CS213872B1 - Regulator with exponential predictor of the first degree - Google Patents

Regulator with exponential predictor of the first degree Download PDF

Info

Publication number
CS213872B1
CS213872B1 CS132780A CS132780A CS213872B1 CS 213872 B1 CS213872 B1 CS 213872B1 CS 132780 A CS132780 A CS 132780A CS 132780 A CS132780 A CS 132780A CS 213872 B1 CS213872 B1 CS 213872B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
input
summation
output
summation member
amplifier
Prior art date
Application number
CS132780A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Zdenko Hudecek
Original Assignee
Zdenko Hudecek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zdenko Hudecek filed Critical Zdenko Hudecek
Priority to CS132780A priority Critical patent/CS213872B1/en
Publication of CS213872B1 publication Critical patent/CS213872B1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Description

Vynález se týká regulátoru s exponenciálním predlktorem prvního stupně, který extrapoluje vstupní funkci vyrovnávací metodou s váhami, tvořícími exponenciální posloupnost.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a first-stage exponential precluder regulator which extrapolates an input function by a balancing method with scales forming an exponential sequence.

Dosud známé prediktory, užívané při regulaci intervalového odběru energie, např.Htvrthedlnového odběru elektrické energie, hodinového odběru, extrapolují vstupní funkci Taylorovýra rozvojem prvního řádu. Poměrně malé náhodná změna vstupní funkce ovlivňuje zejména její první derivaci a tím je rozptyl extrapolace velký a predikce nepřesná. Navíc extrapolace závisí pouze na poslední hodnotě vstupní funkce a její derivaci a zanedbává věechny předchozí hodnoty vstupní fúnkce, což je v rozporu s obecnou teorií predikce. Ani prediktor, extrapolující metodou nejmeněích čtverci neeliminuje dostatečně uvedené chyby. Navíc nároky na jeho paměť rostou a počtem hodnot vstupní posloupnosti, na základě kterých prediktor extrapoluje. Kromě toho váhy věech zpracovávaných informací jsou stejné, bez ohledu na jejich stáří, což opět nesouhlasí s teorií predikce.Previously known predictors, used in the regulation of interval energy consumption, e.g., quarter-hour electricity consumption, hourly consumption, extrapolate Taylor's input function by first order development. The relatively small random change of the input function affects its first derivative in particular, which makes the extrapolation scatter large and the prediction inaccurate. Moreover, extrapolation depends only on the last value of the input function and its derivative and neglects all previous values of the input function, which is contrary to the general theory of prediction. Even the least-squares extrapolating predictor does not eliminate sufficiently stated errors. Moreover, its memory requirements are increasing and the number of input sequence values on the basis of which the predictor extrapolates. Moreover, the weights of all processed information are the same regardless of their age, which again disagrees with the theory of prediction.

Výěe uvedené nedostatky jsou odstraněny regulátorem podle vynálezu, jehož podstatou je, že ke vatupu regulátoru Je připojen první vzorkovací člen, na jehož výstup je připojen jednak první vstup prvního součtového členu, jednak druhý vstup druhého součtového členu a jednak přes třetí vzorkovací člen první vstup druhého součtového členu. K druhému vstupu prvního součv tového členu je připojen přes první zpožďovací člen výstup druhého součtového členu a k třetímu vstupu prvního součtového členu je připojen jednak druhý vstup čtvrtého součtového členu á jed213 872The above-mentioned drawbacks are eliminated by the controller according to the invention, which is based on the fact that the first sampling member is connected to the controller input, the output of which is connected both the first input of the first summation member and the second input of the second summation member. sum member. The second input of the second summation member is connected to the second input of the first summation member via the first delay member and the second input of the fourth summation member is connected to the third input of the first summation member and one

213 872:213 872:

nak přes druhý zpoždovací dlen výetup čtvrtého součtového dlenu, spojený zároveň s druhým vstupem pátého soudtového dlenu. Výstup prvního součtového členu Je spojen jednak přes druhý zesilovač a prvním vstupem čtvrtého součtového členu a jednak přes první zesilovač s třetím vstupem druhého součtového členu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem třetího součtového členu, spojeného svým druhým vstupem přes druhý vzorkovací člen s řídicím vstupem regulátoru. Výetup třetího součtového členu je připojen přes zesilovač s časové proměnným zesílením k prv nimu vstupu pátého součtového členu, jehož výetup je spojen přes třetí zesilovač s výstupem regulátoru·nak through the second delay member, the exit of the fourth sum member, connected simultaneously with the second entry of the fifth member. Output of the first summation element It is connected both through the second amplifier and the first input of the fourth summation member and through the first amplifier to the third input of the second summation member whose output is connected to the first input of the third summation member connected by its second input through the second sampling member to the control input. regulator. The output of the third summation element is connected via a time-amplified amplifier to the first input of the fifth summation element whose output is connected via the third amplifier to the controller output.

