專利名稱：Pid調(diào)整輔助裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成控制對象模型并進(jìn)行控制參數(shù)調(diào)整的PID調(diào)整輔助技術(shù)，特別是 涉及在為了比較目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形而進(jìn)行顯示的建模結(jié)果上重疊顯示目標(biāo)量數(shù) 據(jù)的誤差范圍的PID調(diào)整輔助裝置及方法。
背景技術(shù)：
在生成控制對象模型并進(jìn)行控制參數(shù)調(diào)整的PID調(diào)整輔助工具中，通過將為了生 成模型而輸入的目標(biāo)量數(shù)據(jù)(作為目標(biāo)的控制響應(yīng)波形的時間序列數(shù)據(jù)或通過點的坐標(biāo) 等輸入數(shù)據(jù))和根據(jù)所生成的模型計算出的控制響應(yīng)波形(后面記載為模型響應(yīng)波形)作 為建模結(jié)果重疊地進(jìn)行曲線圖顯示來表示其一致程度，促使用戶判斷生成模型的妥當(dāng)性。 此時，如建模的評價函數(shù)值等那樣，將與目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的差異相對應(yīng)的 指標(biāo)顯示成數(shù)值(參照專利文獻(xiàn)1)。此外，用戶有時也利用曲線圖比例的放大縮小之類的 通用的曲線圖顯示功能來確認(rèn)一致程度。無論怎樣，用戶都能夠通過確認(rèn)目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模 型響應(yīng)波形的曲線圖的偏差、或者確認(rèn)指標(biāo)值是否較小來判斷模型的妥當(dāng)性。但是，如專利文獻(xiàn)2所公開的那樣，在建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)自身具有不確定性這樣 的情況下，目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形完全一致未必是最佳的，而在以往卻使目標(biāo)量數(shù)據(jù) 和模型響應(yīng)波形盡量一致。專利文獻(xiàn)1日本特開2004-038428號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2006-127079號公報如上所述，在建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)自身具有不確定性這樣的情況下，目標(biāo)量數(shù)據(jù)和 模型響應(yīng)波形完全一致未必是最佳的?？墒?，在基于現(xiàn)有技術(shù)的模型響應(yīng)波形的確認(rèn)方法 中，存在如下問題在目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間存在偏差的情況下，用戶或者為了使 目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形盡量一致而陷入反復(fù)進(jìn)行重新計算或修改模型算式之類的不 必要的嘗試，或者無法判斷模型的妥當(dāng)性從而導(dǎo)致無法轉(zhuǎn)到控制參數(shù)的調(diào)整操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，提供一種通過使用戶容易識 別在確認(rèn)目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形時必須預(yù)先考慮的目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍來降低過 度追求精度的可能性的PID調(diào)整輔助裝置及方法。本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的特征在于，具備誤差范圍存儲單元，其預(yù)先存儲用 戶認(rèn)可的對控制對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍；建模結(jié)果顯示單元，其將上述目標(biāo) 量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的控制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作為建模結(jié)果進(jìn)行曲 線圖顯示；和誤差范圍顯示單元，其將上述誤差范圍存儲單元中存儲的誤差范圍與上述建 模結(jié)果重疊顯示。另外，本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的特征在于，具備建模結(jié)果顯示單元，其將控 制對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的控制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作為建模結(jié)果進(jìn)行曲線圖顯示；誤差范圍運(yùn)算處理單元，其根據(jù)上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的整體范 圍或上述模型響應(yīng)波形的整體范圍確定上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍；和誤差范圍顯示單 元，其將該誤差范圍運(yùn)算處理單元所確定的誤差范圍與上述建模結(jié)果重疊顯示。另外，在本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的一個構(gòu)成例中，上述誤差范圍至少包括時 間軸的誤差范圍和控制量軸的誤差范圍中的一個。另外，本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的一個構(gòu)成例的特征在于，還具備時間軸修正 誤差范圍處理單元，其根據(jù)與上述建模結(jié)果重疊顯示的時間軸的上述誤差范圍的顯示位置 來修正該誤差范圍。另外，本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的一個構(gòu)成例的特征在于，還具備控制量軸修 正誤差范圍處理單元，其根據(jù)與上述建模結(jié)果重疊顯示的控制量軸的上述誤差范圍的顯示 位置來修正該誤差范圍。另外，在本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的一個構(gòu)成例中，其特征在于，上述時間軸修 正誤差范圍處理單元根據(jù)上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的從控制開始時到上述時間軸 的誤差范圍的顯示位置為止的時間軸上的經(jīng)過時間來修正上述時間軸的誤差范圍。另外，在本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的一個構(gòu)成例中，其特征在于，上述控制量軸 修正誤差范圍處理單元根據(jù)上述控制量軸的誤差范圍的顯示位置處的上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的 控制量偏差或模型響應(yīng)波形的控制量偏差來修正上述控制量軸的誤差范圍。另外，在本發(fā)明的PID調(diào)整輔助裝置的一個構(gòu)成例中，其特征在于，在因根據(jù)用戶 指示放大縮小上述建模結(jié)果或變更上述誤差范圍的顯示位置而導(dǎo)致重新描繪時，上述誤差 范圍顯示單元維持之前的上述誤差范圍來進(jìn)行重新顯示。另外，本發(fā)明的PID調(diào)整輔助方法的特征在于，包括建模結(jié)果顯示步驟，將控制 對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的控制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作 為建模結(jié)果進(jìn)行曲線圖顯示；和誤差范圍顯示步驟，從誤差范圍存儲單元取得用戶認(rèn)可的 對上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍并將該誤差范圍與上述建模結(jié)果重疊顯示。