[发明专利]过程控制装置

权利要求书

1．一种过程控制装置，包括：求得控制对象(18)的控制量与设定值的偏差的偏差运算构件(12)；对上述偏差至少作PI调节运算而求得操作量的运算构件(14)；将上述操作量和干扰相加后供给控制对象的加法构件(16)，其特征在于：还包括接于上述偏差运算构件和控制对象之间具有传递函数为(1+α·T_I·s)/(1+T_I·s)的滤波器(20)，其中，T_I为设定的积分时间，s为拉普拉斯算子，α为1-4的系数。

2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上述控制对象的传递函数P(s)用空载时间L、时间常数T、增益K表示为下式时，

P(s)=K·exp(-L·s)/(1+T·s)

L/T为0.25时，α的最佳值为2.5。

3．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述滤波器(20)的传递函数中的项T_I·s可乘以系数β，使所述传递函数为(1+α·β·T_I·s)/(1+β·T_I·s)，其中，β为0-1.5的系数。

4．根据权利要求3所述的装置，其特征在于：上述控制对象的传递函数P(s)用空载时间L、时间常数T、增益K表示为下式时，

P(s)=K·exp(-L·s)/(1+T·s)

L/T为0.25时，α的最佳值为2.5、β的最佳值为0.54。

5．根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述滤波器(20)的传递函数中的项TI·s可乘以系数β，使所述传递函数为(1+α·β·T_I·s)/(1+β·T_I·s)，其中，β为0-1.5的系数；

当上述操作量的运算构件对上述偏差作PID运算时，上述运算构件包括将设定值SV(s)与控制量的偏差E₁(s)作PI调节运算的第1调节运算构件(24)，该构件的传递函数可用下式表示，

C₁(s)=K_P〔1+(1+/T_I·s)〕

式中，K_P为比例增益、T_I为积分时间，

而且还包括对γ倍的设定值SV(s)与控制量的偏差E₂(s)作D调节运算的第2调节运算构件，该构件的传递函数C₂(s)可用下式表示，

C₂(s)=K_P·T_D·s/(1+η·T_D·s)

式中，T_D为微分时间、1/η为微分增益。

6．如权利要求1,3或5所述的装置，其特征在于：上述滤波器的稳态增益为1，过渡增益为1以上。