DE2042684A1 - Schaltung zur adaptiven Regelung von Regelstrecken - Google Patents

Description

«Ζ/α ^omenaetl

27. 8. 1970 Anv.-Akt·! 75.249

Patentanmeldung

Anmelder» Ceskoslovenska akademie ved., Praha 1

"Schaltung zur adaptiven Regelung von Regelstrecken"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur adaptiven Regelung von Regelstrecken, z.B. von dynamischen Regelstrecken, deren Eigenschaften entweder in großem Umfang auf unbekannte Weise geändert werden oder deren Eigenschaften zwar nicht geändert werden, aber im voraus nicht bekannt sind, oder deren Störsignale in unbekannter Weise geändert werden.

Bekannte Schaltungen zur adaptiven Regelung von z.B. dynamischen Regelstrecken mit veränderlichen Eigenschaften und Signalen, die von den Regelstrecken verarbeitet werden, weisen erhebliche !!angel auf. Diese Mängel bestehen insbesondere darin, daB die Realisierung der Schaltungen kompliziert und ihre Stabilität nicht immer gewährleistet ist. Weiterhin ist auch die relativ langsame Adaption

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dieser Schattungen nachteilig· Infolge Ihres komplizierten Aufbaus sind sie störanfällig und bedürfen der dauernden Überwachung, wozu neben den ohnehin hohen Anschaffungskosten noch hohe Instandhaltungskosten notwendig sind. Außerdem haben die bekannten Schaltungen Infolge der schnellen Alterung der Elemente nur eine beschränkte Lebensdauer. ^Alle diese Mängel sind der Grund für die Tatsache, daß Schaltungen zur adaptiven Regelung von Regelstrecken in der Praxis nur in einzelnen Spezialfallen Anwendung finden, während sie auf dem Gebiet der Laborforschung häufiger angewendet werden.

Bekannt sind z.B. Optimierungsglieder in der Adaptierschleife, welche durch Anwendung der in den Speicher eingegebenen Informationen die Segelfläche auswerten und Optimalwerte der Regeleinrichtungsparameter aussuchen, wobei die Optiaalwerte der Minimalregelfläche entsprechen.

Bei einem Verfahren anderer Art werden die Wirkungen der periodischen Variationen von dem gewählten Parameter mit Hilfe eines Synchrondetektors ausgewertet. Da die Mög-r lichkeit der Interferenzentsteh«ung und der Phasenverschiebung nicht ausgeschlossen ist, ist die &egelungstäbilität nicht garantiert.

Bin weiteres ^erfahren besteht darin, daß die ^Äegel-

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strecke identifiziert wird z.B. unter Anwendung eines Empfindlichkeits- bzw. Gradientmodells. Die Anwendung dieses Verfahrens ist zwar z.B. zur Nachführung von Gleichungen auf Grund physikalischer Erwägungen zweckmässig, aber keinesfalls zur adaptiven Regelung geeignet, da die Parameterzahl für die adaptive Regelung unnötig hoch ist.

Außer diesen angeführten Verfahren wird noch ein weiteres Verfahren angewendet, bei dem die Regelgrösse durch zwei verschiedene Filter geschickt wird. Durch Vergleich der Grossen an den Ausgängen dieser beiden Filter wird die Einstellung des adaptierten Parameters abgeleitet.

In der letzten Zeit werden weiterhin Digitalrechner angewendet, welche in einer Realzeit arbeiten, d.h. praktisch synchronweise nach verschiedenen Algorithmen, die in Abhängigkeit vom Trend des Adaptationsprozesses sogar geändert werden können. Die Nachteile dieses Verfahrens haben vor allem ökonomischen Charakter, da die technischen Ergebnisse im Vergleich mit anderen Verfahren günstig und vorteilhaft sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die beschriebenen Mängel und Nachteile von bisher bekannten und angewendeten Schaltungen zur adaptiven Regelung zu beseitigen. Weiterhin soll der Schaltungsaufbau möglichst einfach sein mit guter Stabilität, hoher Adaptionsgeschwindigkeit und niedriger Störanfälligkeit. Die Kosten der Schaltung und deren Instandhaltungsaufwand sollen

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niedrig sein, während die Lebensdauer möglichst groß sein soll. Die Schaltung soll außerdem insbesondere in der Industrie universell anwendbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schaltung zur adaptiven Regelung von Regelstrecken, z.B. von dynamischen Regelstrecken, deren Eigenschaften entweder in großem Umfang auf unbekannte Weise geändert werden oder deren Eigenschaften zwar nicht geändert werden, aber im voraus nicht bekannt sind, oder deren Störsignale in unbekannter Weise geändert werden, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer Hauptregelschleife mit mindestens einer Additionsstufe, der Hegelstrecke sowie einer Regel» einrichtung und aus mindestens einer Adaptierschleife mit mindestens einer lHultiplikationsstufe, einer Additionsstufe, einer Integrationsstufe sowie einem Filter zur Trennung der Gleichstromkomponente besteht.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Hauptschleife mindestens drei Additionsstufen, mindestens ein Proportionalglied, mindestens eine Integrationsstufe, mindestens eine Differentiationsstufe sowie mindestens drei Multiplikationsstufen angeordnet sind und wenn mindestens drei Adaptierschleifen vorgesehen sind, in denen je eis« Multiplikationsstufe, je eine Additionsstufe sowie je ein· Integrationsstufe angeordnet sind, wobei mindestens in einer der drei Adaptie »schleifen außerdem noch da« Filter vorgesehen ist.

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Bine in dieser Weise aufgebaute Schaltung zur adaptiven Regelung von Hegelstrecken ist in der Lage, ihre Parameter der Regelstrecke und den von ihr verarbeiteten Signalen sehr schnell anzupassen, wobei die Stabilität der Schaltung gewährleistet ist. Dabei ist es nicht notwendig, die dynamischen oder statischen Eigenschaften der Regelstrecke zu kennen oder zu identifizieren. Die Übergangscharakteristik des Regelprozesses weist einen günstigen Verlauf mit kleiner, Überschwingweite auf, die zwar nicht ganz beseitigt, jedoch in festen Grenzen gehalten werden kann.

Die erfindungsgemäße Schaltung ist zur Regelung von Strecken beliebiger Ordnung geeignet, auch nicht-linearer Strecken, die jedoch von sich aus stabil sein müssen. Außerdem ist die Schaltung gemäß der Erfindung auch für mehrdimensionale Regelstrecken geeignet, d.h. für Strecken mit mehreren Regelgrößen. Nicht geeignet ist die erfindungsgemäße Schaltung in den Fällen, wo keine überschwingweite der Regelgröße zugelassen wird.

