DE3152816T1 - Verfahren zur steuerung eines technologischen prozesses und einrichtung zu seiner durchfuehrung - Google Patents

Verfahren zur steuerung eines technologischen prozesses und einrichtung zu seiner durchfuehrung

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DE3152816T1
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/024Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance

Description

VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINES TECHNOLOGISCHEN PROZESSES UND AUTOTiATISCHE STEUERUNGSEINRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG
Anwendungsgebiet
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen, die bei der Durchführung eines technologischen Prozesses zum Einsatz kommen, insbesondere auf Verfahren zur Steuerung eines technologischen Prozesses und automatische Steuerungseinrichtungen zu seiner
Durchführung. '
Die Erfindung kann in automatischen Regelungssystemen der Ausgangsparameter von technologischen Prozessen verwendet werden, die unter sich ändernden Verhältnissen ablaufen. Am erfolgreichsten kann die Erfindung in automatischen Regelungssystemen der technologischen Prozesse in den Industriezweigen chemische Industrie, Zellstoff- und Papierindustrie, Lebensmittelindustrie, Erdölindustrie und Metallurgie verwendet werden.
Bisheriger Stand der Technik
Sine der Aufgaben, die bei der Steuerung technologischer Prozesse gel'ost wird, besteht in der Aufrechterhaltung des Ausgangsparameters des Prozesses auf dem vorgegebenen Niveau, was üblicherweise mittels eines automatischen Reglers durchgeführt wird. Die Parameter des automatischen Reglers werden derart gewählt, dass die höchste Güte der Steuerung gewährleistet wird. Während der Arbeit des Reglers findet aber eine Änderung der Bedingungen,unter welchen der zu regelnde Prozess vor sich geht, und der Kennwerte des zu regelnden Prozesses statt. Infolgedessen werden die erst- :.i malig gewählten Parameter des Reglers unter dem Gesichtspunkt einer Gewährleistung der höchsten Güte der Steuerung nicht mehr optimal sein. Beispielsweise wirkt sich während der automatischen Regelung der Temperatur in einem chemischen Reaktor die Änderung der chemischen Zusammensetzung bzw. der !.!enge der zu^eführten Kompo-
nenten auf die Ablaufgeschwindigkeit der chemischen Reaktion und die anderen Kennwerte des zu regelnden Prozesses aus, was eine Neueinstellung des Reglers erforderlich macht, um die höchste Güte der Steuerung zu gewährleisten. '■
Dem erfindungsgemässen Verfahren am nächsten ist das bekannte Verfahren zur Steuerung eines technologisehen Prozesses, durch Aufrechterhaltung des Prozessausgangsparameters auf einem vorgegebenem Niveau mittels eines automatischen Reglers, das die T-Tessung des Gütekennwerts der Steuerung und eine derartige Änderung der Parameter des Reglers umfasst, dass die Erzielung einer höchsten Güte der Steuerung gewährleistet wird (siehe, beispielsweise, das Buch "Automatisierung der Produktion und industrielle Elektronik", 3and 3, Redaktion von A.T. Berg und V.A. Trapeznikov, Verlag "Sovetskaya entziklopedija", Moskau, 1962, Seite 297). Nach diesem Verfahren wird zur Erzielung einer optimalen Güte der Steuerung eine Änderung desjenigen Parameters des Reglers vorgenommen, der den Gütekennwert der Steuerung derart beeinflusst, dass die Abhängigkeit des Gütekennwerts der Steuerung von diesem Parameter extrem 1st. Die Änderung des Reglerparameters wird in der Richtung vorgenommen, die eine Änderung des Gütekennwerts der Steuerung in der Richtung herbeiführt, die der Verbesserung der Güte der Steuerung entspricht, und so lange fortgesetzt, bis ein Extremwert (Optimalwert) des Gütekennwerts erzielt ist, der der optimalen Güte der Steuerung entspricht. Falls die Änderung des Reglerparameters eine Verschlechterung der Güte der Steuerung herbeiführt, wird die Richtung der -Änderung des Reglerparameters auf die entgegengesetzte Richtung geändert. Eine derartige Änderung des Reglerparameters gestattet es, eine höhere Güte der Steuerung des technologischen Prozesses zu gewährlei sten, welcher unter sich ändernden Verhältnissen abläuft,
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damit die Genauigkeit der Regelung des Ausgangsparameters zu steigern.
Eine Änderung des Reglerpararaeters mindestens in einer Richtung führt üblicherweise zu einer Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems. Aus diesem Grunde muss die Änderung des Reglerparameters derart vorgenommen werden, dass sie nicht zur Instabilität des Systems führt. arbeitet
Das bekannte Verfahren / mittels einer bekannten automatischen Steuerungseinrichtung mit einem automatischen Regler zur Aufrechterhaltung des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses auf dem vorgegebenen Niveau, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das dem Gütekennwert der Steuerung entspricht, einer Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals, das von der Änderung des dem Gütekennwert entsprechenden Signals abhängig ist, und einer Steuereinrichtung für den Reglerparameter, die an den Ausgang der Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals angeschlossen ist (siehe, beispielsweise die vorstehend angeführte Note, Seite 296, 3ild 6). Diese automatische Steuerungseinrichtung ist am nächsten der erfindungsgemässen Einrichtung.
Die Zeit, die zur Einstellung derjenigen Grosse des Reglerparameters, welche die optimale Güte der Steuerung gewährleistet, erforderlich ist, ist desto grosser, je grosser die Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung von dem optimalen Wert und je grosser die Trägheit und die Totzeit des zu regelnden Objekts sind.
