设备运行优化辅助装置、设备运行优化控制装置及方法制造方法及图纸

技术编号:32861461 阅读:17 留言:0更新日期:2022-03-30 19:42
本发明专利技术的目的在于提供一种设备运行优化辅助装置、设备运行优化控制装置及方法,能够降低计算负荷。一种设备运行优化辅助装置,其特征在于,具有:输入部,其输入提供给设备的操作量信号和由设备检测出的进程信号作为输入信号;灵敏度推算部,其求出进程信号相对于操作量信号的随时间的变化量作为灵敏度信号;信号分类部,其根据输入信号对设备的运行状态进行区分而提供运行状态信号,并且对于区分出的每一运行状态从灵敏度信号中提取呈现出高灵敏度的灵敏度信号作为各状态的高灵敏度信号。敏度的灵敏度信号作为各状态的高灵敏度信号。敏度的灵敏度信号作为各状态的高灵敏度信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设备运行优化辅助装置、设备运行优化控制装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种设备运行优化辅助装置、设备运行优化控制装置及方法,其以低的计算负荷,对设备运行的辅助和运行进行优化。

技术介绍

[0002]在各种设备中,为了该设备效率最大化的运行,存在构成设备运行优化控制装置的趋势,例如,专利文献1的设备运行优化控制装置构成为:“一种多变量模型预测控制装置,其特征在于,具有:控制量变化预测单元,其通过以包含控制对象工艺进程的操作量、外扰及控制量的状态量为输入且以控制量为输出的神经网络模型,来预测应控制时刻之后的各控制量的变化;控制量灵敏度计算单元,其根据上述应控制时刻的上述状态量,计算各上述控制量的变化量相对于此后提供的各上述操作量的变化量的灵敏度;优化计算及确定单元,其使用通过该控制量灵敏度计算单元进行的计算所得到的灵敏度矩阵,以由上述变化预测单元预测出的各上述控制量与规定的目标值尽可能一致且各上述操作量的变化量尽可能小的方式进行优化计算而确定各操作量,将由该优化计算及确定单元确定的各上述操作量作为上述控制对象工艺进程的上述操作量被输出到外部。”。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2002

