用于反饋系統(tǒng)的控制裝置和控制方法，以及反饋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于反饋系統(tǒng)的控制裝置和控制方法，以及反饋系統(tǒng)。所述反饋系統(tǒng)包括：受到該控制裝置控制的受控裝置，和設(shè)置在所述受控裝置的輸出通路上的傳感器，所述控制裝置包括：計算單元，其根據(jù)指令值和來自所述傳感器的反饋值，計算所述指令值減去所述反饋值的差值ΔE；輸出單元，其輸出用于所述控制的第一PI參數(shù)或第二PI參數(shù)中的任一個；控制單元，其根據(jù)指令值、反饋值、和輸出單元輸出的所述第一PI參數(shù)或所述第二PI參數(shù)，生成用于控制對象裝置的控制的控制信號；當(dāng)計算單元計算得到的差值ΔE的絕對值︱ΔE?︱大于等于預(yù)先確定的第一閾值時，輸出單元將第一PI參數(shù)輸出到所述控制單元，否則輸出單元將第二PI參數(shù)輸出到所述控制單元；在輸出第一PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時刻，輸出單元使得輸出到控制單元的第一PI參數(shù)切換到第二PI參數(shù)。
【專利說明】用于反饋系統(tǒng)的控制裝置和控制方法，以及反饋系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于反饋系統(tǒng)的控制裝置和控制方法，以及反饋系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在反饋系統(tǒng)中，通常采用PID控制器對各種控制目標(biāo)量進(jìn)行控制，例如壓力控制和流量控制等。常用的PiD控制器通常具有Pi控制功能和ro控制功能。
[0003]在現(xiàn)有的PI控制中，當(dāng)對于控制目標(biāo)的指令值發(fā)生突變時(B卩，例如指令信號為階躍上升信號或階躍下降信號，或是斜率較大的斜坡信號等時)，為了使得系統(tǒng)的反饋值能夠快速跟隨指令值的變化，即為了提高系統(tǒng)響應(yīng)性，通常采用較大的P參數(shù)或較小的I參數(shù)進(jìn)行控制。但是，采用這樣的較大的P參數(shù)或較小的I參數(shù)進(jìn)行控制的話，會使得超調(diào)量增大，即反饋值跟隨指令值的變化過度變化而超過指令值的現(xiàn)象，導(dǎo)致反饋值穩(wěn)定于指令值的時間增加，這樣，系統(tǒng)的響應(yīng)時間也會增加。如此，也會導(dǎo)致無法有效提高系統(tǒng)的響應(yīng)性。發(fā)明人鑒于上述問題，提出一種控制裝置和控制方法以及反饋系統(tǒng)，據(jù)此能夠有效地提高發(fā)生指令變化時系統(tǒng)的響應(yīng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)裝置的觀點，提供一種用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，所述反饋系統(tǒng)包括:受到該控制裝置控制的受控裝置，和設(shè)置在所述受控裝置的輸出通路上的傳感器，所述控制裝置包括:計算單元，其根據(jù)指令值和來自所述傳感器的反饋值，計算所述指令值減去所述反饋值的差值A(chǔ)E ;輸出單元，其輸出用于所述控制的第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)中的任一個，其中，所述第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于所述第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或所述第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于所述第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)；控制單元，其根據(jù)所述指令值、所述反饋值、和所述輸出單元輸出的所述第一 PI參數(shù)或所述第二 PI參數(shù)，生成用于所述控制對象裝置的控制的控制信號；其中，當(dāng)所述計算單元計算得到的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕΙ大于等于預(yù)先確定的第一閾值時，所述輸出單元將所述第一 PI參數(shù)輸出到所述控制單元，否則所述輸出單元將所述第二 PI參數(shù)輸出到所述控制單元；在輸出所述第一 PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時刻，所述輸出單元使得輸出到所述控制單元的所述第一 PI參數(shù)切換到所述第二 PI參數(shù)。
