DE2846877A1

DE2846877A1 - Elektronisches steuersystem

Info

Publication number: DE2846877A1
Application number: DE19782846877
Authority: DE
Inventors: Thomas William Collins; Paul Henry Schweitzer
Original assignee: OPTIMIZER CONTROL CORP
Current assignee: OPTIMIZER CONTROL CORP MINNEAPOLIS MINN US
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1979-05-03
Also published as: JPS54109587A; US4130863A; JPS6135561B2; DE2846877C2

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma: Optimizer Control Corporation, Burnsville, Minnesota 55337 / USA

betreffend:
"Elektronisches Steuersystem "

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuersystem zum Optimieren des Betriebsverhaltens einer energie-verbrauchenden Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft insbesondere eine digitale elektronische Einrichtung zum Abfragen der Wirkung auf die Betriebsdaten einer derartigen energieverbrauchenden Einrichtung oder Maschine, bei einer schrittweisen oder inkrementellen Änderung in der Einstellung eines Steuerparameters und zur Verwendung der sich beim Abfragevorgang ergebenden Information, um eine Einstellung in der Weise vorzunehmen, daß das Betriebsverhalten bzw. die Leistung des Systems optimiert wird

In der US-PS 4 026 251 ist ein optimierendes Steuersystem beschrieben, das durch die Erfindung wesentlich verbessert ist. Bei dem bekannten Steuerverfahren ist ein elektronischer Oszillator vorgesehen, um sogenannte "Zitter- oder Flatter"-Impulse mit einar verhältnismäßig langen Impulsdauer und einer niedrigen Folgefrequenz zu erzeugen. Diese "Flatter"-Impulse werden an einen entsprechenden Umformer oder Wandler, wie beispielsweise ein Elektromotor oder ein Solenoid angelegt, der bzw. das wie-

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derum verwendet wird, um eine geringfügige Änderung in einem Systemsteuerparameter einer Maschine hervorzurufen. An den Ausgang der Maschine ist eine elektrische Impulse erzeugende Einrichtung (die eine " Celsig " genannt wird) angekoppelt, welche im Vergleich zu der Frequenz, mit welcher die "Flatter"-Impulse von dem Oszillator erzeugt werden, Impulse mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz erzeugt. Diese hochfrequenten Impulse werden mit einer Frequenz erzeugt, weüie direkt proportional dem Ausgang der Maschine ist. Die "Flatter"-Impulse werden an Zeitsteuerungsschaltungen angelegt, welche wirksam die "Flatter"-Impulse in Abschnitteoder Segmente aufteilen. Die Ausgänge der Zeitsteuerschaltungen werden über Koinzidenzschaltungen (UND-Glieder ) an die Eingangsanschlüsse einer Impulse aufwärts/ abwärts zählenden Schaltung angekoppelt. An den zweiten Eingang dieser UND-Glieder werden die hochfrequenten Impulse angelegt, deren Frequenz proportional zu dem augenblicklichen Ausgang der Maschine ist. Während eines ersten Teil einer "Flatter"-Impuls"Periode zählt die Zählschaltung die Anzahl der erhaltenen hochfrequenten Impulse aufwärts und anschließend während eines zweiten gleich großen Teils der "Flatterimpuls"-Periode wird die Zählschaltung durch die Anzahl der hochfrequenten Impulse dekrementiert, die während dieses bekannten zweiten Zeitintervalls erhalten worden sind . Wenn die Zählung null durchläuft, ist bekannt, daß der Systemausgang infolge des "Flatterns" des Steuerunsparameters erhöht wird. Wenn jedoch die Zählung während der Abwärtszählperiode positiv bleibt, ist bekannt, daß der Maschinenausgang, d.h. deren Leistung abgenommen hat. Infolgedessen dient der Zähler dazu, die algebraische Differenz der hochfrequenten Impulse zu bilden (welche proportional dem Maschinen- oder Systemausgang sind), welche während aufeinanderfolgender Intervalle eines "Flatter"-Impulses auftreten. Der Ausgang des Auf/Abwärtszählers wird über eine logische Einrichtung mit Flip-Flops und Verknüpfungsgliedern an einen entsprechenden Wandler oder Umformer angekoppelt, dessen Ausgang dazu verwendet wird, um entweder die Parametereinstellung zu erhöhen oder zu erniedrigen, um so die Maschinenleistung und damit deren Betriebsverhalten zu optimieren.

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In der vorerwähnten US-PS war es notwendig, daß der "Flatter"-Oszillator 53 in der Frequenz konstant bleibt, damit die RC-Verzögerungszeiten von Monoflops bzw. monostabilen Multivibratoren (66 und 74) verwendet wurden, um die Auf- und Abwärts-Zählperioden des Zählers (108) zu bilden. Da die Perioden, während welcher die Monoflops aktiv sind, im wesentlichen durch eine vorgegebene Einstellung der RC-Zeitkonstanten fest vorgegeben sind, können Veränderungen in der Frequenz des"Flatter"-Oszillators (53) zu einer etwas unregelmäßigen und damit fehlerhaften Arbeitsweise führen, so daß das Auslösen der Periode der monostabilen Schaltung von der Frequenz des "Flatter"-Oszillators abhängt, während das Ende der Periode eine Funktion der fest vorgegebenenRC-Parameter ist. Für eine zuverlässige Arbeitsweise ist es daher erforderlich, daß genaue und infolgedessen teuere Bauelemente in der Zeitsteuerschaltung der monostabilen Schaltungen (66 und 74) verwendet werden.

Bei den erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen sind diese Schwierigkeiten dadurch ausgeschaltet, daß die analogen Bauelemente, d.h. eine monostabile Schaltung und die ihr zugeordneten RC-Zeitverzögerungsschaltungen vollkommen weggelassen sind. Infolgedessen ist das erfindungsgemäße System unabhängig von irgendwelchen Änderungen in der Taktfrequenz, und die Genauigkeit des Systems bleibt unabhängig von irgendwelchen derartigen Taktfrequenzänderungen fest.

Außer der vorstehend angeführten Verbesserung bezüglich der Genauigkeit ist das erfindungsgemäße System so ausgelegt, um wahlweise verschiedene Verzerrungswerte einsetzen zu können. Wie in der eingangserwähnten US-Patentschrift beschrieben ist, kann, wenn aus irgendeinem Grund eine optimale Einstellung nicht gefordert wird, da beispielsweise irgendwelche Beschränkungen oder Überlegungen deren Anwendung unzulässig machen bzw. erscheinen lassen, die Verzerrungsmethode beinahe optimale Einstellungen liefern, die um einen vorbestimmten Wert von dem Optimum entfernt liegen.

In der Schaltung der Fig. 3 in der US-PS 4 026 251 werden die

Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden jeweils in zwei gleiche Abschnitte aufgeteilt, und bei dem unverzerrten Fall wird die Zählung in der Mitte jedes Abschnittes umgekehrt. Wenn jedoch die Abschnitt ungleich gemacht werden, sind die Aufwärts- und Abwärtszählungen verschieden. Um eine Verzerrung zu erreichen, sind die Perioden, während welcher die zwei monostabilen Schaltungen (66 und 74) wie durch ihre zugeordneten RC-Zeitkonstantenschaltungen festgelegt ist, aktiv sind, ungleich gemacht worden. Infolgedessen könnte dem Aufwärtszählteil einer "Flatter-"Impuls-Periode oder dem Abwärtszählteil dieser Periode der Vorzug gegeben werden. Das Ausbilden der gewünschten Verzerrung war eine Funktion der analogen Elemente, die zu der Erhöhung der Kosten und zu der UnStabilität des Systems beitrugen. Hierbei ist noch von Bedeutung, daß während bei dem herkömmlichen Verfahren die Einstellung von zwei Zahlen benutzt wurde, um eine Verzerrung zu erreichen, kann bei der Erfindung die Verzerrung durch die Auswahl nur einer derartigen Zahl erreicht werden, was wiederum zu einer Vereinfachung der Schaltungsanordnung führt.

Die Erfindung soll daher eine digitale, elektronische Festkörperschaltung zum Optimieren einer Einrichtung schaffen, welche zuverlässiger und betriebssicherer ist und welche anpassungsfähiger ist als bekannte herkömmliche Ausführungen ähnlicher Einrichtungen.

Gemäß der Erfindung werden Verzerrungswerte in Form von digitalen Zahlen addiert, welche auf einem Befehl von der Schaltung in einen Zähler geladen werden. Die Quelle des Verzerrungswertes kann eine fest vorgegebene, vorverdrahtete Anschlußplatte sein oder andererseits können Verzerrungswerte vorprogrammiert werden, die dann in den Zähler entsprechend den Veränderungen bei einem Maschinen- oder Systemparameter, beispielsweise der Beschleunigung eingegeben werden. Diese zuätzliche Anpassungsfähigkeit ist eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem herkömmlichen in der US-PS beschriebenen, digitalen System.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind vier digi-

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tale Abwärts- oder Rückwärtszähler vorgesehen, welche mit sich unterscheidenden Digitalwerten geladen und durch einen Taktoszillator dekrementiert werden können. Insbesondere wird der erste Abwärtszähler mit einem digitalen Wert geladen, der einen geforderten Verzerrungswert darstellt. Der zweite Zähler erhält einen Digitalwert, der eine vorbestimmte Gesamtstörungsperiode anzeigt. Der dritte digitale Abwärtszähler kann mit einem Digitalwert geladen werden, der ein giordertes Verzögerungsintervall darstellt, während welchem ein Zählen der sogenannten "Celsig"-Impulse verhindert wird, während der vierte Zähler einen Digitalwert erhält, der einem Viertel einer geforderten "Flatter"-Impuls-Periode entspricht. Alle vier Abwärtszähler arbeiten in der Weise, daß anfangs eine Zahl in sie geladen wird, und die Abwärtszähler einen Ausgang schaffen, nachdem eine Anzahl Impulse an deren Dekrementeingang im allgemeinen von der Taktquelle erhalten worden jst. Bei diesem Verfahren werden nur Zähler und Vergleicher verwendet, da es weniger Bauelemente erfordert. In dem Zeitsteuerabschnitt kann infolgedessen vorteilhafterweise ein "Verzerren" durch Einstellen der zeitlichen Beziehung zwischen Beschleunigungs-und Verzögerungsparioden eingestellt werden. Wenn die durch den ersten Abwärtszähler festgelegte Beschleunigungsperiode länger gemacht wird, wird die Verzögerungsperiode kürzer, um dadurch eine Verschiebung in Richtung der Beschleunigung zu bewirken. Natürlich ist auch die Umkehrung richtig.