另外，本發(fā)明的PID調(diào)整輔助方法的特征在于，包括建模結(jié)果顯示步驟，將控制 對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的控制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作 為建模結(jié)果進(jìn)行曲線圖顯示；誤差范圍運(yùn)算處理步驟，根據(jù)上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的整體范圍或 上述模型響應(yīng)波形的整體范圍來確定上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍；和誤差范圍顯示步驟， 將在上述誤差范圍運(yùn)算處理步驟中決定的誤差范圍與上述建模結(jié)果重疊顯示。根據(jù)本發(fā)明，將誤差范圍存儲單元中存儲的誤差范圍與建模結(jié)果重疊顯示，由此， 即使通過曲線圖的放大操作等來強(qiáng)調(diào)了目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的偏差，用戶也能 夠憑一定的感覺來識別目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的偏差，從而能夠減少用戶為了過 度提高目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的匹配精度而進(jìn)行嘗試的錯誤。另外，在本發(fā)明中，根據(jù)目標(biāo)量數(shù)據(jù)的整體范圍或模型響應(yīng)波形的整體范圍來決 定目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍，并將該誤差范圍與建模結(jié)果重疊顯示，由此，即使通過曲線圖的 放大操作等來強(qiáng)調(diào)了目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的偏差，用戶也能夠憑一定的感覺來 識別目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的偏差，從而能夠減少用戶為了過度提高目標(biāo)量數(shù)據(jù) 和模型響應(yīng)波形之間的匹配精度而進(jìn)行嘗試的錯誤。另外，在本發(fā)明中，由于無需用戶指定 誤差范圍，所以還能夠應(yīng)對難以指定誤差范圍的情況。
另外，在本發(fā)明中，根據(jù)與建模結(jié)果重疊顯示的時間軸的誤差范圍的顯示位置來 修正該誤差范圍，由此能夠減少用戶為了過度提高目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的時間 軸方向的匹配精度而進(jìn)行嘗試的錯誤。另外，在本發(fā)明中，根據(jù)與建模結(jié)果重疊顯示的控制量軸的誤差范圍的顯示位置 來修正該誤差范圍，由此能夠減少用戶為了過度提高目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的控 制量軸方向的匹配精度而進(jìn)行嘗試的錯誤。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的顯示例的圖。圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。圖6是對本發(fā)明的第二實施方式中響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部在決定響應(yīng)基 準(zhǔn)誤差范圍時利用的整體范圍進(jìn)行說明的圖。圖7是表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。圖8是表示目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的顯示例的圖。圖9是表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。圖10是表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的顯示例的圖。圖11是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。圖12是表示目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的顯示例的圖。圖13是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。圖14是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的顯示例的圖。圖15是表示本發(fā)明的第五實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。圖16是表示本發(fā)明的第五實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。圖17是表示本發(fā)明的第五實施方式涉及的PID調(diào)整輔助裝置的顯示例的圖。圖中符號說明10...認(rèn)可誤差范圍存儲部；11、22、35、45、58...顯示處理部；12、23、36、46、 59. · ·顯示部；13、24、37、47、60. · ·操作部；20. · ·響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部；21. · ·響
應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍存儲部；30...控制量軸誤差范圍存儲部；31、50...修正前時間軸誤差 范圍存儲部；32、51...時間軸誤差范圍上下限存儲部；33、43...修正區(qū)間存儲部；34、 56...時間軸修正誤差范圍處理部；40...時間軸誤差范圍存儲部；41、53...修正前控制量 軸誤差范圍存儲部；4254...控制量軸誤差范圍上下限存儲部；44、57...控制量軸修正誤 差范圍處理部；52...時間軸修正區(qū)間存儲部；55...控制量軸修正區(qū)間存儲部。
具體實施例方式發(fā)明原理PID參數(shù)調(diào)整輔助工具等中利用的控制對象建模功能以各種控制對象和控制動作 (控制響應(yīng)波形)為前提，因此在將控制對象和模型之間的匹配程度進(jìn)行量化的情況下，利用控制響應(yīng)波形和模型響應(yīng)波形的時間上的長度和響應(yīng)的大小進(jìn)行量化后的數(shù)值的含義 不同。此外，根據(jù)用戶認(rèn)可哪種程度的精度而輸入了目標(biāo)量數(shù)據(jù)的情況不同，目標(biāo)量數(shù)據(jù)和 模型響應(yīng)波形的偏差大小的含義也不同。在整體的響應(yīng)波形以實質(zhì)上被標(biāo)準(zhǔn)化后的狀態(tài)進(jìn)行顯示的情況下，能夠憑一定的 感覺來識別重疊顯示目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形時的偏差大小。但是，若為了精確地確認(rèn) 目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的偏差而進(jìn)行了放大顯示，則難以識別偏差相對較大還是較 小。這時，即使例如將在時間軸上大小為1秒、在溫度軸上大小為1°C的框體與目標(biāo)量數(shù)據(jù) 和模型響應(yīng)波形的曲線圖一起顯示，若如上述那樣數(shù)值的含義不同，則這樣的框也是無用 的。于是，發(fā)明者注意到了如下情況，即與提供基于數(shù)學(xué)上的含義的指標(biāo)相比，提供以 “認(rèn)可”為基礎(chǔ)的指標(biāo)更有效。并且想到了如下情況，即，通過導(dǎo)入表示用戶自身認(rèn)可哪種程 度的精度而輸入了目標(biāo)量數(shù)據(jù)的認(rèn)可誤差范圍，并將基于用戶指定的認(rèn)可誤差范圍的框體 與目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的曲線圖一起顯示，從而用戶即使在放大曲線圖時也不會迷 失自已的識別。此外，還想到了如下情況，即，在用戶難以指定認(rèn)可誤差范圍的情況下，只要 導(dǎo)入以整體響應(yīng)波形為基準(zhǔn)的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍，則用戶即使在放大曲線圖時也總能識別 出與模型響應(yīng)波形整體對應(yīng)的一定的誤差范圍。