3G1- Somit geht bei einer grossen Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung von dem optimalen Wert in Regelsystemen von Objekten, die eine grosse Trägheit bzw. Totzeit (beispielsweise mehrere Minuten) aufweisen, die Einstellung des optimalen Werts des Reglerparameters äusserst langsam vor, was eine wesentliche Herabsetzung der Genauigkeit bei der Regelung eines technologischen Prozesses herbeiführt, welcher unter sich ändernden Ver-
ψ
-χ-
hältnissen abläuft.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines technologischen Prozesses , mittels eines automatischen Reglers und eine automatische Steuerungseinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, welche eine beschleunigte Einstellung eines »optimalen Werts des Reglerparameters bei einer Änderung der Kennwerte des zu regelnden Prozesses in den Fällen gewährleisten, wenn das zu regelnde Objekt eine erhebliche Trägheit bzw. eine grosse Totzeit aufweist, und somit die Genauigkeit der Regelung zu steigern.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zur Steuerung eines technologischen Prozesses durch Aufrechterhalten des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses auf einem vorgegebenem Niveau mittels eines automatischen Reglers, umfassend eine Messung des Gütekennwerts der Steuerung und eine allmähliche Änderung desjenigen Parameters des automatischen Reglers, dessen Änderung in der einem Richtung eine Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems herbeiführt und der den zu messenden Gütekennwert der Steuerung derart beeinflusst, dass die Ab- hängigkeit des Gütekennwerts der Steuerung von diesem Parameter extrem ist, wobei die Änderung des Reglerparameters derart erfolgt, dass bei einer Änderung des Gütekennv/erts der Steuerung in einer der Verbesserung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung die Anderungsrichtung des Parameters nicht geändert wird und bei einer Änderung des Gütekennwerts der Steuerung in einer der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung die Axiderungsrichtung des Parameters auf die entgegengesetzte geändert wird, erfindungagemäss dadurch gelöst, dass bei einer Anierungsrichtung
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des Gütekennwerts der Steuerung in einer der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung der Wert des Gütekennwerts eingespeichert und der Reglerparameter mit Berücksichtigung der Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung vom eingespeicherten Wert derart geändert wird, dass,falls die Abweichung — des Gütekennwerts der Steuerung von dem eingespeicherten Wert einen festgelegten Wert überschreitet und die Änderung des Reglerparameters in Richtung der Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems erfolgt und die Änderung des Gütekennwerts der Steuerung in einer der Verbesserung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung verläuft, wenn der Reglerparameter den festgelegten Wert erreicht hat, welcher dem stabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entspricht, dieser Parameter sprungartig
wird,
bis auf einen Wert verändert/ welcher einem instabilen
Zustand des automatischen Regelungssystems entspricht, hiernach nach einem Zeitabschnitt, der kleiner ist als 2C der zur Umkippen des automatischen Regelungssystems aus dem stabilen Zustand in den instabilen erforderliche,
dieser Parameter sprungartig bis auf einen Wert wird, ■ °
verändert / welcher einer grösseren Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems entspricht als der ange-
2r) führte vorgegebene Wert des Parameters, wonach der Reglerparameter in Richtung einer Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems so lange allmählich verändert wird, bis dieser Parameter den angeführten vorgegebenen Wert erreicht bzw. sich die Ande-
3C run^srichtung des Gütekennwerts der Steuerung geändert hat, und, wenn die Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung sich in einer der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung ändert, nachdem eine Abweichung des Gütekennwerte der Steuerung von dem gespeicherten Wert stattgefunden hat, die den angeführten vorgegebenen Wert überschreitet, der neue
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Wert des Gütekennwerts eingespeichert und die weitere Änderung des Begierparameters und die Speicherung des Werts des Gütekennwerts der Steuerung mit Berücksichtigung der Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung von dem neuen eingespeicherten Wert,wie vorstehend beschrieben,durchgeführt.
Ein solches Verfahren gestattet es, durch eine Vergrösserung der Xnderungsbereiche des Reglerparameters in Richtung einer Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystemes die Einwirkung des Reglers auf das zu regelende Objekt im Falle einer großen Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung von dem optimalen Wert in einer Richtung, bei der der Reglerparameter in Richtung der Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems zu verändern ist, zu verstärken, und somit eine schnellere Einstellung des optimalen Werts des Reglerparameters bei einer jeweiligen Änderung der Kennwerte des zu regelnden Prozesses zu gewährleisten, vienn das zu regelnde Objekt eine wesentliche Trägheit bzw. eine grosso Totzeit aufweist. Infolgedessen wächst die von dem Regler gewährleistete Genauigkeit der Regelung.
Ss ist zweckmässig.als zu messenden Gütekennwert der Steuerung eine Dispersion der Abweichung des Ausgangsparaaieters des technologischen Prozesses von dem vorgegebenen Niveau zu wählen und als angeführten variablen Parameter des automatischen Reglers den Verstärkungsfaktor des Reglers zu verwenden.
Diese Aufgabe wird auch ausgehend von einer automatischen Steuerungseinrichtung mit einem automatischen Regler zur Aufrechterhaltung des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses auf einem vorgegebenen Niveau, einer Einrichtung zur Erzeugung eines dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals, einer Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals, das von der Änderung des dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals abhängt ,und mit einer Steuereinrichtung für—den-Reglerparameter, die am Ausgang der Schaltung zur Erzeugung einea Steuersignals liegt, erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sie einen steuerbaren Speicher, dessen Informationseingang mit dem Ausgang der Einrieb-
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tung zur Erzeugung eines dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals in Verbindung steht, eine Schaltung zur Erzeugung eines der Anderungsrichtung des GUtekennwerts der Steuerung entsprechenden Signals, deren Eingang mit dem Ausgang der Einrichtung zur Erzeugung des dem Gütekennwert 4er Steuerung entsprechenden Signals in Verbindung steht und deren Ausgang am . Eingang der Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals liegt, um das Signal am Ausgang der Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals nach der Änderung der Anderungsrichtung des Gütekennwerte der Steuerung in Richtung einer Verschlechterung der Güte der Steuerung zu verändern, eine Vergleichsschaltung, deren einer Eingang mit dem Ausgang des steuerbaren Speichers in Verbindung steht und deren anderer Eingang mit dem Ausgang der Einrichtung zur Erzeugung eines dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals gekoppelt ist, und eine Steuerschaltung, deren Eingänge am Ausgang der Schaltung zur Erzeugung des der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung entsprechenden Signals liegen, sowie am Ausgang der Vergleichsschaltung zur Erzeugung eines binären Signals, das den ersten V/ert annimmt, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen dem laufenden Wert des GUtekennwerts der Steue-
2r) rung und seinem im Speicher gespeicherten Wert grosser ist als der vorgegebene Wert, und zur Erzeugung eines binären Signals, das den zweiten V/ert nach der Änderung der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung in der der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung annimmt, falls der Absolutwert der j Differenz zwischen dem laufenden Wert des Gütekennwerts der Steuerung und seinem im Speicher gespeicherten Viert kleiner ist als der angeführte vorgegebene Wert^und deren Ausgang mit dem Steuereingang des steuerbaren Speichers in Verbindung steht, um das Speichern im steuerbaren Speicher desjenigen Werts des Gütekenn-
werts der Steuerung zu gewährleisten, der unmittelbar vor dem, dass das Signal am Ausgang der Steuerschaltung den zweiten Y/ert annimmt, wirksam war, enthält, wobei die Steuereinrichtung des Reglerparameters an den Ausgangjier Steuerschaltung angeschlossen ist, um eine scharfe Änderung des Parameters des automatischen Reglers beim Erreichen des vorgegebenen Werts zu schaffen, wenn das Signal am Ausgang der Steuerschaltung den ersten Wert annimmt, bis auf einen Grenzwert, der ausserhalb des Anderungsbereichs dieses Parameters während des Zeitabschnitts, wenn das Signal am Ausgang der Steuerschaltung den zweiten V/ert annimmt, liegt, und die automatische Steuerungseinrichtung zusätzlich Mittel-zur Einstellung der Steuereinrichtung des Reglerparameters in eine Stellung enthält, die einem anderen vorgegebenen Y/ert dieses Parameters entspricht, und zwar nach einem vorgegebenen Zeitabschnitt, nachdem der Parameter den angegebenen Grenzwert erreicht hat.
