JPH06309005A - Controller - Google Patents

Controller

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JPH06309005A
JPH06309005A JP11664393A JP11664393A JPH06309005A JP H06309005 A JPH06309005 A JP H06309005A JP 11664393 A JP11664393 A JP 11664393A JP 11664393 A JP11664393 A JP 11664393A JP H06309005 A JPH06309005 A JP H06309005A
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integral
target value
output
input signal
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典昭 小山
Yoshiro Sugihara
義朗 杉原
Koichi Sakakura
浩一 坂倉
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Abstract

PURPOSE:To speedily converge an input signal on a target value even when the target value is altered repeatedly in a short time. CONSTITUTION:A subtraction part 1 outputs a control deviation based upon the target value and an input signal. A proportional arithmetic part 3, a differential arithmetic part 5, an integral arithmetic part 7, and an integral value variation part 15 output P(n), D(n), and I(n) according to the control deviation. An addition part 9 adds them and sends a PID output to an output limiter 11, which outputs an output signal MVD. An integral control part 13 stops the arithmetic of the integral arithmetic part 7 when the control deviation exceeds a proportion band to fix the integral value. The integral value variation part 15 varies the integral value of the integral arithmetic part 7 to a specific integral value when the control deviation enters the proportion band from a value larger or smaller than the proportion band on the basis of variation in the target value.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は少なくとも積分演算を行
なう制御装置に係り、例えば温度、圧力、流量等のプロ
セス量を制御するプロセス制御ループ系や、産業用ロボ
ット等の機械装置を制御するメカニカル制御ループ系、
その他汎用の制御ループ系に用いて好適する制御装置の
改良であり、更に詳しくはその制御装置における積分演
算部分の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for performing at least an integral operation, for example, a process control loop system for controlling process amounts such as temperature, pressure and flow rate, and a mechanical device for controlling mechanical devices such as industrial robots. Control loop system,
It is an improvement of a control device suitable for use in other general-purpose control loop systems, and more specifically, it relates to an improvement of an integral calculation part in the control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の制御装置としては、目標値SV
と制御対象からの入力信号PVとの制御偏差eを比例演
算(P)、積分演算(I)および微分演算(D)して得
た出力信号MVでその制御対象を制御する、いわゆるP
ID制御が主流である。このPID制御では、積分演算
が入力信号PVと目標値SVとの定常的な制御偏差eを
「零」にする機能を有する反面、目標値SVの変更によ
る大きな制御偏差eの発生に対して常に積分演算を実行
すると、図8および図9に示すように、過積分となって
入力信号PVが目標値SVを行過ぎてしまう、いわゆる
リセットワインドアップ現象が発生する。なお、図8は
制御装置をシミュレーション動作させたときの演算値
(P、I)の動きを示しており、図9は図8に対応する
入力信号PVおよび出力信号MVの動きを示している。
2. Description of the Related Art As a control device of this type, a target value SV
The control deviation e between the control signal e from the control target and the control signal e is controlled by the output signal MV obtained by the proportional calculation (P), the integral calculation (I) and the differential calculation (D).
ID control is the mainstream. In this PID control, the integral calculation has a function of making the steady control deviation e between the input signal PV and the target value SV "zero", but always causes a large control deviation e due to the change of the target value SV. When the integration operation is executed, as shown in FIGS. 8 and 9, there is a so-called reset windup phenomenon in which the input signal PV exceeds the target value SV due to overintegration. Note that FIG. 8 shows the movement of the calculated values (P, I) when the control device is simulated, and FIG. 9 shows the movement of the input signal PV and the output signal MV corresponding to FIG.

【0003】従来、積分演算を含む制御装置では、その
リセットワインドアップ現象を防ぐために、積分演算を
抑制する機能すなわちアンチ・リセットワインドアップ
機能を付加するのが一般的である。図10はその機能を
備えた従来の制御装置の一例を示すブロック図である。
この制御装置では、目標値SV(n)から入力信号PV
(n)を減算部1で減算して得た制御偏差e(n)を比
例演算部3、微分演算部5および積分演算部7に加え、
これら比例演算部3、微分演算部5および積分演算部7
からの演算出力P(n)、D(n)、I(n)を加算部
9で加算して得たPID出力PID(n)を出力リミッ
タ11へ加え、この出力リミッタ11から図示しない制
御対象への出力信号MV(n)を出力する一方、積分制
御部13を設けて制御偏差e(n)が一定範囲を越えた
とき、その積分演算部7の積分演算を停止するとともに
積分出力I(n)をある固定値、例えば「0」又は
「1」に固定して上述したリセットワインドアップ現象
を防ぐ構成となっている。
Conventionally, in a control device including an integral calculation, in order to prevent the reset windup phenomenon, it is general to add a function of suppressing the integral calculation, that is, an anti-reset windup function. FIG. 10 is a block diagram showing an example of a conventional control device having the function.
In this control device, from the target value SV (n), the input signal PV
The control deviation e (n) obtained by subtracting (n) by the subtraction unit 1 is added to the proportional calculation unit 3, the differential calculation unit 5, and the integral calculation unit 7,
These proportional operation part 3, differential operation part 5 and integral operation part 7
The PID output PID (n) obtained by adding the calculation outputs P (n), D (n), and I (n) from the output limiter 11 to the output limiter 11 When the control deviation e (n) exceeds a certain range while the output signal MV (n) is output to the integral output unit MV (n), the integral calculation of the integral calculation unit 7 is stopped and the integral output I (n) is output. n) is fixed to a certain fixed value, for example, "0" or "1" to prevent the above reset windup phenomenon.

【0004】ところで、この図10に示す制御装置は離
散型構成となっており、各出力に添字(n)を付すこと
により、各出力が離散型演算を行なった場合の第n時点
目(符号τを演算間隔又はサンプリング周期、符号tを
時間とした場合にt=n・τ)の信号値であることを示
しているが(以下同じ)、本願に係る制御装置の動作原
理は本質的に離散型(デジタル)および連続型(アナロ
グ)の演算方法には無関係であるから、いずれの構成で
も同様の効果を得ることができる。
By the way, the control device shown in FIG. 10 has a discrete type configuration, and by adding a subscript (n) to each output, the n-th time point (reference numeral) when each output performs a discrete type operation. Although τ is a signal value of t = nτ when the calculation interval or the sampling period and the code t are times (the same applies hereinafter), the operating principle of the control device according to the present application is essentially Since it is irrelevant to the discrete (digital) and continuous (analog) calculation methods, the same effect can be obtained with either configuration.

