專利名稱：調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載在鐵路車輛并控制減速度的調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
PI或者PID(P 比例、I 積分、D 微分)調(diào)節(jié)裝置(以下稱作“調(diào)節(jié)裝置”)輸出操作信號(hào)，以使控制對(duì)象的處理值(process value)(也稱作測定值)與目標(biāo)值一致，但此時(shí)， 為了避免控制對(duì)象處于危險(xiǎn)的狀態(tài)的可能性，采用設(shè)有對(duì)操作信號(hào)進(jìn)行上下限的限制或變化率的限制的輸出限制部的結(jié)構(gòu)。在操作信號(hào)超過輸出限制部的限制值并脫離，且從輸出限制部向控制對(duì)象的輸出即帶有限制的操作信號(hào)飽和的情況下，在積分動(dòng)作的性質(zhì)上，若不講究對(duì)策，則限制脫離信號(hào)(操作信號(hào)-帶有限制的操作信號(hào))有的情況下會(huì)無限擴(kuò)大。在之后從飽和恢復(fù)時(shí)，在將操作信號(hào)拉回限制范圍的期間、帶有限制的操作信號(hào)會(huì)繼續(xù)飽和，產(chǎn)生過沖(overshoot) 這樣的所謂稱為復(fù)位鎖緊(reset windup)的現(xiàn)象。此外，在一般的調(diào)節(jié)裝置中，進(jìn)行防止該復(fù)位鎖緊的處理(以下稱作“抗復(fù)位鎖緊處理”)。例如，在下述專利文獻(xiàn)1所示的調(diào)節(jié)裝置中，作為抗復(fù)位鎖緊處理，在產(chǎn)生飽和時(shí)進(jìn)行將限制脫離信號(hào)擴(kuò)大的方向的積分停止的處理。專利文獻(xiàn)1 日本特許第2531796號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，上述專利文獻(xiàn)1所示的調(diào)節(jié)裝置存在的問題是在向控制對(duì)象的帶有限制的操作信號(hào)剛飽和的狀態(tài)下，在限制脫離信號(hào)比較少的定時(shí)，且調(diào)節(jié)信號(hào)的目標(biāo)值與處理值的偏差在接近“0”時(shí)，在每個(gè)控制周期重復(fù)飽和與解除飽和，產(chǎn)生帶有限制的操作信號(hào)細(xì)微變動(dòng)的振蕩(hunting)現(xiàn)象。并且，存在的問題是由于振蕩現(xiàn)象，有的情況下會(huì)重疊觸發(fā)(toggle)動(dòng)作的次數(shù)量的過積分，產(chǎn)生復(fù)位鎖緊。另外，在專利文獻(xiàn)1所示的調(diào)節(jié)裝置中，存在的問題是通過使速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)為“0”可以防止限制脫離信號(hào)的擴(kuò)大，但由于無法去除產(chǎn)生飽和的周期中的過積分，因此例如在目標(biāo)值呈階梯狀變化的情況下，會(huì)殘留與其大小對(duì)應(yīng)的過積分，接下來從飽和恢復(fù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)位鎖緊，有可能產(chǎn)生過沖或者下沖(undershoot)。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于得到一種調(diào)節(jié)裝置，即使在向控制對(duì)象的帶有限制的操作信號(hào)剛飽和的狀態(tài)下，也能使向控制對(duì)象的帶有限制的操作信號(hào)穩(wěn)定。為了解決所述問題并達(dá)到目的，本發(fā)明所涉及的調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)運(yùn)算部，運(yùn)算輸出操作信號(hào)，以使來自控制對(duì)象的處理值與目標(biāo)值一致；輸出限制部，限制來自所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部的所述操作信號(hào)，向所述控制對(duì)象輸出，其特征在于，所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部至少包含速度型積分調(diào)節(jié)部或者位置型積分調(diào)節(jié)部，所述輸出限制部具有輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)的功能，包括過積分計(jì)算部，其基于從所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部輸出的速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)和所述限制脫離信號(hào)，算出相當(dāng)于上次控制周期中產(chǎn)生的上次過積分的上次過積分信號(hào)，所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部具有通過利用所述上次過積分信號(hào)對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正，去除所述上次過積分的功能。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明所涉及的調(diào)節(jié)裝置，可以取得的效果是在產(chǎn)生飽和的情況下，由于在下次的控制周期，去除上次控制周期中產(chǎn)生的過積分(上次過積分)，即使在向控制對(duì)象的帶有限制的操作信號(hào)剛飽和的的狀態(tài)下，也能使向控制對(duì)象的帶有限制的操作信號(hào)穩(wěn)定。


圖1是表示實(shí)施方式1的調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖2是表示實(shí)施方式1的過積分計(jì)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖3是表示實(shí)施方式1的調(diào)節(jié)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖4是表示實(shí)施方式2的調(diào)節(jié)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖5是表示實(shí)施方式2的位置型I調(diào)節(jié)部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖6是表示實(shí)施方式3的位置型I調(diào)節(jié)部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖7是表示實(shí)施方式1的輸出限制部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖8是表示實(shí)施方式4的輸出限制部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖9是表示實(shí)施方式5的調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖10是表示實(shí)施方式6的輸出限制部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖11是表示實(shí)施方式7的輸出限制部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖12是表示利用現(xiàn)有的調(diào)節(jié)裝置的動(dòng)作狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。