(57)【要約】【課題】メモ機能を用いてＰＩＤパラメータ値を選択する際に選択ミスの発生を軽減する。【解決手段】ＰＩＤパラメータの調整支援装置は、制御応答のシミュレーション結果を記憶するシミュレーション結果記憶部２１と、ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目がシミュレーション結果のインデックス項目として予め設定され、シミュレーション結果からインデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出部３０と、インデックス値をシミュレーション結果と対応付けて登録するインデックス値登録部３１と、シミュレーション結果の中から１つを選択するシミュレーション結果選択部２２と、選択されたシミュレーション結果およびインデックス値を表示するシミュレーション結果表示部１１とを備える。【選択図】  図１
2008310648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象のモデルを利用したシミュレーションによりＰＩＤパラメータの調整を支援する調整支援装置であって、
数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行部と、
前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶部と、
前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目が前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定され、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出部と、
前記インデックス値を前記シミュレーション結果と対応付けて前記シミュレーション結果記憶部に登録するインデックス値登録部と、
前記シミュレーション結果記憶部に記憶されたシミュレーション結果の中から１つを選択するシミュレーション結果選択部と、
前記選択されたシミュレーション結果および前記インデックス値を表示するシミュレーション結果表示部とを備えることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援装置。
【請求項２】
制御対象のモデルを利用したシミュレーションによりＰＩＤパラメータの調整を支援する調整支援装置であって、
数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行部と、
前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶部と、
前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目が前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定され、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出部と、
前記シミュレーション演算実行部の最新のシミュレーション結果のグラフを表示すると共に、この最新のシミュレーション結果と前記記憶された過去のシミュレーション結果とについて算出された前記インデックス値のシンボルを、前記グラフ上の対応する位置に表示するシミュレーション結果表示部とを備えることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援装置。
【請求項３】
請求項２記載のＰＩＤパラメータの調整支援装置において、
さらに、前記インデックス値のシンボルが選択されたときに、このインデックス値に対応するシミュレーション結果を前記シミュレーション結果記憶部から取得して、このシミュレーション結果のグラフを表示中のシミュレーション結果の代わりに表示するシミュレーション結果検索部を備えることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載のＰＩＤパラメータの調整支援装置において、
前記インデックス項目は、オーバーシュート量と設定値到達時間であることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援装置。
【請求項５】
制御対象のモデルを利用したシミュレーションによりＰＩＤパラメータの調整を支援する調整支援方法であって、
数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行手順と、
前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶手順と、
前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定された、前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目に従って、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出手順と、
前記インデックス値を前記シミュレーション結果と対応付けて登録するインデックス値登録手順と、
前記記憶されたシミュレーション結果の中から１つを選択するシミュレーション結果選択手順と、