Bin wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht noch darin, daß die Realisierung der erfindungsgemäßen Schaltung in einfacher Weise, sogar bei universeller Anwendung, möglich ist. Bs können dazu an sich bekannte, auf dem Markt erhältliche Baukastenelemente verwendet werden. Dabei ist es möglich, einige Elemente, insbesondere die Multipelikationsatufen, zu vereinfachen, weil es nicht notwendig ist, große Ansprüche an die Genauigkeit zu stellen. Dadurch können die aufzuwendenden Kosten für

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die Schaltung niedrig gehalten werden.

Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin zweckmäßig, wenn das in der Hauptregelschleife angeordnete Proportionalglied als allgemeiner Linear- oder Nichtlinearvierpol mit kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Kennlinienverlauf ausgebildet ist.

Weiterhin kann die in der Hauptschleife gelegene Integrationsstufe als Integrationsglied erster oder höherer Ordnung bzw. als Kombination von Integrationsgliedern verschiedener Ordnung, linear oder nichtlinear, kontinuierlich oder diskret, ausgebildet sein.

Schließlich kann die in der Hauptregelschleife angeordnete Differentiationsstufe als Differenti/iationsglied erster oder höherer Ordnung) kontinuierlich oder diskret, bzw. als Kombination von Differentiationsgliedern verschiedener Ordnung ausgebildet sein.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend anhand von in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Bs zeigern

Fig. 1 eine Schaltung gemäß dar Erfindung, die zur Regelung z.B. einer dynamischen Regelstrecke auf Konstantwert der Regelgröße geeignet ist,

Fig· 2 und

Fig· 3 Schaltungen nach der Erfindung, die zur Regelung z.B. einer dynamischen Regelstrecke geeignet

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sind, wobei eich der Wert der Regelgröße nach einem festgelegten Programm ändert,

Fig. 4 eine vereinfachte Alternative der Schaltung nach Pig. 1,

Fig. 5 eine vereinfachte Alternative der Schaltungen nach den Fig. 2 und 3 und

Fig. 6 ein vereinfachtes erfindungsgemäßes Schaltungsbeispiel, das zur Regelung z.B. einer dynamischen Hegelstrecke geeignet ist, wobei sich der Wert der Regelgröße nach einem Programm ändert.

In Fig. 1 ist der erste Eingang der ersten Additionsstufe 19 in der Hauptregel schleife der Schaltung zur adapt iven Regelung, z.B. der dynamischen Regelstrecke 1 mit 17 bezeichnet. Diesem ersten Eingang 17 wird das Störsignal mit genügend breitem Frequenz spekt rum zugeführt. Der Ausgang 57 der ersten Additionsstufe 19 ist einerseits mit dem Eingang der dynamischen Regelstrecke 1 und andererseits mit den je weile ersten Eingängen 42, 43, 44 der ersten, zweiten und dritten Multiplikationestufen 14, 15 und 16 verbunden, die in der ersten, zweiten und dritten Adaptierschleife angeordnet sind. Der Ausgang 22 der Regelstrecke 1 ist mit dem ersten Eingang der zweiten Additionsstufe 20, dessen zweitem Eingang 21 das Steuersignal zugeführt wird, verbunden. Der Ausgang 23 der zweiten Additionsstufe 20 ist an die Eingänge 24, 25,und 26 des Proportionalgliedes 2, der Integrationsstufe 3 und der Differentiations-

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stufe 4 angeschlossen. Das Proportionalglied 2 kann linear oder nicht linear sein und einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Kennlinienverlauf haben. Die Integrationsstufe 3 kann erster oder höherer Ordnung, linear oder nichtlinear, kontinuierlich oder diskret sein. Die Differenti«ationsstufe 4 kann erster oder höherer Ordnung, kontinuierlich oder diskontinuierlich sein.

Der Ausgang des Proportionalgliedes 2 ist einerseits mit dem zweiten Eingang 45 der in der ersten Adaptierschleife gelegenen Multiplikationsstufe 14 und andererseits mit dem ersten Eingang 27 der ersten in der Hauptregelschleife gelegenen Multiplikationsstufe 5 verbunden. Der Ausgang der Integrationsstufe 3 ist einerseits mit dem Eingang 40 des Filters 8, dessen Ausgang 41 am zweiten Eingang 46 der zweiten Multiplikationsstufe 15, gelegen in der zweiten Adaptierschleife, angeschlossen ist, und andererseits mit dem zweiten Eingang 28 der zweiten Multiplikationsstufe 6, gelegen in der Hauptschleife, verbunden. Der Ausgang der Differentiationsstufe 4 ist einerseits mit dem zweiten Eingang 47 der dritten Multiplikationsstufe 16, gelegen in der dritten Adaptierschleife, und andererseits mit dem ersten Eingang 29 der dritten Multiplikationsstufe 7t 8^e~ legen in der Hauptregelschleife, verbunden. Ausser dem Filter 8 kann noch ein weiterer Filter 12 vorgesehen sein, das entsprechend dem Filter 8 in der ersten Adaptierschleife liegt, d.h. zwischen dem Ausgang das Proportionalgliedes 2 und dem zweiten Eingang 45 der ersten Multipüikations-Btufe 14. Schließlich kann ein weiterer Filter 13 vorge sehen sein, das entsprechend der Filter 8 und 12 in der

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dritten Adaptierschleife, d.h. zwischen dem Ausgang der Differentiations stufe 4 und dem zweiten Hingang 47 der dritten Multiplikationsstufe 1$ liegt.

Der Ausgang 33 der ersten Multiplikationsstufe 5» gelegen in der Hauptregelschleife, ist mit dem ersten Eingang 36 der dritten Additionsstufe 61 verbunden. Der Ausgang 34 der zweiten Multiplikationsstufe 6, gelegen in der Hauptregelschleife, ist mit dem zweiten Eingang 37 der dritten Additionsstufe 61 verbunden. Der Ausgang 35 der dritten ä

Multiplikationsstufe 7i gelegen in der Hauptregelschleife, ist mit dem dritten Eingang 38 der dritten Additionsstufe 61, gelegen in der Hauptregelschleifβ,verbunden.