這樣，通過導(dǎo)入以“認(rèn)可”為基礎(chǔ)的輸入數(shù)據(jù)的誤差范圍(認(rèn)可誤差范圍或者響應(yīng) 基準(zhǔn)誤差范圍)，將與該誤差范圍相對應(yīng)的區(qū)域或者數(shù)值進(jìn)行顯示，并且不依賴于曲線圖的 顯示范圍地進(jìn)行維持，用戶能夠憑一定的感覺識別目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的偏差，從 而能夠降低因建模操作中的不必要的嘗試錯誤或難以進(jìn)行妥當(dāng)性判斷而導(dǎo)致的調(diào)整操作 中斷的可能性。[第一實施方式]下面參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式 涉及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。PID調(diào)整輔助裝置由認(rèn)可誤差范圍存儲部10、顯示 處理部11、顯示部12和操作部13構(gòu)成。該認(rèn)可誤差范圍存儲部10預(yù)先存儲用戶輸入的認(rèn) 可誤差范圍。該顯示處理部11使后述的顯示部12顯示從外部的控制對象建模裝置(未圖 示)輸入的目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形，并且根據(jù)認(rèn)可誤差范圍存儲部10中存儲的認(rèn)可誤 差范圍和用戶指定的顯示位置確定框體的顯示位置和形狀并將其顯示在顯示部12上。該 顯示部12是液晶顯示器等。該操作部13是鍵盤和鼠標(biāo)等。顯示處理部11和顯示部12構(gòu) 成建模結(jié)果顯示單元和誤差范圍顯示單元。在本實施方式中，用戶指定認(rèn)可誤差范圍，并在建模結(jié)果畫面上顯示基于該認(rèn)可 誤差范圍的框體或者數(shù)值。即使用戶進(jìn)行放大縮小等曲線圖操作，也維持操作前的認(rèn)可誤 差范圍來進(jìn)行顯示。這里所說的認(rèn)可誤差范圍表示測量誤差和讀取數(shù)據(jù)時的進(jìn)位位數(shù)等、 相對于目標(biāo)量數(shù)據(jù)用戶自身認(rèn)可的數(shù)據(jù)的粗略的誤差范圍。在本實施方式中，通過顯示認(rèn) 可誤差范圍，無論是否進(jìn)行放大縮小等曲線圖操作，均能夠憑一定的感覺識別目標(biāo)量數(shù)據(jù) 與模型響應(yīng)波形之間的偏差。接著，對本實施方式的PID調(diào)整輔助裝置的動作進(jìn)行具體說明。圖2是表示本實 施方式的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖，圖3的(A) (C)是表示本實施方式的顯示 例的圖。圖3的(A)表示建模結(jié)果初始畫面，圖3的(B)表示將圖3的(A)的畫面放大了的建模結(jié)果畫面，圖3的(C)表示將圖3的(B)的畫面放大了的建模結(jié)果畫面。在圖3的 (A) (C)中，300是目標(biāo)量數(shù)據(jù)，301是模型響應(yīng)波形，302是框體。另外，在圖3的(B)中 顯示了圖3的(A)中的用虛線303表示的區(qū)域，在圖3的(C)中顯示了圖3的(B)中的用 虛線304表示的區(qū)域。PID調(diào)整輔助裝置從生成控制對象模型并根據(jù)所生成的模型計算模型響應(yīng)波形的 控制對象建模裝置取得作為目標(biāo)的控制響應(yīng)波形的時間序列數(shù)據(jù)即目標(biāo)量數(shù)據(jù)、和模型響 應(yīng)波形的數(shù)據(jù)。由于生成控制對象模型的技術(shù)是公知的技術(shù)，所以省略了控制對象建模裝 置的詳細(xì)說明。如圖3的(A)所示那樣，PID調(diào)整輔助裝置的顯示處理部11將目標(biāo)量數(shù)據(jù)300和 模型響應(yīng)波形301顯示在顯示部12上(圖2的步驟S100)。并且，顯示處理部11確定以 規(guī)定的顯示位置的坐標(biāo)為中心、并且以認(rèn)可誤差范圍存儲部10中存儲的縱軸(控制量軸) 的認(rèn)可誤差范圍和橫軸(時間軸)的認(rèn)可誤差范圍為大小的矩形框(步驟S101)，如圖3的 (A)所示那樣將框體302顯示在顯示部12上(步驟SIC)》。這樣，如圖3的(A)所示那樣 的建模結(jié)果初始畫面被顯示。另外，將建模結(jié)果初始畫面的顯示位置的坐標(biāo)設(shè)為規(guī)定值，然 后以用戶通過點擊鼠標(biāo)等而指定的顯示位置的坐標(biāo)為中心顯示框體302即可。在用戶對操作部13進(jìn)行操作來放大或縮小建模結(jié)果畫面時也進(jìn)行圖2的處理，而 此時維持認(rèn)可誤差范圍進(jìn)行顯示。例如在圖3的(A)的建模結(jié)果初始畫面中，將框體302 的大小確定為控制量軸的認(rèn)可誤差范圍是5°C、時間軸的認(rèn)可誤差范圍是10秒，而在將建 模結(jié)果初始畫面放大了的圖3的(B)的建模結(jié)果畫面中，框體302所表示的控制量軸的認(rèn) 可誤差范圍也是5°C、時間軸的認(rèn)可誤差范圍也是10秒。同樣，在將圖3的(B)的建模結(jié)果 畫面放大了的圖3的(C)的建模結(jié)果畫面中也維持框體302所表示的認(rèn)可誤差范圍。如上所述，在本實施方式中，將基于認(rèn)可誤差范圍的框體與目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響 應(yīng)波形同時顯示，由此即使通過曲線圖的放大操作等來強(qiáng)調(diào)了目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形 之間的偏差，用戶也能夠憑一定的感覺來識別目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的偏差，從 而能夠減少用戶為了過度提高目標(biāo)量數(shù)據(jù)與模型響應(yīng)波形之間的匹配精度而進(jìn)行嘗試的 錯誤(例如模型的重新計算等)。另外，在本實施方式中，框體的形狀被設(shè)為矩形，但是不限于此，例如也可以是橢 圓形狀。此外，也可以將認(rèn)可誤差范圍以數(shù)值或表的形式顯示在建模結(jié)果畫面上，還可以同 時進(jìn)行區(qū)域顯示和數(shù)值顯示。不論怎樣，只要用戶能夠容易地確認(rèn)在建模結(jié)果的確認(rèn)操作 中指定的認(rèn)可誤差范圍即可。此外，在本實施方式中，對時間軸、控制量軸(在圖3的㈧ (C)的例子中為溫 度軸)都指定了認(rèn)可誤差范圍，但是也可以僅指定其中一方的軸的認(rèn)可誤差范圍。在僅對 時間軸或者控制量軸的任意一方指定了認(rèn)可誤差范圍的情況下，以直線的寬度或者數(shù)值來 顯示認(rèn)可誤差范圍即可。[第二實施方式]接著，對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式涉 及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。PID調(diào)整輔助裝置由響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部 20、響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍存儲部21、顯示處理部22、顯示部23和操作部M構(gòu)成。該響應(yīng)基準(zhǔn) 誤差范圍運(yùn)算處理部20根據(jù)模型響應(yīng)波形等的整體范圍來確定響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍。該響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍存儲部21存儲響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍。該顯示處理部22使后述的顯示部23顯 示目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形，并且根據(jù)響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍存儲部21中存儲的響應(yīng)基準(zhǔn) 誤差范圍和用戶指定的顯示位置確定框體的顯示位置和形狀并將其顯示在顯示部23上。 該顯示部23是液晶顯示器等。該操作部M是鍵盤和鼠標(biāo)等。顯示處理部22和顯示部23 構(gòu)成建模結(jié)果顯示單元和誤差范圍顯示單元。在本實施方式中，響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20代替用戶確定響應(yīng)基準(zhǔn)誤差 范圍，并將基于該響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍的框體或者數(shù)值顯示在建模結(jié)果畫面上。