Die Steuerschaltung kann einen D-Trigger, an dessen Informationseingang ein logisches Signal mit einem konstanten Wert gelangt, dessen Ausgang den Ausgang der Steuerschaltung bildet und der einen asynchronen Ein- ^ Stelleingang aufweist, welcher mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung verbunden ist, sowie ein UND-Glied, dessen einer Eingang über eine Verzögerungsschaltung
dessen mit dem Ausgang des D-Triggers verbunden ist,/anderer Eingang mit dem Ausgang der Schaltung zur Erzeugung des Signals, das der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung entspricht, in Verbindung steht und dessen Ausgang mit dem Takteingang des D-Triggers verbunden ist, enthalten.
Die Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals kann einen Trigger, dessen Ausgang den Ausgang der Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals darstellt, einen Impulsgenerator und einen Impulszähler, dessen ZShleingang mit dem Impulsgeneratorausgang verbunden
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dessen
ist,/Einstelleingang den Eingang der Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals bildet und dessen Ausgang am Zähleingang des Triggers liegt, enthalten.
Die Steuereinrichtung des Begierparameters kann einen vielstelligen umkehrbaren Zähler, an dessen Informationsstelleneingänge die vorgegebene Kombination der logischen Signale gelangt, ein UND-Glied, dessen einer Eingang über ein NICHT-Glied mit xieia Stellenausgang des vielstelligen umkehrbaren Zählers, der seiner höch-, _ ' dessen
sten Stelle entspricht:, verbunden ist,/andere Eingänge mit dem nichtinvertierenden Ausgang des Triggers und mit dem Ausgang des Impulsgenerators der Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals verbunden sind und dessen Ausgang mit dem Vorwärtszähleingang des vielstelligen umkehrbaren Zählers in Verbindung -steht, ein anderes UND-Glied, dessen Eingänge mit dem Ausgang einer Schaltung^verbunden sind^ die darauf anspricht, dass der Inhalt des vielstelligen umkehrbaren Zählers nicht gleich Null ist,sowie mit dem inversen Triggerausgang und mit dem Ausgang des Impulsgenerators der Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals/und dessen Ausgang mit dem Rückwärtszähl-
eingang des vielstelligen umkehrbaren Zählers verbunden ist, ein drittes UND-Glied, dessen Eingänge mit dem ^ Stellenausgang des vielstelligen umkehrbaren Zählers, der seiner höchsten Stelle entspricht, und mit dem Ausgang der Steuerschaltung verbunden sind, sowie eine Stelleinheit zum Einstellen der Werte der Reglerparameter, die eine Reihe von Steuereingängen aufweist, von denen der eine mit dem Ausgang des dritten UND-Glieds und die anderen entsprechend mit den Stellenausgängen des vielstelligen umkehrbaren Zählers, die seinen niedrigeren Stellen entsprechen, verbunden sind, enthalten, wobei die Mittel zum Einstellen der Parametersteuereinrichtung als eine Verzögerungsschaltung ausgebildet sind, welche zwischen dem Ausgang des dritten UND-Glieds und dem
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Steuereingang des vielstelligen umkehrbaren Zählers liegt.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise naher erläutert. Es zeigt
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Pig. 1 eine Kennlinie, welche die Änderung des Gütekennwerts der Steuerung in Abhängigkeit vom Reglerparameter bei der Durchführung des erfindungsgemfissen Verfahrens zur Steuerung eines technologischen Prozesses kennzeichnet;
Fig. 2 Kennlinien, welche die zeitliche Änderung des Reglerparameters gemäss dem erfindunssgemässen Steuerun^sverfahren erläutern;
Fig. 3 das Blockschaltbild des erfindungsgemäss ' ausgeführten automatischen Regelungssystems, einschliesslich der automatischen Steuereinrichtung;
Fig. 4 den Aufbau der Steuerschaltung, die in der erfindungsgemässen automatischen Steuerungseinrich-■ tung verwendet wird;
Fig. 5 den Aufbau der Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals, welche in der erfindungsgemässen automatischen Steuerungseinrichtung verwendet wird/ und
Fig. 6 die Schaltung der automatischen Steuerungaeinrichtung, in welcher die Ausführung der Steuereinrichtung des Reglerparameters ausführlicher dargestellt ist.
Das beste Ausführun^sbeispiel der Erfindung;
Entsprechend Fig. 1 weist der Gütekennwert Q der Steuerung, beispielsweise die Dispersion der Abweichung des Ausgangsparameters vom vorgegebenen Kiveau ein Miniraum Qn^n* welches der höchsten Güte der Steuerung entspricht, bei dem Wert ?OD4. des Reglerparameters P, beispielsweise des Verstärkungsfaktors des Reglers, auf. Die Abweichung des Parameters P von dem Wert
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in beliebiger Richtung führt zu einer Vergrößerung des Gütekennwerts Q, d.ii. zu einer Verschlechterung der Güte der Steuerung. Eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Parameters P führt zu einer Abnahme bzw. Zunahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems, welches unstabil wird, falls der Parameter P den wert P überschreitet.
Während des RegeIvorgangs wird der Parameter P des Reglers in derjenigen Richtung geändert, die eine Verkleinerung des Gütekennwerts Q herbeiführt, d.h.
die Güte der Steuerung verbessert. Falle die Änderung des Parameters P eine Vergrösserung des Gütekennwerts Q hervorruft, d.h. eine Verschlechterung der Güte der Steuerung bedingt, wird die Anderun^srichtung des Parameter3 P auf die entgegengesetzte geändert. Infolge der Änderung des Parameters P verkleinert sich der Gütekennwert Q bis auf den T'inünalwert Q1n^nJ wonach sich bei der weiteren Änderung des Parameters P in der gleichen Richtung der Kennwert Q zu vergrbsseren beginnt. Y/enn sich die Anderunsarichtung des Kennwerts Q in Richtung seiner Ver^rbaaeruns ändert, wird die Anderungsrichtung des Parameters P auf die entgegengesetzte verändert und der Wert des Kennwerts Q eingespeichert. Der eingespeicherte Wert des Gütekennwerts Q wird in diesem Falle seinem T'inimalwert Q-^n nahe sein, der der optimalen Güte der Steuerung entspricht.
Falls sich der Wert Ρ__+ des Reglerparameters, der den T.'inimalwert Q -des Gütekennwerts der Steuerung entspricht, nicht ändert, wird der Reglerparameter gegenüber seinem Optimalwert P . Schwingungen vollführen, deren Amplitude durch die Trägheit und die Totzeit des Regelobjekts bestimmt wird. Die Änderung des Reglerparameters entspricht in diesem Falle der in Fig. 2 gezeigten Kennlinie I.
