(57)【要約】【課題】自動制御を稼働させている状態で、操作量が大きく変化することなく調整パラメータが変更できるようにする。【解決手段】第１判定部１０６は、補償演算部１０１に入力される目標値が変更されると、設定されている第１関数の値が、設定されている第１定常値以下になる第１状態を判定する。第１関数は、目標値の変更に対する調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表す。第２判定部１０７は、補償演算部１０１に入力される目標値が変更されると、設定されている第２関数の値が、設定されている第２定常値以下になる第２状態を判定する。第２関数は、目標値の変更に対する調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す。【選択図】  図１
2020030567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標値を入力とし、前記目標値の変化に対する比例動作および微分動作を調整して比例動作および微分動作を２自由度化するための補償値を、設定されている伝達関数により求めるように構成された補償演算部と、
前記補償演算部が求めた前記補償値および制御対象からの制御量より偏差を求めるように構成された偏差演算部と、
前記偏差演算部が求めた偏差に対して前記制御量の外乱による変動を最適に抑制する特性状態に調整された制御定数に基づいて、比例と積分と微分の演算を実行し、前記制御対象に出力する制御出力を算出するように構成された制御演算部と、
比例動作を調整するための調整パラメータα、および微分動作を調整するための調整パラメータβの変更を受け付けるように構成された受付部と、
前記受付部が受け付けた調整パラメータαおよび調整パラメータβの変更を前記伝達関数に反映させる変更部と、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、設定されている第１関数の値が設定されている第１定常値以下になる第１状態を判定するように構成された第１判定部と、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、設定されている第２関数の値が設定されている第２定常値以下になる第２状態を判定するように構成された第２判定部と、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、前記第１判定部が、前記第１状態を判定するまで、前記変更部による調整パラメータαの変更の前記伝達関数への反映を制限するように構成された第１変更制限部と、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、前記第２判定部が、前記第２状態を判定するまで、前記変更部による調整パラメータβの変更の前記伝達関数への反映を制限するように構成された第２変更制限部と
を備え、
前記第１関数は、前記目標値の変更に対する調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表し、
前記第２関数は、前記目標値の変更に対する調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す
ことを特徴とするプロセス制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のプロセス制御装置において、
前記第１変更制限部および前記第２変更制限部は、調整パラメータαおよび調整パラメータβの変更の前記伝達関数への反映を制限している状態で、前記受付部が調整パラメータα、および調整パラメータβの変更を受け付けると、受け付けた変更の要求元に変更ができない旨を通知することを特徴とするプロセス制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のプロセス制御装置において、
前記第１判定部には、以下の式（Ａ）が前記第１関数として設定され、
前記第２判定部には、以下の式（Ｂ）が前記第２関数として設定されている
ことを特徴とするプロセス制御装置。
【数１】
2020030567.tif 000015
【請求項４】
目標値を入力とし、前記目標値の変化に対する比例動作および微分動作を調整して比例動作および微分動作を２自由度化するための補償値を、設定されている伝達関数により求めるように構成された補償演算部と、
前記補償演算部が求めた前記補償値および制御対象からの制御量より偏差を求めるように構成された偏差演算部と、
前記偏差演算部が求めた偏差に対して前記制御量の外乱による変動を最適に抑制する特性状態に調整された制御定数に基づいて、比例と積分と微分の演算を実行し、前記制御対象に出力する制御出力を算出するように構成された制御演算部と
