DE1673581A1

DE1673581A1 - Regler mit Anpassung der Verstaerkung

Info

Publication number: DE1673581A1
Application number: DE19671673581
Authority: DE
Inventors: Martin Ernest Norman
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1966-08-16
Filing date: 1967-08-16
Publication date: 1971-08-26
Also published as: US3465768A; GB1190580A

Description

betreffend "Regler mit Anpassung de:? Verstärkung"

PRIORITÄTEN: 16. August 1966 und 9. August 1967 - England

Die .Erfindung bezieht sich auf eine Verfahrensreglung im geschlossenen Kreis, bei der die Abweichung des gemessenen Ist-Wertes des Verfahrene von einem vorbestimmten Wert für diese Messung ermittelt wird und durch einen Regler ausgenutzt wird, um einen Ausgang zu erzeugen» der Funktion dieser Abweichung ist, und dieser Ausgang ausgenutzt wird, um einen Eingang für das Verfahren (beispielsweise ein Regelventil) zu steuern, wodurch der Ist-Wert auf den Soll-Wert rüokgeateilt wird.

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In Praxis enthalten die meisten Prozeßregelverfahren im geschlossenen Kreis ITiclrfe-Linearitäten, die aus den Charakteristiken des Prozesses selbst, der Regelung des Einganges zu dem Prozeß (beispielsweise ein Regelventil) und der Messung dee Prozesses stammen, so daß die Verstärkung des Regelkreises mit den Arbeitsbedingungen schwankt. Die Verwendung eines Reglers mit fester Verstärkung, der so eingestellt wird, daß er einen adäquaten Stabilität3rand am ungünstigsten Teil seines Arbeitsbereiches liefert, ist daher als Kompromiß anzusehen, der auf der damit zusammenhängenden Aufgabe im dynamischen Verhalten an anderer Stelle beruht. Beim größten Teil der Anlagen sind die Nicht-Linearitäten gering und von keinem großen Einfluß, dieser Verlust in der Arbeitsweise ist daher nicht von großer Bedeutung} es gibt aber Fälle, für die der pH-Wert ein extremes Beispiel ist, für die dies nun nicht gilt. Ist die form der Nieht-Linearität bekannt und konstant, so ist eine naheliegende lösung darin zu sehen, in die Schleife eine Einheit mit einer kompensierenden Ficht-Linearität einzubauen, die so ausgelegt ist, daß sie die Verstärkung über dem Arbeitsbereich abgleicht,. So kann dieses Meßsignal durch eine "Linearisierungsvorrichtung" gegeben werden,oder die Regelventil-Charakteristiken können zum Erreichen eines ähnlichen Ergebnisses modifiziert werden.

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Me Wirksamkeit so'.'.cher Anordnungen hängt jedoch von der Genauigkeit o/b, mii der die Korrespondenz zwischen den beiden Hicht-Linea:?!täten beibehalten werden kann. Jede Brift bei einer der beiden Nicht-Linearitäten oder der Abgleich hier-awischen ruft eine Variation in der tatsächlichen Verstärkung hervor, die weniger ausgeprägt als im nicht kompensierten System ist, die aber immerhin in extremen fällen überraschend groß ist»

Erfindungsgemäß sol-.l nun ein Verfahren zur verstärkungsadaptiven Regelung zum Regeln eines geschlossenen Regelkreises dev beschriebenen Art geschaffen werden_f wobei die obengenannten Nachteile nicht auftreten. Die Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich_f auf die pH-Wertregelung anwendbare

Viele geschlossene Verfahrensregelkreise der beschriebenen Art arbeiten ge\^öhnlich mit einer kleinen Schwingungsamplitude (oder Regelschwingung) und, vorausgesetzt, daß die Amplitude aui einem niedrigen Niveau gehalten wird, besitzt ö.ies auf das Verfahren keinen nachteiligen ISinfluS. iis wird oft vom Bedienungspersonal als ein Zeichen "begrüßt _f daß das System "lebendig" istc Unter diesen Umständsn vrtirde San eins

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maximale Empfindlichkeit bei der Einstellung des Regiere für eine kritische Verstärkung erhalten, bei der der Prozeß an der Grenze der ungedämpften Schwingungen abläuft, solch eine Einstellung sollte in Praxis aber nicht angewendet werden, da an dieser Stelle der Sieherheitsrandbereich verlorengeht. Könnte jedoch jede Neigung gegenüber ungedämpften Schwingungen sofort überprüft werden, so würde offenbar wer- · den, daß dieser Vorhalt nicht länger Gültigkeit hätte.

