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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168446
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】制御装置
(51)【国際特許分類】
G05B 11/42 20060101AFI20241128BHJP
G05B 11/36 20060101ALI20241128BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
G05B11/42 Z
G05B11/36 505A
B29C45/76
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023085144
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】515037069
【氏名又は名称】神港テクノス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100117260
【弁理士】
【氏名又は名称】福永 正也
(72)【発明者】
【氏名】益田 智
(72)【発明者】
【氏名】下村 辰彦
【テーマコード（参考）】
4F206
5H004
【Ｆターム（参考）】
4F206AM23
4F206JA07
4F206JL02
4F206JL09
4F206JQ88
4F206JQ90
5H004GA03
5H004GA05
5H004GB15
5H004HA01
5H004HB01
5H004JA11
5H004KA43
5H004KA52
5H004KB02
5H004KB04
5H004KB06
5H004KB16
(57)【要約】
【課題】目標値フィルタへの追従性とオーバーシュートの抑制の両立を可能とする制御装置を提供する。
【解決手段】偏差に基づく積分演算部と、偏差に基づく比例操作量を演算する比例演算部と、検出値に基づく微分操作量を演算する第１の微分演算部と、物理量の設定値と目標値フィルタの出力とを加算する第１の加算部と、第１の加算部に基づく微分操作量を演算する第２の微分演算部と、比例演算部の出力と、積分演算部の出力と、第１の微分演算部の出力と、第２の微分演算部の出力とを加算する第２の加算部と、第２の加算部からの出力を上限値と下限値との間に制限する出力リミッタと、第２の加算部からの出力と第２の出力リミッタからの出力の反転とを加算する第３の加算部と、第３の加算部からの出力に応じて積分演算部を機能させるか否かを制御するスイッチ部とを備える。
【選択図】図４
【解決手段】偏差に基づく積分演算部と、偏差に基づく比例操作量を演算する比例演算部と、検出値に基づく微分操作量を演算する第１の微分演算部と、物理量の設定値と目標値フィルタの出力とを加算する第１の加算部と、第１の加算部に基づく微分操作量を演算する第２の微分演算部と、比例演算部の出力と、積分演算部の出力と、第１の微分演算部の出力と、第２の微分演算部の出力とを加算する第２の加算部と、第２の加算部からの出力を上限値と下限値との間に制限する出力リミッタと、第２の加算部からの出力と第２の出力リミッタからの出力の反転とを加算する第３の加算部と、第３の加算部からの出力に応じて積分演算部を機能させるか否かを制御するスイッチ部とを備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物理量の設定値に基づいて目標値を算出する目標値フィルタの出力から物理量の検出値を減算した値である偏差に基づく積分演算部と、
前記偏差に基づく比例操作量を演算する比例演算部と、
前記検出値に基づく微分操作量を演算する第１の微分演算部と、
物理量の設定値と前記目標値フィルタの出力とを加算する第１の加算部と、
前記第１の加算部に基づく微分操作量を演算する第２の微分演算部と、
前記比例演算部の出力と、前記積分演算部の出力と、前記第１の微分演算部の出力と、前記第２の微分演算部の出力とを加算する第２の加算部と、
前記第２の加算部からの出力を上限値と下限値との間に制限する出力リミッタと、
前記第２の加算部からの出力と前記第２の出力リミッタからの出力の反転とを加算する第３の加算部と、
前記第３の加算部からの出力に応じて前記積分演算部を機能させるか否かを制御するスイッチ部と
を備え、
