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公開番号2025129861
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026793
出願日2024-02-26
発明の名称制御装置、制御システム及び制御方法
出願人横河電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G05B 13/02 20060101AFI20250829BHJP(制御;調整)
要約【課題】AI処理を導入しながら、制御対象機器の安定した操業を実現できる制御装置等を提供する。
【解決手段】制御装置は、制御対象機器をフィードバック制御する。制御装置は、AI処理を用いて、制御対象機器のフィードバック制御に関わる第1の出力値を取得する第1の処理部と、非AI処理を用いて、フィードバック制御に関わる第2の出力値を取得する第2の処理部と、を有する。制御装置は、第1の出力値の信頼度に基づき、第1の出力値及び第2の出力値の選択割合を補正する補正部と、選択割合に基づき、制御対象機器をフィードバック制御する制御信号を出力する制御部と、を有する。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
制御対象機器をフィードバック制御する制御装置であって、
ＡＩ（Artificial Intelligence）処理を用いて、前記制御対象機器のフィードバック制御に関わる第１の出力値を取得する第１の処理部と、
非ＡＩ処理を用いて、前記フィードバック制御に関わる第２の出力値を取得する第２の処理部と、
前記第１の出力値の信頼度に基づき、前記第１の出力値及び前記第２の出力値の選択割合を補正する補正部と、
前記選択割合に基づき、前記制御対象機器をフィードバック制御する制御信号を出力する制御部と、
を有することを特徴とする制御装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記第１の出力値の信頼性を数値化して前記第１の出力値の信頼度を算出する計算部と、
前記第１の出力値の信頼度に基づき、前記第１の処理部の信頼性があるか否かを判定する判定部と、を有し、
前記補正部は、
前記第１の処理部の信頼性があるか否かの判定結果に基づき、前記選択割合を補正することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記判定部は、
前記第１の出力値の信頼度が所定閾値以上であるか否かを判定し、前記第１の出力値の信頼度が所定閾値以上の場合に前記第１の処理部の信頼性があると判定し、前記第１の出力値の信頼度が所定閾値未満の場合に前記第１の処理部の信頼性がないと判定し、
前記補正部は、
前記第１の処理部の信頼性があると判定された場合に、前記選択割合として前記第１の出力値のみを選択すると共に、前記第１の処理部の信頼性がないと判定された場合に、前記選択割合として前記第２の出力値のみを選択する選択部
を有することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記第１の出力値の信頼度の時系列変化量が所定変化量以上であるか否かを判定し、前記第１の出力値の信頼度の時系列変化量が所定変化量未満の場合に前記第１の処理部の信頼性があると判定し、前記第１の出力値の信頼度の時系列変化量が所定変化量以上の場合に前記第１の処理部の信頼性がないと判定し、
前記補正部は、
前記第１の処理部の信頼性があると判定された場合に、前記選択割合として前記第１の出力値のみを選択すると共に、前記第１の処理部の信頼性がないと判定された場合に、前記選択割合として前記第２の出力値のみを選択する選択部
を有することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第１の処理部は、
前記ＡＩ処理を用いて前記制御対象機器の出力を前記第１の出力値として取得する第１のセンサを有し、
前記第２の処理部は、
前記非ＡＩ処理を用いて前記制御対象機器の出力を前記第２の出力値として取得する第２のセンサを有することを特徴とする請求項１～４の何れか一つに記載の制御装置。
【請求項６】
前記第１の処理部は、
前記ＡＩ処理を用いて前記制御対象機器の出力を前記第１の出力値として取得する第１のセンサを有し、
前記第２の処理部は、
事前に設定された前記制御対象機器の出力を前記第２の出力値として記憶した記憶部を有することを特徴とする請求項１～４の何れか一つに記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１の処理部は、
前記ＡＩ処理を用いて前記制御対象機器をフィードバック制御する第１の制御信号を前記第１の出力値として取得する第１の制御部を有し、
前記第２の処理部は、
前記非ＡＩ処理を用いて前記制御対象機器をフィードバック制御する第２の制御信号を前記第２の出力値として取得する第２の制御部を有することを特徴とする請求項１～４の何れか一つに記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第１の処理部及び前記第２の処理部を有し、
前記第１の処理部は、
前記ＡＩ処理を用いて前記制御対象機器をフィードバック制御する第１の制御信号を前記第１の出力値として取得する第１の制御部を有し、
前記第２の処理部は、
前記非ＡＩ処理を用いて前記制御対象機器をフィードバック制御する第２の制御信号を前記第２の出力値として取得する第２の制御部を有し、