Erfindnwfiftfifirnäa _wi -rn darum ein Verfahren zum Regeln eines geschlossenen Verfahrensregelkreises der beschriebenen Art geschaffen, das eich dadurch auszeichnet, daß das Eigentest signal des Regelkreises erzeugt wird, indem man diesen mit kleiner Amplitude bei seiner Eigenfrequenz schwingen läßt, daß diesen Sesteignal kontinuierlich ermittelt wird und jede Abweichung in der Amplitude gegenüber dem Soll-Wert auf Grund einer Änderung im Prozeßverhalten festgestellt wird, und daß jede dieser Abweichungen in d<*r Amplitude zur Einstellung der ReglerverStärkung benutzt wird, bis der Soll-Wert wieder herfS^steilt ist.

Darüberhinaus wird erfindungsgemäß eine veratärkungsadaptive Regelung für einen geschlossenen Verfahrensregelkreis der beschriebenen Art geschaffen, der sich auszeichnet

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durch. Mittel zum Erzeugen des eigenen Testsignals der Regelschleife, indem man diese mit kleiner Amplitude bei ihrer Eigenfrequenz schwingen läßt, durch Einrichtungen zum kontinuierlichen Ermitteln dieses Testsignals und zum Feststellen jeder Amplitudenabweichung von einem Soll-Wert auf Grund einer Änderung im Prozeßverhalten; und durch Einrichtungen} die auf jede solche Abweichung in der Amplitude ansprechen und die Reglerverstärkung einstellen» bis der Soll-Wert wieder hergestellt ist.

Bei einer bevorzugten Ausf Uhrungsform der Erfindung ist eine verstärkungsadaptive Regelung für einen geschlossenen Verfahrensregelkreis vorgesehen, die sich auszeichnet duroh Mittel zum Erzeugen des eigenen 'festsignals der Regelschleife, indem man diese mit kleiner Amplitude bei Eigenfrequenz schwingen läßt; durch ein !Differentialrelais, das geeignet ist, auf Änderungen im Reglerausgang anzusprechen, während dieser für den mittleren Beharrungszustand der Reglerschleife unempfindlich bleibt} durch kapazitive Mittel, die so eingerichtet sind, daß sie durch das Differentialre-IaIβ geladen werden und auf diese Änderungen im Reglerausgang ansprechen, so daß die Ladung dieser Kapazität ein Maß für dies« Änderungen ist; und durch einen Antrieb, der so

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eingerichtet ist, daß er auf diese ladung anspricht und die Reglerverstärkung verstellt, bis dieser mittlere Beharrungszustand der Reglerschleife wieder hergestellt ist.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1 ein Schaltbild dieser AusfUhrungsform gibt, und

Fig. 2 durch Diagramme die Arbeitsweise des Reglers bis 4

verdeutlichen.

Dargestellt ist ein geschlossener Verfahrensregelkreis, dem eine verstärkungsadaptive Regelung nach der Erfindung zugeordnet ist. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit wurde die verstärkungsadaptive Regelung nach der Erfindung mit gestrichelten Linien eingefaßt, wobei der Teil außerhalb der gestrichelten linien einen typischen geschlossenen Verfahrensregelkreis der beschriebenen Art darstellt. Der Regelkreis kann beispielsweise zur Regelung des pH-'tfertee eines Prozesses ausgenutzt werden, wobei dessen Eingang durch ein Regelventil V erfolgt und dessen pH-Wert konstant bei M gemessen wird. Der Prozeßregler, allgemein mit B bezeichnet, ver-