前記比例演算部は、１００／ＰＢを有する第１のゲイン設定部を含み、
前記第１の微分演算部は、微分器と、Ｔｄ×（１００／ＰＢ）を有する第２のゲイン設定部とを含み、
前記第２の微分演算部は、微分器と、Ｔｄ×（１００／ＰＢ）を有する第３のゲイン設定部とを含み、
前記積分演算部は、積分器と、（１／ＴI）×（１００／ＰＢ）を有する第４のゲイン設定部とを含み、
前記第１の出力リミッタからの出力は、物理量を制御するための操作量として制御対象に出力されることを特徴とする制御装置。
（ＰＢ、ＴI及びＴｄは、それぞれ、比例帯、積分時間及び微分時間を示す。）
前記偏差に基づく比例操作量を演算する比例演算部と、
前記検出値に基づく微分操作量を演算する第１の微分演算部と、
物理量の設定値と前記目標値フィルタの出力とを加算する第１の加算部と、
前記第１の加算部に基づく微分操作量を演算する第２の微分演算部と、
前記比例演算部の出力と、前記積分演算部の出力と、前記第１の微分演算部の出力と、前記第２の微分演算部の出力とを加算する第２の加算部と、
前記第２の加算部からの出力を上限値と下限値との間に制限する出力リミッタと、
前記第２の加算部からの出力と前記第２の出力リミッタからの出力の反転とを加算する第３の加算部と、
前記第３の加算部からの出力に応じて前記積分演算部を機能させるか否かを制御するスイッチ部と
を備え、
前記比例演算部は、１００／ＰＢを有する第１のゲイン設定部を含み、
前記第１の微分演算部は、微分器と、Ｔｄ×（１００／ＰＢ）を有する第２のゲイン設定部とを含み、
前記第２の微分演算部は、微分器と、Ｔｄ×（１００／ＰＢ）を有する第３のゲイン設定部とを含み、
前記積分演算部は、積分器と、（１／ＴI）×（１００／ＰＢ）を有する第４のゲイン設定部とを含み、
前記第１の出力リミッタからの出力は、物理量を制御するための操作量として制御対象に出力されることを特徴とする制御装置。
（ＰＢ、ＴI及びＴｄは、それぞれ、比例帯、積分時間及び微分時間を示す。）
【請求項2】
前記スイッチ部は、第３の加算部からの出力が０であるか否かを判断する判断部を備え、
前記判断部において、第３の加算部からの出力が０であると判断された場合、前記偏差を前記積分演算部への入力とするよう接続することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記判断部において、第３の加算部からの出力が０であると判断された場合、前記偏差を前記積分演算部への入力とするよう接続することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成形機の温度制御に代表される温度等の物理量を最適値に調節するための制御装置に関する。特に、ＰＩＤ制御におけるオーバーシュート問題を解決する制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）制御を用いた温度制御に代表されるように、各種の物理量の制御は、様々な分野で広く行われている。
【0003】
例えば特許文献１には、最終目標値である変更後の設定値ＳＶに対して、比例制御及び微分制御を行う成型機の温度制御装置が開示されている。特許文献１では、最終目標値である変更後の設定値ＳＶに対して比例制御及び微分制御を行うことにより、複数の部位に対する昇温速度の増減を吸収しやすく、同時昇温性を担保することが容易となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－０３７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１では、最終目標値（設定値）ＳＶを変更した場合に、最適な操作量を特定することが困難である。そして、算出された操作量と最適な操作量ＭＶとの間の偏差を減少させるために、操作量に基づく微分動作を加えることでオーバーシュートの防止及び応答性の向上を図っている。
【0006】
しかし、操作量に基づく微分動作を加えることで応答性は向上するものの、目標値フィルタに対する追従性は向上しない。結果としてオーバーシュートが生じる確率がそれほど減少していないという問題点があった。
