal that is different from the first signal and that vibrates the second manipulated variable, and a second normalization processing unit configured to normalize a gradient of the evaluation function value, and a second search control unit configured to search for an operating point of the second manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value resulting from vibrating the second manipulated variable by the second signal,
The first signal is a signal that oscillates during a first vibration period and has a constant value during a first pause period,
The second signal is a signal that oscillates during a second vibration period and has a constant value during a second pause period,
An optimum value search control device, wherein a first vibration period is included in the second rest period, and the second vibration period is included in the first rest period .
第1操作量と第2操作量とを少なくとも含む複数の操作量を入力とし、一つの評価関数値を出力する任意の対象プロセスに適用され、
リアルタイムで計測される前記評価関数値を取得し、
前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量および前記第2操作量の動作点を探索する方法であって、
前記第1操作量の動作点を探索することは、前記第1操作量を振動させる第1信号を生成するとともに、前記評価関数値の勾配を正規化し、前記第1信号により前記第1操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量の動作点を探索し、
前記第2操作量の動作点を探索することは、前記第2操作量を振動させる信号であって前記第1信号と異なる第2信号を生成し、前記評価関数値の勾配を正規化し、前記第2信号により前記第2操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第2操作量の動作点を探索し、
前記第1信号と前記第2信号とは周期的に振動する信号であって、互いに周期が異なる、最適値探索制御方法。
The method is applied to an arbitrary target process that receives a plurality of operation variables including at least a first operation variable and a second operation variable as inputs and outputs one evaluation function value,
Acquire the evaluation function value measured in real time;
A method for searching for an operating point of the first manipulated variable and the second manipulated variable at which the evaluation function value becomes an optimal value, comprising the steps of:
The searching for the operating point of the first manipulated variable includes generating a first signal for oscillating the first manipulated variable, normalizing a gradient of the evaluation function value, and searching for an operating point of the first manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value caused by oscillating the first manipulated variable by the first signal;
Searching for an operating point of the second manipulated variable includes generating a second signal that is a signal for oscillating the second manipulated variable and is different from the first signal, normalizing a gradient of the evaluation function value, and searching for an operating point of the second manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value caused by vibrating the second manipulated variable by the second signal ;
An optimum value search control method , wherein the first signal and the second signal are periodically oscillating signals having different periods .
第1操作量と第2操作量とを少なくとも含む複数の操作量を入力とし、一つの評価関数値を出力する任意の対象プロセスに適用され、The method is applied to an arbitrary target process that receives a plurality of operation variables including at least a first operation variable and a second operation variable as inputs and outputs one evaluation function value,
リアルタイムで計測される前記評価関数値を取得し、Acquire the evaluation function value measured in real time;
前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量および前記第2操作量の動作点を探索する方法であって、A method for searching for an operating point of the first manipulated variable and the second manipulated variable at which the evaluation function value becomes an optimal value, comprising the steps of:
前記第1操作量の動作点を探索することは、前記第1操作量を振動させる第1信号を生成するとともに、前記評価関数値の勾配を正規化し、前記第1信号により前記第1操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量の動作点を探索し、The searching for the operating point of the first manipulated variable includes generating a first signal for oscillating the first manipulated variable, normalizing a gradient of the evaluation function value, and searching for an operating point of the first manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value caused by oscillating the first manipulated variable by the first signal;
前記第2操作量の動作点を探索することは、前記第2操作量を振動させる信号であって前記第1信号と異なる第2信号を生成し、前記評価関数値の勾配を正規化し、前記第2信号により前記第2操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第2操作量の動作点を探索し、Searching for an operating point of the second manipulated variable includes generating a second signal that is a signal for oscillating the second manipulated variable and is different from the first signal, normalizing a gradient of the evaluation function value, and searching for an operating point of the second manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value caused by vibrating the second manipulated variable by the second signal;
前記第1信号と前記第2信号とは周期的に振動する信号であって、互いに周期が異なる、最適値探索制御方法。An optimum value search control method, wherein the first signal and the second signal are periodically oscillating signals having different periods.