【0005】次に、図10に示す積分制御部13の動作
を図11および図12を参照して詳細に説明する。な
お、図10中の符号eは制御偏差(e=SV−PV)、
符号1/Kpは比例帯(PB:比例定数Kpの逆数)、
符号Pは比例出力、符号MVは出力信号、符号Iは積分
出力を示している。また、比例帯1/Kpの分子“1”
は、制御装置の入出力範囲を0〜1で正規化した場合の
ものであり、もし、入出力範囲を0〜100%とした場
合には比例帯が100/Kp(%)となる。
Next, the operation of the integration controller 13 shown in FIG. 10 will be described in detail with reference to FIGS. 11 and 12. In addition, the code | symbol e in FIG. 10 is control deviation (e = SV-PV),
Reference numeral 1 / Kp is a proportional band (PB: reciprocal of proportional constant Kp),
Reference symbol P indicates a proportional output, reference symbol MV indicates an output signal, and reference symbol I indicates an integral output. Also, the proportional band 1 / Kp numerator “1”
Indicates the case where the input / output range of the control device is normalized to 0 to 1, and if the input / output range is set to 0 to 100%, the proportional band is 100 / Kp (%).

【0006】積分制御部13は、制御偏差eがある範
囲、例えば比例帯1/Kpを超えている場合に、積分演
算部7の積分演算を停止させるとともに、超えている方
向によって積分出力Iを“0”(0%)又は“1”(1
00%)のどちらかに固定する機能を有している。すな
わち、制御偏差eがe>1/Kp、換言すればPV<
[SV−(1/Kp)]の場合には積分出力Iが“0”
に固定され、入力信号PV、目標値SV、比例出力P、
積分出力Iおよび出力信号MVの関係は図11のように
なる。図11では説明の都合上、微分出力Dが省略され
ている(図12も同様)。
When the control deviation e exceeds a certain range, for example, the proportional band 1 / Kp, the integral control unit 13 stops the integral calculation of the integral calculation unit 7, and the integrated output I is changed depending on the direction of the excess. "0" (0%) or "1" (1
00%). That is, the control deviation e is e> 1 / Kp, in other words, PV <
In the case of [SV- (1 / Kp)], the integrated output I is "0".
Fixed to the input signal PV, target value SV, proportional output P,
The relationship between the integrated output I and the output signal MV is as shown in FIG. For convenience of explanation, the differential output D is omitted in FIG. 11 (the same applies to FIG. 12).

【0007】図11において、例えば入力信号PVが
の点では積分出力I=0、比例出力P>1であり、出力
信号MV=1が出力されているので、入力信号PVは増
加しても積分演算は入力信号PVがの点に到達するま
で行なわれず、過積分を防いでいる。他方、比例出力P
は、入力信号PVがの点より増加すると“1”よりも
小さくなり、入力信号PVの増加に対して目標値SVよ
りも比例帯1/Kpだけ手前から出力信号MVが“1”
から減少し始め、入力信号PVの増加を抑えるように動
くため、入力信号PVの目標値SVに対する行過ぎを抑
えることができる。そして、制御偏差eがe<−1/K
p、換言すればPV>[SV+(1/Kp)]の場合に
は、積分出力Iは“1”に固定されるため、入力信号P
V、目標値SV、比例出力P、積分出力Iおよび出力信
号MVの関係は図12のようになる。
In FIG. 11, for example, at the point where the input signal PV is, the integral output I = 0, the proportional output P> 1, and the output signal MV = 1 is output. Therefore, even if the input signal PV increases, the integral The calculation is not performed until the input signal PV reaches the point of, which prevents overintegration. On the other hand, proportional output P
Becomes smaller than "1" when the input signal PV increases from the point of, and the output signal MV is "1" from the front of the target value SV by the proportional band 1 / Kp with respect to the increase of the input signal PV.
Since it starts to decrease from then, it moves so as to suppress the increase of the input signal PV, so that the overshoot of the input signal PV with respect to the target value SV can be suppressed. The control deviation e is e <-1 / K
In the case of p, in other words PV> [SV + (1 / Kp)], the integrated output I is fixed to “1”, so that the input signal P
The relationship among V, the target value SV, the proportional output P, the integral output I, and the output signal MV is as shown in FIG.

【0008】図12において、例えば入力信号PVが
の点では、積分出力I=1、比例出力P<−1で、出力
信号MV=0が出力されているので、入力信号PVは減
少しても積分演算は入力信号PVがの点に到達するま
で行なわれず、過積分を防いでいる。他方、比例出力P
は、入力信号PVがの点より減少すると“−1”より
も大きくなり、入力信号PVの減少に対して目標値SV
よりも比例帯1/Kpだけ手前から出力信号MVが
“0”から増加し始めて、入力信号PVの減少にブレー
キをかけるように働いてリセットワインドアップ現象を
抑え、入力信号PVの目標値SVに対する行過ぎを防ぐ
ことができる。このように、図10に示す制御装置では
比例帯1/Kpより大きい目標値SVの変更が行なわれ
ると、積分演算を停止するとともに積分演算値を「0」
または「1」に固定することにより、入力信号PVの目
標値SVに対する行過ぎを抑えている。
In FIG. 12, when the input signal PV is, for example, the integrated output I = 1 and the proportional output P <−1 and the output signal MV = 0 is output, so that the input signal PV is reduced. The integral operation is not performed until the input signal PV reaches the point of, thus preventing overintegration. On the other hand, proportional output P
Becomes larger than “−1” when the input signal PV decreases from the point of, and the target value SV decreases with the decrease of the input signal PV.
The output signal MV starts to increase from “0” by a proportional band 1 / Kp, and works to brake the decrease of the input signal PV to suppress the reset wind-up phenomenon, and to the target value SV of the input signal PV. You can prevent going too far. In this way, in the control device shown in FIG. 10, when the target value SV larger than the proportional band 1 / Kp is changed, the integral calculation is stopped and the integral calculation value is set to “0”.
Alternatively, by fixing the value to “1”, the overshoot of the input signal PV with respect to the target value SV is suppressed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
に示した制御装置では、入力信号PVの変化速度に比べ
て短時間で目標値SVの上げ下げが繰返されると、図1
4および図15に示すような問題点が発生する。これら
図14および図15は、図10の制御装置において、比
例帯1/Kp=1/3とし、目標値SVを図13に示す
ように“0”と“0.5”の間で短時間で変更したとき
のPI制御動作のシミュレーション結果を示したもので
あり、図14はそれに対する入力信号PVおよび出力信
号MVの応答であり、図15は比例出力Pおよび積分出
力Iの応答を描いたものである。
However, as shown in FIG.
In the control device shown in FIG. 1, when the raising and lowering of the target value SV is repeated in a short time as compared with the changing speed of the input signal PV, FIG.
4 and the problem as shown in FIG. 14 and 15, in the control device of FIG. 10, the proportional band 1 / Kp = 1/3, and the target value SV is set between "0" and "0.5" for a short time as shown in FIG. FIG. 14 shows a simulation result of the PI control operation when changed in FIG. 14, FIG. 14 shows the response of the input signal PV and the output signal MV thereto, and FIG. 15 shows the response of the proportional output P and the integral output I. It is a thing.