Infolge einer Änderung der Parameter des zu regelnden Objekts kann sich der dem Minimalwert Qjn^n des Güte-
kennwerts Q und der optimalen Güte der Steuerung entsprechende Wert P01J+ des Reglerparameters ändern, so dass der Gütekennwert von dem eingespeicherten Wert abweicht. Falls die angeführte Abweichung des Gütekennwerts verhältnismässig gering ist, d.h. einen vorgegebenen Wert AQ nicht überschreitet (Fig. 1), wird die Änderung des Reglerparameters allmählich im 3ereich von einem gewissen T.Tinimalwert P1 (Fig. 2) bis zu dem Wert P2, der kleiner ist als der Wert P8, durchgeführt, d.h. innerhalb der Grenzen,die dem stabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entsprechen. Falls die Verkleinerung des Gütekennwerts bei der Verkleinerung des Reglerparameters stattfindet, und die allmähliche Verkleinerung dieses Parameters bis auf den Wert P^ infolge der Trägheit des zu regelnden Objekts nicht zu einer Verkleinerung des Gütekennwerts bis auf den Wert Q-Jn führt, bleibt der Parameterwert gleich P-, so lange, bis sich der Gütekennwert der ' Steuerung erneut zu vergrössern beginnt, wonach man den Reglerparameter allmählich zu vergrössern beginnt, bis sich die Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung erneut ändert usw., bis der Reglerparameter in der TTähe des neuen optimalen Werts PQ_+ einpendelt. Die Änderung des Reglerparameters entspricht in diesem Falle
2 r) der Kennlinie 2a in Fig. 2. Falls die Verkleinerung des Gütekennwerts der Steuerung während der Vergrösserung des Reglerparameters stattfindet und die allmähliche Vergrösserung dieses Parameters bis auf den Wert P2 nicht zu einer Verkleinerung des Gütekennwerts der Steuerung bis auf den Wert 'Qn^n führt, bleibt der Wert des Parameters gleich P2 so lange, bis der Gütekennwert der Steuerung erneut zu wachsen beginnt, wonach man den Reglerparameter allmählich zu verkleinern beginnt, bis sich die Anderungarichtung des Gütekennwerte der Steuerung erneut ändert usw., bis der Reglerparameter in der ITShe des neuen Optimalwerts einpendelt. Die
Änderung des Reglerparameters entspricht in diesem Falle der Kennlinie 2b in Fig. 2.
Wenn die Abweichung des Gütekennwerte der Steuerung vom. eingespeicherten Wert verhaltnisaässig gross wird, d.h. den Wert δ. Q überschreitet, beispielsweise infolge einer verhältnismäßig schnellen Änderung der Kennwerte des zu regelnden Prozesses, und falls die Verkleinerung des Gütekennwerts der Steuerung während der Verkleinerung des Reglerparaineters stattfindet, wird die Änderung dieses Parameters auf die gleiche Art und Weise bewerkstelligt, wie bei einer verhältnismässig geringen Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung vom eingespeicherten Wert, beispielsweise entsprechend der Kennlinie 2a in Fig. 2. Falls die Abweichung des Gütekennwerts vom eingespeicherten Wert überschreitet/^ Q^und die Verkleinerung des Gütekennv.erts der Steuerung während der Vergrösserung des Reglerparameters stattfindet, wird dieser Parameter, wenn er den Wert P2 erreicht hat, sprungartig bis auf den Wert P- vergrössert, welcher bedeutend über dem Wert P_ liegt, d.h. dem instabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entspricht, wonach nach einem Zeitabschnitt, der kleiner ist als der zum Umkippen des Systems aus dem stabilen Zustand in den instabilen Zustand erforderlich^ der Reglerparameter sprungartig bis auf den Wert P- verkleinert wird, v.elcher unter dem Wert P2 liegt. Hiernach beginnt man erneut mit der allmählichenVergrösserung des Reglerparameters, und nachdem der Parameter den Wert P2 erreicht hat, wird er erheut sprungartig bis auf den Viert P- vergrössert und dann sprungartig bis auf den Wert P. verkleinert. Sine solche Änderung des Parameters hält so lange an, bis sich die Anderungsricatung des Gütekennwerts der Steuerung in Richtung der Vergrosserung des Kennwerts ändert, wonach auch eine Änderung der Anderungsrichtung des Reglerparameters erfolgt. In
-χ-
diesem Falle entspricht die Änderung des Reglerparametere der Kennlinie 3 in Pig, 2„ Wenn nach der Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung vom eingespeicherten Wert um einen Betrag, der grosser ist als aQ, eine Änderung der Anderungsrichtung des Gütekennwerts in Richtung seiner lYergrösserung erfolgt, wird der neue Wert des Gütekennwerts der Steuerung eingespeichert, der den neuen Kinimalwert darstellt, welcher der optimalen Güte der Steuerung entspricht.
Im folgenden wird die Änderung des Reglerparameters mit Berücksichtigung der Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung vom neuen eingespeicherten Wert durchgeführt, Palis diese Abweichung kleiner ist als ^ Q , wird die Änderung des Reglerparameters innerhalb von Grenzen durchgeführt, die dem stabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entsprechen, beispielsweise entsprechend der Kennlinie 2a bzw. 2b in Fig. 2. Falls diese Abweichung grosser ist als Δ Q und di-e Verkleinerung des Gütekennwerts der Steuerung während der Vergrösserung des Regierparameters stattfindet, wird, nachdem dieser Parameter den Viert P0 erreicht hat, die Änderung dieses Parameters gernäss der Kennlinie 3 durchgeführt, wobei nach einer Abv^eichung de3 GUtekennwerts der Steuerung vom eingespeicherten Wert um einen grösseren Betrag als λ Q der jeweilige Minimalwert des Gütekennwerts der Steuerung, der der optimalen Güte der Steuerung entspricht, eingespeichert wird, und die weitere Änderung des Reglerparameters und das Einspeichern des Werts des Gütekennwerts der Steuerung mit Berücksichtigung der Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung von diesem eingespeicherten Wert erfolgt.
Eine scharfe Vergrösserung des Reglerparameters bis auf einen dem instabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entsprechenden Wert gewährleistet eine stärkere Einwirkung des Reglers auf das zu regelnde Objekt im Falle einer grossen Abweichung des Gütekenn-
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werte der Steuerung von dem Optimalwert, bei der der Reglerparameter in Richtung der Verminderung der Stabilitatsreserve des automatischen Regelungssystems geändert werden muss. Dies vergrössert die Geschwindigkeit, mit der sich der Reglerparameter in der der Verbesserung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung ändert, was eine schnellere Einstellung des optimalen Werts des Reglerparameters bei Änderung der Kennwerte des zu regelnden Prozesses in dem Falle gewährleistet, wenn das zu regelnde Objekt eine bedeutende Trägheit bzw. eine grosse Totzeit aufweist. Infolgedessen wird die durch den Regler gewährleistete Genauigkeit der Regelung erhöht.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild des automatischen Regelungssystems, welches die automatische Steuereinrichtung umfasst, die gemäss dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen Verfahren funktioniert.