を備える２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置のパラメータ変更方法であって、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、前記目標値の変更に対する調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表す第１関数の値が、設定されている第１定常値以下になる第１状態を判定する第１ステップと、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、前記目標値の変更に対する調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す第２関数の値が設定されている第２定常値以下になる第２状態を判定する第２ステップと、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、前記第１ステップで前記第１状態が判定されるまで、調整パラメータαの変更の前記伝達関数への反映を制限する第３ステップと、
前記補償演算部に入力される前記目標値が変更されると、前記第２ステップで前記第２状態が判定されるまで、調整パラメータβの変更の前記伝達関数への反映を制限する第４ステップと
を備えることを特徴とするパラメータ変更方法。
【請求項５】
請求項４記載のパラメータ変更方法において、
前記第１ステップでは、以下の式（Ａ）を前記第１関数とし、
前記第２ステップは、以下の式（Ｂ）を前記第２関数とする
ことを特徴とするパラメータ変更方法。
【数２】
2020030567.tif 000016
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置およびパラメータ変更方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種プロセス制御には、ＰＩＤ制御が広く用いられている。このような制御では多くの場合、制御対象のプロセスに加わる外乱の影響を早急に抑制できる状態（外乱抑制最適特性状態）に調整されている。
【０００３】
しかし、外乱抑制最適特性状態に制御定数が設定されていると、目標値ＳＰを変更した場合に制御が行き過ぎ、目標値ＳＰの変化に制御量ＰＶが追随せずオーバーシュートを生じてしまう。一方、目標値ＳＰの変化に制御量ＰＶが最適に追随する状態（目標値追随最適特性状態）に制御定数を設定しておくと、外乱に対する抑制特性が非常に甘くなり、応答性が長時間化してしまう。
【０００４】
上述したことに対し、外乱抑制および目標値追随の双方を最適化するための調整パラメータを付加し、各々独立に最適な特性状態へと調整する制御として、２自由度ＰＩＤ制御がある（特許文献１参照）。２自由度ＰＩＤ制御では、一般に、図４に示すように、制御出力ＯＰを制御対象２０３に出力する制御演算部２０２の前段に、補償演算部２０１が設けられている。
【０００５】
補償演算部２０１には、目標値ＳＰを追随するのに最適な特性状態である目標値追随最適特性状態にシステム全体がなるような伝達関数Ｈ（ｓ）が設定されている。補償演算部２０１は、目標値ＳＰが入力されると、等価的に制御演算部２０２の制御動作を調整する補償値Ｒを、設定されている伝達関数Ｈ（ｓ）により求めて出力する。
【０００６】
制御演算部２０２では、外乱抑制に最適な特性状態である外乱抑制最適特性状態に制御定数が設定されている。制御演算部２０２は、補償値Ｒと制御対象２０３からの制御量ＰＶとの偏差が入力されると、制御出力ＯＰを出力する。制御演算部２０２は、補償値Ｒと制御量ＰＶとの偏差に対し、制御量ＰＶの外乱による変動を最適に抑制する特性状態に調整された制御定数に基づいて、比例，積分，微分の各演算を実行し、制御対象２０３に出力する制御出力ＯＰを算出する。
【０００７】
制御対象２０３には、制御演算部２０２からの制御出力ＯＰが入力される。制御出力ＯＰが入力された制御対象２０３は、外乱の影響を受けつつ、制御量ＰＶを出力する。
【０００８】
２自由度ＰＩＤ制御には様々な形式があるが、本発明では図５の形式を対象とする。図５の形式では、比例、積分、微分演算の各パラメータ（いわゆるＰＩＤパラメータ）、および比例動作に対する目標値ＳＰの影響を調整するパラメータα、微分動作に対する目標値ＳＰの影響を調整するパラメータβが存在する。ＰＩＤパラメータで外乱抑制最適特性に調整し、それとは独立に調整パラメータα、βで目標値追随最適特性に調整することで、外乱抑制最適特性と目標値追随最適特性の両立が実現できる。
【０００９】
図５の形式に対し、ブロック線図の等価変換を行うと図６のように記述できる。ただし、図６におけるＦα（ｓ）〜Ｆγ（ｓ）は以下の式（Ａ）〜（Ｃ）で表される関数である。
【数１】
2020030567.tif 000003
【００１０】
図６は図４と同じ構成となっており、同一の符号は同一の部分を示している。図５のシステムを検討する場合、等価である図６を検討した方が、一般的な図４と同じ構成であるため、扱いやすい。
【００１１】
図６に示す２自由度ＰＩＤ制御方式においても、自動制御中に調整パラメータα、βを変化させると、制御出力ＯＰが大きく変化し、制御対象の機器を故障させる可能性があるという問題がある。
【００１２】
