(57)【要約】  自動的に制御システムをチューニングするための方法であって、その方法は、入力励起に応答して、少なくとも１つのプラントサブシステムに関して目標ループの伝達関数を選択するステップと、プラントサブシステムの伝達関数に関して少なくとも１つのフィットエラー基準を選択するステップと、自動的に、入力励起を入力し、プラントサブシステムの伝達関数を目標ループの伝達関数にチューニングするステップと、を含む。チューニングするステップは、プラントサブシステムの制約に従って決定される複数の帯域幅から、プラントサブシステムの伝達関数の帯域幅を自動的に選択するステップと、入力励起をプラントサブシステムに入力するステップと、入力励起に応答して、目標ループの伝達関数に対してプラントサブシステムの伝達関数のフィットエラーを決定するステップと、フィットエラー基準に従って帯域幅の選択を続行するステップと、を含む。
2009510606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力、励起入力１４５、および前記入力を前記出力と関連付ける伝達関数を有する、少なくとも１つのプラントサブシステム１１０、３１０を有するプラントシステムと、
組合せコントローラ・サブシステムの伝達関数を実行する少なくとも１つのプラントサブシステムに結合された、伝達関数を有する少なくとも１つのコントローラ１３５、３４０と、
を備えるシステムであって、前記コントローラは、
前記プラントサブシステムの制約に従って事前に決定される複数の帯域幅から選択される前記コントローラの伝達関数の帯域幅を自動的に設定し、
少なくとも１つのフィットエラー基準に従って前記組合せコントローラ・サブシステムの伝達関数を目標伝達関数にチューニングするために、前記コントローラの伝達関数の係数を反復的に調整し、および
前記チューニングの結果に基づいて、必要に応じて、新規帯域幅を選択し、前記コントローラの係数を再調整するように、動作可能であるチューナモジュール１４０、３６０を含む、
システム。
【請求項２】
前記コントローラ１３５は、前記プラントサブシステム出力からのフィードバック接続１３２がコントローラ入力に結合されるように、閉ループの形で前記プラントサブシステム１１０に結合され、前記フィードバック接続１３２が、前記組合せコントローラ・サブシステムの伝達関数を実行する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラ３４０は、開ループの形で前記プラントサブシステム３１０に結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記チューナモジュールは、前記コントローラの伝達関数の前記帯域幅を前記複数の前記事前に決定される帯域幅のそれぞれに設定し、前記フィットエラー基準に基づいて前記事前に決定される帯域幅をランク付けするようにさらに動作可能であり、前記チューナモジュールは、ユーザからの所望のプラントサブシステム整定時間を受け取るための入力をさらに含み、前記チューナモジュール１４０、３６０は、前記所望の整定時間から前記複数の帯域幅を決定するようにさらに動作可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラの伝達関数「Ｋ」は、形式
【数１】
2009510606.tif 000013
を有し、前記チューナモジュールは、Ｋｐ、ＫｉおよびＫｄの値を再帰的に計算することによって、前記コントローラの伝達関数を調整する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラの伝達関数「Ｋ」は、形式
【数２】
2009510606.tif 000014
を有し、前記チューナモジュールは、Ｋｃ、ｔＩおよびｔＤの値を再帰的に計算することによって、前記コントローラの伝達関数を調整する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラの伝達関数「Ｋ」は、形式
【数３】
2009510606.tif 000015
を有し、前記チューナモジュールは、Ｋｃ、ｔＩおよびｔＤの値を再帰的に計算することによって、前記コントローラの伝達関数を調整する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記コントローラの伝達関数「Ｋ」は、形式
【数４】
2009510606.tif 000016