Die Impulse, welche unmittelbar proportional zu dem Ausgang der zu steuernden Einrichtungsind, werden unter der Steuerung der vier vorstehend angeführten Abwärtszähler in einen Auf-/ Abwärtszähler eingegeben. Der Ausgang von dem Auf-/Abwärts- · zähler wird wiederum an eine Entscheidungsschaltung mit herkömmlichen digitalen, logischen Einrichtungen angelegt, welche dazu dienen, einen Ausgang zu erzeugen, der anzeigt, ob ein Beschleunigungs- oder ein Verzögerungssignal bei der Parametereinstellung des Systems dessen Leistung bzw. Betriebsverhalten verbessert.

§09818/0941

Bei einer zweiten Ausführungsform wird das sogenannte "einseitig gerichtete Flattern" angewendet. Im Unterschied zu einer Störung einer Systemsteuereinrichtung vor und zurück auf jeder Seite einer vorgegebenen Ehstellung stuft die Optimierungseinrichtung die Einstellung in einer vorgegebenen Richtung bis zu einem Zeitpunkt kontinuierlich und iterativ ab, bis die Optimierungseinrichtung eine Verschlechterung in dem Systembetriebsverhalten feststellt. Zu diesem Zeitpunkt wird dann das Verfahren umgekehrt und die Parametereinstellung in der entgegengesetzten Richtung in inkrementellen Schritten vorgenommen, um dadurch zu der optimalen Einstellung zurückzukehren. Ein Vorverzerren kann auch hier wieder angewendet werden, um auf eine Einstellung zurückzukehren, welche um einen vorbestimmten Betrag von dem Optimum wegliegt. Auch bei der Ausführung dieser Anordnung, bei welcher ein "einseitig gerichtetes Flattern" angewendet wird, werden überall digitale Einrichtungen, wie Flip-Flops, Verknüpfungsglieder und Zähler verwendet, und es sind alle analogen Einrichtungen ausgeschieden.

Gemäß der Erfindung ist somit ein digitales elektronisches Steuersystem zum Optimieren der Leistung bzw. des Betriebsverhaltens eines energieverbrauchenden Systems geschaffen, wobei ein vorgegebener Parameter, beispielsweise die Luftzufuhr in einem Ofen oder einer Feuerung, die Zündeinstellung bei einem Verbrennungsmotor oder die Propellersteigung eines Flugzeugs gestört bzw. geändert wird, und die sich ergebende Wirkung auf das Betriebsverhalten der Maschine oder des Systems berechnet wird, um ein Steuersignal zu schaffen, was dann für eine Einstellung in der Weise verwendet wird, da.ß das Betriebsverhalten sich bessert. Dieser Verfahrensablauf diuert an, bis eine inkrementelle Änderung bei der Einstellung nicht mehr langer zu einer Verbesserung in dem Systemausgang führt, so daß infolgedessen hiadurch eine optimale Arbeitsweise angezeigt ist. Mit dem Steuersystem gemäß der Erfindung können selektiv geforderte Verzerrungswerte eingeführt werden, so daß ein Betrieb um einen vorbestimmten Betrag von dem Optimum entfernt gebildet werden kann.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein logisches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführ ungs form der Erfindung;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zum Verständnis der Arbeitsweise der Erfindung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein logisches Blockschaltbild einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,und

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zum Verständnis der Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Taktgeber 10 oder eine regelmäßig· Taktimpulse abgebende Quelle dargestellt. Die Frequenz der Quelle 10 kann beispielsweise 2,5 kHz sein. Der Ausgang des Taktgebers 10 wird über ein UND-Glied 11 mit zwei Eingängen an den Eingangsanschluß eines ersten RückwärtsZählers 12, an einen zweiten Rückwärtszähler 14 an einen dritten Rückwärtszähler 16 und ..über ein UND-Glied 20 an einen vierten Rückwärtszähler 18 angelegt. Der Rückwärtszähler 12 kann mit einer Binärzahl geladen werden, die einen geforderten Verzerrungswert wiedergibt. Eine Quelle 22 kann ein Speicherregister mit einer vorprogrammierten oder einstellbaren Verzerrung aufweisen oder kann eine fest verdrahtete Einrichtung bekannter Ausführung sein. In ähnlicher Weise kann der zweite Digitalzähler 14 eine Binärzahl von einer Quelle 24 erhalten, weihe ähnlich der Quelle 22 ein änderbares Register oder eine fest verdrahtete Einrichtung sein kann. Den Rückwärtszählern 16 und 18 ist jeweils eine Binärzahlen abgebende Quelle 26 bzw. 28 zugeordnet. Die in Rückwärtszähler 16 eingegebene Zahl N3 schafft eine vorbestimmte Verzögerung und die in den Rückwärtszähler 18 mittels der Quelle 28 eingegebene Zahl N₄ ist eine Binärzahl, die ein Viertel der "Flatterⁿ-Impuls-Periode anzeigt.

§09818/0947

Das Laden der Zähler 14 und 16 erfolgt unter Steuerung eines RS-Flip-Flops 30. Insbesondere ist der Ausgang Q des Flip-Flops 30 über Leitungen 32 und 34 an die "Lade"-Eingänge der Rückwärtszähler 12 und 14 angelegt. Ein Signal auf diesen beiden Leitungen dient dazu, nicht dargestellte Verknüpfungsglieder in den Rückwärtszählern 12 und 14 freizugeben, damit die Werte von den Einrichtungen 22 und 24 in das Zählerregister eingegeben werden können. Wenn der Zähler 12 auf null abgenommen hat, wird ein Ausgang auf einer Leitung 36 erzeugt, um das Flip-Flop 30 zurückzusetzen. Das UND-Glied 11 verhindert dann, daß der Rückwärtszähler 12 weitere Impute erhält, bis der Rückwärtszähler 14 das Flip-Flop 30 setzt. Wenn der Rückwärtszähler 14 auf null abgenommen hat, wird ein Ausgang auf einer Leitung 38 erzeugt, um das Flip-Flop 30 zu setzen. Da die "Flatter"-Impulse-Gesamtperiode durch die Zeit festgelegt ist, die es dauert, um die Binärzahl N₀ auf null zu dekrementieren und der Fortschalt- bzw. Beschleunigungsteil der "Flatter"-Impulse-Periode durch die Zeit festgelegt ist, die erforderlich ist, um die Zahl N₁ auf null zu dekrementieren, ist der Verzögerungsoder Retadierungsteil der "Flatter"-Impulse-Periode durch die Differenz N₀ - N₁ festgelegt. Der Ausgang Q von dem Flip-Flop 30 wird auch an die "Flatter"-Steuerung angekoppelt, welche nicht dargestellt ist, welche aber ein Teil des zu regulierenden Systems ist und dazu dient, periodische inkrementielle Veränderungen bei der Eingangsparametereinstellung zu erzeugen.

Die Ausgänge von den Zählern 12 und 14 werden auch an die Eingänge einer ODER-Schaltung 40 angelegt. Wenn dann entweder der Zähler 12 oder der Zähler 14 auf null dekrementiert ist, gibt eine ODER-Schaltung 40 einen Ausgang über eine Leitung 42 ab, welche ihrerseits mittels einer Leitung 44 mit dem "Lade"-Eingangsanschluß des Rückwärtszählers 16 und mittels Leitungen 26 und 28 mit dem"Lade"-Eingang des RückwärtsZählers 18 verbunden ist.

Der Ausgang von dem Rückwärtszähler 16 wird über eine Leitung 50 an den Rücksetzanschluß eines RS-Flip-Flops 52 angelegt. Der Setzeingang dieses Flip-Flops ist über eine Leitung 42 mit

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dem Ausgang des ODER-Glieds 40 verbunden. Das UND-Glied 20 wird durch den Ausgang Q von dem Flip-Flop 58 in der Weise freigegeben, daß Taktimpulse von der Quelle 10 zu dem Dekrementanschluß54 des RückwärtsZählers 18 laufen können.

Wenn der Rückwärtszähler 18 auf null dekrementiert ist_f gibt er einen Ausgang an eine Leitung 56 ab, welche mit dem Rücksetzanschluß des Flip-Flops 58 verbunden ist. Der Ausgang Q des Flip-Flops 58 spent das UND-Glied 20, das den Eingang zu dem Rückwärtszähler 18 anhält. Der Setzeingang des Flip-Flops 58 ist über Leitungen 46 und 48 mit dem Ausgang des ODER-Glieds 40 verbunden.

Die insoveit beschriebene Schaltung betrifft die grundlegenden Zeitsteuerschaltungen für die Einrichtung. Als nächstes wird nun der Teil der Schaltung beschrieben, welcher die sogenannten "Celsig"-Tmpulse während aufeinanderfolgender Zeitperioden summiert bzw. speichert, die durch die Rückwärts zähler¹ 12, 14, 16 und 18 gebildet sind. Das Kernstück dieser Schaltung ist ein Vor-/Rückwärtszähler 60. Durch an den Eingang 62 des Zählers 60 angelegte Signale wird dessen Inhalt erhöht, während durch an den "Abwärts"-Anschluß 64 angelegte Impulse der Wert in dem Zähler durch jeden erhaltenen Impuls dekrementert wird. Erste und zweite UND-Glieder 66 und 68 steuern das Anlegen der Inkrementier- und Dekrementierimpulse an dem Zähler 60. Signale mit einer Frequenz, die dem Maschinenausgang proportional ist, werden über eineLeitung 70 an einen ersten Eingangsanschluß jedes der UND-Glieder 66 und 68 angelegt. Ein zweiter Eingang dieser UND-Glieder wird über eine Leitung 72 von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 52 angelegt. Dies Signal ist niedrig, wenn das Flip-Flop 52 gesetzt ist, und es ist hoch, wenn das Flip-Flop 52 sich in seinem rückgesetzten Zustand befindet.

