DE1523535A1 - Regelverfahren fuer einen Regelkreis - Google Patents
Regelverfahren fuer einen RegelkreisInfo
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- DE1523535A1 DE1523535A1 DE19651523535 DE1523535A DE1523535A1 DE 1523535 A1 DE1523535 A1 DE 1523535A1 DE 19651523535 DE19651523535 DE 19651523535 DE 1523535 A DE1523535 A DE 1523535A DE 1523535 A1 DE1523535 A1 DE 1523535A1
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Description
Docket 18 247
Patentanwalt Dipl.-Ing. H. E. Böhmer
7030 BÖblingen, Sindelfinger Strasse 49 Fernsprecher: (O 70 j51) 661 3040
7030 BÖblingen, Sindelfinger Strasse 49 Fernsprecher: (O 70 j51) 661 3040
Anmelderin»
Amtliches Aktenzeichen:
Aktenz. der Anmelderin:
Böblingen, 5· August 1965
bg-fr
International Business Machines Corporation, Armonk N.Y. 10>
504
Neuanmeldung
Docket 18 247
Die Erfindung betrifft Regelkreise, insbesondere ein Verfahren
zur Regelung eines Regelkreises.
Die Reaktion einer Anlage in einem Regelkreis ist abhängig von
der Verstärkung. Wird z. B. die Verstärkung auf einen be-» stimmten Wert eingestellt, so kann die Anlage übersteuert sein,
wird die Verstärkung auf einen anderen Wert eingestellt, so kann die gleiche Anlage sehr langsam reagieren. Bei einem
anderen Wert kann die Anlage unstabil sein.
Zur Abstimmung eines Regelkreises werden die verschiedenen Verstärkungen innerhalb des Reglers auf Werte eingestellt, so daß
der Kreis angemessen reagiert* Die Reaktion des Kreises 1st jedoch nicht allein von den Verstärkungseinstellungen im Regler
abhängig. Bestimmte Nichtllnearitäten innerhalb der Anlage,
909838/0544 bad c^al
Docket? 3$ §#5
die geregelt werden sol]an,und verschiedene Störungen können
. die Reaktion stören. So kann, obwohl die Verstärkung im Regler anfangs so ein, esteilt wurde* daß der Kreis die gewünschte
Reaktion lirfert, infolge von Nichtlinearitäten und äußeren
Störungen, die Reaktion unerwünscht verlaufen.
Die Regeltechnlk wurde entwickelt« um die oben beschriebenen
Nachteile der üblichen Steuerungen zu beseitigen. Es.gibt
mehrere bücher über die Regeltechnik und eine relativ große
Zahl von technischen Veröffentlichungen. Pie Proceedings eines
Symposiums über Re(,eltechnik, die durch die MacMillan Comp.
1961 veröffentlicht wurden, tragen den Titel: "Adaptive Control
Systems" und sind von G. Felix Carnthers und Harold Levenstien
herausgegeben. Dieses riuch enthält eine ^roße Zahl von Literaturstellen
für Veröffentlichungen dieser Technik. Ein allgemeiner Überblick des Standes der Technik wird in einer Veröffentlichung
von Stanley Shimers gegeben, die "Optimal and Adaptiv· Control Systems" betitelt ist und in der Zeitschrift Electro-Technology,
Juli 1964 veröffentlicht wurde.
Die Regelsystem« nach dem Stand· der Technik gliedern sich in
vier Gruppen. Diese uruppen werden im folgenden als der Modelltyp,
der Störun^styp, der ^renzfrequenztyp (limits cycle type)
und der Frequenz^angtyp bezeichnet. Der Modelltyp benutzt ein
simuliertes Modell des Prozesses, um ein Signal zu erzeugen,
das anzeigt, wie t,roß die Stellgröße (oder die Stellgrößen) des
Reglers sein sollten. Wenn sich das Signal aus dem Modell von
bad e?'■:■■:■::-.'..
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- 3 - Docket 18 24?
der Stellgröße aus dem Regler unterscheidet, wird eine entsprechende
Änderung vorgenommen. Beim Störungstyp wird eine Störung in die Anlage eingeführt und die Reaktion auf diese
Störung beobachtet. Die Stellgröße (oder Stellgrööen) werden dann so eingestellt« damit die richtige Reaktion auftritt. Beim
Grenzfrequenz typ werden Hochfrequenzschwingungen (eine Grenz-:
frequenz) in dem Regelkreis erzeugt. Die Stellgröße (oder
Stellgrößen) der Anlage werden so eingestellt, daß man die richtige ürenzfrequenzreaktion erhält. Beim Frequenzgang^
wird eine Frequenzganguntersuchung vorgenommen, welche die niederfrequenten Schwankungen einer Anlage um den gewünschten
Wert feststellt. Die Stellgröße der Anlage wird so eingestellt, daß die gewünschte Schwankungsfrequenz erhalten wird. Das Regelverfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von allen erwähnten Systemen, weil es kein simuliertes Modell
benutzt, keine Störung in das System einführt, keine Urenzfrequenz einführt und well das System ständig übermäßig gedämpft
sein kann, so daß das System nach einer Störung oder nach einem Wechsel in der Einstellung nicht übersohwingen muß. Das
erfindungsgemäß« Verfahren weicht vollständig von den bisher bekannten ab und ist nieht nur «ine Verbesserung der bereits
bekannten Verfahren.
Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das für die verschiedenartigsten Regelungen einsetzbar ist, das einen
geringen Aufwand benötigt und das zur Steuerung einer Anlage benutzt werden kann, ohne vorher die Eigenheiten der Anlage im
Detail bestimmen zu müssen»
9Q98.38/0SU 0^ "" '"'"
- 4 - Docket 18 247
Die Erfindung betrifft ein Regelverfahren für einen Regelkreis. Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, daß die Größe
des Fehlersignals in einem Frequenzbereich ermittelt wird« indem die Größe des Pehlersignals sowohl von der Regelkreisverstärkung als auch von der Größe des Störsignal· abhängt, daß
die uröße des Fehlersignals in wenigstens einem anderen
Frequenzbereich ermittelt wird, in dem die Oröße dee Fehlersignals nur von der Größe dee Störeignais abhängt und daß
die Verstärkung des Reglers abhängig von den in den Frequenzbereichen gemessenen Größen des Fehlereignale derart geregelt
wird, daß die Regelkreisverstärkung auf einem optimalen Wtrt gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelverfahren für die
folgendes gilts
1} Die Energieübertragung von Regelkreisen 1st im allgemeinen
eine einförmig ansteigende Funktion, die die Regelkreieverstärkung anzeigt.
2) Die Störsignale (einschließlich beabsichtigter Eingangssignal·) in jedem praktischen System gehören mehreren Kategorien
an.
