多変数干渉プロセスにおけるPID制御系の高度化と知能化に関する研究

本研究では,多変数干渉プロセスにおけるPID制御系設計の高度化と知能化に関する研究として,まず,平成9年度に,多変数干渉プロセスに対するセルフチューニングPID制御系の設計について研究を行った.具体的には,干渉プロセスの非干渉化のために前置補償器を挿入し,制御対象と前置補償器により構成される拡大系に対して,PID制御系を設計する手法を提案した.その際,実装化が容易に行えるように,前置補償器は静的補償器とし,非干渉化されたそれぞれの入出力間にPID制御器を挿入する多重ループPID制御系を構成した.なお,前置補償器とPID制御器に含まれるパラメータは,システム同定の結果に基づいてオンライン調整されるものである.次に,平成10年度では,多変数干渉プロセスにおけるPID制御系設計の知能化に関する研究を行った.化学プロセスなどのプロセス制御系は,非線形性を有することが往々にして存在する.そこで,このような非線形性を考慮した非干渉化に重点をおき,先に述べた前置補償器の設計の部分に階層型ニューラルネットワークを導入し,その上でセルフチューニングPID制御系を設計する方法について考察した.また,これらの手法の有効性を,いくつかの数値例やプロセス制御系への適用を通して検証した.現在,実際の化学プロセスに対する本手法の実装化手法について検討しているところである.

本研究では,多変数干渉プロセスにおけるPID制御系設計の高度化と知能化に関する研究として,まず,平成9年度に,多変数干渉プロセスに対するセルフチューニングPID制御系の設計について研究を行った.具体的には,干渉プロセスの非干渉化のために前置補償器を挿入し,制御対象と前置補償器により構成される拡大系に対して,PID制御系を設計する手法を提案した.その際,実装化が容易に行えるように,前置補償器は静的補償器とし,非干渉化されたそれぞれの入出力間にPID制御器を挿入する多重ループPID制御系を構成した.なお,前置補償器とPID制御器に含まれるパラメータは,システム同定の結果に基づいてオンライン調整されるものである.次に,平成10年度では,多変数干渉プロセスにおけるPID制御系設計の知能化に関する研究を行った.化学プロセスなどのプロセス制御系は,非線形性を有することが往々にして存在する.そこで,このような非線形性を考慮した非干渉化に重点をおき,先に述べた前置補償器の設計の部分に階層型ニューラルネットワークを導入し,その上でセルフチューニングPID制御系を設計する方法について考察した.また,これらの手法の有効性を,いくつかの数値例やプロセス制御系への適用を通して検証した.現在,実際の化学プロセスに対する本手法の実装化手法について検討しているところである.