【0010】まず、図13における時点“0.5”で目
標値SVを”0”から”0.5”に変更した場合、制御
偏差eが比例帯1/Kpより大きい間(e>1/Kp)
は積分演算が行なわれず、積分出力Iが「0」に固定さ
れているため、図14および図15から目標値SVに対
する入力信号PVの行過ぎが抑えられていることが分か
る。次に、入力信号PVが目標値SV(=0.5)に一
致して十分に時間が経過した図13の時点“50”で目
標値SVを”0.5”から”0”に変更すると、制御偏
差eはe<−(1/Kp)となるから積分演算が行なわ
れず、積分出力Iは“1”に固定される。
First, when the target value SV is changed from "0" to "0.5" at time "0.5" in FIG. 13, while the control deviation e is larger than the proportional band 1 / Kp (e> 1 /). Kp)
Since the integral calculation is not performed and the integral output I is fixed to “0”, it can be seen from FIGS. 14 and 15 that the overshoot of the input signal PV with respect to the target value SV is suppressed. Next, when the input signal PV coincides with the target value SV (= 0.5) and a sufficient time has elapsed, the target value SV is changed from "0.5" to "0" at time "50" in FIG. , The control deviation e becomes e <-(1 / Kp), so that the integral calculation is not performed and the integral output I is fixed at "1".

【0011】そして、入力信号PVが殆ど動かないよう
な短時間の時点“50.5”(図13参照)で再び目標
値SVを”0”から”0.5”に変更すると、今度は制
御偏差eはほぼ「0」であって|e|≦1/Kpなの
で、積分演算が再開されるが初期値“1”から始るた
め、殆ど制御偏差がないにも拘らずしばらく“1”を保
持し、入力信号PVが大きく目標値SVから外れるとい
う不具合が発生する。このような問題点は、目標値SV
を誤操作したり、複数桁の目標値SVをアップダウンキ
ーで各桁毎にしか変更できないような構成の簡単な調節
計等において発生し易く、特に解決が望まれていた。
Then, when the target value SV is changed from "0" to "0.5" again at a short time "50.5" (see FIG. 13) where the input signal PV hardly moves, the control is performed this time. Since the deviation e is almost “0” and | e | ≦ 1 / Kp, the integration calculation is restarted, but since it starts from the initial value “1”, “1” remains for a while even though there is almost no control deviation. A problem occurs in which the input signal PV is held and greatly deviates from the target value SV. Such a problem is that the target value SV
Is likely to occur in a simple controller or the like having a structure in which the target value SV of a plurality of digits can be changed only for each digit by the up / down key, and a solution to it is particularly desired.

【0012】本発明はこのような従来の欠点を解決する
ためになされたもので、通常の目標値変更に対して制御
量の行過ぎを抑えることができるうえ、誤操作等に起因
して目標値を短時間で繰返し変更させても、積分値を適
切に処理して制御の乱れを最小限に抑え、速やかに目標
値に収束させることができる制御装置の提供を目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and it is possible to prevent the control amount from being overshooting with respect to a normal change of the target value, and also to make the target value due to an erroneous operation or the like. It is an object of the present invention to provide a control device capable of promptly converging to a target value by appropriately processing an integral value to minimize disturbance of control even if the value is repeatedly changed in a short time.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、制御対象からの入力信号を目標値に
一致させるように少なくとも比例演算および積分演算を
行なってその制御対象への出力信号を出力するととも
に、その入力信号と目標値との偏差が特定範囲外にある
ときその積分演算の積分値を固定値にしてその出力信号
を出力する制御装置であり、その偏差が特定範囲外から
当該範囲内に変化したとき、その変化する直前のその目
標値と変化時点のその入力信号との偏差がその特定範囲
外であれば、その積分演算の積分値を特定積分値に変更
する積分値変更部を具備する構成を有している。
In order to solve such a problem, the present invention performs at least a proportional calculation and an integral calculation so that an input signal from a controlled object coincides with a target value, and outputs the signal to the controlled object. A control device that outputs an output signal and, when the deviation between the input signal and the target value is outside the specified range, sets the integral value of the integration operation to a fixed value and outputs the output signal. If the deviation between the target value immediately before the change and the input signal at the time of the change is outside the specified range when the value changes from outside to within the range, the integral value of the integral calculation is changed to the specific integral value. It has a configuration including an integral value changing unit.

【0014】そして、本発明ではその特定範囲を上記比
例演算における比例帯にすると良い。また、本発明では
上記偏差が上記特定範囲内から特定範囲外に変化したと
きの、その変化直前の積分値を上記特定積分値とするこ
とが可能である。更に、本発明では上記制御対象の定常
的な上記入力信号および出力信号関係、並びに目標値と
から算出された値を上記特定積分値とすることも可能で
ある。
In the present invention, the specific range may be a proportional band in the proportional calculation. Further, in the present invention, when the deviation changes from within the specific range to outside the specific range, the integrated value immediately before the change can be set as the specific integrated value. Further, in the present invention, it is possible to use a value calculated from the steady relationship between the input signal and the output signal of the controlled object and the target value as the specific integrated value.

【0015】[0015]

【作用】このような手段を備えた本発明では、入力信号
と目標値との偏差が特定範囲外にあるとき積分値を固定
値に固定して出力信号を出力してリセットワインドアッ
プ現象を抑えることができる。しかも、その偏差が特定
範囲外から当該範囲内に変化したとき、その変化する直
前のその目標値と変化時点のその入力信号との偏差がそ
の特定範囲外であれば、積分変更部がその積分演算の積
分値を特定積分値に変更するから、目標値が短時間内に
大きく変化して偏差がその特定範囲内に戻っても適切な
積分値で出力信号を演算できる。
According to the present invention having such means, when the deviation between the input signal and the target value is out of the specific range, the integrated value is fixed to a fixed value and the output signal is output to suppress the reset windup phenomenon. be able to. Moreover, when the deviation changes from outside the specified range to within the specified range, if the deviation between the target value immediately before the change and the input signal at the time of the change is outside the specified range, the integral changing unit calculates the integral. Since the integrated value of the calculation is changed to the specific integrated value, the output signal can be calculated with an appropriate integrated value even if the target value largely changes within a short time and the deviation returns to within the specific range.

【0016】そして、上記特定範囲を比例帯に設定する
構成では、リセットワインドアップ現象を抑えるために
設定された上記特定範囲をそのまま流用できる。また、
上記偏差がその特定範囲内から特定範囲外に変化したと
きの、その変化直前の積分値を上記特定積分値とした
り、上記制御対象の定常的な入出力信号関係と目標値と
から算出された値を上記特定積分値とする構成では、特
定積分値を簡単に算出できる。
In the structure in which the specific range is set to the proportional band, the specific range set to suppress the reset windup phenomenon can be used as it is. Also,
When the deviation changes from within the specific range to outside the specific range, the integrated value immediately before the change is used as the specific integrated value, or is calculated from the steady input / output signal relationship of the controlled object and the target value. With the configuration in which the value is the specific integral value, the specific integral value can be easily calculated.

