專利名稱：控制方法及控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過程控制術(shù)，尤其涉及以至少具有2個控制環(huán)的控制系統(tǒng)中的狀態(tài)量差等相對量為控制對象的控制方法及控制裝置。
背景技術(shù)：
圖53A中示出了作為現(xiàn)有的控制裝置的溫度調(diào)節(jié)計的構(gòu)成。關(guān)于該溫度調(diào)節(jié)計，例如公開于特開平8-095647號公報中。在爐1001內(nèi)，搬入熱處理工件1016，還配設(shè)有加熱器1011、檢測控制溫度TC1的檢測機構(gòu)1012、檢測工件1016的表面溫度TC2的檢測機構(gòu)1013和檢測工件1016的最深溫度TC3的檢測機構(gòu)1014。1002表示功率調(diào)整器?？刂撇?003具有比較控制溫度TC1與執(zhí)行程序模式設(shè)定值1033的比較器1031；由比較器1031的輸出控制的PID等控制運算部1032；檢測工件1016的表面溫度TC2與最深溫度TC3之差的溫度差檢測器1034；設(shè)定預(yù)先決定的溫度差的溫度差設(shè)定器1035；比較溫度差檢測器1034的輸出與溫度差設(shè)定器1035的輸出的比較器1036；檢測最深溫度TC3的溫度變化率的變化率檢測1038；比較變化率檢測器1038的輸出和設(shè)定預(yù)先決定的溫度變化率的變化率設(shè)定器1039的輸出的比較器1040；根據(jù)比較器1036的輸出與比較器1040的輸出，進(jìn)行傾斜運算，以控制執(zhí)行程序模式設(shè)定值1033的傾斜運算器1037。
在溫度差設(shè)定器1035中設(shè)定能允許的最大溫度差，另外在變化率設(shè)定器1039中設(shè)定能允許的最大溫度變化率。根據(jù)圖53A的構(gòu)成，常時修正執(zhí)行程序模式設(shè)定值1033中的傾斜，以便熱處理工件1016內(nèi)的溫度差、溫度變化率的一方或兩方進(jìn)入所指定的溫度允許值以內(nèi)。
若注意圖53A中用虛線圍起來的部分，則可以理解可進(jìn)行根據(jù)所測量的多個溫度TC1、TC2、TC3來計算溫度差(TC2-TC3)及溫度變化率dTC3/dt的狀態(tài)量變換。即，圖53A的溫度調(diào)節(jié)計備有計算溫度差(TC2-TC3)及溫度變化率dTC3/dt的狀態(tài)量變換部1041(圖53B)。
在圖54A中示出了作為現(xiàn)有的其他控制裝置的溫度調(diào)整裝置的構(gòu)成。關(guān)于該溫度調(diào)整裝置，例如公開在特開平9-199491號公報中。圖中的2002是縱型熱處理裝置2020的反應(yīng)管，在該反應(yīng)管2002內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器A，其檢測搭載在晶片艙(wafer boat)2021上的半導(dǎo)體晶片附近的溫度，同時設(shè)有溫度傳感器B，其檢測反應(yīng)管2002外面的溫度。偏差電路部2031輸出從溫度傳感器A的目標(biāo)值中減去后述的修正值的偏差、即溫度傳感器B的目標(biāo)值。偏差電路部2032向PID調(diào)節(jié)部2004輸出從溫度傳感器B的目標(biāo)值中減去溫度傳感器B的檢測值的偏差。PID調(diào)節(jié)部2004根據(jù)所輸入的偏差進(jìn)行PID運算，向功率控制部2005輸出其運算結(jié)果，功率控制部2005根據(jù)PID調(diào)節(jié)部2004的輸出值，控制向作為縱型熱處理裝置2020的加熱源的加熱器2006的電能供給量。另一方面，修正值輸出部2007在溫度傳感器B的檢測值收斂于目標(biāo)值時，將該收斂時刻的溫度傳感器A的檢測值與溫度傳感器B的檢測值之差(A-B)作為修正值，僅按修正值量對溫度傳感器B的目標(biāo)值進(jìn)行修正。根據(jù)圖54A的構(gòu)成，溫度傳感器A的檢測值收斂為目標(biāo)值。
若注意圖54A中用虛線圍起來的部分，則可以理解可進(jìn)行根據(jù)所測量的多個溫度A、B來計算溫度差(A-B)的狀態(tài)量變換。即，圖54A的溫度調(diào)整裝置備有計算溫度差(A-B)的狀態(tài)量變換部2008(圖54B)。
如上所述，不只是實際的狀態(tài)量本身，將狀態(tài)量差取入控制系統(tǒng)的努力一直以來都在進(jìn)行，尤其在以狀態(tài)量差為控制對象來構(gòu)成控制系統(tǒng)的情形中，在控制系統(tǒng)中設(shè)置所述狀態(tài)量變換部。
在這里，在2個控制環(huán)中，考慮將狀態(tài)量平均值PV1’與狀態(tài)量差PV2’作為控制對象，而不是狀態(tài)量PV1、PV2本身。在圖55中示出該情況下的控制裝置。圖55的控制裝置具有輸出相對狀態(tài)量平均值PV1’的設(shè)定值SP1’與狀態(tài)量平均值PV1’之差的減法器3001；輸出相對狀態(tài)量差PV2’的設(shè)定值SP2’與狀態(tài)量差PV2’之差的減法器3002；根據(jù)減法器3001、3002的輸出，分別計算操作量MV1、MV2的控制器C1、C2；對控制對象過程P1、P2分別進(jìn)行對應(yīng)于操作量MV1、MV2的操作的執(zhí)行器A1、A2；和狀態(tài)量變換部3003。
狀態(tài)量變換部3003由對控制對象過程P1、P2的狀態(tài)量PV1、PV2分別乘以0.5的乘法器3004、3005；對狀態(tài)量PV1、PV2分別乘以-1、1的乘法器3006、3007；將乘法器3004與3005的輸出相加的加法器3008；和將乘法器3006與3007的輸出相加的加法器3009構(gòu)成。根據(jù)這種狀態(tài)量變換部3003，狀態(tài)量平均值PV1’與狀態(tài)量差PV2’成為下式。
PV1’＝0.5PV1+0.5PV2 …(1)PV2’＝PV2-PV1 …(2)另外，若用矩陣表現(xiàn)狀態(tài)量變換部3003的輸入輸出的關(guān)系，則如下所示。
PV1′PV2′=0.50.5-1.01.0PV1PV2---(3)]]>控制器C1以狀態(tài)平均值PV1’為對象，控制器C2以狀態(tài)能量差PV2’為對象。控制器C1根據(jù)設(shè)定值SP1’與狀態(tài)量平均值PV1’之差計算操作量MV1，控制器C2根據(jù)設(shè)定值SP2’與狀態(tài)量差PV2’計算操作量MV2。此時，為了讓狀態(tài)量平均值PV1’與狀態(tài)量差PV2’成為分別可控制的狀態(tài)，構(gòu)成為將控制器C1算出的操作量MV1送至執(zhí)行器A1，將控制器C2算出的操作量MV2送至執(zhí)行器A2。由此，執(zhí)行器A1為了控制狀態(tài)量平均值PV1’而動作，執(zhí)行器A2為了控制狀態(tài)量差PV2’而動作。這樣，僅使用與圖53B或圖54B所示的同樣的狀態(tài)量變換部3003，就可以構(gòu)成包含直接控制狀態(tài)量平均值PV1’的控制器C1與直接控制狀態(tài)量差PV2’的控制器C2的多環(huán)的控制系統(tǒng)，可以將狀態(tài)量平均值PV1’與狀態(tài)量差PV2’控制為所希望的值。
但是，若通過執(zhí)行器A1的動作讓狀態(tài)量PV1變化，則該變化通過狀態(tài)量變換部3003的作用對狀態(tài)量差PV2’也有影響。同樣，若通過執(zhí)行器A2的動作讓狀態(tài)量PV2變化，則該變化通過狀態(tài)量變換部3003的作用對狀態(tài)量平均值PV1’也有影響。即，在圖55所示的控制裝置中，成為通過狀態(tài)量變換部3003人為產(chǎn)生環(huán)間干擾的構(gòu)成。
由于為了計算狀態(tài)量平均值PV1’而對狀態(tài)量PV1、PV2相乘的系數(shù)都為0.5，故若假設(shè)控制對象過程P1的過程增益p1與控制對象過程P2的過程增益p2為相同程度，則執(zhí)行器A1動作而引起的對狀態(tài)量平均值PV1’的影響度與執(zhí)行器A2動作時由環(huán)間干擾所引起的對狀態(tài)量平均值PV1’的影響度(由執(zhí)行器A2擾亂狀態(tài)量平均值PV1’的影響度)成為相同程度。同樣，由于為了計算狀態(tài)量平均值PV1’而對狀態(tài)量PV1、PV2相乘的系數(shù)的絕對值都為1，故執(zhí)行器A2動作而引起的對狀態(tài)量差PV2’的影響度與執(zhí)行器A1動作時的環(huán)間干擾而引起的對狀態(tài)量差PV2’的影響度(由執(zhí)行器A1擾亂狀態(tài)量差PV2’的影響度)成為相同程度。因此，如果只是單純地適用狀態(tài)量變換部，由于本質(zhì)上存在人為環(huán)間干擾增強的傾向，故產(chǎn)生控制性容易劣化的問題。
因此，為了實現(xiàn)環(huán)間的非干擾化，而容易想到采用文獻(xiàn)“廣井和男，‘?dāng)?shù)字測量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)與應(yīng)用’，工業(yè)技術(shù)社，1987年10月，p.152-156，ISBN4-905957-00-1”中公開的交叉控制器。在圖56中示出該文獻(xiàn)公開的控制裝置。圖56的控制裝置具有輸出設(shè)定值SP1與狀態(tài)量PV1之差的減法器4001；輸出設(shè)定值SP2與狀態(tài)量PV2之差的減法器4002；根據(jù)減法器4001、4002的輸出分別計算操作量MV1、MV2的控制器4003、4004；輸出分別變換了操作量MV1、MV2的操作量MV1’、MV2’的交叉控制器4005。
交叉控制器4005對操作量MV1、MV2進(jìn)行預(yù)先抵消環(huán)間干擾所引起的影響的處理，由對操作量MV1乘以系數(shù)M12的乘法器4007、對操作量MV2乘以系數(shù)M21的乘法器4008、將操作量MV1與乘法器4008的輸出之差作為操作量MV1’輸出的減法器4009、和將操作量MV2與乘法器4007的輸出之差作為操作量MV2’輸出的減法器4010構(gòu)成。在此，為了簡化說明，故忽略過程時間常數(shù)和過程無效時間等動態(tài)特性。若將控制對象過程4006相對操作量MV1’、MV2’的的過程增益分別設(shè)為Kp1、Kp2，則根據(jù)文獻(xiàn)“廣井和男，‘?dāng)?shù)字測量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)與應(yīng)用’，工業(yè)技術(shù)社，1987年10月，p.152-156，ISBN4-905957-00-1”，非干擾化用的交叉控制器4005可以如下所述進(jìn)行設(shè)計。
MV1’＝MV1+(-0.5Kp2/0.5Kp1)MV2…(4)MV2’＝(Kp1/Kp2)MV1+MV2 …(5)
另外，若用矩陣表現(xiàn)示交叉控制器4005的輸入輸出的關(guān)系，則如下所示。
MV1′MV2′=1.0-0.5Kp20.5Kp1Kp1Kp21.0MV1MV2---(6)]]>即，上述系數(shù)M12成為-Kp1/Kp2，系數(shù)M21成為0.5Kp2/0.5Kp1。由控制器4003算出的操作量MV1，由交叉控制器4005變換為操作量MV1’后經(jīng)圖中未示出的執(zhí)行器送至控制對象過程4006，由控制器4004算出的操作量MV2，由交叉控制器4005變換為操作量MV2’后經(jīng)執(zhí)行器送至控制對象過程4006。
在圖57中示出了將圖56所示的交叉控制器適用于圖55的控制裝置的構(gòu)成。可以實現(xiàn)一種多環(huán)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)具有以通過使用狀態(tài)量變換部3003與交叉控制器4005而僅專門控制狀態(tài)量平均值PV1’的控制器C1為中心的第1控制環(huán)；和以僅專門控制狀態(tài)量差PV2’的控制器C2為中心的第2控制環(huán)。若在重視穩(wěn)定性的方向(低靈敏度)調(diào)整僅專門控制狀態(tài)量平均值PV1’的控制器C1的響應(yīng)特性，在重視適應(yīng)性的方向(高靈敏度)調(diào)整僅專門控制狀態(tài)量差PV2’的控制器C2的響應(yīng)特性，則由于在狀態(tài)量平均值PV1’追蹤設(shè)定值SP1’之前，狀態(tài)量差PV2’追蹤設(shè)定值SP2’，故可以一邊將狀態(tài)量差PV2’維持在所希望的值，一邊將狀態(tài)量平均值PV1’變更為所希望的值。
在實際的執(zhí)行器中存在輸出的上下限，控制器必須進(jìn)行考慮了該上下限的操作量計算。即，在執(zhí)行器的輸出達(dá)到上限值或下限值、在狀態(tài)量的變化中產(chǎn)生限度的狀態(tài)下，控制器不能超出需要將操作量的計算結(jié)果變高或變低。在PID等控制器不考慮執(zhí)行器的物理性上下限的情況下，產(chǎn)生積分終結(jié)(windup)的問題。
以下，對該積分終結(jié)進(jìn)行具體說明，例如，在狀態(tài)量為溫度，執(zhí)行器為加熱器的情況下，一般對加熱器輸出給出下限值0％、上限值100％的限制。若用控制器算出的操作量MV上升并達(dá)到100％，則加熱器輸出也達(dá)到100％。此時，在溫度測量值PV相對溫度設(shè)定值SP低的情況下，假定控制器忽略加熱器輸出的上限值100％，則控制器算出比100％還大的操作量MV。然而，由于加熱器輸出在100％飽和，故對應(yīng)于加熱器輸出的上升的溫度測量值PV的上升達(dá)到界限，其結(jié)果是，控制器將操作量MV向更大的值提高。
而且，在操作量MV的計算量繼續(xù)上升，例如達(dá)到500％的時刻，假設(shè)溫度設(shè)定值SP變更為比溫度測量值PV還低的值。根據(jù)溫度設(shè)定值SP的變更，控制器由于從500％開始降低操作量MV，故到比加熱器輸出的上限值100％還低的操作量MV從控制器輸出為止需要長時間。因此，不管將溫度設(shè)定值SP變更為比溫度測量值PV還低的值，從控制器經(jīng)過長時間才輸出操作量100％，結(jié)果溫度下降的開始大大延遲。如上所述，操作量MV的計算結(jié)果上升到必要以上，在設(shè)定值SP變更為小值時操作量MV的下降延遲的現(xiàn)象就是被稱為積分終結(jié)的現(xiàn)象，這是由于控制器不考慮執(zhí)行器的物理上下限而計算操作量而引起。
在圖57所示的控制裝置中，在控制器C1、C2中算出的操作量MV1、MV2由交叉控制器4005變換為操作量MV1’、MV2’。換言之，控制器C1、C2算出的操作量MV1、MV2當(dāng)然可以作為向多個執(zhí)行器A1、A2的合成操作量來計算，控制器C1、C2的操作量MV1、MV2與執(zhí)行器A1、A2的輸出不一一對應(yīng)。因此，控制器C1、C2即使考慮了執(zhí)行器A1、A2的輸出上下限進(jìn)行操作量MV1、MV2的計算，也由于執(zhí)行器A1、A2實際輸出的是合成了操作量MV1、MV2的操作量MV1’、MV2’，其結(jié)果，有對執(zhí)行器A1、A2進(jìn)行沒有考慮執(zhí)行器A1、A2的輸出上下限的操作量輸出的可能性。因此，在圖57所示的控制裝置中，存在與上述PID控制器同樣的積分終結(jié)產(chǎn)生的問題。
另外，在通常的控制器中，必須配合控制對象的特性進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。作為參數(shù)調(diào)整的例子，有PID控制器中的PID參數(shù)調(diào)整。以往，雖然想到用于實現(xiàn)這種參數(shù)調(diào)整的調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等，但該調(diào)整方法或自動調(diào)整功能基本成為與控制器、執(zhí)行器、控制對象與測量機構(gòu)在物理上對應(yīng)的必要條件。
以下，對現(xiàn)有的參數(shù)調(diào)整進(jìn)行具體說明。例如，考慮狀態(tài)量為溫度，執(zhí)行器為加熱器，控制對象為爐，測量機構(gòu)為熱電偶等的溫度傳感器的情況。此時，如圖58所示，設(shè)想2個控制環(huán)，具備控制器5003、5004；作為執(zhí)行器的加熱器5005、5006；作為控制對象的爐5007、5008；和作為測量機構(gòu)的溫度傳感器5009、5010。在圖58中，5001是輸出溫度設(shè)定值SP1與溫度測量值PV1之差的減法器，5002是輸出溫度設(shè)定值SP2與溫度測量值PV2之差的減法器。
在圖58的構(gòu)成中，雖然允許少許的環(huán)間干擾，但控制器5003向加熱器5005輸出操作量MV1，加熱器5005主要加熱爐5007，溫度傳感器5009測量爐5007附近的溫度，控制器5003必須以控制溫度測量值PV1的方式執(zhí)行控制運算。同樣，控制器5004向加熱器5006輸出操作量MV2，加熱器5006主要加熱爐5008，溫度傳感器5010測量爐5008附近的溫度，控制器5004必須以控制溫度測量值PV2的方式執(zhí)行控制運算。這樣，雖然控制器5003、5004與加熱器5005、5006與爐5007、5008與溫度傳感器5009、5010在物理上對應(yīng)，但成為用來適用以往考察的調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等的必要條件。反言之，若控制器5003將以同等程度向加熱器5005與加熱器5006分配的操作量MV1、MV2作為1個合成操作量進(jìn)行計算，同樣，控制器5004將以同等程度向加熱器5005與加熱器5006分配的操作量MV1、MV2作為1個合成操作量進(jìn)行計算，則不能適用以往想到的調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等。
在圖57所示的控制裝置中，在控制器C1、C2中算出的操作量MV1、MV2由交叉控制器4005變換為操作量MV1’、MV2’。換言之，控制器C1、C2算出的操作量MV1、MV2當(dāng)然可以作為向多個執(zhí)行器A1、A2的合成操作量來計算，控制器C1、C2的操作量MV1、MV2與執(zhí)行器A1、A2的輸出不一一對應(yīng)。即，控制器、執(zhí)行器、控制對象與測量機構(gòu)在物理上對應(yīng)的基本條件不成立。因此，在圖57所示的控制裝置中，不能適用以往考察的調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等，存在PID參數(shù)調(diào)整等的控制器的參數(shù)調(diào)整非常難的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行的，其目的在于，提供一種在進(jìn)行一邊將多個狀態(tài)量間的相對量維持為所希望的值、一邊將多個狀態(tài)量的平均值等的絕對值變更為所希望的值的控制的控制系統(tǒng)中，可以防止積分終結(jié)，且可以適用以往考察的調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等的控制方法及控制裝置。
本發(fā)明的控制方法，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量作為基準(zhǔn)狀態(tài)量，為維持在預(yù)先規(guī)定的值而對與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量進(jìn)行控制的狀態(tài)量作為追蹤狀態(tài)量時，包括計算步驟，在將向分別構(gòu)成控制環(huán)的至少2個控制器中控制所述追蹤狀態(tài)量的控制器輸入的多個控制運算用輸入值中之一個變換為內(nèi)部輸入值后，輸入到控制所述追蹤狀態(tài)量的控制器；和控制運算步驟，在所述至少2個控制器中分別計算操作量，并將算出的操作量輸出到對應(yīng)的控制環(huán)的控制對象。所述計算步驟通過將所述內(nèi)部輸入值設(shè)為對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的第1要素與對所述相對量的第2要素之和，將對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素作為所述第1要素，將在對所述相對量的所述控制運算用輸入值的要素上乘以規(guī)定的第1系數(shù)之后的值作為所述第2要素，計算所述內(nèi)部輸入值。
本發(fā)明的控制裝置，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量作為基準(zhǔn)狀態(tài)量，為維持在預(yù)先規(guī)定的值而對與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量進(jìn)行控制的狀態(tài)量作為追蹤狀態(tài)量時，包括控制器，按照每個追蹤狀態(tài)量設(shè)置，算出控制追蹤狀態(tài)量用的操作量，并將算出的操作量輸出到對應(yīng)的控制環(huán)的控制對象；和內(nèi)部輸入值計算部，按照每個追蹤狀態(tài)量設(shè)置，在將輸入到所述控制器的多個控制運算用輸入值中的一個變換為內(nèi)部輸入值的基礎(chǔ)上，輸入到對應(yīng)的所述控制器。所述內(nèi)部輸入值計算部通過將所述內(nèi)部輸入值設(shè)為對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的第1要素與對所述相對量的第2要素之和，將對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素作為所述第1要素，將在對所述相對量的所述控制運算用輸入值的要素上乘以規(guī)定的第1系數(shù)之后的值作為所述第2要素，計算所述內(nèi)部輸入值。


圖1是用于說明依據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值的控制器響應(yīng)特性的變化的圖。
圖2是用于說明依據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值的控制器響應(yīng)特性的變化的圖。
圖3是表示本發(fā)明的第1實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖4是本發(fā)明的第1實施例中的控制系統(tǒng)的框圖。
圖5是表示本發(fā)明的第1實施例中的控制裝置的動作的流程圖。
圖6A是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖6B是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖7A是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖7B是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖8A是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖8B是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖9A是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖9B是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖10A是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖10B是表示在本發(fā)明的第1實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖11是表示本發(fā)明的第2實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖12是表示本發(fā)明的第2實施例的控制系統(tǒng)的框圖。
圖13是表示本發(fā)明的第2實施例中的控制裝置的動作的流程圖。
圖14A是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖14B是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖15A是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖15B是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖16A是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖16B是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖17A是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖17B是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖18A是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖18B是表示在本發(fā)明的第2實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖19是用于說明依據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值的控制器響應(yīng)特性的變化的圖。
圖20是用于說明依據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值的控制器響應(yīng)特性的變化的圖。
圖21是表示本發(fā)明的第3實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖22是本發(fā)明的第3實施例中的控制系統(tǒng)的框圖。
圖23是表示本發(fā)明的第3實施例中的控制裝置的動作的流程圖。
圖24A是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖24B是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖25A是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖25B是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖26A是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖26B是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖27A是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖27B是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖28A是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖28B是表示在本發(fā)明的第3實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖29是表示本發(fā)明的第4實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖30是表示本發(fā)明的第4實施例的控制系統(tǒng)的框圖。
圖31是表示本發(fā)明的第4實施例中的控制裝置的動作的流程圖。
圖32A是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖32B是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖33A是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖33B是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖34A是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖34B是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖35A是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖35B是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖36A是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖36B是表示在本發(fā)明的第4實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖37是表示本發(fā)明的第5實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖38是本發(fā)明的第5實施例中的控制系統(tǒng)的框圖。
圖39是表示本發(fā)明的第5實施例中的控制裝置的動作的流程圖。
圖40A是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖40B是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖41A是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖41B是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖42A是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖42B是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖43A是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖43B是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖44A是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、變更追蹤狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖44B是表示在本發(fā)明的第5實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖45是表示本發(fā)明的第6實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖46是表示本發(fā)明的第6實施例的控制系統(tǒng)的框圖。
圖47是表示本發(fā)明的第6實施例中的控制裝置的動作的流程圖。
圖48A是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖48B是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖49A是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖49B是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖50A是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖50B是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖51A是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖52B是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖52A是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、變更基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的圖；圖52B是表示在本發(fā)明的第6實施例的控制裝置中、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)的圖。
圖53A是表示現(xiàn)有的控制裝置的構(gòu)成的框圖；圖53B是表示圖53A中的控制裝置的狀態(tài)量變換部的圖。
圖54A是表示現(xiàn)有的其他控制裝置的構(gòu)成的框圖；圖54B是表示圖54A中的控制裝置的狀態(tài)量變換部的圖。
圖55是表示以狀態(tài)量平均值與狀態(tài)量差為控制對象的現(xiàn)有的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖56是表示使用了交叉控制器的現(xiàn)有的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖57是表示將圖56的交叉控制器適用于圖55的控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖58是用于說明現(xiàn)有的參數(shù)調(diào)整的圖。