圖13是表示利用實(shí)施方式1的調(diào)節(jié)裝置的動(dòng)作狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。圖14是表示量化部的動(dòng)作狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。標(biāo)號(hào)說明1調(diào)節(jié)裝置；2控制對(duì)象；11、12輸入部；13偏差運(yùn)算部；14調(diào)節(jié)運(yùn)算部；15輸出限制部；16過積分計(jì)算部；17最大值選擇部(第一最大值選擇部)；18SVMV變換部；21速度型 I調(diào)節(jié)部(速度型積分調(diào)節(jié)部)；22速度型PD調(diào)節(jié)部；23、34加法部；24、43積分器；沈、36、 91、92存儲(chǔ)部；27、37、42、52、63減法部J8、44M/A切換開關(guān)；31位置型I調(diào)節(jié)部(位置型積分調(diào)節(jié)部)；32位置型PD調(diào)節(jié)部；4154增益部；51反饋增益部；53帶有增益的積分器；60 串聯(lián)連接的一個(gè)以上的限制單元；61上下限限制部；62變化率限制部；64、65量化部；66最大值選擇部(第二最大值選擇部)；71、72、81、82操作信號(hào)狀態(tài)；93絕對(duì)值最小值選擇部； SV目標(biāo)值；SV[n]當(dāng)前的目標(biāo)值；PV處理值；PV[n]當(dāng)前的處理值；e[n]偏差；Δ I [η]速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)(速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào))；Δ I [η-1]上次速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)；MV [η]操作信號(hào)； MV2[n]帶有限制的操作信號(hào)；ARW[n]上次過積分信號(hào)；δ [η]限制脫離信號(hào)；δ [η-1]上次限制脫離信號(hào)；ΔΡ[η] + Δ0[η]速度型P+D調(diào)節(jié)信號(hào)；AMV[η]速度型調(diào)節(jié)信號(hào)；MVI [η]位置型I調(diào)節(jié)信號(hào)(位置型積分調(diào)節(jié)信號(hào))；MVP [n]+MVD [η]位置型P+D調(diào)節(jié)信號(hào)；Manu手動(dòng)切換信號(hào)；LV最低保證目標(biāo)值；LV [η]當(dāng)前的最低保證目標(biāo)值；Ml [η]手動(dòng)操作信號(hào)；Μ2[η] 最低保證操作信號(hào)。
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的調(diào)節(jié)裝置的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明不限于本實(shí)施方式。實(shí)施方式1.圖1是表示實(shí)施方式1的調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。調(diào)節(jié)裝置1的作用是調(diào)節(jié)向控制對(duì)象2的輸出即帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]，使得目標(biāo)值SV (也稱作設(shè)定值) 與控制對(duì)象2的處理值PV (也稱作測定值)一致。相關(guān)圖是圖1、圖2、圖3、圖7。本實(shí)施方式的調(diào)節(jié)裝置1包括以下部分對(duì)目標(biāo)值SV進(jìn)行輸入處理的輸入部 11 ；對(duì)控制對(duì)象2的處理值PV進(jìn)行輸入處理的輸入部12 ；算出這些輸出的偏差e [η]的偏差運(yùn)算部13 ；基于偏差e[n]，對(duì)操作信號(hào)MV[n]進(jìn)行運(yùn)算輸出以使偏差消失的調(diào)節(jié)運(yùn)算部14 ；利用既定的限制值來限制該操作信號(hào)MV[n]，向控制對(duì)象2輸出帶有限制的操作信號(hào)MV2 [η]，并且輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)δ [η]的輸出限制部 15;以及基于調(diào)節(jié)運(yùn)算部14輸出的速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]和限制脫離信號(hào)δ [η]，算出相當(dāng)于上次控制周期中產(chǎn)生的過積分(以下稱作“上次過積分”)的上次過積分信號(hào)ARW[η] 的過積分計(jì)算部16。上次過積分信號(hào)ARW[n]輸入至調(diào)節(jié)運(yùn)算部14，通過對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正，去除上次過積分。調(diào)節(jié)裝置1在圖1中記載為單個(gè)的裝置，但可以是某一裝置的軟件的一部分，也可以是連接多個(gè)裝置而構(gòu)成的系統(tǒng)。名稱也可以不是調(diào)節(jié)裝置，有時(shí)稱為“**控制裝置”或 “**控制系統(tǒng)”。在本說明書中，在信號(hào)名之后基本上附加[n]、[n-l]。該η自系統(tǒng)起動(dòng)后每個(gè)控制周期各增加1。即記載為Χ[η]的情況表示系統(tǒng)起動(dòng)后，第η控制周期的X的值。也可以僅理解為Χ[η]是本次的控制周期的值，Χ[η-1]是上次控制周期的值。將Χ[η]變換為Χ[η_1] 的單元，在本說明書中以存儲(chǔ)部這樣的表現(xiàn)來表示。存儲(chǔ)部若用脈沖傳遞函數(shù)表示則為“1/ Ζ”。在輸入部11中，從未圖示的上位系統(tǒng)輸入有經(jīng)由串行通信或模擬信號(hào)等的目標(biāo)值SV。在輸入部12中，從檢測控制對(duì)象2的處理值PV的未圖示的傳感器輸入有經(jīng)由串行通信或模擬信號(hào)等的處理值。在模擬信號(hào)的情況下，需要利用AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。在該處理中，也可以根據(jù)需要加上數(shù)字濾波處理、或者利用運(yùn)算放大器電路的模擬濾波處理。在進(jìn)行數(shù)字濾波處理的情況下，根據(jù)需要，以控制周期的數(shù)倍的采樣周期過采樣即可。特別是在來自傳感器的信號(hào)中噪聲分量較多的情況下，對(duì)于控制的穩(wěn)定化而言利用低通濾波器預(yù)先去除噪聲分量是比較重要的。在偏差運(yùn)算部13中，進(jìn)行e [n]=當(dāng)前的目標(biāo)值SV[η]-當(dāng)前的處理值PV[η]的運(yùn)算，求出偏差e[η]?？刂茖?duì)象2可以是實(shí)際上成為被控制的對(duì)象的硬件其本身，也可以是包含控制硬件的控制裝置的構(gòu)成。在直接對(duì)硬件進(jìn)行操作的情況下，至少需要有未圖示DA轉(zhuǎn)換器或致動(dòng)器，在對(duì)控制硬件的控制裝置進(jìn)行操作的情況下，需要未圖示的實(shí)際(real)通信單元或模擬信號(hào)接口。另外，在對(duì)硬件進(jìn)行控制的控制裝置自身也是與調(diào)節(jié)裝置相同的裝置中的軟件的情況下，不需要特別的接口單元。圖3是表示實(shí)施方式1的調(diào)節(jié)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。調(diào)節(jié)運(yùn)算部14的作用如上所述，基于偏差e [η]，對(duì)操作信號(hào)MV[η]進(jìn)行運(yùn)算輸出，以使偏差消失。