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gleioht den Ist-Wert der Messung M mit einem diesbezüglichen Soll-Wert DV", und, da er auf jede Abweichung in diesen beiden Werten anspricht, erzeugt er einen Ausgang, der eine Funktion dieser Abweichung ist und der dazu benutzt wird, das Eingangsregelventil V zur Rücicsteilung des Ist-Wertes M auf den Soll-Wert zu verstellen. Der Regler B kann als Heiais arbeiten und, wie oben erwähnt, ist es üblich, eine feste Verstärkung hierfür zu benutzen, die eingestellt wird, um einen adäquaten Stabilitätsrand im ungünstigsten Teil des Arbeitsbereiches zu liefern. Der Kreis kann beispielsweise elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch arbeiten, vorauszusetzen ist lediglich, daß in irgendeiner Stufe der Reglerausgang eine Kraft sein muß oder in eine solche übersetzt werden muß, die geeignet ist, das Kegelventil zu betätigen. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt, der Regler B übliche pneumatische Einheiten, die die Speisung mit Druckluft S (beispielsweise bei 1,4 kg/ cm {20 p.s.i.) zum Kreis regeln»

Nach der in ]?ig. 1 dargeetellten Ausführungsform wird die verstärungsadaptive Regelung von der gleichen Druckluft-Duelle S aus beliefert. Die Verstärkung des Reglers B wird eingestellt, bis die Regelschleife bei kleiner Amplitude

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auf ihrer Eigenfrequenz schwingt, und der Ausgang des Reglers B wird zusätzlish dazu, daß er an das Reglerventil V gelegt wird, ebenfalls direkt an den Eingang 1 eines Differentialrelais A gegeben sowie auf den entsprechenden entgegengesetzten Eingang durch eine einstellbare Drossel R1 (bei der es sich um ein Hindernis für die luftströmung handelte beispielsweise ein Nadelventil, ein Kapillarrohr oder dergl.). Diese Anordnung soll im folgenden als "Oszillations-Detektor" bezeichnet werden und bildet eine .Elementarform eines HochpaSfilters, wodurch das Relais A auf einzelne isolierte Eigenschwingungen, Dauerschwingungen und kontinuierliche stochastische Störungen im Reglerausgang anspricht, während es gegenüber dem mittleren Beharrungsniveau des Regelkreises und seines Testsignales völlig un empfindlich bleibt. 3er Reglerdetektor ist jedoch einseitig ausgebildet und !3pricht daher auf Abweichungen vom mittleren Beharrungszustand nur in einer Richtung an; elektrisch ausgedrückt? Es handelt sich um einem Halbwellengleichrichter (s. Fig.4a). Auf dem Niveau des Beharrungszustandes ist keinerlei Ausgang vom Relais A vorhanden, in Anwesenheit von Schwingungen jedoch ruft die Drossel R1 eine Zeitverzögerung hervor, die es ermöglicht, daß ein entsprechender Schwingungsrelals-auegang in Form vom Luftimpulsen sich

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entwickelte !Diese Luftimpulse werden durch das Ausgangerelais 3 dazu benutzt, eine kleine Kapassi tat 01 durch ein Rückschlagventil HE zu laden, so daß der resultierende Druck bei C1 ein Maß für die Schwingungsamplitude gegenüber dem an den entgegengesetzten Eingang 4 gelegten mittleren Niveau ist. Eine zweite Kapazität 02 empfängt einen Ladungsluftstrom von 01 über eine Drossel R2, wird aber gleichzeitig duroh eine Drossel R3 entladen? die Entladungsgröße wird konstant gehalten, indem man einen festen Druckabfall (beispielsweise etwa 0,14 kg/cm - entspricht 2 p.s.i.) bei R3 mittels eines Relais D mit konstanter Differenz anbringt«