具體實施例方式
下面，針對本發(fā)明。參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
(第1實施例及第2實施例的原理)以下，在第1實施例、第2實施例中，將狀態(tài)量平均值那樣的成為基準(zhǔn)的絕對性狀態(tài)量稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量，將被控制為維持預(yù)先規(guī)定了與基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量(例如狀態(tài)量差)的值的狀態(tài)量稱為追蹤狀態(tài)量。另外，將對基準(zhǔn)狀態(tài)量的設(shè)定值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值，將基準(zhǔn)狀態(tài)量的測量值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值，將對追蹤狀態(tài)量的設(shè)定值稱為追蹤狀態(tài)量設(shè)定值，將追蹤狀態(tài)量的測量值稱為追蹤狀態(tài)量測量值，將對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的設(shè)定值稱為追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值，將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的測量值稱為追蹤狀態(tài)量相對測量值，將針對基準(zhǔn)狀態(tài)量在控制器內(nèi)部設(shè)定的內(nèi)部設(shè)定值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值，將針對追蹤狀態(tài)量在控制器內(nèi)部設(shè)定的內(nèi)部設(shè)定值稱為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值。作為狀態(tài)量，例如有溫度、壓力、流量等。
在第1實施例、第2實施例中，與從外部提供的狀態(tài)量設(shè)定值SP不同，使用設(shè)定在控制器內(nèi)部的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’，來計算操作量MV。此時，狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素SPm和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔSP(SP’＝SPm+ΔSP)。此外，在第1實施例、第2實施例中，注意到通過與狀態(tài)量測量值的內(nèi)插外插運算(SP’＝ASP+(1-A)PV)，可以使控制器的特性實質(zhì)上比直接適用實際提供的設(shè)定值SPm或ΔSP的情況還向低靈敏度側(cè)偏移，或者向高靈敏度側(cè)偏移的現(xiàn)象，將基準(zhǔn)狀態(tài)量的靈敏度、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的靈敏度變換為可以分別偏移的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’。
這樣，在第1實施例、第2實施例中，構(gòu)成為將狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素SPm和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔSP，通過狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的內(nèi)插外插運算，來求取該狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’，以用于操作量MV的計算。由此，在第1實施例、第2實施例中，若對于狀態(tài)量平均值那樣的基準(zhǔn)狀態(tài)量，使響應(yīng)特性向低靈敏度側(cè)偏移，對于狀態(tài)量差那樣的基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，使響應(yīng)特性向高靈敏度側(cè)偏移，則由于在基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm追蹤基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm之前，追蹤狀態(tài)量相對測量值ΔPV追隨追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP，故可以進(jìn)行一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量維持為所希望的值、一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量變更為所希望的值的控制。
另外，根據(jù)第1實施例、第2實施例，與通常的控制系統(tǒng)的不同點僅在于狀態(tài)量設(shè)定值SP可以變換為狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’。即，可以提供一種以控制器的操作量與實際的執(zhí)行器的輸出一一對應(yīng)的形式，一邊優(yōu)先控制基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，一邊也同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量的控制方法。
在這里，對上述兩個著眼點中、根據(jù)狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的內(nèi)插外插運算的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’的計算(以下稱為第1著眼點)進(jìn)行說明。對以下情況進(jìn)行考察參照狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV，使用特定系數(shù)A，利用以下的數(shù)學(xué)式變換為設(shè)定在控制器內(nèi)部的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’。
SP’＝ASP+(1-A)PV …(7)式中，系數(shù)A是比0大的實數(shù)。此時，若A＝1，則SP’＝SP，意味著狀態(tài)量設(shè)定值SP完全沒有變換。
在式(7)中，若將系數(shù)A的值設(shè)為0＜A＜1，則變換后的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’成為原狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV中間的數(shù)值(內(nèi)插關(guān)系)。因此，例如在以PID控制器等算出偏差的情況下，如圖1所示，狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’與狀態(tài)量測量值PV的偏差Er’＝SP’-PV比狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的偏差Er＝SP-PV，絕對值成為更小的值。其結(jié)果為，控制器根據(jù)偏差Er’算出操作量MV’的情況下的操作量的變化比根據(jù)偏差Er算出操作量MV的情況下還變緩。即，若將系數(shù)A設(shè)為0＜A＜1，則控制器的響應(yīng)特性向重視穩(wěn)定性的方向(低靈敏度)的特性偏移。
另一方面，若將系數(shù)A設(shè)為A＞1，則變換后的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’成為比原狀態(tài)量設(shè)定值SP進(jìn)一步遠(yuǎn)離狀態(tài)量測量值PV的數(shù)值(外插關(guān)系)。因此，例如在用PID控制器等算出偏差的情況下，如圖2所示，狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’與狀態(tài)量測量值PV的偏差Er’＝SP’-PV比狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的偏差Er＝SP-PV，絕對值成為更大的值。其結(jié)果為，控制器根據(jù)偏差Er’算出操作量MV’的情況下的操作量的變化比根據(jù)偏差Er算出操作量MV的情況下還劇烈。即，若將系數(shù)A設(shè)為A＞1，則控制器的響應(yīng)特性向重視適應(yīng)性的方向(高靈敏度)的特性偏移。
接著，對上述2個著眼點中、將狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素的觀點(以下稱為第2著眼點)進(jìn)行說明。在同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的情況下，狀態(tài)量設(shè)定值SP如下式所示，可以分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素SPm和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔSPm。
SP＝SPm+ΔSPm…(8)另外，與狀態(tài)量設(shè)定值SP配合，針對狀態(tài)量測量值PV，也如下式所示，可以分離為基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm和追蹤狀態(tài)量相對測量值ΔPVm。
PV＝PVm+ΔPVm …(9)在這里，若綜合第1著眼點與第2著眼點，則根據(jù)式(7)～式(9)，成為如下所示。
SP’＝A(SPm+ΔSPm)+(1-A)(PVm+ΔPVm)＝ASPm+(1-A)PVm+AΔSPm+(1-A)ΔPVm…(10)此時，式(10)中的ASPm+(1-A)PVm是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的要素，AΔSPm+(1-A)ΔPVm是基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的要素。即，由于兩者成為可分離為分別提供內(nèi)插關(guān)系與外插關(guān)系的線性結(jié)合式的形態(tài)，故如下所述，根據(jù)分別的系數(shù)A、B，能夠給出內(nèi)插關(guān)系與外插關(guān)系。
SP’＝ASPm+(1-A)PVm+BΔSPm+(1-B)ΔPVm…(11)在式(11)中，A為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B為基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)。在存在多個控制環(huán)的情況下，優(yōu)選基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)B特別對各控制環(huán)單獨給出，該情況下，針對多個控制環(huán)中的第i(i為1、2、3…)追蹤狀態(tài)量，可以實施以下所述的狀態(tài)設(shè)定值SPi的變換。
SPi’＝AmSPm+(1-Am)PVm+BiΔSPim+(1-Bi)ΔPVim…(12)在式(12)中，SPi’為對第i追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值，ΔSPim是作為基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值，ΔPVim是作為基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量的測量值的追蹤狀態(tài)量相對測量值，Bi是基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)。而且，基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am可以共通提供給各控制環(huán)，也可以單獨提供給各控制環(huán)。
另外，在式(12)中，不用說，ΔSPim＝SPi-SPm、ΔPVim＝PVi-PVm，以下的等價置換是容易且可能的。
SPi’＝AmSPm+(1-Am)PVm+BiΔSPim+(1-Bi)(PVi-PVm)…(13)SPi’＝AmSPm+(1-Am)PVm+Bi(SPi-SPm)+(1-Bi)(PVi-PVm)…(14)而且，在采用追蹤狀態(tài)量相對測量值ΔPVim的情況和采用追蹤狀態(tài)量測量值PVi與基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm之差PVi-PVm的情況下，只是單純的控制裝置內(nèi)部的處理不同。與此相對，在采用追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim的情況下，操作者通過用戶接口設(shè)定基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim，另一方面，在采用追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm之差SPi-SPm的情況下，操作者通過用戶接口設(shè)定基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi，由于這兩者的情況不同，故特意作為其他構(gòu)成進(jìn)行處理。
此外，式(13)、式(14)也可以容易的整理為以下所示的等價數(shù)學(xué)式。
SPi’＝PVi+Am(SPm-PVm)+Bi(ΔSPim-(PVi-PVm)) …(15)SPi’＝PVi+Am(SPm-PVm)+Bi((SPi-SPm)-(PVi-PVm))…(16)若認(rèn)為SPi＝SPi”+ΔSPi”，PVi＝PVi”+ΔPVi”，則式(14)可以容易地進(jìn)行以下的等價變換。
SPi’＝AmSPm+(1-Am)PVm+Bi(SPi-SPm)+(1-Bi)(PVi-PVm)＝AmSPm+(1-Am)PVm+Bi(SPi”+ΔSPi”-SPm)+(1-Bi)(PVi”+ΔPVi”-PVm)＝AmSPm+(1-Am)PVm+Bi(SPi”-SPm”)+(1-Bi)(PVi”-PVm”) …(17)在式(17)中，SPi”、ΔSPi”是將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi進(jìn)一步分離為其他絕對量與相對量時絕對量對應(yīng)的要素SPi”與相對量對應(yīng)的要素ΔSPi”，PVi”、ΔPVi”是將追蹤狀態(tài)量測量值PVi同樣分離為其他絕對量與相對量時的絕對量對應(yīng)的要素PVi”與相對量對應(yīng)的要素ΔPVi”。在這里，SPm”＝SPm-ΔSPi”、PVm”＝PVm-ΔPVi”。即，在基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的要素中，將SPm或PVm置換為其他的SPm”或PVm”，只要兩者的關(guān)系明確，是等價的線性結(jié)合式，實質(zhì)上就不脫離第1實施例、第2實施例的基本技術(shù)思想的范圍。
根據(jù)以上原理，得到可以分別偏移基準(zhǔn)狀態(tài)量的靈敏度、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的靈敏度的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP’。
接著，對優(yōu)先控制基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的原理進(jìn)行說明。在式(14)中，若將基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am和基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi的關(guān)系設(shè)為Am＝Bi＝1，則成為SPi’＝SPi。此時的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’完全沒有從狀態(tài)量設(shè)定值SPi變化，即使對于靈敏度，與通常的控制也完全沒有變化。
在這里，由于特別重要的是基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi，通過使Bi＞1，從而對于基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，靈敏度尤其提高，故以優(yōu)先控制相對量的方式使控制裝置動作。因此，對于基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，由于即使始終設(shè)為Am＝1，也可以達(dá)成本發(fā)明解決課題的目的，故可以是向以下的狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’的變換。
SPi’＝SPm+BiΔSPim+(1-Bi)(PVi-PVm) …(18)SPi’＝SPm+Bi(SPi-SPm)+(1-Bi)(PVi-PVm) …(19)SPi’＝PVi+(SPm-PVm)+Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)}…(20)SPi’＝PVi+(SPm-PVm)+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}…(21)其中，對于基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，只是提高靈敏度，在針對相對量得到充分的控制特性以前，也可能成為高靈敏度化過度的狀態(tài)，控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。這種情況下，不是使基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi恢復(fù)小值，而是通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am設(shè)為Am＜1，從而也能解除不穩(wěn)定化，也可以避免犧牲基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的優(yōu)先度的現(xiàn)象。因此，更優(yōu)選采用能調(diào)整基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am的變換式。
(第1實施例)以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的第1實施例。圖3是表示本發(fā)明的第1實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施例是控制環(huán)為3個，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量采用3個控制環(huán)的狀態(tài)量平均值，作為追蹤狀態(tài)量采用3個控制環(huán)的各自狀態(tài)量的情況的例子，但只要為2個以上的控制環(huán)，就可以按同樣的原理構(gòu)成同樣的控制系統(tǒng)。
圖3的控制裝置，作為第1追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第1控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部1-1；追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部2-1；操作量MV1輸出部3-1；PID控制運算部(PID控制器)4-1；系數(shù)B1存儲部5-1；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部6-1。另外，圖3的控制裝置，作為第2追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第2控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部1-2；追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部2-2；操作量MV2輸出部3-2；PID控制運算部4-2；系數(shù)B2存儲部5-2；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部6-2。此外，圖3的控制裝置，作為第3追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第3控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部1-3；追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部2-3；操作量MV3輸出部3-3；PID控制運算部4-3；系數(shù)B3存儲部5-3；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’計算部6-3。
再有，圖3的控制裝置，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的構(gòu)成，包括將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm進(jìn)行計算的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部7；將追蹤狀態(tài)量測量值PV1、追蹤狀態(tài)量測量值PV2與追蹤狀態(tài)量測量值PV3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm進(jìn)行計算的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部8；和系數(shù)Am存儲部9。
圖4是本實施例的控制系統(tǒng)的框圖。在圖4中，Er1’是第1追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP1’與第1追蹤狀態(tài)量的測量值PV1的偏差，Er2’是第2追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP2’與第2追蹤狀態(tài)量的測量值PV2的偏差，Er3’是第3追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP3’與第3追蹤狀態(tài)量的測量值PV3的偏差，Am是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B1是第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B2是第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B3是第3追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，A1是控制第1追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A2是控制第2追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A3是控制第3追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，P1是第1追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P2是第2追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P3是第3追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，Gp1是包含執(zhí)行器A1與過程P1的塊的傳遞函數(shù)，Gp2是包含執(zhí)行器A2與過程P2的塊的傳遞函數(shù)，Gp3是包含執(zhí)行器A3與過程P3的塊的傳遞函數(shù)。
追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部1-1、追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部2-1、操作量MV1輸出部3-1、PID控制運算部4-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部6-1、執(zhí)行器A1與過程P1構(gòu)成第1控制系統(tǒng)(第1控制環(huán))。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部1-2、追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部2-2、操作量MV2輸出部3-2；PID控制運算部4-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部6-2、執(zhí)行器A2與過程P2構(gòu)成第2控制系統(tǒng)(第2控制環(huán))。而且，追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部1-3、追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部2-3、操作量MV3輸出部3-3、PID控制運算部4-3、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’計算部6-3、執(zhí)行器A3與過程P3構(gòu)成第3控制系統(tǒng)(第3控制環(huán))。
接著，利用圖5說明本實施例的控制裝置的動作。首先，追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部1-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部6-1與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部7(圖5的步驟S101)。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2由操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部1-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部6-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部7(步驟S102)。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3由操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部1-3，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’計算部6-1與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部7(步驟S103)。
追蹤狀態(tài)量測量值PV1由未圖示的第1檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部2-1，輸入到PID控制運算部4-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部6-1與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部8(步驟S104)。追蹤狀態(tài)量測量值PV2由未圖示的第2檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部2-2，輸入到PID控制運算部4-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部6-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部8(步驟S105)。追蹤狀態(tài)量測量值PV3由未圖示的第3檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部2-3，輸入到PID控制運算部4-3、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’計算部6-3與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部8(步驟S106)。
接著，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部7，如下式所示，將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm進(jìn)行計算，將該基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸出到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部6-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部6-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’計算部6-3(步驟S107)。
SPm＝(SP1+SP2+SP3)/3…(22)
基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部8，如下式所示，將追蹤狀態(tài)量測量值PV1、追蹤狀態(tài)量測量值PV2與追蹤狀態(tài)量測量值PV3的平均值作為追蹤狀態(tài)量測量值PVm進(jìn)行計算，并將該追蹤狀態(tài)量測量值PVm輸出到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部6-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部6-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’計算部6-3(步驟S108)。
PVm＝(PV1+PV2+PV3)/3 …(23)系數(shù)Am存儲部9預(yù)先存儲基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，系數(shù)B1存儲部5-1預(yù)先存儲第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B1。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部6-1根據(jù)系數(shù)Am、B1、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1與追蹤狀態(tài)量測量值PV1，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’(步驟S109)。
SP1’＝AmSPm+(1-Am)PVm+B1(SP1-SPm)+(1-B1)(PV1-PVm)…(24)系數(shù)B2存儲部5-2預(yù)先存儲第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B2。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部6-2根據(jù)系數(shù)Am、B2、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量測量值PV2，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’(步驟S110)。
SP2’＝AmSPm+(1-Am)PVm+B2(SP2-SPm)+(1-B2)(PV2-PVm) …(25)系數(shù)B3存儲部5-3預(yù)先存儲第3追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B3。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’計算部6-3根據(jù)系數(shù)Am、B3、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3與追蹤狀態(tài)量測量值PV3，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP3’(步驟S111)。