調(diào)節(jié)運(yùn)算部14包括以下部分作為利用基于偏差e[n]的速度型I動(dòng)作(以下稱作 “I動(dòng)作”)，輸出速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)即速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]的速度型積分調(diào)節(jié)部的速度型I調(diào)節(jié)部21 ；利用基于偏差e [η]的速度型P動(dòng)作(以下稱作“P動(dòng)作”)及速度型D動(dòng)作(以下稱作“D動(dòng)作”)，輸出速度型P+D調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΡ[η] +ADfc](第一速度型調(diào)節(jié)信號(hào)) 的速度型PD調(diào)節(jié)部22 ；將速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)△ I [η]與速度型P+D調(diào)節(jié)信號(hào)△ P [n] + △ D [η] 相加，進(jìn)一步減去上次過積分信號(hào)ARW[η]，得到第二速度型調(diào)節(jié)信號(hào)Δ MV [η]的加法部23 ； 以及將其輸出變換為位置型信號(hào)的操作信號(hào)MV[n]的積分器M。在速度型I 調(diào)節(jié)部 21 中，進(jìn)行 Δ I [n] = Kp · ( τ/Tl) · (e [η]+e [n_l])/2 的運(yùn)算， 求出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]。其中，運(yùn)算式的各記號(hào)為，τ 控制周期，TI 積分時(shí)間，Kp 比例增益。在速度型PD 調(diào)節(jié)部 22 中，進(jìn)行 ΔΡ[η] = Kp · (e [η]-e [n-1])及 AD[n]= Kp- (TD/τ) · (e[n]-2e[n-l]+e[n-2])的運(yùn)算，將其總計(jì)，求出速度型P+D調(diào)節(jié)信號(hào) ΔΡ[η] + Δ [η]。其中，運(yùn)算式的記號(hào)TD是微分時(shí)間。在本說明中，以速度型PD調(diào)節(jié)部22 為例進(jìn)行了表示，但也可以是沒有D動(dòng)作的速度型P調(diào)節(jié)部。上述ADfc]的數(shù)學(xué)式是完全微分的式子，但也可以使用一般所使用的不完全微分的式子。另外，不限于速度型PID調(diào)節(jié)運(yùn)算，只要能除去速度型積分運(yùn)算，任何運(yùn)算皆可。在加法部23 中，進(jìn)行 Δ MV[η] = Δ I [η] + Δ P [η] + Δ D [η]-ARff [η]的運(yùn)算，求出速度型調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΜν[η]。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，在該處理中，是為了去除上次過積分，對(duì)積分值進(jìn)行校正，并非現(xiàn)有的方式所觀察到的那樣，使速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]為“0”、或者對(duì)其進(jìn)行限制，從而停止或者限制積分。因此，速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)的有效值是ΔΙ[η]，而不是 Δ I [η] -ARff [η]。因此在后述的過積分計(jì)算部16中，使用Δ I [η]。在積分器M中，利用MV[n] = MV[η-1]+ ΔMV[η]的運(yùn)算，將速度型調(diào)節(jié)信號(hào) ΔMV[η]變換為位置型調(diào)節(jié)信號(hào)、即操作信號(hào)MV[n]。圖7是表示實(shí)施方式1的輸出限制部的一個(gè)例子的圖。輸出限制部15的作用如上所述，是利用既定的限制值來限制操作信號(hào)MV[n]，向控制對(duì)象2輸出帶有限制的操作信號(hào)MV2 [η]，并且輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)δ [η]。輸出限制部15包括以下部分將操作信號(hào)MV[n]的大小限制在既定的范圍的上下限限制部61 ；通過將其輸出的變化率限制在既定的范圍內(nèi)，求出帶有限制的操作信號(hào) MV2[n]，輸出至控制對(duì)象2的變化率限制部62 ；以及通過從操作信號(hào)MV[n]減去帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]，求出并輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)δ [η]的減法部63。為了將上下限限制部61的功能一般化，假設(shè)輸入信號(hào)為Χ[η]，輸出信號(hào)為Υ[η]來進(jìn)行說明。在上下限限制部61中，在Χ[η]高于既定的上限值的情況下，輸出既定的上限值的值，在低于既定的下限值的情況下，輸出既定的下限值的值，除此之外，將Χ[η]的值作為 Y[η]輸出。為了將變化率限制部62的功能一般化，假設(shè)輸入信號(hào)為Χ[η]，輸出信號(hào)為Υ[η] 來進(jìn)行說明。在變化率限制部62中，在Χ[η]高于Υ[η-1]+既定的上限值的情況下，輸出 Υ[η_1] +既定的上限值，在Χ[η]低于Υ[η-1] +既定的下限值的情況下，輸出Υ[η-1] +既定的下限值，除此之外，將X[n]作為Υ[η]輸出。在減法部63中，進(jìn)行δ [η] = MV2[n]-MV[n]的運(yùn)算，求出限制脫離信號(hào)δ [η]。在本說明中，示出了按上下限限制部61、變化率限制部62的順序構(gòu)成的例子，但可以僅有任一方，也可以以相反的順序構(gòu)成。下面，將上下限限制部61及變化率限制部62 稱為一個(gè)以上的限制單元60。圖2是表示實(shí)施方式1的過積分計(jì)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。如上所述，過積分計(jì)算部16的作用是基于速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)△ I [η]和限制脫離信號(hào)δ [η]，算出相當(dāng)于上次過積分的上次過積分信號(hào)ARW[n]。過積分計(jì)算部16具有如下部件構(gòu)成分別保存速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]和限制脫離信號(hào)δ [η]的上次值的存儲(chǔ)部91、92;以及在它們的輸出即上次速度型I調(diào)節(jié)信號(hào) ΔΙ[η-1]與上次限制脫離信號(hào)δ [η-1]的兩信號(hào)的符號(hào)是不同符號(hào)的情況下，選擇“0”;在相同符號(hào)的情況下，選擇這兩個(gè)信號(hào)中絕對(duì)值較小的絕對(duì)值最小值選擇部93。此外，圖2所示的絕對(duì)值最小值選擇部93的結(jié)構(gòu)是將上述的處理具體化的一個(gè)例子。若詳細(xì)說明，則在上次限制脫離信號(hào)S [η-1]及上次速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η-1]的值都是正的值時(shí)，通過開關(guān)部的上側(cè)的觸點(diǎn)輸入至最小值選擇部(ΜΙΝ)，選擇較小的值(即、 絕對(duì)值較小的值)。另一方面，在兩個(gè)信號(hào)的值都是負(fù)的值時(shí)，通過開關(guān)部的下側(cè)的觸點(diǎn)輸入至最大值選擇部(MAX)，選擇較大的值(S卩、絕對(duì)值較小的值)。并且，在δ [η-1]的值為正，ΔΙ[η-1]的值為負(fù)的情況下，上側(cè)的開關(guān)部通過上側(cè)的觸點(diǎn)向最小值選擇部(MIN)輸入δ [η-1]的值，下側(cè)的開關(guān)部倒向下側(cè)，因此向最小值選擇部(MIN)輸出“0”。