これは、目標値ＳＰの変更状況により、調整パラメータα、βの微小な変化が補償演算部２０１の出力Ｒに急激な変化をもたらし、ひいては制御出力ＯＰが大きく変化するタイミングがあるためである。
【００１３】
したがって、プロセスの自動制御を実施している状態における調整パラメータ変更は、好ましくない。
【００１４】
また、自動制御を中断して調整パラメータの変更を実施する場合、自動制御を中断している間に外乱が発生する場合もあり、簡単に対応させることができない。これらのため、現状一般には、調整パラメータは、プロセスの自動制御を開始する前に決定して設定し、自動制御を開始した後は、変更しないようにしている。
【００１５】
これに対し、自動制御の実施中において、プロセスの安定時であれば、補償値を変化させず、制御出力に変化を生じない状態で、調整パラメータを変更可能とする技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特公平０５−０７０８４１号公報
【特許文献２】特開平０９−２４４７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した特許文献２の技術では、調整パラメータを変更した後で、目標値ＳＰが変更されると、補償値が正しく算出されないという問題があった。
【００１８】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、自動制御を稼働させている状態で、制御出力が大きく変化することなく調整パラメータが変更できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るプロセス制御装置は、目標値を入力とし、目標値の変化に対する比例動作および微分動作を調整して比例動作および微分動作を２自由度化するための補償値を、設定されている伝達関数により求めるように構成された補償演算部と、補償演算部が求めた補償値および制御対象からの制御量より偏差を求めるように構成された偏差演算部と、偏差演算部が求めた偏差に対して制御量の外乱による変動を最適に抑制する特性状態に調整された制御定数に基づいて、比例と積分と微分の演算を実行し、制御対象に出力する制御出力を算出するように構成された制御演算部と、比例動作を調整するための調整パラメータα、および微分動作を調整するための調整パラメータβの変更を受け付けるように構成された受付部と、受付部が受け付けた調整パラメータαおよび調整パラメータβの変更を伝達関数に反映させる変更部と、補償演算部に入力される目標値が変更されると、設定されている第１関数［Ｆα（ｓ）］の値が、設定されている第１定常値以下になる第１状態を判定するように構成された第１判定部と、補償演算部に入力される目標値が変更されると、設定されている第２関数［Ｆβ（ｓ）］の値が、設定されている第２定常値以下になる第２状態を判定するように構成された第２判定部と、補償演算部に入力される目標値が変更されると、第１判定部が、第１状態を判定するまで、変更部による調整パラメータαの変更の伝達関数への反映を制限するように構成された第１変更制限部と、補償演算部に入力される目標値が変更されると、第２判定部が、第２状態を判定するまで、変更部による調整パラメータβの変更の伝達関数への反映を制限するように構成された第２変更制限部とを備える。第１関数［Ｆα（ｓ）］は、目標値の変更に対する調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表し、第２関数［Ｆβ（ｓ）］は、目標値の変更に対する調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す。
【００２０】
上記プロセス制御装置において、第１変更制限部および第２変更制限部は、調整パラメータαおよび調整パラメータβに対する変更の伝達関数への反映を制限している状態で、受付部が調整パラメータα、および調整パラメータβの変更を受け付けると、受け付けた変更の要求元に変更ができない旨を通知する。
【００２１】
上記プロセス制御装置において、第１判定部には、以下の式（Ａ）が第１関数として設定され、第２判定部には、以下の式（Ｂ）が第２関数として設定されている。
【００２２】
本発明に係るパラメータ変更方法は、目標値を入力とし、目標値の変化に対する比例動作および微分動作を調整して比例動作および微分動作を２自由度化するための補償値を、設定されている伝達関数により求めるように構成された補償演算部と、補償演算部が求めた補償値および制御対象からの制御量より偏差を求めるように構成された偏差演算部と、偏差演算部が求めた偏差に対して制御量の外乱による変動を最適に抑制する特性状態に調整された制御定数に基づいて、比例と積分と微分の演算を実行し、制御対象に出力する制御出力を算出するように構成された制御演算部とを備える２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置のパラメータ変更方法であって、補償演算部に入力される目標値が変更されると、目標値の変更に対する調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表す第１関数の値が、設定されている第１定常値以下になる第１状態を判定する第１ステップと、補償演算部に入力される目標値が変更されると、目標値の変更に対する調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す第２関数の値が、設定されている第２定常値以下になる第２状態を判定する第２ステップと、補償演算部に入力される目標値が変更されると、第１ステップで第１状態が判定されるまで、調整パラメータαの変更の伝達関数への反映を制限する第３ステップと、補償演算部に入力される目標値が変更されると、第２ステップで第２状態が判定されるまで、調整パラメータβの変更の伝達関数への反映を制限する第４ステップとを備える。