前記選択されたシミュレーション結果および前記インデックス値を表示するシミュレーション結果表示手順とを備えることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援方法。
【請求項６】
制御対象のモデルを利用したシミュレーションによりＰＩＤパラメータの調整を支援する調整支援方法であって、
数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行手順と、
前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶手順と、
前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定された、前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目に従って、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出手順と、
前記シミュレーション演算実行手順の最新のシミュレーション結果のグラフを表示すると共に、この最新のシミュレーション結果と前記記憶された過去のシミュレーション結果とについて算出された前記インデックス値のシンボルを、前記グラフ上の対応する位置に表示するシミュレーション結果表示手順とを備えることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援方法。
【請求項７】
請求項６記載のＰＩＤパラメータの調整支援方法において、
さらに、前記インデックス値のシンボルが選択されたときに、前記記憶されたシミュレーション結果の中から前記選択されたインデックス値に対応するシミュレーション結果を取得して、このシミュレーション結果のグラフを表示中のシミュレーション結果の代わりに表示するシミュレーション結果検索手順を備えることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援方法。
【請求項８】
請求項５又は６記載のＰＩＤパラメータの調整支援方法において、
前記インデックス項目は、オーバーシュート量と設定値到達時間であることを特徴とするＰＩＤパラメータの調整支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＩＤパラメータを調整する技術に係り、特に制御対象のモデルを利用したシミュレーションによりＰＩＤパラメータの調整を支援する調整支援装置および調整支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、制御量ＰＶの時系列データと操作量ＭＶの時系列データにより制御対象のモデリングを行ない、得られたモデルを利用したシミュレーションにより、適切なＰＩＤパラメータ値の調整を支援する制御パラメータ調整方法および制御パラメータ調整プログラムが開示されている。また、特許文献１に開示された技術を利用したシミュレーションソフトウェアが、温調計のＰＩＤパラメータ調整機能として実用化されている。
【０００３】
このシミュレーションソフトウェアを用いると、ＰＩＤパラメータをオペレータが変更すると即座に制御応答のシミュレーション結果が表示されるので、オペレータは表示されたシミュレーション結果を見ながら試行錯誤で効率よく短時間で適切なＰＩＤパラメータ値を求めることが可能になる。
【０００４】
なお、特許文献２には、試行錯誤によらずにＰＩＤパラメータを自動で求めるパラメータ調整装置が開示されているが、ＰＩＤパラメータを調整する技能を伝承するためにも、ＰＩＤの調整感覚を体験し習得できる手法として、シミュレーション結果を見ながら試行錯誤で調整する方法が必要とされている。また、自動調整する場合に比べて、制御対象の特性に適した制御応答をオペレータが自由に選べるという点でも、ＰＩＤパラメータを試行錯誤で調整する方法が重視されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３８４２８号公報
【特許文献２】特開２００５−７０９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、特許文献１に開示された技術を利用したシミュレーションソフトウェアでは、このソフトウェアが実用化される以前のＰＩＤパラメータ調整法に比べれば格段の効率化が達成されている。さらに、このシミュレーションソフトウェアでは、特定のシミュレーション結果を記憶しておくための「メモ機能」が付加されている。これは、実際の使用時においては、特に重要なシミュレーション結果を記憶しておいて、別のシミュレーション結果と比較するという操作が行なえることが好ましいからである。
【０００７】
ところで、前記シミュレーションソフトウェアを温調計のＰＩＤパラメータ調整に用いる場合、通常は温調計と携帯型のコンピュータとを専用のケーブルでつないで温度（制御量ＰＶ）の時系列データとヒータ等のアクチュエータへの操作量ＭＶの時系列データとを収集し、その場でＰＩＤパラメータ調整を実施することになる。つまり、このような作業は、いわゆるオフィス環境ではなく、色々な制約がある現場で行われることになる。また、この作業を実施するのは、制御に関する知識が豊富な専門家ではなく、いわゆる現場の一般作業員である。したがって、前記シミュレーションソフトウェア以外の多くのＰＩＤパラメータ調整支援ツールが備えるような専門家向けの分析機能やそのためのユーザインタフェースなどは実用的ではなく、特定のＰＩＤパラメータ値における制御応答のシミュレーション結果が、単純に表示される程度のものであることが好ましい。