因此，最小值選擇部(MIN)的輸出為“0”。同樣，最大值選擇部(MAX)的輸出也為“0”。將最小值選擇部(MIN)的輸出和最大值選擇部(MAX)的輸出相加的輸出也為“0”。接下來，分情況說明過積分計(jì)算部16的詳細(xì)的內(nèi)容。首先，在上次未產(chǎn)生脫離的情況(δ [η-1] = 0的情況)下，由于未產(chǎn)生過積分，因此需要使上次過積分信號(hào)ARW[n]的值為“0”。通過選擇絕對(duì)值最小值，只要任一個(gè)輸入為“0”，輸出就為“0”，因此滿足該條件。另一方面，在產(chǎn)生了上次脫離的情況下，在上次脫離信號(hào)δ [η-1]及上次速度型I 調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η-1]為相同符號(hào)，且各絕對(duì)值為I δ [η-1] | < Δ I [η-1] |的關(guān)系時(shí)，脫離原因僅在I調(diào)節(jié)運(yùn)算。在這種情況下，上次過積分信號(hào)ARW[n]的值需要為上次脫離信號(hào) δ [η-1]的值。這也可以通過選擇絕對(duì)值最小值來滿足。另外，在產(chǎn)生了上次脫離的情況下，在上次脫離信號(hào)δ [η-1]及上次速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η-1]為相同符號(hào)，且各絕對(duì)值為I δ [η-1] | > Δ I [η-1] |的關(guān)系時(shí)，脫離原因不僅在I調(diào)節(jié)運(yùn)算，P調(diào)節(jié)運(yùn)算或者D調(diào)節(jié)運(yùn)算也有脫離原因。在這種情況下，上次過積分信號(hào)ARW[n]的值需要為上次速度型I調(diào)節(jié)運(yùn)算輸出Δ I [η-1]的值。這也可以通過選擇絕對(duì)值最小值來滿足。并且，在產(chǎn)生了上次脫離的情況下，在上次脫離信號(hào)δ [η-1]及上次速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η-1]為不同符號(hào)的情況下，I調(diào)節(jié)運(yùn)算與脫離原因無關(guān)。在這種情況下，由于不產(chǎn)生過積分，因此需要使上次過積分信號(hào)ARW[n]的值為“0”。這也可以通過選擇絕對(duì)值最小值來滿足。此外，如上所述，上次過積分信號(hào)ARW[n]輸入至調(diào)節(jié)運(yùn)算部14，通過對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正，去除上次過積分。
圖12是表示利用現(xiàn)有的調(diào)節(jié)裝置的動(dòng)作狀態(tài)的一個(gè)例子的圖?，F(xiàn)有的調(diào)節(jié)裝置， 在判斷為脫離輸出限制部15的限制值，且速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]的值為將限制脫離信號(hào)δ [η]擴(kuò)大的方向的情況下，通過使速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]的值為“0”，進(jìn)行將積分停止的抗復(fù)位鎖緊處理。但是，在向控制對(duì)象2的帶有限制的操作信號(hào)剛飽和的狀態(tài)下，在限制脫離信號(hào)比較少的定時(shí)，且偏差e [η]在接近“0”時(shí)，在每個(gè)控制周期重復(fù)飽和與解除飽和，帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]如帶有限制的操作信號(hào)狀態(tài)71、72所示，產(chǎn)生細(xì)微變動(dòng)的振蕩現(xiàn)象。圖13是表示利用實(shí)施方式1的調(diào)節(jié)裝置的動(dòng)作狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。實(shí)施方式 1的調(diào)節(jié)裝置不使速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]為“0”、或者對(duì)其進(jìn)行限制，由于去除上次過積分，因此如操作信號(hào)狀態(tài)81、82所示，可以改善帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]的振蕩現(xiàn)象。如以上說明，根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的調(diào)節(jié)裝置1，在操作信號(hào)MV[n]超過了既定的上下限限制值或者變化率限制值的情況下，不使速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]為“0”，或者對(duì)其進(jìn)行限制，由于調(diào)節(jié)運(yùn)算部14去除上次控制周期產(chǎn)生的過積分(上次過積分)，因此可以防止振蕩現(xiàn)象以及過沖及下沖。其結(jié)果是，與現(xiàn)有的調(diào)節(jié)裝置相比，例如不會(huì)有由于給控制對(duì)象2的處理值PV提供急劇的變化而使控制裝置等磨損、損傷等。另外，可以抑制由于振蕩現(xiàn)象產(chǎn)生的控制裝置的不需要的動(dòng)作或耗電功率的增加。并且，與產(chǎn)生飽和的控制周期的速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)△ I [η]的量無關(guān)，由于在下次的控制周期中，去除上次過積分，因此可以更敏捷地進(jìn)行從飽和的恢復(fù)動(dòng)作。即，實(shí)施方式1所涉及的調(diào)節(jié)裝置1，由于控制對(duì)象2 的控制性較高，且可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的控制，因此可以實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象2的長期使用、耐久性的提高、能量消耗量的降低、安全性的提高、維護(hù)成本的降低。實(shí)施方式2.實(shí)施方式1所涉及的調(diào)節(jié)裝置1，由以調(diào)節(jié)運(yùn)算部14或速度型I調(diào)節(jié)部21為代表的調(diào)節(jié)部構(gòu)成，但在實(shí)施方式2所涉及的調(diào)節(jié)裝置1中，由以位置型積分調(diào)節(jié)部即位置型I 調(diào)節(jié)部31為代表的調(diào)節(jié)部構(gòu)成。僅說明與實(shí)施方式1不同的部分。相關(guān)圖是圖1、圖2、圖 4、圖5、圖7(僅有圖3成為圖4、圖5這點(diǎn)不同)。圖4是表示實(shí)施方式2的調(diào)節(jié)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。調(diào)節(jié)運(yùn)算部14的作用如上所述，基于偏差e[n]，對(duì)操作信號(hào)MV[n]進(jìn)行運(yùn)算輸出，以使偏差消失。調(diào)節(jié)運(yùn)算部14包括以下部分基于偏差e[n]，輸出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]及位置型積分調(diào)節(jié)信號(hào)即位置型I調(diào)節(jié)信號(hào)MVI [η]，并且利用上次過積分信號(hào)ARW[n]對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正的位置型I調(diào)節(jié)部31 ；基于偏差e [η]輸出位置型P+D調(diào)節(jié)信號(hào) MVP [n] +MVD [η](第一位置型調(diào)節(jié)信號(hào))的位置型PD調(diào)節(jié)部32 ；以及將位置型I調(diào)節(jié)信號(hào) MVI [η]與位置型P+D調(diào)節(jié)信號(hào)MVP[η]+MVD[η]相加，求出第二位置型調(diào)節(jié)信號(hào)的操作信號(hào) MV [η]的加法部34。