Budiž T vzorkovací perioda a n-1’ n-21 n-k /a/ posloupnost impulsů v diskrétních časech nT#, /n-l/T®, /n-2/E0, ... ,/n-k/Í0, kde n a k jsou celá čísla. Posloupnost Za/ aproximujeme polynomem prvního stupně s parametry ββ a bQ. Predikujeme-li, tj. extrapolujeme-li posloupnost /a/ v čase ntQ do času T, bude predikce y„ = a + b„/T-nI / *n π n oLet be T sampling period and n-1 'n-2 1 nk / a / pulse sequence at discrete times nT # , / nl / T®, / n-2 / E 0 , ..., / nk / Í 0 , where nak are integers. The sequence Za / is approximated by a polynomial of the first degree with parameters β β ab Q. If we predict, ie extrapolate the sequence / a / at time nt Q to time T, the prediction y "= a + b" / T-nI / * n π no

Zb/Zb /

Parametry an a bn nalezneme z podmínky minimalizace součtu vážených čtverců odchylek Cxc “ín ΣΖ /3 k/xb-k an + kTobn/2 /c/ k*o kde váhová konstanta^ Je 0</3θ· Parciálními derivacemi podle an a bn a úpravami obdržíme rovnice /a-1 ♦ I b„ , - x Z n o n—ji π /d/Parameters a n and n n can be found from the condition of minimizing the sum of weighted squares of deviations Cxc in ΣΖ / 3 k ' / x bk and n + kT o b n / 2 / c / k * o where weight constant ^ Is 0 </ 3θ · by derivatives by a n and b n and by adjustments we obtain the equations / a-1 ♦ I b „

Vo’Vn-1 Wl-V /e/ Vo'Vn-1 Wl-V / e /

Z aproximace posloupnosti polynomem prvního stupně a exponenciálního charakteru vah plyne i název vynálezu· Budiž T šířka časového intervalu, B počet vzorkovacích period Τθ v intervalu T*NT0 /N Je přirozené číslo/ a w žádaná /řídicí/ hodnota odběru energie za dobu T. Predikce v čase n£T , n o ’· Let T be the time interval width, B the number of sampling periods Τθ in the interval T * NT 0 / N Is the natural number (aw) and the required (control) value of energy consumption over time T. Prediction at time n £ T, no '

0, 1, 2, ... , N-1 hodnoty posloupnosti /a/, očekávané na konci intervalu T, je daná vztahem /b/. Aby na konci intervalu T posloupnost /a/ dosáhla žádané hodnoty *, nutno ve zbývajícím čase T-nI0 změnit příkon regulované soustavy o hodnotu0, 1, 2, ..., N-1 of the value of the sequence (a) expected at the end of the interval T is given by (b). In order to reach the set point * at the end of the interval T, the power input of the controlled system must be changed by the value T-nI 0

- w p » —- w p »-

an’w /f/ and n ' w / f /

Ό · která ae nazývá redukčním příkonem· Vstupní posloupnost /a/ monotónně roste uvnitř intervalu a na konci intervalu dosáhne hodnoty Xjj. V následujícím intervalu T posloupnost narůstá opět od nuly, což je vlastně superpozice pokračování původní posloupnosti /a/ a hodnoty -x^· Ba konci každého intervalu T tedy nutno od hodnoty β&, dané vztahem /d/, odečíst Xjj a tu|e novou hodnotu uložit do paměti. Výpočet parametru aR pro n 1, 2, ... , N-1 pak probíhá opět dle algoritmu /d/. Výpočet parametru bR probíhá neustále dle algoritmu Ze/, tj. i pre n»0, resp. dfN. Výhoda regulátoru /prediktoru/ dle vynálezu spočívá v tom, že při výpočtu predikce bere dle vztahu /c/ v úvahu věechny dosud známá hodnoty vstupní posloupnosti /a/, přitomKterá · which ae calls the reduction power · The input sequence (a) monotonically increases within the interval and reaches the value Xjj at the end of the interval. In the following interval T the sequence increases again from zero, which is actually a superposition of continuation of the original sequence / a / and the value -x ^ · Ba thus the subtraction Xjj and the new one from β &, given by / d / save the value. The parameter a R for n 1, 2, ..., N-1 is then calculated according to the / d / algorithm. The b R parameter is always calculated according to the Ze / algorithm, ie i for n »0 resp. dfN. The advantage of the controller (predictor) according to the invention lies in the fact that when calculating the prediction it takes into account all known values of the input sequence (a) according to (c), while