[0005]根據(jù)裝置的觀點，提供一種用于反饋系統(tǒng)的控制方法，所述反饋系統(tǒng)包括:受到該控制裝置控制的受控裝置，和設(shè)置在所述受控裝置的輸出通路上的傳感器，所述控制方法包括:計算步驟，其根據(jù)指令值和來自所述傳感器的反饋值，計算所述指令值減去所述反饋值的差值A(chǔ)E ;輸出步驟，其輸出用于所述控制的第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)中的任一個，其中，所述第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于所述第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或所述第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于所述第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)；控制步驟，其根據(jù)所述指令值、所述反饋值、和所述輸出單元輸出的所述第一 PI參數(shù)或所述第二 PI參數(shù)，生成用于所述控制對象裝置的控制的控制信號；其中，當(dāng)所述計算步驟計算得到的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第一閾值時，所述輸出步驟將所述第一 PI參數(shù)輸出到所述控制單元，否則所述輸出步驟將所述第二 PI參數(shù)輸出到所述控制單元；在輸出所述第一 PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時刻，所述輸出步驟使得輸出到所述控制步驟的所述第一 PI參數(shù)切換到所述第二 PI參數(shù)。
[0006]根據(jù)系統(tǒng)的觀點，提供一種反饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)包括:控制裝置，受到該控制裝置控制的受控裝置，和設(shè)置在所述受控裝置的輸出通路上的傳感器，所述控制裝置包括:計算單元，其根據(jù)指令值和來自所述傳感器的反饋值，計算所述指令值減去所述反饋值的差值△ E ;輸出單元，其輸出用于所述控制的第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)中的任一個，其中，所述第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于所述第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或所述第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于所述第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)；控制單元，其根據(jù)所述指令值、所述反饋值、和所述輸出單元輸出的所述第一 PI參數(shù)或所述第二 PI參數(shù)，生成用于所述控制對象裝置的控制的控制信號；其中，當(dāng)所述計算單元計算得到的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕΙ大于等于預(yù)先確定的第一閾值時，所述輸出單元將所述第一 PI參數(shù)輸出到所述控制單元，否則所述輸出單元將所述第二 PI參數(shù)輸出到所述控制單元；在輸出所述第一 PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時亥IJ，所述輸出單元使得輸出到所述控制單元的所述第一 PI參數(shù)切換到所述第二 PI參數(shù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置和控制方法，及該反饋系統(tǒng)，能夠有效地提高發(fā)生指令變化時系統(tǒng)的響應(yīng)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是顯示本發(fā)明第一實施方式的控制裝置與反饋系統(tǒng)的關(guān)系圖。
[0009]圖2是顯示本發(fā)明第一實施方式的控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖3是顯示本發(fā)明第一實施方式的控制裝置中的輸出單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的示意圖。
[0011]圖4是顯示本發(fā)明第一實施方式的控制裝置的控制時序圖。
[0012]圖5是顯示本發(fā)明第一實施方式的指令值階躍式下降時，采用第一 PI參數(shù)和采用第二 PI參數(shù)這兩種情況下的階躍響應(yīng)波形比較圖。
[0013]圖6是顯示本發(fā)明第一實施方式的從第一 PI參數(shù)切換到第二 PI參數(shù)的情況和沒有從第一 PI參數(shù)切換到第二 PI參數(shù)這兩種情況下的階躍響應(yīng)波形圖。
[0014]圖7是顯示本發(fā)明第二實施方式中的階躍響應(yīng)波形圖。
[0015]圖8是顯示本發(fā)明的第一實施方式和第二實施方式的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016] (第一實施方式)
[0017]圖1是顯示本發(fā)明第一實施方式的控制裝置與反饋系統(tǒng)的關(guān)系圖。