を有し、前記チューナモジュールは、Ｐ、ｔＩおよびｔＤの値を再帰的に計算することによって、前記コントローラの伝達関数を調整する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラの伝達関数「Ｋ」は、形式
【数５】
2009510606.tif 000017
を有し、前記チューナモジュールは、Ｐ、ｔＩおよびｔＤの値を再帰的に計算することによって、前記コントローラの伝達関数を調整する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムは、前記チューナモジュールに結合された情報ストレージをさらに含み、前記チューニングモジュールは、前記プラントシステムに関してチューニングデータをロードするようにさらに動作可能であり、前記チューニングデータは、前記プラントシステムに関して事前に行われたチューニング実験から得られたデータを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
システムは、コンピュータネットワーク１６０、３５５を介して、前記チューナモジュールと連通しているサーバ１５５、３５０をさらに含み、前記サーバ上に実現されたチューニングプログラム１５０、３４５は、前記プラントシステムの複数のサブシステムを同時にチューニングするように、および各サブシステムに関して複数の帯域幅を事前に決定するように動作可能である、請求項１のシステム。
【請求項１２】
前記サーバは、ユーザから所望の目標ループの伝達関数のタイプを受け取るために入力をさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本領域は、概して、プロセス自動化技術に関し、詳細には、所望のプロセス出力を達成するためにシステムのパラメータを自動的にチューニングする制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業プラントのプロセスは、プロセス自動化を達成するために埋め込みシステムを含む。プロセスが複雑になると、制御部は、システム全体に分散される。分散された制御部は、サブプロセスを制御するためにプラントシステム全体に分散された埋め込みプロセッサを示す。埋め込みプロセッサは、プラントのサブプロセスまたはサブシステムの出力を監視するためにプログラムを実行する。出力は、位置、温度、圧力、電圧、またはサブプロセスに適切な任意の別のパラメータであってよい。センサは、パラメータを電気信号に変換し、電気信号は、アナログからデジタル（Ａ／Ｄ）への変換器を使用して埋め込みプロセッサに関して定量化される。パラメータの所与の値に基づいて、埋め込みプロセッサは、サブプロセス出力がパラメータに関して目標値に適合するまで、サブプロセス入力を変化させる。
【０００３】
比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラを使用して、個々のサブプロセスを制御することが多い。比例コントローラの場合、制御出力は、対象のパラメータの測定におけるエラーに対して比例であり、ただし、エラーは、パラメータの目標値とパラメータの測定値との差と定義される。比例積分（ＰＩ）コントローラは、コントローラ出力をエラーが存在する時間の量に比例させることによって、比例コントローラと関連付けられるオフセットを排除するように設計されている。比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラでは、微分動作は、応答速度を上げるため、および変化を予測するために加えられる。微分項は、エラーの変化率に作用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＩＤ制御ループをチューニングすることは、プロセスエンジニアにとって、時間のかかる作業になる場合がある。プラントシステムが数十個のサブシステムを制御するために数十個のＰＩＤコントローラを含む場合、システム全体をチューニングすることは、多大な技術的努力が必要になる場合がある。何千個のＰＩＤループを有するプラントシステムが考慮される場合、この技術は非常に課題になる。本発明者は、分散制御プラントシステムをチューニングする改良された方法に関しての必要性を認識している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