【0017】[0017]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。なお、従来例と共通する部分には同一の符号を付
す。図1は本発明に係る制御装置の一実施例を示すブロ
ック図である。図1において、減算部1は目標値SV
(n)から入力信号PV(n)を減算して制御偏差e
(n)を得るもので、比例演算部3、微分演算部5、積
分演算部7および積分値変更部15に接続されている。
この積分値変更部15には目標値SV(n)も加えられ
ており、この積分値変更部15が本発明の主要な機能を
有するものである。詳細は後述する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in the conventional example are designated by the same reference numerals. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device according to the present invention. In FIG. 1, the subtraction unit 1 uses the target value SV.
The control deviation e is obtained by subtracting the input signal PV (n) from (n).
(N) is obtained, and is connected to the proportional calculation unit 3, the differential calculation unit 5, the integral calculation unit 7, and the integral value changing unit 15.
The target value SV (n) is also added to the integral value changing unit 15, and the integral value changing unit 15 has the main function of the present invention. Details will be described later.

【0018】比例演算部3、微分演算部5および積分演
算部7は制御偏差e(n)から各々比例出力P(n)、
微分出力D(n)および積分出力I(n)を演算するも
ので、加算部9に接続されている。加算部9はそれら各
演算出力P(n)、D(n)、I(n)を加算してPI
D出力PID(n)を得るもので、出力リミッタ11に
接続されている。この出力リミッタ11はPID出力P
ID(n)から図示しない制御対象への出力信号MV
(n)を出力するものである。積分制御部13は、制御
偏差e(n)がある特定範囲(x又は−x)例えば比例
帯(1/Kp又は−1/Kp)を越えたとき、その積分
演算部7の積分演算を停止するとともに積分出力I
(n)をある固定値、例えば「0」又は「1」に固定す
るとともに、後述する機能を有している。
The proportional calculation unit 3, the differential calculation unit 5 and the integral calculation unit 7 calculate the proportional output P (n) from the control deviation e (n), respectively.
The differential output D (n) and the integrated output I (n) are calculated and connected to the adder 9. The adder 9 adds the respective operation outputs P (n), D (n) and I (n) to PI
The D output PID (n) is obtained and is connected to the output limiter 11. This output limiter 11 has a PID output P
Output signal MV from ID (n) to a control target (not shown)
(N) is output. When the control deviation e (n) exceeds a specific range (x or -x), for example, a proportional band (1 / Kp or -1 / Kp), the integral control unit 13 stops the integral calculation of the integral calculation unit 7. And the integral output I
(N) is fixed to a certain fixed value, for example, "0" or "1", and has a function described later.

【0019】次に、このような本発明の制御装置の基本
的な考え方を説明する。まず、制御偏差e(n)と例え
ば比例帯1/Kpとを比較し、その大小関係によって次
のように積分演算の実行もしくは停止、又は積分値の初
期化を行なうところは従来例と同様である。 (1)制御偏差≧比例帯の場合、積分停止で積分値0%
(出力換算)固定。 (2)制御偏差≦(−)比例帯の場合、積分停止で積分
値100%(出力換算)固定。 (3)(−)比例帯<制御偏差<比例帯の場合、通常の
積分演算を実行。 しかし、本発明の構成では、更に制御偏差e(n)の変
化と目標値SVの関係を、現在の制御偏差e(n)、直
前の目標値SVと現在の入力信号PVとの偏差から求
め、その結果、制御偏差eがそれら(1)又は(2)か
ら目標値SVの変化によって(3)になったと判定され
たときには、従来例のようにすぐに積分演算を実行せず
に、積分値をいったん適当な値に変更してから積分演算
を開始する点に特徴がある。
Next, the basic concept of such a control device of the present invention will be described. First, the control deviation e (n) is compared with, for example, the proportional band 1 / Kp, and the execution or stop of the integration operation or the initialization of the integration value is performed in the same manner as in the conventional example according to the magnitude relationship. is there. (1) In case of control deviation ≥ proportional band, integration value is 0% when integration is stopped
(Output conversion) Fixed. (2) When control deviation ≤ (-) proportional band, integration value is fixed to 100% (output conversion) when integration is stopped. (3) (-) If proportional band <control deviation <proportional band, execute normal integration calculation. However, in the configuration of the present invention, the relationship between the change in the control deviation e (n) and the target value SV is further calculated from the current control deviation e (n), the deviation between the immediately preceding target value SV and the current input signal PV. As a result, when it is determined that the control deviation e has changed from (1) or (2) to (3) due to the change in the target value SV, the integration calculation is not performed immediately as in the conventional example, but the integration is performed. The feature is that once the value is changed to an appropriate value, the integral calculation is started.

【0020】このようにすれば、目標値SVの誤操作変
更などに起因して瞬間的に制御偏差e(n)が、上記
(1)や(2)になって積分値が0%や100%に初期
化された後にすぐ(3)の状態になっても、積分値が適
当な値に変更されてから積分演算が開始されるため、制
御の乱れを最小限に抑えて入力信号PVを速やかに目標
値SVに収束させることが可能となる。そして、本発明
では上述した積分値変更部15が、目標値SVの変化に
よって制御偏差e(n)が比例帯1/Kpよりも大きい
値又は小さい値からその比例帯1/Kpに入ったと判定
したとき、積分演算部7における積分値をいったん特定
の積分値に変更制御する機能を有している。
With this configuration, the control deviation e (n) instantaneously becomes the above (1) or (2) due to an erroneous operation change of the target value SV and the integral value becomes 0% or 100%. Even if the state becomes (3) immediately after being initialized to 0, the integration operation is started after the integration value is changed to an appropriate value, so that the control disturbance is minimized and the input signal PV is promptly changed. It becomes possible to converge to the target value SV. In the present invention, the integral value changing unit 15 determines that the control deviation e (n) enters the proportional band 1 / Kp from a value larger or smaller than the proportional band 1 / Kp due to the change of the target value SV. At this time, the integration calculation unit 7 has a function of temporarily changing the integration value to a specific integration value.

【0021】この特定積分値として、例えば第1には制
御偏差e(n)が比例帯1/Kp内の状態から比例帯1
/Kpよりも大きい値又は小さい値に変化したとき、そ
の変化直前の積分値があるし、第2には制御対象の定常
的な入出力関係と目標値から算出した積分値がある。こ
の点については後述する。このような本発明の制御装置
は、CPUやこのCPUの動作プログラムを格納したR
OM、入出力インターフェイスであるI/Oを主体とし
たマイクロコンピュータによって構成されるのが一般的
である。
As the specific integral value, for example, firstly, the control deviation e (n) changes from the state within the proportional band 1 / Kp to the proportional band 1
When the value changes to a value larger or smaller than / Kp, there is an integrated value immediately before the change, and secondly, there is an integrated value calculated from the steady input / output relationship of the controlled object and the target value. This point will be described later. Such a control device of the present invention is an R which stores a CPU and an operation program of the CPU.
It is generally composed of a microcomputer mainly composed of OM and I / O which is an input / output interface.