即使用戶進(jìn) 行了放大縮小等曲線圖操作，也維持操作前的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍進(jìn)行顯示。這里所說的響 應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍是相對于目標(biāo)量數(shù)據(jù)或模型響應(yīng)波形的各軸的整體范圍設(shè)定的范圍，具體 來講，表示整體范圍的1/100、1/1000等用戶容易識別的范圍。在本實施方式中，通過顯示 響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍，無論是否進(jìn)行了放大縮小等曲線圖操作都能夠憑一定的感覺識別目標(biāo) 量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的偏差。接著，對本實施方式的PID調(diào)整輔助裝置的動作進(jìn)行說明。圖5是表示本實施方 式的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。PID調(diào)整輔助裝置的顯示處理部22與第一實施方式同樣地將目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型 響應(yīng)波形顯示在顯示部23上(圖5的步驟S200)。接著，響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20 確定響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍(步驟S201)。圖6是對響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20在確定響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍時利用的整 體范圍進(jìn)行說明的圖。響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20所利用的整體范圍是用戶識別建 模結(jié)果畫面的整體時作為目標(biāo)的各軸的范圍即可。例如如果是控制量軸，則如圖6所示那 樣，可以將從控制量初始值到控制量設(shè)定值SP的階躍響應(yīng)寬度作為控制量軸的整體范圍， 也可以將控制量的最小值到最大值的控制響應(yīng)寬度作為控制量軸的整體范圍。在圖6的例 子中，控制量初始值為100°C，由于控制量設(shè)定值SP在時刻10秒的時間點上從100°C變成 200°C，所以階躍響應(yīng)寬度為100°C。如果是控制響應(yīng)R1，則由于控制量(溫度)的最小值 為100°C，最大值為200°C，所以控制響應(yīng)寬度為100°C。此外，如果是控制響應(yīng)R2，則由于 控制量(溫度)的最小值為100°C，最大值為230°C，所以控制響應(yīng)寬度為130°C。另一方面，如果是時間軸，則可以將從設(shè)定值變更時到穩(wěn)定時的時間寬度作為時 間軸的整體范圍，也可以將從設(shè)定值變更時到最終數(shù)據(jù)的時間寬度作為時間軸的整體范 圍。在圖6的例子中，由于在時刻10秒處控制量設(shè)定值SP變更，在140秒處穩(wěn)定，所以從 設(shè)定值變更時到穩(wěn)定時的時間寬度為130秒。此外，由于最終數(shù)據(jù)為時刻210秒時的數(shù)據(jù)， 所以從設(shè)定值變更時到最終數(shù)據(jù)的時間寬度為200秒。對于整體范圍，也可以利用用戶輸入的作為目標(biāo)量數(shù)據(jù)的特征量(超越量或穩(wěn)定 時間等)或時間序列數(shù)據(jù)來確定，還可以利用模型響應(yīng)波形的數(shù)據(jù)來確定。由此，作為利用 目標(biāo)量數(shù)據(jù)確定整體范圍的情況存在有將階躍響應(yīng)寬度作為控制量軸整體范圍的情況、 將作為目標(biāo)的控制響應(yīng)波形的控制響應(yīng)寬度作為控制量軸的整體范圍的情況、將從設(shè)定值 變更時到控制響應(yīng)波形穩(wěn)定時的時間寬度作為時間軸的整體范圍的情況、將從設(shè)定值變更 時到最終數(shù)據(jù)的時間寬度作為時間軸的整體范圍的情況。此外，作為利用模型響應(yīng)波形的數(shù)據(jù)來確定整體范圍的情況存在有將模型響應(yīng) 波形的控制響應(yīng)寬度作為控制量軸的整體范圍的情況、將從設(shè)定值變更時到控制響應(yīng)波形穩(wěn)定時的時間寬度作為時間軸的整體范圍的情況、將從設(shè)定值變更時到最終數(shù)據(jù)的時間寬 度作為時間軸的整體范圍的情況。無論是利用目標(biāo)量數(shù)據(jù)確定整體范圍的情況還是利用模型響應(yīng)波形的數(shù)據(jù)確定 整體范圍的情況，都優(yōu)選用戶能夠確認(rèn)是以目標(biāo)量數(shù)據(jù)還是以模型響應(yīng)波形為基準(zhǔn)計算出 了各軸的整體范圍。響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20在每個軸的整體范圍確定之后，將對該整體范 圍乘以1/100、1/1000等用戶容易識別的系數(shù)得到的值確定為響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍(步驟 S201)。例如、如果將時間軸的整體范圍設(shè)為SC_T、將控制量軸的整體范圍設(shè)為SC_PV，則 響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20以如下方式計算時間軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍TEW_SC和控 制量軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍PVEW_SC。TEff_SC = SC_TXK_T· · .(1)PVEff_SC = SC_PVXK_PV · · · (2)這里，K_T為時間軸誤差計算系數(shù)，K_PV為控制量軸誤差計算系數(shù)。作為時間軸誤 差計算系數(shù)Κ_τ和控制量軸誤差計算系數(shù)K_PV，如上述那樣適當(dāng)設(shè)定1/100、1/1000等用戶 容易識別的系數(shù)即可。這時，可以使用SC_T、SC_PV的值或者位數(shù)來設(shè)定。如上述那樣，若將控制響應(yīng)穩(wěn)定時的時刻設(shè)為Tstbl、將控制開始時的時刻設(shè) 為Tini、將建模結(jié)果中的時間軸最大值設(shè)為Tmax，則時間軸的整體范圍SC_T可以是 (Tstbl-Tini)，也可以是(Tmax-Tini) 0另外，若將控制量設(shè)定值設(shè)為SP、將控制開始時 的控制量設(shè)為PVini、將控制量最大值設(shè)為PVmax，則控制量軸的整體范圍SC_PV可以是 (SP-PVini)，也可以是(PVmax-PVini)。響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍存儲部21存儲響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20確定的響應(yīng)基 準(zhǔn)誤差范圍(步驟S202)顯示處理部22確定以規(guī)定的顯示位置的坐標(biāo)為中心、并且以響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍 存儲部21中存儲的控制量軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍和時間軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍為大小的 矩形的框體(步驟S20;3)，并將框體顯示在顯示部23上(步驟S203)。與第一實施方式同樣，將建模結(jié)果初始畫面的顯示位置的坐標(biāo)設(shè)為規(guī)定值，然后 以用戶通過鼠標(biāo)點擊等而指定的顯示位置的坐標(biāo)為中心來顯示框體即可。此外，用戶對操作部M進(jìn)行操作來放大或縮小建模結(jié)果畫面時也進(jìn)行圖5的處 理，而這時顯示處理部22與第一實施方式同樣地維持響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍進(jìn)行顯示。