分散制御プラントシステムを自動チューニングするためのシステムおよび方法の実施形態を本明細書に説明する。システムの実施形態は、少なくとも１つのプラントサブシステムを有するプラントシステムを含む。システムはまた、プラントサブシステムの出力からのフィードバック接続がコントローラ入力に結合されるように、プラントサブシステムに結合されたコントローラを含む。コントローラは、チューナモジュールを含む。コントローラは、伝達関数を有し、フィードバック接続は、サブシステムに関して組合せ伝達関数を実行する。チューナモジュールは、プラントサブシステムの制約に従って事前に決定される複数の帯域幅から選択されるコントローラの伝達関数の帯域幅を自動的に設定する。チューナモジュールは、コントローラの伝達関数の係数を反復的に調整して、組合せサブシステムの伝達関数を、少なくとも１つのフィットエラーの基準に従って目標伝達関数にチューニングし、チューニングのその結果に基づいて、必要に応じて、新規帯域幅を選択し、コントローラを再調節する。
【０００６】
方法の実施形態は、入力励起に応答して、少なくとも１つのプラントサブシステムに関して目標ループの伝達関数を選択するステップと、プラントサブシステムの伝達関数に関して少なくとも１つのフィットエラー基準を選択するステップと、自動的に、入力励起を入力し、プラントサブシステムの伝達関数を目標ループの伝達関数にチューニングするステップとを含む。チューニングするステップは、プラントサブシステムの制約に従って決定される複数の帯域幅から、プラントサブシステムの伝達関数の帯域幅を自動的に選択するステップと、入力励起をプラントサブシステムに入力するステップと、入力励起に応答して、目標ループの伝達関数に対してプラントサブシステムの伝達関数のフィットエラーを決定するステップと、フィットエラー基準に従って帯域幅の選択を続行するステップとを含む。
【０００７】
この概要は、本特許出願の主題の概観を提供するように意図されている。それは、本発明の独占的または包括的な説明を提供するようには意図されていない。詳細な説明は、本特許出願の主題についてさらなる情報を提供するために含められている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下の詳細な説明には、本明細書の一部を形成する添付の図面について述べており、本発明が実施可能である特定の実施形態を図解により示している。別の実施形態が使用可能であること、および構造的または論理的変更が、本発明の範囲から逸脱することなく行われることが可能であることを理解されたい。
【０００９】
本明細書に説明される関数またはアルゴリズムは、ソフトウェアにより、または１つの実施形態においてはソフトウェアと人間とにより実現された手法の組合せにより、実現される。ソフトウェアは、メモリまたは別のタイプのストレージデバイスなどのコンピュータ可読媒体上に保存されるコンピュータ実行可能命令を含む。また、用語「コンピュータ可読媒体」を使用して、ソフトウェアがその上に伝送される搬送波を示す。さらには、この種の関数は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せであるモジュールに対応する。多重関数は、必要に応じて、１つまたは複数のモジュールにおいて行われ、説明する実施形態は、単に例に過ぎない。ソフトウェアは、パーソナルコンピュータ、サーバまたは別のコンピュータシステムなど、コンピュータシステム上で動作するデジタル信号プロセッサ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ、または別のタイプのプロセッサ上で実行される。
【００１０】
この文書では、自動チューニング分配制御プラントシステムのためのシステムおよび方法を論じている。比例積分（ＰＩ）または比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラは、典型的には、プロセスを制御するために使用されるアルゴリズムである。何百個のまたは何千個もの埋め込みプロセスを含むシステムをチューニングすることは、時間のかかる、および課題になる作業となる場合がある。システム制御ループの自動チューニングは、この問題を解消するために役立つ。チューニングが自動化される場合、機械技術者は、制御理論においてごくわずかな訓練で、または全く訓練をせずに、システムループをチューニングすることが可能である。自動チューニングの手法は、ループ成形原理に基づいている。いくつかの実施形態では、自動チューニングは、閉ループシステムの励起の下で達成される。いくつかの実施形態では、自動チューニングは、開ループシステムの励起の下で達成される。チューニングの手法は、ＰＩ／ＰＩＤパラメータを再帰的に適応させて、システムのモデル伝達関数を実行することなく、目標ループ形を達成する。
