JPS6150322B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6150322B2 JPS6150322B2 JP56009271A JP927181A JPS6150322B2 JP S6150322 B2 JPS6150322 B2 JP S6150322B2 JP 56009271 A JP56009271 A JP 56009271A JP 927181 A JP927181 A JP 927181A JP S6150322 B2 JPS6150322 B2 JP S6150322B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- control
- differential
- positive
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- G05B5/00—Anti-hunting arrangements
- G05B5/01—Anti-hunting arrangements electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プロセスの制御に関し、プロセス負
荷の急激な変動時のオーバーシユート分、あるい
はアンダーシユート分の積分量を大幅に減少させ
ると共に整定時間を短縮する方法を提供するもの
である。
荷の急激な変動時のオーバーシユート分、あるい
はアンダーシユート分の積分量を大幅に減少させ
ると共に整定時間を短縮する方法を提供するもの
である。
従来においてもプロセス負荷の急激な変動時、
プロセス変数信号に対する微分演算結果をある値
と比較して、前記微分量が前記ある値を超えたと
きには制御部の出力を極限値に固定し、快適制御
を実現する方法があつた。この従来の制御方法
を、温度制御系を例にとつた第１図で説明する。
制御器１では、目標値TUPとプロセス変数信号
TWOを読み込み、その偏差TER＝TUP−TWO
をそれぞれ比例・積分・微分演算部２，３，４で
処理し、それぞれの演算結果VK，VTi，VTDを
得ている。前記微分演算結果VTDは比較器５で
ある設定値VSと比較され、VTD＜VSのとき前記
比較器出力TC2は制御部出力最小値TCnioに、ま
た、VTDVSでは最大値TCnaxとなる。また前
述演算処理結果の和TC1＝VK＋VTi＋VTDと、
前記比較器出力TC2は、セレクタ６で低い値の方
が取られ制御部出力TCとして、プロセス部７へ
入力する。第１図の比較器５，及び、ローセレク
タ６の働きは微分項が負側へ大きく変化した場合
のもので、これは、プロセス７の負荷が急に小さ
くなつたときに相当している。
プロセス変数信号に対する微分演算結果をある値
と比較して、前記微分量が前記ある値を超えたと
きには制御部の出力を極限値に固定し、快適制御
を実現する方法があつた。この従来の制御方法
を、温度制御系を例にとつた第１図で説明する。
制御器１では、目標値TUPとプロセス変数信号
TWOを読み込み、その偏差TER＝TUP−TWO
をそれぞれ比例・積分・微分演算部２，３，４で
処理し、それぞれの演算結果VK，VTi，VTDを
得ている。前記微分演算結果VTDは比較器５で
ある設定値VSと比較され、VTD＜VSのとき前記
比較器出力TC2は制御部出力最小値TCnioに、ま
た、VTDVSでは最大値TCnaxとなる。また前
述演算処理結果の和TC1＝VK＋VTi＋VTDと、
前記比較器出力TC2は、セレクタ６で低い値の方
が取られ制御部出力TCとして、プロセス部７へ
入力する。第１図の比較器５，及び、ローセレク
タ６の働きは微分項が負側へ大きく変化した場合
のもので、これは、プロセス７の負荷が急に小さ
くなつたときに相当している。
この従来例における応答特性を第３図に示す。
第３図ではプロセスの負荷が急に小さくなつた場
合を表わしており、Ａはプロセス変数信号TWO
の時間特性、Ｂは前述微分演算結果の時間特性、
Ｃは制御部出力TCの時間特性である。Ｂ図から
t2＜ｔ＜t3，t4＜ｔ＜t5，t6＜ｔ＜t7の期間では
VTD＜VSの関係になつており、比較器５の出力
TC2は前記期間中TCnioでそれ以外はTCnaxとな
る。Ｃ図から明らかなように、定常状態でTC＝
TCF＝VK＋VTi＋VTD＝TC1の制御部出力が、
ｔ＝t2でセレクタ６によりTC＝TCnio＝TC2とな
りｔ＝t3まで固定されている。次にt3＜ｔ＜４で
はTC＝TC1の方が選択され制御部出力となつて
いる。以下同様にしてセレクタの働きが続き、最
終値として変化後の負荷の定常状態値TC＝TCR
に向かつている。このように、微分値を同一レベ
ルだけで何度も比較器にかけセレクタを動作させ
ているので、Ａ図のようにTWOに大きな振動現
象が数多く発生している。これは、積分演算結果
の値が定常値に近づくまでにある程度時間を要す
るため、t2＜ｔ＜３でTC＝TCnioに固定しTWO
を目標値に近づけようとする効果があるものの、
固定解除後はまたTWOが上昇しこのときの微分
量がVTD＜VSとなるため、再びセレクタ動作が
発生して振動現象を複数回発生させているのであ
る。
第３図ではプロセスの負荷が急に小さくなつた場
合を表わしており、Ａはプロセス変数信号TWO
の時間特性、Ｂは前述微分演算結果の時間特性、
Ｃは制御部出力TCの時間特性である。Ｂ図から
t2＜ｔ＜t3，t4＜ｔ＜t5，t6＜ｔ＜t7の期間では
VTD＜VSの関係になつており、比較器５の出力
TC2は前記期間中TCnioでそれ以外はTCnaxとな
る。Ｃ図から明らかなように、定常状態でTC＝
TCF＝VK＋VTi＋VTD＝TC1の制御部出力が、