35) Jede Kategorie von Störsignalen hat eine verhältnismäßig
stabile Energieverteilung abhängig von der Frequenz, so daß man durch Messen der Stärke van ausgewählten Frequenzkomponenten
Signalenergie bei anderen Frequenzen bestimmen kann, und
BAD
909838/0544
- 5 - Docket 18 P
4) Die Energieübertragung eines Systems ist bei bestimmten
Frequenzen stark und bei anderen Frequenzen nur schwach oder überhaupt nicht vom Kreisgewinn des Systems abhängig.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Energie einer der Zustande-Variablen im Regelkreis bei mehreren ausgewählten
Frequenzen gemessen. (Eine Zustand«variable ist eine Variable,
die sich im Regelkreis befindet.) Eine erste Messung wird in
einem Frequenzband vorgenommen, in dem die Energieübertragungsfähigkeit des Systems im starken Maße von der Regelkreisver- i
Stärkung abhängt. Die erste Messung ergibt einen Wert, der von dem flegelkreisverstärkungszustand des Systems und von der
Signalenergie im System zu diesem speziellen Zeitpunkt. Die Energie derselben Zustandevariablen wird bei anderen Frequenzen
gemessen. Jede der Frequenzen, die für die zweite Messung gewählt wird, ist sowohl eine Frequenz, bei der die Energieübertragungsfähigkeit
des Systeme unabhängig oder nur wenig abhängig von der Regelkreisverstärkung ist, als auch eine
Frequenz,-die für eine besondere Kategorie von Störsignalen charakteristisch ist. Die für die zweite Messung verwendeten
Frequenzen umfassen solche Frequenzen, die für jede wichtige Störungeart charakteristisch sind, wodurch die zielte Messung
eine zweite Anzeige erhält, die die Signalenergie im System im ersten Frequenzband anzeigt« Die ersten und zweiten Anzeigen
werden verglichen, um die Stellgröße des Systems zu bestimmen. Die Verstärkung des Stellgrößengebers wird dann in eine Richtung
eingestellt, so daß die Schleifenverstärkung dee Systeme auf dem gewünschten Wert bleibt.
909838/0544 ÖAIi —-
- δ - Docket 18
Nachstehend soll die Erfindung anhand der Flg. 1 bis 8, in
denen AusfUhrungsbeispiele dargestellt und die Wirkungsweise
der Erfindung dargestellt 1st» erläutert werden.
Flg. 1 zeigt ein Beispiel eines Regelkreises, bei dem
die Erfindung anwendbar 1st.
Flg. 2 zeigt die Anlagenverstärkung abhängig von der
Stellgröße für verschiedene Operationsbedingungen der Anlage.
Fig. 2 zeigt charakteristische Regelgrößen der Anlage in
Abhängigkeit von der Zeit, nachdem die Kreisverstärkung sprungartig verändert wurde.
Fig. 4 zeigt das Ubertragungsverhältnis bei verschiedenen
Frequenzen für verschiedene Verstärkungszustände.
Fig. 5 1st eine Flußtafel, welche das erfindungsgemäße
Verfahren erläutert.
Fig. 6 zeigt Schaltungselemente zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Fig. 7 u. δ zeigen die Frequenzbänder, die bei AusfUhrungsbeispielen
der Erfindung benutzt werden.
bad c::».:.;:·
909838/05U
- 7 - Docket 18 247
Ein Regelkreis bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren angewandt
werden kann, ist in Pig. 1 gezeigt. Dieser Hegelkreis umfasst eine Anlege oder einen Vorgang 10 und einen zugehörigen
Regler 11. Die Anlage 10 hat ein regelbares Element 12, das durch
eine Stellgröße 17 aktiviert wird und ein zugehöriges Abtastelement 14, das eine Regelgröße 15 hervorbringt. Der
Regler 11 umfasst einen Eingang 16, dem eine Sollgröße zugeführt
wird. Die Anlage 10 kann beispielsweise ein relativ einfaches hydraulisches System mit einer Reihe von Röhren und Tanks sein.
Xn diesem Fall kann das regelbare Element 12 ein Ventil sein, i
das den Zufluß in das System reguliert, und das Abtastelement 14 kann ein Sender sein, der ein Signal erzeugt, welches den
Flüssigkeitsstand in einem Reservoir im System anzeigt. Die Anlage 10 kann aueh eine umfangreiche katalytische Spaltanlage
oder ein Flugzeug sein. In einer katalytischen Spaltanlage kann das steuerbare Element 12 ein Dampfventil sein, das die
Temperatur kontrolliert, und das Abtastelement 14 kann eine
Meßvorrichtung sein, welche den Prozentsatz einer bestimmten Chemikalie am Ausgang des katalytischen Spaltgerätes bestimmt.
In einem Flugzeug kann das regelbare Element 12 das hydraulische System sein, welches die Bewegung von einem der Höhenoder
Seitenruder oder anderer Steuerflächen bewirkt, und das Abtastelement 14 könnte ein- Kurskreisel sein. Für die vorliegende
Erfindung ist die Art der Anlage 10 unwesentlich. Es ist lediglich notwendig, daß die Anlage 10 ein regelbares Element
12 sowie ein Abtastelement 14 hat.
909838/05 U BAD ζ
- 8 - Docket 18
Eine Vergleichseinrichtung 18 vergleicht laufend die Regelgröße
15 mit der Sollgröße« die dem Eingang 16 zugeführt wird; sie
erzeugt ein Fehler-Signal, das auftzetende Unterschiede Anzeigt.
Das Steuergerät 20 spricht auf das Fehlersignal an und aktiviert das regelbare Element 12 in der Richtung, die zur Eliminierung
des Fehlersignals erforderlich 1st. Der Stellgrößengeber 20 hat eine Verstärkungsregelung 22; die Gründe hierfür werden
später ausführlich erläutert. Der Steuergrößengeber 20 kann im 1, 2, 3 oder n-Modesteuergerät arbeiten, d. h. er kann
proportionale und/oder abgeleitete und/oder integral und/oder nach einer höheren Funktion regeln. Die Verstärkungsregelung
wirkt Jedoch nur auf d*£ den proportionalen Teil der Regelung
ein. Die Einstellungen für die anderen Verstärkungen werden hler nicht gezeigt, da sie für dieses AusfUhrungsbeispiel
der Erfindung unwesentlich sind. Der Wert der anderen Verstärkungen wird auf konventionelle Weise eingestellt. Eine
Vielzahl von automatischen Regelungen sind im Handel erhältlich. Die so erhältlichen Regelungen umfassen im allgemeinen die
Vergleichseinrichtung 18 und einen Stellgrößengeber 20
Die Anlage 10 umfasst Ungradllnigkeiten und mehrere mögliche Betriebs zustände. Das Verhältnis zwisehender Größe einer Veränderung in der Regelgröße 15 und der Größe einer Veränderung
in der Stellgröße 17 ist für verschiedene Stellgrößen 17 und für* verschiedene Betriebezustände verschieden. Der Begriff ''Anlagenverstärkung" stellt das Verhältnis einer Änderung der
Regelgröße 15 zu der Änderung der Stellgröße 17 dar. Fig. 2
909838/05U
- 9 - · Docket fS 24?
zeigt, daß sich die Anlagenveratärkung verändert, wenn sich
die Steuergröße 17 und der Betriebszustand verändert.
