JPS5846721B2 - Plant optimization control method - Google Patents
Plant optimization control methodInfo
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- JPS5846721B2 JPS5846721B2 JP16245580A JP16245580A JPS5846721B2 JP S5846721 B2 JPS5846721 B2 JP S5846721B2 JP 16245580 A JP16245580 A JP 16245580A JP 16245580 A JP16245580 A JP 16245580A JP S5846721 B2 JPS5846721 B2 JP S5846721B2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はノイズの多いプラントの最適化制御方法に関し
、特に定常状態においてプラントを最適に運転するのは
勿論のこと、過渡状態においてもプラントを安定に運転
することのできるプラントの最適化制御方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an optimization control method for a noisy plant, and in particular, not only to optimally operate the plant in a steady state, but also to stabilize the plant in a transient state. This invention relates to an optimization control method for a plant that can be operated.
一般にプラントといった場合、種々のものかあるが、こ
れらはいずれも複数個の入力と複数個の出力とを有し、
入力信号間あるいは出力信号間の関係が所定の関係とな
るように制御されている。Generally speaking, there are various kinds of plants, but all of them have multiple inputs and multiple outputs.
The relationship between input signals or output signals is controlled to be a predetermined relationship.
このようなプラントの最適化制御は重要であるにもかか
わらずうまくおこなわれていないのが現状である。Despite the importance of such plant optimization control, it is currently not being carried out well.
プラントでは主制御系の他に例えばプラントの効率等を
最適に制御するために、最適化制御装置を設けている。In addition to the main control system, a plant is provided with an optimization control device in order to optimally control, for example, the efficiency of the plant.
これはプラント入力の一部に効率等の探索信号を重畳し
てプラントに入力し、この探索信号に対応するプラント
出力とから、プラントの人出力信号間の相関関係を求め
ることによりプラントを最適に運転するものである。This involves superimposing a search signal such as efficiency on a part of the plant input and inputting it into the plant, and then using the plant output corresponding to this search signal to find the correlation between the plant's human output signals, thereby optimizing the plant. It's something you drive.
つまりプラントの最適化制御を行なう場合にはプラント
入力信号と、前記の探索信号とを加算してプラントに加
え、プラントに入力された探索信号の入出力信号間の相
関関係により求まる成分(以下最適化信号と称する)に
より最適化を行なうものである。In other words, when performing optimization control of a plant, the plant input signal and the aforementioned search signal are added to the plant, and a component (hereinafter referred to as optimal optimization signal).
しかしながら、このような方法では探索信号自体が大き
過ぎるとプラントに擾乱を与えることになってしまい制
御系が不安定になる欠点がある。However, this method has the disadvantage that if the search signal itself is too large, it will cause disturbance to the plant, making the control system unstable.
一方探索信号の振幅を小さくすると、探索信号に対応す
る出力信号の変化分が小さくなるために相関関係が求め
られなくなってしまう。On the other hand, if the amplitude of the search signal is made small, the amount of change in the output signal corresponding to the search signal becomes small, making it impossible to determine the correlation.
またプラントの定常状態における最適化制御にとどまら
ず、過渡状態においても最適化制御をおこなうことが望
まれているが、それを実現した例はない。Furthermore, although it is desired to perform optimization control not only in the steady state of the plant but also in the transient state, there is no example of achieving this.
本発明は以上の点に鑑みて威されたもので、その目的と
するところはプラントの最適化制御方法において、制御
対象プラントの定常状態あるいは過渡状態にかかわらず
、最適運転点を求めうる最適化制御方法を提供すること
にある。The present invention has been developed in view of the above points, and its purpose is to provide an optimization control method for a plant that can determine the optimum operating point regardless of the steady state or transient state of the plant to be controlled. The objective is to provide a control method.
本発明は、前記制御対象プラントの出力信号から該プラ
ントの最適化信号の修正信号を求め、前記修正信号があ
らかじメチめられた値よりも小さいとき前記最適化信号
を修正し、前記制御対象プラントの出力信号の最適化を
はかることに特徴がある。The present invention obtains a correction signal of the optimization signal of the plant from the output signal of the plant to be controlled, corrects the optimization signal when the correction signal is smaller than a predetermined value, and It is characterized by optimizing the output signal of the plant.
本発明を火力発電用ボイラの効率を最大に制御する場合
の最適化制御方法について述べる。An optimization control method for controlling the efficiency of a thermal power generation boiler according to the present invention will be described.
一般にボイラ効率を最適化制御するには複数のボイラ入
力とボイラ出力のうちボイラの空気過剰率に対する主蒸
気圧力をもって行なうことが応答性、効果等の点で最良
であることを実験で確認している。In general, experiments have confirmed that in order to optimize boiler efficiency, it is best to control the main steam pressure based on the boiler's excess air ratio among multiple boiler inputs and boiler outputs in terms of responsiveness, effectiveness, etc. There is.
第1図は本発明を火力発電用ボイラに適用した場合の一
実施例を示した図であり、ボイラー7には燃料、空気お
よび水等が入力量として供給され、圧力、温度、流量等
が出力される。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a boiler for thermal power generation. Fuel, air, water, etc. are supplied to the boiler 7 as input amounts, and pressure, temperature, flow rate, etc. Output.
これらは所定の関係となるように制御系が構成されてい
る。The control system is configured so that these have a predetermined relationship.
つまり入力量のうち燃料と空気についてみれば、ボイラ
負荷要求に対し、比例ゲインの異なる2つの比例積分調
節器P■1 、PI3を介して、空気過剰率が所定の関
係となるように空気と燃料が制御されている。In other words, regarding fuel and air among the input amounts, air and air are adjusted to meet the boiler load request through two proportional-integral regulators P1 and PI3 with different proportional gains so that the excess air ratio has a predetermined relationship. Fuel is controlled.
点線で示す部分12は本発明になる最適化制御装置であ
り、調節器P■2の出力に探索信号令(1)と最適化信
号x(t)とを加算器2 、.22において加算して
入力することにより空気過剰率を変更し、ボイラ効率の
最大点を求める。A portion 12 indicated by a dotted line is an optimization control device according to the present invention, which inputs the search signal command (1) and the optimization signal x(t) to the output of the regulator P2 to the adders 2, . 22, the excess air ratio is changed by adding and inputting, and the maximum point of boiler efficiency is determined.
次にボイラー7の特性について考えてみると、ボイラの
効率に対して非線形要素3と線形要素4に分けて考える
ことができる。Next, considering the characteristics of the boiler 7, the efficiency of the boiler can be divided into a nonlinear element 3 and a linear element 4.
ここでこれらの要に
素から戊るボイラ特性を1次遅れ□+T8として仮定す
れば、前者3はゲインKに相当し、後者は□+0.に相
当する。Here, if we assume that the boiler characteristics that are elemental in these elements are first-order lag □+T8, the former 3 corresponds to gain K, and the latter corresponds to □+0. corresponds to
ただし、Tはボイラ時定数、Sはプララス演算子である
。However, T is a boiler time constant and S is a plus operator.
ゲインには時間と共に変化するため、常にゲイン最小点
を求めて最適化制御を行なう必要がある。Since the gain changes with time, it is necessary to always find the minimum point of gain and perform optimization control.