【0007】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、目標値フィルタへの追従性とオーバーシュートの抑制の両立を可能とする制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために本発明に係る制御装置は、物理量の設定値に基づいて目標値を算出する目標値フィルタの出力から物理量の検出値を減算した値である偏差に基づく積分演算部と、前記偏差に基づく比例操作量を演算する比例演算部と、前記検出値に基づく微分操作量を演算する第１の微分演算部と、物理量の設定値と前記目標値フィルタの出力とを加算する第１の加算部と、前記第１の加算部に基づく微分操作量を演算する第２の微分演算部と、前記比例演算部の出力と、前記積分演算部の出力と、前記第１の微分演算部の出力と、前記第２の微分演算部の出力とを加算する第２の加算部と、前記第２の加算部からの出力を上限値と下限値との間に制限する出力リミッタと、前記第２の加算部からの出力と前記第２の出力リミッタからの出力の反転とを加算する第３の加算部と、前記第３の加算部からの出力に応じて前記積分演算部を機能させるか否かを制御するスイッチ部と を備え、前記比例演算部は、１００／ＰＢを有する第１のゲイン設定部を含み、前記第１の微分演算部は、微分器と、Ｔｄ×（１００／ＰＢ）を有する第２のゲイン設定部とを含み、前記第２の微分演算部は、微分器と、Ｔｄ×（１００／ＰＢ）を有する第３のゲイン設定部とを含み、前記積分演算部は、積分器と、（１／ＴI）×（１００／ＰＢ）を有する第４のゲイン設定部とを含み、前記第１の出力リミッタからの出力は、物理量を制御するための操作量として制御対象に出力されることを特徴とする。なお、ＰＢ、ＴI及びＴｄは、それぞれ、比例帯、積分時間及び微分時間を示す。
【0009】
また、本発明に係る制御装置は、前記スイッチ部が、第３の加算部からの出力が０であるか否かを判断する判断部を備え、前記判断部において、第３の加算部からの出力が０であると判断された場合、前記偏差を前記積分演算部への入力とするよう接続することが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
上記発明によれば、比例演算及び微分演算を最終目標値である変更後の設定値に対して行うのではなく、設定値の変更時に、変更前の設定値と最終目標値である変更後の設定値との偏差に対して微分演算を行うことにより、目標値フィルタからの出力値との偏差を軽減してオーバーシュートを予防するとともに、目標値フィルタからの出力値を目標値として比例演算及び微分演算を行うことで、目標値フィルタへの追従性を担保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施の形態に係る制御装置を適用する射出成型機の構成を示す模式図である。
【図2】従来の制御装置のＰＩＤ演算部に等価であるブロック線図の例示図である。
【図3】従来の制御装置を用いた射出成型機での加熱部へ出力される操作量と検出される温度（検出値）との関係を時系列に示すグラフである。
【図4】本発明の実施の形態に係る制御装置のＰＩＤ演算部に等価であるブロック線図の例示図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る制御装置を用いた射出成型機での加熱部へ出力される操作量と検出される温度（検出値）との関係を時系列に示すグラフである。
【図6】従来の制御装置を用いた射出成型機での加熱部へ出力される操作量と検出温度（検出値）との関係を示すグラフである。
【図7】本発明の実施の形態に係る制御装置を用いた射出成型機での加熱部へ出力される操作量と検出温度（検出値）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態に係る制御装置について、図面に基づいて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。
【0013】
また、本発明は多くの異なる態様にて実施することが可能であり、実施の形態の記載内容に限定して解釈されるべきものではない。実施の形態を通じて同じ要素には同一の符号を付している。
【0014】
本発明の実施の形態によれば、比例演算及び微分演算を最終目標値である変更後の設定値に対して行うのではなく、設定値の変更時に、変更前の設定値と最終目標値である変更後の設定値との偏差に対して微分演算を行うことにより、目標値フィルタからの出力値との偏差を軽減してオーバーシュートを予防するとともに、目標値フィルタからの出力値を目標値として比例演算及び微分演算を行うことで、目標値フィルタへの追従性を担保することが可能となる。
【0015】