In Fig. 2 sind Kurven dargestellt, die zeigen, wie sich die
Anlagenverstärkung mit dem Betriebszustand und der Stellgröße verändert. In einem hydraulischen System, das einen Tank aufweist
mit Aliteilungen mit unterschiedlichen Durchmessern, verändert sich die Anlagenverstärkung, wenn der Flüssigkeitsstand
im Tank von einer TanJÄ>teilung mit einem Durchmesser zu
einer Abteilung mit einem anderen Durchmesser wechselt. In "
einem Flugzeug verändert sich die Anlagenverstärkung, wenn sich
die Höhe des Flugzeuges verändert. Ein Beispiel für eine Ungradlinigkeit,
durch welche die Anlage verschiedene Anlagenverstärkungen für verschiedene Steuergrößen 17 hat, obgleich
sie sich im selben Betriebszustand befindet, ist z. B. ein hydraulisches System, bei dem das regelbare Element 12 ein
kenn Ventil mit nichtlinearer Ansprechungslinie ist. Hier verändert
sich die Anlagenverstärkung abhängig von der Stellgröße oder
dem Durchfluß durch den Tank, obgleich der Betriebszustand ^
oder der Pegel im Tank derselbe bleibt.
Der Stellgrößengeber 20 hat ebenfalls eine proportionale Verstärkung.
D. h., für eine bestimmte Xnderung im Fehler·Signal hat die Änderung der Stellgröße 17 einen bestimmten Wert. Dies
wird im folgenden "Stellgrößengeber-Verstärkung" genannt. Die
Reaktion im gesamten System hängt von der Regelkreis-Verstärkung, die das Produkt der Stellgrößengeber-Verstärkung und der Anlagenverstärkung
darstellt, ab. Die theoretische Basis hierfür ist
909838/05U &AD cn:,.,L
- 10 - Docket 18 247
bekannt und wird in jeder StandardVeröffentlichung Über automatische
Regelung erläutert* Der Begriff "System" wird im folgenden benüzt zur Beschreibung der Kombination aller Elemente
im Regelkreis einschließlich der Anlage 10, der Vergleichseinrichtung 18 und dein Stellgrößengeber 20«
Fig. 2 zeigt drei mögliche Arten der Reaktion auf Grund eines
Sehrittweehsels. Die Reaktion des Systems hängt von der Regelkreisverstärkung
ab. Wenn die Verstärkung zu hoch ist, tritt ein Uberschwingen ein und die Regelgröße oszilliert anfänglich
um den erwünsehten Wert. Ist die Verstärkung zu schwach» so, spricht das System träge an und braucht eine relativ lange
Zeit, um den erwünschten Wert zu erreichen. Der Wert der Verstärkung, der zu hoch ist, wird mit LK-3 bezeichnet; die erwünschte
Verstärkung ist LK-2 und die zu niedrige Verstärkung LK-1.
Das System soll natürlich immer die erwünschten Aneprech-Kennlinlen
haben, d. h. es ist erwünscht, die Verstärkung auf dem Wert LK-2 zu halten. Wie jedoch in Pig. 2 gezeigt, ändert
sich die Verstärkung der Anlage abhängig von der Steuergröße und dem Betriebszustand. Auf diese Weise muß die Verstärkung des
Stellgrößengebers 20 entsprechend variiert werden, um die Verstärkung des Systems auf dem erwünsehten Wert zu halten. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hochwertige Methode zur Veränderung der Verstärkung des Stellgrößen^-ebers 20.
BAD CHK^N-U
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- 11 - Docket 18 247
Wesentlicher für die vorliegende Erfindung ist die Erkenntnis, daß sich das Verhältnis der Größe des Fehler-Signals zur
Größe des Störsifc,nal« mit der Frequenz ändert. Dies wird in
Fig. 4 gezeigt» Das Verhältnis der Größe des Fehler-Signals
zur Größe des Störsignales wird im folgenden übertrat;ungsverhKltnie
genannt.
Die Störsignale, denen Jede"physikalische Anlage oder Jedes
Verfahren 10 unterworfen ist, sind sehr vielfältig. Es kann aloh
beispielsweise um elektrische Rausehsignale oder um mechanische Schwingungen handeln. Außerdem können Störsignale an verschiedenen
Stellen in den Regelkreis gelangen. Veränderungen an der Sollgröße a^i Eingang 1 6 werden im folgenden auch Störsignale
genannt. Fig. 4 zeigt die Kennlinien des Systems für einen willkürlich gewählten Störsignaltyp. Für jeden Störsignaltyp
Jed«th hat das System ein von der Frequenz abhängiges übertragungsverhältnls,
wie dae in Fig. 4 gezeigte. Wichtig ist, daß bei bestimmten Frequenzen die Größe des Übertragungsverhältnisses
nur schwach oder überhaupt nicht abhängig von der Kreisverstärkung den Systems istj bei anderen Frequenzen 1st
Jedoch die Größe des Übertragungsverhältnisses in starkem Maße abhängig von der Größe der Kreisverstärkung. Mit anderen Worten:
die Schwankung des Ubertragungsverhältnisses abhängig von der
Frequenz ist für verschiedene Kreisverstärkungen verschieden
Die Energie in einem bestimmten Frequenzband, die durch das
System zu Jeder beliebigen Zeit Übertragen wird, kann wie folgt
ausgedrückt werden:
909838/ 0 5 AU &AD :.':.:...:.\:„
- 12 - Docket 18 247
E (t, k) 1st die vom System übertragene Energie abhängig von der
Zeit (t) und dem Zustand der Regelkreisverstärkung (k).
ο (t, w) ist das Störsignal abhängig von Zeit und Frequenz (w).
R (w, k) ist das Ubertragungsverhältnis abhängig von der
Frequenz (w) und der Regelkreisverstärkung (k).
W Wenn die Größe der Stärke einer bestimmten Frequenzkomponente
des Fehler-Signals gemessen wird, so stellt der erzielte Wert
das Produkt
c(fc, w.)
dar, wobei W1 die
Frequenz ist, bei welcher die Messung vorgenommen wird, und k1
die Verstärkung des Regelkreises zur Zeit t. Wenn die Messung bei einer Frequenz (oder in einem Frequenzband) vorgenommen
wird, bei welcher das Ubertragungsverhältnis von der Regelkreisverstärkung
abhängt, dann ist der erzielte Wert abhängig vom Störsignal und dsm Verstärkerzustand des Systeme. Wenn andererselts
die Messung bei einer Frequenz vorgenommen wird, bei
welcher das Ubertragungsverhältnis von der Regelkreisverstärkung des Systems abhängt, dann ist der sich ergebende Wert nur abhängig
vom Störsignal.