第2図aはボイラの非線形要素3、即ち空気過剰率に対
する主蒸気圧力のボイラ効率を示した図であり、横軸に
最適化信号x(t)、縦軸にボイラ効率をとった場合を
示している。Figure 2a is a diagram showing the boiler efficiency of the main steam pressure with respect to the nonlinear element 3 of the boiler, that is, the excess air ratio, where the horizontal axis is the optimization signal x(t) and the vertical axis is the boiler efficiency. It shows.
以下この特性を効率山と称するものとする。Hereinafter, this characteristic will be referred to as the efficiency mountain.
尚、横軸フ(t)は空気過剰率であると考えてもよい。Note that the horizontal axis f(t) may be considered to be the excess air ratio.
同図より明らかなように、通常運転状態において空気過
剰率とボイラ効率との関係は、空気過剰率が小さい(A
’点)と不完全燃焼により燃焼効率が低下する。As is clear from the figure, the relationship between excess air ratio and boiler efficiency under normal operating conditions is that the excess air ratio is small (A
) and incomplete combustion, combustion efficiency decreases.
逆に太き週ぎる(C′点)と火炉の温度が低下して放射
伝熱量が減少し、また燃焼ガス量が増加して伝熱面を通
るガス速度が増して熱吸収量の増加がそれに伴わなくな
るとガス温度が上昇し熱損失が増加するといった傾向が
ある。On the other hand, if the temperature is too thick (point C'), the temperature of the furnace decreases and the amount of radiant heat transfer decreases, and the amount of combustion gas increases and the gas velocity passing through the heat transfer surface increases, resulting in an increase in the amount of heat absorption. If this is not followed, there is a tendency for the gas temperature to rise and heat loss to increase.
そのためボイラ効率を最高にするような空気過剰率(B
/点)が存在する。Therefore, the excess air ratio (B
/ point) exists.
ところがこの効率山は負荷の変動、燃料の性状、発熱量
あるいは伝熱面の汚れといった様々な外乱によって時間
的に絶えず変動している。However, this efficiency peak constantly fluctuates over time due to various disturbances such as load fluctuations, fuel properties, calorific value, and dirt on the heat transfer surface.
最適化制御装置とはこの極値(効率最大点)を求めるも
のであり、極値の探索のために、ボイラに悪影響を与え
るものであってはならない。The optimization control device seeks this extreme value (maximum efficiency point), and in order to search for the extreme value, it must not have an adverse effect on the boiler.
つまりボイラ効率の最大となる運転点を探索するには、
空気過剰率に減少変動を与えることにより行なうもので
あり、実際にはボイラに取込む空気流量を人口ベーン1
4等の開度を微少に変動させることにより行なうもので
ある。In other words, to search for the operating point where the boiler efficiency is maximum,
This is done by decreasing the excess air ratio, and in reality, the air flow rate taken into the boiler is controlled by the artificial vane 1.
This is done by slightly varying the opening degree of the 4th etc.
しかし、この人口ベーン開度の変動によりボイラに悪影
響を与えるものであってはならず、ボイラが連続操業中
に特殊な入力を与えるので操業状態を乱さぬよう充分小
さな信号とせねばならない。However, this variation in the opening of the artificial vane must not have an adverse effect on the boiler, and since the boiler receives a special input during continuous operation, the signal must be small enough so as not to disturb the operating state.
ここで、プラントの最適化制御に用いる探索信号x(t
)とし□、系列信号と呼(よれ7い6信号や用いる。Here, the search signal x(t
) and □, it is called a sequence signal.
これは白色性(あらゆる周波数成分を含む)を持った2
値信号であり、擬似ランダム信号(Pseudo Ra
ndom Binary S ignal )とも呼ば
れる。This is 2 with whiteness (including all frequency components).
It is a value signal, and is a pseudo-random signal (Pseudo Ra
Also called ndom Binary Signal).
M系列信号が十分小さければ効率山を微小範囲で線形と
みなすことができるから、本発明は効率に関連した操作
パラメータにM系列信号を重畳して入力し、これに対応
するプラント出力を取出し、この入出力の相関関数を計
算し、効率最大点の操作量を決定する。If the M-sequence signal is sufficiently small, the efficiency peak can be regarded as linear in a minute range, so the present invention superimposes the M-sequence signal on the operating parameter related to efficiency and inputs it, extracts the corresponding plant output, This input/output correlation function is calculated to determine the manipulated variable at the maximum efficiency point.
尚ここではM系列信号を探索信号として述べるが、これ
はM系列信号に限ったものではなく、プラントの出力信
号の振動と相関のない他の探索信号でも同様である−
ここでM系列信号とは第1図に示すようなもので、最小
パルス巾がA1 振幅がal 周期がNAで表わされる
ような周期信号であり、あらゆる周波数成分を含み、−
周期1Mについて積分するとその平均値はほとんど零で
あるためその絶対値2aが操作信号に対して充分に小さ
ければ探索を行なう上で、プラントに悪影響を与えるこ
とはない。Although the M-sequence signal is described here as a search signal, this is not limited to the M-sequence signal, and the same applies to other search signals that have no correlation with the vibration of the plant output signal.Here, the M-sequence signal and is as shown in Figure 1, and is a periodic signal whose minimum pulse width is A1, amplitude is al, and period is expressed by NA, and includes all frequency components, -
When integrated over a period of 1M, the average value is almost zero, so if the absolute value 2a is sufficiently small with respect to the operation signal, there will be no adverse effect on the plant during the search.
このM系列信号を探索信号として用いると次のような利
点がある。Using this M-sequence signal as a search signal has the following advantages.
(1)白色性を持っているのでインパルス応答を求めた
場合にバラツキが小さく、(2)周期NAでの信号パタ
ーンに再現性があり、(3)2値信号だから信号の作成
が容易、(4)相関関数の計算が簡単なとである。(1) It has whiteness, so there is little variation when calculating the impulse response, (2) The signal pattern at periodic NA has reproducibility, (3) It is easy to create the signal because it is a binary signal, ( 4) Calculation of the correlation function is easy.
第1図において、1はM系列信号発生器、2(2−1,
2−2)は加算器、11は最適化信号調整器、14は入
口ベーン、15は押込通風機、16は出口ダンパであり
、操作信号はPI3の出力の他に最適化信号j(t)と
M系列信号全(1)とを加算したものである。In FIG. 1, 1 is an M-sequence signal generator, 2 (2-1,
2-2) is an adder, 11 is an optimization signal regulator, 14 is an inlet vane, 15 is a forced draft fan, 16 is an outlet damper, and the operation signal is the optimization signal j(t) in addition to the output of PI3. and all M-sequence signals (1).
PI3の出力信号に対して最適化信号=(t)とM系列
信号仝(1)に相当する量だけボイラ17の空気過剰率
が変えられる。The excess air ratio of the boiler 17 is changed by an amount corresponding to the optimization signal=(t) and the M-sequence signal (1) with respect to the output signal of the PI3.