Der Ausgang eines exclusiven ODER-Glieds ist unmittelbar mit dem UND-Glied 68 und über einen Inverter 76 mit dem dritten Eingang des UND-Glieds 66 verbunden. Das Exclusive ODER-Glied hat zwei Eingänge, von welchen der erste über eine Leitung 78 mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 30 verbunden ist, während der

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zweite Eingang an dem Exclusiven ODER-Glied 74 über eine Leitung 80 von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 58 kommt. Folglich ist der Ausgang des Exclusiven ODER-Glieds 74 hoch, wenn entweder das Flip-Flop 30 oder das Flip-Flop 58, (aber nicht beide) gesetzt ist. Wenn beide gesetzt oder rückgesetzt sind, wird der Ausgang an dem Exclusiven ODER-Glied 74 niedrig.

Der Vor/Rückwärtszähler 60 kann durch einen an seinen Rücksetzeingang angelegten Impuls rückgesetzt werden, wenn ein UND-Glied 62 ihn ganz freigegeben hat. Das UND-Glied 82 hat zwei Eingänge, von denen einer über Leitungen 84 und 72 mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 52 und der zweite Eingang über eine Leitung 86 mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 30 verbunden ist.

Der Vor-/Rückwärtszähler 60 ist entsprechend ausgelegt, um einen Ausgangsimpuls an der Leitung 88 zu schaffen, wenn der Zähler durch null inkrementiert wird. Dieser Ausgang wird dann über eine Leitung 88 an einen ersten Eingang einer UND-Schaltung angelegt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 58 wird über eine Leitung 92 an einen zweiten Eingang des UND-Glieds 90 angelegt. Der dritte Eingang an diesem UND-Glied kommt von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 30 über eine Leitung 94. Der Ausgang von dem UND-Glied 90 wird an den Setzeingang eines Flip-Flops 96 angelegt. Der Rücksetzanschluß des Flip-Flops 96 ist mit dem Ausgang eines UND-Glieds 98 verbunden, von dem ein Eingang mit der Leitung 94 und der zweite Eingang mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 58 über eine Leitung 100 verbunden ist.

Der Q-Ausgang von dem Flip-Flop 96 wird als erster Eingang an ein UND-Glied 102 angelegt. Dies UND-Glied erhält einen zweiten Eingang über Leitungen 100, 104 und 106 von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 58. Der dritte Eingang an dem UND-Glied 102 kommt von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 52 über eine Leitung 108. Die Leitungen 104 und 108 sind auch mit ersten und zweiten Eingängen eines UND-Glieds 110 verbunden, dessen dritter Eingang über eine Leitung 112 von dem Q- Ausgang des Flip-Flops 96 kommt.

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Wie unten noch genauer ausgeführt wird, wenn die Arbeitsweise der Ausführungsform. der I¹Ig. 1 beschrieben wird, zeigt das auf der Leitung 114 von dem UND-Glied 102 anliegende Ausgangssigiial dem System an, daß die Maschineneinstellung verzögert werden sollte, um eine bessere Maschinenleistung zu erhalten. In ähnlicher Weise zeigt ein Ausgangssignal auf der Leitung 116 von dem UND-Glied 110 an, daß die Einstellung beschleunigt bzw. vorgestellt werden sollte, um das Betriebsverhalten zu verbessern.

Nunmehr sind der Aufbau und die Verbindungen der verschiedenen digitalen, logischen Einrichtungen der Ausführungsform der Fig. 1 im einzelnen beschrieben worden. Nachstehend wird daher die Arbeitsweise dieser Anordnung beschrieben.

Die Maschinenoptimiereinrichtung der Fig. 1 arbeitet nach einem in der eingangserwähnten US-PS 4 026 251 beschriebenen Grundgedanken. Insbesondere wird ein sogenanntes "Flattern oder Zittern" angewendet, wobei periodische Störungen bei einer Maschineneinstellung eingeführt werden, und die entsprechende Änderung des Betriebsverhaltens am Ausgang überwacht wird. Wenn in der erwähnten US-PS durch eine Änderung der Maschineneinstellung in Vorwärtsrichtung eine Verbesserung im Betriebsverhalten erreicht wird, wird ein Signal abgegeben, um ein Weiterschalten bzw. Beschleunigen bei der Maschineneinstellung zu bewirken. Wenn jedoch eine Einstelländerung in der Vorwärtsrichtung zu einer Verschlechterung des Betriebsverhaltens führt, wird ein Signal abgegeben, um eine Änderung in der Maschineneinstellung in der Verzögerungsrichtung zu bewirken. Wenn während des Verzögerungsteils der "Flatter"-Impuls-Periode ein verbessertes Maschinenbetriebsverhalten bemerkt wird, dann gibt in ähnlicher Weise die Optimiereinrichtung ein Signal ab, um eine Änderung in der Verzögerungsrichtung zu bewirken. Wenn aber in demVerzögerungsta.1 der "Flatter"-Impuls-Periode das Betriebsverhalten der Maschine sich verschlechtert, wird ein Signal erzeugt, um eine Änderung der Maschinenehstellung in der Vorwärtsrichtung zu bewirken. Bei den Systemen gemäß der Erfindung ist eine Logik vorgesehen, so daß ein Steuersignal an dem "zu opti-

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mierenden" System nur am Ende jeder vollständigen "Flatter"-Impuls-Periode geschaffen wird, was zu einer Vereinfachung führt, da nur ein Signal zum Steuern der Information verwendet wird, während bei der herkömmlichen Einrichtung zwei derartige Signale erforderlich sind.

Der Begriff "Flattern oder Zittern", wie er in Verbindung mit Fig. 1 verwendet worden ist, schließt eine Störung nach vorwärts und nach rückwärts um eine vorgegebene Systemparameter-Steuerungseinstellung ein. Wie in Verbindung mit der Einrichtung der Fig. 3 ausgeführt wird, kann eine zweckmäßig eingeführte Störung auch einseitig gerichtet sein. Wenn jedoch eine inkrementielle Änderung bei der Maschineneinstellung in der sogenannten"Vorwärts-Richtung" durchgeführt wird und dadurch eine entsprechende Verbesserung im Betriebsverhalten der Maschine erreicht wird, wird die Einstellung wieder inkrementell weitergeschaltet, und dies wird fortgesetzt, bis er bei einer weiteren Erhöhung zu einer Verschlechterung des Betriebsverhaltens kommt. Zu diesem Zeitpunkt schreibt dann die Logik inkrementelle Änderunge in der entgegengesetzten Richtung vor, bis ein optimales Betriebsverhalten bei dem System festgestellt wird. In ähnlicher Weise kann im Rahmen der Erfindung der Wert anpassungsfähig geändert werden, wodurch der Systemsteuerungsparameter so eingestellt wird, daß das optimale Betriebsverhalten des Systems schneller eingestellt oder in einem engeren Bereich erreicht wird. Dies würde dann einer"Feinabstimmung" entsprechen.

Beim Anwenden der Erfindung bei einem Verbrennungsmotor kann der "flatternde" Parameter die Zündeinstellung, das Luft/Brennstoff verhältnis oder irgendwelche anderen Parameterbeeinflussen. Bei einer solchen Anwendung kann der Ausgangsfühler (Celsig) ein mit Einechnitten versehenes Rad sein, das auf der Hau±- welle angebracht ist, welcher ein auf eine veränderliche magnetische Reluktanz ansprechender Geber zugeordnet ist, wobei dadurch Impulse mit einer Frequenz erzeugt werden, welche direkt proportional der Wellendrehzahl sind. Wenn die Erfindung bei einem Heizsystem angewendet wird, beiweichem der Luft/ Brennstoffverbrauch geändert wird, um den Heizwirkungsgrad zu

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optimieren, kann die "Celsig-Ehrichtung" die Form eines thermoelement/spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) sein, um Impulse mit einer zu der Feuerungstemperatur proportionalen Geschwindigkeit zu erzeugen. In ähnlicher Weise kann eine Änderung anderer Anordnungen sichtbar gemacht werden, wobei eine Folge von digitalen Impulsen erhalten werden kann, welche eine direkte Beziehung zu einer physikalischen Größe hat, die zu überwachen und zu steuern ist, so daß die Erfindung ohne weiteres bei einer Vielzahl Maschinen oder Systeme angewendet werden kann.

Der "Flatter"-Impulsgeber ändert die Maschineneinstellung mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz z.B. zehn Perioden pro Sekunde oder weniger. Er teilt auch die Vorwärts- und die Verzögerungs-teile der "Flatter"-Impuls-Periode jeweils in zwei Teile. Der "CeIsig"-Impulsgeber erzeugt Impulse mit einer viel höheren Frequenz, die zu dem Ausgang proportional ist. Es ist daher ein Korrelator vorgesehen, welcher die Anzahl der "Celsig"-Impulse während eines "Flatter"-Abschnittes zählt und die nachfolgenden Zählungen vergleicht. Der Vergleich liefert dann eine Information, ob die Zählergebnisse während zwei "Flatter"-Abschnitten zu- oder abgenommen haben. Die Ergebnisse werden an logische Schaltungen abgegeben, welche die Steuersignale zur Durchführung einer Änderung bei der Maschineneinstellung erzeugen.

