
セルフチューニングPID制御は下図に示すようにシステム同定器、PID定数調整器およびPID補償器から構成されている。また、同定信号発生器も付加させている。システム同定器は逐次最小2乗法でプラントの伝達関数を推定し、この推定値からPID定数を計算してPID補償器を経て、PIDフィードバック制御が繰返される。このループはリアルタイムのオンラインPID制御である。
《ブロック線図》


部分モデルマッチングPIDセルフチューニングのシステム同定器とPID調整器の計算式は下記に示すとおりである。式の導入と説明は本文を参考にされたい。制御結果を下図に示している。逐次PID定数が計算され、良い制御が行なわれている。
《システム同定器》

《PID調整器》

《セルフチューニング制御結果》
Excel

PIDセルチューニングコントロールの事例として半導体熱処理装置の温度制御を紹介している。下図のようなSi基板を加熱処理する電気炉を用いてPIDセルフチューニングコントロールすると昇温初期からPID定数をチューニングし、短時間で目標の温度まで満足のいく制御ができる。
《制御対象》

《制御結果》 《PID
定数の推定値》
制御量(温度)がオーバーシュートなく、 PID定数が逐次計算されている様子がわかる。
目標値に到達している。 制御初期のPID定数の変化が激しいがその後は一定している。
Excel
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5.1 セルフチューニングコントロールPID制御
5.2 部分モデルマッチング法I-PD制御事例
5.3 温度の制御事例
------ 蛇足(オートチューニング) ------
第5章の参考文献
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