Der Druck bei 02 erreicht daher ein Gleichgewicht, wenn der Iiadungsfluß durch R2 gleich der Entladung über R3 ist und wird für eine Ausgangsamplitude vom Regler B erreicht, der abhängt von der Verstärkungseinstellung des Relais A und den Einstellungen dar Drosseln R1, R2 und R3. R2 und R3, zusammen mit der Kapazität 02 bilden eine Zeitkonstante, die lang genug sein muß, um eine erhebliche Glättung bei Eigenfrequenz der R-3gelschleife zu liefern. Dies bringt es mit »ich, daß di2 Widerstände von R2 und R3 üblicherweise ziemlich hoch liegen, so daß der Druck bei 02 nicht

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direkt zur Speisung einer äußeren Last benutzt werden kann. Bin 1:1-Relais E (Zwiachenverstärker) ist daher zwischengeschaltet, um den Druck bei 02 ausreichend für diesen Zweck zu verstärken.

Die primäre Punktion dieses Druckes bei 02 ist darin au sehen, die Reglerverstärkung zu verändern, indem ein Antrieb P betätigt und hinsichtlich seiner Lage eingestellt wird. Eine Sekundärfunktion besteht jedoch darin, daß ein Bezugsniveau sowohl für die Lade- wie die Entladegrößen der Kapazität 02 geschaffen wird, so daß das Ansprechen auf Änderungen unabhängig vom tatsächlichen Arbeitsniveau ist. Gleichzeit⁴ ·* wird darüberhinaue ein Bezugsniveau für den lief er» druck der Druckluft zum Relais A geschaffen. Wie früher erwähnt, ist das Relais A empfindlich auf einzelne isolierte Einschwingvorgänge zusätzlich zu Dauerschwingungen und kontinuierlichen beliebigen Störungen. Der Speigedruck der komprimierten Luft zum Relais A ist daher beschränkt (beispielsweise auf 0,35 kg/cm² -(5 p.s.i.) größer als der mittlere Ausgangsdruck), um zu verhindern, daß solche Störungen einen übermäßig großen Einfluß auf die Verstärkung ausüben.

Die verstärkungsadaptive Regelung nach der Erfindung wurde zunächst an einem einfachen Druckregelsystem mit zwei Kapa-

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Zitaten mit einer Jäigenperiode von etwa 10 Sekunden getestet. Hierbei handelte ee sich nicht um einen sehr rigorosen Versuch» er diente aber immerhin dazu, zu zeigen, daß stabiler Betrieb möglich war bei einer gemessenen variablen Amplitude, die kleiner als - 1j£ des Meßbereiches betrug· Unter diesen Umständen folgte eine konsistente Verstärkungseinstellung im Bereich von 5-10 auf Veränderungen des Speisedruckes, wodurch die Randstabil!tat des Kreises verändert wurde. Während des Ablaufs dieser Versuche waren die Hauptluftepeleedrücke Perioden erheblicher stochastischer Schwankung ausgesetzt, und es wurde beobachtet, daß diesen durch Verminderung in der Verstärkung begegnet wurde, so daß die Effekte abgeschwächt waren.

Sine zweite Serie von Versuchen wurde an einem pH-Wert-R·- gelsystem auf Laboratoriumsbasis durchgeführt, indem ein Ammoniak-Flüssigkeitsstrom mit verdünnter Schwefelsäure in einem Rührkeseel neutralisiert wurde, dessen pH-Wert nahe dem Kesselausgang gemessen wurde, fiel diesem System war bereits festgestellt worden, daß die dynamische Stabilität sehr empfindlich gegenüber dem Zirkulationsverhalten bzw. -muster des Kessele sowie gegenüber den relativen Stellungen der hierin vorhandenen In^ektions- und Meßpunkte war.