Der Ausgang 58 der ersten Multiplikationsstufe 14, gelegen in der ersten Adaptierschleife, ist mit dem zweiten Bingang der ersten Additionsstufe 48, gelegen in der ersten Adaptierschleife verbunden, deren erstem Eingang 51 das Konstantsignal zugeführt wird und deren Ausgang 54 mit dem Eingang des ersten Integrators 9 in Verbindung steht. Der Ausgang de· ersten Integrators 9, gelegen in der ersten Adaptierschleife_T ist am zweiten Eingang 30 der ersten ,

Multiplikationsstufe 5t gelegen in der Hauptregelschleife, ' angeschlossen. Analog dazu ist der Ausgang 59 der zweiten Multiplikationsstufe 15, gelegen in der zweiten Adaptierschleife, mit dem zweiten Eingang dar zweiten Additionsstufe 49» gelegen in der zweiten Adaptierschleife, verbunden· Dem ersten Eingang 52 der zweiten Additionsstufe 49 wird das Konstantsignal zugeführt. Der Ausgang 55 ist mit dtm Eingang des zweiten Integrators 10, gelegen in der

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zweiten Adaptierschleife verbunden, dessen Ausgang am zweiten Eingang 31 der zweiten Multiplikationsstufe 6 angeschlossen ist, das in der Hauptschleife liegt. Schließlich ist der Ausgang 60 der dritten Multiplikationsstufe 16, gelegen in der dritten Adaptierschleife, mit dem zweiten Eingang der dritten Additionsstufe 50, gelegen in der dritten Adaptierschleife verbunden. Dem ersten Eingang 53 der dritten Additionsstufe 50 wird das Konstantsignal zugeführt und der Ausgang 56 der dritten Additionsstufe 50 ist mit dem Eingang des dritten Integrators 11, gelegen in der dritten Adaptierschleife verbunden. Der Ausgang des dritten Integrators 11 ist mit dem zweiten Eingang 32 der dritten Multiplikationsstufe 7, gelegen in der Hauptregelschleife, verbunden. Der Ausgang der dynamischen Regelstrecke 1 ist mit 74 bezeichnet.

In Fig. 2 ist der erste Eingang der zweiten Additionsstufe 20, gelegen in der Hauptrege1schleife der Schaltung zur adaptiven Regelung der dynamischen Regelstrecke 1, mit 21 bezeichnet. Dem Eingang 21 wird das Steuersignal zugeführt. Der Ausgang 23 der zweiten Additionsstufe 20 ist mit den Eingängen 24, 25 und 26 des Proportionalgliedes 2, der Integrationsstufe 3 und der Differentiationsstufe 4 in der Hauptregelschleife verbunden. Die Ausgänge 27, 28 und 29 dieser Stufen 2, 3 und 4 sind jeweils an die ersten Eingänge der ersten Multiplikationsstufe 5i der zweiten Multiplikationsstufe 6 und der dritten Multiplikationsstufe 7 angeschlossen, welche in der Hauptregelschleife der Schaltung zur adaptiven Regelung der dynami-

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sehen Regelstrecke 1 gelegen sind. Der Ausgang der ersten Multiplikationsstufe 5 in der Hauptschleife ist mit dem ersten Eingang 36 der zweiten Additionsstufe 61 in der Haupt regelschleife der Schaltung zur adaptiven Regelung der dynamischen Regelstrecke 1 verbunden.

Der Ausgang der zweiten Multiplikationsstufe 6 in der Hauptregelschleife ist am zweiten Eingang 37 der zweiten Additionsstufe 61 in der Hauptregelschleife angeschlossen. Der Ausgang der dritten Multiplikationsstufe 7 in der Hauptregelschleife ist am dritten Eingang 38 der zweiten Additionsstufe 61 in der Hauptregelschleife angeschlossen. Der Ausgang 39 der zweiten Additionsstufe 61 ist einerseits am Eingang der dynamischen Regelstrecke 1 und andererseits an den Eingängen 45, 46 und 47 der ersten Multiplikationsstufe 14, der zweiten Multiplikationsstufe 15 und der dritten Multiplikationsstufe 16 angeschlossen, welche in der ersten, in der zweiten und in der dritten Adaptierschleife der Schaltung zur adaptiven Regelung der dynamischen Regelstrecke 1 angeordnet sind. Die Ausgänge 58? 59 und 60 der ersten, der zweiten und der dritten Multiplikationsstufe 14, 15 bzw. 16 sind mit den jeweils zweiten Eingängen der ersten, der zweiten und der dritten Additionsstufe 48, 49, 50 verbunden, die in der ersten, in der zweiten und in der dritten Adeptierschleife gelegen sind. Den ersten Eingängen 51, 52 und 53 der ersten, der zweiten und der dritten Additionsstufe 48, 49 bzw. 50 wird z.B. das Konetantsignal zugeführt. Die Ausgänge der Additionsstufeη 48, 49 und 50 sind jeweils über den ersten, zweiten und dritten Integrator 9, 10 und 11, welche in der ersten, in der zweiten und in der dritten Adaptierschleife gelegen sind, mit den

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zweiten Ausgängen 30, 31 und 32 der ersten, der zweiten und der dritten Multiplikationsstufe 5, 6 und 7, - gelegen in der Hauptregelschleife - verbunden. Der Ausgang 22 der dynamischen Regelstrecke 1 ist einerseits mit den Eingängen 68, 69 und 70 des Proportionalgliedes 62, der Integrationsstufe 63 und der Differentiationsstufe 64, die in der ersten, in der zweiten und in der dritten Adaptierschleife gelegen sind, und andererseits mit dem zweiten Eingang der zweiten Additionsstufe 20, gelegen in der Hauptregelschleife, verbunden. Der Ausgang 72 der Integrationsstufe 63 ist über das Filter 66 mit dem ersten Eingang 43 der zweiten Multiplikationsstufe 15» gelegen in der zweiten Adaptierschleife, verbunden. Die Ausgänge 71»und 73 des Proportionalgliedes 62 und der Differentiationsstufe 64 in den Adaptierschleifen, sind entweder direkt oder über die Filter 65 und 67 mit den ersten Eingängen 42 und 44 der ersten und der dritten Multiplikationsstufen 14 und 16, welche in der ersten und in der dritten Adaptierschleife gelegen sind, verbunden. Der Ausgang der Regelstrecke 1 ist mit 74 bezeichnet.