【００１１】
図１Ａは、閉ループシステムの古典的フィードバック制御構造１００を示すブロック図である。システムにおけるエラーｅは、所望の設定点ｒと出力ｙとの差である。Ｇは制御されることになるプラントシステム１１０またはサブシステムの伝達関数であり、Ｋはフィードバックループ内に挿入されるコントローラ１２０の伝達関数であり、ｎは測定雑音であり、ｕはコントローラ出力であり、ｄｉはプラントに対する入力外乱であり、ｄｏは出力外乱である。コントローラ１２０の伝達関数は、ＰＩＤアルゴリズムの伝達関数である。一例では、伝達関数Ｋは形式
【００１２】
【数１】
2009510606.tif 000003
【００１３】
を有し、ただし、Ｋｐは比例ゲインであり、Ｋｉは積分ゲインであり、Ｋｄは微分項である。式１はまた、標準形式または理想形式
【００１４】
【数２】
2009510606.tif 000004
【００１５】
で表されることも可能であり、ただし、ｔｌは積分時間であり、ｔＤは微分時間である。別の伝達関数は、
【００１６】
【数３】
2009510606.tif 000005
【００１７】
および
【００１８】
【数４】
2009510606.tif 000006
【００１９】
を含み、ただし、Ｐはコントローラゲインである。
図１Ｂは、追加された自動チューニングによる閉ループシステム１３０の実施形態のブロック図である。システム１３０は、入力へのフィードバック接続１３２を含む。システム１３０のコントローラ１３５は、ＰＩＤコントローラ１３７およびチューナモジュール１４０を含む。図示のコントローラの実施形態は、式１の伝達関数の形式を使用する。別の伝達関数の形式もまた、式２〜５の形式など、使用可能である。いくつかの実施形態では、コントローラはプロセッサであり、モジュールはソフトウェアの適用例である。いくつかの実施形態では、モジュールはハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実現される。
【００２０】
コントローラ１３５を示す実施形態には、ＰＩＤコントローラがある（「ｓ＊」ブロック１３７は、近似微分関数
【００２１】
【数５】
2009510606.tif 000007
【００２２】
である）が、コントローラ１３５の伝達関数Ｋは、ループの伝達関数ＧＫが所望の目標ループ形を有するように選択される。目標ループ形は、システム１３０の所望の閉ループ帯域幅と、プラントシステム１１０の性質とによって決定される。例えば、目標ループ形は、形式
【００２３】
【数６】
2009510606.tif 000008
【００２４】
の１次ループであってよく、ただし、ｗｃは交差周波数である。１次ループは、目標出力値が、タンクの充填レベルなど、不変値である不変プラントシステムに有用である。別の例では、プラントシステム１１０は、統合プラントであってよく、目標ループ形は、
【００２５】
【数７】
2009510606.tif 000009
【００２６】
の形式の２次ループである。この場合、ｘは、ステップ設定点の変化に応答して、低い周波数勾配またはオーバーシュートを統制するパラメータである。いくつかの実施形態では、目標ループの伝達関数を選択するステップは、ループ形が、低い周波数では高いゲインを、交差周波数（ｗｃ）を超えて高い周波数では低いゲインを有するように、目標関数を選択するステップを含む。
【００２７】
コントローラ１３５は、コントローラ１３５の出力ｕに加えられる励起信号を供給するために、励起回路１４５を含む。いくつかの実施形態では、励起回路は、ハードウェア回路である。いくつかの実施形態では、励起回路は、ソフトウェアまたはファームウェアを実行するプロセッサを含む。いくつかの実施形態では、励起回路は、ハードウェアとソフトウェアまたはファームウェアとの組合せを含む。励起信号は、所望の帯域幅辺りに、周波数の領域内のパワーを有するように選択される。励起信号は、一連のステップ、疑似ランダム２進数列、または帯域通過フィルタリングされ、振幅短縮されたホワイトノイズであってよい。コントローラ１３５は、チューニングの手法が行われている間に、励起信号を自動的に入力する。チューナモジュール１４０は、制御ループ形Ｌと目標ループ形との間の重み付けフィットのエラーを再帰的に最小限にすることによって、ＰＩＤの伝達関数に関して係数（またはゲイン）Ｋｐ、Ｋｉ、およびＫｄを決定する。いくつかの実施形態では、非負性制約による再帰的な最小２乗アルゴリズムを使用して、ＰＩＤパラメータをフィットさせる。自動チューニング構造は、ＰＩコントローラの伝達関数と同様に、別のＰＩＤコントローラの伝達関数にも適用できる。