【０００８】
前記シミュレーションソフトウェアを用いて温調計のＰＩＤパラメータ調整を実施しているときに、例えば５個以上の多くの異なるシミュレーション結果を記憶させておき、これらの結果の中から最適な制御応答のシミュレーション結果を選択してＰＩＤパラメータ値を決定しようすると、作業員が多数の制御応答のシミュレーション結果を目視で比較しながら迅速に判断することになる。したがって、例えば目視での見誤りなどがあると、本来選択されるべき適切なＰＩＤパラメータ値とは異なるＰＩＤパラメータ値を選択してしまう可能性があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、シミュレーションによりＰＩＤパラメータの調整を支援する調整支援装置および調整支援方法において、実用上必要な機能として付加されているメモ機能を用いてＰＩＤパラメータ値を選択する際に、選択ミスの発生を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、制御対象のモデルを利用したシミュレーションによりＰＩＤパラメータの調整を支援する調整支援装置であって、数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行部と、前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶部と、前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目が前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定され、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出部と、前記インデックス値を前記シミュレーション結果と対応付けて前記シミュレーション結果記憶部に登録するインデックス値登録部と、前記シミュレーション結果記憶部に記憶されたシミュレーション結果の中から１つを選択するシミュレーション結果選択部と、前記選択されたシミュレーション結果および前記インデックス値を表示するシミュレーション結果表示部とを備えるものである。
【００１１】
また、本発明のＰＩＤパラメータの調整支援装置は、数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行部と、前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶部と、前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目が前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定され、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出部と、前記シミュレーション演算実行部の最新のシミュレーション結果のグラフを表示すると共に、この最新のシミュレーション結果と前記記憶された過去のシミュレーション結果とについて算出された前記インデックス値のシンボルを、前記グラフ上の対応する位置に表示するシミュレーション結果表示部とを備えるものである。
また、本発明のＰＩＤパラメータの調整支援装置の１構成例は、さらに、前記インデックス値のシンボルが選択されたときに、このインデックス値に対応するシミュレーション結果を前記シミュレーション結果記憶部から取得して、このシミュレーション結果のグラフを表示中のシミュレーション結果の代わりに表示するシミュレーション結果検索部を備えるものである。
また、本発明のＰＩＤパラメータの調整支援装置の１構成例において、前記インデックス項目は、オーバーシュート量と設定値到達時間である。
【００１２】
また、本発明のＰＩＤパラメータの調整支援方法は、数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行手順と、前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶手順と、前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定された、前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目に従って、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出手順と、前記インデックス値を前記シミュレーション結果と対応付けて登録するインデックス値登録手順と、前記記憶されたシミュレーション結果の中から１つを選択するシミュレーション結果選択手順と、前記選択されたシミュレーション結果および前記インデックス値を表示するシミュレーション結果表示手順とを備えるものである。
【００１３】