Wenn aus irgendeinem Grund eine optimale Einstellung nicht gefordert wird, beispielsweise da gewisse Besiiränkungen oder Überlegungen dies unzulässig machen bzw. erscheinen lassen, können durch die Methode der Verzerrung beinahe optimale Einstellung mitgeliefert werden, die um einen wählbaren Betrag von dem Optimum entfernt liegt. Die Methode der Vorverzerrung, welche bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform angewendet wird, kann auch als eine "Fehlzähl"-Methode bezeichnet werden. Das Wesentliche hierbei ist, daß die Logik getäuscht wird, indem ihr "falsche" Information zugeführt wird. Die Logik bestimmt dann das Vorhandensein einer Ausgangsverbesserung, indem sie eine Zunahme der Impulsdihte in aufeinanderfolgenden Zeit-

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Intervallen feststellt. Die Impulsdichte in einer digitalen Optimiereinrichtung ist proportional dem Ma-srehinenausgang» Da die logische Schaltungsanordnung die Impulsdiehte durch Zählen von Impulsen in aufeinanderfolgenden;/, gleichen Zeitintervallen feststellt, zeigen, wenn die Intervalle ungleich sind, gleiche Zählergebnisse keine gleiche Impulsdiehte an. Bei einer unverzerrtenArbeitsweise werden die Vorwärts- und die Verzögerungsperioden in jeweils gleiche Abschnitte aufgeteilt, und in jedem Fall wird die Zählung in der Mitte der Periode umgekehrt. Wenn jedoch die Abschnitte ungleich gemacht sind, sind die Zählergebnisse beim Aufwärts- und Abwärtszählen verschieden. Wenn beispielsweise die^llVerzögerungs-Eälfte" der "Flatter"-Periode bezüglich ihrer Dauer etwas langer gemacht ist, während die sogenannte Vorwärts-'^älfte" etwas kurzer gemacht ist, wird die Differenz zwischen den beiden Zählergebnissen zugunsten der Verzögerung verzerrt. Die Maschinenoptimiereinrichtung kehrt dann auf eine Einstellung zurück, welche in Richtung einer Verzögerung verzerrt ist. Zum Verständnis der Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 1 wird nunmehr die schematische Darstellung einer vollständigen "Flatter"-Impuls-Periode in Fig. 2 und die Art und Weise verwendet, in welcher sie aufgeteilt ist. wie zu erkennen ist, ist die sogenannte "Vorwärts-Halfte" kürzer als die "Verzögerungshälfte" was zeigt, daß eine sogenannte Verzerrung vorgesehen ist. Die Zeitsteuerlogik mit den Abwärtszählern 12, 14, 16 und 18 und die zugehörigen Flip-Flops und Verknüpfungsgliedern teilen die vollständige "Flatter"-Impuls-Periode in vier Abschnitte auf, nämliche (1) Vorwärts/Aufwärtszählen; (2) Vorwärtsrückwärtszählen; (3) verzögert Rückwärtszählen, und (4) Verzögern/Aufwärtszählen. Die Logik zählt die während dieser Abschnitte erhaltenen "Celsig"-Impulse. Wenn die reine Zählung am Ende einer "Zitter"-Impuls-Periode negativ ist, muß sich gezeigt haben, daß die Drehzahl während der Vorwärtsperiode zugenommen hat, und es wird ein weiteres Erhöhen der Maschxnenparameterexnstellung vorgeschrieben. Wenn jedoch der Gesamtwert am Ende der "Flatter"-Impuls-Periode positiv ist, muß sich gezeigt haben, daß bei der Maschine die Drehzahl während der sogenannten Vorwärts- oder Beschleunigungsperiode

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geringer geworden ist, und es ist eine Verzögerung der Maschinenparameterelnstellung erforderlich, um das Betriebsverhalten zu verbessern.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig. 1 erläutert. Der Taktgeber 10 ist ein selbstschwingender Oszillator , der Ausgangsimpulse mit einer geforderten Frequenz, beispielsweise 2500 Impulse pro Sekunde abgibt. Die Impulsfrequenz kann jedoch eingestellt werden, damit sich eine größere Empfindlichkeit oder eine andere "Flatter"-Impuls-Frequenz ergibt. Der Ausgang von dem Taktgeber 10 wird direkt an die digitalen Rückwärtszähler 14 und 16, über das UND-Glied 20 an den Rückwärtszähler 18 und über das UND-Glied 11 an den Rückwärtszähler 12 angelegt. Jeder der Rückwärtszähler 12, 14, 16 und 18 arbeitet so, daß eine Zahl anfangs in sie geladen wird und die Taktimpulse den Inhalt dekrementieren, bis ein Nullwert erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt geben dann die Rückwärtszähler ein Ausgangssignal ab, das anzeigt, daß der Nullwert erreicht worden ist.

Am Anfang jeder "Flatter"-Impuls-Periode wird die Zahl N₁, die die Verzerrungseinstellung anzeigt, von einer Quelle 22 aus in den Rückwärtszähler 12 eingegeben. Eine Binärzahl N„, die die gesamte "Flatter"-Impuls-Periode wiedergibt, wird von der Quelle 24 aus in den Rückwärtszähler 12 eingegeben. Das Flip-Flop 30 wird am Anfang einer sogenannten Vorwärtsperiode, welche mit dem Ende der Verzögerungsperiode koinzident ist, durch den Ausgang des Zählers 14 eingestellt. Nachdem N₁-Taktimpulse von dem Taktgeber 10 gezählt worden sind, ist der Rückwärtszähler 12 auf null dkrementiert worden, und es wird ein Ausgangssignal auf der Leitung 36 abgegeben, durch das das Flip-Flop 30 zurückgesetzt wird. Hierdurch ist dann der Beginn der Verzögerungsperiode festgelegt. Nachdem genug "neue Impulse" von dem Taktgeber 10 erhalten worden sind, so daß N₁PIuS "neue Impulse" gleich N₉ ist, gibt der Rückwärtszähler 14 einen Ausgang auf der Leitung 38 ab, um das Flip-Flop 30 zu setzen, um dadurch eine neue "Flatter"-Impuls-Periode einzuleiten.

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Am Anfang entweder der Vorwärts- oder der Verzögerungsperiode wird der Ausgang entweder von dem Zähler 14 oder von dem Zähler 12 über ein ODER-Glied 40 durchgelassen und schafft ein Freigabesignal an den Zählern 16 und 18, damit die Binärzahlen von den entsprechenden Quellen 26 und 28 in die ihnen zugeordneten Rückwärtszähler eingegeben werden können. Der Ausgang von dem ODER-Glied 40 setzt auch die Flip-Flops 52 und 58. Nachdem N₃-Taktimpulse von dem Rückwärtszähler 16 erhalten worden sind, gibt er einen Ausgang über die Leitung 15 ab, um das Flip-Flop 52 rückzusetzen. Die Zeit, die erforderlich ist, um den Inhalt des RückwärtsZählers von dem Ausgangswert auf null zu dekrementieren, wird verwendet, um das Zählen der sogenannten "Celsig"-Impulse zu verzögern, bis das System Zeit gehabt hat, auf die "Flatter"-Impuls-Periode anzusprechen. Wenn das Flip-Flop 58 gesetzt ist, wird das UND-Glied 20 freigegeben, um dadurch Taktimpulse von der Quelle 10 durchzulassen und um zu beginnen, den Inhalt des RückwärtsZählers 18 zu dekrementieren. Nachdem N,-Taktimpulse von dem Zähler 18 erhalten worden sind, wird das Flip-Flop 58 rückgesetzt, und dadurch das UND-Glied 20 gesperrt und der Zähler 18 angehalten. Dies dauert entweder bis zum Ende der Vorwärts- oder der Verzögerungsperiode an, wenn der Zyklus wieder wiederholt wird.

Der Auf-/Abwärtszähler 60 ist die Einrichtung, die verwendet wird, um die Anzahl der "Celsig"-Impulse zu zählen, die das Betriebsverhalten am Ausgang der Maschine während der verschiedenen Zeitintervalle wiedergeben, die mittels der Rückwärtszähler 12, 14, 16 und 18 und den ihnen zugeordneten logischen Schaltungen gebildet worden sind. Eine Prüfung der Eingänge an dem Auf-/Abwärtszähler 60 zeigt, daß der Zähler aufwärts gezählt wird, wenn der sogenannte Vorwärtsteil der "Flatter"-Impuls-Periode und der Ausgang des Zählers, wie dargelegt, durch die Ausgänge von den Flip-Flops 30 bzw. 58 verlangt werden.Der Zähler 60 wird dekrementiert, wenn das Fortschalten und der Q-Ausgang des Flip-Flops übereinstimmen. Der Zähler 60 wird weiter dekrementiert, wenn die Verzögerung und der Q-Ausgang des Flip-Flops 58 übereinstimmen, und wird inkrementiert, wenn die Verzögerungen der Q-Ausgang des

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Flip-Flops 58 übereinstimmen. Die beiden UND-Glieder 66 und 68 werden gesperrt, wenn das Flip-Flop aufgrund des Q-Ausgangs gesetzt ist, welcher über die Leitung 72 an die Verknüpfungsglieder 66 und 68 angekoppelt ist. Infolgedessen hat während der Verzögerungsperiode, die durch den Rückwärtszähler 16 gebildet ist, der Zähler 60 keinen geänderten Inhalt.Der Zähler 60 wird am Ende durch den Rückwärtszähler 16 geschaffenen Verzögerungsperiode und am Anfang der Vorwärtsperiode auf null rückgesetzt. Dies wird mittels des UND-Glieds 82 erreicht, welches an den Q-Ausgang des Flip-Flops 30 und an den Q-Ausgang des Flip-Flops 32 angekoppelt ist.

Die Art und Weise, auf welche der Inhalt des Zählers verwendet wird, um Steuersignale zum Einstellen der Maschinenparamtereinstellung zu erzeugen, wird als nächstes beschrieben. Wenn der Zähler 60 während der letzten Hälfte der Verzögerungsperiode das'heißt bei einer positiven Ansammlung in dem Zähler durch null hinduuhläuft, wird ein Verzögerungskorrektursignal gefordert. Wenn der Zähler während der letzten Hälfte der Verzögerungsperiode nicht durch null hindurchgeht, wird ein VorwärtsSteuersignal gefordert.