(尚、第1図の火力発電用ボイラでは探索信号”2(t
)と最適化信号X(t)とは共に空気流量に加えられて
いるが、後に第1表を参照して述べるように、プラント
に八
よってはX(t)とX(t)とは夫々別個のプラント入
力−へ
に加えられることもある。(In addition, in the boiler for thermal power generation shown in Fig. 1, the search signal "2 (t
) and the optimization signal X(t) are both added to the air flow rate, but as described later with reference to Table 1, depending on the plant, X(t) and It may also be added to a separate plant input.
)第1図はX(t)とX(t)とが同一のプラント入力
に印加された例である。) FIG. 1 is an example in which X(t) and X(t) are applied to the same plant input.
次に前述したようにボイラ17の特性を線形要素4と非
線形要素3に分けて考えれば、M系列信号X仝(1)に
対応した出力信号の変化分は第2図aに示すように非線
形要素3(効率−Y(x、u)但し、Uは外乱を示す。Next, if we divide the characteristics of the boiler 17 into linear elements 4 and nonlinear elements 3 as described above, the change in the output signal corresponding to the M-sequence signal X(1) is nonlinear as shown in Figure 2a. Element 3 (Efficiency - Y(x, u) where U indicates disturbance.
)により、その極性と大きさが変化する。), its polarity and magnitude change.
つまり最適化信号x(t)の大きさく空気過剰率と等価
である)により効率−Y (x 、 u )の右(C点
)と左(A点)とでは極性と大きさが変化するものであ
る。In other words, the polarity and magnitude change between the right (point C) and the left (point A) of efficiency -Y (x, u) due to the magnitude of the optimization signal x(t) (which is equivalent to the excess air ratio). It is.
そして効率最大の点B(効率−の頂き)では、出力は殆
んど零である。At point B (peak of efficiency -), where the efficiency is maximum, the output is almost zero.
前述したようにここでM系列信号’>(t)を十分に小
さくとれば、その微少範囲内で効率−Y(x、u)を線
形とみることができる。As described above, if the M-sequence signal '>(t) is made sufficiently small, the efficiency -Y(x, u) can be regarded as linear within that small range.
したがって効率−Y(x、u)の傾きは、x(t)をス
テップ入力したときの出力信号の変化分’5t)の値、
すなわちインディシアル応答r(α)の時刻α□におけ
る値r(αL)から高精度に求めることができる。Therefore, the slope of efficiency - Y (x, u) is the value of the change '5t) in the output signal when x (t) is input stepwise,
That is, it can be determined with high precision from the value r(αL) of the indicative response r(α) at time α□.
一方、M系列信号仝(1)は非線形要素3の他に線形要
素4によっても影響を受ける。On the other hand, the M-sequence signal (1) is affected not only by the nonlinear element 3 but also by the linear element 4.
ここで4は1次遅れ□+Tsと考えられるから、その出
力は同図すのy(t)のように表わされる。Since 4 is considered to be a first-order delay □+Ts, its output is expressed as y(t) in the figure.
以上のような経過を経て、主蒸気圧力が効率を求める信
号として蒸気圧力検出器18を介して最適化制御装置1
2に取り込まれる。After the above process, the main steam pressure is sent to the optimization control device 1 via the steam pressure detector 18 as a signal for determining efficiency.
Incorporated into 2.
ここで19はストレンメータ、20は低減フィルタ、4
1は増幅器であり、このようにして導出された信号Y(
t)はひげ状の外乱を取り除いた信号である。Here, 19 is a strain meter, 20 is a reduction filter, and 4
1 is an amplifier, and the signal Y(
t) is a signal from which whisker-like disturbances have been removed.
このY(1)は、直流分y(、)とM系列信号仝(、)
に対応する成分◆(1)とから成るy(t)と最適化信
号マ(t)の変動分に対応した信号Y(t)から成り立
っている。This Y(1) is the DC component y(,) and the M-sequence signal y(,)
The signal Y(t) consists of a component ◆(1) corresponding to y(t) and a signal Y(t) corresponding to a variation of the optimized signal Ma(t).
次にM系列信号気t)を用いて行なう場合の最適化制御
について数式を示し、詳細に説明する。Next, a mathematical formula will be shown and a detailed explanation will be given regarding the optimization control performed using the M-sequence signal (Qt).
(1)式および(2)式が成り立つことは第1図よりも
明らかである。It is clear from FIG. 1 that equations (1) and (2) hold true.
ここで(10)式の第2項φxy(α)は、M系列信号
、(1)と直流分7(t)との相互相関関数である。Here, the second term φxy(α) in equation (10) is a cross-correlation function between the M-sequence signal (1) and the DC component 7(t).
また、第1項のφ全y(α)は、M系列信号仝(1)と
y(t)との相互相関関数で、y(t)はM系列信号仝
(1)の影響による変動成分と直流成分とから成ってい
ることから、φ仝7(α)の値cd(t)の影響がなく
なるまで充分大きくαをとればφ仝y(α)の値と一致
する。In addition, the first term φ total y(α) is the cross-correlation function between the M-sequence signal (1) and y(t), and y(t) is the fluctuation component due to the influence of the M-sequence signal (1). Since it consists of a DC component and a DC component, if α is made large enough to eliminate the influence of the value cd(t) of φy7(α), it will match the value of φyy(α).
し八−八
たがって、φxy(α)をφxy(ψの区間(α1.α
2)における平均値で近似する。Therefore, φxy (α) is defined as φxy (interval of ψ (α1.α
Approximate by the average value in 2).
ただし、(10)’式の第2項はφxy(α)を近似し
たものであり、積分範囲を示すα1.α2はインパルス
応答g(α)が充分整定する時点におけるαの値をとっ
たものである。However, the second term of equation (10)' is an approximation of φxy(α), and α1. α2 is the value of α at the time when the impulse response g(α) is sufficiently stabilized.
aO)′式でもとめられたインパルス応答g(α)を区
間(αS〜αL)積分して得られるインデイシャル応答
値r(αL)は(11式で与えられる。The initial response value r(αL) obtained by integrating the impulse response g(α) determined by the equation aO)' over the interval (αS to αL) is given by the equation (11).
ただしαSはM系列信号の擬似白色性によるインパルス
応答の立入りのずれを考慮した積分開始時刻(零に近い
)である。However, αS is the integration start time (close to zero) that takes into account the shift in the start and end of the impulse response due to the pseudo-whiteness of the M-sequence signal.
α、はインパルス応答を積分するときの積分区間の終了
時刻である。α is the end time of the integration interval when integrating the impulse response.
αLはプラントの動特性からあらかじめ定められる。αL is determined in advance from the dynamic characteristics of the plant.
r(αL)は(9)式に示すZで正規化しているので単
位入力を与えたときのインデイシャル応答に相当する。Since r(αL) is normalized by Z shown in equation (9), it corresponds to an initial response when a unit input is given.
したがってaυ式のr(αL)は(一般的にαLはαを
充分大きな値にしたときの値)効率−の傾きを表わす。Therefore, r(αL) in the aυ equation (generally, αL is the value when α is set to a sufficiently large value) represents the slope of the efficiency.
云い替えれば操作人力XにおけるC(t)に対する効率
変化分を表わしている。In other words, it represents the change in efficiency with respect to C(t) in operating force X.