【００２８】
チューニングプログラム１５０は、ネットワーク１６０に取り付けられたサーバ１５５により実現される。示したシステム１３０のブロック図は、１つの閉ループ構造だけを含む。しかし、チューニングプログラム１５０は、ネットワーク１６０に接続された多重構造を同時にチューニングすることができる。一実施形態では、ユーザは、ループ構造に関しての識別子、目標ループのタイプ（例えば、不変の、積分器など）、励起入力信号に関しての段階的大きさ、およびチューニングされることになる各ループ構造に関して所望の閉ループ整定時間を入力することによって、プログラム１５０を実行する。チューニングプログラムは、次に、所望の整定時間に基づいて周波数領域内の信号パワーを使用して、プラントシステム１１０への励起信号の大きさに自動的に進む。チューニングプログラム１５０は、それがプラントに進むとき、コントローラの伝達関数Ｋの係数を再帰的に計算する。
【００２９】
チューニングプログラム１５０は、所望の帯域幅を入力するようにユーザに求めていないことに留意されたい。理論上の伝達関数Ｇと実際の伝達関数との間に、ある量の不確定性を有するプラントシステム１１０に関しては、所望の目的帯域幅に達することができない場合がある。例えば、プラントシステムの物理的限界は所望帯域内で応答不可能の場合がある。プログラムへの帯域幅入力が不可能である場合は、チューニングの手法は不成功になり、チューニングプログラムは異なった望ましい帯域幅により再度実行されなくてはならないことになるであろう。この問題を解決するために、チューニングプログラム１５０は、所望の整定時間に基づいた複数の帯域幅を使用して、伝達関数係数に関して複数解を求める。使用されることになる帯域幅（ＢＷ）は、
【００３０】
【数８】
2009510606.tif 000010
【００３１】
により、ユーザによって入力される整定時間定数（τ）から導かれる。
次に、チューニングプログラムは、試行解に使用されることになる帯域幅の領域を決定する。説明に役立つ例では、チューニングプログラム１５０は、３から５の範囲の時定数における帯域幅により解を試みる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、チューニングプログラム１５０は、チューニングされたプラントシステム１３０のループの伝達関数と目標ループとの間のフィットエラーに基づいた、およびパラメータに関する収束基準に基づいた最終帯域幅の解を選択する。式２の形式の伝達関数を有するコントローラ１３５を使用する説明に役立つ例のように、チューナプログラム１５０は、０．３未満のフィットエラー、ならびに所望の解の５％未満以内のＫｃ、ｔＩ、およびｔＤの収束を含む解の基準を選択する。Ｋｃは比例ゲインであり、ｔＩは積分時間またはリセット時間であり、ｔＤは時間の関数として入力励起に対応するシステム応答から測定される微分時間である。いくつかの実施形態では、チューニングプログラム１５０は、ユーザに複数解を示す。解は、それらのフィットエラーおよびパラメータの収束により、表においてなど、ランク付けされた順序において示されることが可能である。
【００３３】
表１は、チューニング動作から得られた係数の結果の例を示す。チューニングされているシステムは、ＰＩＤコントローラを使用する流量ループである。異なった組の係数が所望の整定時間または帯域幅に基づいて得られる。結果は、最長整定時間３０分に対して、最も積極的な整定時間１．５分で始まり、リスト化されている。ユーザは、所望の整定時間に応じて、特定の組のパラメータを選択することが可能である。いずれか１つの場合がフィットエラー基準０．３を満たす。ゴールは、所望の流速を満たすために１組のＰＩＤパラメータを求めることである。
【００３４】
【表１】
2009510606.tif 000011
【００３５】
図２に、チューニング動作中のシステムパラメータの変形の例のグラフ２００を示す。システムの流量は、プロセス変数（ＰＶ）である。システムの流速に関しての目標は、毎分１８９．２５リットル（５０ガロン）（５０ＧＰＭ）である。流量は、ＰＶを設定点（ＳＰ）で維持するために、バルブ出力（ＯＰ）によって制御される。グラフ２１０は、５０ＧＰＭのＳＰを示し、グラフ２２０は、バルブ出力ＯＰを示す。例に使用される励起信号は、疑似ランダム２進数列である。グラフ２２０は、ＯＰが疑似ランダム２進数列と、フィードバック接続による能動ＰＩＤ制御とからの寄与を有することを示す。使用されるＰＩＤコントローラは、再帰的に更新され、ステップのたびに変化する。グラフ２１０は、その結果得られたＰＶを示している。チューニングは３０分の終わりで完了することが理解できる。