Entsprechend Fig. 3 enthält das automatische Regelungssystem eine automatische Steuereinrichtung, die einen automatischen Regler 4 und ein zu regelndes Objekt 5 umfassti Dem Eingang des Reglers 4 wird der Wert des Ausgangsparameters des zu regelnden technologischen Prozesses zugeführt, der am Ausgang des zu regelnden Objekts 5 gemessen ist, auf welches der Regler 4 einwirkt. Die automatische Steuereinrichtung enthält auch eine Einrichtung 6 zur Erzeugung des der Güte der Steuerung entsprechenden Signals, deren Eingang der Wert des Ausgangsparameters des zu regelnden technologischen Prozesses zugeführt wird und die ein dem Gütekennwert der Steuerung proportionales elektrisches Signal erzeugt, eine Schaltung 7 zur Erzeugung des. der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung entsprechenden Signals, einen steuerbaren Speicher 8, eine Vergleichsschaltung 9/eine Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals, eine Steuerschaltung 11, eine Steuereinrich-
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tung 12 des Parameters dee Reglers 4 und Mittel 13 zum Einstellen der Steuereinrichtung 12 des Parameters in die gewünschte Stellung. Der Eingang der Schaltung 7 zur Erzeugung des der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung entsprechenden Signals, der Informationseingang des steuerbaren Speichers 8 und einer der Eingänge der Vergleichsschaltung 9 sind mit dem Ausgang der Einrichtung 6 zur Erzeugung des der Güte der Steuerung entsprechenden Signals verbunden. Der andere . Eingang der Vergleichsschaltung 9 ist mit dem Ausgang des Speichers 8 verbunden^und der Ausgang steht mit einem Ausgang 14 der Steuerschaltung 11 in Verbindung,, Der Eingang der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals und der andere Eingang 15 der Steuerschaltung sind mit dem Ausgang der Schaltung 7 zur Urzeugung des der Anderungsrichtung des Gütekennwerte der Steuerung entsprechenden Signals verbunden. Der Ausgang der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals und der Ausgang der Steuerschaltung 11 sind mit den Eingängen der Einrichtung 12 zur Steuerung de3 Parameters verbunden. Der Steuereingang des Speichers 8 steht mit dem Ausgang der Steuerschaltung 11 in Verbindung.
Der automatische Regler 4 enthält ein Vergleichsglied 16, dessen einem Eingang der Y/ert des Ausgangs- parameters des zu regelnden technologischen Prozesses zugeführt v/ird und an dessen zweitem Eingang der vorgegebene Wert des besagten Parameters liegt, eine Schaltung 17 zur Erzeugung des Steuersignals, deren einer Eingang mit dem Ausgang des Vergleichsglieds 16 gekoppelt ist, und deren zweiter Eingang am Ausgang der Steuereinrichtung 12 des Reglerparameters liegt, und eine Stelleinrichtung 10, deren Eingang mit dem Ausgang der Schaltung 17 zur Erzeugung des Steuersignals gekoppelt ist und deren Ausgang den Ausgang des Reglers darstellt.
Das zu regelnde Objekt 5 kann beispielsweise einen chemischen Reaktor darstellen, in welchem eine vorgegebene Temperatur mittels der Änderung der Durchsatzmengen der dem Reaktor zugeführten Komponenten aufrechterhalten wird. ,
Die Einrichtung 6 2^ Erzeugung des der Güte der . .Steuerung entsprechenden Signals erzeugt ein der Dispersion der Abweichung des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses Vom vorgegebenen Niveau proportionales elektrisches Signal. "
Die Schaltung 7 zur Erzeugung des der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung entsprechenden Signals enthält eine Vergleichsschaltung 19, deren Ausgang den Ausgang der Schaltung 7 bildet, und eine Verzögerungsschaltung 20, deren Ausgang mit einem der Eingänge der Vergleichsschaltung 19 gekoppelt ist. Der andere Eingang der Vergleichsschaltung 19 und der Eingang der Verz'ogerungsschaltung 20 sind miteinander gekoppelt und bilden den Eingang der Schaltung 7.
Der steuerbare Speicher 8 gewährleistet eine laufende Speicherung des seinem Informationseingang zugeführten Signals, Wenn seinem Steuereingang ein binäres Signal mit einem bestimmten Wert zugeführt wird, und eine Aussetzung der weiteren Speicherung, wenn seinem
2r) Steuereingang ein binäres Signal mit einem anderen Wert zugeführt wird, so dass nach dem Aussetzen der Speicherung im Speicher 8 derjenige Wert des Eingangssignals gespeichert bleibt, der im Augenblick der Änderung des Signals am Steuereingang wirksam war. Der steuerbare „!Speicher 8 kann als ein Integrator bzw. Register ausgeführt werden.
Die Vergleichsschaltung 9 enthält einen Adder 21, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Einrichtung 6 zur Erzeugung des der Güte der Steuerung entsprechenden Signals und mit dem Speicher 8 gekoppelt sind, und
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einen Schwellwertschalter 22, dessen Eingang mit dem Ausgang des Adders 21 gekoppelt ist und dessen Ausgang den Ausgang der Vergleichsschaltung 9 bildet.
Die Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals stellt eine Logikschaltung dar, welche eine Änderung des Ausgangssignals nach einer Änderung des Logiksignals in einer im voraos" festgelegten Richtung am Ausgang der Schaltung 7 gewährleistet.
Die Steuerschaltung 11 stellt eine Logikschaltung dar, welche die Erzeugung eines binären Signals gewährleistet, das einen vorgegebenen Wert aufweist, wenn das binäre Signal an ihrem Eingang 14 einen gewissen Wert aufweist, und die Änderung des Werts des erzeugten binären Signals auf den entgegengesetzten nach der Anderung des binären Signals an ihrem Eingang 15, wenn das binäre Signal an ihrem Eingang 1? einen anderen Wert aufweist.
Die Steuereinrichtung 12 des Reglerparameters gewährleistet die Änderung des Parameters des Reglers 4 in der Richtung, welche durch den Wert des binären Signals festgelegt wird, das vom Ausgang der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals ankommt. Die Anderungsbereiche des Parameters des Reglers 4 werden durch den Wert des Signals am Ausgang der Steuerschaltung 11
2r) festgelegt. Das Mittel 13 zum Einstellen der Steuereinrichtung 12 des Parameters gewährleistet die Einstellung der Einrichtung 12 in die dem eingestellten Wert des Parameters des Reglers 4 entsprechende Stellung nach einem vorgegebenen Zeitabschnitt, nachdem der Parameter den vorgegebenen Grenzwert erreicht hat.