ここで09式におけるM(t)は(■2)式で表わされ
る。Here, M(t) in Equation 09 is expressed by Equation (2).
このM(t)は09式の第2項目式中()で囲まれた部
分を置きかえたものである。This M(t) is obtained by replacing the part surrounded by () in the second item formula of formula 09.
相関信号発生器7の出力信号M(t)はプラントの応答
信号y(t)に無関係な信号であり信号Q(t)から決
まる。The output signal M(t) of the correlation signal generator 7 is a signal unrelated to the plant response signal y(t) and is determined from the signal Q(t).
このインデイシャル応答値r(αL)と効率−Yo (
x、u)との間には次のような関係がある。This initial response value r (αL) and efficiency −Yo (
There is the following relationship between x and u).
つまり気t)が微小であってその変化範囲内における効
率−Y。In other words, the efficiency -Y within the range of change when the value t) is small.
(x、u)が線形であると見なせるときの伝達関数をG
(s、x、u)とすると(14)、(151式が成立す
る。The transfer function when (x, u) can be considered linear is G
When (s, x, u), equations (14) and (151) hold true.
ただしUは外乱である。ただしY。However, U is a disturbance. However, Y.
はs = 0のときのYの値である。(Sはラプラス演
算子)
ここで(14)および(15)式は、00式により求め
られたr(αL)が第2図の効率−Y。is the value of Y when s = 0. (S is Laplace operator) Here, in equations (14) and (15), r(αL) determined by equation 00 is the efficiency -Y in FIG.
(x、u)の傾きを表わすことを示しており、相関信号
M(t)とから効率−の傾きr(αL)が求められる。This indicates that the slope of (x, u) is expressed, and the slope r(αL) of efficiency − is determined from the correlation signal M(t).
第2図は第1図に示すg(τ)の静特性を示していて、
x(t)がA′→B′→C′となると、静特性の傾きす
なわちインデイシャル応答r(αL)が変わる。Figure 2 shows the static characteristics of g(τ) shown in Figure 1,
When x(t) changes from A' to B' to C', the slope of the static characteristic, that is, the initial response r(αL) changes.
この値r(αL)を用いて効率制御が可能となる。Efficiency control becomes possible using this value r(αL).
例えば(16)式にしたがって最適化信号調整器11で
積分することによりr(αL)に比例して最適化信号マ
(1)を変化させれば効率の最高値に移動させることが
できる。For example, if the optimization signal MA (1) is changed in proportion to r(αL) by integrating with the optimization signal adjuster 11 according to equation (16), the efficiency can be moved to the highest value.
ここで、(13)式において、右辺の第2項は誤差項で
ある。Here, in equation (13), the second term on the right side is an error term.
というのは本来r(αL)は(17)式で求めるもので
あるからであり、(13)式のr(αL)は0(t)と
y (t)との相互相関関数から求めたものであるから
である。This is because r(αL) is originally calculated using equation (17), and r(αL) in equation (13) is obtained from the cross-correlation function between 0(t) and y(t). This is because.
ここで、相関信号M(t)は平均値が零である’x’(
t)より求められる信号であり、(0〜NJ)まで積分
すれば零となる信号であるので直流分y(t)が一定で
あれば適当な所定値の加算により第2項は消滅し、r(
αL)の正しい値が求められる。Here, the correlation signal M(t) is 'x'(
t), and is a signal that becomes zero when integrated from (0 to NJ), so if the DC component y(t) is constant, the second term disappears by adding an appropriate predetermined value, r(
The correct value of αL) is determined.
第1図により本発明の最適化制御の構成と動作の概要に
ついて説明する。An overview of the configuration and operation of optimization control according to the present invention will be explained with reference to FIG.
M系列信号発生器1で探索信号であるM系列信号(気t
))を発生し、加算器2で最適化信号(X(t) ’)
と加算し特定操作信号として操作信号(X(1) )を
プラントに入力する。The M-sequence signal generator 1 generates an M-sequence signal (Qt) which is a search signal.
)), and adder 2 generates the optimized signal (X(t)')
The operation signal (X(1)) is input to the plant as a specific operation signal.
ここで信号は制御による変化分を扱かうことにする。Here, we will treat the signal as a change due to control.
前記操作信号に対応するプラントの特定出力信号(第1
図では主蒸気圧力信号)を蒸気圧力検出器18で計測し
、ストレンメーク19、低域フィルタ20、増幅器41
を介して検出信号Y(t)を得る。A specific output signal (first output signal) of the plant corresponding to the operation signal
In the figure, the main steam pressure signal) is measured by the steam pressure detector 18, the strain make 19, the low-pass filter 20, and the amplifier 41.
A detection signal Y(t) is obtained via
最適化制御装置12はこの検出信号Y(t)から後述す
る直流分推定器6により、操作信号X(t)の直流成分
すなわち最適化信号x(1)振動分に対応した信号Y(
t)を演算する。The optimization control device 12 calculates a signal Y( corresponding to the DC component of the operation signal X(t), that is, the vibration component of the optimization signal x(1) using the DC component estimator 6 described later from this detection signal Y(t).
t).
Y(t)= Y(t)+ y (t)で表わされるから
、減算器29でY(t)からY(t)を差引いて、信号
y(t)を求める。Since it is expressed as Y(t)=Y(t)+y(t), the subtracter 29 subtracts Y(t) from Y(t) to obtain the signal y(t).
一方、M系列信号発生器1から出力される探索信号%t
)を相関信号発生器7に伝送し、相関信号M(t)を発
生させる。On the other hand, the search signal %t output from the M-sequence signal generator 1
) is transmitted to a correlation signal generator 7 to generate a correlation signal M(t).
この相関信号M(t)と前記の特定出力信号y(t)と
から乗算器8、積分器9を介して時間αSからαLまで
の間のプラントのインデイシャル応答の大きさr(αL
)を算出する。The magnitude r(αL
) is calculated.
このr(αL)を用いて最適化信号調整器11を介して
1(t)を算出し加算器2に伝送することにより最適化
制御系を構成する。Using this r(αL), 1(t) is calculated via the optimization signal adjuster 11 and transmitted to the adder 2, thereby constructing an optimization control system.
最適化信号調整器11では、たとえば(16)式に従っ
てr(αL)を積分して、いわゆる積分”;:*J”な
う。The optimization signal adjuster 11 integrates r(αL) according to equation (16), for example, to form a so-called integral ";:*J".
第3図はM系列 t)の発生回路およびM系列信号
より相関信号M(t)を求める具体的回路を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a circuit for generating the M-sequence t) and a specific circuit for obtaining the correlation signal M(t) from the M-sequence signal.
ただし、第1図と同じ符号を附して示すものは同一物を
示す。However, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same parts.
2−3.2−4は加算器を示す。2-3.2-4 indicates an adder.