【００３６】
いくつかの実施形態によれば、チューニングプログラム１５０は、情報ストレージからのチューニングデータをロードする。チューニングデータは、バッチデータと称されることもあり、プラントシステム１１０に関して事前に行われたチューニング実験から、事前に得られ、保存されたデータである。例えば、バッチデータは、温度センサまたは流量センサなど、センサの出力からサンプリングされたデータであってよく、保存可能である。いくつかの実施形態では、バッチデータは、所与の励起信号のためのサブプロセスに関して得られたデータである。これにより、データは、励起信号を再入力し、実験を再度行う必要がなく、電流チューニング実験に導入されることが可能になる。チューニング実験におけるバッチデータを使用することにより、追加の試験時間にかかる費用が削減される。
【００３７】
いくつかの実施形態によれば、自動チューニングは、開ループ励起の下で達成される。図３Ａに、開ループシステム３００の制御構造のブロック図を示す。システム３００は、プラントシステム３１０およびコントローラ３２０を含む。Ｇは、制御されることになるプラントシステム３１０の伝達関数である。出力から入力へのフィードバック接続はないことに留意されたい。システム３００は開ループであるので、出力と設定点との間のエラーは監視されない。図３Ｂは、追加された自動チューニングによる開ループシステム３３０の実施形態のブロック図である。システムは、自動チューニングによるコントローラ３４０を含む。コントローラ３４０は、ＰＩＤコントローラ３６５と、コントローラの伝達関数を調整するチューナモジュール３６０とを含み、それにより、システム３３０の開ループの伝達関数（ＰＩＤコントローラの伝達関数Ｋと、プラントシステム３１０の伝達関数Ｇとの組合せ）は、所望の目標形を有する。ＰＩＤコントローラ３６５は、先に論じた式１〜５の任意の伝達関数形式を使用することが可能である。目標ループ形は、システム３３０の所望の帯域幅、およびプラントシステム３１０の性質によって決定される。説明に役立つ例のように、プラントシステム３１０は、１次目標ループによる不変プラント、または２次目標ループ形による統合プラントシステムであってよい。別のプラントシステムおよび別の次数の目標ループが自動的にチューニングされることが可能でもある。励起回路３６５は、励起信号をプラントシステム３２０に加える。チューナモジュール３４０は、制御ループ形Ｌと目標ループ形との間のエラーの重み付けフィットを再帰的に最小限にすることによって、開ループの伝達関数に関してパラメータを決定する。いくつかの実施形態では、非負性制約による再帰的な最小２乗アルゴリズムを使用して、プラントシステムのパラメータをフィットさせる。
【００３８】
チューニングプログラム３４５は、ネットワーク３５５に取り付けられたサーバ３５０により実現される。チューニングプログラム３４５は、ネットワーク３５５に接続された多重構造を同時にチューニングすることができる。いくつかの実施形態では、その構造は、開ループ制御構造であり、いくつかの実施形態では、その構造は、開ループおよび閉ループ構造の組合せである。一実施形態では、ユーザは、ループ構造に関しての識別子、目標ループのタイプ（例えば、不変の、積分器など）、励起入力に関しての段階的大きさ、およびチューニングされることになる各ループ構造に関して所望の整定時間を入力することによって、プログラム３４５を実行する。チューニングプログラムは、次に、所望の整定時間に基づいて周波数領域内の信号パワーを使用して、プラントシステム３１０への励起信号の大きさに進む。チューニングプログラム３４５は、それがプラントに進むとき、プラントシステムの伝達関数Ｇのパラメータを再帰的に計算する。
【００３９】
チューニングプログラム３４５は、所望の整定時間に基づいた複数の帯域幅を使用して、伝達関数のパラメータに関して複数解を求める。いくつかの実施形態では、チューニングプログラム３４５は、複数解をユーザに示す。いくつかの実施形態では、チューニングプログラム３４５は、チューニングされたシステム３３０の伝達関数の目標ループ関数に対するフィットエラーに基づいた、およびパラメータに関して収束基準に基づいた最終帯域幅の解を選択する。
【００４０】