Wenn in Fig. 1 der Q-Ausgang des Flip-Flops 30 hoch ist, wenn der Zähler 30 null durchläuft, wird das Flip-Flop 96 gesetzt. Hierdurch wird das UND-Glied 106 freigegeben und das UND-Glied 110 gesperrt. Wenn infolgedessen der Q-Ausgang des Flip-Flops 98 hoch ist und der Q-Ausgang des Flip-Flops 52 für die Dauer der durch den Rückwärtszähler 16 gebildeten Verzögerungsperiode hoch ist, wird ein Verzögerungsbefehl durch das UND-Glied 102 an die Leitung 114 gegeben. Das Flip-Flop 96 wird dannwährend der Verzögerungsperiode am Anfang des Aufwärtszählteils zurückgesetzt. Wenn am Ende einer vollständigen "Flatter"-Impuls-Periode der Zähler 60 null nicht durchlaufen hat, würde das Flip-Flop 96 nicht gesetzt und zu dem entsprechenden Zeitpunkt würde ein Vorwärtsbefehl von dem UND-Glied 110 an die Leitung 116 abgegeben.

Ein weiteres Merkmal der Einrichtung der Fig. 1, welches vor-

teilhaft verwendet werden kann ist ein "Laden" am Zähler 60, so daß ein geforderter Verzerrungswert unmittelbar in diesen Zähler am Anfang jeder Arbeitsperiode eingegeben wird. Statt bei jeder Periode mit einem gelöschten oder Nullzustand zu beginnen, kann das Zählen der Auf- und Abwärtszählungen auch

Auf von einem anderen Wert als null aus beginnen, aiese Weise kann dann ein anderer Maschinenparaneber als der als der, der mittels der sogenannten "Celsig"-Einheit gefühlt wird, verwendet werden, um den Verzerrungswert zu erzeugen, mit dem der Zähler 60 am Anfang jeder "Flatter"-Impuls-Periode vorbelastet wird. In diesem Sinn wird dann der Verzerrungswert adaptiv und ist eine Funktion eines gesondert zu überwachenden Parameterwertes. Insbesondere bei der Beachtung da: Umgebung eines Auto-Verbrennungsmotors kann die erste Parametersteuereinstellung die Zündeinstellung sein, während der zweite zu überwachende Parameter das abgegebene Auspuffgas sein kann. Wenn der Zähler 60 anfangs mit einem "vorgegebenen" Digitalwert belastet wird, der NO angibt, kann die Optimiereinrichtung verwendet werden, um auf eine optimale Zündeinstellung zu kommen, der ein Minimum an bestem Drehmoment (MBT) ergibt, um einen geforderten niedrigen Wert im Auspuffgas zu erreichen.

Die Einrichtung, die verwendet wird, um den Zähler 60 zu laden, kann selbst einen zusätzlichen und Auf-Abwärtszähler mit Ausgangsstufen aufweisen, die an entsprechende Eingangsstufen des Zählers 60 angekoppelt sind. Wenn eine "Vorwärts"-Verzerrung gefordert wird, kann der zusätzliche Zähler entsprechend gesteuert werden, um in dem Abwärtsbetrieb zu arbeiten, während wenn eine "Verzögerungsverzerrung" gefordertvird, kann der zusätzliche Zähler im Aufwärtsbetrieb arbeiten. In jedem Fall würde der zusätzliche Zähler einer Hälfte der Taktzeit nach dem Ladebefehl an dem Zähler 60 zurükgesetzt, so daß der zusätzliche Zähler den sogenannten Verzerrungswert zu speichern beginnt, bei der nächstfolgenden Periode verwendet wird. _Bei einer weiteren Abwandlung, die bei der Anordnung der Fig. 1 vorgenommen werden könnte, wenn der sogenannte Verzerrungswert direkt in den Zähler 60 geladen wird, würden die Zähler 12 und 14 durch ein einfaches SRFlip-Flop ersetzt, welches an dieser Stelle ein

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Tastverhältnis von 50 % ergeben würde,

In Pig. 3 ist ein logisches Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher im Unterschied zu dem "Plattern", bei welchem periodische Störungen jeweils an einer Seite einer geforderten Maschineneinstellung eingebracht werden, was bei der Anordnung der Fig. 1 der Fall ist, ein einseitig gerichtetes Flattern angewendet wird.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist eine Quelle 120 für regelmäßig auftretende Taktimpulse vorgesehen, deren Ausgang mit dem Eingang eins Frequenzteilers 122 verbunden ist. Der Ausgang von dem Taktgeber 120 ist auch über Leitungen 124 und 126 mit einem ersten Eingang eines UND-Glieds 126 und mit dem ersten Eingang eines UND-Glieds 130 verbunden. Der Taktausgang auf der Leitung wird über einen Inverter 132 auch an einen ersten Eingang eines UND-Glieds 124 angekoppelt.

Der Ausgang von dem Frequenzteiler 122 ist an den Setzeingang eines SR-Flip-Flops 136 angekoppelt. Der Ausgang von dem UND-Glied 134 ist mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 136 verbunden. Der zweite an dem Eingang des UND-Glieds 134, kommt von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 136 über Leitungen 138 und 140. Der Q-Ausgang von dem Flip-Flop 136 wird auch als ester Eingang an ein UND-Glied 142 und über ein Verzögerungsglied 143 an UND-Glieder 144 und 146 angelegt. Der Ausgang von dem UND-Glied 134 wird über ein Verzögerungsglied 147 und eine Leitung 148 an den Setzeingang eines SR-Flip-Flops 150 angelegt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 150 ist durch eine Leitung 152 mit dem zweiten Eingangsanschlüß des UND-Glieds 142 verbunden.

Der Ausgang von dem UND-Glied 142 ist mit dem Kippeingang (T) eines Kipp-Flip-Flops 154 verbunden, dessen Q-Ausgang mit dem zweiten Eingang des UND-Glieds 144 und del^e5-Ausgang mit dem zweiten 146 verbunden ist. Eine Leitung 156 verbindet den Q-Ausgang von dem Flip-Flop 154 mit dem Wähleingang eines Multiplexers 158. Der Multiplexer 158 hat eine erste Gruppe von Eingängen 160, die von einemRegister 162 kommen und eine

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zweite Gruppe von Eingängen 164, die von einem zweiten Register 166 kommen. Wie unten noch im einzelnen beschrieben wird, können die Register 162 und 166 jeweils als Quellen von Binärzahlen betrachtet werden und können abwechselnd als Einrichtungen gedeutet werden, deren Inhalt von einer äußeren nicht dargestellten Quelle aus eingegeben werden kann und werden verwendet, um einen geforderten Verzerrungszustand zu schaffen.

Der Ausgang von dem Multiplexer 158 ist mit einem Abwärtszähler (DC1) 168 verbunden. In Abhängigkeit davon, ob das Wählsignal· auf der Leitung 156 ein hoher oder ein niedriger Binärwert ist, werden die Eingänge 160 oder 164 an den Rückwärtszähler 168 durch den Multiplexer 158 angekoppelt. Insbesondere wenn das Signal auf der Leitung 156 hoch ist, werden die Ausgänge von der Quelle 162 an die Eingänge des RückwärtsZählers 168 angekoppelt, während wenn das Wählsignal auf der Leitung 156 einen niedrigen Binärwert hat, wird der Inhalt der Quelle 166 über den Multiplexer 158 an den Rückwärtszähler 168 übertragen. Der Rückwärtszähler 168 hat einen Lastfreigabeanschluß 170, der mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 136 durch Leitungen 138, 172 und 174 verbunden ist.

Der Ausgang von dem Rückwärtszähler 168 ist mit dem Rücksetzeingang eines SR-Flip-Flops 176 verbunden. Der Setzeingang ist durch eine Leitung 180 mit einer Verbindungsstelle 178 an der Leitung 174 verbunden. Der Q-Ausgang von dem SR-Flip-Flop 176 ist durch eine Leitung 182 mit dem zweiten Eingang eines UND-Glieds 128 verbunden.

Der Ausgang von dem UND-Glied 130 ist mit dem Dekrementeingang eines zweiten RückwärtsZählers 184 (DC2) verbunden, dessen Ausgang mit dem Setzeingang eines SR-Flip-Flops (FF3) 186 verbunden ist. Der Rücksetzeingang dieses Flip-Flops ist auch mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 136 durch Leitungen 138, 172, 174, 180 und 188 verbunden.Der Q-Ausgang des Flip-Flops 186 ist durch eine Leitung 190 mit dem zweiten Eingangsanschluß eines UND-Glieds 130 verbunden.

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Der Q-Ausgang des Flip-Flops 186 ist durch eine Leitung 192 mit ersten Eingangsanschlüssen von zwei UND-Gliedern 194 und 196 verbunden. Ein zweiter Eingang der UND-Glieder 194 und 196 kommt von dem Ausgang der nichtdargestellten "Celsig"-Einrichtung über einen Eingangsanschluß 198. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 196 ist mit einem dritten Eingang des UND-Glieds 194 und dessen Q-Ausgang ist mit einem dritten Eingang des UND-Glieds 196 verbunden. Der Ausgang von dem UND-Glied 194 ist mit dem "Rückwärtszähl"-Eingang des Auf-/AbwärtsZählers 200 verbunden. Dementsprechend ist der Ausgang des UND-Glieds 196 mit dem "Aufwärtszähl"-Eingang des Zählers 200 verbunden. Der Rücksetzeingang des Zählers 200 ist mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 136 durch Leitungsabschnitte 138 und 172 verbunden. DerAusgang des Zählers 20o^smit dem Rücksetzeingang des SR-Flip-Flops 150 verbunden. Der Ausgang von dem UND-Glied 144, der am Anschluß 202 anliegt, kann mit einer nicht dargestELltenSystemparameter-Steuereinrichtung verbunden sein und die an diesem Anschluß erscheinenden Signale sind wirksam, um dessen Einstellung in der "Vorwärts"-Richtung vorzunehmen. In ähnlicher Weise kann der am Anschluß 204 anliegende Ausgang des UND-Glieds mit der nicht dargestellten Systemparameter-Steuereinrichtung für ein inkrementelles Einstellen der Parametereinstellung in der "Verzögerungs"-Richtung verbunden sein, wenn Impulse am Anschluß 204 erhalten werden.