Die Störsignale, die bei jedem System auftreten, können In
Klassen aufgeteilt werden. Jede Störklasse hat ein charakteristisches Frequenzspektrum. Für Jede Störsignalklasse, wenn zwei oder
mehr bestimmte Frequenzen gewählt werden, hat die Größe der
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- 13 - Docket 1Ö 247
Komponenten der Fehler-Signale bei diesen Frequenzen eine bestimmte Abhängigkeit. Außerdem können für jede Störsignalklasse
2wei oder mehr Frequenzen im allgemeinen gewählt werden, so daß eine dieser Frequenzen in dem Bereich liegt, in
dem das Ubertragungsverhältnis des Systems im starken Maße von der Kreisverstärkung des Systems abhängig ist, und die anderen
Frequenzen können in Bereichen gewählt werden, wo das Ubertragungsverhältnis nur eohwaeh oder überhaupt nicht von der Regelkreisverstärkung
des Systems abhängt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Stärke mehrerer ausgewählter
Frequenzkomponenten des Fehler-Signala gemessen. Eine
Messung wird in einem ersten Frequenzband vorgenommen, wo das Ubertragungsverhältnis von der Regelkreisverstärkung des Systems
abhängt, und es werden auch Messungen vorgenommen in Bändern, wo das Ubertragungsverhältnis nicht von der Verstärkung abhängt.
Die Messungen in den Bändern, in denen das Ubertragungsverhältnis von der Regelkreisverstärkung unabhängig ist, werden
dazu verwendet, die Grüße der Komponenten des Störsignales in
dem ersten Band zu rekonstruieren. Dies ist möglich, weil wie schon erläutert Tür jede Stb'rklasse die entsprechende Größe
von verschiedenen Frequenakomponenten relativ stabil ist.
Die Messung im Band, wo das Übertragungsverhältnis von der Regelkreisverstärkung abhängt, wird dazu vei^endet, die augenbliekliche
Regelkreisverstärkung des Systems anzuzeigen. Wie jedoch schon erläutert, ist die Messung im Band, wo das
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- 14 - Docket 1o 24 Y
von der Regelkreisverstärkung abhängt, eine Punktion vom Stersignal und von der Regelkreisverstärkung.
Durch Vergleich des rekonstruierten Störsignals mit der Energie im Fehler-Signal bei Frequenzen, wo das Übertragungsverhältnis von der KegelKreisverstärkung abhängt, erhält man
den gegenwärtigen Wert der Regelkreisverstärkung, oder mit anderen V/orten ausgedrückt, die Abweichung der Regelkreieverstärkung
des Systems von dem gewünschten Wert.
Um die üröße der Prequenzkomponenten des StörelgnaJLs im Frequenzband
zu rekonstruieren, wo das Übertragungsverhältnis von der
Verstärkung abhängt, wird die Größe des Fehler-Signals für
Jede Störsignalklasse, die ein anderes Fräqivsn^spektruni in
einem getrennten Band hat, gemessen. Im ersten Ausführungsbeispiel sind zur Erleichterung des Verständnisses nur zwei
Störklassen besonders beaehtet. Treten beim System andere Störarten
auf, so arbeitet das System trotzdem; die Verstärkungsanpassung ist jedoch nicht so vollkommen, wie wenn mehr Störklassen
in Betracht gezogen werden. Die erste betrachtete Störklasse
ist ein Wechsel der Sollgröße die dem Eingang 1jj>
zugeführt wird. Das Frequenaspektrum dieses Störsignals hat vorwiegend
Komponenten niedriger Frequenz; aus diesem Grunde wird
eine Messung der üröße des Fehls·-Signals zwischen Frequenz W1
und W2 vorgenommen (siehe Fig. 4 und 7). Das Frequenzband zwischen W1 und W2 wird im folgenden Niedri^frequenzband genannt.
Die zweite Störklasse, die im ersten AusfUhrungsbei3piel der Erfindung betraehtet wird, ist das Rauschen bei Mess- .
BAD O
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- Ί5 - Decket 18 247
instrumenten, dae vorwelgend Komponeten hoher Frequenz hat.
Aus diesem (Jrunde wird eine Messung im Frequenzband zwischen den
Frequenzen W£ und W6 vorgenommen (siehe Fig. 4 und 7)» Das
Frequenzband zwischen W5 und W6 wird im folgenden mit Hochfrequenzband
bezeichnet. Im ersteht gezeigten AusfÜhrungabeispiel
wird die von der Verstärkung abhängige Messung im Frequenzband WjJ bis W4 vorgenommen, das im folgenden Zentralfrequenzband
genannt wird.
Für jede Störsignalklasse ist das Verhältnis zwischen der
Größe der Störung im gemessenen Band und der Größe der Störung im Zentralfrequenzband stabil, da, wie schon oben' erläutert,
Energie jeder Störsignalklasse ein charakteristisches Frequenzspektrum
hat. Auf diese Weise kann die Messung in Hoch-und Niedrigfrequenzbändern verwendet werden, um die Energie anzuzeigen,
die im Zentralfrequenzband übertragen würde, wenn das System in dem gewünschten Verstärkungszustand arbeiten würde.
Wenn die tatsachlich im Zentralband gemessene Energie verschieden ist von der Energie, die übertrsgen würde, wenn das
System in dem gewünschten Verstai'kungszustand arbeiten würde
(wie dureh die Messung in den hoivin und niedrigen Bändern angezeigt),
so zeigt dies an, daß die Regelkreisverstärkung des Systems sieh von dem gewünschten Wert unterscheidet und daß
die Stellgrößengeberverstärkung geändert werden muß, um die
Regelicreisveratärkung des Systems auf den gewünschten Wert
zu bringen.
BAD OFiIGSMAL 90983-8/0544
- 16 - Docket 18 247
Die Schritte, gemäß der vorliegenden Erfindung, werden in Fig. 5 gezeigt. Die drei wesentlichen Schritte werden durch
die Kästchen 601, 602 und 60^ gezeigt. Der durch das Kästchen
601 dargestellte Schritt umfasst die Meseung dtr Energie im
Fehler-Signal bei Frequenzen, bei denen das übertragungeverhältnis des Systeme von der Regelkreisverstärkung abhängt.
Kästchen 601 stellt beispielsweise eine Messung der Energie im Fehlersignal zwischen den Frequenzen Wj5 und W4 dar.
Der durch das Kästchen 602 dargestellte Schritt ist die Messung
der Energie im Fehlersignal bei Frequenzen, bei denen das Energie-Übertragungsverhältnis des Systems nicht von der Regelkreisverstärkung abhängt. Nach Fig. 4 kann diese Messung bei- .
spitjlsweise zwischen den Frequenzen W1 und W2 und zwischen den
Frequensen W5 und W6 vorgenommen werden.