【0022】図2は本発明の制御装置をそのマイクロコ
ンピュータを用いて実現した場合の全体のフローチャー
トであり、演算周期毎に実行される。すなわち、処理が
開始されるとステップ201で制御偏差e(n)の演算
が行われ、ステップ202で比例出力P(n)値の演算
が行われ、ステップ203で微分出力D(n)値の演算
が行われる。続くステップ204で積分処理(後述する
図3参照)が行われ、ステップ205でPID出力PI
D(n)の演算が行われ、ステップ206で出力リミッ
タ処理が行われて終了する。
FIG. 2 is an overall flow chart when the control device of the present invention is realized by using the microcomputer, which is executed at every calculation cycle. That is, when the processing is started, the control deviation e (n) is calculated in step 201, the proportional output P (n) value is calculated in step 202, and the differential output D (n) value is calculated in step 203. Calculation is performed. In the following step 204, integration processing (see FIG. 3 described later) is performed, and in step 205, PID output PI
The calculation of D (n) is performed, the output limiter process is performed in step 206, and the process ends.

【0023】そして、ステップ204が本発明の特徴と
なる処理ステップであり、図3に詳細なフローチャート
が示されている。まず、積分制御部13の処理に相当す
る部分としてステップ301〜303の処理を行なう。
ステップ301では制御偏差e(n)をある特定範囲x
例えば比例帯1/Kpと比較し、e(n)>x(比例帯
外)のときはステップ302で積分出力I(n)を0%
に固定処理し、e(n)<−x(比例帯外)のときはス
テップ303で積分出力I(n)を100%に固定処理
し、|e(n)|≦xの場合には通常積分を行なわずに
ステップ305へ移る。
Step 204 is a processing step which characterizes the present invention, and a detailed flowchart is shown in FIG. First, steps 301 to 303 are performed as a part corresponding to the process of the integration controller 13.
In step 301, the control deviation e (n) is set to a specific range x
For example, comparing with the proportional band 1 / Kp, and when e (n)> x (outside the proportional band), the integrated output I (n) is 0% in step 302.
When e (n) <− x (outside the proportional band), the integral output I (n) is fixed to 100% in step 303. When | e (n) | ≦ x, The process proceeds to step 305 without performing integration.

【0024】ステップ302、303において積分出力
I(n)を固定したときには、過積分によるリセットワ
インドアップ現象を抑制し、ステップ304で一時点前
の制御偏差e(n−1)および目標値SV(n−1)を
それぞれ現在の制御偏差e(n)および目標値SV
(n)で更新して終了する。これら一時点前の制御偏差
e(n−1)および目標値SV(n−1)は次に説明す
るように積分変更部15で使用される。ステップ301
で制御偏差e(n)と特定範囲xを比較した結果、−x
≦e(n)≦x(比例帯内)のときは、積分変更部15
に相当するステップ304〜ステップ308およびステ
ップ310又は積分演算部7に相当するステップ309
の処理が行なわれる。
When the integrated output I (n) is fixed in steps 302 and 303, the reset windup phenomenon due to overintegration is suppressed, and in step 304, the control deviation e (n-1) before the temporary point and the target value SV ( n-1) is the current control deviation e (n) and the target value SV, respectively.
Update with (n) and end. The control deviation e (n-1) and the target value SV (n-1) before the temporary point are used by the integral changing unit 15 as described below. Step 301
As a result of comparing the control deviation e (n) with the specific range x,
When ≦ e (n) ≦ x (in the proportional band), the integration changing unit 15
Step 304 to Step 308 and Step 310 corresponding to the above or Step 309 corresponding to the integral calculation unit 7
Is processed.

【0025】まず、ステップ305で一時点前の制御偏
差e(n−1)と特定範囲xとを比較し、|e(n−
1)|>x(比例帯外)であってステップ305がYE
Sのときにはステップ306を実行し、比例帯内であっ
てステップ305がNOの場合はステップ309で通常
積分の処理を行なう。ステップ306では一時点前の目
標値SV(n−1)と現在の入力信号PV(n)から偏
差e’(n)を計算し、ステップ307でこの偏差e’
(n)と特定範囲xを比較し、|e’(n)|>xであ
ってステップ307がYESのときはステップ308で
積分出力I(n)を特定積分値IMEM に変更し、|e’
(n)|≦xであってステップ307がNOのときはス
テップ309で通常積分の処理を行なう。ここで、特定
積分値IMEM は、目標値SVの変更よりも前の最後の制
御偏差の絶対値が比例帯より小さい時の積分値である。
First, in step 305, the control deviation e (n-1) before the temporary point is compared with the specific range x, and | e (n-
1) |> x (outside the proportional band) and step 305 returns YE
If S, step 306 is executed. If it is within the proportional band and step 305 is NO, normal integration processing is performed in step 309. In step 306, a deviation e ′ (n) is calculated from the target value SV (n−1) before the temporary point and the current input signal PV (n), and this deviation e ′ is calculated in step 307.
(N) is compared with the specific range x, and if | e ′ (n) |> x and step 307 is YES, the integrated output I (n) is changed to the specific integrated value IMEM in step 308, and | e '
If (n) | ≦ x and step 307 is NO, normal integration processing is performed in step 309. Here, the specific integral value IMEM is an integral value when the absolute value of the last control deviation before the change of the target value SV is smaller than the proportional band.

【0026】ステップ309の通常積分処理を行なった
場合に、特定積分値IMEMはステップ310で積分出力
I(n)によって更新される。ステップ308又はステ
ップ310の後は、ステップ305で偏差e(n−1)
およびSV(n−1)をそれぞれe(n)、SV(n)
で更新して、積分処理を終了する。このステップ305
〜ステップ308、ステップ310までの処理は次のよ
うな意味を持っている。すなわち、ステップ305は一
時点前の制御偏差e(n−1)の絶対値が、特定範囲x
よりも大きいかどうかを判断し、ステップ307はもし
目標値SVが現在値でなく一時点前の値であった場合の
制御偏差e’(n)の絶対値が、特定範囲xよりも大き
いかどうかを判断するものである。
When the normal integration process of step 309 is performed, the specific integration value IMEM is updated by the integration output I (n) in step 310. After step 308 or step 310, the deviation e (n-1) is calculated in step 305.
And SV (n-1) are e (n) and SV (n), respectively.
Is updated, and the integration process ends. This step 305
~ The processing from step 308 to step 310 has the following meaning. That is, in step 305, the absolute value of the control deviation e (n-1) before the temporary point is set to the specific range x
If the target value SV is not the current value but the value before the temporary point, the absolute value of the control deviation e ′ (n) is larger than the specific range x. It is to judge whether.

