【手続補正書】
【提出日】平成25年2月1日(2013.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御に使用するモデルベースプロセスコントローラであって、
前記プロセス内の被制御変数を示す１つ以上のプロセス測定値を受信するコントローラ入力と、
前記プロセスの被操作プロセス変数を制御するため１つ以上の制御信号を提供するコントローラ出力と、
プロセスの動作をモデル化するプロセスモデルを含み、前記プロセスモデルに基づき予測プロセス変数値を作成する、プロセスモデルユニットと、
前記予測プロセス変数値とプロセス変数設定点とを使用し予備制御信号を生成する制御ユニットと、
前記予測プロセス変数値を使用し誤差信号を生成する誤差ユニットと、
前記誤差信号を積分し積分誤差信号を作成する積分器と、
前記積分器と前記制御ユニットとへ結合され、前記積分誤差信号に前記予備制御信号を結合し、前記プロセスの前記被操作プロセス変数の制御に使用する最終制御信号を作成する、結合器ユニットと、を備える、
モデルベースプロセスコントローラ。
【請求項２】
前記誤差ユニットは前記予測プロセス変数値と前記被制御変数の設定点との誤差を判定し、前記コントローラユニットは前記誤差を使用し前記予備制御信号を作成するか、又は、
前記誤差ユニットは前記予測プロセス変数値と前記被制御変数の測定値との誤差を判定し前記誤差信号を判定する、請求項１に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項３】
前記積分器はチューニング可能である、請求項１又は２に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項４】
前記積分器は前記プロセスのフラクショナルむだ時間に基づきチューニング可能である、請求項３に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項５】
前記制御ユニットはモデル予測制御アルゴリズムを遂行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項６】
前記プロセスモデルは、１つ以上の線形ステップ応答モデルを、又は１つ以上のインパルス応答モデルを、備え、前記制御ユニットは動的マトリックス制御アルゴリズムを遂行し前記予備制御信号を作成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項７】
前記プロセスモデルは、第一原理モデル、一次プラスむだ時間プロセスモデル、二次プロセスモデル、および二次プラスむだ時間プロセスモデルのうちの少なくとも一つを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項８】
前記制御ユニットは通常型カルマンフィルタ又は簡略型カルマンフィルタを含むモデル予測制御アルゴリズムを遂行する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項９】
前記誤差ユニットは前記予測プロセス変数値と前記被制御変数の設定点との誤差を判定し、前記コントローラユニットは前記誤差を使用し前記予備制御信号を作成する、請求項１に記載のモデルベースプロセスコントローラ。
【請求項１０】
プロセスの制御に使用する１組のプロセス制御信号を形成する方法であって、
前記プロセスの動作をモデル化するプロセスモデルから、且つ前記プロセスモデルへ入力として提供される１組のコントローラ出力値から、１組の予測プロセス変数値を作成することと、
１組の予備制御信号を生成するため前記１組の予測プロセス変数値を使用することと、
前記１組の予測プロセス変数値とさらなる１組のプロセス変数値とから誤差信号を生成することと、
積分誤差信号を作成するため前記誤差信号を積分することと、
前記１組のプロセス制御信号を作成するため前記積分誤差信号に前記１組の予備制御信号を結合することと、を備える、
１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１１】
前記積分器のチューニングを可能にすることをさらに含む、請求項１０に記載の１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１２】
前記プロセスのフラクショナルむだ時間に基づき前記積分器のチューニングを可能にすることをさらに含む、請求項１１に記載の１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１３】
前記１組の予測プロセス変数値を作成することは、前記１組のコントローラ出力値として以前の１組のプロセス制御信号を使用することを含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１４】
前記１組の予測プロセス変数値を作成するため、前記プロセス内の被制御変数を示す１つ以上のプロセス測定値を、前記プロセスモデル並びに前記１組のコントローラ出力値とともに、使用することをさらに含む、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１５】
前記１組の予測プロセス変数値を作成するため、前記プロセス内の測定外乱を示す１つ以上のプロセス測定値を、前記プロセスモデル並びに前記１組のコントローラ出力値とともに、使用することをさらに含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１６】
前記１組の予備制御信号を生成するため前記１組の予測プロセス変数値を使用することは、前記１組の予備制御信号を作成するためモデル予測制御アルゴリズムを使用することを含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１７】
前記モデル予測制御アルゴリズムとともに状態オブザーバを遂行することをさらに含み、前記状態オブザーバは通常型カルマンフィルタか簡略型カルマンフィルタのいずれか一方である、請求項１６に記載の１組のプロセス制御信号を形成する方法。
【請求項１８】
プロセスの制御に使用するプロセスコントローラであって、
プロセッサと、
コンピュータ可読メモリと、
前記コンピュータ可読メモリに蓄積され、前記プロセスの動作をモデル化する、プロセスモデルと、
前記コンピュータ可読メモリに蓄積され、前記プロセッサにて実行されたときに、プロセス制御出力信号と前記プロセスモデルとを使用し予測プロセス変数値を作成する、予測ルーチンと、
前記コンピュータ可読メモリに蓄積され、前記プロセッサにて実行されたときに、前記予測プロセス変数値とプロセス変数設定点とを使用し予備制御信号を生成する、制御ルーチンと、
前記コンピュータ可読メモリに蓄積され、前記プロセッサにて実行されたときに、前記予測プロセス変数値とさらなるプロセス変数値との差を示す誤差信号を判定する、誤差検出ルーチンと、
前記コンピュータ可読メモリに蓄積され、前記プロセッサにて実行されたときに、前記誤差信号を積分し積分誤差信号を作成するチューニング可能積分ルーチンと、
前記コンピュータ可読メモリに蓄積され、前記プロセッサにて実行されたときに、
前記積分誤差信号に前記予備制御信号を結合し、前記プロセスの被操作プロセス変数の制御に使用する最終制御信号を作成する、結合ルーチンと、を備える、
プロセスコントローラ。
【請求項１９】
前記チューニング可能積分器は、前記プロセスのフラクショナルむだ時間に基づき異なる積分設定にチューニングできる、請求項１８に記載のプロセスコントローラ。
【請求項２０】
前記予測ルーチンは、前記プロセス制御出力信号として予め計算された最終制御信号を使用する、請求項１８〜１９のいずれか一項に記載のプロセスコントローラ。
【請求項２１】
前記さらなるプロセス変数値は被制御変数の設定点であり、前記誤差検出ルーチンは、前記予測プロセス変数値と前記被制御変数の前記設定点との差として前記誤差信号を形成する、請求項２０に記載のプロセスコントローラ。
【請求項２２】
制御ルーチンは動的マトリックス制御アルゴリズムおよびモデル予測制御アルゴリズムの少なくとも一つを遂行し前記予備制御信号を生成する、請求項２０に記載のプロセスコントローラ。
【請求項２３】
制御ルーチンはモデル予測制御アルゴリズムと通常型カルマンフィルタか簡略型カルマンフィルタのいずれか一方を含む状態オブザーバアルゴリズムとを遂行し前記予備制御信号を生成する、請求項２０に記載のプロセスコントローラ。