[0018]如圖1所示，控制裝置10對受控裝置20的輸出量(即，控制目標(biāo)量)進(jìn)行控制。具體的，該受控裝置20，例如可以是注塑機(jī)等，此時的控制目標(biāo)量，例如可以為驅(qū)動油壓等?？刂蒲b置10通過其內(nèi)部的PI控制功能，根據(jù)被輸入的指令值、第一 PI參數(shù)、第二 PI參數(shù)以及由傳感器30反饋回來的反饋值，生成對受控裝置20的輸出量進(jìn)行控制的控制信號。該控制信號使得受控裝置20的輸出量跟隨指令值變化。傳感器30設(shè)置于受控裝置20的輸出通路上并將受控裝置20的輸出量反饋至控制裝置10。
[0019]圖2是顯示第一實施方式的控制裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，控制裝置10包括:輸入單元101、計算單元102、輸出單元103、控制單元104。其中，輸入單元101作為用于接收被輸入指令值、第一 PI參數(shù)和第二 PI參數(shù)的單元，也可設(shè)置在控制裝置10的外部，或由控制裝置10的外部輸入設(shè)備實現(xiàn)，其具體實現(xiàn)可為鍵盤或觸摸屏等設(shè)備。
[0020]又，控制裝置10中，作為控制單元104，可采用常用的PID控制單元，或者是僅執(zhí)行PI控制的PI控制單元，也可采用執(zhí)行P控制的控制單元和執(zhí)行I控制的I控制單元。
[0021]又，作為輸出單元103，其可作為整體執(zhí)行其功能。也可實現(xiàn)為，例如，包括圖3所示的PI參數(shù)存儲部1031、和PI參數(shù)選擇部1032，作為實現(xiàn)輸出單元103的功能的組成部分。
[0022]下面，以輸出單元103實現(xiàn)為包括有PI參數(shù)存儲部1031和PI參數(shù)選擇部1032，控制單元104實現(xiàn)為PID控制單元的情況進(jìn)行說明。
[0023]輸入單元101根據(jù)例如用戶的操作輸入等，被輸入指令值、第一 PI參數(shù)、第二 PI參數(shù)。輸入單元101將被輸入的指令值輸出至計算單元102和控制單元104，將被輸入的第
一PI參數(shù)和第二 PI參數(shù)輸出至輸出單元103。
[0024]其中，第一 PI參數(shù)設(shè)定為使得受控裝置20的輸出量相對于指令值的變化的響應(yīng)性比第二 PI參數(shù)更高的值。例如，第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)?；蛘叩谝?PI參數(shù)中的P參數(shù)設(shè)置為大于第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)?；蛘?，第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)設(shè)置為小于第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)。
[0025]輸出單元103的PI參數(shù)存儲部1031存儲從輸入單元101輸入的第一 PI參數(shù)和
第二 PI參數(shù)。
[0026]計算單元102根據(jù)從輸入單元101輸入的指令值和來自傳感器30的反饋值，計算指令值減去反饋值的差值ΛΕ，這樣的計算可以常時進(jìn)行也可以規(guī)定的時間間隔逐次進(jìn)行。該差值ΛΕ帶正負(fù)符號，當(dāng)指令值大于反饋值時，ΛΕ大于零，帶正號。當(dāng)指令值小于反饋值時，ΛΕ小于零，帶負(fù)號。當(dāng)指令值等于反饋值時，ΛΕ等于零。該計算得到的差值ΛΕ被輸出至PI參數(shù)選擇部1032。
[0027]控制單元104具有PI控制功能，控制單元104在執(zhí)行PI控制期間，根據(jù)指令值和反饋值、以及從輸出單元103輸入的第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)生成控制受控裝置20用的控制信號。其中，輸出單元103中的PI參數(shù)選擇部1032 —旦得知控制單元104開始執(zhí)行PI控制功能時，選擇第一 PI參數(shù)或第二參數(shù)中的任一個，使PI參數(shù)存儲部1031向控制單元104輸出該被選擇的第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)中的任一個，直到PI控制功能的執(zhí)行結(jié)束。這樣，通過其內(nèi)部包括的PI參數(shù)存儲部1031和PI參數(shù)選擇部1032，輸出單元103能夠向第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)中的任一個輸出到控制單元104。
[0028]圖2示出了一種控制裝置10內(nèi)部組成的可實施的配置方式，但可根據(jù)實際需要進(jìn)行各種改動，例如可以將PI參數(shù)存儲部1031或PI參數(shù)選擇部1032設(shè)置在控制單元104中。
[0029]圖4是第一實施方式的控制裝置10的控制時序圖。
[0030]為了說明的方便，假設(shè)作為輸入信號的指令值為階躍式，而實際上，指令值也可為斜坡式等其他形式。