また、本発明のＰＩＤパラメータの調整支援方法は、数式モデルによって表される制御対象とコントローラアルゴリズムによって表されるＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーションを行うシミュレーション演算実行手順と、前記シミュレーションの結果を記憶するシミュレーション結果記憶手順と、前記シミュレーション結果のインデックス項目として予め設定された、前記ＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用される制御応答の評価項目に従って、前記シミュレーション結果から前記インデックス項目の値であるインデックス値を算出するインデックス値算出手順と、前記シミュレーション演算実行手順の最新のシミュレーション結果のグラフを表示すると共に、この最新のシミュレーション結果と前記記憶された過去のシミュレーション結果とについて算出された前記インデックス値のシンボルを、前記グラフ上の対応する位置に表示するシミュレーション結果表示手順とを備えるものである。
また、本発明のＰＩＤパラメータの調整支援方法の１構成例は、さらに、前記インデックス値のシンボルが選択されたときに、前記記憶されたシミュレーション結果の中から前記選択されたインデックス値に対応するシミュレーション結果を取得して、このシミュレーション結果のグラフを表示中のシミュレーション結果の代わりに表示するシミュレーション結果検索手順を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、オペレータがＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用する制御応答の評価項目をシミュレーション結果のインデックス項目とし、シミュレーション結果からインデックス項目の値であるインデックス値を算出して、シミュレーション結果と対応付けてシミュレーション結果記憶部に保存する。これにより、オペレータは、保存したシミュレーション結果を検索してＰＩＤパラメータを決定する際に、インデックス値として表示される制御応答の評価項目を意識しつつ適切なＰＩＤパラメータを選択することができるので、ＰＩＤパラメータの選択ミスの発生を軽減することができる。また、本発明では、メモ機能で保存したシミュレーション結果とそのインデックス値を表示すればよいので、シミュレーション結果が単純に表示される程度の簡単なユーザインタフェースであることが好ましい温調計のためのシミュレーションツールに容易に適用することができる。
【００１５】
また、本発明では、最新のシミュレーション結果からインデックス項目の値であるインデックス値を算出して、シミュレーション結果のグラフ上の該当する位置にインデックス値のシンボルを表示すると同時に、シミュレーション結果記憶部に記憶されている過去のシミュレーション結果からインデックス値を算出して、グラフ上の該当する位置にインデックス値のシンボルを表示する。これにより、オペレータは、最新のシミュレーション結果と保存したシミュレーション結果を比較してＰＩＤパラメータを決定する際に、シミュレーション結果のグラフ上にシンボルで表示される制御応答の評価項目を意識しつつ適切なＰＩＤパラメータを選択することができるので、ＰＩＤパラメータの選択ミスの発生を軽減することができる。また、本発明では、メモ機能で保存したシミュレーション結果とそのインデックス値のシンボルを表示すればよいので、シミュレーション結果が単純に表示される程度の簡単なユーザインタフェースであることが好ましい温調計のためのシミュレーションツールに容易に適用することができる。
【００１６】
また、本発明では、シミュレーション結果検索部を設けることにより、所望のシンボルを選択するだけで、これに対応するシミュレーション結果の表示に容易に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の発明者は、制御応答のシミュレーション結果を記憶するメモ機能を用いてＰＩＤパラメータ値を選択する際に、選択ミスが発生しやすくなる原因として、まず以下の点に着眼した。
【００１８】
特許文献１に開示された技術を利用したシミュレーションソフトウェアのメモ機能において採用されているインデックスは、最終的にオペレータが選択すべき要素であるＰＩＤパラメータ値であり、シミュレーション操作においてオペレータが最も認識する数値でもあるので、メモ機能で記憶するシミュレーション結果のインデックスとしては一見最適と考えられる。
【００１９】
このとき、仮にオペレータがインデックスであるＰＩＤパラメータ値について、意図的に規則性を与えてシミュレーションを実施しようとした場合を考える。このような場合の実施手順としては、例えばＰＩＤパラメータの比例帯Ｐと積分時間Ｉと微分時間Ｄの値を考えられる範囲の最小の値に設定し、比例帯Ｐの値から少しずつ大きくしていくというような手順が考えられる。しかしながら、適正な制御応答は比例帯Ｐと積分時間Ｉと微分時間Ｄの組合せによって得られるものであり、前記した実施手順で規則性を与えてシミュレーションを実施したとしても、特に重要なシミュレーション結果もこれに連動して規則正しく得られるというわけではない。この規則的な実施手順とシミュレーション結果との非連動性は、ＰＩＤ制御などに特有の性質である。このような制御の性質に関連することが第１の着眼点である。
【００２０】
また、多数の制御応答のシミュレーション結果を比較する場合に、オペレータが着目するのは、制御応答に関する情報のうち、例えば制御量ＰＶのオーバーシュート量や制御量ＰＶの設定値ＳＰへの到達時間であり、数値として定量的に測定され得る結果である。すなわち、適切なＰＩＤパラメータ値を判断するための評価項目は、数値化が可能な測定結果である。これは、制御特性の評価という作業に特有の性質である。この制御の評価に関連することが第２の着眼点である。