在位置型PD 調(diào)節(jié)部 32 中，進(jìn)行 MVP[n] = Kp · e[n]及 MVD[n] = Kp · (TD/ τ) .(e[n]-e[n-l])的運(yùn)算，將其總計(jì)，求出位置型P+D調(diào)節(jié)信號(hào)MVP [η]+MVD [η]。在本說明中，以位置型PD調(diào)節(jié)部32為例進(jìn)行了表示，但也可以是沒有D動(dòng)作的位置型P調(diào)節(jié)部。 上述MVD[n]的數(shù)學(xué)式是完全微分的式子，但也可以使用一般所使用的不完全微分的式子。 另外，不限于位置型PID調(diào)節(jié)運(yùn)算，只要除積分運(yùn)算以外，任何運(yùn)算皆可。在加法部34中，進(jìn)行MV [n] = MVI [η] +MVP [η] +MVD [η]的運(yùn)算，求出操作信號(hào)MV [η]。圖5是表示實(shí)施方式2的位置型I調(diào)節(jié)部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。位置型I調(diào)節(jié)部31的作用如上所述，基于偏差e [η]，輸出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]及位置型I調(diào)節(jié)信號(hào) MVI [η]，并且利用上次過積分信號(hào)ARW[η]對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正。位置型I調(diào)節(jié)部31包括以下部分通過在從目標(biāo)值減去處理值的偏差e[η]乘以既定的增益，輸出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]的增益部41 ；進(jìn)行從速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η] 減去上次過積分信號(hào)ARW[n]的運(yùn)算的減法部42 ；以及通過將減法部42的輸出積分，求出位置型I調(diào)節(jié)信號(hào)MVI [η]的積分器43。在增益部41 中，進(jìn)行 Δ I [n] =Kp · ( τ /Tl) · (e [η]+e [n_l])/2 的運(yùn)算，求出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]。在減法部42中，進(jìn)行Δ I [η] -ARff [η]的運(yùn)算。在積分器43中，進(jìn)行MVI [η] = MVI [n_l] +減法部42的輸出的運(yùn)算，求出位置型 I調(diào)節(jié)信號(hào)MVI [η]。關(guān)于效果與實(shí)施方式1相同，此處省略。實(shí)施方式3.示出與實(shí)施方式2所涉及的調(diào)節(jié)裝置1的位置型I調(diào)節(jié)部31的結(jié)構(gòu)稍微不同的實(shí)施方式3。僅說明與實(shí)施方式2不同的部分。相關(guān)圖是圖1、圖2、圖4、圖6、圖7(僅有圖 5成為圖6這點(diǎn)不同)。該結(jié)構(gòu)為，一般的積分器是帶有增益的，在其前后加上修正，就能得到可去除上次過積分的結(jié)構(gòu)。如果使用增益部與積分器分離的結(jié)構(gòu)的積分器，則推薦實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)。圖6是表示實(shí)施方式3的位置型I調(diào)節(jié)部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。位置型I調(diào)節(jié)部31的作用如上所述，基于偏差e [η]，輸出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]及位置型I調(diào)節(jié)信號(hào) MVI [η]，并且利用上次過積分信號(hào)ARW[η]對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正。位置型I調(diào)節(jié)部31包括以下部分通過在從目標(biāo)值減去處理值的偏差e[n]乘以既定的積分增益，輸出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)ΔΙ[η]的增益部Μ;進(jìn)行在上次過積分信號(hào) ARff[n]乘以上述既定的積分增益的倒數(shù)的運(yùn)算的反饋增益部51 ；從偏差e[n]減去反饋增益部51的輸出的減法部52 ；以及在減法部52的輸出乘以既定的積分增益，并且進(jìn)行積分運(yùn)算并輸出位置型I調(diào)節(jié)信號(hào)MVI [η]的帶有增益的積分器53。在增益部M 中，進(jìn)行 Δ I [n] =Kp · ( τ /Tl) · (e [η]+e [n_l])/2 的運(yùn)算，求出速度型I調(diào)節(jié)信號(hào)Δ I [η]。在反饋增益部51中，進(jìn)行ARW[n] · (Ti/τ )/Kp的運(yùn)算。在減法部52中，進(jìn)行 (e [n] +e [η_1]) /2-反饋增益部51的輸出的運(yùn)算。在帶有增益的積分器53中，進(jìn)行MVI [n] = MVI [n-1] +減法部52的輸出Kp · ( τ / Tl)的運(yùn)算，求出位置型I調(diào)節(jié)信號(hào)MVI [η]。關(guān)于效果與實(shí)施方式1相同，此處省略。實(shí)施方式4.實(shí)施方式4所涉及的調(diào)節(jié)裝置，通過將帶有限制的操作信號(hào)MV2 [η]量化，使向控制對(duì)象2的輸出為階梯狀，使控制對(duì)象2的動(dòng)作頻度下降，可以實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象2的進(jìn)一步長期使用化及降低耗電功率。僅說明與實(shí)施方式1不同的部分。相關(guān)圖是圖1、圖2、圖3、圖8、圖14(僅有圖7成為圖8這部分不同)。圖8是表示實(shí)施方式4的輸出限制部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。輸出限制部15的作用如上所述，是利用既定的限制值來限制操作信號(hào)MV[n]，向控制對(duì)象2輸出帶有限制的操作信號(hào)MV2 [η]，并且輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)δ [η]。輸出限制部15包括以下部分將操作信號(hào)MV[n]的大小限制在既定的范圍的上下限限制部61 ；將其輸出的變化率限制在既定的范圍內(nèi)的變化率限制部62 ；通過將其輸出的能取的值限制在既定值的整數(shù)倍的范圍并量化，求出帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]，輸出至控制對(duì)象2的量化部64 ；與量化部64具有相同限制值，將操作信號(hào)MV[n]的能取的值限制在既定值的整數(shù)倍的范圍并量化的量化部65 ；以及通過從量化部65的輸出減去帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]，求出并輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)δ [η]的減法部63。下面，說明實(shí)施方式4所涉及的調(diào)節(jié)裝置1的動(dòng)作。圖14是表示量化部的動(dòng)作狀態(tài)的一個(gè)例子的圖。