前記制御部は、
前記第１の出力値及び前記第２の出力値の前記選択割合に基づき、前記第１の制御信号及び前記第２の制御信号を前記制御信号として出力することを特徴とする請求項１～４の何れか一つに記載の制御装置。
【請求項９】
制御対象機器と、前記制御対象機器をフィードバック制御する制御装置とを有する制御システムであって、
前記制御装置は、
ＡＩ（Artificial Intelligence）処理を用いて、前記制御対象機器のフィードバック制御に関わる第１の出力値を取得する第１の処理部と、
非ＡＩ処理を用いて、前記フィードバック制御に関わる第２の出力値を取得する第２の処理部と、
前記第１の出力値の信頼度に基づき、前記第１の出力値及び前記第２の出力値の選択割合を補正する補正部と、
前記選択割合に基づき、前記制御対象機器をフィードバック制御する制御信号を出力する制御部と、
を有することを特徴とする制御システム。
【請求項１０】
制御対象機器をフィードバック制御する制御装置が、
ＡＩ（Artificial Intelligence）処理を用いて、前記制御対象機器のフィードバック制御に関わる第１の出力値を取得し、
非ＡＩ処理を用いて、前記フィードバック制御に関わる第２の出力値を取得し、
前記第１の出力値の信頼度に基づき、前記第１の出力値及び前記第２の出力値の選択割合を補正し、
前記選択割合に基づき、前記制御対象機器をフィードバック制御する制御信号を出力する
処理を実行することを特徴とする制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、制御システム及び制御方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、プラント最適化支援装置では、制御量目標値と制御量計測値との差分に応じて制御対象機器のプラントプロセスを操作する操作量を調整するフィードバック制御部を有する制御装置に機械学習演算部を内蔵したものが知られている。
【０００３】
機械学習演算部は、制御対象機器の蓄積した計測値を用いた学習により機械学習モデルを生成し、生成した機械学習モデルを参照して現在時点でプラントプロセスから取得した計測値を入力として制御量を推定する。機械学習演算部は、予め与えられた制御量の目標値である設定目標値と、推定された推定制御量との差分を用いて、制御量目標値を決定する。その結果、フィードバック制御部は、制御対象機器をフィードバック制御できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１０６５６１号公報
特開２０２１－１５２７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、機械学習モデルは、データを通じて帰納的に獲得される学習モデルであり、学習していないデータ、例えば、外挿データに対して適切な出力が得られるとは限らないのが実情である。特に、プラントでは、制御対象機器の安定した操業が求められており、機械学習モデルを取り入れることによって多くの場合に効率的な結果が得られるとしても、ごく少数の事例において安定した操業を担保できないことも考えられる。従って、機械学習モデル等のＡＩ（Artificial Intelligence）処理を導入しながら、制御対象機器の安定した操業を実現できる制御装置が求められている。
【０００６】
一つの側面では、ＡＩ処理を導入しながら、制御対象機器の安定した操業を実現できる制御装置等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】
【０００７】
本願が開示する制御装置は、１つの態様において、制御対象機器をフィードバック制御する。制御装置は、ＡＩ（Artificial Intelligence）処理を用いて、制御対象機器のフィードバック制御に関わる第１の出力値を取得する第１の処理部と、非ＡＩ処理を用いて、フィードバック制御に関わる第２の出力値を取得する第２の処理部と、を有する。更に、制御装置は、第１の出力値の信頼度に基づき、第１の出力値及び第２の出力値の選択割合を補正する補正部と、選択割合に基づき、制御対象機器をフィードバック制御する制御信号を出力する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
一つの態様によれば、ＡＩ処理を導入しながら、制御対象機器の安定した操業を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１Ａは、実施例１の制御システムの一例を示す説明図である。
図１Ｂは、制御装置の制御処理に関わる処理動作の一例を示すフロー図である。
図２は、実施例２の制御システムの一例を示す説明図である。
図３は、実施例３の制御システムの一例を示す説明図である。
図４は、実施例４の制御システムの一例を示す説明図である。
図５は、実施例５の制御システムの一例を示す説明図である。
図６は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、本願の開示する制御装置等の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜変形しても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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