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Es konnte auch festgestellt werden, daß die Wirksamkeit einer Linearisierungsvorrichtung geringen Drifts in den Meßkreisen der Elektroden und Veränderungen in der Reagensstärke bzw. -Wirksamkeit ausgesetzt war, so daß Yerstärkungsänderungen von 0:1 selbst unter Laboratoriumsbedingungen noch auftreten konnten. Die Eigenperiode dieses Systems lag in der Größenordnung von 55 Sekunden,und di^ adaptive Verstärkungsregelung nach der Erfindung machte es möglich, die Verstärkung so einzustellen, daß sich eine konstante Amplitude der Ventilbewegung unabhängig von der pH-tfert-Einstellung und unabhängig davon, ob eine Linearisierungsvorrichtung gegebenenfalls vorhanden war, ergab. War eine Linearisierungsvorricir;ung im Kreis nicht vorhanden, was eine einfache pH-Wert-Regelung ist, wurde fast der gesamte Reglerverstärkungsbereich (weniger als 1/5 bis 1/20) ausgenutzt, um den vollen Bereich der Soll-Vert-Einstellungen abzudecken. Auf Grund dieser Anordnung wurde die Reglerausgangsamplitude konstant gehalten, die Meßwertsamplitude spiegelte die Nicht-Linearität des Systems wider und stieg schnell, während die Reglerverstärkung bis unter die Einheit vermindert wurde. War eine Lineariaierungsvorrichtung im Kreis vorhanden ui.d genau abgeglichen, so variierte die Verstärkung nur um den Faktor 2 zwisohen etwa 1„5 und 3,

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eine Nichtabgeglichenheit von 0,2 pH steigerte dies aber um einen faktor 8, nämlich zwischen etwa 1,25 und 10. Die JJ¹Ig. 2 und 3 der Zeichnungen zeigen typische Ansprechverhalten auf plötzliche Änderungen im Soll-Wert des Reglers.

Biese praktischen Versuche zeigen, daß selbst eine einfache veretärkungßadaptive Regelung, wie sie beschrieben wurde, in der Lage 1st, ein sehr zufriedenstellendes Leistungsverhalten zu liefern, ohne daß Übermäßige Kosten oder Schwierigkeiten bei der Wartung in Kauf zu nehmen wären. -Bin beachtliches Merkmal dieses Verhaltens ist, daß wegen der JSnpfindlichkeit gegenüber plötzlichen Stufenveränderungen diese immer zu einer Verminderung der Verstärkung und einem stark gedämpften anfänglichen Ansprechen führen. Hur unter Beharrungebedingungen wird die Verstärkung auf den kritischen Wert vergrößert, gegenüber kontinuierlichen stoohastisehen Störungen jedoch wird die Verstärkung automatisch verstellt, üb diese abzuschwächen, so daß der Ausgang die gewünschte mittlere Amplitude erreicht« Ein praktischer Punkt von Wichtigkeit ist die relative iäinfachheit der Auslegung eines Mehrparameter-Reglers, wenn einer der Parameter automatisch gestellt wird» Glücklicherweise haben Variationen in der

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Verstärkung geringen Einfluß auf die Eigenfrequenz Systemsι so daß, sobald einmal geeignete Einstellungen der derivativen und integralen Parameter gefunden sind, eine weitere Einstellung unnötig wird.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform war der Qssillations-Detektor von einseitiger Bauart und entsprach, nur Abweichungen von dem Mittel in einer Richtung. Elektrisch ausgedrückt, verhält er sich, wie oben erwähnt, me ein Halbwellenglei ohrichter (s„ Pig. 4a). Eine Voll wellen-ode>r Doppelweg-Gleichrichterwirkung (s. J?ig.4b) würde wegen ihres glatteren Ausgangs und höherer VTirksamkeit es ermöglichen, daß die verötärkungsadaptive Rpgslung mit einer kleineren Schwingungsamplitude in d*»r Kegeleehleife arbeiten würde, und würde darüberhinaus eine kleinere Zeitkonstante im Oszillations-Detektorausgang erfordern, d.h. er könnte schneller ansprechen«

Eine Vollwellen-Gleichrichterwirkung könnte man erhalten* wenn man einen zweiten Oszillatione-Detektor einführte, der ähnlich wäre, jedoch im umgekehrten Sinn zum ersten. 0s2il» lations-Detektor arbeitete, wobei die Ausgänge beider 03-zillations-Detektoren die Kapazität C2 laden laüßten.