【００２１】
以上の２つの重要な着眼点に基づき、本発明の発明者は、シミュレーション操作においてオペレータが最も認識する数値とは限らない「制御応答の数値化された評価項目」を、あえてメモ機能のインデックスとして採用すべきであることに想到した。これにより、評価項目の数値により制御応答のシミュレーションを検索することになるので、温調計への適用に特有の制約を解消しながら、目視での見誤りなどは発生し難くできる。
【００２２】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るＰＩＤパラメータの調整支援装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態のＰＩＤパラメータの調整支援装置は、制御応答のシミュレーションを実行するシミュレーション機能部１と、シミュレーション結果を記憶するメモ機能部２と、シミュレーション結果に対してインデックス値を付与する制御結果インデックス機能部３とを有する。
【００２３】
シミュレーション機能部１は、シミュレーション演算実行部１０と、シミュレーション結果表示部１１とから構成される。
メモ機能部２は、シミュレーション結果登録部２０と、シミュレーション結果記憶部２１と、シミュレーション結果選択部２２とから構成される。
制御結果インデックス機能部３は、インデックス値算出部３０と、インデックス値登録部３１と、インデックス項目設定部３２と、インデックス項目記憶部３３とから構成される。
【００２４】
次に、本実施の形態のＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を説明する。図２はＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を示すフローチャートである。
まず、シミュレーション演算実行部１０は、制御対象とＰＩＤコントローラとからなる制御系についてその制御応答を模擬するシミュレーション演算を実行する（ステップＳ１００）。このシミュレーション演算については、特許文献１に開示されているので、ここでは簡単に説明する。
【００２５】
シミュレーション演算実行部１０には、実際の制御対象から収集した制御量ＰＶの時系列データと操作量ＭＶの時系列データに基づいて周知の最適化手法を用いたモデリング手法により求められた制御対象の数式モデルが予め登録され、さらにＰＩＤコントローラのアルゴリズム、すなわちシミュレーション演算実行部１０にＰＩＤコントローラを実現させるプログラムが予め登録されている。
【００２６】
シミュレーション演算実行部１０は、オペレータによって設定されたＰＩＤパラメータ（比例帯Ｐ、積分時間Ｉ、微分時間Ｄ）をＰＩＤコントローラのアルゴリズムに設定する。続いて、シミュレーション演算実行部１０は、このアルゴリズムとオペレータによって設定された設定値ＳＰとから操作量ＭＶを算出し、この操作量ＭＶを制御対象の数式モデルに与えることにより、制御量ＰＶを算出する。次の時刻においては、シミュレーション演算実行部１０は、直前の時刻で算出した制御量ＰＶとコントローラアルゴリズムと設定値ＳＰとから操作量ＭＶを算出し、上記と同様に制御量ＰＶを算出する。以下、同様にこのような制御量ＰＶの算出を一定時間毎に繰り返し行い、制御応答のシミュレーション結果を得る。
【００２７】
シミュレーション結果表示部１１は、シミュレーション演算実行部１０が算出した操作量ＭＶの時系列データのグラフと制御量ＰＶの時系列データのグラフと設定値ＳＰとＰＩＤパラメータとをシミュレーション結果として表示する（ステップＳ１０１）。
ここで、オペレータがシミュレーション結果の登録を指示すると（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、シミュレーション結果登録部２０は、シミュレーション結果を記憶するようにシミュレーション結果記憶部２１に対して指示し、この指示に応じてシミュレーション結果記憶部２１は、操作量ＭＶの時系列データと制御量ＰＶの時系列データと設定値ＳＰとＰＩＤパラメータとからなるシミュレーション結果を記憶する（ステップＳ１０３）。
【００２８】
そして、シミュレーション結果記憶部２１は、シミュレーション結果の登録指示があったことをインデックス値算出部３０に通知し、この通知に応じてインデックス値算出部３０は、シミュレーション結果のインデックス項目をインデックス項目記憶部３３から取得する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
インデックス項目記憶部３３は、シミュレーション結果のインデックス項目を記憶している。このインデックス項目は、例えばオペレータによってインデックス項目設定部３２を通じて予め設定される。インデックス項目としては、図３（Ａ）に示すオーバーシュート量ＯＳや、シミュレーションの開始時刻から制御量ＰＶが設定値ＳＰに到達するまでの時間である設定値到達時間ＴＲ（図３（Ｂ））がある。
【００３０】
インデックス項目を取得したインデックス値算出部３０は、ステップＳ１０３で記憶されたシミュレーション結果からインデックス値を算出し、算出したインデックス値をインデックス値登録部３１に渡す（ステップＳ１０５）。インデックス値算出部３０は、インデックス項目がオーバーシュート量であれば、シミュレーション結果からオーバーシュート量を算出し、インデックス項目が設定値到達時間であれば、シミュレーション結果から設定値到達時間を算出する。