In Fig. 3 ist der erste Eingang der zweiten Additionsstufe 20 in der Hauptschleife der Schaltung zur adaptiven Regelung der Regelstrecke 1 mit 21 bezeichnet. Diesem Eingang wird - wie bei Fig. 2 beschrieben - das Steuersignal zugeführt. Die Schaltung der Hauptschleife und der Adaptierschleifen ist im wesentlichen gleich - wie in Fig. 2 - mit der Ausnahme, daß die zweiten Eingänge 45, 46 und 47 der ersten, der zweiten und der -

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dritten Multiplikationsstufen 14, 15 und 16 einzeln mit den Ausgängen der ersten, der zweiten und der dritten Multiplikationsstufe 5» 6 und 7 verbunden sind, welche in der Hauptregelschleife gelegen sind. Der Ausgang der Regel strecke 1 ist mit 74 bezeichnet·

In Fig. 4 ist eine vereinfachte Alternative der Schaltung gemäß Hg. 1 dargestellt, in welcher der erste Bingang der ersten Additionsstufe 19 in der Hauptregelschleife der Schaltung zur adaptiven Regelung der Regelstrecke mit 17 bezeichnet ist. Diesem ersten Eingang 17 wird wieder das Störsignal mit genügend breitem Jrequenzspektrum zugeführt. Der Ausgang 57 der ersten Additionsstufe 19 ist einerseits mit dem Eingang der Regelstrecke 1 und andererseits mit dem ersten Eingang 43 der Multiplikationsstufe 15 in der Adaptierschleife verbunden. Der Ausgang 22 der Regelstrecke 1 ist direkt mit dem ersten Eingang der zweiten Additionsstufe 20, deren zweitem Eingang 21 das Steuersignal zugeführt wird, verbunden. Der Ausgang 25 der zweiten Additionsstufe 20 in der Hauptregelschleife ist am Eingang der allgemeinen Regeleinrichtung angeschlossen, deren Ausgang einerseits am ersten Bingang 28 der Multiplikationsstufe 6 in der Hauptschleife und andererseits am Eingang des Filters 8 angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang 46 der Multiplikationsstufe 15 in der Adaptierschleife verbunden ist. Der Ausgang der Multiplikationsstufe 15 in der Adaptierschleife ist am zweiten Bingang der Additionsstufe 49 angeschlossen, deren Bingang 52 das

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Konstentsignal zugeführt wird und deren Ausgang am Eingang des Integrators 10 angeschlossen ist. Der Ausgang des Integrators 10 ist mit dem zweiten Eingang 31 der Multiplikationsstufe 6 in der Hauptregelsohleifβ verbunden. Der Ausgang $4 dieser Multiplikationsstufe 6 ist mit dem zweiten Eingang 18 der ersten Additionsstufe 19 in der Grundschleife der Schaltung verbunden. Der Ausgang der Regelstrecke 1 ist mit 74 bezeichnet.

In Fig. 5 ist eine vereinfachte Alternative der Schaltung gemäss Fig. 2 dargestellt, in welcher der Eingang der Additionsstufe 20 in der Hauptschleife der Schaltung der Regelstrecke 1 mit 21 bezeichnet ist. Diesem Eingang 21 wird das Steuersignal zugeführt. Der Ausgang 25 der zweiten Additionsstufe 20 ist am Eingang der allgemeinen Regeleinrichtung 3 angeschlossen, deren Ausgang 28 mit dem ersten Eingang der Multiplikationsstufe 6, gelegen in der Hauptregelschleife, verbunden ist. Der Ausgang dieser Multiplikationsstufe 6 ist einerseits am Eingang der Regelstrecke 1 und andererseits am zweiten Eingang der MuItiplikationsstufe 15 in der Adaptierschleife angeschlossen. Der Ausgang 59 dieser Multiplikationsbtufe 15 ist mit dem zweiten Eingang der Additionsstufe 49, gelegen in der Adaptierschleife, verbunden. Der Ausgang dieser Additionsstufe 49 ist mit dem Eingang des Integrators 10 verbunden, dessen Ausgang am zweiten Eingang der Multiplikationsstufe 6, gelegen in der Hauptschleife, angeschlossen ist. Der Ausgang 22 der Regelstrecke 1 ist einerseits mit dem zweiten Eingang 18 der zweiten Additionsstufe 20 und andererseits mit dem Eingang 69 der

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Stufe 63 verbunden, die infolge ihrer dynamischen Übertragungseigenschaften die entsprechenden dynamischen Eigeaschaften der in der Hauptregelschleife gelegenen Regeleinrichtung modelliert, wobei der Ausgang 72 der Stufe 63 über das Filter 66 mit dem ersten Eingang 43 der MuI tiplikat ions stufe 15» gelegen in der Adaptierschleife, verbunden ist. Der Ausgang der Regelstrecke "1 ist mit 74 bezeichnet·

In Fig. 6 ist eine vereinfachte Alternative der Schaltung dargestellt, die keine direkte Beziehung zu den vorne %

angeführten Schaltungsbeispielen gemäss Fig. 1 und Fig. 5 hat. Dem ersten Eingang 21 der Additionsstufe 20, gelegen in der Hauptschleife der Schaltung zur adaptiven Regelung der Regelstrecke 1, wird das Steuersignal d zugeführt. Der Ausgang 25 der Additionsstufe 20 ist mit dem ersten Eingang der Multiplikationsstufe 6, gelegen in der Grundschleife, verbunden. Der Ausgang der Multiplikationsstufe 6 ist einerseits mit dem Eingang der allgemeinen Regeleinrichtung 3 und andererseits mit dem zweiten Eingang 46 der Multiplikationsstufe 15, gelegen in der Adaptierschleife, verbunden. Der Ausgang der Regeleinrichtung 3 ist mit dem Eingang der Regelstrecke 1 verbunden, deren A

Ausgang einerseits mit dem zweiten Eingang 18 der Additionsstufe 20, gelegen in der Hauptregelschleife und andererseits über das Filter 66 mit dem ersten Eingang 43 der Multiplikationsstufe 15, gelegen in der Adaptier schleife verbunden. Der Ausgang 59 der Multiplikationsstufe 15 ist mit dem zweiten Eingang der Additionsstufe 49, gelegen in der Adaptierschleife verbunden, deren erstem Eingang 52

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das Konstantsignal zugeführt wird und deren Ausgang mit dem Eingang des Integrators 10 in Verbindung steht. Der Ausgang des Integrators 10 ist mit dem zweiten Eingang der Multiplikationsstufe 6, gelegen in der Hauptregelschleife, verbunden. Der Ausgang der Regelstrecke 1 ist mit 74 bezeichnet.

Das Wesen der Erfindung und die Art und Weise der adaptiven Regelung soll nun anhand der Schaltung gemäß Fig. erklärt werden. Der Grundkreis wird von der Eegelstrecke 1, dem Regulator 3 mit veränderlichem Verstärkungskoeffizient und mit dem Multipliziergerät 6 gebildet. Dem Grundkreis bzw. der Grundregelschleife des Kreises wird das Steuersignal W bei 21, d.h. dem ersten Eingang der Additionsstufe 20, zugeführt. Sie RegelgrÖsse ist das Signal X auf dem Ausgang 74, dessen Wert dem Wert des Steuersignals W entspricht. Die Zusatzadaptierschleife wird von der Multiplikationsstufe 15» dem Integrator 10, der Multiplikationsstufe 6 und dem Filter 66 zur Trennung der Gleichstromkomponente gebildet. Die Zusatzadaptierschleife soll eine passende Grosse des Verstärkungskoeffizient gemäss dem Grundregelschleifenverhalten automatisch einstellen. Die Bildung der vorne beschriebenen Adaptierschleife ist neu und definiert das Wesen der Schaltung zur adaptiven Regelung der Regelstrecken.