【００２３】
上記パラメータ変更方法において、第１ステップでは、以下の式（Ａ）を第１関数とし、第２ステップは、以下の式（Ｂ）を第２関数とする。
【００２４】
【数２】
2020030567.tif 000004
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したことにより、本発明によれば、自動制御を稼働させている状態で、制御出力が大きく変化することなく、調整パラメータを変更できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるプロセス制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態におけるパラメータ変更方法を説明するフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、目標値ＳＰの値を０から１にステップ状に変更した入力に対するＦα（ｓ）の出力値の変化を示す特性図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、目標値ＳＰの値を０から１にステップ状に変更した入力に対するＦβ（ｓ）の出力値の変化を示す特性図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、目標値ＳＰの値を０から１にステップ状に変更した入力に対するＦγ（ｓ）の出力値の変化を示す特性図である。
【図４】図４は、２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置の一般的な構成を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明で対象となる２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置の一例を示す構成図である。
【図６】図６は、２自由度ＰＩＤ制御による図５のプロセス制御装置を等価変換した構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態におけるプロセス制御装置について図１を参照して説明する。このプロセス制御装置は、まず、補償演算部１０１、偏差演算部１０２、制御演算部１０３を備える。
【００２８】
補償演算部１０１は、目標値を入力とし、目標値の変化に対する比例動作および微分動作を調整して比例動作および微分動作を２自由度化するための補償値を、設定されている伝達関数により求める。例えば、以下の式（１）に示す伝達関数により、補償値Ｒ（ｓ）を求める。
【００２９】
【数３】
2020030567.tif 000005
【００３０】
なお、ＳＰ（ｓ）は、目標値（目標値変数）、αは、比例動作に対する目標値ＳＰの影響を調整するパラメータ、βは、微分動作に対する目標値ＳＰの影響を調整するパラメータ、Ｆα（ｓ）は、調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表す関数、Ｆβ（ｓ）は、調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す関数である。
【００３１】
偏差演算部１０２は、補償演算部１０１が求めた補償値および制御対象１１１からの制御量より偏差を求める。制御演算部１０３は、偏差演算部１０２が求めた偏差に対して制御量の外乱による変動を最適に抑制する特性状態に調整された制御定数に基づいて、
以下の式（２）に示す伝達関数により、比例と積分と微分の演算を実行し、制御対象１１１に出力する制御出力ＯＰ（ｓ）を算出する。
【００３２】
【数４】
2020030567.tif 000006
【００３３】
なお、ＰＶ（ｓ）は、制御量（プロセス変数）、Ｋは、比例要素のパラメータであるゲイン、Ｔ１は、積分要素のパラメータである積分時間、Ｔ２は、微分要素のパラメータである微分時間、ηは、微分要素に掛けられている一次遅れ要素のパラメータである。
【００３４】
上述した補償演算部１０１、偏差演算部１０２、制御演算部１０３は、よく知られている２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置である。本発明では、上述した構成に加え、受付部１０４、変更部１０５、第１判定部１０６、第２判定部１０７、第１変更制限部１０８、第２変更制限部１０９を備える。
