[发明专利]反馈控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及反馈控制系统。

背景技术

已知有通过将反馈控制中的反馈增益作为依据控制系统的状态而变化的可变值，提高对输出值的目标值的跟随性和反馈控制的稳定性的技术。例如，特开2006-161605号公报公开了，对内燃机的EGR量进行反馈控制的EGR控制装置中，在内燃机从过渡状态切换到稳定状态时通过使控制增益逐渐减小而实现EGR量的控制的稳定化的技术。另外，特开2006-249962号公报公开了，对内燃机的EGR量进行反馈控制的EGR控制装置中，通过依据目标EGR率和实际EGR率的偏差的正负而改变控制增益来实现EGR率的控制的稳定化的技术。

发明内容

反馈控制中，对控制对象的输入值若过大(或过小)，则导致蛇行或过冲等，控制性恶化。为了对此进行抑制，有时对输入值设定上限值(或下限值)，在算出的输入值比上限值大的场合(比下限值小的场合)，进行将该上限值以下的规定值(或该下限值以上的规定值)作为对控制对象的输入值的保护处理。

进行PI控制或PID控制的反馈控制中，在算出过大(或过小)的输入值的场合，认为比例项、积分项或微分项也分别过大(或过小)。其中，特别是积分项，由于某时刻的积分项的值影响到其后算出的积分项甚至输入值的值，因此在积分项过大(或过小)的场合，有时进行积分项的再计算，以使其后的积分项成为适当大小的值。

图9表示PI控制中的保护处理和积分项的再计算的一例。图9(A)是目标值及输出值的变化的示图。图9(B)是比例项、积分项及输入值的变化的示图。斜线部分表示比例项U_p，涂黑部分表示积分项U_i。这里，对控制对象的输入值作为用比例项U_p和积分项U_i之和计算出的值。图9(C)是倍率相对于控制增益的基本增益的变化的示图。该例中，反馈增益总是为基本增益而恒定。即，相对于反馈增益的基本增益的倍率不依赖于控制系统的状态而恒定为1.O。

如图9(A)所示，在时刻t₁和时刻t₂之间，目标值若变化，则输出值与目标值的偏差扩大，时刻t₂中的比例项U_p(t₂)及积分项U_i(t₂)如图9(B)所示，成为分别大于时刻t₁中的比例项U_p(t₁)及积分项U_i(t₁)的值。从这些比例项U_p(t₂)及积分项U_i(t₂)算出的输入值U_p(t₂)+U_i(t₂)若如图9(B)所示大于上限值X_sup，则进行上述的保护处理，该例中，上限值X_sup作为对控制对象的输入值。图中，将进行保护处理前的阶段的输入值记为「伪输入值」。

此时，同时进行积分项的再计算。这里，作为从上限值X_sup减去比例项U_p(t₂)后的值，再计算积分项，再计算后的积分项成为U_ical(t₂)＝X_sup-U_p(t₂)。