Die funktion der Adaptierschleife kann qualitativ auf Grund der nachstehenden Erwägungen erklärt werdent Unter der Voraussetzung, daß das Steuersignal W das Spektrum

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von Sinussignale mit Frequenzen von null bis unendlich enthält, passiert jede Spektrumkomponente die Regelschleife mit einer anderen Phase und mit einer anderen Amplitudendämpfung, und zwar in Abhängigkeit von der Gesamtübertragung der Strecke und des Regulators. Das ist eben die Phase, welche für die Regelung am wichtigsten ist. Bei Komponenten, deren Phase 180° oder grosser ist, tritt eine positive Kopplung ein und die Regelung verliert ihre Bedeutung für sie. Falls die Verstärkung dieser Komponenten grosser als eins ist, wird der Kreis instabil. Je grosser die Phasenverzögerung zwischen den Punkten 75 und 76 ist, desto stärker ist die Regelung. Wenn der Verstärkungskoeffizient o< einen genügend kleinen Wert hat, ist die Stabilität gewährleistet. Je kleiner die Verzögerung ist, desto grosser kann der Koeffizient sein. Diese Beziehungen ergeben sich aus der bekannten Nyquist'sehen Stabilitätstheorie der Rückkopplungskreise.

Die angeführten Gesetzmässigkeiten werden automatisch von der Adaptierschleife mit Hilfe des Mittelwertes des Signalproduktes von X und Y realisiert. Der Mittelwert dieses Produktes XY ist der Summe der Mittelwertprodukte der Signalkomponenten X(^;) und Y(«>;) der gleichen Kreisfrequenz O/ gleich und aus diesem Grunde kann jede Komponente separat berücksichtigt werden. Bb besteht eine Analogie mit der Leistungsmessung mit einem Wattmeter gemäse der Beziehung

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Die Komponenten mit niedriger Frequenz weisen eine kleine Phasenverzögerung und eine kleine Dämpfung auf, so daß der entsprechende Mittelwert ihres Produktes grosser ist als bei den Komponenten mit hoher Frequenz. Alle Komponenten, deren Phasenverschiebung kleiner als 90° ist, weisen einen positiven Mittelwert des Produktes auf, welcher vom Integrator integriert wird, so daß der Koeffizient c< mit der Zeit anwächst. Die Komponenten mit grösserer Phasenverschiebung als 90° und mit kleinerer Phasenverschiebung als 270° weisen Mittelprodukte mit umgekehrten Vorzeichen auf, so daß sie einen Koeffizientenabfall bewirken. Am wichtigsten ist aber die Komponente, welche gerade die Phase 180° hat und die über die Stabilität des ^egelsystems entscheidet. Für den Fall, daß die Gesamtverstärkung dieser Komponente grosser als eins ist, entstehen ungedämpfte Oszillationen, d.h., ihre Amplitude vergrössert sich dauernd und infolgedessen ist der Mittelwert des Produktes dieser Komponente negativ, so daß der Koeffizient so lange kleiner wird, bis die Oszillationen aufhören und das Gleichgewicht unter dem Mittelprodukte der einzelnen Komponenten wieder hergestellt ist.

Die Resultatsverstärkungskoeffizient o< hängt sowohl von den Regelstreckeneigenschaften als auch von der Steuersignalform ab. Je grosser die Regeletreckenverzögerung ist, desto grosser ist der Phasenunterschied zwischen den Signalen X und Ϊ und desto kleiner ist der Resultatsmittelwert des Produktes XY sowie der davon herrührende kleinere

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Verstärkungskoeffizient <χ , und umgekehrt. Je langsamer das Steuersignal ist, desto kleiner ist die Verzögerung und desto grosser ist die Verstärkung, und umgekehrt. Es ist also offenbar, daß die Adaption im qualitativ-richtigen Sinne, - sowohl mit Rücksicht auf die Regelstreckeneigenschaften, als auch mit Rücksicht auf den Charakter des Steuersignals - wirkt, und zwar unter der Voraussetzung, daß die übertragung der Multiplikationsstufe 15 ein positives Zeichen besitzt.

Außer dem über das Steuerglied zugeführten Steuersignal, welches die Ausgangssignale im Einklang mit dem geforderten Streckenverhalten bildet, gibt es noch Störsignale innerhalb der Regelstrecke. Aus der Pig. 6 ist leicht zu entnehmen, daß jede» zwischen den Punkten 73 und 76 - also am Ort des Signals X bzw. Y - wiikende Signal zum Gesamtmittelwert des Produktes X.T mit einem negativen Wert beiträgt.

Für den Fall, daß die Aussensignale Null sind, würde der Parameter νού einem beliebigen Anfangswert nach endlicher Zeit bis auf Null abfallen und auf diesem Werte bleiben. Die Grundregelschleife würde dadurch unterbrochen werden und das Steuersignal könnte weder die Regel noch die Adaptierschleife durchdringen. Analog könnte eine solche Situation auch bei einem Dauerkonstantsteuersignal eintreten. TJm eine solche Situation zu vermeiden, wird das Konstantsignal d dem Integrator 10 in der Adaptierschleife zugeführt und zwar in der Weise, daß das Konstant

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signal d dem ersten Eingang 52 der Additionsstufe 49, gelegen vor dem Eingang des Integrators 10, zugeführt wird. ' Das Konstant si gnal d verschiebt den Parameter zu höheren Werten, und zwar so lange, bis ein Gleichgewicht zwischen diesem Konstantsignal d und dem Mittelwert des Produktes nicht eintritt, wobei der Mittelwert durch das Rauschen der Regelstrecke verursacht wird. Eine mehr detaillierte Analyse dieser Massnahmen zeigt, daß der Parameter <?< auf einem Wert beibehält, welcher gemäes dem Quadratkriterium, dem Optimalwert sehr nahe ist, und zwar aus dem Grunde, weil sich in der Nähe des Optimums ein vom Wert des sich verändernden Zusatzsignals d wenig abhängiger Wert befindet, der um so weniger abhängig ist, desto grosser der Parameter << ist.

Die Grosse Signals d ist also nicht kritisch, insbesondere nicht in Richtung höherer Werte. Es wird also ein solcher Wert gewählt, der ungefähr der vorausgesetzten Maximal-Regelabweichung gleich oder grosser ist. Die Grosse des Signals d kann also im gross en und ganzen im vorhinein abgeschätzt und im Betrieb versuchsweise eingestellt werden.