【0027】従って、ステップ308の積分値変更処理
が行なわれるのは、(イ)一時点前の制御偏差e(n−
1)の絶対値が特定範囲xより大きい状態、換言すれば
積分出力I(n−1)が0%又は100%に初期化され
ている状態と、(ロ)入力信号PVではなく目標値SV
の変更によって制御偏差eの絶対値が特定範囲xより小
さくなった場合である。従来の制御装置ではこの部分の
判断および処理がなく、すぐに積分演算を開始するた
め、上述した図14および図15に示したように、積分
開始時の積分初期値の不適切に起因する制御の乱れが発
生していた。しかし、本発明の制御装置によれば、その
ような変更状態を判断して積分値を変更するため、制御
の乱れを最小限度に抑えることが可能となる。
Therefore, the process of changing the integral value in step 308 is performed by (a) the control deviation e (n-
1) The absolute value of the absolute value is larger than the specific range x, in other words, the integrated output I (n-1) is initialized to 0% or 100%, and (b) the target value SV instead of the input signal PV.
This is the case where the absolute value of the control deviation e becomes smaller than the specific range x due to the change of. Since the conventional control device does not perform this part of judgment and processing and immediately starts the integration calculation, as shown in FIGS. 14 and 15 described above, the control caused by the improper integration initial value at the start of integration is performed. Disturbance had occurred. However, according to the control device of the present invention, since the integrated value is changed by judging such a change state, it is possible to suppress the control disturbance to the minimum.

【0028】ところで、上述したフローチャートの中
で、制御偏差e(n)と比較する特定範囲xは、任意に
決めることが可能である。一般的に、制御装置において
リセットワインドアップ現象抑制のための積分制御(図
3中のステップ301〜303)では、比例演算部7の
定数である比例ゲインをKpとした場合、その逆数とし
て定義される比例帯PBを用いる。 PB=1/Kp(又はPB〔%〕=100/Kp) そして、本発明の主要部であるステップ305〜ステッ
プ308およびステップ310においても、同様に特定
範囲xとして比例帯PBを用いることができる。なお、
比例出力P(n)は、 P(n)=Kp・e(n)=e(n)/PB =e(n)〔%〕/PB〔%〕 として演算され、比例帯PBは比例出力P(n)がちょ
うど100〔%〕出力されるときの制御偏差e(n)に
等しい。
By the way, in the above-mentioned flowchart, the specific range x to be compared with the control deviation e (n) can be arbitrarily determined. In general, in the integral control for suppressing the reset windup phenomenon (steps 301 to 303 in FIG. 3) in the control device, when the proportional gain which is the constant of the proportional operation part 7 is Kp, it is defined as the reciprocal thereof. The proportional band PB is used. PB = 1 / Kp (or PB [%] = 100 / Kp) Then, in steps 305 to 308 and step 310 which are the main part of the present invention, the proportional band PB can be used as the specific range x in the same manner. . In addition,
The proportional output P (n) is calculated as P (n) = Kp · e (n) = e (n) / PB = e (n) [%] / PB [%], and the proportional band PB is the proportional output P. (N) is equal to the control deviation e (n) when exactly 100% is output.

【0029】次に、図3のフローチャートに示した特定
積分値IMEM について、制御偏差が特定範囲外に変化す
る直前の積分値を用いる理由を図4を参照して説明す
る。図4において、入力信号PVは時間t1までは目標
値SV1に一致していて通常積分が行なわれ、積分値は
I1で安定している。そして、時間t1にて、制御偏差
e(=SV−PV)が特定範囲xを超える大きな目標値
変更(SV1→SV2)を行なったため、積分値は10
0%固定となって入力信号PVが徐々に下がり始める。
Next, with respect to the specific integral value IMEM shown in the flow chart of FIG. 3, the reason why the integral value immediately before the control deviation changes outside the specific range is used will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the input signal PV matches the target value SV1 until time t1, normal integration is performed, and the integrated value is stable at I1. Then, at time t1, a large target value change (SV1 → SV2) in which the control deviation e (= SV-PV) exceeds the specific range x is performed, so the integrated value is 10
It is fixed at 0%, and the input signal PV starts to drop gradually.

【0030】しかし、入力信号PVが新しい目標値SV
2に達するより手前の時間t2で目標値を再び変更(S
V2→SV3)した結果、制御偏差eが再び特定範囲x
より小さくなっている。この目標値変更のパターンにお
いて、2番目の目標値SV2は、上述したように入力信
号PVが到達するはるか以前の短い時間で、次の目標値
SV3に切換えられており、このような状況は操作者の
誤設定や、目標値の設定を桁毎にしか行なえないような
場合に起こり易い。
However, the input signal PV is a new target value SV.
The target value is changed again at time t2 before reaching 2 (S
As a result of V2 → SV3), the control deviation e is again in the specific range x
It is getting smaller. In this pattern of changing the target value, the second target value SV2 is switched to the next target value SV3 in a short time before the input signal PV arrives as described above. This is likely to occur when the operator makes an erroneous setting or the target value can be set only for each digit.

【0031】ところが、この2番目の目標値変更によっ
て積分値は100%に固定されるため、従来の調節計で
は次の目標値SV3への変更に対して積分が100%を
初期値として開始されるため、図4aのような望ましく
ない応答になってしまう。また、図4cは積分値を一旦
クリアして0%から始めた場合であるが、この場合の応
答も望ましくない。従って、目標値SV3に変更された
ときの積分初期値は、0%から100%の間のある値と
いうことになるが、目標値SV2への変更が誤設定等に
起因するもので、目標値がSV2である時間が短く、従
って入力信号PVが元の目標値SV1からあまり変化し
ておらず、かつ、そのような入力信号PVに対して目標
値SV3に変更したとき、制御偏差eが特定範囲xより
小さくなっていることから、目標値SV1とSV3が近
い値であると考えて良いため、積分初期値は入力信号P
Vが目標値SV1で安定していたときの積分値I1を採
用するのが妥当である。
However, since the integral value is fixed to 100% by this second change of the target value, in the conventional controller, the integral is started with 100% as the initial value for the change to the next target value SV3. Therefore, an undesired response as shown in FIG. Further, FIG. 4c shows the case where the integrated value is once cleared and started from 0%, but the response in this case is also undesirable. Therefore, the integration initial value when the target value SV3 is changed is a certain value between 0% and 100%, but the change to the target value SV2 is caused by an erroneous setting, etc. Is SV2 for a short time, so that when the input signal PV does not change much from the original target value SV1 and the target value SV3 is changed for such an input signal PV, the control deviation e is specified. Since it is smaller than the range x, it can be considered that the target values SV1 and SV3 are close to each other, and therefore the integration initial value is the input signal P.
It is appropriate to adopt the integral value I1 when V is stable at the target value SV1.