213 872 algoritmus predikce /&/, /a/ je jednoduchý. Do paměti se ukládají pouze dvě hodnoty. Dále váhy čtverců odchylek klesají exponenciálně se stářím hodnot posloupnosti /a/. Volbou váhové konstanty /3 lze měnit rychlost klesání vah: čím meněí je/3 , tím meněí je vliv starších hodnot posloupnosti /a/ na predikci /d/, /eZ a naopak. Klesání vlivu hodnot posloupnosti s jejich stářím je v souladu a teorií predikce a logiky.The 213 872 prediction algorithm / & /, / and / is simple. Only two values are stored. Furthermore, the weights of the deviation squares decrease exponentially with the age of the / and / sequence values. By choosing the weighting constant / 3, the rate of descent of the weights can be changed: the smaller the / 3, the less the influence of the older values of / a / on the prediction of / d /, / eZ and vice versa. The decreasing influence of sequence values with their age is consistent with the theory of prediction and logic.

Na přiloženém výkrese je nakresleno blokové schéma regulátoru podle vynálezu v analogové formě. Ke vstupu regulátoru je připojen první vzorkovací člen 12, na jehož výstup je připojen jednak první vstup prvního součtového členu JI, jednak druhý, vstup druhého součtového členu 8 a jednak přes třetí vzorkovací člen 14 první vstup druhého součtového členu 8, K druhému vstupu prvního součtového členu JT je připojen přes první zpožďovací člen _3'výstup druhého součtového členu 8 a k třetímu vstupu prvního součtového členu T_ je připojen jednak druhý vstup čtvrtého součtového členu 10 a jednak přes druhý zpožďovací člen výstup čtvrtého součtového členu 10, spojený zároveň s druhým vstupem pátého součtového Členu 11. Výstup prvního součtového členu JZ je spojen jednak přes druhý zesilovač 2~ a prvním vstupem čtvrtého součtového členu 10 a jednak přes první zesilovač 1 s třetím vstupem druhého součtového členu 8, jehož výstup je spojen s prvním vstupem třetího součtového členu % spojeného svým druhým vstupem přes druhý vzorkovací člen 13 s řídicím vstupem regulátoru. Výstup třetíhs součtového členu 9_ je připojen přes zesilovač s časově proměnným zesílením k prvnímu vstupu pátého součtového členu 11, jehož výstup je spojen přes třetí zesilovač a výstupem regulátoru, Zesílení prvního, druhého a třetího zesilovače _1, £ a 6. je /92, /1 - a Te _1 . _5 je zesilovač s časově proměnným zesílením /N-n/-1, n « 0, 1, 2, ... , N-l a s periodou N. Výstupní hodnoty prvního a druhého zpožďovacího členu_3 a 4. jsou vzhledem ke vstupním zpožděny o čas T*. ^erioda prvního a druhého vzorkovacího členu 12 a 13 je T#; perioda vzorkovacího členu 14 je T.The attached drawing shows a block diagram of a controller according to the invention in analogue form. Connected to the controller input is a first sampling member 12, the output of which is connected to the first input of the first summation member 1, the second, the input of the second summation member 8, and the third input member 14 to the second input of the first summation member. the second input member 8 is connected via the first delay member 33 ' The output of the first summation element JZ is connected both through the second amplifier 2 and the first input of the fourth summation element 10 and through the first amplifier 1 to the third input of the second summation element 8 whose output is connected to the first input of the third summation element% sp wired by its second input through the second sampling member 13 with the control input of the controller. Třetíhs output of adder 9 is connected through an amplifier with time-varying gain to an input of the fifth adder 11 whose output is connected via a third amplifier and the output of the controller, amplifying the first, second and third amplifiers _1 and 6. £ / 9 2 / 1 - a T e _1 . 5 is a time-amplification amplifier / Nn / -1 , n 0 0, 1, 2, ..., N1 and with a period N. The output values of the first and second delay members 3 and 4 are delayed by time T * relative to the input. The first and second sampling members 12 and 13 are T # ; the period of the sampling member 14 is T.