SP3’＝AmSPm+(1-Am)PVm+B3(SP3-SPm)+(1-B3)(PV3-PVm) …(26)接下來，PID控制運算部4-1如下式的傳遞函數(shù)式那樣進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV1(步驟S112)。
MV1＝(100/Pb1){1+(1/Ti1s)+Td1s}(SP1’-PV1)…(27)在式(27)中，Pb1為比例區(qū)，Ti1為積分時間，Td1為微分時間，s為拉普拉斯算子。而且，PID控制運算部4-1，在算出的操作量MV1小于執(zhí)行器A1的輸出下限值OL1時設(shè)操作量MV1＝OL1，在算出的操作量MV1大于執(zhí)行器A1的輸出上限值OH1時設(shè)操作量MV1＝OH1，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)(windup)的對策。
PID控制運算部4-2如下式的傳遞函數(shù)式那樣進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV2(步驟S113)。
MV2＝(100/Pb2){1+(1/Ti2s)+Td2s}(SP2’-PV2)…(28)在式(28)中，Pb2為比例區(qū)，Ti2為積分時間，Td2為微分時間。而且，PID控制運算部4-2，在算出的操作量MV2小于執(zhí)行器A2的輸出下限值OL2時設(shè)操作量MV2＝OL2，在算出的操作量MV2大于執(zhí)行器A2的輸出上限值OH2時設(shè)操作量MV2＝OH2，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)(windup)的對策。
PID控制運算部4-3如下式的傳遞函數(shù)式那樣進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV3(步驟S114)。
MV3＝(100/Pb3){1+(1/Ti3s)+Td3s}(SP3’-PV3)…(29)在式(29)中，Pb3為比例區(qū)，Ti3為積分時間，Td3為微分時間。而且，PID控制運算部4-3，在算出的操作量MV3小于執(zhí)行器A3的輸出下限值OL3時設(shè)操作量MV3＝OL3，在算出的操作量MV3大于執(zhí)行器A3的輸出上限值OH3時設(shè)操作量MV3＝OH3，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
操作量MV1輸出部3-1將由PID控制運算部4-1算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A1(步驟S115)。執(zhí)行器A1根據(jù)操作量MV1，為了控制第1追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV2輸出部3-2將由PID控制運算部4-2算出的操作量MV2輸出到執(zhí)行器A2(步驟S116)。執(zhí)行器A2根據(jù)操作量MV2，為了控制第2追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV3輸出部3-3將由PID控制運算部4-3算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A3(步驟S117)。執(zhí)行器A3根據(jù)操作量MV3，為了控制第3追蹤狀態(tài)量而動作。
以上所述的步驟S101～S117的處理例如到由操作者指示控制的結(jié)束為止(在步驟S118中為“是”)，按每個控制周期反復(fù)執(zhí)行。
圖6A、圖7A、圖8A、圖9A、圖10A表示將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3變更為30.0時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，圖6B、圖7B、圖8B、圖9B、圖10B表示在以SP1＝30.0、SP2＝30.0、SP3＝30.0進(jìn)行調(diào)整的狀態(tài)下，施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)。仿真的條件如下所述。
首先，如下式所示地設(shè)定包含執(zhí)行器A1與過程P1的塊的傳遞函數(shù)Gp1、包含執(zhí)行器A2與過程P2的塊的傳遞函數(shù)Gp2、包含執(zhí)行器A3與過程P3的塊的傳遞函數(shù)Gp3。在這里，假定沒有控制環(huán)間的干擾。
Gp1＝1.2exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(30)Gp2＝1.6exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(31)Gp3＝2.0exp(-2.0s)/{(1+50.0s)(1+10.0s)} …(32)根據(jù)操作量MV1、MV2、MV3，如下式所述地決定追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3。
PV1＝Gp1MV1 …(33)PV2＝Gp2MV2 …(34)PV3＝Gp3MV3 …(35)將作為PID控制運算部4-1的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb1設(shè)為50.0，將積分時間Ti1設(shè)為35.0，將微分時間Td1設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部4-2的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb2設(shè)為66.7，將積分時間Ti2設(shè)為35.0，將微分時間Td2設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部4-3的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb3設(shè)為100.0，將積分時間Ti3設(shè)為35.0，將微分時間Td3設(shè)為20.0。
圖6A、圖6B所示的仿真結(jié)果，成為與通常的控制等價的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.0，B2＝1.0，B3＝1.0)，由于不控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3不一致。
圖7A、圖7B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果為中等程度的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.5，B2＝1.5，B3＝1.5)，由于少許控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖6A、圖6B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3向一致趨近。
圖8A、圖8B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果顯著的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝3.0，B2＝3.0，B3＝3.0)，由于充分控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖6A、圖6B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3更加趨近一致。
圖9A、圖9B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果過剩的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝4.0，B2＝4.0，B3＝4.0)，在階躍響應(yīng)時產(chǎn)生控制的不穩(wěn)定化，故與圖8A、圖8B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3不一致。
圖10A、圖10B所示的仿真結(jié)果，是避免本實施例的過剩效果的設(shè)定(Am＝0.7，B1＝4.0，B2＝4.0，B3＝4.0)，通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量低靈敏度化，從而追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3比圖8A、圖8B的情況更加向一致趨近。
在圖6A、圖6B～圖10A、圖10B的仿真結(jié)果中，通過使SP1＝SP2＝SP3＝30.0，從而第1追蹤狀態(tài)量與第2追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差、第2追蹤狀態(tài)量與第3追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差及第3追蹤狀態(tài)量與第1追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差全部為0。
另一方面，若將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3設(shè)定為不同的值，則對應(yīng)于各狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3的差，以將各狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3的差保持為恒定的方式，改變PV1、PV2、PV3。例如，若設(shè)定為SP1＝20.0、SP2＝30.0、SP3＝40.0，則成為維持狀態(tài)量差PV3-PV2＝10.0、狀態(tài)量差PV2-PV1＝10.0及狀態(tài)量差PV3-PV1＝20.0的階躍響應(yīng)、外部干擾抑制響應(yīng)。
根據(jù)本實施例，在至少具有2個控制環(huán)的控制系統(tǒng)中，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量設(shè)為基準(zhǔn)狀態(tài)量，將控制為維持預(yù)先規(guī)定了與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量的值的狀態(tài)量設(shè)為追蹤狀態(tài)量時，執(zhí)行將輸入到控制追蹤狀態(tài)量的控制器的多個控制運算用輸入值中的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi變換為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’，并輸入到控制器的計算步驟，在該計算步驟中，通過將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi’作為基準(zhǔn)狀態(tài)量相對的第1要素與相對量相對的第2要素之和進(jìn)行計算，從而可以實現(xiàn)一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差等相對量維持為所希望的值，一邊將狀態(tài)量平均值等基準(zhǔn)狀態(tài)量變更為所希望的值的控制。另外，在本實施例中，由于可以構(gòu)成控制器的操作量與實際的執(zhí)行器的輸出一一對應(yīng)的控制系統(tǒng)，故可以防止積分終結(jié)，可以使用以往考察的參數(shù)調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等，可以調(diào)整控制器。此外，作為內(nèi)部輸入值的第2要素，通過使用在對相對量的控制運算用輸入值的要素上乘以第1系數(shù)的值，從而可以一邊優(yōu)先控制相對量，一邊也同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量。
還有，作為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’的第1要素，通過使用在對基準(zhǔn)狀態(tài)量的控制運算用輸入值的要素上乘以第2系數(shù)的值，從而可以避免基于上述第1系數(shù)的控制高靈敏度化所引起的控制的不穩(wěn)定化，而且也可以避免犧牲基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的優(yōu)先度的情況。
(第2實施例)接著，說明本發(fā)明的第2實施例。圖11是表示本發(fā)明的第2實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施例是控制環(huán)為3個，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量采用典型的1個控制環(huán)的狀態(tài)量，作為追蹤狀態(tài)量采用其他兩個控制環(huán)各自的狀態(tài)量的例子，但只要為2個以上的控制環(huán)，就可以以相同的原理來構(gòu)成相同的控制系統(tǒng)。
圖11的控制裝置，作為第1追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第1控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部11-1；追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部12-1；操作量MV1輸出部13-1；PID控制運算部(PID控制器)14-1；系數(shù)B1存儲部15-1；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-1。另外，圖11的控制裝置，作為第2追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第2控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部11-2；追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部12-2；操作量MV2輸出部13-2；PID控制運算部14-2；系數(shù)B2存儲部15-2；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部16-2。
再有，圖11的控制裝置，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的第3控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部17；基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部18；操作量MV3輸出部19；PID控制運算部20；系數(shù)Am存儲部21；和基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPm’計算部22。
圖12是本實施例的控制系統(tǒng)的框圖。在圖12中，Er1’是第1追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP1’與第1追蹤狀態(tài)量的測量值PV1的偏差，Er2’是第2追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP2’與第2追蹤狀態(tài)量的測量值PV2的偏差，Er3’是基準(zhǔn)狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SPm’與基準(zhǔn)狀態(tài)量的測量值PVm的偏差，Am是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B1是第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B2是第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，A11是控制第1追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A12是控制第2追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A13是控制基準(zhǔn)狀態(tài)量的執(zhí)行器，P11是第1追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P12是第2追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P13是基準(zhǔn)狀態(tài)量涉及的控制對象過程，Gp11是包含執(zhí)行器A11與過程P11的塊的傳遞函數(shù)，Gp12是包含執(zhí)行器A12與過程P12的塊的傳遞函數(shù)，Gp13是包含執(zhí)行器A13與過程P13的塊的傳遞函數(shù)，Gp31是表示第1控制環(huán)和第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)，Gp32是表示第2控制環(huán)和第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)。
追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部11-1、追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部12-1、操作量MV1輸出部13-1、PID控制運算部14-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-1、執(zhí)行器A11與過程P11構(gòu)成第1控制系統(tǒng)(第1控制環(huán))。追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部11-2、追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部12-2、操作量MV2輸出部13-2；PID控制運算部14-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部16-2、執(zhí)行器A12與過程P12構(gòu)成第2控制系統(tǒng)(第2控制環(huán))。而且，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部17、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部18、操作量MV3輸出部19、PID控制運算部20、基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPm’計算部22、執(zhí)行器A13和過程P13構(gòu)成第3控制系統(tǒng)(第3控制環(huán))。
接下來，使用圖13說明本實施例的控制裝置的動作。首先，追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部11-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-1(圖13的步驟S201)。追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m由操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部11-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部16-2(步驟S202)?；鶞?zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm由操作者來設(shè)定，經(jīng)基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部17，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部16-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPm’計算部22(步驟S203)。
追蹤狀態(tài)量測量值PV1由未圖示的第1檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部12-1，輸入到PID控制運算部14-1與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-1(步驟S204)。追蹤狀態(tài)量測量值PV2由未圖示的第2檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部12-2，輸入到PID控制運算部14-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-2(步驟S205)?；鶞?zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm由未圖示的第3檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部18，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部16-2、PID控制運算部20與基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPm’計算部22(步驟S206)。
系數(shù)Am存儲部21預(yù)先存儲基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，系數(shù)B1存儲部15-1預(yù)先存儲第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B1。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’計算部16-1根據(jù)系數(shù)Am、B1、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m與追蹤狀態(tài)量測量值PV1，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP1’(步驟S207)。
SP1’＝AmSPm+(1-Am)PVm+B1ΔSP1m+(1-B1)(PV1-PVm) …(36)系數(shù)B2存儲部15-2預(yù)先存儲第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B2。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’計算部16-2根據(jù)系數(shù)Am、B2、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m與追蹤狀態(tài)量測量值PV2，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP2’(步驟S208)。
SP2’＝AmSPm+(1-Am)PVm+B2ΔSP2m
+(1-B2)(PV2-PVm) …(37)基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPm’計算部22根據(jù)系數(shù)Am、基準(zhǔn)狀態(tài)量SPm與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm，如下式所示地計算基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPm’(步驟S209)。
SPm’＝AmSPm+(1-Am)PVm…(38)接著，PID控制運算部14-1與PID控制運算部4-1同樣地，進(jìn)行式(27)所示的PID控制運算，算出操作量MV1(步驟S210)。而且，PID控制運算部14-1，在算出的操作量MV1小于執(zhí)行器A11的輸出下限值OL1時設(shè)操作量MV1＝OL1，在算出的操作量MV1大于執(zhí)行器A11的輸出上限值OH1時設(shè)操作量MV1＝OH1，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部14-2與PID控制運算部4-2同樣地，進(jìn)行式(28)所示的PID控制運算，算出操作量MV2(步驟S211)。而且，PID控制運算部14-2，在算出的操作量MV2小于執(zhí)行器A12的輸出下限值OL2時設(shè)操作量MV2＝OL2，在算出的操作量MV2大于執(zhí)行器A12的輸出上限值OH2時設(shè)操作量MV2＝OH2，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部20如下式的傳遞函數(shù)式那樣進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV3(步驟S212)。
MV3＝(100/Pb3){1+(1/Ti3s)+Td3s}(SPm’-PVm)…(39)在式(39)中，Pb3為比例區(qū)，Ti3為積分時間，Td3為微分時間。而且，PID控制運算部20，在算出的操作量MV3小于執(zhí)行器A13的輸出下限值OL3時設(shè)操作量MV3＝OL3，在算出的操作量MV3大于執(zhí)行器A13的輸出上限值OH3時設(shè)操作量MV3＝OH3，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
操作量MV1輸出部13-1將由PID控制運算部14-1算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A11(步驟S213)。執(zhí)行器A11根據(jù)操作量MV1，為了控制第1追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV2輸出部13-2將由PID控制運算部14-2算出的操作量MV2輸出到執(zhí)行器A12(步驟S214)。執(zhí)行器A12根據(jù)操作量MV2，為了控制第2追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV3輸出部19將由PID控制運算部20算出的操作量MV3輸出到執(zhí)行器A13(步驟S215)。執(zhí)行器A13根據(jù)操作量MV3，為了控制第3追蹤狀態(tài)量而動作。
以上所述的步驟S201～S215的處理例如到由操作者指示控制的結(jié)束為止(在步驟S216中為“是”)，按每個控制周期反復(fù)執(zhí)行。
圖14A、圖15A、圖16A、圖17A、圖18A表示在追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m、ΔSP2m為0的狀態(tài)下、將基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm變更為30.0時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，圖14B、圖15B、圖16B、圖17B、圖18B表示在以ΔSP1m＝0、ΔSP2m＝0、SPm＝30.0進(jìn)行調(diào)整的狀態(tài)下，施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)。仿真的條件如下所述。
首先，如下式所示地設(shè)定包含執(zhí)行器A11與過程P11的塊的傳遞函數(shù)Gp11、包含執(zhí)行器A12與過程P12的塊的傳遞函數(shù)Gp12、包含執(zhí)行器A13與過程P13的塊的傳遞函數(shù)Gp13。
Gp11＝1.2exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(40)Gp12＝1.6exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(41)Gp13＝2.0exp(-2.0s)/{(1+50.0s)(1+10.0s)} …(42)另外，如下式所示地設(shè)定表示第1控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)Gp31、表示第2控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)Gp32。
Gp31＝0.96exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(43)Gp32＝1.28exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(44)根據(jù)操作量MV1、MV2、MV3，如下式所述地決定追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm。
PV1＝Gp1MV1+Gp31MV3 …(45)PV2＝Gp2MV2+Gp32MV3 …(46)PVm＝Gp3MV3 …(47)將作為PID控制運算部14-1的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb1設(shè)為50.0，將積分時間Ti1設(shè)為35.0，將微分時間Td1設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部14-2的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb2設(shè)為66.7，將積分時間Ti2設(shè)為35.0，將微分時間Td2設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部20的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb設(shè)為100.0，將積分時間Ti3設(shè)為35.0，將微分時間Td3設(shè)為20.0。
圖14A、圖14B所示的仿真結(jié)果，成為與通常的控制等價的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.0，B2＝1.0)，由于不控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm不一致。
圖15A、圖15B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果為中等程度的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.5，B2＝1.5)，由于少許控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖14A、圖14B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向一致趨近。
圖16A、圖16B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果顯著的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝3.0，B2＝3.0)，由于充分控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖14A、圖14B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm更加向一致趨近。
圖17A、圖17B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果過剩的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝4.0，B2＝4.0)，在階躍響應(yīng)時產(chǎn)生控制的不穩(wěn)定化，故與圖16A、圖16B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm不一致。
圖18A、圖18B所示的仿真結(jié)果，是避免本實施例的過剩效果的設(shè)定(Am＝0.7，B1＝4.0，B2＝4.0)，通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量低靈敏度化，從而追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm比圖16A、圖16B的情況更加向一致趨近。
在圖14A、圖14B～圖18A、圖18B的仿真結(jié)果中，通過使ΔSP1m＝ΔSP2m＝0.0，從而第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差、第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差全部為0。