[0031]如圖4所示，當(dāng)控制單元104在執(zhí)行PI控制期間，輸出單元103的PI參數(shù)選擇部1032使PI參數(shù)存儲部1031向控制單元104輸出第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)。輸出單元103的PI參數(shù)選擇部1032對于各參數(shù)的選擇可基于如下的方法進(jìn)行。
[0032]如圖4所示的，在指令值發(fā)生階躍式下降的情況下，一旦當(dāng)計算單元102計算得到的指令值和反饋值的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ|大于等于預(yù)先確定的第一閾值Thl，PI參數(shù)選擇部1032使得PI參數(shù)存儲部1031所存儲的第一 PI參數(shù)輸出到控制單元104，以使得反饋值能夠快速跟隨指令值的變化，提高系統(tǒng)的響應(yīng)性。同樣地，對于指令值發(fā)生階躍式上升的情況，當(dāng)計算單元102計算得到的指令值和反饋值的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第一閾值Thl時，PI參數(shù)選擇部1032也使得PI參數(shù)存儲部1031所存儲的第一 PI參數(shù)輸出到控制單元104。也就是說，輸出單元103，在計算單元102計算得到的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第一閾值Thl時，將第一 PI參數(shù)輸出至控制單元104。
[0033]如上所述的，由于第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)設(shè)置為大于第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或，第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)設(shè)置為小于第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)。因此，這樣的選擇能夠使得系統(tǒng)的反饋值能夠更快地跟隨指令值變化，提高系統(tǒng)的響應(yīng)特性。
[0034]第一閾值Thl確定了選擇P參數(shù)較大、I參數(shù)較小的第一 PI參數(shù)的時機(jī)，其可以根據(jù)反饋系統(tǒng)希望對何種程度變化的指令值進(jìn)行快速地響應(yīng)而進(jìn)行設(shè)定，例如，可設(shè)定為指令值的某一百分比。將第一閾值Thl設(shè)置為指令值的某一百分比具有以下優(yōu)點:當(dāng)系統(tǒng)處于較高的指令值的控制的情況下，由于此時系統(tǒng)容許較大幅度的波動，因此也可不啟用第一 PI參數(shù)，這樣可防止對于波動的放大而導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。第一閾值Thl相對于指令值的百分比的具體數(shù)值可根據(jù)系統(tǒng)控制要求適當(dāng)選擇，例如一般設(shè)定為指令值的40-80%。另外，第一閾值Thl也可根據(jù)控制要求，按照其他標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，例如也可根據(jù)系統(tǒng)容許的反饋值的最大波動值的倍數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
[0035]通過采用第一 PI參數(shù)，可使得反饋值能夠更好地跟隨指令值，從而提高系統(tǒng)響應(yīng)性。圖5示出指令值階躍式下降時，采用第一 PI參數(shù)和采用第二 PI參數(shù)兩種情況下的階躍響應(yīng)波形比較圖。如圖5所示，在指令值發(fā)生階躍式變化時，采用第一 PI參數(shù)的響應(yīng)性比采用第二 PI參數(shù)的響應(yīng)性更好，即系統(tǒng)響應(yīng)速度更快。
[0036]但是，對于反饋系統(tǒng)來說，當(dāng)指令值發(fā)生變化時普遍存在反饋值相對于指令值超調(diào)的現(xiàn)象，所謂超調(diào)是指反饋值隨著指令值的變化趨勢而變化過度并超過指令值，其超出的范圍即為超調(diào)量。發(fā)現(xiàn)這種情況下如果依然采用P參數(shù)較大且/或I參數(shù)較小的第一PI參數(shù)，則可能導(dǎo)致超調(diào)量過大，系統(tǒng)響應(yīng)時間增加，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的振蕩。
[0037]因此，在輸出單元103輸出第一 PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時刻，輸出單元103中的PI參數(shù)選擇部1032使PI參數(shù)存儲部1031輸出第二 PI參數(shù)。也就是說，包含有PI參數(shù)存儲部1031和PI參數(shù)選擇部1032的輸出單元103，在輸出第一 PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時亥IJ，將輸出至控制單元104的第一 PI參數(shù)切換到第二 PI參數(shù)。