【００３５】
受付部１０４は、比例動作を調整するための調整パラメータα、および微分動作を調整するための調整パラメータβの変更を受け付ける。変更部１０５は、受付部１０４が受け付けた調整パラメータαおよび調整パラメータβの変更を伝達関数に反映させる。
【００３６】
第１判定部１０６は、補償演算部１０１に入力される目標値が変更されると、設定されている第１関数の値が、設定されている第１定常値以下になる第１状態を判定する。第１関数は、目標値の変更に対する調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表す。第２判定部１０７は、補償演算部１０１に入力される目標値が変更されると、設定されている第２関数の値が、設定されている第２定常値以下になる第２状態を判定する。第２関数は、目標値の変更に対する調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す。
【００３７】
第１変更制限部１０８は、補償演算部１０１に入力される目標値が変更されると、第１判定部１０６が、第１状態を判定するまで、変更部１０５による調整パラメータαの変更の伝達関数への反映を制限する。第２変更制限部１０９は、補償演算部１０１に入力される目標値が変更されると、第２判定部１０７が、第２状態を判定するまで、変更部１０５による調整パラメータβの変更の伝達関数への反映を制限する。
【００３８】
第１変更制限部１０８は、例えば、調整パラメータαの変更の伝達関数への反映を制限している状態で、受付部１０４が調整パラメータαの変更を受け付けると、受け付けた変更の要求元に変更ができない旨を通知する。また、第２変更制限部１０９は、例えば、調整パラメータβの変更の伝達関数への反映を制限している状態で、受付部１０４が調整パラメータβの変更を受け付けると、受け付けた変更の要求元に変更ができない旨を通知する。
【００３９】
受付部１０４、変更部１０５、第１判定部１０６、第２判定部１０７、第１変更制限部１０８、第２変更制限部１０９は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）と主記憶装置と外部記憶装置とネットワーク接続装置となどを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵが動作することで、上述した各機能が実現される。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させるようにしてもよい。
【００４０】
次に、実施の形態におけるプロセス制御装置の動作例（パラメータ変更方法）について、図２のフローチャートを参照して説明する。このパラメータ変更方法は、前述した補償演算部１０１、偏差演算部１０２、制御演算部１０３を備える２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置の調整パラメータα，βを変更する方法である。
【００４１】
まず、ステップＳ１０１で、第１変更制限部１０８，第２変更制限部１０９が、補償演算部１０１に入力される目標値の変更を検出すると（ステップＳ１０１のｙｅｓ）、ステップＳ１０２で、第１変更制限部１０８は、直ちに変更部１０５による調整パラメータαの変更の伝達関数への反映を制限し、第２変更制限部１０９は、直ちに変更部１０５による調整パラメータβの変更の伝達関数への反映を制限する。
【００４２】
次に、ステップＳ１０３で、第１判定部１０６が、目標値の変更に対する調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表す第１関数の値が、設定されている第１定常値以下になる第１状態であるか否かを判断する（第１ステップ）。第１関数の値が、設定されている第１定常値以下になる第１状態である場合（ステップＳ１０３のｙｅｓ）、ステップＳ１０４で、第１変更制限部１０８が、変更部１０５による調整パラメータαの変更の伝達関数への反映の制限を解除する（第３ステップ）。
【００４３】
次に、ステップＳ１０５で、第２判定部１０７が、目標値の変更に対する調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す第２関数の値が、設定されている第２定常値以下になる第２状態を判定する（第２ステップ）。第２関数の値が、設定されている第２定常値以下になる第２状態である場合（ステップＳ１０５のｙｅｓ）、ステップＳ１０６で、第２変更制限部１０９が、変更部１０５による調整パラメータβの変更の伝達関数への反映の制限を解除する（第４ステップ）。上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０６を、システムの動作が終了するまで継続する（ステップＳ１０７）。
【００４４】
以下、本発明のプロセス制御装置（パラメータ変更方法）について、より詳細に説明する。
【００４５】
図５に示す２自由度ＰＩＤ制御によるプロセス制御装置では、目標値ＳＰ（ｓ）を入力とし、以下の式（３）に示す伝達関数により、制御出力ＯＰ（ｓ）を算出する。