另一方面，若將ΔSP1m、ΔSP2m設(shè)定為0以外的值，則對應(yīng)于這些設(shè)定，以將各狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PVm的差保持為恒定的方式，PV1、PV2、PVm變化。例如，若設(shè)定為ΔSP1m＝20.0、ΔSP2m＝10.0則成為維持狀態(tài)量差PV1-PVm＝20.0、狀態(tài)量差PV2-PVm＝10.0的階躍響應(yīng)、干擾抑制響應(yīng)。
根據(jù)本實施例，可以得到與第1實施例相同的效果。另外，從圖14A、圖14B～圖18A、圖18B的仿真結(jié)果可知即使在存在環(huán)間干擾的控制系統(tǒng)中也可以有效適用本發(fā)明。
(第3實施例及第4實施例的原理)以下，在第3實施例、第4實施例中，將狀態(tài)量平均值那樣成為基準(zhǔn)的絕對性狀態(tài)量稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量，將被控制為維持預(yù)先規(guī)定了與基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量(例如狀態(tài)量差)的值的狀態(tài)量稱為追蹤狀態(tài)量。另外，將對基準(zhǔn)狀態(tài)量的設(shè)定值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值，將基準(zhǔn)狀態(tài)量的測量值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值，將對追蹤狀態(tài)量的設(shè)定值稱為追蹤狀態(tài)量設(shè)定值，將追蹤狀態(tài)量的測量值稱為追蹤狀態(tài)量測量值，將對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的設(shè)定值稱為追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值，將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的測量值稱為追蹤狀態(tài)量相對測量值，將針對基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值向控制器內(nèi)部發(fā)送的內(nèi)部測量值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值，將針對追蹤狀態(tài)量測量值向控制器內(nèi)部發(fā)送的內(nèi)部測量值稱為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值。作為狀態(tài)量，例如有溫度、壓力、流量等。
在第3實施例、第4實施例中，與從外部提供的狀態(tài)量測量值PV不同，使用發(fā)送到控制器內(nèi)部的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’，來計算操作量MV。此時，狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素PVm和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔPV(PV’＝PVm+ΔPV)。此外，在第3實施例、第4實施例中，注意到通過與狀態(tài)量設(shè)定值的內(nèi)插外插運算(PV’＝(1-A)SP+APV)，可以使控制器的特性實質(zhì)上比直接適用實際提供的測量值PVm或ΔPV的情況還向低靈敏度側(cè)偏移或向高靈敏度側(cè)偏移的現(xiàn)象，變換為可以將基準(zhǔn)狀態(tài)量的靈敏度、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的靈敏度分別偏移的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’。
這樣，在第3實施例、第4實施例中，構(gòu)成為將狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素PVm和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔPV，通過狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的內(nèi)插外插運算，來求取該狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’，以用于操作量MV的計算。由此，在第3實施例、第4實施例中，若針對狀態(tài)量平均值那樣的基準(zhǔn)狀態(tài)量使響應(yīng)特性向低靈敏度側(cè)偏移，針對狀態(tài)量差那樣的基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量使響應(yīng)特性向高靈敏度側(cè)偏移，則由于在基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm追隨基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm之前，追蹤狀態(tài)量相對測量值ΔPV追隨追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP，故可以進(jìn)行一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量維持為所希望的值、一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量變更為所希望的值的控制。
另外，根據(jù)第3實施例、第4實施例，與通常的控制系統(tǒng)的不同點僅在于狀態(tài)量測量值PV可以變換為狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’。即，可以提供一種以控制器的操作量與實際的執(zhí)行器的輸出一一對應(yīng)的形式，一邊優(yōu)先控制基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，一邊也同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量的控制方法。
在這里，對上述兩個著眼點中、根據(jù)狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的內(nèi)插外插運算的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’的計算(以下稱為第1著眼點)進(jìn)行說明?？疾靺⒄諣顟B(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV，使用特定系數(shù)A，利用以下的數(shù)學(xué)式變換為發(fā)送到控制器內(nèi)部的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’。
PV’＝(1-A)SP+APV…(48)其中，系數(shù)A是比0大的實數(shù)。此時，若A＝1，則PV’＝PV，意味著狀態(tài)量測量值PV完全沒有變換。
在式(48)中，若將系數(shù)A的值設(shè)為0＜A＜1，則變換后的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’成為原狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV中間的數(shù)值(內(nèi)插關(guān)系)。因此，例如在以PID控制器等算出偏差的情況下，如圖19所示，狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV’的偏差Er’＝SP-PV’比狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的偏差Er＝SP-PV，絕對值成為更小的值。其結(jié)果為，控制器根據(jù)偏差Er’算出操作量MV’的情況下的操作量的變化比根據(jù)偏差Er算出操作量MV的情況下還變緩。即，若將系數(shù)A設(shè)為0＜A＜1，則控制器的響應(yīng)特性向重視穩(wěn)定性的方向(低靈敏度)的特性偏移。
另一方面，若將系數(shù)A設(shè)為A＞1，則變換后的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’成為比原狀態(tài)量測量值PV進(jìn)一步遠(yuǎn)離狀態(tài)量設(shè)定值SP的數(shù)值(外插關(guān)系)。因此，例如在用PID控制器等算出偏差的情況下，如圖20所示，狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV’的偏差Er’＝SP-PV’比狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV的偏差Er＝SP-PV，絕對值成為更大的值。其結(jié)果為，控制器根據(jù)偏差Er’算出操作量MV’的情況下的操作量的變化比根據(jù)偏差Er算出操作量MV的情況下還劇烈。即，若將系數(shù)A設(shè)為A＞1，則控制器的響應(yīng)特性向重視適應(yīng)性的方向(高靈敏度)的特性偏移。
接著，對上述2個著眼點中、將狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素的觀點(以下稱為第2著眼點)進(jìn)行說明。在同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的情況下，狀態(tài)量測量值PV如下式所示，可以分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素PVm和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔPVm。
PV＝PVm+ΔPVm …(49)另外，與狀態(tài)量測量值PV配合，針對狀態(tài)量設(shè)定值SP，也如下式所示，可以分離為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm和追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPm。
SP＝SPm+ΔSPm…(50)在這里，若綜合第1著眼點與第2著眼點，則根據(jù)式(48)～式(50)，成為如下所示。
PV’＝(1-A)(SPm+ΔSPm)+A(PVm+ΔPVm)＝(1-A)SPm+APVm+(1-A)ΔSPm+AΔPVm…(51)此時，式(51)中的(1-A)SPm+APVm是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的要素，(1-A)ΔSPm+AΔPVm是基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的要素。即，由于兩者成為可分離為分別提供內(nèi)插關(guān)系與外插關(guān)系的線性結(jié)合式的形態(tài)，故如下所示，根據(jù)分別的系數(shù)A、B，能夠給出內(nèi)插關(guān)系與外插關(guān)系。
PV’＝(1-A)SPm+APVm+(1-B)ΔSPm+BΔPVm…(52)在式(52)中，A為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B為基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)。在存在多個控制環(huán)的情況下，優(yōu)選基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)B特別由各控制環(huán)單獨給出，該情況下，針對多個控制環(huán)中的第i(i為1、2、3…)追蹤狀態(tài)量，可以實施以下所述的狀態(tài)測量值PVi的變換。
PVi’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)ΔSPim+BiΔPVim…(53)在式(53)中，PVi’為第i追蹤狀態(tài)量相對的內(nèi)部測量值，ΔSPim是作為基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值，ΔPVim是作為基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量的測量值的追蹤狀態(tài)量相對測量值，Bi是基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)。而且，基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am可以共通提供給各控制環(huán)，也可以單獨提供給各控制環(huán)。
另外，在式(53)中，顯然，ΔSPim＝SPi-SPm、ΔPVim＝PVi-PVm，以下的等價置換是容易且可能的。
PVi’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)ΔSPim+Bi(PVi-PVm) …(54)PVi’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)(SPi-SPm)+Bi(PVi-PVm) …(55)而且，在采用追蹤狀態(tài)量相對測量值ΔPVim的情況和采用追蹤狀態(tài)量測量值PVi與基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm之差PVi-PVm的情況下，僅僅是控制裝置內(nèi)部的處理不同。與此相對，在采用追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim的情況下，操作者通過用戶接口設(shè)定基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim，另一方面，在采用追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm之差SPi-SPm的情況下，操作者通過用戶接口設(shè)定基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi，由于這兩者的情況不同，另外作為其他構(gòu)成進(jìn)行處理。
此外，式(54)、式(55)也可以容易的整理為以下所示的等價數(shù)學(xué)式。
PVi’＝SPi-Am(SPm-PVm)-Bi(ΔSPim-(PVi-PVm))…(56)
PVi’＝SPi-Am(SPm-PVm)-Bi((SPi-SPm)-(PVi-PVm))…(57)若認(rèn)為SPi＝SPi”+ΔSPi”，PVi＝PVi”+ΔPVi”，則式(14)可以容易地進(jìn)行以下的等價變換。
PVi’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)(SPi-SPm)+Bi(PVi-PVm)＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)(SPi”+ΔSPi”-SPm)+Bi(PVi”+ΔPVi”-PVm)＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)(SPi”-SPm”)+Bi(PVi”-PVm”) …(58)在式(58)中，SPi”、ΔSPi”是將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi進(jìn)一步分離為其他絕對量與相對量時絕對量對應(yīng)的要素SPi”與相對量對應(yīng)的要素ΔSPi”，PVi”、ΔPVi”是將追蹤狀態(tài)量測量值PVi同樣分離為其他絕對量與相對量時的絕對量對應(yīng)的要素PVi”與相對量對應(yīng)的要素ΔPVi”。在這里，SPm”＝SPm-ΔSPi”、PVm”＝PVm-ΔPVi”。即，在基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的要素中，將SPm或PVm置換為其他的SPm”或PVm”，只要兩者的關(guān)系明確，是等價的線性結(jié)合式，實質(zhì)上就不脫離第3實施例、第4實施例的基本技術(shù)思想的范圍。
根據(jù)以上原理，得到可以分別偏移基準(zhǔn)狀態(tài)量的靈敏度、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的靈敏度的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV’。
接著，對優(yōu)先控制基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的原理進(jìn)行說明。在式(55)中，若將基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am和基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi的關(guān)系設(shè)為Am＝Bi＝1，則成為PVi’＝PVi。此時的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’完全沒有從狀態(tài)量設(shè)定值PVi變化，即使對于靈敏度，與通常的控制也沒有完全變化。
在這里，由于特別重要的是基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi，通過使Bi＞1，從而對于基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，靈敏度尤其提高，故可以以優(yōu)先控制相對量的方式使控制裝置動作。因此，對于基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，由于即使始終設(shè)為Am＝1，也可以達(dá)成本發(fā)明的課題解決的目的，故可以是向以下的狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’的變換。
PVi’＝PVm+(1-Bi)ΔSPim+Bi(PVi-PVm) …(59)PVi’＝PVm+(1-Bi)(SPi-SPm)+Bi(PVi-PVm)…(60)PVi’＝SPi-(SPm-PVm)-Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)}…(61)PVi’＝SPi-(SPm-PVm)-Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}…(62)其中，對于基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，只是提高靈敏度，在針對相對量得到充分的控制特性以前，也可能成為高靈敏度化過度的狀態(tài)，控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。這種情況下，不是使基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi恢復(fù)小值，而是通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am設(shè)為Am＜1，從而也能解除不穩(wěn)定化，也可以避免犧牲基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的優(yōu)先度的現(xiàn)象。因此，更優(yōu)選采用能調(diào)整基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am的變換式。
(第3實施例)以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的第3實施例。圖21是表示本發(fā)明的第3實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施例是控制環(huán)為3個，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量采用3個控制環(huán)的狀態(tài)量平均值，作為追蹤狀態(tài)量采用3個控制環(huán)的各自狀態(tài)量的情況的例子，但只要為2個以上的控制環(huán)，就可以以同樣的原理構(gòu)成同樣的控制系統(tǒng)。
圖21的控制裝置，作為第1追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第1控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部31-1；追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部32-1；操作量MV1輸出部33-1；PID控制運算部(PID控制器)34-1；系數(shù)B1存儲部35-1；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部36-1。另外，圖21的控制裝置，作為第2追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第2控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部31-2；追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部32-2；操作量MV2輸出部33-2；PID控制運算部34-2；系數(shù)B2存儲部35-2；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部36-2。此外，圖21的控制裝置，作為第3追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第3控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部31-3；追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部32-3；操作量MV3輸出部33-3；PID控制運算部34-3；系數(shù)B3存儲部35-3；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’計算部36-3。
再有，圖21的控制裝置，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的構(gòu)成，包括將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm進(jìn)行計算的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部37；將追蹤狀態(tài)量測量值PV1、追蹤狀態(tài)量測量值PV2與追蹤狀態(tài)量測量值PV3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm進(jìn)行計算的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部38；和系數(shù)Am存儲部39。
圖22是本實施例的控制系統(tǒng)的框圖。在圖22中，Er1’是第1追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP1與第1追蹤狀態(tài)量的測量值PV1’的偏差，Er2’是第2追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP2與第2追蹤狀態(tài)量的測量值PV2’的偏差，Er3’是第3追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部設(shè)定值SP3與第3追蹤狀態(tài)量的測量值PV3’的偏差，Am是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B1是第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B2是第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B3是第3追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，A1是控制第1追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A2是控制第2追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A3是控制第3追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，P1是第1追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P2是第2追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P3是第3追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，Gp1是包含執(zhí)行器A1與過程P1的塊的傳遞函數(shù)，Gp2是包含執(zhí)行器A2與過程P2的塊的傳遞函數(shù)，Gp3是包含執(zhí)行器A3與過程P3的塊的傳遞函數(shù)。
追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部31-1、追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部32-1、操作量MV1輸出部33-1、PID控制運算部34-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部36-1、執(zhí)行器A1與過程P1構(gòu)成第1控制系統(tǒng)(第1控制環(huán))。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部31-2、追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部32-2、操作量MV2輸出部33-2；PID控制運算部34-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部36-2、執(zhí)行器A2與過程P2構(gòu)成第2控制系統(tǒng)(第2控制環(huán))。而且，追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部31-3、追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部32-3、操作量MV3輸出部33-3、PID控制運算部34-3、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’計算部36-3、執(zhí)行器A3與過程P3構(gòu)成第3控制系統(tǒng)(第3控制環(huán))。
接著，利用圖23說明本實施例的控制裝置的動作。首先，追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部31-1，輸入到PID控制運算部34-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部36-1與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部37(圖23的步驟S301)。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部31-2，輸入到PID控制運算部34-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部36-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部37(步驟S302)。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部31-3，輸入到PID控制運算部34-3、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’計算部36-3與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部37(步驟S303)。
追蹤狀態(tài)量測量值PV1由未圖示的第1檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部32-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部36-1與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部38(步驟S304)。追蹤狀態(tài)量測量值PV2由未圖示的第2檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部32-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部36-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部38(步驟S305)。追蹤狀態(tài)量測量值PV3由未圖示的第3檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部32-3，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’計算部36-3與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部38(步驟S306)。
接著，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部37，如下式所示，將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm進(jìn)行計算，將該基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸出到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部36-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部36-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’計算部36-3(步驟S307)。
SPm＝(SP1+SP2+SP3)/3…(63)基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部38，如下式所示，將追蹤狀態(tài)量測量值PV1、追蹤狀態(tài)量測量值PV2與追蹤狀態(tài)量測量值PV3的平均值作為追蹤狀態(tài)量測量值PVm進(jìn)行計算，并將該追蹤狀態(tài)量測量值PVm輸出到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部36-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部36-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’計算部36-3(步驟S308)。
PVm＝(PV1+PV2+PV3)/3…(64)系數(shù)Am存儲部39預(yù)先存儲基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，系數(shù)B1存儲部35-1預(yù)先存儲第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B1。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部36-1根據(jù)系數(shù)Am、B1、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1與追蹤狀態(tài)量測量值PV1，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’(步驟S309)。
PV1’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-B1)(SP1-SPm)+B1(PV1-PVm) …(65)系數(shù)B2存儲部35-2預(yù)先存儲第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B2。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部36-2根據(jù)系數(shù)Am、B2、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量測量值PV2，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’(步驟S310)。