表２に、開ループシステムに関してチューニング動作から得られた係数結果の例を示す。チューニングされているシステムは、ＰＩＤコントローラを使用する流量ループである。異なった組の係数が所望の整定時間または帯域幅に基づいて得られる。
【００４１】
【表２】
2009510606.tif 000012
【００４２】
図４に、チューニング動作中のシステムパラメータの変形の一例のグラフ４００を示す。グラフ４１０は５０ＧＰＭのＳＰを示し、グラフ４２０はバルブ出力ＯＰを示す。例に使用される励起信号は、疑似ランダム２進数列である。グラフ４２０は、疑似ランダム２進数列のみを使用して、およびフィードバック接続の能動ＰＩＤ制御なしのＯＰを示す。使用されるＰＩＤコントローラは、再帰的に更新され、ステップのたびに変化する。グラフ４１０は、その結果得られたＰＶを示している。この場合も、チューニングは、３０分の終わりで完了する。図２および４を比較することにより、ＰＶは、閉ループ法におけるＳＰに、より近接して維持されることが理解できる。
【００４３】
その一部分を形成する添付の図面は、限定されることなく、主題が実施可能である特定の実施形態を図解により示している。図示の実施形態は、当業者が本明細書に開示する教示を実施することができるように、十分詳細に説明している。別の実施形態が利用され、それから導かれることも可能であり、それにより、構造的および論理的代用と変更とが、この開示の範囲から逸脱することなく行われることが可能である。この詳細な説明は、したがって、限定する意味を取らず、様々な実施形態の範囲は、この種の請求項が権利を与えられる全範囲の均等物と共に、添付の請求項によってのみ規定される。
【００４４】
発明の主題のこの種の実施形態は、複数が実際には開示される場合、単に便宜のために、およびいずれの単一の発明または発明概念に対してこの出願の範囲を自発的に限定することを意図することなく、用語「発明」によって、箇々におよび／または集合的に、本明細書に示されることが可能である。したがって、特定の実施形態が本明細書に図示され、説明されているが、同一の目的を達成するために計算される任意の構成が、示された特定の実施形態の代わりになる場合があることを理解されたい。この開示は、任意のおよびすべての適応もしくは変形、または様々な実施形態の組合せに及ぶことが意図されている。上記の実施形態の組合せ、および本明細書には具体的に説明していない別の実施形態は、上記の説明を再検討された上で、当業者には明らかになるであろう。
【００４５】
開示の要約書は、読み手が技術的開示の本質を迅速に確認することが可能になる要約書を必要とする３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．７２（ｂ）に従うように提供されている。それを使用して、請求項の範囲または意味を解釈し、または限定することはないであろうことを理解して提示されている。加えて、前述の詳細な説明では、様々な特徴が本開示を能率的にするために単一の実施形態で一体にグループ化されていることを理解することが可能である。開示のこの方法は、申請された実施形態が各請求項に明示されているより多くの特徴を必要とする意図を示していると解釈すべきではない。むしろ、添付の請求項が示すように、発明の主題は、単一の開示された実施形態のすべての特徴より少ない中にある。したがって、これにより、添付の請求項は、独立した各請求項であり、詳細な説明に組み込まれている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】閉ループシステムのフィードバック制御構造を示すブロック図である。
【図１Ｂ】追加された自動チューニングによる閉ループシステムの実施形態を示すブロック図である。
【図２】閉ループシステムを使用するチューニング動作の例を示すグラフである。
【図３Ａ】開ループシステムの制御構造を示すブロック図である。
【図３Ｂ】追加された自動チューニングによる開ループシステムの実施形態を示すブロック図である。
【図４】開ループシステムを使用するチューニング動作の例を示すグラフである。
【図１Ａ】
2009510606.tif 000018
【図１Ｂ】
2009510606.tif 000019
【図２】
2009510606.tif 000020
【図３Ａ】
2009510606.tif 000021
【図３Ｂ】
2009510606.tif 000022
【図４】
2009510606.tif 000023
【国際調査報告】
2009510606.tif 000024
2009510606.tif 000025