【0032】図4bは目標値をSV3に変更したときの
積分初期値としてI1を用いた場合の応答で、明らかに
上述した応答aやcより良好になっている。図3のフロ
ーチャートでは、制御偏差eが特定範囲xより小さく、
かつ通常積分しているときに、特定積分値IMEM はその
積分結果I(n)で更新されるため、図4における時間
t1の直前の積分値(≒I1)がIMEM として保持さ
れ、時間t2の積分初期値として用いられる。さらに、
図5に示すように、制御が安定しているときの目標値S
Vと出力信号MVを2組以上記憶し(図5中のSV1と
MV1、SV2とMV2)、その関係から現在の目標値
SVxに対する出力信号MVxを計算し、その値を特定
積分値IMEM として用いてもよい。なお、計算式は次の
ようになる。 IMEM =MVx =[(SVx−SV1)(MV2−MV1)/(SV2
−SV1)]+MV1
FIG. 4b shows the response when I1 is used as the initial integration value when the target value is changed to SV3, which is clearly better than the responses a and c described above. In the flowchart of FIG. 3, the control deviation e is smaller than the specific range x,
Further, since the specific integral value IMEM is updated with the integral result I (n) during normal integration, the integral value (≈I1) immediately before the time t1 in FIG. Used as the initial value of integration. further,
As shown in FIG. 5, the target value S when the control is stable
Two or more sets of V and output signal MV are stored (SV1 and MV1, SV2 and MV2 in FIG. 5), the output signal MVx for the current target value SVx is calculated from the relationship, and the value is used as the specific integral value IMEM. May be. The calculation formula is as follows. IMEM = MVx = [(SVx-SV1) (MV2-MV1) / (SV2
-SV1)] + MV1

【0033】図6および図7は、図3のフローチャート
に従った本発明の制御装置による制御シミュレーション
結果であり、上述した図10に示した従来の制御装置と
同じ条件、すなわち比例ゲインKp=3、比例帯PB=
1/3=0.33、特定範囲x=PB=0.33とし、
更に、図13に示すように目標値SVを“0”と“0.
5”の間で短時間で変更し、入力信号PVが目標値SV
(=0.5)に一致して十分に時間が経過した時点“5
0”で目標値SVを”0.5”から”0”に変更する、
と言った目標値SVの変更シーケンスでの特性図であ
る。
FIGS. 6 and 7 are control simulation results by the control device of the present invention according to the flowchart of FIG. 3, and the same conditions as those of the conventional control device shown in FIG. 10 described above, that is, proportional gain Kp = 3. , Proportional band PB =
1/3 = 0.33, specific range x = PB = 0.33,
Further, as shown in FIG. 13, the target value SV is set to "0" and "0.
The input signal PV is changed to the target value SV in a short time between 5 ".
(= 0.5) and when a sufficient time has passed "5
Change the target value SV from "0.5" to "0" at 0 ",
FIG. 9 is a characteristic diagram in the sequence of changing the target value SV.

【0034】なお、図6は入力信号PVおよび出力信号
MVの応答を示しており、図7は比例出力Pおよび積分
出力Iの応答を示している。図6および図7によれば、
最初の目標値SVの変更である時点0.5時は通常の目
標値変更であり、その変更量0.5は比例帯0.33よ
り大きいため積分値Iは(0.0)に初期化され、入力
信号PVが[0.5−0.33=0.17]より大きく
なるまで積分演算が停止状態となるため、リセットワイ
ンドアップ現象が抑制され、入力信号PVの目標値SV
に対する行過ぎが抑えられている。図14の従来例と同
様である。
FIG. 6 shows the response of the input signal PV and the output signal MV, and FIG. 7 shows the response of the proportional output P and the integral output I. According to FIGS. 6 and 7,
At the time 0.5 hour when the first target value SV is changed, the normal target value is changed. Since the change amount 0.5 is larger than the proportional band 0.33, the integral value I is initialized to (0.0). Then, the integration calculation is stopped until the input signal PV becomes larger than [0.5−0.33 = 0.17], so the reset windup phenomenon is suppressed, and the target value SV of the input signal PV is suppressed.
The overshoot for is suppressed. This is similar to the conventional example of FIG.

【0035】次に、2回目および3回目の目標値SVの
変更である時点50および50.5時は短時間で目標値
SVが上げ下げされており、誤設定など異常な目標値変
更である。この場合、図10の従来構成では、2回目の
目標値変更によって、制御偏差eの符号が負で絶対値
(|SV−PV|=0.5)が比例帯(0.33)より
大きくなるため、積分停止になるとともに積分値Iは
(1.0)に初期化される。そして、3回目の目標値S
Vの変更によって、制御偏差eの絶対値 (|SV−P
V|)が(0.5)より小さくなって積分演算が再開さ
れるが、先の初期化によって積分値が(1.0)から始
るために、入力信号PVがその後上昇して目標値SVに
収束するのに時間がかかってしまう。
Next, the target value SV is raised and lowered in a short time at the time points 50 and 50.5 when the second and third target values SV are changed, which is an abnormal target value change such as erroneous setting. In this case, in the conventional configuration of FIG. 10, the sign of the control deviation e is negative and the absolute value (| SV-PV | = 0.5) becomes larger than the proportional band (0.33) by the second change of the target value. Therefore, when the integration is stopped, the integrated value I is initialized to (1.0). And the third target value S
By changing V, the absolute value of the control deviation e (| SV-P
V |) becomes smaller than (0.5) and the integral calculation is restarted, but since the integral value starts from (1.0) by the previous initialization, the input signal PV subsequently rises and the target value is increased. It takes time to converge to SV.