Nachdem nunmehr die Einzelheiten des Aufbaus der zweiten Ausführungsform anhand von Fig. 3 beschrieben worden sind, wird nunmehr deren Arbeitsweise beschrieben. In dieser Hinsicht wird auch auf die Wellenform der Fig. 4. verwiesen.

Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist der Taktgeber 120 in Fig. 3 eine Quelle für regelmäßig auftretende Impulse, deren Frequenz oder Folgefrequenz auf der geforderten Beschaffenheit der Verzerrungseinstellung beruht, die erhalten werden soll. Eine Folgefrequenz von 3200 Impulsen pro Sekunde dürfte für die meisten Anwendungen ausreichen. Der Ausgang von dem Taktgeber 120 wird an den Frequenzteiler 122 angelegt, welcher vorgesehen ist, um durch 160 zu teilen, daß bei einer Taktfre-

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quenz von 3200 Impulsen/s an seinem Ausgang ein Impuls etwa alle 50 ms anliegt. Selbstverständlich sind: diese Werte Beispiele und hängen etwas von den Kenndaten des Systems ab, bei welchem die Erfindung angewendet wird.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 3 wird angenommen, daß zu einem Zeitpunkt begonnen wird, bei welchem der Frequenzteiler 122 ein Signal mit dessen Vorderflanke an das Flip-Flop T36 abgibt. Das Flip-Flop T36 wird dann augenblicklich solange gesetzt, bis es wieder durch einen Taktimpuls rückgesetzt wird, der üeber den Inverter 132 und das UND-Glied 134 läuft. Durch den Inverter 132 wird dann das Flip-Flop 136 an der Rückflanke des Taktimpulses zurückgesetzt, die auf die letzte vorhergehende Vorderflanke des Impulses von dem Frequenzteiler 122 folgt. Folglich gibt das Flip-Flop 136 einen Ausgangsimpuls mit einer Breite ab, die gleich der zum Zeitpunkt des Taktimpuls ist.

Der Ausgang von dem UND-Glied 134 wird durch das Verzögerungsglied 147 verzögert und dann über die Leitung 148 an den Setzeingang des SR-Flip-Flops 150 angelegt. Durch das Setzen des Flip-Flops 36 wird auch das Laden der Zähler "Dd" (168) und "DC2" (184) freigegeben, und der Zähler 200 wird zurückgesetzt. Der Q-Ausgang von dem Flip-Flop 136 setzt auch das Flip-Flop 176 und löscht das Flip-Flop 186.

Der spezielle, in denRückwärtszähler 168 geladene Wert hängt von dem augenblicklichen Zustand des Flip-Flops 154 ab. Wenn das Flip-Flop 154 sich in einem Zustand befindet, in welchem sein Q-Ausgang hoch ist, steuert das Signal aufder Leitung den Multiplexer 158, so daß der Binärwert in dem Register über den Multiplexer an den Rückwärtszähler 168 entsprechend einer Ladefreigabe am Anschluß 170 eingegeben wird, -welche während des kurzen Intervalls besteht, während welchem das Flip-Flop 136 gesetzt ist. Wenn jedoch das Flip-Flop 154 sich in dem entgegengesetzten Zustand befand, dann würde das Signal auf der Leitung 156 so sein, daß der Multiplexer 158 den Inhalt von dem Register 166 an den Rückwärtszähler 168

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überträgt. Die Digitalwerte ΪΙ1Α und N1B legen dann die sogenannte Verzerrung fest, die in dem System benutzt wird. Der Grund für die zwei Verzerrungswerte N1A und $11B ist der, daß wenn beispielsweise eine Verzogerungsverzerrung gewünscht wird, dann während einer Verzögerungseinstellperiode die durch den Zähler 168 geschaffene Aufwärtszählzeit kurzer sein muß als die verbleibende Zeit in der Periode das heißt, die Abwärtszählzeit. In ähnlicher Weise muß wenn eine Vorwärtsexnstellperiode gefordert wird, die durch den Zähler 168 geschaffene Aufwärtszählperiode länger sein als die entsprechende Abwärtszählperiode. DieserFall wird beschrieben, wenn die Wellenformen in Fig. 4 erläutert werden.

Wenn eine Vorwärtsverzerrung und nicht eine Verzogerungsverzerrung gefordert wird, wäre es genau umgekehrt. Die Werte N1A und N1B liegen im allgemeinen ganz nahe beieinander, aber unterscheiden sich in Abhängigkeit von dem geforderten Verzerrungsgrad. Der geforderte Verzerrungsgrad legt fest, wie viel sich die Werte N1A und N1B unterscheiden und die Vorverzerrungsrichtung legt fest, welcher der beidenWerte größer ist. Der Wert N2 in dem Register 185 hängt von der Trägheit des Systems ab, bei welchem die Optimiereinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird. Wenn die Trägheit des Systems groß ist, dauert es notwendigerweise eine längere Zeit, bis das System beginnt, auf eine Einstellungsänderung anzusprechen, und infolgedessen ist der Wert N2 verhältnismäßig hoch. Wenn dagegen die Erfindung verwendet wird, um das Leistungsvermögen eines Systems mit geringer Trägheit zu verbessern, dann kann derWert N2 erheblich kleiner sein. Auf jeden Fall sind jeweils die Werte N1A oder N1B größer als der Wert N2.

Der spezielle in den Zähler 168 über den Multiplexer 158 eingegebeneWert hängt von dem gegenwärtigen Zustand des Flip-Flops 154 ab. Wenn das Signal auf der Leitung 156 hoch ist, wird der Digitalwert N1A in den Rückwärtszähler 168 eingegeben. Wie bereits ausgeführt, befindet sich das Flip-Flop 176 in dem gesetzten Zustand, so daß das Signal auf der Leitung 182 das UND-Glied 128 freigibt, so daß Taktimpulse darüber laufen

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können und den Rückwärtszähler 168 zu dekrementieren beginnen. In ähnlicher Weise können, da das Flip-Flop 168 durch den Ausgang von dem Flip-Flop 136 zurückgesetzt war, dessen Q-Ausgang hoch ist um dadurch das UND-Glied 130 freizugeben, die Taktimpulse auch darüber laufen, um den Rückwärtszähler (DC2) 184 zu dekrementieren. Beide Zähler 168 und 184 werden mit derselben Frequenz dekrementiert, und da, wie bereits erwähnt wurde, der in den Zähler 184 geladene Anfangswert kleiner ist als der ursprünglich in den Zähler 168 eingegebene Wert, dekrementiert der Zähler 184 eher auf null als der Zähler 168. Wenn dies der Fall ist, wird dann das Flip-Flop 186 gesetzt, wodurch ein hohes Signal an einen Eingang der UND-Glieder 164 und 166 angelegt wird, um diese teilweise freizugeben, so daß an den Anschluß 198 angelegte "Celsig"-Impulse entweder über das UND-Glied 194 oder über das UND-Glied 196 in Abhängigkeit von den jeweiligen Zustand des Flip-Flops 176 laufen können. Ferner hat das Setzen des Flip-Flops 176 zur Folge, daß ein niedriges Signal auf der Leitung 179 weitere Taktimpulse über das UND-Glied 130 sperrt und den Zähler 184 anregt.

Zu einem späteren Zeitpunkt dekrementieren die über das UND-Glied 128 laufenden Taktimpulse den Rückwärtszähler 168 auf null, wodurch einAusgangssignal erzeugt wird, daß das Flip-Flop 176 zurücksetzt, so daß das UND-Glied 174 voll freigegeben ist, so daß die "Celsig"-Impulse 168 den Zähler 200 dekrementieren können. Vor dem Rücksetzen des Flip-Flops 176 und übereinstimmend mit dem Setzen des Flip-Flops 186 wurde das UND-Glied 196 freigegeben, damit die an den Anschluß 198 angelegten "Celsig"-Impulse den Zähler 200 inkrementieren.

Der nächste Vorgang hängt davon ab, d ob die an den Anschluß 198 angelegten Impulse von der "Gelsig"-Einrichtung während der Aufwärtszählperiode größer wurde als während der Abwärtszählperiode des Zählers 200. Wenn beimAbWartezahlen mehr Impulse über das UND-Glied 194 gelaufen sind als beim Aufwärtszählen Impulse über das UND-Glied 196 gelaufen sind, wird der Zähler 200 über null inkrementiert, wodurch ein Ausgang erzeugt

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wird, welcher das Flip-Flop 4 (150) zurücksetzt. Wenn das Flip-Flop 150 zurückgesetzt ist, wird dessen Q-Ausgang auf der Leitung 152 niedrig, wodurch das UND-Glied 142 gesperrt wird. Hierdurch wird angezeigt, daß eine größere Impulsdichte in der zweiten Hälfte der Periode als in der zweiten Hälfte der Periode bestand.

Solange das UND-Glied 142 gesperrt ist, ist das Flip-Flop 154 am Kippen gehindert. Am Anfang der nächsten durch das Setzen des Flip-Flops 136 festgelegten Periode bleibt das Flip-Flop 154 in seinem früheren Zustand und ein Steuerimpuls wird an denselben Ausgang 202 oder 204 wie der vorherige Steuerimpuls bei der vorausgehenden Periode erhalten. Infolgedessen fühlt das System, ob die vorhergehende Änderung des Betriebsverhalten verbesserte und wenn dies der Fall ist wird eine weitere inkrementeile Veränderung an der Systemparametereinstellung in derselben Richtung durchgeführt und eine Bestimmung vorgenommen, ob das Betriebsverhalten weiter verbessert wird. Auf diese Weise werden Einstellung in derselben Richtung durchgeführt, solange jede einzelne Einstellung zu einem verbesserten Betriebsverhalten führt. Wenn jedoch eine Einstellung gemacht wird, welche dazu führt, daß der Zähler 200 nicht durch null dekrementiert wird, was bedeutet, daß die Impulsdichte in der zweiten Hälfte kleiner als in der ersten Hälfte war, dann wird das Flip-Flop 150 nicht zurückgesetzt und das Signal auf der Leitung 152 bleibt hoch, um das UND-Glied freizugeben. Der Impulsausgang von dem Flip-Flop 136 läuft dann über das UND-Glied 142, um das Flip-Flop 154 in seinen entgegengesetzten Zustand zu kippen. Durch das Kippen des Flip-Flops 154 wird natürlich die Freigabe an den UND-Gliedern und 146 derart verschoben, daß ein Einstellungs-Steuersignal entweder an dem Anschluß 202 oder an dem Anschluß 204 in Abhängigkeit davon" erhalten wird, was bei der unmittelbar vorhergehenden Periode angeregt war.