[0038]由于第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)小于第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或，第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)大于第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)。因此，這樣的選擇能夠使得反饋值超調(diào)量減小，以縮短反饋值穩(wěn)定于指令值的時間，即縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時間。因此，系統(tǒng)的響應(yīng)性進(jìn)一步得到有效的提高。[0039]又，上述規(guī)定時刻可以為，例如，偏差值ΛΕ變?yōu)榱銜r刻之后的時刻。ΛΕ為零時，反饋值到達(dá)指令值，這樣，通過Λ E變?yōu)榱阒筝敵龅诙?PI參數(shù)(S卩，在Λ E變?yōu)榱阒拜敵龅谝?PI參數(shù))，具有縮短反饋值穩(wěn)定于指令值的時間的優(yōu)點，可進(jìn)一步提高響應(yīng)性。又，所述規(guī)定時刻也可為偏差值ΛΕ到達(dá)零的時刻。
[0040]又，上述規(guī)定時刻，也可為如圖4所示的，PI參數(shù)選擇部1032使PI參數(shù)存儲部1031持續(xù)輸出第一 PI參數(shù)的情況下，在ΛE變?yōu)榱阒?、且ΛΕ的正?fù)符號發(fā)生反轉(zhuǎn)(即，ΔΕ的符號由負(fù)變正，或由正變負(fù))、且偏差值ΛE的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第二閾值Th2的時刻。即，包含有PI參數(shù)選擇部1032和PI參數(shù)存儲部1031的輸出單元103在持續(xù)輸出第一 PI參數(shù)的情況下，在ΛΕ變?yōu)榱阒蟆⑶姚サ恼?fù)符號發(fā)生反轉(zhuǎn)、且偏差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第二閾值Th2的時刻，將第二參數(shù)輸出至控制單元104。此時，相比將規(guī)定時刻設(shè)定為ΛΕ為零時的情況，進(jìn)一步判斷ΛΕ的正負(fù)符號是否發(fā)生反轉(zhuǎn)，能夠容易的進(jìn)行更高精度的控制。
[0041]其中第二閾值Th2確定了選擇P參數(shù)較小、I參數(shù)較大的第二 PI參數(shù)的時機(jī)，其可以根據(jù)系統(tǒng)控制要求適當(dāng)選擇，例如，可根據(jù)采用第一 PI參數(shù)的情況下所產(chǎn)生的最大超調(diào)量進(jìn)行設(shè)定。舉例說明，第二閾值Th2可設(shè)置為采用第一 PI參數(shù)的情況下達(dá)到的最大超調(diào)量的某一百分比，例如10飛0%，或者，第二閾值Th2也可根據(jù)系統(tǒng)能夠容許的最大超調(diào)量進(jìn)行設(shè)定，例如設(shè)置為系統(tǒng)容許的最大超調(diào)量的某一百分比。另外，第二閾值Th2也可根據(jù)指令值的百分比進(jìn)行設(shè)置。
[0042]圖6是從第一 PI參數(shù)切換到第二 PI參數(shù)的情況和沒有從第一 PI參數(shù)切換到第
二PI參數(shù)這兩種情況下的階躍響應(yīng)波形圖。如圖6所示，當(dāng)ΛΕ變?yōu)榱阒螃サ姆柊l(fā)生反轉(zhuǎn)且絕對值I ΛΕ I大于預(yù)先確定的第二閾值Th2時，將第一 PI參數(shù)切換到第二 PI參數(shù)，這樣能夠減小超調(diào)量，縮短反饋值穩(wěn)定于指令值的時間，從而縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間。
[0043](第二實施方式)
[0044]本發(fā)明第二實施方式的控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與第一實施方式的相同，在此省略說明。
[0045]第二實施方式與第一實施方式的區(qū)別在于，如圖7所示，其在輸出單元103輸出第
一PI參數(shù)的情況下，當(dāng)?shù)谝?PI參數(shù)的輸出經(jīng)過了規(guī)定時間Tl(g卩，絕對值I ΛΕ I大于等于第一閾值的時刻經(jīng)過規(guī)定時間Tl)時，將第一 PI參數(shù)的輸出切換到第二 PI參數(shù)的輸出。
[0046]該規(guī)定時間Tl可根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行設(shè)置，例如，可設(shè)置為大于第一 PI參數(shù)開始輸出到差值A(chǔ)E的符號發(fā)生反轉(zhuǎn)的時間，且小于第一 PI參數(shù)開始輸出到在采用第一 PI參數(shù)的情況下達(dá)到最大超調(diào)量的時間。另外，規(guī)定時間Tl也可根據(jù)用戶所希望獲得的系統(tǒng)響應(yīng)時間來確定。當(dāng)該希望獲得的系統(tǒng)響應(yīng)時間確定的情況下，可以通過改變用戶輸入的第一PI參數(shù)的大小來達(dá)到最終所確定的系統(tǒng)響應(yīng)時間。又，例如，規(guī)定時間Tl也可為從第一 PI參數(shù)開始輸出到偏差值ΛΕ變?yōu)榱愕臅r刻或之后的時刻的時間。