Der durch das Kästchen 6Oj5 in Fig. 5 dargestellte Schritt 1st
ein Vergleich der Anzeigen der vorhergehenden zwei Schritte. Zur Erleichterung werden die Ergebnisse des durch Kästchen 601
dargestellten Schrittes mit A und die Ergebnisse des durch Kästchen 602 dargestellten Schrittes mit B gekennzeichnet. Wenn
A größer ist als B, so verringert sich die Verstärkung des Stellgrößengebers 20 in Fig. 1; wenn A kleiner ist als B, so
erhöht sich die Verstärkung des Stellgrößengebers 20,
Fig. 6 zeigt Bauelemente, welche die Methode der vorliegenden
Erfindung durchführen können. Die in Fig. 7 gezeigten Bau-
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- 17 - Docket 18 247
elemente umfassen drei BandpasaFilter 711, 721 und 731; drei
Schaltungen 712, 722 und 732 zur Bestimmung des absoluten
Werte» von Signalen; drei Begrenzerschaltungen 713, 722 und
733; drei veränderbare Verstärker 714, 724 und 734; eine
Summierungssehaltung 751« eine konventionelle Zwei-Mode-Schaltung
752 und eine Quadriervorrichtung 755· Die Schaltungen
bilden drei Kanäle 710, 720 und 730. Der Kanal 720 dient zur Durchführung des Schrittes, der in Fig. 5 mit dem Kästchen
dargestellt ist, und die mit 710 und 730 bezeichneten Kanäle dienen zur Aueführung des durch Kästchen 602 in Flg. 5 dargestellten
Sehrittes. Die Schaltungen 751, 752 und 755 dienen
zur DurehfUhrung des durch Kästchen 603 in Fig. 5 angezeigten
Schrittes.
Die Schaltungen des Kanals 720 messen die Energie des Fehlersignals
bei Frequenzen, bei denen die Energieübertragung des Systems von der Regelkreisverstärkung abhängt, Das Bandpassfilter
721 hat einen Durchlassbeaich zwischen den Frequenzen
W3 und W4 (eiehe Fig. 4 und 7)* so daß das Ausgangssignal des
Filters 721 die Größe der Komponenten im Fehlersignal darstellt, die zwisehen den Frequenzen W3 und W4 liegen. Um den
Ausgang von Filter 721 in ein Energiesignal umzuwandlen, wird
sein absoluter Wert durch die Schaltung 722 gebildet. Die Umwandlung
in den absoluten Wert hat zur Folge, daß das Ausgangssignal der Schaltung 722 immer positiv ist und den Wert des
Fehleraignals, unabhängig von dessen Vorzeichen anzeigt. Der
absolute Wert eines Signals kann mittels bekannter Schaltungen
909838/0544 BAD
wie beispielsweise einer BrUekenschaltunggebildet werden.
Der Begrenzer 723 verhindert,'daß das System auf ab und zu auftretende,
starke und völlig unplanmäßig auftretende Rauschsignali anspricht. Der veränderbare Verstärker 724 ist in der
Schaltung 720 angeschlossen,, um dl« Ausgangssignale der
Schaltungen 710, 720 und 730 richtig anzupassen.
Der durch Kästchen 602 in Fig, 5 gezeigte Schritt wird in zwei
Teilen ausgeführt. Der Kanal 7T0 bildet eine Anzeige der
Energie im Fehler-Signal zwischen den Frequenzen W1 und W2
(eieh« Fig. 2O, und der Kanal 730 bestimmt die Energie im
Fehler-Signal zwisahen den Frequenzen W5 und W6, Die !anale
710 und 730 enthalten dieselben Schaltungen wi© Kanal 720, der oben erläutert wurde; aus diesem Grunde wird keine ausführliche
Erklärung der Kanäle 710 und 730 gegeben.
Die Summierschaltung 75t subtrahiert das Ausgangssignal von
Kanal 720 von der Summe von
a) dem Ausgangssignal von Kanal 710;
b) dem Ausgangssignal von Kanal 730 ; und
o) einem Gleieh3trombezugsslgnal, das dem Eingang 753 zugeführt
wird.
Das Gleichstrombezugssignal wird eingegeben, um den Teil des Störsignale zu kompensieren, der an den Ausgängen von
Schaltungen 710 und 730 nicht ersaheint. An den Ausgingen der
Schaltungen 710 und 730 erscheint nur der Teil des StVr-
BAD
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- 19 - Docket Ib 247
signals, der zwischen den Frequenzen WI bis W2 und W5 bis W6
liegt. Das Glelchstrombezugssignal am Eingang 753 kompensiert
die Stursignalklassen, deren Komponate im Frequenzbereich
WJ bis W4 liegt« die Jedoch durch die Größe im Frequenzbereich
Wt bis W2 oder WJ bis Wo nicht richtig eingeschätzt wurden.
Die Größe des Gleichetrombezugssignals am Hingang 755 wird
in derselben Art eingestellt wie die Verstärkung der Verstärker 714, 724 und 7j$4, wie im folgenden roch erläutert wird.
Die Zwei-Mode-Regelung 752 1st eine konventionelle Regelung, |
die das Signal vom Auegang der Summierschaltung 751 empfängt
und die mechanisch oder eäctrißch den Eingang der QuadriervErrichtung
755 steuert. Der Auegang der Quadriervorrichtung
7»5 stellt mechanisch oder elektrisch die Verstärkungsregelung 19 des Stellgrößengebere 20 ein. Die Quadriervorrichtung
7$5 1st darum vorgesehen, daß mit derselben Eingangssignalgröße
die Geschwindigkeit der Änderung in der Verstärkung für höhere Versttfrkungseinstellungen größer ist als fUr
niedrigere Verstärkungseinstellungen. Regelungen wie 752,
wie I
und Quadrierei'vorrichtungen (Multiplikatoren)/755 sind im "
Handel erhältlich. Der Ausgang der Quadriervorrichtung 755 kann entweder mechanisch oder elektrisch sein, Je nach der Art der
Verstärkungsregelung 19 des Stellgrößengebers 20.
Die drei veränderbaren Verstärker 714, 724 und 724 sowie das
Gleichstrombezufessignal am Eingang 753 werden am Anfang eingestellt,
so daß, wenn die Regelkreisverstärkung den erwünschten Wert
909838/0544 ,ΰ
- 20 - Docket 18 247
erreicht hat, das Ausgangssignal vom Verstärker 724 die
Summe der Ausgangssignale von den Verstärkern 71^ und 73^·
und des Gleiehstrombezugssignals am Eingang 753 vollständig ■
ausgleicht. Die Verstärkung der Verstärker 714, 724 und sowie das Gleichstrombezugssignal am Eingang 753 werden so
eingestellt, daß für Jede Störsignalklasse eine gewisse proportionale Verwandtschaft zwischen der Größe der
Frequenzkompon«ten dieses Signals in jedem Band besteht.