157003号公报。

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]根据专利文献1中公开的设备运行优化控制装置,可以在维持高的设备运行效率的同时运行。但是,在使用计算机装置实现时,存在计算机负荷大的问题。这会影响专利文献1中将设备的全部传感器信号作为输入来进行常时处理这一情况。在工业设备领域中,为了提高效率而试行基于机器学习的最优控制技术的应用,谋求降低控制量的计算所需的负荷。
[0008]另外,作为具体问题,期待实现控制量的计算所需的负荷的降低,同时即使在高灵敏度的传感器信息量的提取、低频运行(特殊运行)中也能够在缩减后保持高灵敏度的信号,以及可以追随设备状态变化等。
[0009]因此,本专利技术的目的在于,提供一种设备运行优化辅助装置、设备运行优化控制装置及方法,通过从设备的全部传感器信号中自主地提取达成控制目标所需的信号,能够降低计算负荷。
[0010]用于解决问题的技术手段
[0011]因此,在本专利技术中,构成为:“一种设备运行优化辅助装置,其特征在于,具有:输入部,其输入提供给设备的操作量信号和由设备检测出的进程信号作为输入信号;灵敏度推算部,其求出进程信号相对于操作量信号的随时间的变化量作为灵敏度信号;信号分类部,
其根据输入信号对设备的运行状态进行区分而提供运行状态信号,并且对于区分出的每一运行状态从灵敏度信号中提取呈现出高灵敏度的灵敏度信号作为各状态的高灵敏度信号”。
[0012]另外,在本专利技术中,构成为:“一种设备运行优化控制装置,其特征在于,具有:输入部,其输入提供给设备的操作量信号和由设备检测出的进程信号作为输入信号;灵敏度推算部,其求出进程信号相对于操作量信号的随时间的变化量作为灵敏度信号;信号分类部,其根据输入信号对设备的运行状态进行区分而提供运行状态信号,并且对于区分出的每一运行状态从灵敏度信号中提取呈现出高灵敏度的灵敏度信号作为各状态的高灵敏度信号;控制方案优化部,其确定以各状态的高灵敏度信号为输入且以设备的高效运行状态为目标状态时的、用于过渡到该目标状态的设备控制下的控制方案,并将其作为控制方案信号提供;控制装置,其使用根据运行状态信号时的各状态的高灵敏度信号求得的控制方案确定提供给设备的操作量信号”。
[0013]另外,在本专利技术中,构成为:“一种设备运行优化辅助方法,其特征在于,输入提供给设备的操作量信号和由设备检测出的进程信号作为输入信号,求出进程信号相对于操作量信号的随时间的变化量作为灵敏度信号,根据输入信号对设备的运行状态进行区分而提供运行状态信号,并且对于区分出的每一运行状态从灵敏度信号中提取呈现出高灵敏度的灵敏度信号作为各状态的高灵敏度信号”。
[0014]另外,在本专利技术中,构成为:“一种设备运行优化控制方法,其特征在于,输入提供给设备的操作量信号和由设备检测出的进程信号作为输入信号,求出进程信号相对于操作量信号的随时间的变化量作为灵敏度信号,根据输入信号对设备的运行状态进行区分而提供运行状态信号,并且对于区分出的每一运行状态从灵敏度信号中提取呈现出高灵敏度的灵敏度信号作为各状态的高灵敏度信号,使用各状态的高灵敏度信号确定以设备的高效运行状态为目标状态时的、用于过渡到该目标状态的设备控制下的控制方案,并将其作为控制方案信号提供,使用根据运行状态信号时的各状态的高灵敏度信号求得的控制方案确定提供给设备的操作量信号”。
[0015]专利技术效果
[0016]能够提供一种设备运行优化辅助装置、设备运行优化控制装置及方法,通过从设备的全部传感器信号中自主地提取达成控制目标所需的信号,能够降低计算负荷。
附图说明
[0017]图1是表示本专利技术的实施例1的设备运行优化控制装置的结构例的图。
[0018]图2是例示了运行状态和灵敏度信号的关系的图。
[0019]图3是表示本专利技术的实施例1的处理中的一系列步骤的流程图。
[0020]图4是表示本专利技术的实施例2的设备运行优化控制装置的结构例的图。
[0021]图5是表示本专利技术的实施例2的处理中的一系列步骤的流程图。
[0022]图6是表示本专利技术的实施例3的设备运行优化控制装置的结构例的图。
[0023]图7是表示信息向显示装置显示的实例的图。
[0024]图8是表示模型的形式为状态过渡随机矩阵T的情况的一例的图。
[0025]图9是示意性示出(1)式的处理的图。
[0026]图10是表示将由将来状态预测运算部B21运算出的衰减型状态过渡矩阵D显示于画面的情况的一例的图。
[0027]图11是表示回报函数为向量形式的情况的一例的图。
[0028]图12是表示状态价值函数V的一例的图。
[0029]图13是表示(4)式的计算结果的一例的图。
[0030]图14是表示控制方案的一例的图。
具体实施方式
[0031]下面,使用附图对本专利技术的实施例进行说明。
[0032]实施例1
[0033]图1是表示本专利技术的实施例1的设备运行优化控制装置的结构例的图。在图1中,设备运行优化控制装置100从设备104将输入信号Sg1输入,最终对设备内的未图示的机器提供操作量信号(控制量信号)Sg6。在此,输入信号包含对设备提供的操作量信号Sg6和由设备各部的传感器检测到的进程信号。
[0034]设备运行优化控制装置100,作为主要构成要素具有信息量缩减装置101、控制方案优化部116和控制装置120,根据来自它们的信号Sg4、Sg5,控制装置120确定对设备内的未图示的机器提供的操作量信号Sg6。
[0035]此外,在图1中,也可以将本专利技术作为设备运行优化辅本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备运行优化辅助装置,其特征在于,具有:输入部,其作为输入信号,输入提供给设备的操作量信号和在设备检测出的进程信号;灵敏度推算部,其作为灵敏度信号,求取所述进程信号相对于所述操作量信号的随时间的变化量;和信号分类部,其根据所述输入信号来区分所述设备的运行状态并提供运行状态信号,并且对于被区分出的每一运行状态,从所述灵敏度信号之中提取呈现出高灵敏度的灵敏度信号来作为各状态的高灵敏度信号。2.根据权利要求1所述的设备运行优化辅助装置,其特征在于,具有控制方案优化部,其输入所述各状态的高灵敏度信号,来确定以设备的高效运行状态为目标状态时的、用于过渡到该目标状态的设备控制中的控制方案,并将该控制方案作为控制方案信号来提供。3.一种设备运行优化控制装置,其特征在于,具有:输入部,其作为输入信号,输入提供给设备的操作量信号和由设备检测出的进程信号;灵敏度推算部,其作为灵敏度信号,求取所述进程信号相对于所述操作量信号的随时间的变化量;信号分类部,其根据所述输入信号来区分所述设备的运行状态并提供运行状态信号,并且对于被区分出的每一运行状态,从所述灵敏度信号之中提取呈现出高灵敏度的灵敏度信号来作为各状态的高灵敏度信号;控制方案优化部,其输入所述各状态的高灵敏度信号,来确定以设备的高效运行状态为目标状态时的、用于过渡到该目标状态的设备控制中的控制方案,并将该控制方案作为控制方案信号来提供;和控制装置,其使用根据所述运行状态信号时的所述各状态的高灵敏...

【专利技术属性】
技术研发人员:德田勇也
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:

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