PV2’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-B2)(SP2-SPm)+B2(PV2-PVm) …(66)系數(shù)B3存儲部35-3預(yù)先存儲第3追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B3。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’計算部36-3根據(jù)系數(shù)Am、B3、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3與追蹤狀態(tài)量測量值PV3，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV3’(步驟S311)。
PV3’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-B3)(SP3-SPm)+B3(PV3-PVm) (67)接下來，PID控制運算部34-1如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV1(步驟S312)。
MV1＝(100/Pb1){1+(1/Ti1s)+Td1s}(SP1-PV1’)…(68)在式(68)中，Pb1為比例區(qū)，Ti1為積分時間，Td1為微分時間，s為拉普拉斯算子。而且，PID控制運算部34-1，將在算出的操作量MV1小于執(zhí)行器A1的輸出下限值OL1時設(shè)操作量MV1＝OL1，在算出的操作量MV1大于執(zhí)行器A1的輸出上限值OH1時設(shè)操作量MV1＝OH1，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部34-2如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV2(步驟S313)。
MV2＝(100/Pb2){1+(1/Ti2s)+Td2s}(SP2-PV2’)…(69)在式(69)中，Pb2為比例區(qū)，Ti2為積分時間，Td2為微分時間。而且，PID控制運算部34-2，將在算出的操作量MV2小于執(zhí)行器A2的輸出下限值OL2時設(shè)操作量MV2＝OL2，在算出的操作量MV2大于執(zhí)行器A2的輸出上限值OH2時設(shè)操作量MV2＝OH2以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部34-3如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV3(步驟S314)。
MV3＝(100/Pb3){1+(1/Ti3s)+Td3s}(SP3-PV3’)…(70)在式(70)中，Pb3為比例區(qū)，Ti3為積分時間，Td3為微分時間。而且，PID控制運算部34-3，將在算出的操作量MV3小于執(zhí)行器A3的輸出下限值OL3時設(shè)操作量MV3＝OL3，在算出的操作量MV3大于執(zhí)行器A3的輸出上限值OH3時設(shè)操作量MV3＝OH3以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
操作量MV1輸出部33-1將由PID控制運算部34-1算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A1(步驟S315)。執(zhí)行器A1根據(jù)操作量MV1，為了控制第1追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV2輸出部33-2將由PID控制運算部34-2算出的操作量MV2輸出到執(zhí)行器A2(步驟S316)。執(zhí)行器A2根據(jù)操作量MV2，為了控制第2追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV3輸出部33-3將由PID控制運算部34-3算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A3(步驟S317)。執(zhí)行器A3根據(jù)操作量MV3，為了控制第3追蹤狀態(tài)量而動作。
以上所述的步驟S301～S317的處理例如到由操作者指示控制的結(jié)束為止(在步驟S318中為“是”)，按每個控制周期反復(fù)執(zhí)行。
圖24A、圖25A、圖26A、圖27A、圖28A表示將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3變更為30.0時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，圖24B、圖25B、圖26B、圖27B、圖28B表示在以SP1＝30.0、SP2＝30.0、SP3＝30.0進(jìn)行調(diào)整的狀態(tài)下、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)。仿真的條件如下所述。
首先，如下式所示地設(shè)定包含執(zhí)行器A1與過程P1的塊的傳遞函數(shù)Gp1、包含執(zhí)行器A2與過程P2的塊的傳遞函數(shù)Gp2、包含執(zhí)行器A3與過程P3的塊的傳遞函數(shù)Gp3。在這里，設(shè)為沒有控制環(huán)間的干涉。
Gp1＝1.2exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(71)Gp2＝1.6exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(72)Gp3＝2.0exp(-2.0s)/{(1+50.0s)(1+10.0s)} …(73)根據(jù)操作量MV1、MV2、MV3，如下式所述地決定追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3。
PV1＝Gp1MV1 …(74)PV2＝Gp2MV2 …(75)PV3＝Gp3MV3 …(76)將作為PID控制運算部34-1的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb1設(shè)為50.0，將積分時間Ti1設(shè)為35.0，將微分時間Td1設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部34-2的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb2設(shè)為66.7，將積分時間Ti2設(shè)為35.0，將微分時間Td2設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部34-3的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb3設(shè)為100.0，將積分時間Ti3設(shè)為35.0，將微分時間Td3設(shè)為20.0。
圖24A、圖24B所示的仿真結(jié)果，成為與通常的控制等價的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.0，B2＝1.0，B3＝1.0)，由于不控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3不一致。
圖25A、圖25B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果為中等程度的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.5，B2＝1.5，B3＝1.5)，由于少許控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖24A、圖24B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3向一致趨近。
圖26A、圖26B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果顯著的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝3.0，B2＝3.0，B3＝3.0)，由于充分控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖24A、圖24B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3更加向一致趨近。
圖27A、圖27B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果過剩的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝4.0，B2＝4.0，B3＝4.0)，在階躍響應(yīng)時產(chǎn)生控制的不穩(wěn)定化，故與圖26A、圖26B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3不一致。
圖28A、圖28B所示的仿真結(jié)果，是避免本實施例的過剩效果的設(shè)定(Am＝0.7，B1＝4.0，B2＝4.0，B3＝4.0)，通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量低靈敏度化，從而追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3比圖26A、圖26B的情況更進(jìn)一步向一致趨近。
在圖24A、圖24B～圖28A、圖28B的仿真結(jié)果中，通過使SP1＝SP2＝SP3＝30.0，從而第1追蹤狀態(tài)量與第2追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差、第2追蹤狀態(tài)量與第3追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差及第3追蹤狀態(tài)量與第1追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差全部為0。
另一方面，若將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3設(shè)定為不同的值，則對應(yīng)于各狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3的差，以將各狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3的差保持為恒定的方式，PV1、PV2、PV3變化。例如，若設(shè)定為SP1＝20.0、SP2＝30.0、SP3＝40.0，則成為維持狀態(tài)量差PV3-PV2＝10.0、狀態(tài)量差PV2-PV1＝10.0及狀態(tài)量差PV3-PV1＝20.0的階躍響應(yīng)、干擾抑制響應(yīng)。
根據(jù)本實施例，在至少具有2個控制環(huán)的控制系統(tǒng)中，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量設(shè)為基準(zhǔn)狀態(tài)量，將控制為維持預(yù)先規(guī)定了與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量的值的狀態(tài)量設(shè)為追蹤狀態(tài)量時，執(zhí)行將輸入到控制追蹤狀態(tài)量的控制器的多個控制運算用輸入值中的追蹤狀態(tài)量測量值PVi變換為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’，并輸入到控制器的計算步驟，在該計算步驟中，通過將追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’作為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的第1要素與對相對量的第2要素之和進(jìn)行計算，從而可以實現(xiàn)一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差等相對量維持為所希望的值，一邊將狀態(tài)量平均值等基準(zhǔn)狀態(tài)量變更為所希望的值的控制。另外，在本實施例中，由于可以構(gòu)成控制器的操作量與實際的執(zhí)行器的輸出一一對應(yīng)的控制系統(tǒng)，故可以防止積分終結(jié)，可以使用以往考察的參數(shù)調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等，可以調(diào)整控制器。此外，作為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’的第2要素，通過使用在對相對量的控制運算用輸入值的要素上乘以第1系數(shù)的值，從而可以一邊優(yōu)先控制相對量，一邊也同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量。
還有，作為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’的第1要素，通過使用在對基準(zhǔn)狀態(tài)量的控制運算用輸入值的要素上乘以第2系數(shù)的值，從而可以避免基于上述第1系數(shù)的控制高靈敏度化所引起的控制的不穩(wěn)定化，而且也可以避免犧牲基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的優(yōu)先度的情況。
(第4實施例)接著，說明本發(fā)明的第4實施例。圖29是表示本發(fā)明的第4實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施例是控制環(huán)為3個，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量采用典型的1個控制環(huán)的狀態(tài)量，作為追蹤狀態(tài)量采用其他兩個控制環(huán)各自的狀態(tài)量的例子，但只要為2個以上的控制環(huán)，就可以以相同的原理來構(gòu)成相同的控制系統(tǒng)。
圖29的控制裝置，作為第1追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第1控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部41-1；追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部42-1；操作量MV1輸出部43-1；PID控制運算部(PID控制器)44-1；系數(shù)B1存儲部45-1；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-1。另外，圖29的控制裝置，作為第2追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第2控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部41-2；追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部42-2；操作量MV2輸出部43-2；PID控制運算部44-2；系數(shù)B2存儲部45-2；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部46-2。
再有，圖29的控制裝置，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的第3控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部47；基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部48；操作量MV3輸出部49；PID控制運算部50；系數(shù)Am存儲部51；和基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVm’計算部52。
圖30是本實施例的控制系統(tǒng)的框圖。在圖30中，Er1’是基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm加上第1追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m的(SPm+ΔSP1m)與第1追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’的偏差，Er2’是基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm加上第2追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m的(SPm+ΔSP2m)與第2追蹤狀態(tài)量相對測量值PV2’的偏差，Er3’是基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVm’的偏差，Am是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B1是第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B2是第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，A11是控制第1追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A12是控制第2追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A13是控制基準(zhǔn)狀態(tài)量的執(zhí)行器，P11是第1追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P12是第2追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P13是基準(zhǔn)狀態(tài)量涉及的控制對象過程，Gp11是包含執(zhí)行器A11與過程P11的塊的傳遞函數(shù)，Gp12是包含執(zhí)行器A12與過程P12的塊的傳遞函數(shù)，Gp13是包含執(zhí)行器A13與過程P13的塊的傳遞函數(shù)，Gp31是表示第1控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)，Gp32是表示第2控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)。
追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部41-1、追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部42-1、操作量MV1輸出部43-1、PID控制運算部44-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-1、執(zhí)行器A11與過程P11構(gòu)成第1控制系統(tǒng)(第1控制環(huán))。追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部41-2、追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部42-2、操作量MV2輸出部43-2；PID控制運算部44-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部46-2、執(zhí)行器A12與過程P12構(gòu)成第2控制系統(tǒng)(第2控制環(huán))。而且，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部47、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部48、操作量MV3輸出部49、PID控制運算部50、基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVm’計算部52、執(zhí)行器A13和過程P13構(gòu)成第3控制系統(tǒng)(第3控制環(huán))。
接下來，使用圖31說明本實施例的控制裝置的動作。首先，追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部41-1，輸入到PID控制運算部44-1與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-1(圖31的步驟S401)。追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m由操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部41-2，輸入到PID控制運算部44-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部46-2(步驟S402)?；鶞?zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm由操作者來設(shè)定，經(jīng)基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部47，輸入到PID控制運算部44-1、44-2、50、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部46-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVm’計算部52(步驟S403)。
追蹤狀態(tài)量測量值PV1由未圖示的第1檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部42-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-1(步驟S404)。追蹤狀態(tài)量測量值PV2由未圖示的第2檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部42-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-2(步驟S405)?；鶞?zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm由未圖示的第3檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部48，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部46-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVm’計算部52(步驟S406)。
系數(shù)Am存儲部51預(yù)先存儲基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，系數(shù)B1存儲部45-1預(yù)先存儲第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B1。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’計算部46-1根據(jù)系數(shù)Am、B1、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m與追蹤狀態(tài)量測量值PV1，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV1’(步驟S407)。
PV1’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-B1)ΔSP1m+B1(PV1-PVm) …(77)系數(shù)B2存儲部45-2預(yù)先存儲第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B2。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’計算部46-2根據(jù)系數(shù)Am、B2、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m與追蹤狀態(tài)量測量值PV2，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PV2’(步驟S408)。
PV2’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-B2)ΔSP2m+B2(PV2-PVm) …(78)基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVm’計算部52根據(jù)系數(shù)Am、基準(zhǔn)狀態(tài)量SPm與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm，如下式所示地計算基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVm’(步驟S409)。
PVm’＝(1-Am)SPm+AmPVm…(79)接著，PID控制運算部44-1如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，算出操作量MV1(步驟S410)。
MV1＝(100/Pb1){1+(1/Ti1s)+Td1s}(SPm+ΔSP1m-PV1’)…(80)在式(80)中，Pb1為比例區(qū)，Ti1為積分時間，Td1為微分時間。而且，PID控制運算部44-1，將在算出的操作量MV1小于執(zhí)行器A11的輸出下限值OL1時設(shè)操作量MV1＝OL1，在算出的操作量MV1大于執(zhí)行器A11的輸出上限值OH1時設(shè)操作量MV1＝OH1，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部44-2如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，算出操作量MV2(步驟S411)。
MV2＝(100/Pb2){1+(1/Ti2s)+Td2s}(SPm+ΔSP2m-PV2’)…(81)在式(81)中，Pb2為比例區(qū)，Ti2為積分時間，Td2為微分時間。而且，PID控制運算部44-2，將在算出的操作量MV2小于執(zhí)行器A12的輸出下限值OL2時設(shè)操作量MV2＝OL2，在算出的操作量MV2大于執(zhí)行器A12的輸出上限值OH2時設(shè)操作量MV2＝OH2，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部50如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV3(步驟S412)。
MV3＝(100/Pb3){1+(1/Ti3s)+Td3s}(SPm-PVm’)
…(82)在式(82)中，Pb3為比例區(qū)，Ti3為積分時間，Td3為微分時間。而且，PID控制運算部50，將在算出的操作量MV3小于執(zhí)行器A13的輸出下限值OL3時設(shè)操作量MV3＝OL3，在算出的操作量MV3大于執(zhí)行器A13的輸出上限值OH3時設(shè)操作量MV3＝OH3，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
操作量MV1輸出部43-1將由PID控制運算部44-1算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A11(步驟S413)。執(zhí)行器A11根據(jù)操作量MV1，為了控制第1追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV2輸出部43-2將由PID控制運算部44-2算出的操作量MV2輸出到執(zhí)行器A12(步驟S414)。執(zhí)行器A12根據(jù)操作量MV2，為了控制第2追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV3輸出部49將由PID控制運算部50算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A13(步驟S415)。執(zhí)行器A13根據(jù)操作量MV3，為了控制第3追蹤狀態(tài)量而動作。
以上所述的步驟S401～S415的處理例如到由操作者指示控制的結(jié)束為止(在步驟S416中為“是”)，按每個控制周期反復(fù)執(zhí)行。
圖32A、圖33A、圖34A、圖35A、圖36A表示在追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m、ΔSP2m為0的狀態(tài)下、將基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm變更為30.0時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，圖32B、圖33B、圖34B、圖35B、圖36B表示在以ΔSP1m＝0、ΔSP2m＝0、SPm＝30.0進(jìn)行調(diào)整的狀態(tài)下、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)。仿真的條件如下所述。
首先，如下式所示地設(shè)定包含執(zhí)行器A11與過程P11的塊的傳遞函數(shù)Gp11、包含執(zhí)行器A12與過程P12的塊的傳遞函數(shù)Gp12、包含執(zhí)行器A13與過程P13的塊的傳遞函數(shù)Gp13。
Gp11＝1.2exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(83)Gp12＝1.6exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(84)Gp13＝2.0exp(-2.0s)/{(1+50.0s)(1+10.0s)} …(85)另外，如下式所示地設(shè)定表示第1控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)Gp31、表示第2控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)Gp32。
Gp31＝0.96exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(86)Gp32＝1.28exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(87)根據(jù)操作量MV1、MV2、MV3，如下式所述地決定追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm。
PV1＝Gp1MV1+Gp31MV3…(88)PV2＝Gp2MV2+Gp32MV3…(89)PVm＝Gp3MV3…(90)將作為PID控制運算部44-1的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb1設(shè)為50.0，將積分時間Ti1設(shè)為35.0，將微分時間Td1設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部44-2的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb2設(shè)為66.7，將積分時間Ti2設(shè)為35.0，將微分時間Td2設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部50的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb設(shè)為100.0，將積分時間Ti3設(shè)為35.0，將微分時間Td3設(shè)為20.0。
圖32A、圖32B所示的仿真結(jié)果，成為與通常的控制等價的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.0，B2＝1.0)，由于不控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm不一致。
圖33A、圖33B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果為中等程度的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.5，B2＝1.5)，由于少許控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖32A、圖32B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向一致趨近。