ｔ＝t2でセレクタ６によりTC＝TCnio＝TC2とな
りｔ＝t3まで固定されている。次にt3＜ｔ＜４で
はTC＝TC1の方が選択され制御部出力となつて
いる。以下同様にしてセレクタの働きが続き、最
終値として変化後の負荷の定常状態値TC＝TCR
に向かつている。このように、微分値を同一レベ
ルだけで何度も比較器にかけセレクタを動作させ
ているので、Ａ図のようにTWOに大きな振動現
象が数多く発生している。これは、積分演算結果
の値が定常値に近づくまでにある程度時間を要す
るため、t2＜ｔ＜３でTC＝TCnioに固定しTWO
を目標値に近づけようとする効果があるものの、
固定解除後はまたTWOが上昇しこのときの微分
量がVTD＜VSとなるため、再びセレクタ動作が
発生して振動現象を複数回発生させているのであ
る。
また従来における温度制御では、負荷が急激に
大きくなつた場合のアンダーシユートに対する微
分量での操作方法は検討されていなかつた。
大きくなつた場合のアンダーシユートに対する微
分量での操作方法は検討されていなかつた。
本発明は、制御目標値TUPが変更されない場
合で、プロセスの負荷変動時の微分量が第一設定
値VS1を超えた時点ｔSで制御出力を極限値に固
定した後、微分量が第二設定値VS2を通過した時
点ｔEで前記極限値への固定を解除する制御方法
を取ることにより、上記従来の欠点を無くすもの
である。特に目標値不変更時に制限したのは、目
標値が大きい方向で変更された場合にはプロセス
負荷が小さくなつたときに相当するので、微分量
だけを検知していて制御部出力を極限値へ固定す
るのは適当でないからである。また当然、目標値
が小さい方向に変更された場合も同様である。以
下本発明の実施例について、第２図，第４図で説
明する。従来例に対応させて、プロセスの負荷が
急激に小さくなつた場合を取り上げる。
合で、プロセスの負荷変動時の微分量が第一設定
値VS1を超えた時点ｔSで制御出力を極限値に固
定した後、微分量が第二設定値VS2を通過した時
点ｔEで前記極限値への固定を解除する制御方法
を取ることにより、上記従来の欠点を無くすもの
である。特に目標値不変更時に制限したのは、目
標値が大きい方向で変更された場合にはプロセス
負荷が小さくなつたときに相当するので、微分量
だけを検知していて制御部出力を極限値へ固定す
るのは適当でないからである。また当然、目標値
が小さい方向に変更された場合も同様である。以
下本発明の実施例について、第２図，第４図で説
明する。従来例に対応させて、プロセスの負荷が
急激に小さくなつた場合を取り上げる。
第２図では、第１図と同一番号のものは同じ働
きをする箇所であり、本発明の演算部８は微分量
VTDと、TC1＝VK＋VTi＋VTDとTUPを取り込
み、前述のような働きをして制御部出力TCを演
算制御している。
きをする箇所であり、本発明の演算部８は微分量
VTDと、TC1＝VK＋VTi＋VTDとTUPを取り込
み、前述のような働きをして制御部出力TCを演
算制御している。
第４図で、本発明の応答特性を示し、前記演算
部８の働きを明確化すると共に、その効果を説明
する。Ａはプロセス変数信号TWOの時間特性、
Ｂは前述微分演算結果の時間特性、Ｃは制御部出
力TCの時間特性である。TUPが不変更時におい
て、Ｂから、ｔ＝ｔSとｔ＝t8でVTDは第一設定
値VS1を超し（つまり、負側に対して絶対値が
VS1を超している。）、ｔ＝ｔE，ｔ＝t9で第二設定
値VS2を通過しており、この関係を演算部８で処
理し、定常状態から初めてVTD＜VS1となつたｔ
＝ｔSで制御部出力をＣ図のようにTC＝TCnioの
最小値に固定する。さらに、TCが固定された後
初めてVTDが第二設定値VS2＝０を通過したｔ＝
ｔEで制御部出力の固定を解除し、通常のPID制
御に戻しTC＝TC1としている。また、前述のよ
うにｔ＝t8でVTD＜VS1の関係になつているが、
ｔ＝ｔEがVS2＝０の時点なので積分項もさらに
最終値TCRに近づいており、２回目の制御出力固
定期間は短くなつている。つまり、第二設定値を
VS2＝０としたのは、プロセスの負荷に起因した
一むだ時間分だけ制御部出力を固定することによ
り、TWOをより目標値TUPに近づけるのであ
る。以上の説明から明らかなようにＡ図に示すよ
うに、大きな振動現象を一回だけに抑制しオーバ
ーシユート分の積分量全体を減少させると共に、
整定時間も短縮し、より快適な制御となるのであ
る。
部８の働きを明確化すると共に、その効果を説明
する。Ａはプロセス変数信号TWOの時間特性、
Ｂは前述微分演算結果の時間特性、Ｃは制御部出
力TCの時間特性である。TUPが不変更時におい
て、Ｂから、ｔ＝ｔSとｔ＝t8でVTDは第一設定
値VS1を超し（つまり、負側に対して絶対値が
VS1を超している。）、ｔ＝ｔE，ｔ＝t9で第二設定
値VS2を通過しており、この関係を演算部８で処
理し、定常状態から初めてVTD＜VS1となつたｔ
＝ｔSで制御部出力をＣ図のようにTC＝TCnioの
最小値に固定する。さらに、TCが固定された後
初めてVTDが第二設定値VS2＝０を通過したｔ＝
ｔEで制御部出力の固定を解除し、通常のPID制
御に戻しTC＝TC1としている。また、前述のよ
うにｔ＝t8でVTD＜VS1の関係になつているが、
ｔ＝ｔEがVS2＝０の時点なので積分項もさらに
最終値TCRに近づいており、２回目の制御出力固
定期間は短くなつている。つまり、第二設定値を
VS2＝０としたのは、プロセスの負荷に起因した
一むだ時間分だけ制御部出力を固定することによ
り、TWOをより目標値TUPに近づけるのであ
る。以上の説明から明らかなようにＡ図に示すよ
うに、大きな振動現象を一回だけに抑制しオーバ