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Die gemessene Variable M ist ein besserer Indikator äer Oszillationabedingungen als der Reglerausgang, wenn die Reglerverstärkung kleiner als die Einheit iat. Er kann daher genauso gut in diesen Fällen verwandt werden und, wo man annehmen könnte, daß die ReglerverStärkung über einen breiten Bereich, schwankt, können Qszillations-Detektoren, die sowohl von der gemessenen Variablen und dem Reglerausgang aus arbeiten, in die verstärkungsadaptive Regelung eingebaut werden, wobei deren Ausgänge so angeordnet sind_r daß die Kapazität 02 parallel geladen wird, so daß jeweils die, die den größeren Ausgang gibt, die zweckmäßige Verstärkung für den Regler bestimmte

Die erfindungsgemäße Maßnahme kann durch elektrische, mechanische, pneumatische oder hydraulische Mittel oder beliebige Kombinationen hiervon zur Anwendung gebracht werden_r vom praktischen Standpunkt aus bilden jedoch orthodoxe pneumatische Einheiten wegen ihrer leichten Verfügbarkeit eine zweckmäßige Basis zum Konstruieren einer einfachen verstärkungsadaptiven Regelung nach der Erfindung. Die Punktionen der Signalfilterung, Gleichrichtung und Glättung können zweckmäßig elektrisch mit erheblicher Platzeinsparung ausgeführt werden, wobei mechanisch bewegliche !Teile fast völ-

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lig in Fortfall kommen, ^ine besondere Sorgfalt kann jedoch erforderlich werden, um Glättungszeitkonstanten zu erhalten, die für Verfahrensanwendungen lang genug sind_e Wenn auf der anderen Seite bevorzugt pneumatisch oder hydraulisch gearbeitet werden soll, können Methoden der
Flüssigkeits- oder GasverStärkung (in d^r Fachwelt unter dem Namen "fluidics" bekannt) genauso gut für die gleichen Funktionen sorgen, wobei hierbei der zusätzliche Vorteil auftritt, daß mit vollkommener Sicherheit auch in
fährlicher Atmosphäre gearbeitet werden kann«

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BAD ORIGiNAl

Claims

PASEHIAHSPEttCHB

1 ο Verfahren zum Regeln eines geschlossenen" Verfahrensregelkreiees, bei dem die Abweichung eines Ist-Wertes des Verfahrens vom Soll-Uert für diese Messung ermittelt wird und von einem Kegler zur Urzeugung eines Aueganges, der eine Punktion der Abweichung ist, benutzt wird, wobei mit dem Ausgang ein J&ngang «um Verfahren gesteuert wird und hierdurch die Ist-Messung auf den Soll-Wert rücfcgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Eigentestsignal des Regelkreises durch Schwingung mit kleiner Amplitude bei Eigenfrequenz hervorgerufen wird, daß dann kontinuierlich das Testsignal ermittelt wird und jede Abweichung in der Amplitude von einem vorgeschriebenen Wert auf Grund einer Änderung im Prozeßverhai v.en ermittelt wird, und daß eine jede solche Abweichung in der Amplitude zur JSiastellnng der Reglerverstärkung bis E-ur Wiederherstellung des Soll-Wertes benutzt wird.

2» Verfahren nneh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf elektrische, mechanische, pneumatische oder hydrauliche Weise oder durtth eine Kombination hiervon das Sestsi-

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gnal ermittelt wird, die Abweichungen in der Aaplitude festgestellt werden und mit diesen Abweichungen die Begierverstärkung eingestellt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet, daß das Testsignal kontinuierlich ermittelt wird, der mittlere Beharrungsaus sand beseitigt oder kompensiert wird, die zugehörigen SchwiBgrjsgen einer Halbwellen- oder Vbllwellen-Glei einrichtung aur Erzeugung eiaes Abweichungssignals, das lediglich eine funktion der Schwingungen ist, unterworfen werdan und daß ean dieses Abweichnngssignal die Reglerverstärkung bis zur Wiederherstellung des Soll-Wertes Terstellen läßt.