同図において、まず1はM系列信号発生器であり信号像
t)はnビット動シフトレジスタ32aより(2n−1
)の周期で発生される。In the figure, 1 is an M-sequence signal generator, and a signal image t) is generated from an n-bit dynamic shift register 32a (2n-1
) is generated at a period of
第3図におけるM系列信号発生器では、これに(2n−
(n+1))ビットのシフトレジスタ32bをシリーズ
に追加し、1周期分NJの信号が取り出せるようにして
あり、このM系列信号へ
x(1)は最適化信号7(t)およびPI3の出力と重
畳されプラントに人力される。In the M-sequence signal generator in FIG. 3, (2n-
(n+1)) bit shift register 32b is added to the series so that one cycle of NJ signals can be taken out, and x(1) to this M sequence signal is the optimization signal 7(t) and the output of PI3. It is superimposed and manually input to the plant.
一方、M系列信号蛍t)より相関信号M(t)が求めら
れる。On the other hand, a correlation signal M(t) is obtained from the M-sequence signal t).
24.24はシフトレジスタ32a。32bの適当な位
置に接続されており、24と25の和は相関信号M(t
)を求める(12)式のうち動特性測定項(第1項)に
相当する。24.24 is a shift register 32a. 32b, and the sum of 24 and 25 is the correlation signal M(t
) corresponds to the dynamic characteristic measurement term (first term) in equation (12) for calculating.
また26.27もシフトレジスタ32a 、32bの適
当な位置に接続されており、その和は相関信号M(t)
を求める(12)式のうち直流分補正項(第2項)に相
当する。26 and 27 are also connected to appropriate positions of the shift registers 32a and 32b, and their sum is the correlation signal M(t).
This corresponds to the DC component correction term (second term) in equation (12) for determining .
つまり24と25は(αS−αL)の区間内のM系列信
号Q(t−a)を、また26と27は(α−α2 )の
区間内のM系列信号ζ(t−α)を加算するものである
。In other words, 24 and 25 add the M-sequence signal Q(t-a) within the interval of (αS-αL), and 26 and 27 add the M-sequence signal ζ(t-α) within the interval of (α-α2). It is something to do.
係数器28は(12)式第2項のCIL−a8を設定し
たものである。The coefficient unit 28 is set to CIL-a8 in the second term of equation (12).
33は相関信α2−α1
号M(t)の初期値M(o)を設定したもので、加算器
2−4の出力に所定の係数を掛けた(係数器24)もの
が、02)式で表わされる相関信号M(t)である。33 sets the initial value M(o) of the correlation signal α2-α1 signal M(t), and the product obtained by multiplying the output of the adder 2-4 by a predetermined coefficient (coefficient unit 24) is the formula 02). The correlation signal M(t) is expressed as
第1図において8は乗算器で参り、このようにして求め
られた相関信号M(t)と t)および〒に対応するボ
イラ出・力、5t)との積を求める。In FIG. 1, 8 is a multiplier, and the product of the thus obtained correlation signal M(t) and t) and the boiler output 5t) corresponding to 〒 is obtained.
この乗算器8の出力を積分器9により積分したもの力’
01)式で示したボイラのインディシャル一応答(効率
−の傾きr(αL))に相当する。The output of the multiplier 8 is integrated by the integrator 9.
This corresponds to the boiler's individual response (the slope of efficiency - r(αL)) shown in equation 01).
第4図aは直流分推定回路6の一例回路であり、ボイラ
出力Y(t)より直流分Y(t)を推定する一種のフィ
ルタである。FIG. 4a shows an example of the DC component estimating circuit 6, which is a type of filter that estimates the DC component Y(t) from the boiler output Y(t).
ここで扱う直流分Y(t)は、最適化制御信号X(1)
に対して増加あるいは減少する修正を加えたことによる
出力信号の変動分であり、先に述べたaO)′式の右辺
第2項に相当する直流分yとは異なる。The DC component Y(t) handled here is the optimized control signal X(1)
This is the variation of the output signal due to the addition of an increasing or decreasing correction to y, and is different from the DC component y corresponding to the second term on the right side of the above-mentioned equation aO)'.
第4図aにおいて21は積分器、22は記憶装置、23
は加算器、30はスイッチ、であり、28(28−r
〜28 、 )は係数器である。In FIG. 4a, 21 is an integrator, 22 is a storage device, and 23
is an adder, 30 is a switch, and 28 (28-r
~28, ) is a coefficient unit.
まず、y(t)は同図すに示すように積分回路21によ
って積分された後、スイッチ30の閉成により所定の周
期Jtで記憶装置22に取り込まれる。First, y(t) is integrated by the integrating circuit 21 as shown in the figure, and then taken into the storage device 22 at a predetermined period Jt by closing the switch 30.
つまりy(t)がディジタル量であれば、22に取り込
まれる情報y ’ (t)は所定の周期内Atにおける
y(t)を加算したものである。In other words, if y(t) is a digital quantity, the information y'(t) taken into 22 is the sum of y(t) in a predetermined cycle At.
記憶装置22は取込まれた情報y ’ (t)を順次記
憶するもので、例えば5つの情報y ’ (t)を常に
記憶している。The storage device 22 sequentially stores the captured information y'(t), and for example, always stores five pieces of information y'(t).
つまり、現在の取込み時点をt。In other words, the current capture time is t.
とすれば22にはy ’ (0)からy’(−4)まで
の5つの情報が記憶されており、次の取込み時点t1に
はy ’ (1)からyl(−3)までの情報が記憶さ
れる。Then, five pieces of information from y' (0) to y' (-4) are stored in 22, and at the next import time t1, information from y' (1) to yl (-3) is stored. is memorized.
尚、積分器21はスイッチ30が閉じてy’(t)の取
込みが或された後、その内容がリセット(Re5et
)されて、その後再度y(t)の積分を開始する。Incidentally, after the switch 30 is closed and the integrator 21 takes in y'(t), its contents are reset (Re5et).
) and then starts integrating y(t) again.
ここで、直流分推定回路についてみれば、以上説明のよ
うにして時系列的に所定の周期で取込まれた5個の情報
(y ’ (0)〜y’(−4))を直線近似すること
により、Y(t)に含まれる直流分Y(t)を推定する
ものである。Here, regarding the DC component estimation circuit, as explained above, five pieces of information (y' (0) to y' (-4)) acquired in a time series at a predetermined period are linearly approximated. By doing so, the DC component Y(t) included in Y(t) is estimated.
つまり同図すに示すように、取込み時点to において
、22に記憶された5つの情報(y ’ (0)〜y’
(−4))を直線y’(t)で直線近似したとき、y
’ (0)〜y’(−4)と直線y’(t)との偏差ε
。In other words, as shown in the figure, at the time of acquisition to, the five pieces of information (y' (0) to y'
(-4)) is linearly approximated by the straight line y'(t), y
' Deviation ε between (0)~y'(-4) and straight line y'(t)
.
〜ε4の2乗和(目+εf十4+εX+εi )が最小
となるような直線の初期値AO(時点t。Initial value AO of the straight line (time t) that minimizes the sum of squares of ~ε4 (th+εf+εX+εi).
における値)と傾きA1を求めるものである。This is to find the value at ) and the slope A1.
そしてこの初期値A。と傾きA1 に応じて時点t。And this initial value A. and slope A1 at time t.
からtl までのy′Otの値を予測し、このt。Predict the value of y'Ot from tl to tl.