如上所述，在本實施方式中，通過將基于響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍的框體與目標(biāo)量數(shù)據(jù) 和模型響應(yīng)波形的曲線圖同時顯示，能夠獲得與第一實施方式同樣的效果。此外，在本實施 方式中，由于無需用戶指定認(rèn)可誤差范圍，所以還能夠應(yīng)對難以指定認(rèn)可誤差范圍那樣的 情況。另外，與第一實施方式同樣，框體的形狀也可以不是矩形。此外，可以將響應(yīng)基準(zhǔn) 誤差范圍以數(shù)值或表的形式顯示在建模結(jié)果畫面上，也可以同時進(jìn)行區(qū)域顯示和數(shù)值顯示。此外，在本實施方式中，對時間軸和控制量軸都設(shè)定了響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍，但是也 可以僅設(shè)定其中一方的軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍。在僅對時間軸或者控制量軸的任意一方設(shè)定響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍的情況下，用直線的寬度或者數(shù)值來顯示響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍即可。[第三實施方式]接著，對本發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。圖7是表示本發(fā)明的第三實施方式涉 及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。PID調(diào)整輔助裝置由控制量軸誤差范圍存儲部30、修 正前時間軸誤差范圍存儲部31、時間軸誤差范圍上下限存儲部32、修正區(qū)間存儲部33、時 間軸修正誤差范圍處理部34、顯示處理部35、顯示部36和操作部37構(gòu)成。該控制量軸誤 差范圍存儲部30存儲控制量軸的誤差范圍。該修正前時間軸誤差范圍存儲部31存儲修正 前的時間軸誤差范圍。該時間軸誤差范圍上下限存儲部32存儲時間軸誤差范圍的最大值 和最小值。該修正區(qū)間存儲部33存儲對時間軸誤差范圍進(jìn)行修正的修正區(qū)間。該時間軸 修正誤差范圍處理部34根據(jù)修正前時間軸誤差范圍、時間軸誤差范圍的最大值和最小值、 時間軸的修正區(qū)間以及顯示位置，確定修正了時間軸誤差范圍的時間軸修正誤差范圍。該 顯示處理部35使后述的顯示部36顯示目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形，并且根據(jù)誤差范圍和 用戶指定的顯示位置確定框體的顯示位置和形狀并將其顯示在顯示部36上。該顯示部36 是液晶顯示器等。該操作部37是鍵盤和鼠標(biāo)等。在本實施方式中，對時間軸的誤差范圍(認(rèn)可誤差范圍或響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍)進(jìn) 行對應(yīng)于控制狀態(tài)的修正。通過反映時間軸的誤差范圍根據(jù)控制狀態(tài)而發(fā)生變化的傾向來 對時間軸誤差范圍進(jìn)行修正，從而降低了過度追求精度的可能性。并且，在本實施方式中， 在計算修正值時利用了從控制開始時(即控制量設(shè)定值變更時)到顯示位置的時間軸上的 經(jīng)過時間。圖8的(A)和(B)是對本實施方式的目的進(jìn)行說明的圖，表示了目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模 型響應(yīng)波形的顯示例。圖8的㈧表示建模結(jié)果畫面，圖8的⑶表示將圖8的㈧的畫 面放大了的建模結(jié)果畫面。在圖8的(A)和(B)中，800是目標(biāo)量數(shù)據(jù)，801是模型響應(yīng)波 形。圖8的(B)中顯示了圖8的(A)中的用虛線803表示的區(qū)域。通常的控制響應(yīng)波形隨著時間推移而接近控制量設(shè)定值SP，并在控制量設(shè)定值 SP附近穩(wěn)定而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。控制量的變化并不是一樣的，而是從控制開始后隨著時間的 推移漸漸減小。即、越是接近穩(wěn)定狀態(tài)，作為目標(biāo)的控制響應(yīng)波形和模型響應(yīng)波形之間的偏 差的識別變得越細(xì)微，而與此相比時間偏差的識別變得相對粗略。由此，根據(jù)圖8的(B)可 以得知，在控制接近穩(wěn)定狀態(tài)的區(qū)域，與確認(rèn)時間的偏差相比，確認(rèn)控制量的偏差通常更加 重要。在本實施方式中，通過根據(jù)經(jīng)過的時間對時間軸誤差范圍進(jìn)行修正來降低過度追求 時間軸方向的精度的可能性。另外，在本實施方式中，假定使用第一實施方式中說明的認(rèn)可誤差范圍或者第二 實施方式中說明的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍來作為誤差范圍。即、在使用第一實施方式中說明的 認(rèn)可誤差范圍來作為誤差范圍的情況下，控制量軸的認(rèn)可誤差范圍是控制量軸誤差范圍存 儲部30中存儲的控制量軸誤差范圍，時間軸的認(rèn)可誤差范圍是修正前時間軸誤差范圍存 儲部31中存儲的修正前時間軸誤差范圍。此外，在使用第二實施方式中說明的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍來作為誤差范圍的情況 下，控制量軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍是控制量軸誤差范圍存儲部30中存儲的控制量軸誤差 范圍，時間軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍是修正前時間軸誤差范圍存儲部31中存儲的修正前時 間軸誤差范圍。但是，在使用響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍來作為誤差范圍的情況下，當(dāng)然需要第二實施方式中說明的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20。接著，對本實施方式的PID調(diào)整輔助裝置的動作進(jìn)行說明。圖9是表示本實施方 式的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。PID調(diào)整輔助裝置的顯示處理部35與第一實施方式同樣地將目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型 響應(yīng)波形顯示到顯示部36上(圖9的步驟S300)。接著，時間軸修正誤差范圍處理部34使用修正前時間軸誤差范圍存儲部31中存 儲的修正前時間軸誤差范圍、時間軸誤差范圍上下限存儲部32中存儲的時間軸誤差范圍 的最大值和最小值、以及修正區(qū)間存儲部33中存儲的時間軸的修正區(qū)間，并根據(jù)顯示位置 確定修正了時間軸誤差范圍后的時間軸修正誤差范圍(步驟S301)。在本實施方式中，將時間軸的修正區(qū)間定義為從修正開始時刻到修正結(jié)束時刻。 在這種情況下，時間軸誤差范圍成為如下的時間軸修正誤差范圍在修正開始時刻之前的 時間點處被設(shè)定為時間軸誤差范圍的最小值，若超過了修正結(jié)束時刻則被設(shè)定為時間軸誤 差范圍的最大值，并且在修正區(qū)間內(nèi)根據(jù)從控制開始到誤差范圍的顯示位置為止的時間軸 上的經(jīng)過時間進(jìn)行了修正。例如以如下方式確定修正區(qū)間、時間軸誤差范圍的最大值和最小值。即，將修正 開始時刻Tc_START設(shè)定成目標(biāo)量數(shù)據(jù)或模型響應(yīng)波形的控制量超過最終值的62. 3%的時 刻。將修正結(jié)束時刻Tc_END設(shè)定成目標(biāo)量數(shù)據(jù)或模型響應(yīng)波形的控制量達(dá)到(SP-O的 時刻。這里，ε是被用于進(jìn)行穩(wěn)定判定的、與控制量設(shè)定值SP之間的偏差的允許值。將時 間軸誤差范圍的最小值TEW_min設(shè)定成修正前時間軸誤差范圍存儲部31中存儲的修正前 時間軸誤差范圍的1/2的值。將時間軸誤差范圍的最大值TEWjnax設(shè)定成與修正前時間軸 誤差范圍相同的值。時間軸修正誤差范圍處理部34針對要顯示時間軸誤差范圍的顯示位置的坐標(biāo) (pv, t) (pv為控制量軸的坐標(biāo)、t為時間軸的坐標(biāo))，例如以如下方式確定時間軸修正誤差 范圍 TEW_c(pv，t)。