此處，為了將量化部64、65的功能一般化，假設(shè)輸入信號(hào)為Χ[η]，輸出信號(hào)為Υ[η]來進(jìn)行說明。量化部64、65例如是具有圖14所示的輸入輸出特性的濾波器。輸出Υ[η]被量化為Nstep的整數(shù)倍。另外，具有用于防止相對(duì)于輸入Χ[η]而言的顫動(dòng)(chattering)的滯后(His)特性?？梢圆痪哂性摐筇匦?，但從降低量化的內(nèi)容即動(dòng)作次數(shù)的觀點(diǎn)而言，推薦具有滯后特性。由于圖8的其他部分在實(shí)施方式1中已說明，因此省略。另外，實(shí)施方式1中已說明，上下限限制部61和變化率限制部62只有哪一個(gè)皆可，也可以交換順序。通過設(shè)置量化部64，向控制對(duì)象2的帶有限制的操作信號(hào)MV2 [η]僅以Nst印單位變化。此處，考慮使該量化部64為與上下限限制部61及變化率限制部62同種的濾波器的情況，考慮不需要量化部65。然而，在省略量化部65的情況下，操作信號(hào)MV[n]與帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]始終不同，等效于始終產(chǎn)生脫離。在這種情況下，即便在內(nèi)部欲進(jìn)行細(xì)微運(yùn)算，由于始終進(jìn)行通過量化部64、減法部63的上次過積分去除，因此作為結(jié)果，僅能以 Nstep單位的分辨能力動(dòng)作。因此，通過設(shè)置量化部65，僅在上下限限制部61及變化率限制部62產(chǎn)生了脫離的情況下，脫離信號(hào)δ [η]為“0”以外。S卩，在上下限限制部61及變化率限制部62不產(chǎn)生脫離的情況下，操作信號(hào)MV[n] 與變化率限制部62的輸出是相等的值。因此，輸入至量化部64及量化部65的值相等。另外，由于量化部64及量化部65構(gòu)成相同，因此量化部64的輸出即帶有限制的操作信號(hào) MV2[n]、與量化部65的輸出也相等。在上下限限制部61及變化率限制部62產(chǎn)生脫離的情況下，減法部63由量化部65 的輸出減去帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]，生成其值作為限制脫離信號(hào)δ [η]。如以上說明，根據(jù)實(shí)施方式4所涉及的調(diào)節(jié)裝置1，由于包括求出帶有限制的操作信號(hào)MV2[n]并輸出至控制對(duì)象2的量化部64 ；以及與量化部64具有相同限制值，將操作信號(hào)MV[n]的能取的值限制在既定值的整數(shù)倍的范圍并量化的量化部65，使向控制對(duì)象 2的輸出呈階梯狀變化，因此可以使控制對(duì)象2的動(dòng)作頻度下降。其結(jié)果是，可以實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象2的進(jìn)一步長期使用化、耐久性的提高、能量消耗量的降低、安全性的提高、及維護(hù)成本的降低。實(shí)施方式5.與實(shí)施方式4所涉及的調(diào)節(jié)裝置1相比，追加了高位優(yōu)先功能的是實(shí)施方式5所涉及的調(diào)節(jié)裝置1。相關(guān)圖是圖9、圖2、圖3。圖9是表示實(shí)施方式5的調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。調(diào)節(jié)裝置1的作用是調(diào)節(jié)向控制對(duì)象2的輸出即帶有限制的操作信號(hào)MV2 [η]，以使控制對(duì)象2的處理值PV與在目標(biāo)值SV和最低保證目標(biāo)值LV較高的目標(biāo)值一致。但是，不進(jìn)行由最低保證目標(biāo)值LV 計(jì)算的最低保證操作信號(hào)Μ2 [η]以下的輸出，始終為最低保證操作信號(hào)Μ2 [η]以上。例如， SV是手動(dòng)操作提供的、LV是從保護(hù)裝置提供的保護(hù)指令。在有保護(hù)指令的情況下，應(yīng)該最低保證相當(dāng)于LV的處理值的調(diào)節(jié)裝置動(dòng)作，但即使由LV單純算出的Μ2 [η]中輸出過大，也不進(jìn)行將帶有限制的操作信號(hào)減少的方向的調(diào)節(jié)。實(shí)施方式5所涉及的調(diào)節(jié)裝置1與實(shí)施方式1的調(diào)節(jié)裝置1相比，追加了 進(jìn)行從未圖示的上位系統(tǒng)提供的目標(biāo)值SV與最低保證目標(biāo)值LV的高位優(yōu)先選擇處理，將選擇的目標(biāo)值輸出至調(diào)節(jié)運(yùn)算部14的作為第一最大值選擇部的最大值選擇部17 ；以及從最低保證目標(biāo)值LV變換為最低保證操作信號(hào)Μ2 [η]的SVMV變換部18，在輸出限制部15追加了作為第二最大值選擇部的最大值選擇部66，對(duì)于向控制對(duì)象2的輸出進(jìn)行來自調(diào)節(jié)運(yùn)算部14 的操作信號(hào)MV[n]與最低保證操作信號(hào)M2[η]的高位優(yōu)先選擇處理。在SVMV變換部18中，進(jìn)行從由控制對(duì)象2的規(guī)格決定的目標(biāo)值向操作信號(hào)的變換。一般而言，使用Y = Α·χ+Β式的直線特性。例如，進(jìn)行M2[n] = LV[N] ·Α1+Β1的運(yùn)算， 求出最低保證操作信號(hào)Μ2 [η]。此處，Α1、Β1為由控制對(duì)象2的規(guī)格決定的常數(shù)。此處，使用一次式，但可以根據(jù)控制對(duì)象2，使用任何函數(shù)。在最大值選擇部17中，選擇SV [η]與LV [N]中較大的值。在最大值選擇部66中，選擇Μ2 [η]與變化率限制部62的輸出中較大的值，輸出至量化部64。輸出限制部15所包含的上下限限制部61、變化率限制部62只有哪一個(gè)皆可，另外，也可以兩者都沒有，也可以交換順序。關(guān)于量化部64、65，可以都存在，也可以都沒有。在沒有最大值選擇部17的結(jié)構(gòu)的情況下，利用最大值選擇部66，使最低保證操作信號(hào)Μ2 [η]優(yōu)先并輸出，但在其目標(biāo)值SV與最低保證目標(biāo)值LV之差較大的情況下，由于產(chǎn)生偏差e[η]，因此來自調(diào)節(jié)運(yùn)算部14的操作信號(hào)MV[η]被固定在下降側(cè)。因此，來自調(diào)節(jié)運(yùn)算部14的操作信號(hào)MV[n]無法有效作用。為了有效進(jìn)行作用，需要通過設(shè)有最大值選擇部17，輸入至調(diào)節(jié)運(yùn)算部14的目標(biāo)值SV[n]也被高位優(yōu)先處理。如以上說明，根據(jù)實(shí)施方式5所涉及的調(diào)節(jié)裝置，通過包括最大值選擇部17和 SVMV變換部18和最大值選擇部66，進(jìn)行最低保障動(dòng)作，在不足的情況下，利用調(diào)節(jié)運(yùn)算部 14的操作信號(hào)MV [η]，可以使調(diào)節(jié)動(dòng)作有效作用。其結(jié)果是，可以安全進(jìn)行在與保安裝置等連系的情況所要求的高位優(yōu)先動(dòng)作。實(shí)施方式6.與實(shí)施方式5相比，還裝備了手動(dòng)切換功能的是實(shí)施方式6。不僅自動(dòng)調(diào)節(jié)，還可以進(jìn)行手動(dòng)操作，一般而言是經(jīng)常要求的事項(xiàng)。此處，提供這樣的情況的解決方法。圖9是表示實(shí)施方式6的調(diào)節(jié)裝置1的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。僅說明與實(shí)施方式 5不同的部分。相關(guān)圖是圖9、圖2、圖10 (僅圖3成為圖10這部分不同)。