図１は、本発明の実施の形態に係る制御装置１０を適用する射出成型機の構成を示す模式図である。図１では、射出成形機Ｍに本実施の形態に係る制御装置１０を適用して温度制御を行う。図１に示す射出成形機Ｍは、射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃとを備える。
【0016】
図１に示す射出装置Ｍｉは、樹脂材料を加熱するための加熱部として加熱筒を備える。図１の例では、加熱筒は、前部３ａ、中間部３ｂ、及び後部３ｃを有しており、加熱筒の前端には射出ノズル２１が設けられるとともに、後端には樹脂材料を供給するためのホッパ２２（材料供給部）が設けられている。型締装置Ｍｃの構成は、当業者によく知られているので、その説明は省略する。
【0017】
図１に示すように、加熱筒の内部にはスクリュ２が挿入されている。スクリュ２の後端には、材料供給部２２の後方へ延出することによりスクリュ２を回転駆動及び進退駆動するスクリュ駆動部２３が接続される。なお、スクリュ駆動部２３の構成は、当業者によく知られているので、その説明は、省略する。
【0018】
加熱筒の外部には、加熱部を構成する３つの加熱体（ヒータ等）４ａ、４ｂ、４ｃが装着されている。３つの温度センサ６ａ、６ｂ、６ｃが、加熱筒（前部３ａ、中間部３ｂ及び後部３ｃ）に設けられており、加熱後の温度を検出することができる。なお、ホッパ２２から加熱筒の内部に供給された固形状のペレット（樹脂材料）は、スクリュ２の回転による剪断及び加熱筒による加熱により可塑化混練され、型締装置Ｍｃの金型に射出充填するための溶融樹脂が生成される。
【0019】
図１に示す射出成型機Ｍの制御装置１０（ＰＩＤ演算部７）を用いて比例操作量、積分操作量及び微分操作量の操作量ＭＶ及び検出温度ＰＶが検出される。なお、図１に示す制御装置１０は、射出成型機Ｍの動作全体を制御するものであり、制御対象としては温度だけでなく、スクリュ駆動部２３、型締装置Ｍｃ等、射出成形機Ｍ全体の動作を制御する。
【0020】
図２は、従来の制御装置１０のＰＩＤ演算部７に等価であるブロック線図の例示図である。図２に示すように、制御装置１０のＰＩＤ演算部７は、積分演算部２０１、比例演算部２０２、微分演算部２０３、第１の加算部２０４、第２の加算部２０５、リミッタ２０６、第３の加算部２０７、経路２０８、スイッチ部１２０及び目標値フィルタ１２１を備える。
【0021】
積分演算部２０１は、設定値ＳＶに基づく目標値フィルタ１２１の出力値ｉＳＶから検出値ＰＶを減算した値である偏差ｅに基づく積分操作量を演算する。第１の加算部２０４は、目標値フィルタ１２１の出力値ｉＳＶと検出値ＰＶの反転とを加算する。比例演算部２０２は、目標値フィルタ１２１の出力値ｉＳＶから検出値ＰＶを減算した値に基づく比例操作量を演算する。
【0022】
微分演算部２０３は、検出値ＰＶに基づく微分操作量を演算する。第２の加算部２０５は、比例演算部２０２からの出力と、積分演算部２０１からの出力と、微分演算部２０３からの出力である操作量ＭＶDSV とを加算する。
【0023】
出力リミッタ２０６は、第２の加算部２０５からの出力（比例操作量、積分操作量、微分操作量の総和）を第１の上限値と第１の下限値との間に制限する。第３の加算部２０７は、第２の加算部２０５からの出力（操作量ＭＶPDI ）から出力リミッタ２０６からの出力を減算した値を、経路２０８を介して積分演算部２０１にフィードバックする。
【0024】
出力リミッタ２０６からの出力（操作量ＭＶ）は、操作量として制御対象２０に出力される。
【0025】
図２において、積分演算部２０１は、積分器と、（１／ＴI ）×（１００／ＰＢ）を有するゲイン設定部と、を含む。比例演算部２０２は、１００／ＰＢを有するゲイン設定部を含む。経路２０８は、ＰＢ／１００を有するゲイン設定部を含み、より具体的には、減算した値（操作量ＭＶPDI －操作量ＭＶ）を積分演算部２０１にフィードバックするためのスイッチ部１２０に接続されている。微分演算部２０３は、微分器と、（Ｔd ）×（１００／ＰＢ）を有するゲイン設定部と、を含む。ここで、ＰＢ、ＴI 及びＴd は、それぞれ、比例帯、積分時間（秒）及び微分時間（秒）を意味する。
【0026】
スイッチ部１２０は、第３の加算部２０７からの出力が０であるか否かを判断する判断部（図示せず）を備えている。判断部において、第３の加算部２０７からの出力が０であると判断された場合にのみ、設定値ＳＶに基づく目標値フィルタ１２１の出力値から検出値ＰＶを減算した値である偏差ｅを積分演算部２０１への入力とするよう接続する。
