[发明专利]调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及搭载在铁路车辆并控制减速度的调节装置。

背景技术

PI或者PID(P：比例、I：积分、D：微分)调节装置(以下称作“调节装置”)输出操作信号，以使控制对象的处理值(process value)(也称作测定值)与目标值一致，但此时，为了避免控制对象处于危险的状态的可能性，采用设有对操作信号进行上下限的限制或变化率的限制的输出限制部的结构。

在操作信号超过输出限制部的限制值并脱离，且从输出限制部向控制对象的输出即带有限制的操作信号饱和的情况下，在积分动作的性质上，若不讲究对策，则限制脱离信号(操作信号-带有限制的操作信号)有的情况下会无限扩大。在之后从饱和恢复时，在将操作信号拉回限制范围的期间、带有限制的操作信号会继续饱和，产生过冲(overshoot)这样的所谓称为复位锁紧(reset windup)的现象。此外，在一般的调节装置中，进行防止该复位锁紧的处理(以下称作“抗复位锁紧处理”)。

例如，在下述专利文献1所示的调节装置中，作为抗复位锁紧处理，在产生饱和时进行将限制脱离信号扩大的方向的积分停止的处理。

专利文献1：日本特许第2531796号公报

发明内容

但是，上述专利文献1所示的调节装置存在的问题是：在向控制对象的带有限制的操作信号刚饱和的状态下，在限制脱离信号比较少的定时，且调节信号的目标值与处理值的偏差在接近“0”时，在每个控制周期重复饱和与解除饱和，产生带有限制的操作信号细微变动的振荡(hunting)现象。并且，存在的问题是：由于振荡现象，有的情况下会重叠触发(toggle)动作的次数量的过积分，产生复位锁紧。

另外，在专利文献1所示的调节装置中，存在的问题是：通过使速度型积分调节信号为“0”可以防止限制脱离信号的扩大，但由于无法去除产生饱和的周期中的过积分，因此例如在目标值呈阶梯状变化的情况下，会残留与其大小对应的过积分，接下来从饱和恢复时会产生复位锁紧，有可能产生过冲或者下冲(undershoot)。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于得到一种调节装置，即使在向控制对象的带有限制的操作信号刚饱和的状态下，也能使向控制对象的带有限制的操作信号稳定。

为了解决所述问题并达到目的，本发明所涉及的调节装置包括：调节运算部，运算输出操作信号，以使来自控制对象的处理值与目标值一致；输出限制部，限制来自所述调节运算部的所述操作信号，向所述控制对象输出，其特征在于，所述调节运算部至少包含速度型积分调节部或者位置型积分调节部，所述输出限制部具有输出表示从既定的限制起的脱离程度的限制脱离信号的功能，包括过积分计算部，其基于从所述调节运算部输出的速度型积分调节信号和所述限制脱离信号，算出相当于上次控制周期中产生的上次过积分的上次过积分信号，所述调节运算部具有通过利用所述上次过积分信号对自身保存的积分值进行校正，去除所述上次过积分的功能。

(发明效果)

根据本发明所涉及的调节装置，可以取得的效果是：在产生饱和的情况下，由于在下次的控制周期，去除上次控制周期中产生的过积分(上次过积分)，即使在向控制对象的带有限制的操作信号刚饱和的的状态下，也能使向控制对象的带有限制的操作信号稳定。

附图说明

图1是表示实施方式1的调节装置的结构的一个例子的图。

图2是表示实施方式1的过积分计算部的结构的一个例子的图。

图3是表示实施方式1的调节运算部的结构的一个例子的图。

图4是表示实施方式2的调节运算部的结构的一个例子的图。

图5是表示实施方式2的位置型I调节部的结构的一个例子的图。

图6是表示实施方式3的位置型I调节部的结构的一个例子的图。

图7是表示实施方式1的输出限制部的结构的一个例子的图。

图8是表示实施方式4的输出限制部的结构的一个例子的图。

图9是表示实施方式5的调节装置的结构的一个例子的图。

图10是表示实施方式6的输出限制部的结构的一个例子的图。

图11是表示实施方式7的输出限制部的结构的一个例子的图。

图12是表示利用现有的调节装置的动作状态的一个例子的图。

图13是表示利用实施方式1的调节装置的动作状态的一个例子的图。

图14是表示量化部的动作状态的一个例子的图。

标号说明