[0047]圖8是顯示本發(fā)明的第一實施方式和第二實施方式的控制方法的流程圖。
[0048]在步驟Sll中，根據(jù)用戶的操作等輸入指令值、第一 PI參數(shù)和第二 PI參數(shù)，其中第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于第二參數(shù)中的I參數(shù)。
[0049]在步驟S12中，根據(jù)步驟Sll輸入的指令值和來自傳感器的反饋值，計算指令值減去反饋值的差值ΛΕ。這樣的計算，可根據(jù)規(guī)定的間隔依次進(jìn)行。
[0050]在步驟S13中，判斷在步驟S12中計算得到的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ I是否大于等于預(yù)先確定的第一閾值Thl，若結(jié)果為是，則進(jìn)入到步驟S14輸出第一 PI參數(shù)，根據(jù)指令值和反饋值以及第一 PI參數(shù)生成控制受控裝置20用的控制信號，執(zhí)行PI控制；若結(jié)果為否，則進(jìn)入到步驟S16，輸出第二 PI參數(shù)，根據(jù)指令值和反饋值以及第二 PI參數(shù)生成控制受控裝置20用的控制信號，執(zhí)行PI控制。
[0051]在輸出第一 PI參數(shù)的情況下，在步驟S15中，判斷第一 PI參數(shù)的輸出是否到達(dá)了規(guī)定時刻，若結(jié)果為是，則進(jìn)入到步驟S16，輸出第二 PI參數(shù)，根據(jù)指令值和反饋值以及第
二PI參數(shù)生成控制受控裝置20用的控制信號，執(zhí)行PI控制，并返回到步驟S14，若結(jié)果為否則返回步驟S15。
[0052]以上說明了本發(fā)明的實施方式，但這些實施方式只是作為實例被提出，并不是用于限定發(fā)明的范圍。這些實施方式能夠以其它各種各樣的形態(tài)來實施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍、主旨內(nèi)，同樣也包含于記載于專利權(quán)利要求書的發(fā)明及其同等的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，所述反饋系統(tǒng)包括:受到該控制裝置控制的受控裝置，和設(shè)置在所述受控裝置的輸出通路上的傳感器，其特征在于: 所述控制裝置包括: 計算單元，其根據(jù)指令值和來自所述傳感器的反饋值，計算所述指令值減去所述反饋值的差值A(chǔ)E ; 輸出單元，其輸出用于所述控制的第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)中的任一個，其中，所述第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于所述第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或所述第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于所述第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)； 控制單元，其根據(jù)所述指令值、所述反饋值、和所述輸出單元輸出的所述第一 PI參數(shù)或所述第二 PI參數(shù)，生成用于所述控制對象裝置的控制的控制信號； 其中，當(dāng)所述計算單元計算得到的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第一閾值時，所述輸出單元將所述第一 PI參數(shù)輸出到所述控制單元，否則所述輸出單元將所述第二PI參數(shù)輸出到所述控制單元；在輸出所述第一PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時刻，所述輸出單元使得輸出到所述控制單元的所述第一 PI參數(shù)切換到所述第二 PI參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述規(guī)定時刻在所述差值Λ E變?yōu)榱阒蟆?br> 3.如權(quán)利要求1所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述規(guī)定時刻為所述差值Λ E變?yōu)榱銜r。
4.如權(quán)利要求2所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述規(guī)定時刻為在所述差值ΛE變?yōu)榱阒笄也钪郸獷的正負(fù)符號發(fā)生了反轉(zhuǎn)、且差值ΛE的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第二閾值時。
