[发明专利]控制参数调整装置、控制参数调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对控制装置所具有的控制参数进行调整的控制参数调整装置和控制参数调整方法。

背景技术

控制装置按照控制参数来控制控制对象。作为这种控制装置的控制参数的调整方法，实际上存在如下的方法：形成利用控制装置来控制控制对象的结构，工作人员使用经验和技能来对控制参数进行各种调整，反复试验从而决定最佳值。反复进行试验(试错法)也就是将控制参数的种类以及其值进行各种改变来输入，响应当时从控制装置给与的操作量来获取由控制对象输出的控制量的动态，并将其与控制目标量进行比较，通过反复进行该过程来找到控制参数的最佳值。

然而，在像这样实际上控制控制对象来实现最优化的方法中，有时根据控制对象(例如，火炉)不同而到获取控制量为止要花费数个小时，在该情况下，对控制参数的调整要求大量的劳力和调整成本。

于是，以往还有不实际上控制控制对象而是通过利用控制对象的模型进行仿真来获取控制量的情况(例如，专利文献1)。这样，由于能够在短时间获取控制量，所以即使在获取控制量需要花费时间的情况下，也能够缩短控制参数的调整时间。

另外，还有如下等情况：不仅通过仿真来获取控制量，还选择最佳的函数作为表现控制对象的传递函数(模型)，通过利用该传递函数的仿真进行最优化，来搜索满足评价指标的控制参数(最佳值)(例如，专利文献2)。

在专利文献1中，即使使用仿真来获取了控制量，但由于是反复试验来调整控制参数的方法，所以工作人员仍需要经验和技能。与之相对，在专利文献2中，由于到应调整的控制参数的选择以及值的最优化为止是由调整装置来实施的，所以即使是没有经验和技能的工作人员，也能够调整控制参数。

专利文献1：JP特开2004-38428号公报(2004年2月5日公开)

专利文献2：JP特开10-266967号公报(2010年11月25日公开)

然而，像专利文献2这种仅基于仿真来将控制参数最优化的现有技术，无论如何将用于仿真的模型(传递函数)最优化都不是彻底排除模型误差的模型，调整结果会包含有模型误差。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种发挥即使是不具有经验和技能的工作人员也能够调整控制参数这种基于仿真来将控制参数最优化的技术优点，并且排除作为其问题点的模型误差，能够实现更高精度的控制参数调整的控制参数控制装置等。

为了解决上述的问题，本发明的控制参数调整装置，其对基于控制参数控制控制对象的控制系统所保持的控制参数进行调整，其特征在于，具有：模型更新部，其在对控制参数进行调整时，利用所述控制对象的动作时的数据来更新控制对象模型，所述控制对象模型为所述控制对象的模型；第一搜索部，其在第一范围内搜索控制参数来反复进行利用已更新的所述控制对象模型的仿真，从而提取成为所述控制参数的最佳值的候选；以及第二搜索部，其在利用由所述第一搜索部提取的候选所决定的比所述第一范围更窄的第二范围内搜索控制参数来反复使所述控制对象动作，从而获取所述控制对象的动作结果。

根据上述结构，首先，第一搜索部在第一范围内搜索控制参数来反复进行利用控制对象模型的仿真，提取控制参数的最佳值的候选。在使控制对象实际动作而进行的利用实机的调整中，在为不具有经验和技能的工作人员的情况下，不了解应调整的控制参数的种类和顺序，被强迫进行非常困难的作业。然而，像这样，通过利用控制对象模型的仿真事先实施调整，即使不了解控制参数的种类和顺序，也能够以一定程度调整控制参数。

但是，基于仿真的调整必然包括模型误差，因此，残留有因模型误差导致的与最佳值之间的偏差。于是，根据上述结构，第二搜索部在利用由第一搜索部提取的候选所决定的比第一范围更窄的第二范围内搜索控制参数来使控制对象反复动作，从而获取其动作结果。基于第二搜索部的调整是利用实机的调整，但由于通过第一搜索部充分缩小了控制参数的应搜索的范围，所以只要在能够补偿模型误差的程度的窄区域内进行搜索即可，处理时间不会变长。另外，由于应调整的控制参数的种类等已经确定，所以即使在第二搜索部对控制参数的搜索由工作人员自己进行的情况下，也能够仅在候选附近的窄范围内改变控制参数的值，就容易地获取必要的动作结果。

由第二搜索部获取的控制对象的动作结果表示根据由控制参数给予控制对象的操作量使控制对象动作的控制量(控制对象输出的控制量)，通过对给予控制对象的操作量与控制对象动作的控制量之间的偏差进行评价，能够找出控制参数的最佳值。