圖34A、圖34B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果顯著的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝3.0，B2＝3.0)，由于充分控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖32A、圖32B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm更加向一致趨近。
圖35A、圖35B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果過剩的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝4.0，B2＝4.0)，在階躍響應(yīng)時產(chǎn)生控制的不穩(wěn)定化，故與圖34A、圖34B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm不一致。
圖36A、圖36B所示的仿真結(jié)果，是避免本實施例的過剩效果的設(shè)定(Am＝0.7，B1＝4.0，B2＝4.0)，通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量低靈敏度化，從而追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm比圖34A、圖34B的情況更進(jìn)一步向一致趨近。
在圖32A、圖32B～圖36A、圖36B的仿真結(jié)果中，通過使ΔSP1m＝ΔSP2m＝0.0，從而第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差、第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差全部為0。
另一方面，若將ΔSP1m、ΔSP2m設(shè)定為0以外的值，則對應(yīng)于這些設(shè)定，以將各狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PVm的差保持為恒定的方式，PV1、PV2、PVm變化。例如，若設(shè)定為ΔSP1m＝20.0、ΔSP2m＝10.0，則成為維持狀態(tài)量差PV1-PVm＝20.0、狀態(tài)量差PV2-PVm＝10.0的階躍響應(yīng)、干擾抑制響應(yīng)。
根據(jù)本實施例，可以得到與第3實施例相同的效果。另外，從圖32A、圖32B～圖36A、圖36B的仿真結(jié)果可知即使在存在環(huán)間干擾的控制系統(tǒng)中也可以有效適用本發(fā)明。
(第5實施例及第6實施例的原理)以下，在第5實施例、第6實施例中，將狀態(tài)量平均值那樣的成為基準(zhǔn)的絕對性狀態(tài)量稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量，將被控制為維持預(yù)先規(guī)定了與基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量(例如狀態(tài)量差)的值的狀態(tài)量稱為追蹤狀態(tài)量。另外，將對基準(zhǔn)狀態(tài)量的設(shè)定值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值，將基準(zhǔn)狀態(tài)量的測量值稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值，將對追蹤狀態(tài)量的設(shè)定值稱為追蹤狀態(tài)量設(shè)定值，將追蹤狀態(tài)量的測量值稱為追蹤狀態(tài)量測量值，將對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的設(shè)定值稱為追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值，將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的測量值稱為追蹤狀態(tài)量相對測量值，將針對作為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值之差的基準(zhǔn)狀態(tài)量偏差而在控制器內(nèi)部設(shè)定的內(nèi)部偏差稱為基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部偏差，將針對作為追蹤狀態(tài)量設(shè)定值與追蹤狀態(tài)量測量值之差的追蹤狀態(tài)量偏差而在控制器內(nèi)部設(shè)定的內(nèi)部偏差稱為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差。作為狀態(tài)量，例如有溫度、壓力、流量等。
在第5實施例、第6實施例中，與從外部提供的狀態(tài)量設(shè)定值SP與狀態(tài)量測量值PV所導(dǎo)致的偏差Er＝SP-PV不同，采用的是在控制器內(nèi)部算出的內(nèi)部偏差Er’，來算出操作量MV。此時，內(nèi)部偏差Er’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素Erm與對基準(zhǔn)狀態(tài)量和追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔEr(Er’＝Erm+ΔEr)。另外，在第5實施例、第6實施例中，著眼于若將偏差修正得比實際值還小或修正得比實際值還大，則實質(zhì)上可以使控制器的特性向低靈敏度側(cè)偏移或向高靈敏度側(cè)偏移，變換為可以將基準(zhǔn)狀態(tài)量的靈敏度、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的靈敏度分別偏移的內(nèi)部偏差Er’。
這樣，在第5實施例、第6實施例中，構(gòu)成為將內(nèi)部偏差Er’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素Erm與對基準(zhǔn)狀態(tài)量和追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔEr，將該內(nèi)部偏差Er’修正得比實際偏差Er小或大，以用于操作量MV的計算。由此，在第5實施例、第6實施例中，若針對狀態(tài)量平均值那樣的基準(zhǔn)狀態(tài)量使響應(yīng)特性向低靈敏度側(cè)偏移，針對狀態(tài)量差那樣的基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量使響應(yīng)特性向高靈敏度側(cè)偏移，則由于在基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm追隨基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm之前，追蹤狀態(tài)量相對測量值ΔPV追隨追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP，故可以進(jìn)行一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量維持為所希望的值、一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量變更為所希望的值的控制。
另外，根據(jù)第5實施例、第6實施例，與通常的控制系統(tǒng)的不同點僅在于偏差Er可以變換為內(nèi)部偏差Er’。即，可以提供一種以控制器的操作量與實際的執(zhí)行器的輸出一一對應(yīng)的形式，一邊優(yōu)先控制基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，一邊也同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量的控制方法。
在這里，對上述兩個著眼點中的修正偏差Er的操作(以下稱為第1著眼點)進(jìn)行說明。例如，在PID控制器等中，根據(jù)偏差Er＝SP-PV來計算操作量MV。為了簡單說明，從PID的動作之中，著眼于與偏差Er成比例而算出操作量MV的比例動作P。如一般所公知的，若使比例區(qū)Pb為小值，則PID控制器的特性向重視適應(yīng)性的高靈敏度側(cè)偏移，若使比例區(qū)Pb為大值，則PID控制器的特性向重視穩(wěn)定性的低靈敏度側(cè)偏移。在這里，若使用比例區(qū)Pb概念性地描述PID運算，則如下所述。
MV＝(100/Pb)Er …(91)從式(91)可知，加入將偏差Er修正為大值的操作與將比例區(qū)Pb修正為小值是等價的，加入將偏差Er修正為小值的操作與將比例區(qū)Pb修正為大值是等價的。因此，可知在執(zhí)行控制器的控制運算之前，僅單純修正偏差Er就可以調(diào)整控制器特性。在修正偏差Er中，使用特定的系數(shù)A可以如下式所示地將偏差Er變換為內(nèi)部偏差Er’，若將系數(shù)A的值設(shè)為0＜A＜1，則控制器的響應(yīng)特性的低靈敏度化成為可能，若設(shè)為A＞1，則控制器的響應(yīng)特性的高靈敏度化成為可能。
Er’＝AEr …(92)接著，對上述2個著眼點中、將內(nèi)部偏差Er’分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素的觀點(以下稱為第2著眼點)進(jìn)行說明。在同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的情況下，偏差Er如下式所示，可以分離為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素Erm和對基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的要素ΔErm。
Er＝Erm+ΔErm＝(SPm-PVm)+(ΔSPm-ΔPVm)…(93)在式(93)中，ΔSPm為追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值，ΔPVm為追蹤狀態(tài)量相對測量值。在這里，若綜合第1著眼點與第2著眼點，則根據(jù)式(92)、式(93)，成為如下所示。
Er’＝A(Erm+ΔErm)＝AErm+AΔErm …(94)此時，式(94)中的AErm是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的要素，AΔErm是基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的要素。即，由于兩者成為可分離為能分別調(diào)整靈敏度的線性結(jié)合式的形態(tài)，故如下所示，根據(jù)分別的系數(shù)A、B，能夠進(jìn)行靈敏度調(diào)整。
Er’＝AErm+BΔErm＝A(SPm-PVm)+B(ΔSPm-ΔPVm)…(95)在式(95)中，A為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B為基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)。在存在多個控制環(huán)的情況下，優(yōu)選基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)B特別由各控制環(huán)單獨給出，該情況下，針對多個控制環(huán)中的第i(i為1、2、3…)追蹤狀態(tài)量，可以實施以下所述的偏差Eri的變換。
Eri’＝AmErm+BiΔErm＝Am(SPm-PVm)+Bi(ΔSPim-ΔPVim)
…(96)在式(96)中，Eri’為第i追蹤狀態(tài)量相對的內(nèi)部偏差，ΔSPim是作為基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值，ΔPVim是作為基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量的測量值的追蹤狀態(tài)量相對測量值，Bi是基準(zhǔn)狀態(tài)量與第i追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)。而且，基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am可以共通提供給各控制環(huán)，也可以單獨提供給各控制環(huán)。
另外，在式(96)中，顯然，ΔSPim＝SPi-SPm、ΔPVim＝PVi-PVm，以下的等價置換是容易且可能的。
Eri’＝Am(SPm-PVm)+Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)}…(97)Eri’＝Am(SPm-PVm)+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}…(98)而且，在采用追蹤狀態(tài)量相對測量值ΔPVim的情況和采用追蹤狀態(tài)量測量值PVi與基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm之差PVi-PVm的情況下，僅僅單純是控制裝置內(nèi)部的處理不同。與此相對，在采用追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim的情況下，操作者通過用戶接口設(shè)定基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim，另一方面，在采用追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm之差SPi-SPm的情況下，操作者通過用戶接口設(shè)定基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi，由于這兩者的情況不同，故特意作為其他構(gòu)成進(jìn)行處理。
此外，式(98)也可以容易的整理為以下所示的等價數(shù)學(xué)式。
Eri’＝(Am-Bi)(SPm-PVm)+Bi(SPi-PVi)…(99)Eri’＝{(Am-Bi)SPm+BiSPi}-{(Am-Bi)PVm+BiPVi} …(100)若認(rèn)為SPi＝SPi”+ΔSPi”，PVi＝PVi”+ΔPVi”，則式(98)可以容易地進(jìn)行以下的等價變換。
Eri’＝Am(SPm-PVm)+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}＝Am(SPm-PVm)+Bi{(SPi”+ΔSPi”-SPm)-(PVi”+ΔPVi”-PVm)}
＝Am(SPm-PVm)+Bi{(SPi”-SPm”)-(PVi”-PVm”)}…(101)在式(101)中，SPi”、ΔSPi”是將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi進(jìn)一步分離為其他絕對量與相對量時絕對量對應(yīng)的要素SPi”與相對量對應(yīng)的要素ΔSPi”，PVi”、ΔPVi”是將追蹤狀態(tài)量測量值PVi同樣分離為其他絕對量與相對量時的絕對量對應(yīng)的要素PVi”與相對量對應(yīng)的要素ΔPVi”。在這里，SPm”＝SPm-ΔSPi”、PVm”＝PVm-ΔPVi”。即，在基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的要素中，將SPm或PVm置換為其他的SPm”或PVm”，只要兩者的關(guān)系明確，是等價的線性結(jié)合式，實質(zhì)上就不脫離第5實施例、第6實施例的基本技術(shù)思想的范圍。
根據(jù)以上原理，得到可以分別偏移基準(zhǔn)狀態(tài)量的靈敏度、基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的靈敏度的偏差內(nèi)部Er’。
接著，對優(yōu)先控制基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的原理進(jìn)行說明。在式(98)中，若將基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am和基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi的關(guān)系設(shè)為Am＝Bi＝1，則成為Eri’＝SPi-PVi。此時的內(nèi)部偏差Er’完全沒有從狀態(tài)量偏差Er變化，即使對于靈敏度，與通常的控制也完全沒有變化。
在這里，由于特別重要的是基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi，通過使Bi＞1，從而對于基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，靈敏度尤其提高，故可以以優(yōu)先控制相對量的方式使控制裝置動作。因此，對于基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，由于即使始終設(shè)為Am＝1，也可以達(dá)成本發(fā)明的課題解決的目的，故可以是向以下的內(nèi)部偏差Er’的變換。
Eri’＝(SPm-PVm)+Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)} …(102)Eri’＝(SPm-PVm)+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}…(103)Eri’＝(1-Bi)(SPm-PVm)+Bi(SPi-PVi) …(104)Eri’＝{(1-Bi)SPm+BiSPi}-{(1-Bi)PVm+BiPVi}…(105)其中，對于基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量，只是提高靈敏度，在針對相對量得到充分的控制特性以前，也可能成為高靈敏度化過度的狀態(tài)，控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。這種情況下，不是使基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量相關(guān)的系數(shù)Bi恢復(fù)小值，而是通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am設(shè)為Am＜1，從而也能解除不穩(wěn)定化，也可以避免犧牲基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的優(yōu)先度的現(xiàn)象。因此，更優(yōu)選采用能調(diào)整基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am的變換式。
(第5實施例)以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的第5實施例。圖37是表示本發(fā)明的第5實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施例是控制環(huán)為3個，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量采用3個控制環(huán)的狀態(tài)量平均值，作為追蹤狀態(tài)量采用3個控制環(huán)的各自狀態(tài)量的情況的例子，但只要為2個以上的控制環(huán)，就可以以同樣的原理構(gòu)成同樣的控制系統(tǒng)。
圖37的控制裝置，作為第1追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第1控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部61-1；追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部62-1；操作量MV1輸出部63-1；PID控制運算部(PID控制器)64-1；系數(shù)B1存儲部65-1；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部66-1。另外，圖37的控制裝置，作為第2追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第2控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部61-2；追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部62-2；操作量MV2輸出部63-2；PID控制運算部64-2；系數(shù)B2存儲部65-2；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部66-2。此外，圖37的控制裝置，作為第3追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第3控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部61-3；追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部62-3；操作量MV3輸出部63-3；PID控制運算部64-3；系數(shù)B3存儲部65-3；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’計算部66-3。
再有，圖37的控制裝置，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的構(gòu)成，包括將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm進(jìn)行計算的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部67；將追蹤狀態(tài)量測量值PV1、追蹤狀態(tài)量測量值PV2與追蹤狀態(tài)量測量值PV3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm進(jìn)行計算的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部68；和系數(shù)Am存儲部69。
圖38是本實施例的控制系統(tǒng)的框圖。在圖37中，Er1’是第1追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部偏差，Er2’是第2追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部偏差，Er3’是第3追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部偏差，Am是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B1是第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B2是第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B3是第3追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，A1是控制第1追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A2是控制第2追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A3是控制第3追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，P1是第1追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P2是第2追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P3是第3追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，Gp1是包含執(zhí)行器A1與過程P1的塊的傳遞函數(shù)，Gp2是包含執(zhí)行器A2與過程P2的塊的傳遞函數(shù)，Gp3是包含執(zhí)行器A3與過程P3的塊的傳遞函數(shù)。
追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部61-1、追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部62-1、操作量MV1輸出部63-1、PID控制運算部64-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部66-1、執(zhí)行器A1與過程P1構(gòu)成第1控制系統(tǒng)(第1控制環(huán))。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部61-2、追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部62-2、操作量MV2輸出部63-2、PID控制運算部64-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部66-2、執(zhí)行器A2與過程P2構(gòu)成第2控制系統(tǒng)(第2控制環(huán))。而且，追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部61-3、追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部62-3、操作量MV3輸出部63-3、PID控制運算部64-3、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’計算部66-3、執(zhí)行器A3與過程P3構(gòu)成第3控制系統(tǒng)(第3控制環(huán))。
接著，利用圖39說明本實施例的控制裝置的動作。首先，追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1輸入部61-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部66-1與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部67(圖39的步驟S501)。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2輸入部61-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部66-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部67(步驟S502)。追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3輸入部61-3，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’計算部66-3與基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部67(步驟S503)。
追蹤狀態(tài)量測量值PV1由未圖示的第1檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部62-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部66-1與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部68(步驟S504)。追蹤狀態(tài)量測量值PV2由未圖示的第2檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部62-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部66-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部68(步驟S505)。追蹤狀態(tài)量測量值PV3由未圖示的第3檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV3輸入部62-3，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’計算部66-3與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部68(步驟S506)。
接著，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm計算部67，如下式所示，將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3的平均值作為基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm進(jìn)行計算，將該基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸出到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部66-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部66-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’計算部66-3(步驟S507)。
SPm＝(SP1+SP2+SP3)/3 …(106)基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm計算部68，如下式所示，將追蹤狀態(tài)量測量值PV1、追蹤狀態(tài)量測量值PV2與追蹤狀態(tài)量測量值PV3的平均值作為追蹤狀態(tài)量測量值PVm進(jìn)行計算，并將該追蹤狀態(tài)量測量值PVm輸出到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部66-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部66-2與追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’計算部66-3(步驟S508)。
PVm＝(PV1+PV2+PV3)/3 …(107)系數(shù)Am存儲部69預(yù)先存儲基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，系數(shù)B1存儲部65-1預(yù)先存儲第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B1。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部66-1根據(jù)系數(shù)Am、B1、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1與追蹤狀態(tài)量測量值PV1，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Erl’(步驟S509)。
Er1’＝Am(SPm-PVm)+B1{(SP1-SPm)-(PV1-PVm)}
…(108)系數(shù)B2存儲部65-2預(yù)先存儲第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B2。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部66-2根據(jù)系數(shù)Am、B2、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP2與追蹤狀態(tài)量測量值PV2，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’(步驟S510)。
Er2’＝Am(SPm-PVm)+B2{(SP2-SPm)-(PV2-PVm)}…(109)系數(shù)B3存儲部65-3預(yù)先存儲第3追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B3。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’計算部66-3根據(jù)系數(shù)Am、B3、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP3與追蹤狀態(tài)量測量值PV3，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er3’(步驟S511)。
Er3’＝Am(SPm-PVm)+B3{(SP3-SPm)-(PV3-PVm)}…(110)接下來，PID控制運算部64-1如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV1(步驟S512)。