5.如權(quán)利要求4所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述第二閾值確定為所述指令值的百分比或系統(tǒng)容許的最大超調(diào)量的百分比、或確定為采用所述第一 PI參數(shù)的情況下達(dá)到的最大超調(diào)量的百分比。
6.如權(quán)利要求1所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述規(guī)定時刻為從所述絕對值I AE I大于等于所述第一閾值時開始經(jīng)過了規(guī)定時間時。
7.如權(quán)利要求6所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述經(jīng)過了的規(guī)定時間設(shè)置為大于從第一PI參數(shù)開始輸出到差值ΛΕ的符號發(fā)生反轉(zhuǎn)的時間，且小于從第一PI參數(shù)開始輸出到在采用第一 PI參數(shù)的情況下達(dá)到最大超調(diào)量的時間。
8.如權(quán)利要求1所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述輸出單元包括:ΡΙ參數(shù)存儲部和PI參數(shù)選擇部，所述PI參數(shù)存儲部存儲所述第一 PI參數(shù)和所述第二 PI參數(shù)的PI參數(shù)存儲部，所述PI參數(shù)選擇部從所述PI參數(shù)存儲部中選擇所述第一 PI參數(shù)和所述第二 PI參數(shù)中的任一個輸出到所述控制單元。
9.如權(quán)利要求1~8所述的用于反饋系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述第一閾值確定為所述指令值的百分比。
10.一種用于反饋系統(tǒng)的控制方法，所述反饋系統(tǒng)包括:受到該控制裝置控制的受控裝置，和設(shè)置在所述受控裝置的輸出通路上的傳感器，其特征在于: 所述控制方法包括: 計算步驟，其根據(jù)指令值和來自所述傳感器的反饋值，計算所述指令值減去所述反饋值的差值ΛΕ; 輸出步驟，其輸出用于所述控制的第一 PI參數(shù)或第二 PI參數(shù)中的任一個，其中，所述第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于所述第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或所述第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于所述第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)； 控制步驟，其根據(jù)所述指令值、所述反饋值、和所述輸出單元輸出的所述第一 PI參數(shù)或所述第二 PI參數(shù)，生成用于所述控制對象裝置的控制的控制信號； 其中，當(dāng)所述計算步驟計算得到的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第一閾值時，所述輸出步驟將所述第一 PI參數(shù)輸出到所述控制單元，否則所述輸出步驟將所述第二PI參數(shù)輸出到所述控制單元；在輸出所述第一PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時刻，所述輸出步驟使得輸出到所述控制步驟的所述第一 PI參數(shù)切換到所述第二 PI參數(shù)。
11.一種反饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)包括:控制裝置，受到該控制裝置控制的受控裝置，和設(shè)置在所述受控裝置的輸出通路上的傳感器，其特征在于: 所述控制裝置包括: 計算單元，其根據(jù)指令值和來自所述傳感器的反饋值，計算所述指令值減去所述反饋值的差值A(chǔ)E ; 輸出單元，其輸出用于所述控制的第一 PI參數(shù)或第二 ΡΙ參數(shù)中的任一個，其中，所述第一 PI參數(shù)中的P參數(shù)大于所述第二 PI參數(shù)中的P參數(shù)，且/或所述第一 PI參數(shù)中的I參數(shù)小于所述第二 PI參數(shù)中的I參數(shù)； 控制單元，其根據(jù)所述指令值、所述反饋值、和所述輸出單元輸出的所述第一 PI參數(shù)或所述第二 PI參數(shù)，生成用于所述控制對象裝置的控制的控制信號； 其中，當(dāng)所述計算單元計算得到的差值ΛΕ的絕對值I ΛΕ I大于等于預(yù)先確定的第一閾值時，所述輸出單元將所述第一 PI參數(shù)輸出到所述控制單元，否則所述輸出單元將所述第二PI參數(shù)輸出到所述控制單元；在輸出所述第一PI參數(shù)的情況下的規(guī)定時刻，所述輸出單元使得輸出到所述控制單元的所述第一 PI參數(shù)切換到所述第二 PI參數(shù)。
【文檔編號】G05B13/02GK103529700SQ201210234548
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】陳喆, 野中和浩, 陳鳴, 寺園裕一, 束逾 申請人:安川電機(jī)（中國）有限公司