In Fig. 4 ist die mögliche Ausführung form der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals gezeigt. Entsprechend Pig. 4 enthält die Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals einen Trigger 23, dessen Ausgang den Ausgang der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals darstellt, ©inen Impulsgenerator 24 und
-,Steinen Impulszähler 25, welcher einen Zfihleingang 26 und einen Stelleingang 27 aufweist. Der ZShleingang 26 des Zählers 25 ist mit dem Aufgang des Impulsgenerators 24 und der Ausgang mit dem Zähleingang T des Triggers 23 ' gekoppelt. Der Stelleingang 27 des Zählers 25.bildet den Eingang der Schaltung10 zur Erzeugung des Steuersignals. . * ■
In Fig. 5 ist eine inögliche Ausführungsform der Steuerschaltung 11 dargestellt. Entsprechend Pig. 5 enthält die Steuerschaltung Il einen D-Trigger 28, dessen Informationseinsang D das Signal logische Null zugeführt wird, ein inrD-Glied 29, dessen einer Eingang den Eingang 15 der Steuerschaltung 11 bildet und dessen Ausgang mit dem Takteingang C des Triggers 28 gekoppelt ist,/eine Verz'ogerungsschaltung 30, welche zwischen den Ausgang des Triggers 20 und den anderen Eingang des UND-Glieds 29 geschaltet ist. Der Trigger 28 weist einen asynchronen Stelleingang S auf, welcher den Eingang 14 der Steuerschaltung 11 bildet. Der Ausgang des Triggers 28 bildet den Ausgang der Steuerschaltung 11.
In Fig. 6 ist eine Schaltung der automatischen Steuereinrichtung dargestellt, bei der die Änderung des Reglerparameters bei einer jeweiligen Änderung des Gütekennwerts der Steuerung durch Zuführung von Impulsen dem
2r> Iiingang der Steuereinrichtung 12 des Parameters durchgeführt wird. Entsprechend Fig. 6 enthält die Schaltung zur Erzeugung des Steuersignals des Reglers 4 (Fig. 3) einen Verstärker 31 (Fig. 6), welcher einen Eingangswiderstand 32 und einen Rückkopplungskreis 33 aufweist.
Die Steuereinrichtung 12 desj Parameters enthält einen vielsteiligen umkehrbaren "Zähler 34» welcher einen Informationaeingang 35 für die höchste Stelle, Informötionseingänge 36 für die übrigen (niedrigeren) Stellen, einen Vorwärtszähleingang 37, einen Rückwärtszähleingang 38, einen Eingang 39 zur Steuerung des Schreibens in den Zähler 34 der Informationen von den Informationseingängen
35"·36, einen Ausgang■-40 der höchsten Stelle und Ausgänge 41 der übrigen (niedrigeren) Stellen aufweist. Den Informationseingängen 35-36 des Zählers 34 wird eine unveränderliche Kombination der logischen Signale (Kode) zugeführt, welche ein1 er bestimmten im voraus gewählten Zahl entspricht. Der Vorwärtszähleingang 37 des : Zählers 34 ist ~m±t dem Ausgang eines ÜKD-Glieds 42 gekoppelt, dessen.einer Eingang über ein NICHT-Glied 43 mit dem Ausgang 40 der höchsten Stelle des Zählers 34 gekoppelt ist und dessen andere Ausgänge mit dem nichtinvertierenden Ausgang des Triggers 23 und dem Ausgang des Impulsgenerators 24 der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals verbunden sind. Der Rückwärtssähleingang 38 des Wählers 34 ist mit dem Ausgang eines UIID-Glieds 44 verbunden, dessen Auscanse mit dem inversen Ausgang des Triggers 23, mit dem Ausging des Impulsgenerators 24 und mit dem Ausgang der Schaltung verbunden sind, welche darauf anspricht, dass der Inhalt des Zählers 34 nicht gleich Null ist, und ein ODER-Glied 45 darstellt, dessen Eingänge mit den Ausgängen 40-41 des Zählers 34 gekoppelt sind.
Die Steuereinrichtung 12 des Parameters enthält auch eine Einheit 46 zum Einstellen der Grosse des Parameters des Reglers 4. Die Einheit 46 enthält eine Reihe
2r) von parallelen Kreisen, welche parallel zum ISingnngawiderstand 32 des Verstärkers 31 geschaltet sind und deren Sahl gleich der Zahl der Stellen des 3ähler3 34 ist, wobei jeder der genannten parallelen Kreise einen Widerstand 47 und einen steuerbaren elektronischen
3Ö Schalter 48 umfasst, die in Reihe geschaltet sind. Der Steuereingang des elektronischen Schalters eines der Stromkreise ist mit dem Ausgang des UIJD-Glieds 49 gekoppelt, dessen einer Eingang mit dem Ausgang der Steuerschaltung 11 in Verbindung steht und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang 40 der höchsten Stelle des
Wählers 34 gekoppelt ist. Die Steuereingänge der elektronischen Schalter der anderen Stromkreiae sind entsprechend mit den Ausgängen 41 der niedrigeren Stellen des Zahlers 34 gekoppelt.
Die Kittel 13 zum Einstellen der Steuereinrichtung 12 in die vorgegebene Stellung ist als eine Verzogerungsschaltung ausgebildet, deren Eingang am Ausgang des UliD-Glieds 49 liegt und deren Ausgang mit dem-Steuereingang 39.des Zählers 34 gekoppelt ist.
Die automatische Steuerungseinrichtung funktioniert, vrie folgt. ··'...
Der Y/ert des zu regelnden Ausgangsparameters des technologischen Prozesses gelangt vom Ausgang des zu regelnden Objekts 5 (Pig. 3) zum Eingang des Vergleichsglieds 16 des Reglers 4. Die Differenz zwischen der tatsächlichen Grosse des zu regelnden Ausgangsparameters und seinem vorgegebenen Wert wird der Schaltung 17 zur Erzeugung des Steuersignals zugeführt, welche gemäss der Steuerungsaufgabe das an die Stelleinrichtung 18 gelangte Steuersignal erzeugt, welches die Einwirkung auf das zu regelnde Objekt 5 ausübt j die eine Verminderung der Abweichung des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses vom vorgegebenen Wert verursacht.
Der Y/ert des zu regelnden Aus/jangsparameters des technologischen Prozesses wird auch der Einrichtung 6 zur Erzeugung des der Güte der Steuerung entsprechenden Signals, die ein Signal erzeugt, das der Dispersion der Abweichung des genannten Ausgangsparameters vom vorgegebenen Wert proportional ist, und dem entsprechenden Singang der Vergleichsschaltung 19, dem Eingang der Verzögerungsschaltung 20, dem Hingang des Speichers 8 und einem der Eingänge des Adders 21 zugeführt. Dem anderen Eingang der Vergleichsschaltung 19 wird das Signal vom Ausgang der Verzogerungsschaltung 20 zugeführt, das demjenigen »Vert der Dispersion der Abweichung des Ausgangsparanieters entspricht, welcher früher wirksam war. Somit wird der
Wert des binären Signals am Ausgang der Vergleichsschaltung 19 und der Schaltung 7 durch das Vorzeichen der Differenz zwischen dem laufenden Wert der Dispersion und dem vorhergehenden Wert dieser Dispersion bestimmt, d.h. durch die Andelrungsrichtung der Dispersion.