ーシユート分の積分量全体を減少させると共に、
整定時間も短縮し、より快適な制御となるのであ
る。
本実施例では、プロセスの負荷が小さくなつた
場合を説明したが、逆に負荷が急激に大きくなつ
た場合には、それに対応して第一設定値、第二設
定値、制御部出力固定値が設定され、TWOのア
ンダーシユート分の積分量全体を減少させると共
に、整定時間を短くして快適制御を実現するので
ある。
場合を説明したが、逆に負荷が急激に大きくなつ
た場合には、それに対応して第一設定値、第二設
定値、制御部出力固定値が設定され、TWOのア
ンダーシユート分の積分量全体を減少させると共
に、整定時間を短くして快適制御を実現するので
ある。
本発明の制御方法は、計算機を用いて実現出来
ることは当然である。
ることは当然である。
第１図は従来のプロセス制御方法のブロツク構
成図、第２図は本発明のプロセス制御方法のブロ
ツク構成図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは従来例における
TWO，VTD，TCの特性図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃ
は本発明におけるTWO，VTD，TCの特性図で
ある。 １…制御部、２…比例演算部、３…積分演算
部、４…微分演算部、７…プロセス、８…選択
部、TWO…プロセス変数信号、TC…制御部出
力。
成図、第２図は本発明のプロセス制御方法のブロ
ツク構成図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは従来例における
TWO，VTD，TCの特性図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃ
は本発明におけるTWO，VTD，TCの特性図で
ある。 １…制御部、２…比例演算部、３…積分演算
部、４…微分演算部、７…プロセス、８…選択
部、TWO…プロセス変数信号、TC…制御部出
力。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 目標値とプロセス変数信号の偏差に比例、積
分、微分演算処理を処した結果を出力してプロセ
スを制御する方法において、前記演算結果の微分
量がその正負に対応したそれぞれの第一設定値
VS1を超えた時点ｔsで前記目標値の不変更時に
は、制御部の出力を前記微分量の正負に対応した
極限値（TCnaxまたはTCnio）に固定した後、前
記微分量がその正負に対応した前記第一設定値
VS1とは異なるそれぞれの第二設定値VS2を横切
つた時点ｔEで制御部出力の極限値への固定を解
除しPID制御を実施する選択部を設けたことを特
徴とするプロセス制御方法。 ２ 微分量の正負に対応したそれぞれの第二設定
値の絶対値を、それぞれの第一設定値の絶対値よ
りも小さくしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のプロセス制御方法。 ３ それぞれの第二設定値を零としたことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のプロセス制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56009271A JPS57123402A (en) | 1981-01-23 | 1981-01-23 | Process control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56009271A JPS57123402A (en) | 1981-01-23 | 1981-01-23 | Process control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57123402A JPS57123402A (en) | 1982-07-31 |
| JPS6150322B2 true JPS6150322B2 (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=11715784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56009271A Granted JPS57123402A (en) | 1981-01-23 | 1981-01-23 | Process control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57123402A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928956U (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | 株式会社東芝 | けい光ランプ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100502A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Process control method |
-
1981
- 1981-01-23 JP JP56009271A patent/JPS57123402A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57123402A (en) | 1982-07-31 |
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