4 ο Verfahren »ach Anspruch 3> dadurch gokeanseieiinefc _t daß das Abweichungssignal zur Schwächung -ii:.* Mi3iA^ von Anstiegen isolierter Einsehwingvor gär. je im I^r3gle gang geglättet wird»

5c "verfahren nach Anspruch 3 od=?r 4r dadurch g*»kenn- zelohsjs^t da3 ds.s Abvreichungsgignal in eine zur Betätigte!» und ISinij tell'ing der Reglerve ?£;tärkung gselgjaese Kraft aiags formt *//i

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6« Verstärkungeadaptive Regelung für einen geschlossenen Prozeßregelkreie, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f gekennzeichnet durch Einrichtungen sum Erzeugen des Eigentestsignales des Regelkreises, wobei dieses mit kleiner Amplitude bei Eigenfrequenz schwingt; Einrichtungen zur kontinuierlichen ■Ermittlung dieses Testsignaleβ und Feststellung irgendeiner Abweichung in der Amplitude von einem Soll-Wert auf Grund einer Änderung im Prozeßverhalten; und Einrichtungen, die auf jede dieser Abweichungen in der Amplitude ansprechen und die Reglerveretärkung bis zur Wiederherstellung des Soll-Werte8 verstellen.

7. Veretärkungsadaptive Regelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur kontinuierlichen Ermittlung des Teetsignals und zur Feststellung einer Abweichung in der Amplitude vom Soll-Wert auf Grund einer Änderung im Proseßverhalten einen Differehtial-Oszillations-Detektor umfaßt, der den mittleren Beharrungszustand des T*»8tsignals beseitigt oder kompensiert und Schwingungen dieses Testeignalee einer Vollwellen- oder Halbwellen-Gleichrichtung aussetzt und hierdurch ein Abweichungssignal erzeugt, das lediglich eine Funktion dieser Schwingungen ist,

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wobei dieser Differential-Oszillations-Detektor darüberhinaus geeignet ist, Jedes Abweichungseignal an die £Sinrichtun~ gen zum JSinstellen der Reglerverstärkung zu liefern.

8. Verstärkungeadaptive Regelung nach Anspruch 7_f dadurch gekennzeichnet, daß die -Einrichtungen zum Stellen der Reglerverstärkung eine Kapazität umfassen, die geeignet ist, durch den Oszillations-Detektor geladen au werden, derart, daß die Ladung dieser Kapazität ein Abweichungssignal darstellt, das lediglich eine Funktion dieser Schwingungen bildet; und durch einen Antrieb, der geeignet ist, durch diese Ladung betätigt zu werden und die Reglerverstärkung einzustellen.

9· Verstärkungsadaptive Regelung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Umformen der Ladung der Kapzität in eine zur Betätigung dee Antriebes geeignete Kraft,

10. Verstärkungsadaptive Regelung nach einem der Ansprüche 7 bis 9f gekennzeichnet durch einen «weiten Differential-Oszillations-Dptektor, der kontinuierlich dieses Testsignal ermittelt und jede Abweichung hiprvon feststellt, welcher parallel zu dem ersten Differential-Schvingungsos-

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zillator liegt, jedoch in entgegengesetzter Richtung arbeitet, dßrart, daß eine Vollwellen-Gleichrichtung der Schwingungen des Testsignales erhalten wird und hierdurch ein erheblicher Anstieg in der Größe des Abweichungaaignales für irgendeine gegebene Änderung im Prozeßverhalten.