Předpokládejme, že v čase ni = 0 © = Ve jsou počáteční podmínky regulátoru nulové. Pak a ředukčnl příkonSuppose that at time ni = 0 © = Ve the initial conditions of the controller are zero. Then and reduced power

V čase TQ se v druhém součtovém členu .8 sečtou impulsy χΣ a - takže al s *1 ~ 1*At time T Q , the pulses χ Σ a are added in the second summation element .8 so that a l s * 1 ~ 1 *

Od této hodnoty se v třetím součtovém členu 9_ odečte žádaná hodnota w a tento rozdíl.se násobí v zesilovači Jí a proměnným zesíTfením hodnotou /ΪΜ/“1, takže na jeho výstupu bude veličina a^ - «From this value, the setpoint w is subtracted in the third summation element 9, and this difference is multiplied in amplifier J1 and by variable crosslinking by the value / ΪΜ / 11 , so that at its output the quantity a ^ - «

ΤΤΓ·ΤΤΓ ·

V témže čase vystupuje z čtvrtého součtového členu 10 signál ΙΛ - * Λ - /3/4 x, .At the same time, it extends from the fourth adder 10 signal Ι Λ - Λ * - / 3/4 x.

pátém součtovém členu 11 vznikne veličinathe fifth summation member 11 generates a quantity

213 872 takže redukční příkon na výstupu třetího zesilovač· 6_bude 1 *1 ~ * P1 ’ V“ Z * Vi '·213 872 so the reduction power at the output of the third amplifier · 6_bude 1 * 1 ~ * P 1 'V “ Z * Vi' ·

V čase 2Tq vystupuje z prvního součtového členu J7 veličinaAt time 2T q a quantity is output from the first summation member J7

-¾ * al * ToblVýstup druhého součtového členu 8 bude ,2 a2ex2* /3 a na prvním vstupu pátého součtového členu 11 bude hodnota &2 “ * ~N-2 °-¾ * a l * T o b lThe output of the second summation element 8 will be, 2 and 2 ex 2 * / 3 and the first input of the fifth summation element 11 will be & 2 “* ~ N-2 °

Výstup čtvrtého součtového členu 10 bude Iob2 “ ®obl ’ ” /3 /2 / - Xg + ®1 + TeblZ·The output of the fourth adder 10 b will be about 2 "®o b l '' / 3/2 / - Xg + ®1 + T e l b · Z

Redukční příkon na výstupu třetího zesilovače _6 bude 1 Bg - wThe reduction power at the output of the third amplifier 6 will be 1 Bg-w

P ---/ ------- + lb,/.P --- / ------- + 1b, /.

z τ κ - 2 02 of τ - 2 02

OO

Tento postup se analogicky opakuje až do času /K-lA/. V čase T » HTtf sepne i třetí vzorkovací člen 14. V druhém součtovém členu .8 se sečtou veličiny «Ν» /3 2/ ~ *N + *n - χ* TobN-l/ 8xn* takže na jeho výstupu bude β - x„ ♦ ajj^ ♦This procedure is repeated analogously until (K-1A). At the time T »HT tf , the third sampling member 14 also closes. In the second summation member 8, the quantities" Ν "/ 3 2 / ~ * N + * n are added - χ * T o b Nl / 8 " x n * so its output will be β - x „♦ ajj ^ ♦

Do pátého součtového členu vstupují veličiny a»-’ TobThe fifth adder enter quantities and »- 'T o b H ·

Redukční příkon na výstupu třetího zesilovače 6. budeThe reduction power at the output of the third amplifier 6 will be