【００３１】
インデックス値登録部３１は、インデックス値算出部３０が算出したインデックス値をステップＳ１０３で記憶されたシミュレーション結果と対応付けてシミュレーション結果記憶部２１に登録する（ステップＳ１０６）。
以上でシミュレーション演算とそのシミュレーション結果を記憶するメモ機能の動作が終了する。
【００３２】
次に、ＰＩＤパラメータを調整するためのシミュレーション結果の選択動作について説明する。シミュレーション結果の登録が完了すると、シミュレーション結果表示部１１が表示する画面には、シミュレーション結果記憶部２１に記憶されたシミュレーション結果のインデックス値の一覧が数値で表示される。
【００３３】
オペレータは、表示されたインデックス値の一覧を見て、所望のインデックス値を選択する。インデックス値が選択されると（ステップＳ１０７においてＹＥＳ）、シミュレーション結果選択部２２は、シミュレーション結果を表示するようにシミュレーション結果記憶部２１に指示を出し、シミュレーション結果記憶部２１は、選択されたインデックス値とこれに対応するシミュレーション結果をシミュレーション結果表示部１１に出力する。これにより、シミュレーション結果表示部１１は、選択されたインデックス値とこれに対応するシミュレーション結果を表示する（ステップＳ１０８）。
【００３４】
以上のように、本実施の形態では、オペレータがＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用する制御応答の評価項目をシミュレーション結果のインデックス項目とし、シミュレーション結果からインデックス項目の値であるインデックス値を算出して、シミュレーション結果と対応付けてシミュレーション結果記憶部２１に保存する。これにより、オペレータは、保存したシミュレーション結果を検索してＰＩＤパラメータを決定する際に、インデックス値として表示される制御応答の評価項目を意識しつつ適切なＰＩＤパラメータを選択することができるので、ＰＩＤパラメータの選択ミスの発生を軽減することができる。また、本実施の形態では、メモ機能で保存したシミュレーション結果とそのインデックス値を表示すればよいので、シミュレーション結果が単純に表示される程度の簡単なユーザインタフェースであることが好ましい温調計のためのシミュレーションツールに容易に適用することができる。
【００３５】
図４は本実施の形態におけるシミュレーション結果の表示例を示す図、図５は特許文献１に開示された技術を利用した従来のシミュレーションソフトウェアによるシミュレーション結果の表示例を示す図である。
図４、図５において、４００はシミュレーション結果を選択するためのリストボックス、４０１はインデックス値（図４の例ではオーバーシュート量）である。このように、本実施の形態によれば、オペレータがシミュレーション結果を選択する際の指標としてインデックス値を確認することができるようになっている。
【００３６】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係るＰＩＤパラメータの調整支援装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態のＰＩＤパラメータの調整支援装置は、制御応答のシミュレーションを実行するシミュレーション機能部１１と、シミュレーション結果を記憶するメモ機能部１２と、シミュレーション結果と共に表示するインデックス値を算出するインデックス値表示機能部１３とを有する。
【００３７】
シミュレーション機能部１１は、シミュレーション演算実行部１１０と、シミュレーション結果表示部１１１とから構成される。
メモ機能部１２は、シミュレーション結果登録部１２０と、シミュレーション結果記憶部１２１と、シミュレーション結果選択部１２２とから構成される。
インデックス値表示機能部１３は、インデックス値算出部１３０と、インデックス値出力部１３１とから構成される。
【００３８】
次に、本実施の形態のＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を説明する。図７はＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を示すフローチャートである。シミュレーション演算実行部１１０によるシミュレーション演算（ステップＳ２００）と、シミュレーション結果表示部１１１によるシミュレーション結果の表示（ステップＳ２０１）は、それぞれ図２のステップＳ１００，Ｓ１０１の処理と同じであるので、説明は省略する。
【００３９】
次に、インデックス値算出部１３０は、ステップＳ２００で得られたシミュレーション結果に含まれる操作量ＭＶの時系列データと制御量ＰＶの時系列データと設定値ＳＰとから、予め設定されたインデックス項目についてインデックス値を算出する（ステップＳ２０２）。第１の実施の形態と同様に、インデックス項目としては、オーバーシュート量ＯＳや設定値到達時間ＴＲがある。
【００４０】