實(shí)施方式6所涉及的調(diào)節(jié)裝置1與實(shí)施方式5的調(diào)節(jié)裝置1相比，追加了從當(dāng)前的目標(biāo)值SV[n]變換為手動(dòng)操作信號(hào)Ml [η]的SVMV變換部18，在調(diào)節(jié)運(yùn)算部14追加了 利用手動(dòng)切換信號(hào)Manu，在手動(dòng)操作時(shí)，進(jìn)行手動(dòng)操作信號(hào)Ml [η] _上次控制周期的操作信號(hào)MV[n-l]的運(yùn)算的減法部27;將第二速度型調(diào)節(jié)信號(hào)AMV[n]切換至由減法部27運(yùn)算的既定的信號(hào)的Μ/Α切換開關(guān)觀。在SVMV變換部18中，進(jìn)行從由控制對(duì)象2的規(guī)格決定的目標(biāo)值向操作信號(hào)的變換。一般而言，使用Y = Α·χ+Β式的直線特性。例如，進(jìn)行Ml[n] = SV [η] ·Α1+Β1的運(yùn)算， 求出手動(dòng)操作信號(hào)Ml [η]。此處，Α1、Β1為由控制對(duì)象2的規(guī)格決定的常數(shù)。此處，使用一次式，但可以根據(jù)控制對(duì)象2，使用任何函數(shù)。圖10是表示實(shí)施方式6的調(diào)節(jié)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。與實(shí)施方式5不同之處在于，輸入手動(dòng)切換信號(hào)Manu，在手動(dòng)切換信號(hào)Manu導(dǎo)通時(shí)(手動(dòng)操作時(shí))，將第二速度型調(diào)節(jié)信號(hào)ΔMV[η]切換至Ml [n]-MV[n-1]。通過采用該結(jié)構(gòu)，在手動(dòng)操作時(shí)，操作信號(hào)MV[n] —定與Ml [η] —致。在期望不使用積分器M自身的情況下，也可以進(jìn)一步設(shè)置將積分器M的輸出(操作信號(hào)MV[n])切換至Ml [η]的既定的開關(guān)(未圖示)。此外，圖10 所示的調(diào)節(jié)運(yùn)算部14，用Μ/Α切換開關(guān)觀，對(duì)在由減法部27進(jìn)行的Ml [n]-MV[n-1]的運(yùn)算的輸出、與從加法部23輸出的信號(hào)間進(jìn)行切換。如以上說明，根據(jù)實(shí)施方式6所涉及的調(diào)節(jié)裝置，具有SVMV變換部18 ；以及在手動(dòng)操作時(shí)將積分器的輸入切換至手動(dòng)操作信號(hào)-上次控制周期的操作信號(hào)的功能，可以進(jìn)行無平衡/無波動(dòng)(bumpless)切換。此處所說的無平衡是指，切換時(shí)處理值PV和目標(biāo)值 SV等待平衡后沒有必要切換。另外，無波動(dòng)是指，在切換的瞬間操作信號(hào)MV[n]急劇變動(dòng)， 處理值PV沒有變動(dòng)動(dòng)作。其結(jié)果是，與現(xiàn)有的調(diào)節(jié)裝置相比，可以使控制對(duì)象2的控制性提尚。實(shí)施方式7.與實(shí)施方式6相比，還與位置型的調(diào)節(jié)部對(duì)應(yīng)的是實(shí)施方式7。圖9是表示實(shí)施方式7的調(diào)節(jié)裝置1的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。僅說明與實(shí)施方式 6不同的部分。相關(guān)圖是圖9、圖2、圖11(僅圖10成為圖11這部分不同)。圖11是表示實(shí)施方式7的調(diào)節(jié)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。與實(shí)施方式2 不同之處在于，輸入手動(dòng)切換信號(hào)Manu，在手動(dòng)切換信號(hào)Manu導(dǎo)通時(shí)，將積分器43的輸入切換至Ml [n]-MV[n-1]-(MVP[η] +MVD[η])。通過采用該結(jié)構(gòu)，在手動(dòng)切換信號(hào)Manu導(dǎo)通時(shí)，操作信號(hào)MV[n] —定與Ml [η] —致。在期望不使用積分器43自身的情況下，也可以進(jìn)一步設(shè)有將積分器43的輸出(操作信號(hào)MV[n])切換至Ml[n]的既定的開關(guān)(未圖示)。此外，圖11所示的調(diào)節(jié)運(yùn)算部14，用M/A切換開關(guān)44，對(duì)在由減法部37進(jìn)行的 Ml [n]-MV[n-1]-(MVP[η] +MVD[η])的信號(hào)、與從減法部42輸出的信號(hào)間進(jìn)行切換。此外，各實(shí)施方式所涉及的調(diào)節(jié)裝置，是以控制鐵路車輛的減速度的調(diào)節(jié)裝置為例進(jìn)行了說明，但其他包括I調(diào)節(jié)運(yùn)算部和輸出限制部的調(diào)節(jié)裝置、控制系統(tǒng)都可以適用。 此外，本發(fā)明，可以在不脫離其內(nèi)容的范圍內(nèi)實(shí)施各種變形。工業(yè)上的實(shí)用性如上所述，本發(fā)明所涉及的調(diào)節(jié)裝置對(duì)于以控制鐵路車輛的減速度的調(diào)節(jié)裝置為代表的，包括I調(diào)節(jié)運(yùn)算部和輸出限制部的各種調(diào)節(jié)裝置、控制裝置、控制系統(tǒng)是有用的。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)裝置，包括調(diào)節(jié)運(yùn)算部，其運(yùn)算輸出操作信號(hào)，以使來自控制對(duì)象的處理值與目標(biāo)值一致；以及輸出限制部，其限制來自所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部的所述操作信號(hào)，向所述控制對(duì)象輸出，其特征在于，所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部至少包含速度型積分調(diào)節(jié)部或者位置型積分調(diào)節(jié)部， 所述輸出限制部具有輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)的功能， 包括過積分計(jì)算部，其基于從所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部輸出的速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)和所述限制脫離信號(hào)，算出相當(dāng)于上次控制周期中產(chǎn)生的上次過積分的上次過積分信號(hào)，所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部具有通過利用所述上次過積分信號(hào)對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正，去除所述上次過積分的功能。