Die Wellenformen in Fig. 4, welche das zu der Schaltung der Fig. 3 gehörende Zeitdiagramm wiedergeben, zeigen eine verstärkte Verzögerungsvorspannung. Die Wellenform A in Fig. 4

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zeigt die ZählricistEing an, die cfercli die Äisisijämge von den UND-Gliedern 194 tmä 136 in Fig. 3 angezeigt ist. Hierbei ist die "Aufwärts"-Periode langer als die

Bei der Wellenform! B stellt die. horizontale Einle 2Ö6 dem Nullzählpegel des Zahlers 200 in Fig. 3 dar. Die in ihrer Gesamtheit mit 208 bezeichnete Kurve gibt dem Inhalt des Zählers 200 zu irgendeinem vorgegebenen Zeitpunkt wieder. Der mit 210 bezeichnete Abschnitt der Welle 208 verläuft konkav und steigt an, wodurch angezeigt wird, daß die Eapulsdichte zunimmt, was wiederum anzeigt, daß die Einrichtung, bei welcher die Optimiereinrichtung verwendet wird, beschleunigt. Der mit 211 bezeichnete Abschnitt der Wellenform 208 ist etwas konkav und fällt ab. Hierdurch ist angezeigt, daß der Zähler 200 durch die "Celsig"-Impulse mit einer niedrigeren Frequenz anfangs bis zum Scheitel derWellenform und mit einer wesentlich höheren Frequenz dekrementiertwird, wenn sich die Wellenform dem Nullpegel nähert und diesen schneidet. Hieraus kann entnommen werden, daß die zu steuernde Einrichtung während der Abfrageperiode, die durch die von dem Rückwärtszähler 168 geschaffenen Zeitperioden dargestellt ist, fortlaufend ein verbessertes Betriebsverhalten aufweist. Da die Wellenform an der Stelle 212 durch null hindurchgeht, wird das Flip-Flop 150 in Fig. 3 zurückgestellt, um dadurch das UND-Glied 142 zu sperren und das Kippen des Flip-Flops 154 zu verhindern. Da das Flip-Flop 154 am Kippen gehindert ist, bleibt das Signal auf der Wählleitung 156 für den Multiplexer 158 dassselbe wie bei der vorhergehenden Periode, so daß wieder eine ähnliche "Aufwärts"-Abwärts"-Periode wiederholt wird.

Nach der zweiten Arbeitsperiode kann an der Stelle 213 festgestellt werden, daß am Ende der Abwärtszählperiode der Inhalt des Zählers 200 nicht mehr durch den Nullpegel 206 hindurchläuft. Folglich bleibt das Flip-Flop 150 in seinem geiBtzten Zustand und das UND-Glied 142 wird freigegeben, um einen Impuls zu dem Kipp-Flip-Flop 164 durchzulassen, um da-

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durelh -dessen Zustand zu schalten. Durch das Schalten des Zustaaies des Flip-Flops wird das Wählsignal auf der Leitung 156 gegenüber seinen vorherigen Zustand umgekehrt und dadurch wählt dann der Multiplexer 158 die Eingänge 164 von der Quelle 166 und nicht die Eingänge 160 von der Quelle 162. Ein Differenzwert wird dann in d?n Abwärtszähler DCI (168) geladen. Aus der Wellenform A in Fig. 4 ist zu ersehen, daß nunmehr die Aufwärtszählperiode des Zählers 200 wesentlich kürzer ist als es vorher der Fall war und dementsprechend die Äbwärtszählperiode länger ist. Aus der Beobaäitung der Neigung des Segmentes 214 der Wellenform 208 ist zu erkennen, daß die Einrichtung auf der Verzögerungsseite des Optimums und nicht auf der Beschleunigungsseite arbeitet. Folglich wird bei dem System, bei welchem die Optimiereinrichtung verwendet wird, dessen Ausgang niedriger. Folglich ändert sich die Krümmung des Kurvenabschnittes 216 von konkav (wie beim Abschnitt 210) auf konvex. Am Ende der Äbwärtszählperiode ist der Zähler 200 nicht durch den Nullpegel gelaufen und das Flip-Flop 150 bleibt gesetzt, um das freigegebene UND-Glied 142 zu halten, so daß der Zustand des Kipp-Flip-Flops 154 geschaltet werden kann.

Die Wellenformen C und D in Fig. 4 sind vorgesehen, um die Ausgänge an den Anschlüssen 202 bzw. 204 anzuzeigen. Wenn die Optimierschaltung der Fig. 3 auf die optimale Einstellung zurückkehrt oder die Einstellung durch den Verzerrungswert weg von dem Optimum festgelegt wird, dann wechseln die Beschleunigungs-.Verzögerungs-, usw.-impulse an den Anschlüssen 202 und 204 vorausgesetzt, daß die Bedienungsperson die Parametereinstellung nicht ändert, um eine neue Reihe von entsprechenden Abfrageschritten einzuleiten.

Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind einzelne Digitalelemente, wie Zähler,Verknüpfungsglieder, Flip-Flops usw. verwendet. Sebstverständlich kann die Erfindung jedoch auch in einer LSI-Technologie d.h. mit einem hohen Integrationsgrad ausgeführt werden, um viel von der Digitallogik auf einem einzigen Chip auszuführen. Auch ist für einen Fachmann verhältnismäßig einfach, einen kommerziell

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erhältlichen Mikroprozessor zu programmieren, um die Funktionen der einzelnen Elemente in der als bevorzugten Ausführungsform wiedergegebenen Anordnung entsprechend umzustellen. Beispielsweise weist ein INTEL 8080 Mikroprozessor einen Registerstapel, der mit einer Inkrementier/Dekrementiereinrichtung qpkoppelt ist, einen Speicher und eine arithmetische und logische Einheit auf, die alle von einer Befehls-Dekodiereinheit und der zugeordneten Zeit- und Steuereinheit gesteuert werden. Ein Pestwertspeicher zum Speichern eines Programms von Mikrobefehlen und anderer Konstanten kann an die Datenhauptleitung des INTEL 8080 angekoppelt werden. Dieser Mikroprozessor eignet sich sehr gut zur Durchführung der vorstehend beschriebenen "Optimier"-Funktion.

Bei einer Programmsteuerung können die in die Zähler 12, 14, 16 und 18 der Fig. 1 eingegebenen Anfangswerte in den Registerstapel des INTEL 8080-Mikroprozessors von dem Festwertspeicher aus eingegeben werden, und die Inkrementier/Dekrementiereinrichtung kann dazu verwendet werden, um diese Werte auf null herunterzuzählen. Die "Celsig"-Impulse, die den Asugang des zu optimierenden" System anzeigen, können über die Rechnereingabe/ Ausgabeleitung in den Speicher eingegeben werden, um eine Zählung während der vorbeschriebenen Abtastintervalle zu erhalten. Durch einen "Vergleichs"-Befehl kann bestimmt werden, ob die Anzahl der Celsig-Impuüse während der Intervalle, während welcher die Register in dem Registerstapel dekrementiert werden, größer oder kleiner geworden ist. Aufgrund dieses Vergleichs kann dann ein "externer Funktions"-Betrieb ausgeführt werden, wobei der Mikroprozessor 8080 einen Befehl an das zu optimierende System zum Einstellen der Parametereinstellung abgibt.

Der Optimiervorgang ist im Vergleich zu der Geschwindigkeit der meisten Mikroprozessoren (Nanosekunden) verhältnismäßig langsam (Millisekunden). Folglich kann die Optimierfunktion in Verbindung mit anderen Mikroprozessor gesteuerten Operationen in demselben System zeitlich verschachtelt bzw. in Time-sharing-Betrieb durchgeführt werden. Ferner können bei dem erfindungsgemäßen System auch noch viele andere Arten

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von Schaltungen verwendet werden. Beispielsweise könnte der Auf/Äbwärtszähler durch einen analogen Integrator ersetzt
werden, der allerding empfindlicher gegenüber Rauschen wäre-Ein kommerziell erhältlicher Mikroprozessor könnte entsprechend programmiert werden, um die geforderten Funktionen durchzuführen, was allerdings mit höheren Kosten verbunden wäre.