TEff_c (pv, t) = TEW_min(其中，t 彡 Tc_START) · · · (3)TEff_c(pv, t) = {(TEW_max-TEW_min)/(Tc_END-Tc_START)}(t-Tc_START)+TEff_min= {(TEff_max-TEff_min)/(Tc_END_Tc_START)} · t+{(TEff_min · Tc_END_TEW_max · Tc_START)/ (Tc_END_Tc_START)}(其中，Tc_START 彡 t 彡 Tc_END) · · · (4)TEff_c (pv, t) = TEff_max (其中，！"c—END 彡 t)· · · (5)顯示處理部35確定以規(guī)定的顯示位置的坐標(biāo)為中心、并且以時間軸修正誤差范 圍處理部34確定的時間軸修正誤差范圍和控制量軸誤差范圍存儲部30中存儲的控制量軸 誤差范圍為大小的矩形的框體(步驟S3(^)，并將該框體顯示到顯示部36上(步驟S303)。 與第一實施方式同樣，將建模結(jié)果初始畫面的顯示位置的坐標(biāo)(pv，t)設(shè)為規(guī)定值，然后以 用戶通過鼠標(biāo)點擊等而指定的顯示位置的坐標(biāo)(pv，t)為中心顯示框體即可。此外，在用戶對操作部37進(jìn)行操作來放大或者縮小建模結(jié)果畫面時也進(jìn)行圖9的處理。圖10是表示本實施方式的顯示例的圖。在圖10中，1000是目標(biāo)量數(shù)據(jù)，1001是 模型響應(yīng)波形，1002是框體。根據(jù)圖10的例子可知，框體1002的時間軸方向的大小、即時 間軸修正誤差范圍在修正區(qū)間內(nèi)根據(jù)顯示位置變化。如上所述，在本實施方式中，通過對時間軸誤差范圍進(jìn)行修正，能夠降低用戶過度 追求目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的匹配精度的可能性。另外，優(yōu)選對穩(wěn)定狀態(tài)的修正誤差范圍(在本實施方式中為時間軸誤差范圍最大 值)預(yù)先設(shè)定下限值。對于下限值，只要預(yù)先適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可，例如可以根據(jù)假定的振蕩周 期或振幅來設(shè)定。[第四實施方式]接著對本發(fā)明的第四實施方式進(jìn)行說明。圖11是表示本發(fā)明的第四實施方式涉 及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。PID調(diào)整輔助裝置由時間軸誤差范圍存儲部40、修正 前控制量軸誤差范圍存儲部41、控制量軸誤差范圍上下限存儲部42、修正區(qū)間存儲部43、 控制量軸修正誤差范圍處理部44、顯示處理部45、顯示部46和操作部47構(gòu)成。該時間軸 誤差范圍存儲部40存儲時間軸的誤差范圍。該修正前控制量軸誤差范圍存儲部41存儲修 正前的控制量軸誤差范圍。該控制量軸誤差范圍上下限存儲部42存儲控制量軸誤差范圍 的最大值和最小值。該修正區(qū)間存儲部43存儲對控制量軸誤差范圍進(jìn)行修正的修正區(qū)間。 該控制量軸修正誤差范圍處理部44根據(jù)修正前控制量軸誤差范圍、控制量軸誤差范圍的 最大值和最小值、控制量軸的修正區(qū)間以及顯示位置，確定修正了控制量軸誤差范圍后的 控制量軸修正誤差范圍。該顯示處理部45使后述的顯示部46顯示目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng) 波形，并且根據(jù)誤差范圍和用戶指定的顯示位置確定框體的顯示位置和形狀并將其顯示在 顯示部46上。該顯示部46是液晶顯示器等。該操作部47是鍵盤和鼠標(biāo)等。在第三實施方式中對時間軸的誤差范圍進(jìn)行了修正，而本實施方式表示了對控制 量軸的誤差范圍進(jìn)行修正的例子。即、在本實施方式中，對控制量軸的誤差范圍(認(rèn)可誤差 范圍或響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍)進(jìn)行對應(yīng)于控制狀態(tài)的修正。通過反映控制量軸的誤差范圍根 據(jù)控制狀態(tài)而發(fā)生變化的傾向來對控制量軸誤差范圍進(jìn)行修正，從而降低了過度追求精度 的可能性。在本實施方式中，在計算修正值時利用了顯示位置的控制量偏差，但是在計算修 正值時也能夠利用經(jīng)過時間等反映控制狀態(tài)的變量。圖12的(A)和(B)是對本實施方式的目的進(jìn)行說明的圖，表示了目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模 型響應(yīng)波形的顯示例。圖12的(A)表示建模結(jié)果畫面，圖12的(B)表示將圖12的(A)的 畫面放大了的建模結(jié)果畫面。在圖12的㈧和⑶中，1200是目標(biāo)量數(shù)據(jù)，1201是模型響 應(yīng)波形。圖12的(B)中顯示了圖12的(A)中的用虛線1202所表示的區(qū)域?？刂屏康淖兓诳刂苿幼鏖_始附近較大，隨著時間的推移漸漸減小。也就是說、越 是靠近控制動作的開始時間點，作為目標(biāo)的控制響應(yīng)波形和模型響應(yīng)波形的控制量的偏差 的識別變得越粗略，而與此相比，時間的偏差的識別變得相對細(xì)微。由此，根據(jù)圖12的(B) 可以得知，在靠近控制動作開始時間點的區(qū)域內(nèi)，與確認(rèn)控制量的偏差相比，確認(rèn)控制量變 化的時刻、即時間的偏差通常更為重要。在本實施方式中，通過根據(jù)控制量偏差對控制量軸 誤差范圍進(jìn)行修正，降低了過度追求控制量軸方向的精度的可能性。另外，在本實施方式中，假定使用第一實施方式中說明的認(rèn)可誤差范圍或者第二實施方式中說明的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍作為誤差范圍。即、在使用第一實施方式中說明的認(rèn) 可誤差范圍來作為誤差范圍的情況下，時間軸的認(rèn)可誤差范圍是時間軸誤差范圍存儲部40 中存儲的時間軸誤差范圍，控制量軸的認(rèn)可誤差范圍是修正前控制量軸誤差范圍存儲部41 中存儲的修正前控制量軸誤差范圍。此外，在使用第二實施方式中說明的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍作為誤差范圍的情況下， 時間軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍是時間軸誤差范圍存儲部40中存儲的時間軸誤差范圍，控制 量軸的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍是修正前控制量軸誤差范圍存儲部41中存儲的修正前控制量軸 誤差范圍。但是，在使用響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍作為誤差范圍的情況下，當(dāng)然需要第二實施方式 中說明的響應(yīng)基準(zhǔn)誤差范圍運(yùn)算處理部20。接著對本實施方式的PID調(diào)整輔助裝置的動作進(jìn)行說明。圖13是表示本實施方 式的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。PID調(diào)整輔助裝置的顯示處理部45與第一實施方式同樣地將目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型 響應(yīng)波形顯示到顯示部46上(圖13步驟S400)。接著，控制量軸修正誤差范圍處理部44使用修正前控制量軸誤差范圍存儲部41 中存儲的修正前控制量軸誤差范圍、控制量軸誤差范圍上下限存儲部42中存儲的控制量 軸誤差范圍的最大值和最小值、以及修正區(qū)間存儲部43中存儲的控制量軸的修正區(qū)間， 并根據(jù)顯示位置的控制量偏差確定修正了控制量軸誤差范圍后的控制量軸修正誤差范圍 (步驟 S401)。在本實施方式中，將控制量軸的修正區(qū)間定義為從修正開始偏差量到修正結(jié)束偏 差量。在這種情況下，控制量軸誤差范圍成為如下的控制量軸修正誤差范圍在控制量偏差 小于修正結(jié)束偏差量的情況下被設(shè)定為控制量軸誤差范圍的最小值，在控制量偏差大于修 正開始偏差量的情況下被設(shè)定為控制量軸誤差范圍的最大值，在修正區(qū)間內(nèi)根據(jù)誤差范圍 的顯示位置的控制量偏差進(jìn)行了修正。例如以如下方式來確定修正區(qū)間以及控制量軸誤差范圍的最大值和最小值。將修 正開始偏差量PVc_START_ δ設(shè)為控制量階躍寬度(即I控制量設(shè)定值SP-控制量初始值