【0036】これに対して、本発明の制御装置では、2
回目の目標値SVの変更で積分値Iが(1.0)に初期
化されるのは従来例と同様であるが、3回目の目標値S
Vの変更が、 現在の制御偏差の絶対値は比例帯(0.33)より小
さい、 直前の制御偏差の絶対値は比例帯(0.33)より大
きい、 直前の目標値(0.0)と現在の入力PVの差は比例
帯より大きい、 と言う条件を全て満たすため、積分値はこの目標値SV
の変更よりも前の最後の制御偏差の絶対値が比例帯より
小さい時(2回目の目標値変更の直前)の特定積分値I
MEM に変更される。従って、積分値がほぼ適当な値から
開始されるため、入力信号PVの乱れが小さく、目標値
SVへの収束時間も従来例と比較にならない程、速い制
御結果が得られる。
On the other hand, in the control device of the present invention, 2
The integration value I is initialized to (1.0) by the change of the target value SV of the third time as in the conventional example, but the target value S of the third time is changed.
When V is changed, the absolute value of the current control deviation is smaller than the proportional band (0.33), the absolute value of the previous control deviation is larger than the proportional band (0.33), the immediately preceding target value (0.0) Since the difference between the current input PV and the current input PV is larger than the proportional band is satisfied, the integrated value is the target value SV.
Specific integrated value I when the absolute value of the last control deviation before the change of is smaller than the proportional band (immediately before the second change of the target value)
Changed to MEM. Therefore, since the integrated value is started from a substantially appropriate value, the disturbance of the input signal PV is small, and the convergence time to the target value SV is fast compared to the conventional example, and a fast control result can be obtained.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成では、
入力信号と目標値との偏差が特定範囲外にあるとき積分
値を固定値にして出力信号を出力してリセットワインド
アップ現象を抑える制御装置において、その偏差が特定
範囲外から当該範囲内に変化したとき、その変化する直
前のその目標値と変化時点のその入力信号との偏差がそ
の特定範囲外であるときに、その積分演算による積分値
を特定積分値に変更する積分値変更部を具備したから、
通常の目標値変更に対しては、入力信号の目標値に対す
る行過ぎ量を抑えることができるし、誤操作などに起因
して短時間に目標値を繰返し上下に変更しても、積分値
を適切な特定積分値に変更することができるため、制御
の乱れを最小限に抑えて、速やかに入力信号を目標値に
収束させることが可能である。そして、上記特定範囲を
比例帯に設定する構成では、リセットワインドアップ現
象を抑えるために設定された上記特定範囲をそのまま流
用できるから、構成の簡素化を維持できる。また、偏差
が上記特定範囲内から特定範囲外に変化したときの、そ
の変化直前の積分値を上記特定積分値としたり、上記制
御対象の定常的な上記入出力信号関係や目標値とから算
出された値を上記特定積分値とする構成では、積分演算
再開時の特定積分値を簡単に算出できるし、一層最適化
することが可能であるうえ、構成も複雑化しない。
As described above, in the constitution of the present invention,
When the deviation between the input signal and the target value is outside the specified range, the integrated value is fixed and the output signal is output to suppress the reset windup phenomenon. When the deviation between the target value immediately before the change and the input signal at the time of the change is out of the specific range, the integrated value changing unit changes the integrated value by the integration operation to the specific integrated value. Since the,
For normal target value changes, it is possible to suppress the overshoot amount of the input signal with respect to the target value, and even if the target value is repeatedly changed up and down in a short time due to an erroneous operation, the integrated value is appropriate. Since it can be changed to such a specific integral value, it is possible to promptly converge the input signal to the target value while minimizing the control disturbance. In the configuration in which the specific range is set to the proportional band, the specific range set to suppress the reset windup phenomenon can be used as it is, so that the simplification of the configuration can be maintained. Further, when the deviation changes from within the specific range to outside the specific range, the integrated value immediately before the change is used as the specific integrated value, or is calculated from the steady input / output signal relationship or the target value of the control target. With the configuration in which the determined value is used as the specific integral value, the specific integral value at the time of restarting the integration calculation can be easily calculated, further optimization can be performed, and the configuration does not become complicated.

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

【図1】本発明に係る制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device according to the present invention.

【図2】図1の制御装置の動作を説明する概略フローチ
ャートである。
FIG. 2 is a schematic flowchart illustrating the operation of the control device of FIG.

【図3】図1の制御装置の主要動作を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a main operation of the control device of FIG.

【図4】本発明の制御装置の特定積分値を設定する手順
を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure for setting a specific integral value of the control device of the present invention.

【図5】本発明の制御装置の特定積分値を設定する手順
を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a procedure for setting a specific integral value of the control device of the present invention.

【図6】本発明の制御装置をシミュレーション動作させ
たときの特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram when the control device of the present invention is operated in simulation.

【図7】本発明の制御装置をシミュレーション動作させ
たときの特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram when the control device of the present invention is operated in simulation.

【図8】一般的な制御装置の動作特性図である。FIG. 8 is an operating characteristic diagram of a general control device.

【図9】一般的な制御装置の動作特性図である。FIG. 9 is an operating characteristic diagram of a general control device.

【図10】リセットワインドアップ現象を抑えた従来の
制御装置を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional control device in which a reset windup phenomenon is suppressed.

【図11】図10の制御装置の動作を説明する図であ
る。
11 is a diagram illustrating an operation of the control device in FIG.

【図12】図10の制御装置の動作を説明する図であ
る。
12 is a diagram illustrating the operation of the control device in FIG.

【図13】図10の制御装置の動作を説明する図であ
る。
13 is a diagram for explaining the operation of the control device in FIG.

【図14】図10の制御装置をシミュレーション動作さ
せたときの特性図である。
14 is a characteristic diagram when the control device of FIG. 10 is operated in simulation.

【図15】図10の制御装置をシミュレーション動作さ
せたときの特性図である。
15 is a characteristic diagram when the control device of FIG. 10 is operated in a simulation manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 減算部 3 比例演算部 5 微分演算部 7 積分演算部 9 加算部 11 出力リミッタ 13 積分制御部 15 積分値変更部 1 Subtractor 3 Proportional Calculator 5 Derivative Calculator 7 Integral Calculator 9 Adder 11 Output Limiter 13 Integral Control 15 Integrated Value Changer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象からの入力信号を目標値に一致
させるように少なくとも比例演算および積分演算を行な
って前記制御対象への出力信号を出力するとともに、前
記入力信号と目標値との偏差が特定範囲外にあるとき前
記積分演算の積分値を固定値にして前記出力信号を出力
する制御装置において、 前記偏差が前記特定範囲外から当該特定範囲内に変化し
たとき、その変化する直前の前記目標値と変化時点の前
記入力信号との偏差が前記特定範囲外であるときに、前
記積分演算の積分値を特定積分値に変更する積分値変更
部を具備することを特徴とする制御装置。
1. An output signal to the controlled object is output by performing at least a proportional operation and an integral operation so that an input signal from the controlled object matches a target value, and a deviation between the input signal and the target value is calculated. In a control device that outputs the output signal by setting the integral value of the integral operation to a fixed value when the deviation is outside the specific range, when the deviation changes from outside the specific range to within the specific range, immediately before the change. A control device comprising an integral value changing unit that changes an integral value of the integral operation to a specific integral value when a deviation between the target value and the input signal at the time of change is outside the specific range.
【請求項2】 前記特定範囲は前記比例演算における比
例帯である請求項1記載の制御装置。
2. The control device according to claim 1, wherein the specific range is a proportional band in the proportional calculation.
【請求項3】 前記特定積分値は、前記偏差が前記特定
範囲内から特定範囲外に変化したときの、その変化直前
の積分値である請求項1又は2記載の制御装置。
3. The control device according to claim 1, wherein when the deviation changes from within the specific range to outside the specific range, the specific integrated value is an integrated value immediately before the change.
【請求項4】 前記特定積分値は、前記制御対象の定常
的な前記入力信号および出力信号関係、並びに前記目標
値とから算出された値である請求項1又は2記載の制御
装置。
4. The control device according to claim 1, wherein the specific integration value is a value calculated from the steady relationship between the input signal and the output signal of the controlled object and the target value.
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