Pur den Fall, daß das Steuersignal W veränderlich ist, ist es nicht notwendig, dem Integrator 10 über die Additionsstufe 49 ein Konstantsignal d zuzuführen. Die Schaltung gemäß Fig. 6 zeigt nur eine, und zwar die einfachste Alternative von vielen anderen Alternativen, welche gebildet werden können. Man kann Alternativen für eine grössere Anzahl von Regulatorparametern bilden. Durch eine geeig-

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nete Wahl von Signalpaaren, um Produkte für entsprechende Regulatorparameter zu gewinnen, kann man Regelkreise schaffen, welche den Spezialbedingungen entsprechen, wobei einige Regelkreise für das Streckenregeln mehr geeignet sind, als andere, die wieder hinsichtlich des Störsignals mehr geeignet sind.

Ein gemeinsames Merkmal für alle Alternativen ist die Tatsache, daß es nicht notwendig ist, die Regelstrecke durchzumessen, und daß für jeden adaptierten Regulatorparameter mindestens zwei Multiplikationsstufen und mindestens ein Integrator vorhanden sind. Es gibt sogar noch eine Alternative ohne Integrator, was aber bezüglich der Regelgenauigkeit Naciiteile hat.

Für die Realisierung der erfindungsmässigen Schaltung ist die Tatsache wichtig, daß die Multiplikationsstufe, welche das Skalarprodukt XY bildet, durch eine Multiplikationsstufe ersetzt werden kann, welche das Produkt y.sgn ζ ausführt. Infolgedessen ist für jeden Parameter nur eine Multiplikationsstufe - in der Regel eine Doppelquadranten-Multiplikationsstufe, weil der Parameter regelmässig sein Zeichen nicht ändert - und ein Polaritätsumschalter notwendig.

Hinsichtlich des Signalpaares für die Bildung des Produktes und für die Adaptierschleifenschaltung bei grösserer Anaahl von Regulatorparameter gelten die folgenden Regeln bzw. Grundsätze!

Erstens, einem jeden der Parameter P, I, D (bzw. Propor-

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tlonal-, Integrations-, Differentiationsparameter) - eventuell auch anderen - ist ein Eigensignalpaar zugeordnet; das erste Signal wird am Anfang der **e gel schleife und das zweite Signal wird am Ende der Regelschleife abgenommen, und zwar auf solche Weise, daß zwischen den beiden Orten die Hegelstrecken-übertragung und jene Komponente der Regulatorübertragung, zu welcher Komponente der jeweilige Parameter gehört, stattfindet. Es ist notwendig, das Signal, das die Konstantgleichstromkomponente besitzt, von dieser Komponente abzufiltern. Es ist dann zweckmässig, daß fortlaufend jede Komponente der Regulatorübertragung, abgetrennt von den anderen, berücksichtigt wird und die übrigbleibenden Komponenten formal zur Regelstrecke in der Art eingereiht werden, als ob die Strecke, weiche im Innern Rückkopplungen vom Ausgang zum Säaßang aufweist, nur durdh den Einkonrponentenregulator geregelt wäre. Dem angeführten Grundsatz gemäss ist es möglich, im Kreise stets eine solche übertragung aufzufangen, welche - sogar von selbst - bei ungeeigneter Grosse des entsprechenden Regulatorparameters eine Instabilität verursachen könnte, die durch die dem Regulator entsprechende Adaptierschleife automatisch beseitigt wird. Bei Durchführung des ersten Grundsatzes ist es möglich, in einigen Fällen auch das Übertragungsmodell der entsprechenden Regulatorkomponente zu verwenden.

Zweitens, der Regelschleifenanfang wird dort gewählt, wo von Auaeen in die Schleife ein Signal zugeführt wird, wobei das Signal auf den Charakter des Regelprozesses entscheidenden Einfluss hat, z.B. der das Steuersignal oder dit Störung am Eingang der Regelstrecke. Selbstverständlich

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ist es auch möglich, ein Prüfsignal einzuführen.

Drittens, jede Adaptierschleife ist so angeordnet, daß das Aussen- bzw. Prüfsignal den Wert des entsprechenden Regulatorpaareuneters zu vergrößern strebt, während das Bauschen der Regelstrecke oder die Eigenschwingungen der Regelschleife den Wert herabsetzen. .

Viertenst für den Fall, daß die Aussensignale null oder konstant sind - so daß sie den Charakter des Steuersignale Λ nicht beeinflussen - und daß in der Regelstrecke nur das Rauschen wirkt, wird dem Eingang eines jeden Integrators, welcher zu dem Parameterwert gehört, ein verschiebendes Konstantsignal d bzw. ein sogenanntes Driftsignal zugeführt.

Die Funktion der Schaltung gemäß Fig. 1 und die neuen technischen Wirkungen dieser Schaltung sollen nun im folgenden beschrieben werden«

Das Stör- bzw. Prüfsignal η mit genügend breitem Frequenzspektrum wird dem ersten Eingang 17 der ersten Additionsstufe 19 in der Hauptregelschleife zugeführt. Nach * dem Durchgang durch die Regelstrecke 1 wird dieses Signal ™ auf die zweite Additionsstufe 20 der Hauptregelschleife, d.h. auf deren.ersten Eingang 22 gegeben. Dem zweiten Eingang 21 der Additionsstufe 20 wird das Steuersignal W zugeführt.

Das Signal vom Ausgang 23 der Additionsstufe 20 wird

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nach dem Durchgang durch das Proportionalglied 2 auf den ersten Eingang 27 der ersten Multipäiikationsstufe 5 in der Hauptregelschleife gegeben. Auf den zweiten Eingang 30 dar Multiplikationsstufe 5 gelangt das Signal vom Ausgang 57 der ersten Additionsstufe 19 über die Multiplikationsstufe 14, die erste Additionsstufe 48 und über den Integrator 9, welche in der ersten Adaptierschleife gelegen sind. Dabei wird das Signal vom Ausgang 57 der ersten Additionsstufe gleichzeitig auf die Eingänge 42, 43 und 44 der ersten, der zweiten und der dritten Multiplikationsstufe, gelegen in der ersten, in der zweiten und in der dritten Adaptierschleife gegeben. Das Signal vom Ausgang 58 der ersten Multiplikationsstufe 14 wird dem zweiten Eingang der ersten Multiplikationsstufe 48 zugeführt, auf dessen ersten Eingang 51 das Steuersignal d mit konstantem Wert zugeführt wird.