)的90%。將修正結(jié)束偏差量PVc_END_S設(shè)為控制量階躍寬度的10%。將控制量軸誤差 范圍的最小值PVEW_min設(shè)為與修正前控制量軸誤差范圍存儲部41中存儲的修正前控制量 軸誤差范圍相同的值。將控制量誤差范圍最大值PVEWjiiax設(shè)為修正前控制量軸誤差范圍 的2倍的值?？刂屏枯S修正誤差范圍處理部44針對要顯示控制量軸誤差范圍的顯示位置的坐 標(biāo)(pv，t) (pv為控制量軸的坐標(biāo)、t為時間軸的坐標(biāo))，例如以如下方式確定控制量軸修正 誤差范圍 PVEW_C (pv，t)。PVEff_c (pv, t) = PVEff_max(其中，δ (pv, t) > PVc_START_ δ ) · · · (6)PVEff_c (pv, t) = {(PVEff_min-PVEff_max)/(PVc_END_ δ -PVc_START_ δ )} ( δ (pv, t)-PVc_START_δ )+PVEff_max= {(PVEff_min-PVEff_max)/ (PVc_END_ δ -PVc_START_ δ )} · δ (pV，t)
在算式(6) 算式(8)中，δ (pv,t)是顯示位置的坐標(biāo)(pv，t)處的控制量偏差， 是|SP-VP|。SP是控制量設(shè)定值，PV是坐標(biāo)(pv，t)處的控制量。另外，作為計算控制量偏 差的控制量PV，可以使用目標(biāo)量數(shù)據(jù)，也可以使用模型響應(yīng)波形的數(shù)據(jù)。顯示處理部45確定以規(guī)定的顯示位置的坐標(biāo)為中心、并且以時間軸誤差范圍存 儲部40中存儲的時間軸誤差范圍和控制量軸修正誤差范圍處理部44確定的控制量軸修正 誤差范圍為大小的矩形的框體(步驟S402)，并將框體顯示到顯示部46上(步驟S403)。與 第一實施方式同樣，將建模結(jié)果初始畫面的顯示位置的坐標(biāo)(pv，t)設(shè)為規(guī)定值，然后以用 戶通過鼠標(biāo)點擊等而指定的顯示位置的坐標(biāo)(pv，t)為中心顯示框體即可。另外，在用戶對 操作部47進(jìn)行操作來放大或者縮小建模結(jié)果畫面時也進(jìn)行圖13的處理。圖14是表示本實施方式的顯示例的圖。在圖14中，1400是目標(biāo)量數(shù)據(jù)，1401是 模型響應(yīng)波形，1402是框體。根據(jù)圖14的例子可知，框體1402的控制量軸方向的大小、即 控制量軸修正誤差范圍在修正區(qū)間內(nèi)根據(jù)顯示位置(準(zhǔn)確地講是顯示位置的控制量偏差) 變化。如上所述，在本實施方式中，通過對控制量軸誤差范圍進(jìn)行修正，能夠降低用戶過 度追求目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的匹配精度的可能性。另外，優(yōu)選對穩(wěn)定狀態(tài)的修正誤差范圍(在本實施方式中為控制量軸誤差范圍最 小值)預(yù)先設(shè)定下限值。對于下限值，只要預(yù)先適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可，例如可以根據(jù)假定的振蕩 周期或振幅來設(shè)定。[第五實施方式]接著對本發(fā)明的第五實施方式進(jìn)行說明。圖15是表示本發(fā)明的第五實施方式涉 及的PID調(diào)整輔助裝置的構(gòu)成的框圖。PID調(diào)整輔助裝置由修正前時間軸誤差范圍存儲部 50、時間軸誤差范圍上下限存儲部51、時間軸修正區(qū)間存儲部52、修正前控制量軸誤差范 圍存儲部53、控制量軸誤差范圍上下限存儲部M、控制量軸修正區(qū)間存儲部55、時間軸修 正誤差范圍處理部56、控制量軸修正誤差范圍處理部57、顯示處理部58、顯示部59和操作 部60構(gòu)成。該修正前時間軸誤差范圍存儲部50存儲修正前的時間軸誤差范圍。該時間軸 誤差范圍上下限存儲部51存儲時間軸誤差范圍的最大值和最小值。該時間軸修正區(qū)間存 儲部52存儲對時間軸誤差范圍進(jìn)行修正的修正區(qū)間。該修正前控制量軸誤差范圍存儲部 53存儲修正前的控制量軸誤差范圍。該控制量軸誤差范圍上下限存儲部M存儲控制量軸 誤差范圍的最大值和最小值。該控制量軸修正區(qū)間存儲部陽存儲對控制量軸誤差范圍進(jìn) 行修正的修正區(qū)間。該時間軸修正誤差范圍處理部56根據(jù)修正前時間軸誤差范圍、時間軸 誤差范圍的最大值和最小值、時間軸的修正區(qū)間以及顯示位置，確定修正了時間軸誤差范 圍后的時間軸修正誤差范圍。該控制量軸修正誤差范圍處理部57根據(jù)修正前控制量軸誤差范圍、控制量軸誤差范圍的最大值和最小值、控制量軸的修正區(qū)間以及顯示位置，確定修 正了控制量軸誤差范圍后的控制量軸修正誤差范圍。該顯示處理部58使后述的顯示部59 顯示目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形，并且根據(jù)誤差范圍和用戶指定的顯示位置確定框體的顯 示位置和形狀并將其顯示在顯示部59上。該顯示部59是液晶顯示器等。該操作部60是 鍵盤和鼠標(biāo)等。。本實施方式對第三實施方式和第四實施方式進(jìn)行了組合，同時進(jìn)行時間軸誤差范 圍的修正和控制量軸誤差范圍的修正。圖16是表示本實施方式的PID調(diào)整輔助裝置的動作的流程圖。PID調(diào)整輔助裝置 的顯示處理部58與第一實施方式同樣地將目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形顯示到顯示部59上 (圖16步驟S500)。接著，與第三實施方式的時間軸修正誤差范圍處理部34同樣，時間軸修正誤差范 圍處理部56使用修正前時間軸誤差范圍存儲部50中存儲的修正前時間軸誤差范圍、時間 軸誤差范圍上下限存儲部51中存儲的時間軸誤差范圍的最大值和最小值、以及時間軸修 正區(qū)間存儲部52中存儲的時間軸的修正區(qū)間，并根據(jù)顯示位置確定修正了時間軸誤差范 圍后的時間軸修正誤差范圍(步驟S501)。與第四實施方式的控制量軸修正誤差范圍處理部44同樣，控制量軸修正誤差范 圍處理部57使用修正前控制量軸誤差范圍存儲部53中存儲的修正前控制量軸誤差范圍、 控制量軸誤差范圍上下限存儲部M中存儲的控制量軸誤差范圍的最大值和最小值、以及 控制量軸修正區(qū)間存儲部陽中存儲的控制量軸的修正區(qū)間，并根據(jù)顯示位置的控制量偏 差確定修正了控制量軸誤差范圍后的控制量軸修正誤差范圍(步驟S502)。顯示處理部58確定以規(guī)定的顯示位置的坐標(biāo)為中心、并且以時間軸修正誤差范 圍處理部56確定的時間軸修正誤差范圍和控制量軸修正誤差范圍處理部57確定的控制 量軸修正誤差范圍為大小的矩形的框體(步驟S50;3)，并將框體顯示到顯示部59上(步驟 S504)。與第一實施方式同樣，將建模結(jié)果初始畫面的顯示位置的坐標(biāo)(pv，t)設(shè)為規(guī)定值， 然后以用戶通過鼠標(biāo)點擊等而指定的顯示位置的坐標(biāo)(pv，t)為中心顯示框體即可。此外， 在用戶對操作部60進(jìn)行操作來放大或者縮小建模結(jié)果畫面時也進(jìn)行圖16的處理。圖17是表示本實施方式的顯示例的圖。在圖17中，1700是目標(biāo)量數(shù)據(jù)，1701是 模型響應(yīng)波形，1702是框體。根據(jù)圖17的例子可知，框體1702的時間軸方向的大小、即時 間軸修正誤差范圍在時間軸修正區(qū)間內(nèi)根據(jù)顯示位置變化，框體1702的控制量軸方向的 大小、即控制量軸修正誤差范圍在控制量軸修正區(qū)間內(nèi)根據(jù)顯示位置變化。如上所述，在本實施方式中，通過對時間軸誤差范圍和控制量軸誤差范圍進(jìn)行修 正，能夠降低用戶過度追求目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形之間的匹配精度的可能性。另外，優(yōu)選對穩(wěn)定狀態(tài)的各軸的修正誤差范圍(在本實施方式中為時間軸誤差范 圍最大值、以及控制量軸誤差范圍最小值)分別預(yù)先設(shè)定下限值。對于下限值，只要預(yù)先適 當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可，例如可以根據(jù)假定的振蕩周期或振幅來設(shè)定。第一至第五實施方式中的PID調(diào)整輔助裝置能夠通過例如具備CPU、存儲器以及 接口的計算機(jī)和對這些硬件資源進(jìn)行控制的程序來實現(xiàn)。CPU按照存儲器中存儲的程序來 執(zhí)行第一至第五實施方式中說明的處理。本發(fā)明能夠應(yīng)用于生成控制對象模型進(jìn)行控制參數(shù)調(diào)整的PID調(diào)整輔助技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，具備誤差范圍存儲單元，其預(yù)先存儲用戶認(rèn)可的對控制對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍；建模結(jié)果顯示單元，其將上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算 出的控制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作為建模結(jié)果進(jìn)行曲線圖顯示；和 誤差范圍顯示單元，其將上述誤差范圍存儲單元中存儲的誤差范圍與上述建模結(jié)果重 疊顯示。