Die weiter unten aufgeführte Tabelle erläutert, wie die Verstärkung
in den Verstärkern 714, 724 und 734 sowie die Größe des Gleichstrombezugssignals am Hingang 753 die Form des
Frequenzspektrums der Energie in den verschiedenen Klassen der Störsignale wiedergeben« Die Tabelle nennt die Größe der
Frequenzkomponenten der zwei Störsignalklassen, die in dem
gezeigten Ausfilhrungsbeispiel betrachtet werden. Außerdem nennt
die Tabelle die Werte des Ubertragungsverhältnisses in den verschiedenen Frequenzbändern (a) wenn das System im erwünschten
Verstärkungszustand LK-2 arbeitet (d. h., wenn das System
abgestimmt ist), und (b) wenn das System im Verstärkungszustand LK-3 arbeitet, worin die Kreisverstärkung höher ist als erwünscht.
Die in der Tabelle aufgeführten Zahlen sind nur Beispiele. Für jedes besondere System kann der Wert der verschiedenen Parameter,
wie beispielsweise der Verstärkung, analytisch bestimmt werden, wenn genügend Informationen über das System und über die Kenn-
909838/0544 BAOC^GiNAL
- 21 - . Docket Io 247
linien der Störung vorhanden sind. Mn Verfahren zur Erstellung
der verschieatnen Parameter unter der Annahme, daß nur ein minimaler Betrag analytischer Informationen vorhanden
ist, wird später gegeben.
Der wichtigste Punkt, der mittels der folgenden Tabelle aufgezeigt
wird, ist, daß die Verstärkung der Verstärker 714, 724 und 734 und die Uröße des üleichstrombezugssignals am
Eingang 755 so eingestellt werden, daß, wenn das System sich
im abgestimmten Betrieb befindet und wenn Störsignale in das
System eingeführt werden, die von der öummiersuhaltung 751 erzeugte
Summe null ist. Außerdem zeigt die T&belle, daß, wenn
das System sich in einem Verstärkungszustand befindet, der
nicht der gewünschte Wert ist (ä. h., wenn das System nicht abgestimmt ist), die von Schaltung 751 hervorgebrachte Summe
einen Wert hat, der nicht null beträgt.
Die Zeilen 1 bis 7 der folgenden Tabelle geben Werte für die
verschiedenen Parametern an. Die Größen der resultierenden Ausgangssignale der Kanäle 710, 720 und 720 Bind in den ersten
drei Spalten der Zeilen 1j5, 16 und I9 aufgeführt. Die Größe der
Ausgangssignale von jedem der Kanäle 710* 720 und 730 kann als
das Produkt aus der Größe der zugeordneten Frequenzkomponenten von einem Störsignal, dem Übertragungsverhältnis bei der zugeordneten
Frequenz und der Verstärkung des zugeordneten Verstärkers angesehen werden. Dabei sind verschiedene Konstanten
vernachlässigt, welche den vorgenommenen Vergleich nicht be-
909838/0544 s;" ~' ;>L "*
- 22 - Docket 18 247
einträchtigen. Das Ergebnis des von Schaltung 751 vorgenommenen Vergleiches wird in der vierten Spalte der Zeilen 13, 16 und
19 gegeben.
■;-.:"—'vAL
909838/0544
909838/05U
Frequenzband
Größe der Störsignale 1. Klasee
Größe der Störsignale 2. Klasse
Ubertragungsverhältnio bei erwünschter
Regelkreisverstärkung (LK2)
Übertragungsverhältnis bei zu hoher Regelkreisverstärkung (LKJ)
Verstärker
Verstärkung der Verstärker
Störsignale Verstärkung bei LK2
Störslgnale
Verstärkung bei LK2
Störsignale Verstärkung bei LKJ
• Ubertragungsverhältnis
für Störsignale 1. Klasse
• Ubertragungsverhältnis
für Störsignale 2. Klasse
• Ubertragungsverhältnis
für Störsignale 1. Klasse
W1 - W2 WJ- W4 50 10
5 10
η
280
28Ο
400
W5 - W6
0
0
2 | 20 | 1 | Durch SummierschAltung 751 erzeugte Sümmenl. (Größe des Gleichstrombezugssignals « 20) |
I ro |
714 | 724 | 724 |
Vj4
I |
|
2.6 | 2 | 7.98 | ||
259.4
- 120
<D Ci-
'Im folgenden wird beschrieben, wie die verschiedenen Parameter
in der adaptiven Steuervorrichtung 19 gewählt werden können. Die wichtigen Parameter, die zu wählen sind, sind χ
, erstens die B'requenz-bänder für die Bandpassfilter 711, 721
und 721, und zweitens die Verstärkung der'Verstärker 714,
und 734, und die Größe des Gleichstrombe'zugssignals am Eingang
75J5. Die anderen Parameter, wie die Schwellwerte für die Schaltungen 71J, 723 und 733 und die Kennlinien der Zwei-Mode-Regelung
752 sind ni«ht kritisch. Diese Parameter, durch
die die Leistung der Regelung optimal eingestellt werden kann, können durch Versuche bestimmt werden.
Die Frequenzbänder der Bandpassfilter 1JH, 721, 731 und die
Verstärkung der Verstärker 714, 724 und 7354 können dadurch
gewählt werden, daß das Hauptsystern (Anlage 10, Vergleichseinrichtung 18 und Stellgrößengeber 20), ohne die Verstärkungeregelung
19 betrieben wird. Das System muß auf konventionelle Weise abgestimmt und in einem abgestimmten Verstärkungszustand
betrieben werben. Während das System in einem abgestimmten Zustand
arbeitet, kann die Stärke der Signale in verschiedenen Frequenzbändern bestimmt werden. Hierdurch können verstärkungsabhängige
und verstärkungsunabhängige Bänder identifiziert werden. Außerdem können durch Prüfung des Wertes des Signalee in den
verschiedenen Frequenzbändern die Verstärkungen der Verstärker 714, 724 und 734 und die Stärke des Gleichstrotnbezugssignals am
Eingang 753 gewählt werden, so daß die Bedingung erfüllt wird, daß die von der Schaltung 751 gebildete Summe null
909838/05U bad original
- 25 - Docket 18 247
wenn das System abgestimmt ist. Es ist unwesentlich, wie
der Stellgrößengeber 20 zu Anfang abgestimmt iat; er kann
mittels jeder der gegenwärtig verwendeten Methoden abgestimmt werden. Wenn das System in Betrieb ist« wird das Ausganges
lgnal der Schaltungen 710 und 7^0 fast völlig unabhängig vom Verstärkungszustand, in dem die Anlage arbeitet,
während sich daa Auagangssignal des Kanals 7S0 Je nach der Verstärkung,
in der sich das System befindet, verändert. Auf die- ' ae Weise verändert sich das Ausgangssignal der Schaltung 720,
wenn das System zu einem anderen Arbeitspunkt überwechselt und ä
die Hegelkreisverstärkung des Systems sich ändert. Die Ausgangssignale der Kanäle 710 und 750 bleiben jedoch im wesentlichen
konstant. Wenn das System zu einem anderen Verstärkungszustand überwechselt, gibt die Summlerschaltung 751 ein Signal
ab, das die Zwei-Mode-Regelung 752 aktiviert und dadurch
die Verstärkung des Steilgrößengebers 20 einstellt, so daß die gesamte Regelkreisverstärkung des Systeme auf den gewünschten
Wert gebraeht wird.