MV1＝(100/Pb1){1+(1/Ti1s)+Td1s}Er1’…(111)在式(111)中，Pb1為比例區(qū)，Ti1為積分時間，Td1為微分時間，s為拉普拉斯算子。而且，PID控制運算部64-1，將在算出的操作量MV1小于執(zhí)行器A1的輸出下限值OL1時設(shè)操作量MV1＝OL1，在算出的操作量MV1大于執(zhí)行器A1的輸出上限值OH1時設(shè)操作量MV1＝OH1，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部64-2如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV2(步驟S513)。
MV2＝(100/Pb2){1+(1/Ti2s)+Td2s}Er2’…(112)在式(112)中，Pb2為比例區(qū)，Ti2為積分時間，Td2為微分時間。而且，PID控制運算部64-2，將在算出的操作量MV2小于執(zhí)行器A2的輸出下限值OL2時設(shè)操作量MV2＝OL2，在算出的操作量MV2大于執(zhí)行器A2的輸出上限值OH2時設(shè)操作量MV2＝OH2，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部64-3如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV3(步驟S514)。
MV3＝(100/Pb3){1+(1/Ti3s)+Td3s}Er3’…(113)在式(113)中，Pb3為比例區(qū)，Ti3為積分時間，Td3為微分時間。而且，PID控制運算部64-3，將在算出的操作量MV3小于執(zhí)行器A3的輸出下限值OL3時設(shè)操作量MV3＝OL3，在算出的操作量MV3大于執(zhí)行器A3的輸出上限值OH3時設(shè)操作量MV3＝OH3，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
操作量MV1輸出部63-1將由PID控制運算部64-1算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A1(步驟S515)。執(zhí)行器A1根據(jù)操作量MV1，為了控制第1追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV2輸出部63-2將由PID控制運算部64-2算出的操作量MV2輸出到執(zhí)行器A2(步驟S516)。執(zhí)行器A2根據(jù)操作量MV2，為了控制第2追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV3輸出部63-3將由PID控制運算部64-3算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A3(步驟S517)。執(zhí)行器A3根據(jù)操作量MV3，為了控制第3追蹤狀態(tài)量而動作。
以上所述的步驟S501～S517的處理例如到由操作者指示控制的結(jié)束為止(在步驟S518中為“是”)，按每個控制周期反復(fù)執(zhí)行。
圖40A、圖41A、圖42A、圖43A、圖44A表示將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3變更為30.0時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，圖40B、圖41B、圖42B、圖43B、圖44B表示在以SP1＝30.0、SP2＝30.0、SP3＝30.0進(jìn)行調(diào)整的狀態(tài)下、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)。仿真的條件如下所述。
首先，如下式所示地設(shè)定包含執(zhí)行器A1與過程P1的塊的傳遞函數(shù)Gp1、包含執(zhí)行器A2與過程P2的塊的傳遞函數(shù)Gp2、包含執(zhí)行器A3與過程P3的塊的傳遞函數(shù)Gp3。在這里，設(shè)為沒有控制環(huán)間的干擾。
Gp1＝1.2exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(114)Gp2＝1.6exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(115)
Gp3＝2.0exp(-2.0s)/{(1+50.0s)(1+10.0s)} …(116)根據(jù)操作量MV1、MV2、MV3，如下式所述地決定追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3。
PV1＝Gp1MV1 …(117)PV2＝Gp2MV2 …(118)PV3＝Gp3MV3 …(119)將作為PID控制運算部64-1的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb1設(shè)為50.0，將積分時間Ti1設(shè)為35.0，將微分時間Td1設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部64-2的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb2設(shè)為66.7，將積分時間Ti2設(shè)為35.0，將微分時間Td2設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部64-3的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb3設(shè)為100.0，將積分時間Ti3設(shè)為35.0，將微分時間Td3設(shè)為20.0。
圖40A、圖40B所示的仿真結(jié)果，成為與通常的控制等價的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.0，B2＝1.0，B3＝1.0)，由于不控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3不一致。
圖41A、圖41B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果為中等程度的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.5，B2＝1.5，B3＝1.5)，由于少許控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖40A、圖40B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3向一致趨近。
圖42A、圖42B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果顯著的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝3.0，B2＝3.0，B3＝3.0)，由于充分控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖40A、圖40B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3更加向一致趨近。
圖43A、圖43B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果過剩的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝4.0，B2＝4.0，B3＝4.0)，在階躍響應(yīng)時產(chǎn)生控制的不穩(wěn)定化，故與圖42A、圖42B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3不一致。
圖44A、圖44B所示的仿真結(jié)果，是避免本實施例的過剩效果的設(shè)定(Am＝0.7，B1＝4.0，B2＝4.0，B3＝4.0)，通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量低靈敏度化，從而追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3比圖42A、圖42B的情況更進(jìn)一步向一致趨近。
在圖40A、圖40B～圖44A、圖44B的仿真結(jié)果中，通過使SP1＝SP2＝SP3＝30.0，從而第1追蹤狀態(tài)量與第2追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差、第2追蹤狀態(tài)量與第3追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差及第3追蹤狀態(tài)量與第1追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差全部為0。
另一方面，若將追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3設(shè)定為不同的值，則對應(yīng)于各狀態(tài)量設(shè)定值SP1、SP2、SP3的差，以將各狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PV3的差保持為恒定的方式，PV1、PV2、PV3變化。例如，若設(shè)定為SP1＝20.0、SP2＝30.0、SP3＝40.0，則成為維持狀態(tài)量差PV3-PV2＝10.0、狀態(tài)量差PV2-PV1＝10.0及狀態(tài)量差PV3-PV1＝20.0的階躍響應(yīng)、干擾抑制響應(yīng)。
根據(jù)本實施例，在至少具有2個控制環(huán)的控制系統(tǒng)中，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量設(shè)為基準(zhǔn)狀態(tài)量，將控制為維持預(yù)先規(guī)定了與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量的值的狀態(tài)量設(shè)為追蹤狀態(tài)量時，執(zhí)行將輸入到控制追蹤狀態(tài)量的控制器的多個控制運算用輸入值中的追蹤狀態(tài)量偏差Eri變換為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’，并輸入到控制器的計算步驟，在該計算步驟中，通過將追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’作為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的第1要素與對相對量的第2要素之和進(jìn)行計算，從而可以實現(xiàn)一邊將基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的狀態(tài)量差等相對量維持為所希望的值，一邊將狀態(tài)量平均值等基準(zhǔn)狀態(tài)量變更為所希望的值的控制。另外，在本實施例中，由于可以構(gòu)成控制器的操作量與實際的執(zhí)行器的輸出一一對應(yīng)的控制系統(tǒng)，故可以防止積分終結(jié)，可以使用以往考察的參數(shù)調(diào)整方法或自動調(diào)整功能等，可以調(diào)整控制器。此外，作為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’的第2要素，通過使用在對相對量的控制運算用輸入值的要素上乘以第1系數(shù)的值，從而可以一邊優(yōu)先控制相對量，一邊也同時控制基準(zhǔn)狀態(tài)量。
還有，作為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’的第1要素，通過使用在對基準(zhǔn)狀態(tài)量的控制運算用輸入值的要素上乘以第2系數(shù)的值，從而可以避免基于上述第1系數(shù)的控制高靈敏度化所引起的控制的不穩(wěn)定化，而且也可以避免犧牲基準(zhǔn)狀態(tài)量與追蹤狀態(tài)量的相對量的優(yōu)先度的情況。
(第6實施例)
接著，說明本發(fā)明的第6實施例。圖45是表示本發(fā)明的第6實施例的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施例是控制環(huán)為3個，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量采用典型的1個控制環(huán)的狀態(tài)量，作為追蹤狀態(tài)量采用其他兩個控制環(huán)各自的狀態(tài)量的例子，但只要為2個以上的控制環(huán)，就可以以相同的原理來構(gòu)成相同的控制系統(tǒng)。
圖45的控制裝置，作為第1追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第1控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部71-1；追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部72-1；操作量MV1輸出部73-1；PID控制運算部(PID控制器)74-1；系數(shù)B1存儲部75-1；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部76-1。另外，圖45的控制裝置，作為第2追蹤狀態(tài)量相關(guān)的第2控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部71-2；追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部72-2；操作量MV2輸出部73-2；PID控制運算部74-2；系數(shù)B2存儲部75-2；成為內(nèi)部輸入值計算部的追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部76-2。
再有，圖45的控制裝置，作為基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的第3控制系統(tǒng)的構(gòu)成，包括基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部77；基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部78；操作量MV3輸出部79；PID控制運算部80；系數(shù)Am存儲部81；和基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部偏差Erm’計算部82。
圖46是本實施例的控制系統(tǒng)的框圖。在圖46中，Er1’是第1追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部偏差Er1’，Er2’是第2追蹤狀態(tài)量的內(nèi)部偏差，Erm’是基準(zhǔn)狀態(tài)量的內(nèi)部偏差，Am是基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)，B1是第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，B2是第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)，A11是控制第1追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A12是控制第2追蹤狀態(tài)量的執(zhí)行器，A13是控制基準(zhǔn)狀態(tài)量的執(zhí)行器，P11是第1追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P12是第2追蹤狀態(tài)量涉及的控制對象過程，P13是基準(zhǔn)狀態(tài)量涉及的控制對象過程，Gp11是包含執(zhí)行器A11與過程P11的塊的傳遞函數(shù)，Gp12是包含執(zhí)行器A12與過程P12的塊的傳遞函數(shù)，Gp13是包含執(zhí)行器A13與過程P13的塊的傳遞函數(shù)，Gp31是表示第1控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)，Gp32是表示第2控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)。
追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部71-1、追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部72-1、操作量MV1輸出部73-1、PID控制運算部74-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部76-1、執(zhí)行器A11與過程P11構(gòu)成第1控制系統(tǒng)(第1控制環(huán))。追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部71-2、追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部72-2、操作量MV2輸出部73-2、PID控制運算部74-2、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部76-2、執(zhí)行器A12與過程P12構(gòu)成第2控制系統(tǒng)(第2控制環(huán))。而且，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部77、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部78、操作量MV3輸出部79、PID控制運算部80、基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部偏差Erm’計算部82、執(zhí)行器A13和過程P13構(gòu)成第3控制系統(tǒng)(第3控制環(huán))。
接下來，使用圖47說明本實施例的控制裝置的動作。首先，追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m由控制裝置的操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m輸入部71-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部76-1(圖47的步驟S601)。追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m由操作者來設(shè)定，經(jīng)追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m輸入部71-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部76-2(步驟S602)。基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm由操作者來設(shè)定，經(jīng)基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm輸入部77，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部76-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部76-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部偏差Erm’計算部82(步驟S603)。
追蹤狀態(tài)量測量值PV1由未圖示的第1檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV1輸入部72-1，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部76-1(步驟S604)。追蹤狀態(tài)量測量值PV2由未圖示的第2檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)追蹤狀態(tài)量測量值PV2輸入部72-2，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部76-2(步驟S605)。基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm由未圖示的第3檢測機構(gòu)檢測出來，經(jīng)基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm輸入部78，輸入到追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部76-1、追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部76-2與基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部偏差Erm’計算部82(步驟S606)。
系數(shù)Am存儲部81預(yù)先存儲基準(zhǔn)狀態(tài)量相關(guān)的系數(shù)Am，系數(shù)B1存儲部75-1預(yù)先存儲第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B1。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’計算部76-1根據(jù)系數(shù)Am、B1、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m與追蹤狀態(tài)量測量值PV1，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er1’(步驟S607)。
Er1’＝Am(SPm-PVm)+B1{ΔSP1m-(PV1-PVm)}…(120)系數(shù)B2存儲部75-2預(yù)先存儲第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差相關(guān)的系數(shù)B2。追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’計算部76-2根據(jù)系數(shù)Am、B2、基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP2m與追蹤狀態(tài)量測量值PV2，如下式所示地計算追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Er2’(步驟S608)。
Er2’＝Am(SPm-PVm)+B2{ΔSP2m-(PV2-PVm)}…(121)基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部偏差Erm’計算部82根據(jù)系數(shù)Am、基準(zhǔn)狀態(tài)量SPm與基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm，如下式所示地計算基準(zhǔn)狀態(tài)量內(nèi)部偏差Erm’(步驟S609)。
Erm’＝Am(SPm-PVm) …(122)接著，PID控制運算部74-1與PID控制運算部64-1同樣地進(jìn)行式(111)所示的PID控制運算，算出操作量MV1(步驟S610)。而且，PID控制運算部74-1，將在算出的操作量MV1小于執(zhí)行器A11的輸出下限值OL1時設(shè)操作量MV1＝OL1，在算出的操作量MV1大于執(zhí)行器A11的輸出上限值OH1時設(shè)操作量MV1＝OH1，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部74-2與PID控制運算部64-2同樣地進(jìn)行式(112)所示的PID控制運算，算出操作量MV2(步驟S611)。而且，PID控制運算部74-2，將在算出的操作量MV2小于執(zhí)行器A12的輸出下限值OL2時設(shè)操作量MV2＝OL2，在算出的操作量MV2大于執(zhí)行器A12的輸出上限值OH2時設(shè)操作量MV2＝OH2，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
PID控制運算部80如下式的傳遞函數(shù)式進(jìn)行PID控制運算，計算操作量MV3(步驟S612)。
MV3＝(100/Pb3){1+(1/Ti3s)+Td3s}Erm’ …(123)在式(123)中，Pb3為比例區(qū)，Ti3為積分時間，Td3為微分時間。而且，PID控制運算部80，將在算出的操作量MV3小于執(zhí)行器A13的輸出下限值OL3時設(shè)操作量MV3＝OL3，在算出的操作量MV3大于執(zhí)行器A13的輸出上限值OH3時設(shè)操作量MV3＝OH3，以這樣的操作量上下限處理作為積分終結(jié)的對策。
操作量MV1輸出部73-1將由PID控制運算部74-1算出的操作量MV1輸出到執(zhí)行器A11(步驟S613)。執(zhí)行器A11根據(jù)操作量MV1，為了控制第1追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV2輸出部73-2將由PID控制運算部74-2算出的操作量MV2輸出到執(zhí)行器A12(步驟S614)。執(zhí)行器A12根據(jù)操作量MV2，為了控制第2追蹤狀態(tài)量而動作。
操作量MV3輸出部79將由PID控制運算部80算出的操作量MV3輸出到執(zhí)行器A13(步驟S615)。執(zhí)行器A13根據(jù)操作量MV3，為了控制第3追蹤狀態(tài)量而動作。
以上所述的步驟S601～S615的處理例如到由操作者指示控制的結(jié)束為止(在步驟S616中為“是”)，按每個控制周期反復(fù)執(zhí)行。
圖48A、圖49A、圖50A、圖51A、圖52A表示在追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSP1m、ΔSP2m為0的狀態(tài)下、將基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm變更為30.0時的控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，圖48B、圖49B、圖50B、圖51B、圖52B表示在以ΔSP1m＝0、ΔSP2m＝0、SPm＝30.0進(jìn)行調(diào)整的狀態(tài)下、施加了外部干擾時的控制系統(tǒng)的外部干擾響應(yīng)。仿真的條件如下所述。
首先，如下式所示地設(shè)定包含執(zhí)行器A11與過程P11的塊的傳遞函數(shù)Gp11、包含執(zhí)行器A12與過程P12的塊的傳遞函數(shù)Gp12、包含執(zhí)行器A13與過程P13的塊的傳遞函數(shù)Gp13。
Gp11＝1.2exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(124)Gp12＝1.6exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(125)Gp13＝2.0exp(-2.0s)/{(1+50.0s)(1+10.0s)} …(126)另外，如下式所示地設(shè)定表示第1控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)Gp31、表示第2控制環(huán)與第3控制環(huán)之間的干擾的傳遞函數(shù)Gp32。
Gp31＝0.96exp(-2.0s)/{(1+70.0s)(1+10.0s)} …(127)Gp32＝1.28exp(-2.0s)/{(1+60.0s)(1+10.0s)} …(128)根據(jù)操作量MV1、MV2、MV3，如下式所述地決定追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm。
PV1＝Gp1MV1+Gp31MV3 …(129)PV2＝Gp2MV2+Gp32MV3 …(130)PVm＝Gp3MV3 …(131)將作為PID控制運算部74-1的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb1設(shè)為50.0，將積分時間Ti1設(shè)為35.0，將微分時間Td1設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部74-2的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb2設(shè)為66.7，將積分時間Ti2設(shè)為35.0，將微分時間Td2設(shè)為20.0；將作為PID控制運算部80的PID參數(shù)的比例區(qū)Pb設(shè)為100.0，將積分時間Ti3設(shè)為35.0，將微分時間Td3設(shè)為20.0。
圖48A、圖48B所示的仿真結(jié)果，成為與通常的控制等價的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.0，B2＝1.0)，由于不控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm不一致。
圖49A、圖49B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果為中等程度的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝1.5，B2＝1.5)，由于少許控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖48A、圖48B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向一致趨近。
圖50A、圖50B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果顯著的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝3.0，B2＝3.0)，由于充分控制相對的狀態(tài)量(狀態(tài)量差)，故與圖48A、圖48B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm更加向一致趨近。
圖51A、圖51B所示的仿真結(jié)果，是本實施例的效果過剩的設(shè)定(Am＝1.0，B1＝4.0，B2＝4.0)，在階躍響應(yīng)時產(chǎn)生控制的不穩(wěn)定化，故與圖50A、圖50B的情況相比，追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm不一致。
圖52A、圖52B所示的仿真結(jié)果，是避免本實施例的過剩效果的設(shè)定(Am＝0.7，B1＝4.0，B2＝4.0)，通過將基準(zhǔn)狀態(tài)量低靈敏度化，從而追蹤狀態(tài)量測量值PV1、PV2及基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm比圖50A、圖50B的情況更進(jìn)一步向一致趨近。
在圖48A、圖48B～圖52A、圖52B的仿真結(jié)果中，通過使ΔSP1m＝ΔSP2m＝0.0，從而第1追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差、第2追蹤狀態(tài)量與基準(zhǔn)狀態(tài)量的狀態(tài)量差全部為0。
另一方面，若將ΔSP1m、ΔSP2m設(shè)定為0以外的值，則對應(yīng)于這些設(shè)定，以將各狀態(tài)量測量值PV1、PV2、PVm的差保持為恒定的方式，PV1、PV2、PVm變化。例如，若設(shè)定為ΔSP1m＝20.0、ΔSP2m＝10.0，則成為維持狀態(tài)量差PV1-PVm＝20.0、狀態(tài)量差PV2-PVm＝10.0的階躍響應(yīng)、干擾抑制響應(yīng)。
根據(jù)本實施例，可以得到與第5實施例相同的效果。另外，從圖48A、圖48B～圖52A、圖52B的仿真結(jié)果可知即使在存在環(huán)間干擾的控制系統(tǒng)中也可以有效適用本發(fā)明。