インデックス値出力部１３１は、インデックス値算出部１３０が算出したインデックス値をシミュレーション結果表示部１１１に表示させる（ステップＳ２０３）。図８はインデックス値の表示例を示す図である。本実施の形態では、図８に示すように制御量ＰＶの時系列データのグラフ上の対応する位置にインデックス値のシンボルＳＩnewを表示する。このシンボルＳＩnewの位置は、オーバーシュート量ＯＳと設定値到達時間ＴＲとがそれぞれステップＳ２０２で算出された値となる位置である。
【００４１】
次に、オペレータがシミュレーション結果の登録を指示すると（ステップＳ２０４においてＹＥＳ）、シミュレーション結果登録部１２０は、シミュレーション結果を記憶するようにシミュレーション結果記憶部１２１に対して指示し、シミュレーション結果記憶部１２１は、操作量ＭＶの時系列データと制御量ＰＶの時系列データと設定値ＳＰとＰＩＤパラメータとからなるシミュレーション結果を記憶する（ステップＳ２０５）。
【００４２】
次に、インデックス値算出部１３０は、シミュレーション結果記憶部１２１にシミュレーション結果が記憶されているかどうかを判定し（ステップＳ２０６）、シミュレーション結果記憶部１２１に１つ又は複数のシミュレーション結果が記憶されている場合には、これらのシミュレーション結果の各々についてステップＳ２０２と同様にインデックス値を算出する（ステップＳ２０７）。
【００４３】
インデックス値出力部１３１は、インデックス値算出部１３０が算出したインデックス値をステップＳ２０３と同様にシミュレーション結果表示部１１１に表示させる（ステップＳ２０８）。図８の例では、ＳＩold1，ＳＩold2が過去に記憶されたシミュレーション結果に対応するインデックス値のシンボルである。
以上でシミュレーション演算とそのシミュレーション結果を記憶するメモ機能の動作が終了する。
【００４４】
次に、ＰＩＤパラメータを調整するためのシミュレーション結果の選択動作について説明する。第１の実施の形態と同様に、シミュレーション結果表示部１１１が表示する画面には、シミュレーション結果記憶部１２１に記憶されたシミュレーション結果のインデックス値の一覧が、インデックス値のシンボルＳＩとは別に数値で表示される。
【００４５】
オペレータは、表示されたインデックス値の一覧を見て、所望のインデックス値を選択する。インデックス値が選択されると（ステップＳ２０９においてＹＥＳ）、シミュレーション結果選択部１２２は、シミュレーション結果を表示するようにシミュレーション結果記憶部１２１に指示を出し、シミュレーション結果記憶部１２１は、選択されたインデックス値とこれに対応するシミュレーション結果をシミュレーション結果表示部１１１に出力する。これにより、シミュレーション結果表示部１１１は、選択されたインデックス値とこれに対応するシミュレーション結果を表示する（ステップＳ２１０）。
【００４６】
なお、シミュレーション結果の表示が切り替わる際には、ステップＳ２０７，Ｓ２０８の処理が再度実行され、ステップＳ２０３，Ｓ２０８で表示されたインデックス値のシンボルＳＩは、ステップＳ２１０で新たに表示された制御量ＰＶの時系列データのグラフ上に継続して表示される。
【００４７】
以上のように、本実施の形態では、オペレータがＰＩＤパラメータの調整の可否判断に使用する制御応答の評価項目をシミュレーション結果のインデックス項目とし、最新のシミュレーション結果からインデックス項目の値であるインデックス値を算出して、シミュレーション結果のグラフ上の該当する位置にインデックス値のシンボルを表示すると同時に、シミュレーション結果記憶部２１に記憶されている過去のシミュレーション結果からインデックス値を算出して、グラフ上の該当する位置にインデックス値のシンボルを表示する。これにより、オペレータは、最新のシミュレーション結果と保存したシミュレーション結果を比較してＰＩＤパラメータを決定する際に、シミュレーション結果のグラフ上にシンボルで表示される制御応答の評価項目を意識しつつ適切なＰＩＤパラメータを選択することができるので、ＰＩＤパラメータの選択ミスの発生を軽減することができる。また、本実施の形態では、メモ機能で保存したシミュレーション結果とそのインデックス値のシンボルを表示すればよいので、シミュレーション結果が単純に表示される程度の簡単なユーザインタフェースであることが好ましい温調計のためのシミュレーションツールに容易に適用することができる。
【００４８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図９は本発明の第３の実施の形態に係るＰＩＤパラメータの調整支援装置の構成を示すブロック図であり、図６と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態のＰＩＤパラメータの調整支援装置は、シミュレーション機能部１１と、メモ機能部１２と、インデックス値表示機能部１３と、シミュレーション結果切替機能部１４とを有する。
【００４９】
シミュレーション機能部１１とメモ機能部１２とインデックス値表示機能部１３の構成は第２の実施の形態と同じである。
シミュレーション結果切替機能部１４は、インデックス値指定信号検出部１４０と、シミュレーション結果検索部１４１とから構成される。
【００５０】
次に、本実施の形態のＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を説明する。図１０はＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を示すフローチャートである。