Die in Fig. 6 gezeigten Blöcke wurden bis Jetzt als tatsächliche
Bestandteile zur Durchführung des erläuterten Verfahrens beschrieben. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung,
kann das erfindungsgemäße Verfahren Jedoch aueh mit Hilfe einer programmgesteuerten Rechenmaschine durchgeführt werden.
Aufeinanderfolgend empfangene Signale, welche die Groß« des
BAD Cr1^)M
909838/0544
- 26 - Docket 18 247
Feh Jar-Signals anzeigen, e om werden zur
Rechenmaschine/! mittels eines Analog-Digitalwandlers übertragen,
und so empfängt die Rechenmaschine lediglich periodisch digitale Signale, die den Wert des Fehler-Signals
anzeigen. Die Rechenmaschine verarbeitet diese Digitalsignale und führte die Funktionen aus, die in.dem Blöcken
" in Flg. 5 und 6 erläutert werden. Die Rechenmaschine gibt
Digitalsignale ab, durch die die Verstärkung des Stellgrößengebers 20 eingestellt werden können.
Die Verstärkung <S#4s Stellgrößengebers 20 kann entweder
direkt durch Digitalsignale oder durch Analogsignale gesteuert werden, die in einem Analog-Digital-Wandler erzeugt
werden. Das analoge Signal kann auch eine mechanische Verstärkungseinstellung antreiben.
909838/0 5 A4
- 2? - Docket 18 247
Um die verschiedenen Schritte durchzuführen, die durch die Kästohen
in Fig. 6 gekennzeichnet sind, und um auf diese Weise die im Blockdiagramm
in Pig. 5 erläuterte Methode anzuwenden, führt eine Digital-
Rechenmaschine eine große Anzahl von sehr einfachen Vorgängen aus, wie
beispielsweise Addition, Subtraktion, usw. Diese Rechenoperationen sind
jedooh in solcher Reihenfolge aufgeführt, daß sie die in Fig. 5 gezeigten
Schritte ergeben.
In Fig. 8 ist gezeigt, wie die drei Filter durch zwei Filter ersetzt
werden können, von denen das erste ein Durchlaßbereich von der Frequenz f
null bis zur Frequenz W7 hat und das zweite ein Durchlaßbereich von der
Frequenz null bis zur Frequenz W8. Drei Signale, die als Digital-Zahlen ausgedrückt werden, geben die Größe der Signale der drei simulierten
Filter an. Das erste Signal, das dem AusgangsSignal von Filter 711 entspricht,
hat einen Frequenzbereich von der Frequenz null bis zur Frequenz WT- Das zweite Signal, das dem Ausgangssignal von Filter 721 entspricht,
wird durch die Subtraktion des Ausgangssignals des ersten Filters vom Ausgangesignal des zweiten Filters gebildet; sein Frequenzbereich reicht
von der Frequenz W7 zur Frequenz W8. Das dritte Signal, das ungefähr dem
Ausgangs8ignal von Filter 731 entspricht, wird durch Subtraktion des
Ausgangesignals des zweiten Filters (Durchlaßbereich B) vom Gesamtsignal
gebildet, es umfaßt alle Frequenzen oberhalb der Frequenz W8. Natürlich haben die Signale mit extrem hohen Frequenzen keine Wirkung, da diese
Frequenzen von der Schaltung im Analog-Digital-Wandler ausgefiltert werden.
BAD OnJGi
909838/0544
- 28 - Dooket 18 247
t Die in den aufgeführten Aueführungsbeiepielen gezeigten Verstärker
waren alle begrenzte lineare Verstärker. Für schwierigere Anwendungen könnten verschiedene andere Typen von niohtllnearen Verstärkern von
Nutzen sein. Die Regelung, welche die Verstärkung kontrollierte, wird
hier als eine Zwei-Mode-Regelung gezeigt mit einer Quadriervorrichtung
an Ihrem Ausgang. Auch hier könnten Je nach der speziellen Anwendung
andere nichtlineare Regelungen mit generalisierter Dynamik von Nutzen
sein.
Die Anzahl der Kanäle zur Rekonstruierung der Größe des Störeignale
in der Verstärkung kann wenn gewünscht erweitert werden. Wenn bei dem
System eine große Anzahl von verschiedenen Störarten auftreten, ist ·β möglich, daß eine große Anzahl fron Kanälen notwendig 1st, um eine' relativ genaue Rekonstruktion des Störsignals zu erhalten, weiterhin 1st
darauf hinzuweisen, daß, wenn eine Art Störsignale ein Frequenzspektrurn hat, das in der Hauptsache in einer Zone liegt, wo das Übertragungsverhalten is von der Verstärkung abhängt, die Parameter des
Systems leicht auf bekannte Weise eingestellt werden können, und zwar
so, daß die Zone, in welcher das Ubertragungsverhältnis des Systems
von der Verstärkung abhängt, in eine andere Zone verlegt werden könnte*
Die hierin gezeigten Filter waren lineare Tiefpaß- und Bandpaßfilter.
Natürlich können verschiedene Arten von linearen und nichtlinearen
Filtern für bestimmte Anwendungetypen von größerem Nutzen sein. Hier
wird die Erfindung in der Anwendung auf die Einstellung der Verstärkung der proportionalen Steuerung in dem Stellgrößengeber 22 gezeigt. Natürlich kann die Erfindung auch auf die Einstellung von verschiedenen
anderen Regelungen in der HauptSteueranlage angewandt werden.
909838/05U
- 29 - Dooket· 18 247
Viele physikalische Anlagen weisen eine große Anzahl von Regelkreisen
auf, die bis zu einem bestimmten Grad gekoppelt sind.
Durch Anschluß einer Informationsmatrix, die von der vorliegenden Erfindung abgeleitet wurde, an jeden Regelkreis, können die
Verstärkungen in den verschiedenen Regelkreisen vorteilhafter gesteuert werden als dadurch, daß lediglich die Information verwendet
wird, die von einem geregelten Regelkreis erhalten wird.
909838/0544
bad on:?:*:AL
Claims (8)
1. Regelverfahren für einen Regelkreis« dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe des Fehlersignals in einem Frequenzbereich ermittelt wird« In dem die Größe des Fehlersignals sowohl von
der Regelkreisverstärkung als auch von der Größe des Störsignals abhängt, daß die Größe des Fehlersignals in wenigstens
einem anderen Frequenzbereich ermittelt wird, in dem die Größe des Fehlersignals nur von der Größe des Störsignals abhängt
und daß die Verstärkung des Reglers abhängig von den in den Frequenzbereichen gemessenen Größen des Fehlersignals derart
geregelt wird, daß die Regelkreisverstärkung auf einem optimalen Wert gehalten wird.
2. Regelverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
" der Regler aus einer Vergleichseinrichtung, der die Regelgröße
und die Sollgröße zugeführt werden und die das Fehlersignal erzeugt und einem Stellgrößengeber besteht und daß die Verstärkung des Stellgrößengebers verändert wird.
BAD Cn
909838/0544
- 31 - Docket 18 247
3. Verfahren naoh Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet, daß die
Differenz der Größe des Fehlereignale in dem Frequenzbereich,
in dem dieses von der Regelkreisverstärkung abhängt und der '
Sunn· der Fehlersignale in den Frequenzbereichen, in denen diese nicht von der Regelkreisverstärkung abhängen, gebildet wird
und daß die Verstärkung des Stellgröflengebera vermindert wird,
wenn die Differenz positiv und erhöht wird, wenn die Differenz negativ ist.
4. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren naoh Anspruch
1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Filter zur Auseiebung der einzelnen Frequenzkomponenten vorhanden sind.
5. Anordnung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Ausgangesignalen der Filter die Absolutwerte gebildet,
diese begrenzt und verstärkt werden.
6. Anordnung naoh Anspruch 4 oder 5, daduroh gekennzeichnet, daß
die Absolutwerte der Ausgangssignale der Filter zusammen mit * einem Gleichstrombezugesignal einer Summierschaltung zugeführt
werden und daß das Ausgangssignal der Summierschaltung gegebenenfalls naoh Quadrierung dem Stellgrößengeber als Verstärkungsregelungssignal zugefUhrt wird.
909838/05A4
BAD
- 22 - Docket 18 247
7. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch
1 bis j5, daduroh gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der
Filter in digitale Werte umgewandelt werden, dafl diese einen
digitalen Rechengerät als Eingangsgrößen zugeführt werden und daß das digitale Rechengerät eine Reohengröße abgibt, die
gegebenenfalls nach Digital-Analog-Wandlung die Verstärkung des Stellgrößengebers regelt.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei Durchlaßbereiche bei niedrigen, mittleren
und hohen Frequenzen mit Hilfe von zwei Tiefpaßfiltern erzeugt
werden,ιvon denen das eine den niedrigen und das andere den
mittleren Frequenzbereich mit umfaßt und daß der Absolutwert des Fehleraignals direkt aus den AusgangsSignalen des Tiefpaßfilters, das den niedrigen Frequenzbereich umfaßt, gebildet wird, daß der Absolutwert des Fehlersignals des mittleren
Frequenzbereiches aus der Differenz der Absolutwerte des Tiefpaßfilters, das den' mittleren Frequenzbereich mit umfaßt, und
des Tiefpaßfilters das den niedrigen Frequenzbereich umfaßt, gebildet wird und daß der Absolutwert des Fehlersignals des
oberen Frequenzbereichs aus der Differenz des Absolutwertes des gesamten Fehlersignäls und dem Absolutwert des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters, das den mittleren Bereich mit um»
faßt, gebildet wird.
BAD ORH31NAL
909838/05U
Leerseite
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---|---|---|---|
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Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3794817A (en) * | 1972-10-31 | 1974-02-26 | Foxboro Co | Adaptive non-linear control system |
AU554337B2 (en) * | 1981-03-11 | 1986-08-14 | Metalogic Control Ltd. | Adaptive control of a dynamic system |
DE3207392C2 (de) * | 1982-03-02 | 1985-01-10 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur selbstanpassenden Stellungsregelung eines Stellgliedes |
DE3505601A1 (de) * | 1985-02-18 | 1986-08-21 | Happel GmbH & Co, 4690 Herne | Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen |
DE3624799A1 (de) * | 1986-07-23 | 1988-01-28 | Ideal Standard | Elektronisch temperaturgeregelte mischarmatur |
US4882526A (en) * | 1986-08-12 | 1989-11-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Adaptive process control system |
DE4320900C1 (de) * | 1993-06-24 | 1994-09-29 | Kloeckner Moeller Gmbh | Verfahren zur Temperaturregelung mit selbständiger Modellermittlung eines Prozeßverhaltens unter Ausnutzung des Aufheizvorganges und zur Bestimmung des Übertragungsverhaltens des Prozesses |
US6658870B1 (en) * | 2003-01-07 | 2003-12-09 | Carrier Corporation | Absorption chiller control logic |
GB2399425B (en) * | 2003-03-11 | 2006-05-17 | Rolls Royce Plc | Improving stability and response of control systems |
DE102004016733B4 (de) * | 2004-04-05 | 2006-06-08 | Siemens Ag | Motorregelungsvorrichtung und entsprechendes Regelungsverfahren |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3209220A (en) * | 1959-09-24 | 1965-09-28 | Ivan L Joy | Pattern control superheterodyne motor control system |
US3109970A (en) * | 1959-12-09 | 1963-11-05 | North American Aviation Inc | Self-adaptive servo system |
US3250903A (en) * | 1961-09-27 | 1966-05-10 | Vasu George | Amplitude ratio computer and control system |
US3221230A (en) * | 1962-01-22 | 1965-11-30 | Massachusetts Inst Technology | Adaptive control method and apparatus for applying same |
US3184662A (en) * | 1962-07-09 | 1965-05-18 | Sperry Rand Corp | Closed loop servo system with dual channel degenerating feedback |
US3308360A (en) * | 1962-07-25 | 1967-03-07 | Dynamic Prec Control Corp | Fine and coarse position servo with frequency comparators |
US3216676A (en) * | 1963-05-20 | 1965-11-09 | Sperry Rand Corp | Self-adaptive control system |
US3334282A (en) * | 1963-09-30 | 1967-08-01 | Honeywell Inc | Plural channel control apparatus |
US3287615A (en) * | 1963-10-01 | 1966-11-22 | North American Aviation Inc | Self-adaptive control apparatus |
-
1964
- 1964-08-14 US US389679A patent/US3535496A/en not_active Expired - Lifetime
-
1965
- 1965-07-26 GB GB31709/65A patent/GB1109885A/en not_active Expired
- 1965-08-06 DE DE1523535A patent/DE1523535C3/de not_active Expired
- 1965-08-10 NL NL656510353A patent/NL152995B/xx unknown
- 1965-08-13 CH CH1141865A patent/CH462288A/de unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1109885A (en) | 1968-04-18 |
NL152995B (nl) | 1977-04-15 |
SE336694B (de) | 1971-07-12 |
CH462288A (de) | 1968-09-15 |
US3535496A (en) | 1970-10-20 |
DE1523535C3 (de) | 1974-09-12 |
DE1523535B2 (de) | 1974-01-31 |
NL6510353A (de) | 1966-02-15 |
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