【0027】
ここで、目標値フィルタ１２１は、経時的に変化する関数ｆ（ｔ）で表すことができる。したがって、目標値フィルタ１２１からの出力であるｉＳＶは、上昇し始めるタイミングに遅れが生じる。それに対して、設定値の変更はステップ入力であることから、目標値フィルタの出力との偏差が大きくなる。これにより、従来は目標値フィルタ１２１に追従することなくオーバーシュートが生じやすい状況が生じていた。
【0028】
図３は、従来の制御装置１を用いた射出成型機Ｍでの加熱部へ出力される操作量と検出される温度（検出値）との関係を時系列に示すグラフである。図３に示すように、加熱部を制御する操作量３０１に対して、設定値３０２がステップ入力された場合、検出温度３０３が設定温度３０４を大きく超過するオーバーシュートが生じていることがわかる。これは、主として目標値フィルタに対する追従性が低下することにより、過積分が増大していることが主たる原因であると考えられる。
【0029】
そこで、本発明では、比例演算及び微分演算を最終目標値である変更後の設定値ＳＶに対して行うのではなく、設定値の変更時に、変更前の設定値と最終目標値である変更後の設定値との偏差に対して微分演算を行うことにより、目標値フィルタからの出力値との偏差を軽減してオーバーシュートを予防する。加えて、目標値フィルタからの出力値を目標値として比例演算及び微分演算を行うことで、目標値フィルタへの追従性を維持するようにした。
【0030】
図４は、本発明の実施の形態に係る制御装置１０のＰＩＤ演算部７に等価であるブロック線図の例示図である。図４に示すように、制御装置１０のＰＩＤ演算部７は、積分演算部１１１、比例演算部１１２、第一の微分演算部１１３、第二の微分演算部１１４、第１の加算部１１５、第２の加算部１１６、出力リミッタ１１７、第３の加算部１１８、経路１１９、スイッチ部１２０及び目標値フィルタ１２１を備える。
【0031】
積分演算部１１１は、設定値ＳＶに基づく目標値フィルタ１２１の出力値ｉＳＶから検出値ＰＶを減算した値である偏差ｅに基づく積分操作量を演算する。第１の加算部１１５は、設定値ＳＶと目標値フィルタ１２１の出力値ｉＳＶとを加算する。比例演算部１１２は、目標値フィルタ１２１の出力値ｉＳＶから検出値ＰＶを減算した値に基づく比例操作量を演算する。
【0032】
第１の微分演算部１１３は、第１の加算部１１５の出力値に基づく微分操作量を演算する。第２の微分演算部１１４は、検出値ＰＶに基づく微分操作量を演算する。第２の加算部１１６は、比例演算部１１２からの出力と、積分演算部１１１からの出力と、第１の微分演算部からの出力と第２の微分演算部からの出力とを加算した操作量ＭＶDSV とを加算する。
【0033】
出力リミッタ１１７は、第２の加算部１１６からの出力（比例操作量、積分操作量、微分操作量の総和ＭＶPDI ）を第１の上限値と第１の下限値との間に制限する。第３の加算部１１８は、第２の加算部１１６からの出力（操作量ＭＶPDI ）から出力リミッタ１１７からの出力である操作量ＭＶを減算した値を、経路１１９を介して積分演算部１１１にフィードバックする。
【0034】
出力リミッタ１１７からの出力（操作量ＭＶ）は、操作量として制御対象２０に出力される。
【0035】
図４において、積分演算部１１１は、積分器と、（１／ＴI ）×（１００／ＰＢ）を有するゲイン設定部と、を含む。比例演算部１１２は、１００／ＰＢを有するゲイン設定部を含む。経路１１９は、ＰＢ／１００を有するゲイン設定部を含み、より具体的には、減算した値（操作量ＭＶPDI －操作量ＭＶ）を積分演算部１１１にフィードバックするためのスイッチ部１２０に接続されている。第１の微分演算部１１３及び第２の微分演算部１１４は、それぞれ微分器と、（Ｔd ）×（１００／ＰＢ）を有するゲイン設定部と、を含む。ここで、ＰＢ、ＴI 及びＴd は、それぞれ、比例帯、積分時間（秒）及び微分時間（秒）を意味する。
【0036】
スイッチ部１２０は、第３の加算部１１８からの出力が０であるか否かを判断する判断部（ＰＩＤ演算部７に内蔵）において、第３の加算部１１８からの出力が０であると判断された場合にのみ、設定値ＳＶに基づく目標値フィルタ１２１の出力値ｉＳＶから検出値ＰＶを減算した値である偏差ｅを積分演算部１１１への入力とするよう接続する。
【0037】
図４に示すＰＩＤ制御系においては、以下に示す演算式が成立する。まず、設定値ＳＶを変更した時点、すなわちｔ＝０においては、第１の微分演算部１１３の出力と第２の微分演算部１１４からの出力との総和である微分操作量ＭＶDSV （ｔ）は、（式１）により算出される。