からtl までの間で予測されたy’(t)を直流分
Y(t)として用いる。y'(t) predicted between tl and tl is used as the DC component Y(t).
以上説明したように22の出力を5点とし、その偏差の
2乗和を最小とするような直線y’(t)の初期値A。As explained above, the initial value A of the straight line y'(t) that minimizes the sum of the squares of the deviations of the outputs of 22 is set to 5 points.
と傾きA。は一般に次の式で表わされる。and slope A. is generally expressed by the following formula.
第4図aの係数乗算器28は以上の04)および05)
式の係数を設定したものであり、加算器23−2および
23−1には04)および(15)式に基づく初期値A
O(現在の取込み時点における値)と傾きA1とが導出
される。The coefficient multiplier 28 in FIG. 4a is the above 04) and 05)
04) and (15) in the adders 23-2 and 23-1.
O (value at the current acquisition time) and slope A1 are derived.
23−3も加算器を示す。ここでA。23-3 also indicates an adder. A here.
およびA1 の値はスイッチ30の閉成により、次の情
報y ’ (t)が入力されるまでは出力を継続する。The values of and A1 continue to be output until the next information y' (t) is input by closing the switch 30.
従って直流分推定器6の出力Y(t)はA1(t)+A
nで表わされ、この出力y(t)は過去の5つの情報y
’ (0)〜y’(−4)を直線近似したときに得ら
れる直線y ’ (t)について、時点t。Therefore, the output Y(t) of the DC component estimator 6 is A1(t)+A
n, and this output y(t) is the past five pieces of information y
Regarding the straight line y'(t) obtained by linear approximation of '(0) to y'(-4), time t.
からtlまでの変化の様子を予測したものである。This is a prediction of the state of change from tl to tl.
直流分推定器6はこのようにして求められた時点t。The DC component estimator 6 calculates the time t obtained in this way.
からtl までのy’(t)の値をY(t)に含まれ
た直流分Y(t)とし、Y(t)からY(t)を差引く
ことによって負t)により効率−の傾きr(αL)を求
めるものである。Let the value of y'(t) from to tl be the DC component Y(t) included in Y(t), and by subtracting Y(t) from Y(t), the slope of efficiency - due to negative t) This is to find r(αL).
尚、取込時点t1においてはy’(1)〜y’(−3)
の5つの情報によりtl における初期値A。Note that at the capture time t1, y'(1) to y'(-3)
The initial value A at tl is determined by the five pieces of information.
と傾きA1が新たに決定さへ これに応じてtl から
t2の範囲内のy’(t)が予測さへY(t)が求めら
れる。The slope A1 is newly determined. Accordingly, y'(t) within the range from tl to t2 is predicted. Y(t) is determined.
第1図において、29は減算器であり、以上の様にして
求めモ壽たy(t)とボイラ出力y(t)とから、M系
列信号 t)に対応するボイラ出力y(t)のみが導出
される。In Fig. 1, 29 is a subtracter, which calculates only the boiler output y(t) corresponding to the M-sequence signal t) from the y(t) obtained as described above and the boiler output y(t). is derived.
ただし、第4図において、取込み周期Jtおよび記憶装
置22の記憶点数(ここでは5点とした)は、実際の直
流成分Y(t)に対し、これを最適に近似するために必
要なものである。However, in FIG. 4, the acquisition period Jt and the number of memory points in the storage device 22 (here, 5 points) are necessary to optimally approximate the actual DC component Y(t). be.
従って、Jtおよび記憶点数を決定するには電子計算機
等による十分なシミュレーションの結果を参考にして最
適に決定されねばならない。Therefore, in order to determine Jt and the number of memory points, they must be determined optimally by referring to the results of sufficient simulations using an electronic computer or the like.
尚、直流分推定器6の起動はプラントが定常運転状態に
あるとき、22の内容を全て零にセットしておき、その
後y(t)を順次入力し、全ての記憶が威されたことを
もって行なわれる。The DC component estimator 6 can be started by setting all the contents of 22 to zero when the plant is in steady operation, then inputting y(t) sequentially, and once all memories have been erased. It is done.
次にこのようにして求められた令t)と、M系列信号仝
(1)より求められえ前8.oオ、。Next, the order t) obtained in this way is obtained from the M sequence signal (1). ooh,.
ヤ(1)よより効率−の傾きr(αL)が求められる。From (1), the slope r(αL) of efficiency is determined.
このとき(17)式に示すようなy(t)に影響されな
いr(αL)が求められる。At this time, r(αL) that is not affected by y(t) as shown in equation (17) is obtained.
ここでr(αL)はボイラ特性のインデイシャル応答を
示したものであり、a7)式にも示すように全1)と9
’(t)の相互相関関数φり負α)を積分して得られる
。Here, r (αL) indicates the initial response of the boiler characteristics, and as shown in equation a7), all 1) and 9
It is obtained by integrating the cross-correlation function φ minus α) of '(t).
従って以上詳細に述べたようなM系列信号’4 t)に
よる探索とは、結果的にはボイラにステップ信号を入力
し、そのインデイシャル応答r(αL)を求めたものに
等しい。Therefore, the search using the M-sequence signal '4t) as described in detail above is equivalent to inputting a step signal to the boiler and finding its initial response r(αL).
第2図すは最適化信号X(t)の大きさに対するインデ
イシャル応答r(αL)の変化の様子を説明するための
もので、効率−の右(空気過剰事大)と左(空気過剰事
大)とでは、r(αL)の極性が変化している。Figure 2 is intended to explain how the initial response r(αL) changes with respect to the magnitude of the optimization signal X(t). The polarity of r(αL) has changed in the case of Jidai).
また最適化信号x(t)の大きさにより、応答が十分に
整定する時点αLの値r(αL)が異なる。Further, the value r(αL) at the time αL at which the response becomes sufficiently stable varies depending on the magnitude of the optimization signal x(t).
従ってこのようにして求められたr(αL)の大きさと
極性とに対応して最適化信号7(t)の大きさを変化す
れば、常に効率最大プラント運転が期待できる。Therefore, if the magnitude of the optimization signal 7(t) is changed in accordance with the magnitude and polarity of r(αL) determined in this manner, maximum efficiency plant operation can always be expected.
尚同図にも示すように効率最大の点Bにおけるインデイ
シャル応答r(αL)は零である。As shown in the figure, the initial response r(αL) at point B where the efficiency is maximum is zero.
従ってプラントの効率を最大とするにはr(αL )=
0となるまで最適化信号x(t)を制御すればよい。Therefore, to maximize the efficiency of the plant, r(αL)=
It is sufficient to control the optimization signal x(t) until it becomes 0.
定常状態の場合はこれでよいが、過渡状態の場合には一
時的にr(αL)が急変しかつ値が大きくなる。This is fine in a steady state, but in a transient state, r(αL) suddenly changes and becomes large.
したがって、以上のようにして求められたr(αL)が
急激に変化したものであるか否かを判断して、緩やかで
あると認められる時にのみr(αL)に応じて最適化信
号x(t)を調整した方がよい。Therefore, it is determined whether r(αL) obtained in the above manner changes rapidly or not, and only when it is recognized that the change is gradual, the optimization signal x( It is better to adjust t).