Bm “ w *» - -r- ' — * W a další postup ae periodicky opakuje.Bm “w *» - -r- '- * W and the next procedure ae periodically repeats.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Regulátor s exponenciálním prediktorem prvního stupně, vyznačený tím, že k jeho vatupu je připojen první vzorkovací člen /12/, na Jehož výstup je připojen jednak první vstup prvního součtového členu /7/, jednak druhý vstup druhého součtového členu /8/ a jednak přes třetí vzorkovací člen Λ4/ první vstup druhého součtového členu /8/, přičemž k druhému vstupu první ho součtového členu /7/ je připojen přes první zpožďovací člen /3/ výetup druhého součtového členu /8/, zatímco k třetímu vstupu prvního součtového členu /7/ je připojen jednak druhý vstup čtvrtého součtového členu /10/ a jednak přee druhý zpožďovací člen /4/ výstup čtvrtého součtového členu /10/, spojený zároveň a druhým vstupem pátého součtového členu Al/, dále výetup prvního součtového členu /7/ Je spojen jednak přee druhý zesilovač /2/ a prvním vstu5Controller with an exponential predictor of the first stage, characterized in that a first sampling member (12) is connected to its vatup, to whose output is connected both the first input of the first summation member (7) and the second input of the second summation member (8) and a third sampling member /4 / a first input of the second summation member (8), wherein a second output of the second summation member (8) is connected to the second input of the first summation member (7) via the first delay member (3), 7) the second input of the fourth summation member (10) and the second delaying member (4) of the fourth summation member (10) connected at the same time and the second input of the fifth summation member A1 are connected, and the output of the first summation member (7) is connected via second amplifier (2) and first input5 213 87 pem čtvrtého součtového členu /10/ a jednak přes první zesilovač /1/ s třetím vstupem druhého součtového členu /8/, jehož výstup je spojen s prvním vstupem třetího součtového členu /9/, spojeného svým druhým vstupem přes druhý vzorkovací člen /13/ s řídicím vstupem regulátoru, přičemž výstup třetího součtového Členu /9/ je připojen přes zesilovač /5/ s časově proměnným zesílením k prvnímu vstupu pátého součtového členu /11/, jehož výatup je spojen přes třetí ze silovač /6/ s výstupem regulátoru.213 87 pum of the fourth summation member (10) and through the first amplifier (1) with the third input of the second summation member (8), the output of which is connected to the first input of the third summation member (9) connected by its second input through the second sampling member / 13) with a control input of the controller, wherein the output of the third summation member (9) is connected via a time-amplified gain amplifier (5) to the first input of the fifth summation member (11) whose output is connected via a third of the silencer (6) to the controller output .
CS132780A 1980-02-27 1980-02-27 Regulator with exponential predictor of the first degree CS213872B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS132780A CS213872B1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Regulator with exponential predictor of the first degree

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS132780A CS213872B1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Regulator with exponential predictor of the first degree

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS213872B1 true CS213872B1 (en) 1982-04-09

Family

ID=5347371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS132780A CS213872B1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Regulator with exponential predictor of the first degree

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS213872B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03174785A (en) Stabilized pulse laser device and operation and calibration of its device besides pulse energy output generation method and its device
DE112009003526T5 (en) Digital compensator for power supply applications
US11539292B2 (en) Power converter control device with feedforward
NZ239286A (en) Logarithmic amplifier with stage delay compensation
US3519998A (en) Self-organizing control system for providing multiple-goal,multiple-actuator control
KR940003149B1 (en) Two degree of freedom controller
CS213872B1 (en) Regulator with exponential predictor of the first degree
US4614860A (en) Process and device for the anticipatory self-adapting regulation of a procedure
JPS5818705A (en) Method of and apparatus for simulating specified hourly progress of motion with hydraulic servo apparatus
Wilkie et al. Yet more on a stochastic economic model: Part 5: A vector autoregressive (var) model for retail prices and wages
US4292522A (en) Material density radiological measurement system with substantially linear output
JPS58206214A (en) Agc circuit
JPH02201586A (en) Coupler by neuro-chip
JP7089335B2 (en) Control device
JP2652559B2 (en) Level sweep device
SU736088A1 (en) Ac voltage functional-to-code converter
Lewis AN ITERATIVE ANALOG INVENTORY POLTCY COST MODEL
JP3091313B2 (en) Digital offset correction device for integrating A / D converter
SU736147A1 (en) Markov&#39;s random number train generator
Shukure et al. Mass-loss varying luminosity and its implication to the solar evolution
JPH0682300B2 (en) Method of improving controllability in sampled value control system
SU662910A1 (en) Follow-up system
Adali et al. Steady state and convergence characteristics of the fixed point RLS algorithm
Ivanov et al. Fast protection algorithms for low-noise DC amplifiers
RU2289154C2 (en) Automatic control method and system for realization thereof