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述過積分計(jì)算部根據(jù)上次控制周期中的所述限制脫離信號(hào)及上次控制周期中的所述速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)算出上次過積分信號(hào)，在這兩個(gè)信號(hào)的符號(hào)不同的情況下為“0”，在符號(hào)相同的情況下選擇這兩個(gè)信號(hào)中絕對(duì)值較小的信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部包括速度型積分調(diào)節(jié)部，基于偏差輸出速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)；所述速度型積分調(diào)節(jié)部以外的速度型調(diào)節(jié)部，其基于偏差，輸出第一速度型調(diào)節(jié)信號(hào)；加法部，利用所述速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)+所述第一速度型調(diào)節(jié)信號(hào)-所述上次過積分信號(hào)的運(yùn)算，得到第二速度型調(diào)節(jié)信號(hào)；以及積分器，將所述第二速度型調(diào)節(jié)信號(hào)變換為位置型信號(hào)的操作信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部包括位置型積分調(diào)節(jié)部，基于偏差輸出速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)及位置型積分調(diào)節(jié)信號(hào)，并且利用所述上次過積分信號(hào)對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正； 所述位置型積分調(diào)節(jié)部以外的位置型調(diào)節(jié)部；以及加法部，將從所述位置型積分調(diào)節(jié)部以外的位置型調(diào)節(jié)部輸出的第一位置型調(diào)節(jié)信號(hào)與所述位置型積分調(diào)節(jié)信號(hào)相加以算出第二位置型調(diào)節(jié)信號(hào)，將所述第二位置型調(diào)節(jié)信號(hào)作為操作信號(hào)輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述位置型積分調(diào)節(jié)部包括增益部，其通過在從目標(biāo)值減去處理值的偏差乘以既定的增益，輸出速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)，通過對(duì)從所述速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)減去所述上次過積分信號(hào)的信號(hào)進(jìn)行積分，求出位置型積分調(diào)節(jié)信號(hào)。
6.如權(quán)利要求4所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述位置型積分調(diào)節(jié)部包括增益部，通過在從目標(biāo)值減去處理值的偏差乘以既定的積分增益，輸出速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)；減法部，從所述偏差減去在所述上次過積分信號(hào)乘以所述既定的積分增益的倒數(shù)的信號(hào)；以及帶有增益的積分器，其讀入所述減法部的輸出，乘以所述既定的積分增益，并且進(jìn)行積分運(yùn)算，輸出位置型積分調(diào)節(jié)信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述輸出限制部包括串聯(lián)連接的一個(gè)以上的限制單元，其接受所述操作信號(hào)，將帶有限制的操作信號(hào)輸出至所述控制對(duì)象；以及減法部，通過從所述操作信號(hào)減去所述帶有限制的操作信號(hào)來求出限制脫離信號(hào)，向所述過積分計(jì)算部輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述輸出限制部包括串聯(lián)連接的一個(gè)以上的限制單元，其限制所述操作信號(hào)并加以輸出； 第一量化部，將所述串聯(lián)連接的一個(gè)以上的限制單元的輸出信號(hào)的能取的值限制在既定值的整數(shù)倍的范圍并量化，將量化的操作信號(hào)向所述控制對(duì)象輸出；第二量化部，接受所述操作信號(hào)，以與所述第一量化部同一條件量化，輸出量化的操作信號(hào)；以及減法部，通過從所述第二量化部的輸出減去第一量化部的輸出來求出限制脫離信號(hào)， 向所述過積分計(jì)算部輸出。
9.如權(quán)利要求7或8所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述調(diào)節(jié)裝置包括第一最大值選擇部，進(jìn)行從上位系統(tǒng)提供的目標(biāo)值與最低保證目標(biāo)值的高位優(yōu)先選擇處理，將選擇的目標(biāo)值輸出至調(diào)節(jié)運(yùn)算部；SVMV變換部，從最低保證目標(biāo)值變換至最低保證操作信號(hào)；以及輸出限制部，至少包含進(jìn)行所述串聯(lián)連接的一個(gè)以上的限制單元的輸入信號(hào)與所述最低保證操作信號(hào)的高位優(yōu)先選擇處理并輸出的第二最大值選擇部。
10.如權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述串聯(lián)連接的一個(gè)以上的限制單元，至少包含將輸入信號(hào)的大小限制在既定的范圍并輸出的上下限限制部。
11.如權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述串聯(lián)連接的一個(gè)以上的限制單元，包含至少將輸入信號(hào)的變化率限制在既定的范圍內(nèi)并輸出的變化率限制部。
12.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 包括從目標(biāo)值變換至手動(dòng)操作信號(hào)的SVMV變換部，所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部至少包括利用手動(dòng)切換信號(hào)，在手動(dòng)操作時(shí)，進(jìn)行手動(dòng)操作信號(hào)-上次運(yùn)算周期中的操作信號(hào)的運(yùn)算的減法部，將所述第二速度型調(diào)節(jié)信號(hào)切換至由所述減法部運(yùn)算的既定的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求5所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 包括從目標(biāo)值變換至手動(dòng)操作信號(hào)的SVMV變換部，所述調(diào)節(jié)運(yùn)算部至少包括利用手動(dòng)切換信號(hào)，在手動(dòng)操作時(shí)，進(jìn)行手動(dòng)操作信號(hào)-上次控制周期中的操作信號(hào)-所述第一位置型調(diào)節(jié)信號(hào)的運(yùn)算的減法部，將所述第二位置型調(diào)節(jié)信號(hào)切換至由所述減法部運(yùn)算的既定的信號(hào)。
全文摘要
調(diào)節(jié)裝置(1)包括調(diào)節(jié)運(yùn)算部(14)，對(duì)操作信號(hào)(MV[n])進(jìn)行運(yùn)算輸出，以使來自控制對(duì)象(2)的處理值(PV)與目標(biāo)值(SV)一致；以及輸出限制部(15)，限制來自調(diào)節(jié)運(yùn)算部(14)的操作信號(hào)(MV[n])，向控制對(duì)象(2)輸出，調(diào)節(jié)運(yùn)算部(14)至少包含速度型積分調(diào)節(jié)部或者位置型積分調(diào)節(jié)部，輸出限制部(15)具有輸出表示從既定的限制起的脫離程度的限制脫離信號(hào)(δ[n])的功能，包括過積分計(jì)算部(16)，其基于從調(diào)節(jié)運(yùn)算部(14)輸出的速度型積分調(diào)節(jié)信號(hào)和限制脫離信號(hào)(δ[n])，算出相當(dāng)于上次控制周期中產(chǎn)生的上次過積分的上次過積分信號(hào)，調(diào)節(jié)運(yùn)算部(14)具有通過利用上次過積分信號(hào)，對(duì)自身保存的積分值進(jìn)行校正來去除上次過積分的功能。
文檔編號(hào)G05B11/36GK102177473SQ20088013159
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者吉川廣 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社