【0038】
【数1】
【0039】
ここで、ｉＳＶ（ｔ）は、設定値変更後の目標値フィルタで算出される目標値を、ｉＳＶ（ｔ－１）は、設定値変更前の目標値フィルタで算出される目標値を、それぞれ示している。同様にＳＶ（ｔ）は、設定値変更後の目標値を、ｉＳＶ（ｔ－１）は、設定値変更前の目標値を、それぞれ示している。なお、ＴD は、Ｔd と同様、微分時間を示している。設定値ＳＶ（ｔ）が変更された場合、ＳＶ（ｔ）とＳＶ（ｔ－１）との間に差分が生じるため微分演算される。その後、ＳＶ（ｔ）とＳＶ（ｔ－１）とが同じ値となるので、目標値フィルタの出力ｉＳＶ（ｔ）とｉＳＶ（ｔ－１）との差分による微分演算となる。（式２）は、設定値変更後、すなわちＳＶ（ｔ）とＳＶ（ｔ－１）とが同じ値となった場合の微分操作量ＭＶDSV （ｔ）を示している。
【0040】
【数2】
【0041】
このように本実施の形態では、目標値フィルタで算出される目標値ｉＳＶ（ｔ）とｉＳＶ（ｔ－１）とを用いて微分演算をしているので、目標値フィルタに対する追従性を維持することができる。
【0042】
図５は、本発明の実施の形態に係る制御装置１を用いた射出成型機Ｍでの加熱部へ出力される操作量と検出される温度（検出値）との関係を時系列に示すグラフである。図５に示すように、加熱部を制御する操作量５０１に対して、設定値５０２が変更された場合、検出温度５０３が設定温度５０４を大きく超過することがない。したがって、オーバーシュートは抑制されていることがわかる。これは、主として目標値フィルタに対する追従性が向上しているので、過積分が生じていないことによるものと考えられる。
【0043】
ここで、目標値フィルタにどの程度追従しているかを確認する。図６は、従来の制御装置１を用いた射出成型機Ｍでの加熱部へ出力される操作量と検出温度（検出値）との関係を示すグラフである。
【0044】
図６に示すように、加熱部を制御する操作量６０１に対して、積分操作量６０３が設定値をオーバーシュートしていることがわかる。この時、目標値フィルタ６０２の時系列変化と積分操作量６０３の時系列変化との間には大きな偏差が生じている。したがって、目標値フィルタへの追従性が高いとは言えない。
【0045】
一方、図７は、本発明の実施の形態に係る制御装置１０を用いた射出成型機Ｍでの加熱部へ出力される操作量と検出温度（検出値）との関係を示すグラフである。図７に示すように、加熱部を制御する操作量６０１に対して、積分操作量６０３の時系列変化は、目標値フィルタ６０２の時系列変化に近づいているので両者間の偏差は時間が経過するにつれて減少している。したがって、目標値フィルタへの追従性が高く、オーバーシュートが大きく抑制されていることがわかる。
【0046】
以上のように本実施の形態によれば、比例演算及び微分演算を最終目標値である変更後の設定値に対して行うのではなく、設定値の変更時に、変更前の設定値と最終目標値である変更後の設定値との偏差に対して微分演算を行うことにより、目標値フィルタからの出力値との偏差を軽減してオーバーシュートを予防するとともに、目標値フィルタからの出力値を目標値として比例演算及び微分演算を行うことで、目標値フィルタへの追従性を担保することが可能となる。
【0047】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変更、改良等が可能である。例えば、積分時間ＴI を１０倍してリミット幅を拡張しているが、特に１０倍に限定されるものではない。例えば、拡張変数ａを用いて、偏差ｅに対してｅ／（ＴI×ａ）と一般化しても良い。
【符号の説明】
【0048】
７ ＰＩＤ演算部
１０ 制御装置
２０ 制御対象
１１１ 積分演算部
１１２ 比例演算部
１１３ 第１の微分演算部
１１４ 第２の微分演算部
１１５ 第１の加算部
１１６ 第２の加算部
１１７ 出力リミッタ
１１８ 第３の加算部
１１９ 経路
１２０ スイッチ部
１２１ 目標値フィルタ
１０ 制御装置
２０ 制御対象
１１１ 積分演算部
１１２ 比例演算部
１１３ 第１の微分演算部
１１４ 第２の微分演算部
１１５ 第１の加算部
１１６ 第２の加算部
１１７ 出力リミッタ
１１８ 第３の加算部
１１９ 経路
１２０ スイッチ部
１２１ 目標値フィルタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】