つまりプラント過渡状態において、r(αL)に応じて
最適化信号x(1)を調整することは、プラントの安定
を乱すのみで、プラント効率を向上させるという効果は
期待できない。In other words, adjusting the optimization signal x(1) according to r(αL) in a plant transient state only disturbs the stability of the plant, and cannot be expected to have the effect of improving plant efficiency.
第5図は本発明になるr(αL)の判断回路10の一実
施例回路である。FIG. 5 shows an embodiment of the r(αL) determination circuit 10 according to the present invention.
この回路は所定の周期、(1により時系列的に取り込ま
れた複数個のr(αL)の分散(偏より)を計算するこ
とにより、r(αL)が正常に変化したか否かを判断す
る回路である。This circuit determines whether r(αL) has changed normally by calculating the variance (from partiality) of multiple r(αL) taken in time series by (1) at a predetermined period. This is a circuit that does this.
つまり、同図において、r(αL)は第3図のy(t)
と同様に積分器により、所定の周期Jtだけ積分された
後、スイッチ30の閉成により記憶装置22の内部に
/(αL)として順次取り込まれる。In other words, in the same figure, r(αL) is y(t) in Figure 3.
Similarly, after being integrated by the integrator for a predetermined period Jt, the signal is stored inside the storage device 22 by closing the switch 30.
/(αL).
22は例えば5個のデータrn〜r′n−4を記憶する
ものであり、加算回路23と平均回路44を介して、5
個のデータ 10〜r′n−4の平均値輻が求められる
。22 stores, for example, five pieces of data rn to r'n-4.
The average convergence of data 10 to r'n-4 is determined.
29(29−1〜29−3)は減算回路で平均値rmと
rn 〜r/n−4との夫々の偏差ε(n)〜ε’(n
−4)を求める。29 (29-1 to 29-3) are subtraction circuits that calculate the respective deviations ε(n) to ε'(n
-4).
45は47の出力の二乗値を求める二乗回路である。45 is a squaring circuit that calculates the square value of the output of 47.
23は加算回路で、この出力は5つの情報r/、、、
r/、−4の平均値rmに対する/、、r/n−4の分
散(偏より)を表わしている。23 is an adder circuit whose output is 5 pieces of information r/,...
It represents the variance (from the bias) of /, r/n-4 with respect to the average value rm of r/, -4.
比較回路48はこの分散値が所定の設定値以内であると
き出力する回路である。The comparison circuit 48 is a circuit that outputs when this dispersion value is within a predetermined set value.
46はホールド回路であり、48の出力があるとき、イ
ンデイシャル応答値r(αL)を出力する。46 is a hold circuit, which outputs an initial response value r(αL) when there is an output from 48;
そして48の出力がないとき、即ち、r(αL)の分散
が大きい場合にはr(αL)は出力しない。When there is no output of 48, that is, when the variance of r(αL) is large, r(αL) is not output.
従って分散が所定値以内にあるときは判断回路の出力は
r(αL)がそのまま出力されるが、分散が大きくなっ
た場合には出力されない。Therefore, when the variance is within a predetermined value, r(αL) is output as is from the judgment circuit, but when the variance becomes large, it is not output.
ここで、r(αL)の分散が大きくなる場合について考
えてみれば、これは現在取り込まれた /、 が、そ
れ以前に取込まれたr′n−1〜r′n−4に較べて急
激に増加あるいは減少しているために起るもので、この
ような現象は例えばプラント過渡時に発生するものであ
る。Now, if we consider the case where the variance of r(αL) increases, this means that the currently captured /, is larger than the previously captured r'n-1 to r'n-4. This occurs due to a sudden increase or decrease, and such a phenomenon occurs, for example, during a plant transition.
従って、以上説明した本発明になる判断回路を附加して
も、定常運転時はr(αL)に応じて最適化信号X(1
)が調整されるため、効率最大のプラント運転が期待で
きる。Therefore, even if the judgment circuit according to the present invention as described above is added, during steady operation, the optimization signal X(1
), it is expected that the plant will operate at maximum efficiency.
またプラント過渡時等においてr(αL)が異常に増加
あるいは減少するときは、最適化信号の調整は行なわな
い。Furthermore, when r(αL) abnormally increases or decreases during plant transients, etc., the optimization signal is not adjusted.
このとき=<1>は無用に調整されないから、過渡状態
のときにマ(t)の増加あるいは減少によりプラントの
安定度が乱されることはない。At this time, since =<1> is not adjusted unnecessarily, the stability of the plant will not be disturbed by an increase or decrease in ma(t) during a transient state.
第1図において11は最適化信号調整器であり、以上の
ように、r(αL)の大きさと極性に応じて最適化信号
x(t)を調整する。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an optimization signal adjuster, which adjusts the optimization signal x(t) according to the magnitude and polarity of r(αL), as described above.
尚判断回路10は分散の他にバラツキ、絶縁値等をみる
ものでもよい。Note that the judgment circuit 10 may be one that looks at variations, insulation values, etc. in addition to dispersion.
最適化信号x(t)は調整装置の出力に較べて十分小さ
い(調整装置の出力は効率−の頂き近くに設定される。The optimization signal x(t) is sufficiently small compared to the output of the adjustment device (the output of the adjustment device is set close to the peak of the efficiency).
)から、分散が極端に大きくなることはない。), the variance will not be extremely large.
そのため分散が所定の値より大きくなることは異常であ
ると考えられる。Therefore, it is considered abnormal for the variance to be larger than a predetermined value.
** 以上、本発明にな
る最適化制御装置を火力発電用ボイラに適用した場合を
例に、詳細に説明したが、これは他の一般的なプラント
に適用しても同様の効果を得ることができる。** Above, we have explained in detail the case where the optimization control device of the present invention is applied to a thermal power generation boiler, but the same effect can be obtained even when applied to other general plants. Can be done.
つまり、この最適化制御装置は連続プロセスの最適化を
行なうのに好適である。In other words, this optimization control device is suitable for optimizing continuous processes.
その目的関数としてはボイラその他の効率をはじめ、収
率、生産コスト、利益、損失、品質など様々な場合に対
して適用できる。The objective function can be applied to various cases such as boiler and other efficiency, yield, production cost, profit, loss, quality, etc.
第1表は本発明を他のプラントに適用した場合と前述し
た実施例との対応を示したものである。Table 1 shows the correspondence between the case where the present invention is applied to other plants and the above-mentioned embodiment.
同図において例1は第1図を参照して詳細に説明した火
力発電用ボイラの例を示したものであり、例の2,4お
よび5は例1の火力発電ボイラの場合と同様に探索信号
を注入するプラントと最適化信号により制御するプラン
ト入力とは一致している。In the figure, Example 1 shows an example of the thermal power generation boiler explained in detail with reference to Figure 1, and Examples 2, 4, and 5 are searched in the same way as in the case of the thermal power generation boiler in Example 1. The plant input to which the signal is injected and the plant input controlled by the optimization signal match.
