多変数干渉プロセスのインテリジェントPID制御に関する研究

多变量干扰过程智能PID控制研究

• 批准号: 11750403
• 负责人: 山本 透
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750403/
• 关键词: プロセス制御; PID制御; インテリジェント制御; ニューラルネットワーク; 多変数系; 多変数制御; 非干渉化; 非線形制御; 化学プロセス

化学プロセス等に代表されるプロセス制御系を扱う現場においては,今なおPID制御法などの古典制御理論が広く用いられているのが現状である.この理由として,制御パラメータのもつ物理的な意味が明確であること,また制御系の構造そのものが単純であることなどが考えられる.しかしながら,PIDパラメータの調整は難しく,古くから現在に至るまで数多くのPIDパラメータの調整法が提案されてはいるものの,現在もなお,重要な問題として残されている.とくに,化学プロセスなどにおいては,前もってシステムの特性を,正確に把握することができないことが多く,また,反応を伴う化学プロセスは非線形性を有しており,時々刻々システムの特性が変動する場合も少なくない.さらに,そのほとんどが多変数系として与えられる.そこで本研究では,このような非線形特性を有した多変数干渉プロセスを対象とし,ニューラルネットワークを用いたインテリジェントPID制御系設計に関する研究を行った.具体的には,以下の方法について考察した.一つは,先に述べた手法において,PID制御器のPIDパラメータをニューラルネットワークで調整する方法である.すなわち,固定の静的な前置補償器により大まかな非干渉化を行い,拡大形に対して構成された多重ループのPID制御器のPIDパラメータを,ニューラルネットワークにより調整する.これにより,前置補償器で補償しきれなかった干渉の影響や,非線形性を吸収するものである.もう一つは,上述の方法とは逆に,前置補償器により大まかに非干渉化を行った上で,その拡大形に対して多重ループ型PID制御系を設計するが,PID制御器は固定にしたまま,前置補償器をニューラルネットワークによりインテリジェント調整する方法である.すなわち,ニューロ非干渉化補償器を設計した.

Chemical control system represents the present situation of PID control theory. The reason for this is that the physical meaning of the control system is clear, and the structure of the control system is pure. PID adjustment is difficult, but it is difficult to adjust PID adjustment method. In addition, the chemical properties of the first and second phases of the first phase of the first phase of the second phase of the second phase of the Today, the number of pairs. This paper studies the relationship between the design of PID control system and the application of nonlinear characteristics. Specific, the following methods of investigation. First of all, the method of PID controller is described. The fixed static predistorter is composed of multiple PID controllers, and the large and small predistorters are adjusted. The predistorter compensates for interference and non-linear absorption. In contrast, the above method is reversed, the predistorter is large, the interference is small, and the multiple-level PID control system is designed. The PID controller is fixed, and the predistorter is large, and the predistorter is large, and the interference is small. Design of Non-interference Compensator

项目成果

Asano and Yamamoto: "A Design of Self-Tuning Predictive PID Controllers"IEICE Trans.on Fundametals.. E84A(掲載予定). (2001)

Asano 和 Yamamoto：“自调节预测 PID 控制器的设计”IEICE Trans.on Fundametals.. E84A（即将出版）。

Tokuda and Yamamoto: "A Neural-Vet Based Controller Supplementing a Multiloop PID Control System"IEICE Trans.on Fundamentals. E84A(掲載予定). (2001)

Tokuda 和 Yamamoto：“补充多环 PID 控制系统的基于神经兽医的控制器”IEICE Trans.on E84A（即将出版）。

Y.Mitsukura,T.Yamamato and M.Kaneda: "Genetic Tuning Scheme of PID Parameters for First-Order Systems with Large Dead Times"IEICE Trans.on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. E83A・4(掲載予定). (2000)

Y. Mitsukura、T. Yamamato 和 M. Kaneda：“具有大死区时间的一阶系统的 PID 参数的遗传调整方案”IEICE Trans 电子、通信和计算机科学基础知识 E83A·4（待出版）。 （2000）

Y.Yamamoto and M.Kaneda: "Intelligent Controller Using CMACs with Self-Organized Structure and Its Application for a Process System"IEICE Trans.on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. E82A・5. 856-860 (1999)

Y.Yamamoto 和 M.Kaneda：“使用具有自组织结构的 CMAC 的智能控制器及其在过程系统中的应用”IEICE Trans.on 电子、通信和计算机科学基础知识 E82A·5（1999）。

高本、山本、兼田: "離散時間2自由度極配置制御系の一設計"電子情報通信学会論文誌. J83A・4(掲載予定). (2000)

Takamoto、Yamamoto、Kaneda：“离散时间二自由度极点配置控制系统的设计”，电子信息通信工程师学会会刊J83A·4（待出版）。