Das Signal am Ausgang des Schwellwertschalters 22. und der Vergleichsschaltung 9 wird durch den Absolutwert der Differenz zwischen dem laufenden Wert der Dispersion und demjenigen Wert dieser Dispersion bestimmt, welcher dem Signal am Speicherausgang 8 entspricht. Das binäre Signal am Ausgang der Vergleichsschaltung 9 weist den einen Wert auf, wenn der Absolutwert der genannten Differenz kleiner ist als ein im voraus festgelegter Wert , welcher durch die Ansprechschwelle des Schwellwertschalters 22 festgelegt wird, und einen anderen Wert, wenn der Absolutwert der genannten Differenz den genannten vorgegebenen Wert überschreitet. Bei einem entsprechenden Wert des binären Signals am Steuereingang des Speichers 8 gelangt zum Adder 21 vom Ausgang des Speichers 8 ein Signal, welches dem laufenden Wert der Dispersion entspricht. Im Falle des anderen Werts des binären Signals am Steuereingang des Speichers 8 gelangt zum Adder 21 von dem Ausgang des Speichers 8 ein Signal, das demjenigen Wert der Dispersion entspricht, welcher unmittelbar vor dem Zeitaugenblick der letzten Änderung des Signals an seinem Steuereingang wirksam war.
Das binäre Signal, das der Richtung entspricht, in welcher die Änderung der Dispersion verläuft, gelangt an den Eingang der Schaltung 10 zur Srzeugung des Steuersignals. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung der Schaltung 10 muss das der logischen liull entsprechende Signal, das vom Ausgang der Schaltung 7 (Fig. 3) dem Bingang der Schaltung 10 zugeführt wird, einer Vergrösserung der Dispersion entsprechen, und da3 Signal logi-
sehe Eins muss der Abnahme der Dispersion entsprechen. Wenn also die Dispersion abnimmt, liegt am Einstelleingang 27 des Zählers 25 (Fig. 4) das Signal logische Eins, wodurch der Inhalt des Zählers 25 gleich KuIl bleibt, an den Trigger 23 gelangt das Signal iogische Null, und der Triggerzustand und folglich der Wert des binären Signals am Ausgang der Schaltung 10 bleiben unverändert. Wenn die Anderungsrichtung der Dispersion in Richtung der Zunahme der Dispersion wechselt, gelangt
IC an den Sinstelleingang 27 des Zählers 25 das Signal Iogische NullfUnd der Inhalt des Zählers 25 beginnt entsprechend den an seinen Zähleingang ankommenden Impulsen vom Generator 24 zu wachsen. Palis während eines gewissen Seitabschnitts, der von der Frequenz des Generators 24 und der Kapazität des Zählers 25 bestimmt wird, die Anderungorichtunc der Dispersion nicht erneut in Richtung der Verkleinerung der Dispersion wechselt, wird am Ausgang des Zählers 25 ©in Impuls gebildet, der den Zählein,^ang T des Triggers 23 zugeführt wird und eine Änderung des Sustands des Triggers 23 und des Werts des binären Signals am Ausgang der Schaltung 10 verursacht. Falls die Änderung der Dispersion in Richtung ihrer Vergrbsserung eine kürzere Zeit anhält als der genannte Zeitabschnitt, erfolgt die nullstellung des Zählers eher, als die im Zähler gespeicherte Zahl so weit zunimmt, dass sie die Erzeugung eines Impulses am Zähleraus;jang verursacht, und der Zustand des Triggers 23 bleibt unverändert.
Falls also das vom Ausgang der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals der Steuereinrichtung 12 des Parameters des Reglers 4 (Fig. 3) zugeführte Signal eine Änderung dieses Parameters in derjenigen Richtung herbeiführt, bei der die Dispersion der Abweichung des Ausgangsparameters des zu regelnden technologischen Prozesses vcm vorgegebenen ϊ/ert abnimmt, bleibt das Signal am Ausgang der Schaltung 10 unverändert, so dass der
Parameter des Reglers 4 seine Änderung in der vorigen Richtung fortsetzt und eine weitere Abnahme der Dispersion herbeiführt. Falls das vom Ausgang der Schaltung zur Steuereinrichtung 12 kommende Signal eine Änderung des Parameters des Reglers in derjenigen Richtung verursacht, bei der die Dispersion zunimmt» ändert sich der · Wert des von der Schaltung 10 erzeugten Signals nach Ablauf des festgelegten Zeitabschnitts auf den entgegengesetzten, wodurch eine Änderung des Parameters des Reglers 4 in der entgegengesetzten Richtung herbeigeführt wird, welche eine Abnahme der Dispersion verursacht. Somit gewährleistet die in Pig. 4 gezeigte Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals, dass der Steuereinrichtung 12 des Parameters (Fig. 3) ein Signal zugeführt wird, welches die Steuereinrichtung 12 derart beeinflusst, dass die Dispersion auf einem ?'inimalwert gehalten wird.
Die Änderung der Grosse der Dispersion in Richtung der Zunahme während eines kleinen Zeitabschnitts, die durch zufällige Störeinwirkungen verursacht werden kann, führt keine Änderung der Anderungsrichtung des Reglerparameters herbei, da die Zeit zur Formierung eines Impulses am Ausgang des Zählers 25 (Fig. 4) nicht ausreicht. Falls die Änderung der Richtung, in der sich der Reglerparameter ändert und die infolge der Zunahme der Dispersion erfolgte, während des vorgegebenen Zeitabschnitts keine Änderung der Dispersion in Richtung ihrer Abnahme herbeiführt, wechselt die Anderungsrichtung des Reglerparameters erneut auf die entgegengesetzte, was durch eine Nullstellung des Zählers 25 infolge seines Überlaufs und durch die nachfolgende Zunahme der im Zähler eingespeicherten Zahl bis zu einer Grosse verursacht wird, die das Formieren des Impulses am Zählerausgang gewährleistet. Auf diese Weise wird die Unterbrechung der Änderung des Parameters des Reglers 4 (Fig. 3) in der falschen Richtung gewährleistet, falls diese Ande-
rung infolge zufälliger Störeinwirkungen zustande komnt, beispielsweise infolge einer langanhaltenden Einwirkung von Störungen.
Die Signale vom Ausgang der Schaltung 7 zur Er-' zeugung des der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung entsprechenden Signals, und vom Ausgang der Vergleichsschaltung 9 kommen .zu den Eingängen 14 und 15 der Steuerschaltung 11. Bei der in Pig. 5 gezeigten Äusführungsforn der Steuerschaltung 11 und falls die Signa-Ie logische Sins und logische Hull am Ausgang der Schaltung 7 (Pig. 3) der Abnahme bzw; der Zunahme der Grosse der Dispersion entsprechen, muss die Vergleichsschaltung derartig ausgeführt sein, dass bei einer Abweichung des laufenden Werts der Dispersion von ihrem im Speicher 8 eingespeicherten Wert um einen 3etrag, der kleiner ist als der durch die Ansprechschwelle des Schwellwertschalters 22 festgelegte wert, das Signal am Ausgang der Vergleichsschaltung 9 eine logische Hull darstellt und bei einer Abweichung des laufenden Werts der Dispersion von dom im Speicher 8 eingespeicherten Vi'ert un einen Betrag, der den festgelegten wert überschreitet, das Signal am Ausgang der Vergleichsschaltung 9 eine logische Eins darstellt. Das Eintreffen des Sinais logische Eins am Steuereingang des Speichers 8 muss in diesem Falle die
2r) kontinuierliche Speicherung des laufenden V/erts der Dispersion gewährleisten, und das Eintreffen des Signals logische Hull am Steuereingang des Speichers 8 muss die Speicherung desjenigen Werts der Dispersion gewährlei Sten, der unmittelbar vor dem Eintreffen des Signals lögisehe liull wirksam war. Ilierbqd funktioniert die in Fig. Gezeigte Steuerschaltung 11; wie folgt.