つまり、第1図のボイラにとれば、空気流量に探索信号
を加えることにより効率−の傾きを求めると共に、最適
化信号を空気流量に加えて効率を最大値まで移動するも
のである。In other words, in the case of the boiler shown in FIG. 1, the slope of the efficiency is determined by adding a search signal to the air flow rate, and the efficiency is moved to the maximum value by adding an optimization signal to the air flow rate.
これに対し、例3は探索信号を注入するプラント入力と
最適化信号により制御するプラント入力とが一致しない
例である。On the other hand, Example 3 is an example in which the plant input to which the search signal is injected and the plant input to be controlled by the optimization signal do not match.
つまり、この最適化制御はボイラ出口の蒸気温度制御系
の持つパラメータ(時定数、ゲイン)の値を変更しプラ
ントを最適に保つためのもので、ボイラのスプレ水量に
探索信号を加えることによりプラントを最適とすること
のできるパラメータの値を探索すると共に、最適化信号
によりパラメータを変更し、プラントを最適となるよう
制御するものである。In other words, this optimization control is to maintain the plant at its optimum level by changing the values of the parameters (time constant, gain) of the steam temperature control system at the boiler outlet. This method searches for parameter values that can optimize the plant, changes the parameters using optimization signals, and controls the plant to optimize the plant.
以上説明のように本発明になる最適化制御方法は探索信
号を注入するプラント入力と最適化信号により制御され
るプラント入力とは別個のものであっても同様の効果が
期待できる。As explained above, in the optimization control method according to the present invention, similar effects can be expected even if the plant input into which the search signal is injected and the plant input controlled by the optimization signal are separate.
尚、本発明はボイラの効率を最適に制御する場合につい
て述べたが、ここで探索信号はM系列信号に関わらず、
白色性を有する他の如何なる信号でもよいことは言うま
でもない。Although the present invention has been described with respect to the case where the efficiency of the boiler is optimally controlled, here the search signal is independent of the M-sequence signal,
It goes without saying that any other signal having whiteness may be used.
また第1表の対応によれば探索信号および最適化信号は
設定値に加えられ、第1図では調節器PIの出力に加算
されるようになっている。Also, according to the correspondence in Table 1, the search signal and the optimization signal are added to the set value, and in FIG. 1 they are added to the output of the regulator PI.
これはゲインが異なるのみで、いずれにしても同様であ
ることは勿論である。Of course, the only difference is the gain, and in any case, they are the same.
本発明によると制御対象プラントに過渡状態が発生して
も、安定した最適化制御を実現することができる。According to the present invention, even if a transient state occurs in a plant to be controlled, stable optimization control can be achieved.
第1図は本発明になる最適化制御装置の全体回路図、第
2図は効率−の頂上を探索す冬(ことを説明するための
図、第3図はM系列信号 t)より相関信号M(t)を
求めるための具体的回路構成図、第4図は直流分推定回
路の一例回路図およびその動作波形図、第5図は効率−
の傾きr(αL)が正常に変化したものであることを判
断する回路の一実施例を示している。
13・・・・・・探索信号加算器、14・・・・・・人
口ベーン、15・・・・・・押込通風機、16・・・・
・・出口ダンパ、19・・・・・・ストレンメータ、2
0・・・・・・低域フィルタ、41・・・・・・増幅器
、48・・・・・・比較回路、29(29。
〜29.)・・・・・・減算器、1・・・・・・探索信
号発生器、2・・・・・・加算器、3・・・・・・ボイ
ラ効率静特性、4・・・・・・ボイラ効率動特性、5・
・・・・・外乱特性、6・・・・・・直流分推定器、7
・・・・・・相関信号発生器、8・・・・・・掛算器、
9・・・・・・時間平均器、10・・・・・・判断器、
11・・・・・・最適化信号調整器、17・・・・・・
ボイラ、21・・・・・・積分器、22・・・・・・記
憶装置、23・・・・・・加算器、28・・・・・・係
数乗算器、31・・・・・・パルス発生器、32・・・
・・・シフトレジスタ、33・・・・・・相関関数の初
期値、44・・・・・・平均回路、45・・・・・・二
乗回路、46・・・・・・ゲート回路、18・・・・・
・蒸気圧力検出器。Fig. 1 is an overall circuit diagram of the optimization control device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the search for the peak of efficiency, and Fig. 3 is a correlation signal from the M-sequence signal t. A specific circuit configuration diagram for determining M(t), FIG. 4 is an example circuit diagram of a DC component estimation circuit and its operating waveform diagram, and FIG. 5 is an efficiency diagram.
This figure shows an example of a circuit for determining whether the slope r(αL) has changed normally. 13... Search signal adder, 14... Artificial vane, 15... Forced ventilation fan, 16...
...Exit damper, 19...Strain meter, 2
0...Low pass filter, 41...Amplifier, 48...Comparison circuit, 29 (29. to 29.)...Subtractor, 1... ... Search signal generator, 2 ... Adder, 3 ... Boiler efficiency static characteristics, 4 ... Boiler efficiency dynamic characteristics, 5.
...Disturbance characteristics, 6...DC component estimator, 7
... Correlation signal generator, 8 ... Multiplier,
9...Time averager, 10...Judgment device,
11... Optimization signal conditioner, 17...
Boiler, 21...Integrator, 22...Storage device, 23...Adder, 28...Coefficient multiplier, 31... Pulse generator, 32...
Shift register, 33 Initial value of correlation function, 44 Average circuit, 45 Square circuit, 46 Gate circuit, 18・・・・・・
・Steam pressure detector.
Claims (1)
特定の出力信号を最適にする操作信号が存在するプラン
トであって最適化信号により前記操作信号を順次修正し
前記特定出力信号の最適化をはかるプラントの最適化制
御方法において、前記特定出力信号から前記最適化信号
を修正するための修正信号を求め、 前記修正信号があらかじめ定められた値よりも小さいと
きにそのときの最適化信号を前記修正信号を用いて修正
し、 前記プラントの特定出力信号の最適化をはかることを特
徴とするプラントの最適化制御方法。[Scope of Claims] 1. A plant in which there is an operation signal that optimizes a specific output signal in response to a change in a specific operation signal of a controlled plant, in which the operation signal is sequentially corrected by the optimization signal and the specific output signal is In a plant optimization control method that aims at optimization of a plant, a correction signal for correcting the optimization signal is obtained from the specific output signal, and when the correction signal is smaller than a predetermined value, the optimum value at that time is determined. An optimization control method for a plant, comprising: modifying a modified signal using the modified signal, and optimizing a specific output signal of the plant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16245580A JPS5846721B2 (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Plant optimization control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16245580A JPS5846721B2 (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Plant optimization control method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48044171A Division JPS5845041B2 (en) | 1973-04-20 | 1973-04-20 | Plant optimization control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5717009A JPS5717009A (en) | 1982-01-28 |
| JPS5846721B2 true JPS5846721B2 (en) | 1983-10-18 |
Family
ID=15754935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16245580A Expired JPS5846721B2 (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Plant optimization control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846721B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59160205A (en) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Toshiba Corp | Sample value pid control device |
-
1980
- 1980-11-17 JP JP16245580A patent/JPS5846721B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5717009A (en) | 1982-01-28 |
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