Vom Ausgang 54 der Additionsstufe 48 gelangt das Signal zum Eingang des ersten Integrators 9 und vom Ausgang dieses Integratorsgelangt das Signal zum zweiten Eingang 30 der ersten Multiplikationsstufe 5_f gelegen in der Hauptregelschleife. Am Ausgang 33 der ersten Multiplikationsstufe 5 befindet sich das Signal, welches den Wert der Proportionalkomponente der aktiven Grosse darstellt. Dieses Signal wird dem ersten Eingang 36 der dritten Additionsstufe 61, -gelegen in der Hauptregelschleife zugeführt, von dessen Ausgang 39 das Signal zum zweiten Eingang 18 der ersten Additionsstufe 19 gelangt. Das Signal wird dem zweiten Eingang 18 der ersten Additionsstufe 19 mit umgekehrten Vorzeichen zugeführt. Das Produkt des Signale, das dem

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Eingang der Regelstrecke 1 und dem Ausgang 27 des Regulatorproportionalgliides 2 zugeführt wird, wird integriert und bestimmt den Koeffizientenwert o^_, also die Verstärkung des Regulatorproportionalgliedes 2. Während des Anstieges vonc<p wird die Verstärkung des Regulatorproportionalgliedes 2 erhöht, wodurch die Qualität des Regelprozesses beeinflusst wird.

Für den Fall, daß nur das Proportionalglied 2 wirkt, ist es möglich, daB bei zu niedrigen Werten des Koeffizienten ä oCp der Regelprozess aperiodisch ist oder nur wenig schwingt, wodurch der Signaleinfluss auf die Eingänge 37 der Regelstrecke I vorherrscht und der Koeffizient oi-p vergrößert wird. Umgekehrte Verhältnisse treten bei zu grossem Wert des Koeffizienten o<p ein, so daß die Wirkung der Eigenschwingungen vorherrscht und der Wert <%- automatisch erniedrigt wird.

Analog dazu äussert sich die Wirkung des Integrationsgliedes 3 und der dazu gehörigen Adaptierschleife, wobei die Verwendung des Filters 8 unentbehrlich ist, und zwar auf Grund der Beseitigung der Konstantgleichstromkomponente, * welche sich am Ausgang der Integrationsstufe 3 bildet, was ™ beim Proportionalglied 2 und bei der Differentiationsstufe 4 nicht eintritt. Würde das Filter 8 nicht existieren, dann würden im System dauernd· Schwingungen entstehen, wobei die Schwingungsamplitude der Signalgleichstromkomponente am Eingang 17 des Regeleystems, d.h. der Gleichstromkomponente dee Storsignals η proportional wäre.

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Bei der gleichzeitigen Wirkung des Proportionalgliedes 2, der Integrationsstufe 3 und der Differentiationsstufe 4 ergibt sich für die Regelstrecke und für die drei Koeffizienten o£_, oCp pCv ein Ergebnis, das den Regelprozess beeinflusst· Selbstverständlich kann der ^gelprozess auch bei Teilnahme von Kreisen und entsprechenden Koeffizienten, wie *p ♦ ⁰St ^verl^aufeni al³⁰ unter teilweiser Punktion, bzw. unter Funktion des Teiles aller Kreise, welche die komplette Regelstrecke bilden. Jede Komponente kann unabhängig wirken. Das gleichzeitige Zusammenwirken aller Komponenten ermöglicht selbstverständlich die Optimalregelung.

Die Funktion des Regelsystems der Schaltung gemäss Fig. 1 kann kurz folgendermassen charakterisiert werden:

Die Produkte werden mit Hilfe der zwei vom Anfang 57 und vom Ende 27, 28 und 29 der Hauptregelschleife entnommenen Signale gebildet, welche zu den einzelnen Komponenten, also zu der Proportional-, zu der Integrations-, und zu der Differentationskomponente des Regulators gehören, wobei der Regulator vom Block 2, vom Block 3 und vom Block 4- gebildet wird.

Die Funktion des Regelsystems der Schaltung nach Fig. 2 kann kurz folgendermassen charakterisiert werden»

Die Produkte werden mit Hüf_e der zwei vom Eingang 39 und vom Ausgang 22 der Regelstrecke 1 entnommenen Signale gebildet. Um die Möglichkeit zu haben, das Verhalten dir ganzen Hauptregelschleife zu berücksichtigen, sind in den

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einzelnen Adaptierschleifen solcheStufen angeordnet, die infolge ihrer dynamischen Übertragungseigenschaften die entsprechenden dynamischen Übertragungseigenschaften der einzelnen Komponenten des Hauptregelschleiferegulators darstellen; wobei die Regulatorübertragung durch das Übertragungsprodukt des Proportionalgliedes 2, der Integrationsstufe 5 und der Differentiationsstufe 4- festgelegt ist.

Die Funktion des Regelsystems der Schaltung nach Fig. 3 kann kurz folgendennassen charakterisiert werden:

Die Produkte werden mit Hilfe der Signale an den Ausgängen der einzelnen Multiplikationsstufen 5» 6 und 7, gelegen in der Hauptregelschleife, und am Ausgang 22 der Regelstrecke 1 gebildet. Ausserdem enthält die Schaltung gemäß Fig. 3 ebenso wie die Schaltung nach Fig. 2 das Proportionalglied 2, die Integrationsstufe 3 und die Differentationsstufe 4·, die in der gleichen Weise arbeiten, wie bei der Schaltung nach Fig. 2.

Die Vorteile der Schaltung zur adaptiven Regelung einer Regelstrecke nach Fig. 1 können folgendermassen beschrieben werden: Die Stabilität des gesamten Systems der beiden Schleifen ist gewährleistet^ weil eine dauernde Schwingungserregung im System ausgeschlossen ist. Es ist zwar möglich, daß einige der Elemente zeitweilig gesättigt sind| wird aber dieses Element mit einem Schutzkreis oder mit einem Begrenzer ausgestattet, dann ist der Regelkreis nicht ge-

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fährdet. Die garantierte Systemstabilität ermöglicht eine hohe Adaptionsgeschwindigkeit. Die technische Realisierung ist sehr einfach.

Die Schaltung gemäß Fig. 1 ist insbesondere bei Störeignalen sowie für Systeme, welche ihre Eigenschaften ändern
geeignet. Das äussere Störsignal bzw. das Prüfsignal soll gegenüber dem Rauschen der Strecke vorherrschen. Anderenfalls tritt die Notwendigkeit ein, ein Verschiebungs- bzw. Drift-Signal d der Adaptierechleife zuzuführen. Schließlich ist es noch notwendig, darauf hinzuweisen, daß das
System nicht unterscheidet, ob Eigenschwingungen gebildet werden oder ob es sich um das Rauschen handelt, weil sich in beiden Fällen eine Erniedrigung der Regulatorparameter ergeben wird.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   / 1.)/ Schaltung zur adapt'iven Regelung von Regelstrecken, z.