第1操作量と第2操作量とを少なくとも含む複数の操作量を入力とし、一つの評価関数値を出力する任意の対象プロセスに適用され、The method is applied to an arbitrary target process that receives a plurality of operation variables including at least a first operation variable and a second operation variable as inputs and outputs one evaluation function value,
リアルタイムで計測される前記評価関数値を取得し、Acquire the evaluation function value measured in real time;
前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量および前記第2操作量の動作点を探索する方法であって、A method for searching for an operating point of the first manipulated variable and the second manipulated variable at which the evaluation function value becomes an optimal value, comprising the steps of:
前記第1操作量の動作点を探索することは、前記第1操作量を振動させる第1信号を生成するとともに、前記評価関数値の勾配を正規化し、前記第1信号により前記第1操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第1操作量の動作点を探索し、The searching for the operating point of the first manipulated variable includes generating a first signal for oscillating the first manipulated variable, normalizing a gradient of the evaluation function value, and searching for an operating point of the first manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value caused by oscillating the first manipulated variable by the first signal;
前記第2操作量の動作点を探索することは、前記第2操作量を振動させる信号であって前記第1信号と異なる第2信号を生成し、前記評価関数値の勾配を正規化し、前記第2信号により前記第2操作量を振動させたことによる前記評価関数値の応答に基づいて、前記評価関数値が最適値となる前記第2操作量の動作点を探索し、Searching for an operating point of the second manipulated variable includes generating a second signal that is a signal for oscillating the second manipulated variable and is different from the first signal, normalizing a gradient of the evaluation function value, and searching for an operating point of the second manipulated variable at which the evaluation function value is an optimal value based on a response of the evaluation function value caused by vibrating the second manipulated variable by the second signal;
前記第1信号は、第1振動期間において振動し、第1休止期間において一定値となる信号であって、The first signal is a signal that oscillates during a first vibration period and has a constant value during a first pause period,
前記第2信号は、第2振動期間において振動し、第2休止期間において一定値となる信号であって、The second signal is a signal that oscillates during a second vibration period and has a constant value during a second pause period,
第1振動期間は前記第2休止期間に含まれ、前記第2振動期間は前記第1休止期間に含まれる、最適値探索制御方法。An optimum value search control method, wherein a first vibration period is included in the second rest period, and the second vibration period is included in the first rest period.
コンピュータに請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の最適値探索制御方法を実行させる、最適値探索制御プログラム。
7. An optimum value search control program for causing a computer to execute the optimum value search control method according to claim 4 .
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110224830A1 (en) 2006-04-25 2011-09-15 Pegasus Technologies, Inc. Control system for operation of a fossil fuel power generating unit
JP2015195232A (en) 2014-03-31 2015-11-05 住友電気工業株式会社 Multi-wavelength light source device
JP2019023595A (en) 2017-07-25 2019-02-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 Radar system
WO2020241657A1 (en) 2019-05-29 2020-12-03 東芝インフラシステムズ株式会社 Optimum control device, optimum control method and computer program
CN111679574B (en) 2020-05-13 2021-05-07 大连理工大学 A Transition State Optimization Method of Variable Cycle Engine Based on Large-scale Global Optimization Technology

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0728506A (en) * 1993-07-08 1995-01-31 Toshiba Corp Model predictive controller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110224830A1 (en) 2006-04-25 2011-09-15 Pegasus Technologies, Inc. Control system for operation of a fossil fuel power generating unit
JP2015195232A (en) 2014-03-31 2015-11-05 住友電気工業株式会社 Multi-wavelength light source device
JP2019023595A (en) 2017-07-25 2019-02-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 Radar system
WO2020241657A1 (en) 2019-05-29 2020-12-03 東芝インフラシステムズ株式会社 Optimum control device, optimum control method and computer program
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