[发明专利]设备控制系统、方法和计算机可读介质

说明书

设备控制系统具备：设备；执行器，其基于指令值来控制设备的状态；以及运算装置，其使用表示设备的状态的状态信息计算指令值，并将该指令值向执行器输出。运算装置将根据从dy/dt＝f(y，u，d，t)和K₄×dy/dt＝K₃×y_ref‑K₁×y+K₂×((y_ref‑y)的时间积分)+K₅的算式中消去y的时间微分而得到的算式求出的u的值作为上述指令值。

技术领域

本发明涉及设备控制系统、方法和计算机可读介质。

背景技术

P.L.Lee，G.R.Sullivan，“GenericModelControl(GMC)”，ComputersandChemicalEngineering，12(6)，573-580，1988公开有能够用于设备等的控制的与一般模型控制相关的技术。在该技术中，在设备等的输入向量u(向执行器的指令值)与输出向量y间的关系由以下的式(91)表示的情况下，定义以下的式(92)。

这里，y是输出向量，u是输入向量，d是扰动向量，t是时间，是y的时间微分。

这里，K₁和K₂是对角矩阵，是控制设计时所决定的设计因素。另外，y_ref是y的目标值。

而且，将通过将式(92)代入式(91)消去而求出输入向量u的算式作为控制算法。其后，使用通过该控制算法计算的输入向量u来控制设备等。

然而，若使用P.L.Lee，G.R.Sullivan，“GenericModelControl(GMC)”，ComputersandChemicalEngineering，12(6)，573-580，1988中的上述控制算法进行控制，则y_ref和y的系数K₁和K₂为共用的值，有可能导致y相对于y_ref的响应超调。而且，若进行用于防止该超调的控制，则有可能导致控制的响应性变得过快。图12是用于对P.L.Lee，G.R.Sullivan，“GenericModelControl(GMC)”，ComputersandChemicalEngineering，12(6)，573-580，1988中的课题进行说明的图。这里，对于目标值x/x^＊＝1.0，ε＝0.5则表示超调，ε＝10则表示控制的响应性过快。因此，在P.L.Lee，G.R.Sullivan，“GenericModelControl(GMC)”，ComputersandChemicalEngineering，12(6)，573-580，1988中，可以说响应波形设计的自由度低。

这里，有可能导致上述y的响应超调的理由，是如上述那样是由于y_ref和y的系数K₁和K₂为共用的值。具体地进行说明，首先，如以下的式(93)那样表示上述式(92)的向量中的第n成分。

而且，使y_refn的系数作为单独变量，为k_3n，而且成为k_1n＝α+β、k_2n＝αβ(α和β是实数，且α≥β)，则如以下的式(94)那样表示。

这里，若对式(94)进行拉普拉斯变换并进行整理，则如以下的式(95)那样表示。

这里，s是复数。而且，在k_3n＝0的情况下，成为简单的二次延迟。