   ^*— B. von dynamischen Hegelstrecken, deren Eigenschaften entweder in großem Umfang auf unbekannte Weise geändert werden oder deren Eigenschaften zwar nicht geändert werden, aber im voraus nicht bekannt sind, oder M deren Störsignale in unbekannter Weise geändert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung aus einer Hauptregelschleife mit mindestens einer Additionsstufe (20), der Hegelstrecke (1) sowie einer Hegeleinrichtung (JJ) und aus mindestens einer Adaptierschleife mit mindestens einer Multiplikationsstufe (15)ι einer Additionsstufe (49), einer Integrationsstufe (10) sowie einem Filter (8,66) zur Trennung der Gleichstromkomponente besteht.
2. 2.) Schaltung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß in der Hauptschleife mindestens drei Additionsstufen (19,20, 61), mindestens * ein Proportionalglied (2), mindestens eine Integrationsstufe O), mindestens eine Differentiationsstufe (4) sowie mindestens drei Multiplikationsstufen (5»6,7) angeordnet sind und daß mindestens drei . Adaptierschleifen vorgesehen sind, in denen je eine Multiplikationsstufe (14, 15, 16), je eine Additionsstufe (48,49,30) sowie je eine Integrationsstufe (9,

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   10, 11) angeordnet sind, wobei mindestens in einer der drei Adaptierschleifen außerdem noch das Filter (8) vorgesehen ist.
3. 3.) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingang (17) der ersten Additionsstufe (19) gleichzeitig den Eingang (17) für die Störsignalzuführung ins Regelsystem bildet und der Ausgang (57) der ersten Additionsstufe

   (19) einerseits mit dem Eingang der Regelstrecke

   (1) und andererseits mit den Eingängen (42, 4-3, 44) von mindestens drei Adaptierschleifen verbunden ist, daß der Ausgang (22) der Regelstrecke (1) einerseits mit dem Ausgang (74) der Schaltung und andererseits mit dem ersten Eingang der zweiten Additionsstufe

   (20) verbunden ist, deren zweiter Eingang (21) der Zuführung des Steuersignales dient und deren Ausgang (23) an miteinander verbundenen Eingängen des Proportionalgliedes (2), der Integrationsstufe (3) und der Differentiationsstufe (4) angeschlossen ist, wobei der Ausgang (27) des Proportionalgliedes (2) am ersten Eingang der ersten Multiplikationsstufe (5), gelegen in der Hauptregelschleife, angeschlossen ist und ihr Ausgang (33) mit dem ersten Eingang (36) der dritten Additionsstufe (61) verbunden ist, daß weiterhin der Ausgang (28) der Integrationsstufe (3) mit dem ersten Eingang der zweiten Multiplikationsstufe (6), gelegen in der Hauptregelsohle ife, verbunden ist und ihr Ausgang (34) mit dem zweiten Eingang (37)

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   der dritten Additionsstufe (61) verbunden ist, und daß der Ausgang (29) der Diffβrentationsstufe (4) am ersten Eingang der dritten Multiplikationsstufe (7) angeschlossen ist und ihr Ausgang (35) mit dem dritten Eingang (38) der dritten Additionsstufe (61) verbunden ist, deren Ausgang (39) mit dem zweiten Eingang (18) der ersten Additionsstufe (19) in der Hauptregelschleife verbunden ist.
4. 4.) Schaltung nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Adaptierschleifen, angeschlossen am Ausgang (57) der ersten Additionsstufe (19)» gelegen in der Hauptregelschleife, mit den miteinander verbundenen ersten Eingängen (42, 43, 44) der ersten Multiplikationsstufe (14), der zweiten Multiplikationsstufe (15) und der dritten Multiplikationsstufe (16) verbunden ist, die in den Adaptierschleifen angeordnet sind, wobei der zweite Eingang (45) der ersten Multiplikationsstufe (14), gelegen in der ersten Adaptierschleife, direkt oder über ein Filter (12) zur Trennung der Gleichstromkomponente am Ausgang (27) des Proportionalgliedes (2), gelegen in der Hauptregelschleife, angeschlossen ist, der zweite Eingang (46) der zweiten Multiplikationsstufe (15), gelegen in der zweiten Adaptierschleife, stets über das Filter (8) am Ausgang (28) der Integrationsstufe (3), gelegen in der Hauptregelschleife, angeschlossen ist, der zweite Eingang (47)

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   der dritten Multiplikationsstufe (16), gelegen in der dritten Adaptierschleife, direkt oder über das Filter (13) zur Trennung der Gleichstromkomponente am Ausgang (29) der Differentiationsstufe (4), gelegen in der Hauptregelschleife, angeschlossen ist, daß weiterhin der Ausgang (58) der ersten Multiplikationsstufe (14) am zweiten Eingang der ersten Additionsstufe (48), gelegen in der ersten Adaptierschleife, angeschlossen ist, wobei deren Ausgang (54) über den ersten Integrator (9) mit dem zweiten Eingang (350) der ersten Multiplikationsstufe (5), gelegen in der Hauptregelschleife, verbunden ist, daß weiterhin der Ausgang (59) der zweiten Multiplikationsstufe (15) &m zweiten Eingang der zweiten Additionsstufe (49), gelegen in der zweiten Adaptierschleife angeschlossen ist, wobei deren Ausgang (55) über den zweiten Integrator (10) mit dem zweiten Eingang (31) der zweiten Multiplikationsstufe (6), gelegen in der Hauptregelschleife, verbunden ist und daß schließlich der Ausgang (60) der dritten Multiplikationsstufe (16) am zweiten Eingang der dritten Additionestufe (50), gelegen in der dritten Adaptierschleife angeschlossen ist, wobei deren Ausgang (56) über den dritten Integrator (11) mit dem zweiten Eingang (32) der dritten Multiplikationsstufe (7), gelegen in der Hauptregelschleife verbunden ist, während die ersten Eingänge (51, 52, 53) der Additionsstufen (48, 49, 50), gelegen in den Adaptierschleifen, an einer oder an mehrere Konstantsignalquellen angeschlossen sind.

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5. 5.) Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß das in der Hauptregelschleife angeordnete Proportionalglied

   (2) als allgemeiner Linear- oder Nichtlinearvierpol mit kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Kennlinienverlauf ausgebildet ist.
6. 6.) Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5» d a durch gekennzeichnet, daß die in der Hauptregelsctileife angeordnete Integrationssfciiife %

   (3) als Integrationsglied erster oder höherer Ordnung bzw. als Kombination von Integrationsgliedern verschiedener Ordnung, linear oder nichtlinear, kontinuierlich oder diskret, ausgebildet ist.
7. 7.) Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß die in der Hauptregelschleife angeordnete Differentiationsstufe (4) als Differentiationsglied erster oder höherer Ordnung, kontinuierlich oder diskret, bzw· als Kombination von Differentiationsgliedern verschiedener Ordnung ausgebildet ist. J

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