Ende der Beschreibung

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Claims

Patentansprüche zum Patentgesuch

der Firma Optimizer Control Corporation, Burnsville, Minnesota 55337 /USA

1 .) Elektronisches Steuersystem zum Optimieren des Betriebsverhalteis einer energieverbrauchenden Einrichtung mit einer Einrichtung zum Stören eines die Einrichtung steuernden Parameters bezüglich einer vorgegeben»Einstellung, mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Impulsen mit einer Frequenz, die proportional dem augenblicklichen Ausgang der Einrichtungsind, mit einer Korrelatoreinrichtung zum Feststellen der Wirkung der Störung auf die Impulsfrequenz und mit einer Einrichtung, die auf die Korrelatoreinrichtung anspricht, um Steuersignale zum Einstellen einer vorgegebenen Einstellung in einer Richtung zu erzeugen, um das Betriebsverhalten der energieaufnehmenden Einrichtung zu verbessern, gekennzeichnet durch einen ersten dekrementierbaren Digitalzähler (12), der einen Anfangswert aufnimmt, der einem vorbestimmten Zeitabschnitt einer die Einstellung der Einrichtung störenden Periode entspricht; durch einen zweiten dekrementierbaren Digitalzähler (14), der einen Anfangswert erhält, der der vollständigen, die Einstellung der Einrichtung störenden Periodenzeit entspricht; durch eine Taktquelle (10) , die regelmäßig anliegende Zeitsteuerimpulse abgibt und mit den ersten und zweiten dekrementierbaren Zählern (12,14) verbunden ist, um diese (12,14) mit einer fest vorgegebenen Frequenz zu dekrementieren; durch einen digitalen Auf-/Abwärtszähler (6 0), und durch eine logische Schaltung, die den Auf-/Abwärtszähler (60) an die Impulse erzeugende Einrichtung (10) und an die ersten und zweiten Zähler (12,14) ankoppelt, um die algebraische

ORIGINAL INSPECTED

Differenz in der Anzahl der Impulse von der impulserzeugenden Einrichtung (10) zu summieren, die während vorbestimmter Abschnitte der die Einstellung der Einrichtung störenden Periode auftreten.
2. System nach Anspruch 1,gekennzeichnet durch eine zusätzliche logische Schaltung, die an die ersten und zweiten Zähler (12,13) und an den Ausgang des Auf-/Abwärtszählers ( 60) angekoppelt ist, um ein erstes Steuersignal zu erzeugen, wenn der Inhalt des Auf-/Abwärtszählers (60) ein positiver Wert zu der Zeit ist, wenn der zweite Zähler (14) auf null dekrementiert ist, und ein zweites Steuersignal erzeugt, wenn der Inhalt des Auf-/AbwärtsZählers (60) ein negativer Wert zu der Zeit ist, wenn der zwäte Zähler (14) auf null dekrementiert ist.
3. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen dritten dekrementierbaren Digitalzähler (16), der Dekrementierimpulse von der Taktquelle (10) erhält und mit einer Binärzahl geladen werden kann, die eine vorbestimmte Verzögerungsperiode anzeigt, wenn einer der ersten oder zweiten Digitalzähler (12,14) auf null dekrementiert ist; durcheinen vierten dekrementierbaren Digitalzähler (18) , der mit einer Binärzahl ladbar ist, die einen vorbestimmten Bruchteil des vorbestimmten Zeitabschnitts der die Einstellung der Einrichtung störenden Periode anzeigt; durch eine von den ersten, zweiten und dritten Zählern (12,14,16) gesteuerte Einrichtung, welche die Taktquelle (10) an den vierten Digitalzähler (18) so ankoppelt, daß der vierte Zähler (18) nur während der Verzögerungsperiode dekrementiert wird, während welcher der dritte Zähler (18) dekrementiert ist; und durch eine Einrichtung, die die dritten und vierten Digitalzähler (16,18) mit der logischen Schaltung und mit der zusätzlichen logischen Schaltung verbindet.
4. System zum überwachen des Betriebsverhaltens eines energieaufnehmenden Systems und zum Ehstellen einer Parametersteuerungseinstellung des Systems, so daß das Betriebsverhalten verbessert wird, insbesondere nach Anspruch 1, gekenn-

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ze ichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen von impulsförmigen Signalen mit einer Frequenz, die das augenblickliche Systemsbetriebsverhalten anzeigt; durch eine erste digitale Zähleinrichtung (12), welche die impulsförmigen Signale erhält, um die Differenz zwischen der Anzahl Impulse zu zählen, die von der die Impulse erzeugenden Einrichtung (10) zwischen einem ersten und einem zweiten vorbestimmten Zeitintervall erhalten worden sind; durch eine Quelle (10), die regelmäßig Zeitsteuerimpulse abgibt; durch eine Steuereinrichtung für die erste digitale Zähleinrichtung (12), die eine zweite digitale Zähleinrichtung (14) aufweist, die anfangs mit einem Digitalwert geladen wird, der die ersten und zweiten vorbestimmten Zeitintervalle bildet und der mit der die Impulse erzeugenden Einrichtung (10) verbunden ist, so daß das Anfangsintervall bei Empfang jedes der Zeitsteuerimpulse geändert wird; durch eine die Steuereinrichtung an die erste digitale Zähleinrichtung (12) ankoppelnde Einrichtung, und durch eine logische Schaltung, die an den Ausgang der ersten digitalen Zähleinrichtung (12) und an den Ausgang der zweiten digitalen Zähleinrichtung (14) angekoppelt ist, um ein Parametereinsteilsignal zu erzeugen, welches von dem Inhalt der ersten digitalen Zähleinrichtung (12) am Ende des zweitenTDrbestimmten Zeitintervalls abhängt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite digitale Zähleinrichtung einen Digitalzähler (14) , der anfangs mit einem Digitalwert geladen wird, welcher ein vorbestimmter Bruchteil des Anfangswerts ist, der in die zweite digitale Zähleinrichtung geladen worden ist; eine die Zeitsteuerimpulse erzeugende Einrichtung (10) an den Digitalzähler ankoppelnde Einrichtung, um periodisch den Inhalt des digitalen Zählers von dem Anfangswert aus zu ändern, und eine den Ausgang des Digitalzählers an die Steuereinrichtung und an die logische Schaltung ankoppelnde Einrichtung aufweist, wobei die Jknordnung so aufgebaut ist, daß wenn sich der Inhalt des Digitalzählers auf einen vorbestimmten Wert geändert hat, das Parametereinstellsignal erzeugt wird.

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6. Einrichtung zum kontinuierlichen Bestimmen der Ansprechcharakteristik eines energieverbrauchenden Systems auf iterative, inkrementell^ Änderungen eines ersten Parameters des Systems und zum Erzeugen von Korrektursignalen zum Einstellen des ersten Parameters, so da die Differenz zwischen iterativen Ansprechcharakteristiken des Systembetriebsverhaltens auf ein Minimum bei einer Einstellung des ersten Parameters herabgesetzt wird, welcher entsprechend zumindest eines von mehreren weiteren Parametern des Systems verzerrbar ist, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Impulsquelle zum Erzeugen von Impulsen, die das Systembetriebsverhalten anzeigen; durch eine zweite Impulsquelle zum Bestimmen der Frequenz, mit welcher der erste Parameter inkrementell geändemt wirdj durch eine erste Korrelationseinrichtung, die auf Impulse von den beiden Impulsquellen anspricht, um die Ansprechcharakteristik im Betriebsverhalten des Systems auf die inkrementellen Änderungen des ersten Parameters zu bestimmen, wobei die erste Korrelationseinrichtung mindestens einen Digitalzähler aufweist; durch eine Ladeeinrichtung zum Laden des einen Digitalzählers mit Werten, die eine geforderte Verzerrung bei der Einstellung des ersten Parameters wiedergeben, so daß der Digitalzähler Differenzsignale erzeugt, die die Abweichung bei der Einstellung des Parameters von der geforderten Verzerrung anzeigen; und durch eine zweite Korrelationseinrichtung, die auf das Differenzsignal anspricht, um ein Signal zum Einstellen des ersten Parameters in der Richtung auf die Einstellung hin zu erzeugen, welche die Einstellung des ersten Parameters bei der geforderten Verzerrung ist.
7. Einrichtung zum überwachen des Betrfebsverhaltens eines energieverbrauchenden Systems und zum Einstellen einer Parametersteuereinstellung des Systems, so daß das Betriebsverhalten des Systems verbessert wird, insbesondere nach . Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine erste Quelle (120) die regelmäßig Taktimpulse mit einer Frequenz f₁ abgibt, durch

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einen Frequenzteiler (122), der an die Quelle angekoppelt ist, um an seinem Ausgang Impulse mit einer Frequenz zu erzeugen, die ein Bruchteil der Frequenz f.. ist ; durch einen ersten Zähler, der abwechselnd mit einer ersten und zweiten Digitalzahl ladbar ist, die einen vorbestimmten Verzerrungswert anzeigt; durch eine Zeitintervall-Steuereinrichtung, die auf den Ausgang von dem Frequenzteiler (122) anspricht, um das Laden der ersten und zweiten Digitalwerte in den ersten Zähler (168) zu steuern und um die Taktimpulse an den ersten Zähler (168) anzukoppeln, um die Digitalzahl mit der Frequenz f.. zu ändern; durch eine zweite Impulsquelle, deren augenblickliche Frequenz das Betriebsverhalten des energieverbrauchenden Systems anzeigt, durch einen zweiten Zähler (184),der an die zweite Quelle und an den ersten. Zähler angekoppelt ist, um die Differenz zwischen der Anzahl Impulse zu zählen, die von der ersten Quelle während getrennter Zeitintervälleerhalten wird; und durch eine logische Schaltung (186), die mit dem Ausgang des zweiten Zählers (184) und mit der Zeitintervallsteuereinrichtung verbunden ist, um Parametereinstell-Steuersignale in aufeinanderfolgenden iterativen Schritten am Anfang jedes Impulses von dem Frequenzteiler (122) zu erzeugen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervall-Steuereinrichtung eine Verzögerungseinrichtung zum Schaffen einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach dem Beginn jedes Impulses von dem Frequenzteiler und eine Einrichtung aufweist, um die Verzögerungseinrichtung an die Eingänge des zweiten Zählers anzukoppeln, um die Impulseingabe von der zweiten Quelle in den zweiten Zähler zu steuern.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennze ichn e t, daß die logische Schaltung ein SR-Flip-Flop(136), das am Anfang jedes Impulses von dem Frequenzteiler (122) gesetzt und nur dann rückgesetzt wird, wenn der Inhalt des zweiten Zählers (184) einen vorbestimmten Wert erreicht, ein Kipp-Flip-Flop (154), eine Verknüpfungsanordnung (142), die den Ausgang des SR-Flip-Flops (136) mit dem Eingang des Kipp-

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Flip-Flops (154) verbindet und am Anfang jedes Impulses von dem Frequenzteiler (122( freigegeben wird, und eine weitere Verknüpfungsanordnung (144,146) aufweist, die an den Ausgang des Kipp-Flip-Flops (154) angekoppelt ist und am Anfang jedes Impulses von dem Frequenzteiler (122) freigegeben wird.

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