【００４６】
【数５】
2020030567.tif 000007
【００４７】
式（３）は、以下に示すように展開できる。
【００４８】
【数６】
2020030567.tif 000008
【数７】
2020030567.tif 000009
【数８】
2020030567.tif 000010
【数９】
2020030567.tif 000011
【数１０】
2020030567.tif 000012
【００４９】
ここで、前述したように、第１関数Ｆα（ｓ）を式（Ａ）で定義し、第２関数Ｆβ（ｓ）を式（Ｂ）で定義し、第３関数Ｆγ（ｓ）を式（Ｃ）で定義する。ただし、Ｔ１≠０とする。
【００５０】
このように定義したＦα（ｓ）、Ｆβ（ｓ）、Ｆγ（ｓ）により、ＯＰ（ｓ）の展開式は、以下に示すように表すことができる。
【００５１】
【数１１】
2020030567.tif 000013
【００５２】
上述した式（２’）を用いることで、図５に示した２自由度ＰＩＤ演算方式を用いたプロセス制御は、等価的に図６のように表すことができる。第１関数Ｆα（ｓ）は、目標値の変更に対するαによる比例動作の影響度を表し、第２関数Ｆβ（ｓ）は、目標値の変更に対するβによる微分動作の影響度を表す。なお、第３関数Ｆγ（ｓ）は、目標値の変更に対するα、βによる動作調整以外の影響を表している。
【００５３】
ここで、この種の制御においては、通常、目標値ＳＰは頻繁には変更されない。従って、目標値ＳＰは、一定とされている時間が長い。このような条件の下、目標値ＳＰが一定値ｒの場合を考えると、以下の式（４）に示すように、ラプラスの最終値定理から、Ｆα（ｓ）の出力値は０に近づく。
【００５４】
【数１２】
2020030567.tif 000014
【００５５】
１例として、目標値ＳＰの値を０から１に変更した場合のＦα（ｓ）の出力を図３Ａに示す。目標値ＳＰの値を変更した後、一定時間が経過すると、図３Ａに示すように、Ｆα（ｓ）の出力値はほぼ０となることが分かる。この、Ｆα（ｓ）の出力値がほぼ０となった状態を見計らって調整パラメータαを変更すれば、αによる比例動作への影響が無く、制御出力ＯＰに大きな変化を生じさせることなく、調整パラメータαを変更できる。これは、Ｆα（ｓ）の出力値を監視すれば、調整パラメータαが変更可能な状態かどうかを判別できることを意味している。
【００５６】
従って、第１判定部１０６において、Ｆα（ｓ）の値により、調整パラメータαが変更可能であるかを判定（判断）し、第１変更制限部１０８で、変更部１０５による調整パラメータαの変更の伝達関数への反映を制限する。このように、例えば、ユーザによる変更指示による調整パラメータαの変更可否を管理することで、自動制御中においても安全に調整パラメータαが変更できるようになる。
【００５７】
上述同様に、目標値ＳＰが一定値の場合、ラプラスの最終値定理から、Ｆβ（ｓ）の出力値は必ず、０に近づく。１例として、目標値ＳＰの値を０から１に変更した場合のＦβ（ｓ）の出力を図３Ｂに示す。目標値ＳＰの値を変更した後、一定時間が経過すると、図３Ｂに示すように、Ｆβ（ｓ）の出力値もほぼ０となることが分かる。この、Ｆβ（ｓ）の出力値がほぼ０となった状態を見計らって調整パラメータβを変更すれば、βによる微分動作への影響が無く、制御出力ＯＰに大きな変化を生じさせることなく、調整パラメータβを変更できる。これは、Ｆβ（ｓ）の出力値を監視すれば、調整パラメータβが変更可能な状態かどうかを判別できることを意味している。
【００５８】
従って、第２判定部１０７において、Ｆβ（ｓ）の値により、調整パラメータβが変更可能であるかを判定（判断）し、第２変更制限部１０９で、変更部１０５による調整パラメータβの変更の伝達関数への反映を制限する。このように、例えば、ユーザによる変更指示による調整パラメータβの変更可否を管理することで、自動制御中においても安全に調整パラメータβが変更できるようになる。
【００５９】
なお、Ｆγ（ｓ）の出力値は、目標値ＳＰの値を０から１に変更して一定時間が経過すると、図３Ｃに示すようにほぼ１に変化する。
【００６０】
以上に説明したように、本発明によれば、目標値が変更されると、調整パラメータαによる比例動作調整の影響度を表す第１関数の値、および調整パラメータβによる微分動作調整の影響度を表す第２関数の値が、設定されている第１定常値以下、および第２定常値以下になることを判定するようにしたので、自動制御を稼働させている状態で、制御出力が大きく変化することなく調整パラメータが変更できるようになる。
【００６１】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１…補償演算部、１０２…偏差演算部、１０３…制御演算部、１０４…受付部、１０５…変更部、１０６…第１判定部、１０７…第２判定部、１０８…第１変更制限部、１０９…第２変更制限部、１１１…制御対象。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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