図１０のステップＳ２００〜Ｓ２１０の処理は第２の実施の形態と同じであるので、説明は省略する。
【００５１】
オペレータは、図８に示したようにインデックス値のシンボルＳＩが表示されたグラフ上で、所望のインデックス値のシンボルＳＩを指定する。シンボルＳＩが選択されると（ステップＳ２１１においてＹＥＳ）、インデックス値指定信号検出部１４０は、制御量ＰＶの時系列データのグラフ上で指定されたシンボルＳＩをシミュレーション結果検索部１４１に通知する。この通知に応じてシミュレーション結果検索部１４１は、指定されたインデックス値のシンボルＳＩに対応するシミュレーション結果をシミュレーション結果記憶部１２１から検索する（ステップＳ２１２）。
【００５２】
そして、シミュレーション結果検索部１４１は、検索したシミュレーション結果を表示するようにシミュレーション結果選択部１２２を通じてシミュレーション結果記憶部１２１に指示を出し、この指示に応じてシミュレーション結果記憶部１２１は、指定されたシミュレーション結果をシミュレーション結果表示部１１１に出力する。これにより、シミュレーション結果表示部１１１は、シミュレーション結果を切替表示する（ステップＳ２１３）。
【００５３】
例えば図８のシンボルＳＩold1が指定された場合、シミュレーション結果表示部１１１による表示は、図１１に示すようにシンボルＳＩold1に対応する制御応答のシミュレーション結果の表示に切り替わる。なお、図１１から明らかなように、シミュレーション結果の表示が切り替わる際には、ステップＳ２０７，Ｓ２０８の処理が再度実行され、ステップＳ２０３，Ｓ２０８で表示されたインデックス値のシンボルＳＩは、ステップＳ２１３で新たに表示された制御量ＰＶの時系列データのグラフ上に継続して表示される。
【００５４】
また、図１１では、シミュレーション結果表示部１１１が表示するシミュレーション結果のうち、制御量ＰＶの時系列データのグラフのみを示しているが、シンボルＳＩold1の指定に応じて、操作量ＭＶの時系列データのグラフとＰＩＤパラメータの表示も切り替わることは言うまでもない。
【００５５】
第２の実施の形態において、シミュレーション結果の表示を切り替えるためには、シンボルＳＩとは別に数値で表示されているインデックス値を選択する等の操作が必要であるが、本実施の形態では、所望のシンボルＳＩを選択するだけで、これに対応するシミュレーション結果の表示に容易に切り替えることができる。
【００５６】
第１〜第３の実施の形態におけるＰＩＤパラメータの調整支援装置は、例えばＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータを動作させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、このプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ＰＩＤパラメータを調整する技術に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＰＩＤパラメータの調整支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるシミュレーション結果のインデックス項目の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるシミュレーション結果の表示例を示す図である。
【図５】従来のシミュレーションソフトウェアによるシミュレーション結果の表示例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るＰＩＤパラメータの調整支援装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６のＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるインデックス値の表示例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るＰＩＤパラメータの調整支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のＰＩＤパラメータの調整支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるシミュレーション結果の切替表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１１…シミュレーション機能部、２，１２…メモ機能部、３…制御結果インデックス機能部、１０，１１０…シミュレーション演算実行部、１１，１１１…シミュレーション結果表示部、１３…インデックス値表示機能部、１４…シミュレーション結果切替機能部、２０，１２０…シミュレーション結果登録部、２１，１２１…シミュレーション結果記憶部、２２，１２２…シミュレーション結果選択部、３０，１３０…インデックス値算出部、３１…インデックス値登録部、３２…インデックス項目設定部、３３…インデックス項目記憶部、１３１…インデックス値出力部、１４０…インデックス値指定信号検出部、１４１…シミュレーション結果検索部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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