而且，第1實施例～第6實施例中說明的控制裝置，可以由具備運算裝置、存儲裝置及接口的計算機和控制這些硬件資源的程序來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種控制方法，其特征在于，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量作為基準(zhǔn)狀態(tài)量，為維持在預(yù)先規(guī)定的值而對與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量進(jìn)行控制的狀態(tài)量作為追蹤狀態(tài)量時，包括計算步驟(S109～S111、S207～S209、S309～S311、S407～S409、S509～S511、S607～S609)，在將向分別構(gòu)成控制環(huán)的至少2個控制器中控制所述追蹤狀態(tài)量的控制器輸入的多個控制運算用輸入值中之一個變換為內(nèi)部輸入值后，輸入到控制所述追蹤狀態(tài)量的控制器；和控制運算步驟(S112～S114、S210～S212、S312～S314、S410～S412、S512～S514、S610～S612)，在所述至少2個控制器中分別計算操作量，并將算出的操作量輸出到對應(yīng)的控制環(huán)的控制對象；所述計算步驟通過將所述內(nèi)部輸入值設(shè)為對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的第1要素與對所述相對量的第2要素之和，將對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素作為所述第1要素，將在對所述相對量的所述控制運算用輸入值的要素上乘以規(guī)定的第1系數(shù)之后的值作為所述第2要素，計算所述內(nèi)部輸入值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，變換為所述內(nèi)部輸入值的控制運算用輸入值為追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi；所述內(nèi)部輸入值為追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，作為所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’的所述第1要素，采用在對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素上乘以規(guī)定的第2系數(shù)之后的值，以取代直接使用對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，在所述追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的第1差分、所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的第2差分上乘以基于規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi的值，通過線性結(jié)合所述第1差分與所述第2差分，從而算出所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’的所述第2要素。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)SPi’＝SPm+Bi(SPi-SPm)+(1-Bi)(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)SPi’＝PVi+(SPm-PVm)+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，在所述追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim、所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm之差分上乘以基于規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi的值，通過線性結(jié)合所述追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與所述差分，從而算出所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’的所述第2要素。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)SPi’＝SPm+BiΔSPim+(1-Bi)(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)SPi’＝PVi+(SPm-PVm)+Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm時，在所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm上乘以基于規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am的值，通過線性結(jié)合所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm，計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’的所述第1要素。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)SPi’＝AmSPm+(1-Am)PVm+Bi(SPi-SPm)+(1-Bi)(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)SPi’＝PVi+Am(SPm-PVm)+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)SPi’＝AmSPm+(1-Am)PVm+BiΔSPim+(1-Bi)(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S109～S111、S207～S209)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)SPi’＝PVi+Am(SPm-PVm)+Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部設(shè)定值SPi’。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
18.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
26.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
27.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
28.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
29.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
30.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
31.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
32.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
33.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
34.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
35.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
36.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
37.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
38.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
39.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
40根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
41.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
42.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
43.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
44.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
45.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
47.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
48.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，變換為所述內(nèi)部輸入值的控制運算用輸入值是追蹤狀態(tài)量測量值PVi，所述內(nèi)部輸入值是追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，作為所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’的所述第1要素，采用在對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素上乘以了規(guī)定的第2系數(shù)之后的值，以取代直接使用對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，在所述追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的第1差分、所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的第2差分上乘以基于規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi的值，通過線性結(jié)合所述第1差分與所述第2差分，計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’的所述第2要素。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)PVi’＝PVm+(1-Bi)(SPi-SPm)+Bi(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’。
52.根據(jù)權(quán)利要求48所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)PVi’＝SPi-(SPm-PVm)-Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’。
53.根據(jù)權(quán)利要求48所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，在所述追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim、所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm之差分上乘以基于規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi的值，通過線性結(jié)合所述追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與所述差分，計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’的所述第2要素。
54.根據(jù)權(quán)利要求48所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)PVi’＝PVm+(1-Bi)ΔSPim+Bi(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’。
55.根據(jù)權(quán)利要求49所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm時，在所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm上乘以基于規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am的值，通過線性結(jié)合所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm，計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’的所述第1要素。
56.根據(jù)權(quán)利要求49所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)PVi’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)(SPi-SPm)+Bi(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’。
57.根據(jù)權(quán)利要求49所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)PVi’＝SPi-Am(SPm-PVm)-Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’。
58.根據(jù)權(quán)利要求49所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S309～S311、S407～S409)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)PVi’＝(1-Am)SPm+AmPVm+(1-Bi)ΔSPim+Bi(PVi-PVm)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部測量值PVi’。
59.根據(jù)權(quán)利要求50所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
60.根據(jù)權(quán)利要求51所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
61.根據(jù)權(quán)利要求52所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
62.根據(jù)權(quán)利要求53所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
63.根據(jù)權(quán)利要求54所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
64.根據(jù)權(quán)利要求55所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
65.根據(jù)權(quán)利要求56所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
66.根據(jù)權(quán)利要求57所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
67.根據(jù)權(quán)利要求58所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
68.根據(jù)權(quán)利要求50所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
69.根據(jù)權(quán)利要求51所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
70.根據(jù)權(quán)利要求52所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
71.根據(jù)權(quán)利要求53所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
72.根據(jù)權(quán)利要求54所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
73.根據(jù)權(quán)利要求55所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
74.根據(jù)權(quán)利要求56所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
75.根據(jù)權(quán)利要求57所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
76.根據(jù)權(quán)利要求58所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
77.根據(jù)權(quán)利要求50所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
78.根據(jù)權(quán)利要求51所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
79.根據(jù)權(quán)利要求52所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
80根據(jù)權(quán)利要求53所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
81.根據(jù)權(quán)利要求54所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
82.根據(jù)權(quán)利要求55所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
83.根據(jù)權(quán)利要求56所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
84.根據(jù)權(quán)利要求57所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
85.根據(jù)權(quán)利要求58所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
86.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，變換為所述內(nèi)部輸入值的控制運算用輸入值為追蹤狀態(tài)量偏差Eri，所述內(nèi)部輸入值是追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’。
87.根據(jù)權(quán)利要求86所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，作為所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’的所述第1要素，采用在對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素上乘以了規(guī)定的第2系數(shù)之后的值，以取代直接使用對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素。
88.根據(jù)權(quán)利要求86所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，作為所述控制運算用輸入值，在輸入了預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，在所述追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的第1差分、所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的第2差分上乘以基于規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi的值，通過線性結(jié)合所述第1差分與所述第2差分，計算述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’的所述第2要素。
89.根據(jù)權(quán)利要求86所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)Eri’＝SPm-PVm+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’。
90.根據(jù)權(quán)利要求86所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)Eri’＝(1-Bi)(SPm-PVm)+Bi(SPi-PVi)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’。
91.根據(jù)權(quán)利要求86所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，在所述追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim、所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm之差分上乘以基于規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi的值，通過線性結(jié)合所述追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與所述差分，計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’的所述第2要素。
92.根據(jù)權(quán)利要求86所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi，根據(jù)Eri’＝SPm-PVm+Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’。
93.根據(jù)權(quán)利要求87所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm時，在所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm上乘以基于規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am的值，通過線性結(jié)合所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm與所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm，計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’的所述第1要素。
94.根據(jù)權(quán)利要求87所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)Eri’＝Am(SPm-PVm)+Bi{(SPi-SPm)-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’。
95.根據(jù)權(quán)利要求87所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的追蹤狀態(tài)量設(shè)定值SPi與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)Eri’＝(Am-Bi)(SPm-PVm)+Bi(SPi-PVi)計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’。
96.根據(jù)權(quán)利要求87所述的控制方法，其特征在于，所述計算步驟(S509～S511、S607～S609)，在輸入了作為所述控制運算用輸入值的、預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm、測量到的基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm、預(yù)先設(shè)定的、作為對所述相對量的設(shè)定值的追蹤狀態(tài)量相對設(shè)定值ΔSPim與測量到的追蹤狀態(tài)量測量值PVi時，使用規(guī)定所述追蹤狀態(tài)量測量值PVi向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性程度的所述第1系數(shù)Bi和規(guī)定所述基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm向所述基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm的響應(yīng)性程度的所述第2系數(shù)Am，根據(jù)Eri’＝Am(SPm-PVm)+Bi{ΔSPim-(PVi-PVm)}計算所述追蹤狀態(tài)量內(nèi)部偏差Eri’。
97.根據(jù)權(quán)利要求88所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
98.根據(jù)權(quán)利要求89所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
99.根據(jù)權(quán)利要求90所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
100.根據(jù)權(quán)利要求91所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
101.根據(jù)權(quán)利要求92所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
102.根據(jù)權(quán)利要求93所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
103.根據(jù)權(quán)利要求94所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
104.根據(jù)權(quán)利要求95所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
105.根據(jù)權(quán)利要求96所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為2個以上的追蹤狀態(tài)量的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各設(shè)定值的平均值，基準(zhǔn)狀態(tài)量PVm是所述2個以上的追蹤狀態(tài)量的各測量值的平均值。
106.根據(jù)權(quán)利要求88所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
107.根據(jù)權(quán)利要求89所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
108.根據(jù)權(quán)利要求90所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
109.根據(jù)權(quán)利要求91所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
110.根據(jù)權(quán)利要求92所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
111.根據(jù)權(quán)利要求93所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
112.根據(jù)權(quán)利要求94所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
113.根據(jù)權(quán)利要求95所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
114.根據(jù)權(quán)利要求96所述的控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)狀態(tài)量為預(yù)先特定的1個狀態(tài)量，基準(zhǔn)狀態(tài)量設(shè)定值SPm是對所述1個狀態(tài)量的設(shè)定值，基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm是所述1個狀態(tài)量的測量值。
115.根據(jù)權(quán)利要求88所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
116.根據(jù)權(quán)利要求89所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
117.根據(jù)權(quán)利要求90所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
118.根據(jù)權(quán)利要求91所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
119.根據(jù)權(quán)利要求92所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
120.根據(jù)權(quán)利要求93所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
121.根據(jù)權(quán)利要求94所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
122.根據(jù)權(quán)利要求95所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
123.根據(jù)權(quán)利要求96所述的控制方法，其特征在于，按照提高追蹤狀態(tài)量測量值PVi向基準(zhǔn)狀態(tài)量測量值PVm的追蹤性的方式，設(shè)定所述第1系數(shù)。
124.一種控制裝置，其特征在于，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量作為基準(zhǔn)狀態(tài)量，為維持在預(yù)先規(guī)定的值而對與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量進(jìn)行控制的狀態(tài)量作為追蹤狀態(tài)量時，包括控制器(4-1～4-3、14-1、14-2、34-1～34～3、44-1、44-2、64-1～64-3、74-1、74-2)，按照每個追蹤狀態(tài)量設(shè)置，算出控制追蹤狀態(tài)量用的操作量，并將算出的操作量輸出到對應(yīng)的控制環(huán)的控制對象；和內(nèi)部輸入值計算部(6-1～6-3、16-1、16-2、36-1～36-3、46-1、46-2、66-1～66-3、76-1～76-3)，按照每個追蹤狀態(tài)量設(shè)置，在將輸入到所述控制器的多個控制運算用輸入值中的一個變換為內(nèi)部輸入值的基礎(chǔ)上，輸入到對應(yīng)的所述控制器；所述內(nèi)部輸入值計算部通過將所述內(nèi)部輸入值設(shè)為對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的第1要素與對所述相對量的第2要素之和，將對所述基準(zhǔn)狀態(tài)量的所述控制運算用輸入值的要素作為所述第1要素，將在對所述相對量的所述控制運算用輸入值的要素上乘以規(guī)定的第1系數(shù)之后的值作為所述第2要素，計算所述內(nèi)部輸入值。
全文摘要
提供一種控制方法，在將成為特定基準(zhǔn)的狀態(tài)量作為基準(zhǔn)狀態(tài)量，為維持在預(yù)先規(guī)定的值而對與該基準(zhǔn)狀態(tài)量的相對量進(jìn)行控制的狀態(tài)量作為追蹤狀態(tài)量時，包括計算步驟，在將向分別構(gòu)成控制環(huán)的至少2個控制器中控制追蹤狀態(tài)量的控制器輸入的多個控制運算用輸入值中之一個變換為內(nèi)部輸入值后，輸入到控制追蹤狀態(tài)量的控制器；和控制運算步驟，在至少2個控制器中分別計算操作量，并將算出的操作量輸出到對應(yīng)的控制環(huán)的控制對象。計算步驟通過將內(nèi)部輸入值設(shè)為對基準(zhǔn)狀態(tài)量的第1要素與對相對量的第2要素之和，將對基準(zhǔn)狀態(tài)量的要素作為第1要素，將在對相對量的要素上乘以規(guī)定的第1系數(shù)之后的值作為第2要素，計算內(nèi)部輸入值。
文檔編號G05B11/32GK1690893SQ20051006695
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者田中雅人 申請人:株式會社山武