11e Verstärkungsadaptive Regelung nacn einem der Ansprüche 7 bis 9» gekennzeichnet durch einen weiteren Differential-Oszillations-Detektor, der kontinuierlich den Ist-Wert des Verfahrens und jede Abweichung hiervon ermittelt, wobei dieser weitere Differential-Schwingungsdetffktor parallel zu dem ersten Differential-Schwingungsdetelctor angeordnet ist, jedoch in entgegengesetzter Richtung hierzu arbeitet, derart, daß das diesen Einrichtungen zum .Einstellen der Reglerverstärkung gelieferte Abweichungssignal entweder das durch den ersten Differential-Schwinguiigsdetektor erzeugte Abweichungseignal oder das durch den weiteren Differential-Schwingungedetektor erzeugte, allerdings größere Abwe i chung sei gnal i s t *

12. Verstärkungsadaptive Regelung, insbesondere nach f*inf»m der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch ein Differentialrelais, das auf Änderungen im Reglerausgang an-

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spricht, aber." unempfindlich gegen den mittleren Beharrungsaustand des Regelkreises ist; durch kapazitive Mittel, die durch das Differentialrelais geladen werden und auf die Änderungen im Heglerau3gang ansprechen, derart, daß die Ladung d«*r kapazitiven Mittel ein Maß für diese Änderungen ist; und durch einen Antrieb, der ansprechend auf die Ladung die Reglerverstärkung verstärkt, bis der mittlere Beharrung a zustand des legelkreises wieder hergestellt ist.

*
13· Verstärkung3adaptive Regelung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Mittel zum Einspeisen des Testsignals direkt in. einen Ausgang des Differentialrelais; und durch eine Drossel an einem entsprechenden entgegengesetzten Üingang des Differentialrelais, derart, daß im Beharrungszustand kein Ausgang vom Relais vorhanden ist, jedoch in Anwesenheit von Schwingungen die durch die Drossel erzeugte zeitliche Verzögern!^ zur Entwicklung eines entsprechenden Schwingrelaisausganges führt, wobei der Schwingrelais-ausgang ein Maß für das Prozeßverhalten ist.

*4. Vfvrstärkungsadaptive Regelung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Rückschlagmittsl, durch die der Schwingrelaisausgang an die kapazitiven :iit~€l gegeben wird.

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15o Versterieungriadaptive Regelung nach einen der Ansprüche 13 oder 14t dadurch gekennzeichnet·,, daß die kapazitiven Mittel aus einer ersten Kapazität bestehen, die
durch den Schwingrelaisausgang durch die Rückschlagmittel geladen wird; und durch eine zweite Kapazität, die durch
die erste Kapazität über eine zweite Drossel geladen wird und gleichzeitig bei im wesentlichen konstanter Größe durch eine dritte Drossel entladen wird, derart;, üaß die zweite Kapzität sich in Gleichgewicht befindet ,*venn dsr Ladestrom · durch d:.e zweite Drossel gleich dam Entlaäeatrcm durch die dritte ürossel ist, und daß jede in der zweiten Kapazität aufgebaute Ladung ein Abweichungssignal in Punktion des
Prozeßverhaltens darstellt.

16. Vprstärkungaadaptive Regelung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Drosseln und die zweite Kapazität derart gewählt, sind, daß
sie zu einer erhebliohen Glättung bei Eigenfrequenz der
Hegelschleife führen-

17, Verstärkungaadaptive Regelung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die für das Aufbauen der Ladung in der zweiten Kapazität sorgen und den An-

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- 24 trieb zum Einstellen der ReglerverStärkung betätigen.

18o Verstärkungsadaptive Hegelung nach Anspruch 17t gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Verstärken der Ladung) die eine ausreichende Leistung zur Betätigung des Antriebes liefern.

19. Geschlossener Prozeßregelkreis, bei dem eine Abweichung des Prozeß-Ist-Werte3 von einem äoll-Wer.t ermittelt wird und durch einen Regler zur Erzeugung eines Ausganges,, der eine Funktion der Abweichung ist, benutzt wird, und wobei der Ausgang zur Steuerung eines Eingangs zu dem Prozeß benutzt wird, derart, daß die Ist-Messung auf den Soll-Wert zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis eine verstärkungsadaptive Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 18 enthält.

20. Regelkreis nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Regelkreis eine Linear!sierungevorrichtung vorgesehen ist.

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BAD ORIGlNAl.

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