2.—種PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，具備建模結(jié)果顯示單元，其將控制對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的 控制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作為建模結(jié)果進(jìn)行曲線圖顯示；誤差范圍運(yùn)算處理單元，其根據(jù)上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的整體范圍或上述模型響應(yīng)波形的整 體范圍來確定上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍；和誤差范圍顯示單元，其將該誤差范圍運(yùn)算處理單元所確定的誤差范圍與上述建模結(jié)果 重疊顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，上述誤差范圍至少包括時間軸的誤差范圍和控制量軸的誤差范圍中的一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項所述的PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，還具備 時間軸修正誤差范圍處理單元，其根據(jù)與上述建模結(jié)果重疊顯示的時間軸的上述誤差范圍的顯示位置來修正該誤差范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項所述的PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，還具備 控制量軸修正誤差范圍處理單元，其根據(jù)與上述建模結(jié)果重疊顯示的控制量軸的上述誤差范圍的顯示位置來修正該誤差范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，上述時間軸修正誤差范圍處理單元根據(jù)上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的從控制開 始時到上述時間軸的誤差范圍的顯示位置為止的時間軸上的經(jīng)過時間來修正上述時間軸 的誤差范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，上述控制量軸修正誤差范圍處理單元根據(jù)上述控制量軸的誤差范圍的顯示位置處的 上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的控制量偏差或模型響應(yīng)波形的控制量偏差來修正上述控制量軸的誤差 范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項所述的PID調(diào)整輔助裝置，其特征在于，在因根據(jù)用戶指示放大縮小上述建模結(jié)果或變更上述誤差范圍的顯示位置而導(dǎo)致重 新描繪時，上述誤差范圍顯示單元維持之前的上述誤差范圍來進(jìn)行重新顯示。
9.一種PID調(diào)整輔助方法，其特征在于，包括建模結(jié)果顯示步驟，將控制對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的控 制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作為建模結(jié)果進(jìn)行曲線圖顯示；和誤差范圍顯示步驟，從誤差范圍存儲單元取得用戶認(rèn)可的對上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范 圍，并將該誤差范圍與上述建模結(jié)果重疊顯示。
10.一種PID調(diào)整輔助方法，其特征在于，包括建模結(jié)果顯示步驟，將控制對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的控 制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作為建模結(jié)果進(jìn)行曲線圖顯示；誤差范圍運(yùn)算處理步驟，根據(jù)上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的整體范圍或上述模型響應(yīng)波形的整體 范圍來確定上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的誤差范圍；和誤差范圍顯示步驟，將上述誤差范圍運(yùn)算處理步驟中確定的誤差范圍與上述建模結(jié)果 重疊顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的PID調(diào)整輔助方法，其特征在于， 上述誤差范圍至少包括時間軸的誤差范圍和控制量軸的誤差范圍中的一個。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11的任意一項所述的PID調(diào)整輔助方法，其特征在于，還包括 時間軸修正誤差范圍處理步驟，根據(jù)與上述建模結(jié)果重疊顯示的時間軸的上述誤差范圍的顯示位置來修正該誤差范圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11的任意一項所述的PID調(diào)整輔助方法，其特征在于，還包括 控制量軸修正誤差范圍處理步驟，根據(jù)與上述建模結(jié)果重疊顯示的控制量軸的上述誤差范圍的顯示位置來修正該誤差范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的PID調(diào)整輔助方法，其特征在于，上述時間軸修正誤差范圍處理步驟根據(jù)上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)和模型響應(yīng)波形的從控制開 始時到上述時間軸的誤差范圍的顯示位置為止的時間軸上的經(jīng)過時間來修正上述時間軸 的誤差范圍。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的PID調(diào)整輔助方法，其特征在于，上述控制量軸修正誤差范圍處理步驟根據(jù)上述控制量軸的誤差范圍的顯示位置處的 上述目標(biāo)量數(shù)據(jù)的控制量偏差或模型響應(yīng)波形的控制量偏差來修正上述控制量軸的誤差 范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求9至11的任意一項所述的PID調(diào)整輔助方法，其特征在于， 在因根據(jù)用戶指示放大縮小上述建模結(jié)果或變更上述誤差范圍的顯示位置而導(dǎo)致重新描繪時，上述誤差范圍顯示步驟維持之前的上述誤差范圍來進(jìn)行重新顯示。
全文摘要
本發(fā)明涉及PID調(diào)整輔助裝置及方法，目的在于降低過度追求精度的可能性。PID調(diào)整輔助裝置具備認(rèn)可誤差范圍存儲部(10)，其預(yù)先存儲用戶認(rèn)可的對控制對象的建模的目標(biāo)量數(shù)據(jù)的認(rèn)可誤差范圍；顯示處理部(11)，其將目標(biāo)量數(shù)據(jù)和根據(jù)控制對象模型計算出的控制響應(yīng)波形即模型響應(yīng)波形作為建模結(jié)果在顯示部(12)上進(jìn)行曲線圖顯示，并且將認(rèn)可誤差范圍存儲部(10)中存儲的認(rèn)可誤差范圍與建模結(jié)果重疊顯示。
文檔編號G05B13/04GK102141777SQ20111003143
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者三浦真由美 申請人:株式會社山武