"ienn die Differenz zwischen dem laufenden Wert der Dispersion der Abweichung des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses vom vorgegebenen Wert und dem im Speicher 8 (Fig. 3) eingespeicherten Wert unter dem vorgegebenen Wert liegt und der Trigger 23 sich in dem-
Z9
jenigen Zustand befindet, bei welchem das logische Signal am Ausgang der Steuerschaltung 11 eine logische Null darstellt, bleibt das im Speicher 8 (Pig. 3) eingespeicherte Signal unverändert. Das Eintreffen des Signals · logische Hull vom Ausgang der Steuerschaltung 11 an der
: Steuereinrichtung 12 des Reglerparameters gewährleistet die Änderung dieses Parameters unter Einwirkung des von der Schaltung 10 erzeugten Signals innerhalb der Grenzen, die dem stabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entsprechen, das aus den Regler 4 und dem Objekt 5 besteht, d.h. entsprechend den Kennlinien 1, 2a bzw. 2b in Pig. 2. Die !.!ittel 13 (Fig. 3) zur Einstellung funktionieren in diesem Falle nicht. Die Änderung des Signals am Eingang 15 der Steuerschaltung 11, d.h. die Anderungsrichtung der Dispersion, wirkt sich in diesem F.^lle auf den Zustand des Triggers 28 (Fig. 5) und auf das Signal am Ausgang der Steuerschaltung 11 nicht aus.
Wenn die Differenz zwischen dem laufenden Wert der Dispersion und ihrem im Speicher 8 (Fig. 3) eingespeicherten Wert einen vorgegebenen Wert Überschreitet, gelangt an den Sinstelleingang S des Triggers 28 (Fig. 5) das Signal logische Sins, wodurch sich der Zustand des Triggers 28 ändert und am Ausgang der Steuerschaltung das Signal logische Eins erzeugt wird, das nach einem Zeitabschnitt, dessen Grosse durch die Kennwerte der Verzögerungsschaltung 30 bestimmt wird, einem der Eingänge des UIID-Glieds 29 zugeführt wird. Das Eintreffen des Signals logische Eins vom Ausgang der Steuerschaltung an der Steuereinrichtung 12 des Parameters (Fig. 3) führt zu einer Zunahme des Maximalwerts, welchen der ; Parameter des Reglers 4 im Laufe seiner Änderung erreichen kann, und zu einer derartigen Änderung des Betriebszustands der Steuereinrichtung 12 des Parameters, dass das ErreichelnCHurch den Paramete^des festgelegten Yi'ertsjeine scharfe Änderung dieses Parameters bis zu dem instabilen Zustand des Regelungssystems entsprechenden
r
-Urzustand herbeiführt. Die Rückstellung des Systems in den stabilen Zustand wird mittels der Einstellmittel 13 durchgeführt, welche nach einem Zeitabschnitt, der kleiner ist als der zum Umkippen des Systems in den unstabilen Zustand erforderliche, nachdem der Parameter seinen Grenzwert erreicht hat, die Einstellung der Einrichtung 12 in diejenige Stellung gewahrleisten, bei der der Parameter des Reglers 4 den dem stabilen Zustand des Systems entsprechenden Vifert aufweist. Anders gesagt gestattet es das Eintreffen desSignals logische Eins an der Steuereinrichtung 12 des Parameters vom Ausgang der Steuerschaltung 11 dem automatischen Steuerungssystem/ 5emä3S der Kennlinie 3 in Fig. 2 zu funktionieren. Hierbei bedingt das Eintreffen des Signals logische Eins vom Ausgang der Steuerschaltung 11 (Pig. 3) am Steuereingang des Speichers 8 das Umkippen dieses Speichers in den Zustand der kontinuierlichen Speicherung des laufenden Werts der Dispersion, wodurch am Ausgang der Vergleichsschaltung 9 das Signal logische Null erzeugt wird, das an den Einstelleingang S des Triggers 28 (Pig. 5) gelangt.
Während der Änderung der Dispersion in Richtung ihres T'inimalwerts unter Einwirkung des von der Schaltung 10 (Fig. 3) erzeugten Signals wird dem Eingang 15 der Steuerschaltung 11 das Signal logische Eins zugeführt. Aber der Zustand des Triggers 28 (Pig. 5) und das Signal am Ausgang der Steuerschaltung 11 bleiben hierbei unverändert, da das an den Informationseingang D des Triggers 28 gelangte Signal im Trigger 28 nur nach
3C dem Eintreffen der Rückflanke des Impulses an seinem Takteingang C eingespeichert wird, d.h. im Augenblick des Abschlusses des Signals logische Eins, das an den Eingang 15 gelangt. An dem Zeitpunkt, wenn die Dispersion den üinimalv/ert. erreicht, gelangt schon vom Auscang der Verzögerungsschaltung 30 zum UND-Glied 29 das Signal logische Eins, was zum Aufbau des Signals logische
Eins am Takteingang C des Triggers 28 führt. Im Augenblick, wenn die Dispersion den Minimalwert erreicht und sich zu vergrössern beginnt, infolgedessen^eintrifft^am Eingang 15 der Steuerschaltung 11 das Signal logische Hull/, ändert sich der Zustand des Triggers 28, da von ihm das am-Informationseingang D eintreffende Signal logische iiull .gespeichert wird, und am Ausgang der Steuerschaltung 11 wird das Si^pnal logische KuIl auf gebaut, was eine Unterbrechung der Änderung des Signals am Ausgang des Speichers 8 (Fig. 3) herbeiführt, in dem somit ein dem T.Tinimalwert der Dispersion naher Viert dieser Dispersion eingespeichert wird. Das Formieren des Signals logische Null am Ausgang der Steuerschaltung 11 führt auch zu einer Änderung des 3etriebszustands der Steuereinrichtung 12 des Parameters, indem der Anderungsbereich des Parameters des Reglers 4 auf die Werte eingeengt wird, die dem stabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entsprechen. Die nachfolgende Änderung des Signals am Ausgang der Steuerschaltung 11 findet nur dann statt, wenn die Abweichung des laufenden Werts der Dispersion von ihrem '.!inimalvert, die im Speicher 8 eingespeichert ist, den featgelegten Wert überschreitet. Hiernach, nachdem die Dispersion ihren !!inimalwert erreicht hat, wird dieser Wert erneut eingespeichert.
'Wenn im Augenblick der Änderung des Zu3tands des Triggers 28 (Fig. 5), die durch das Eintreffen an seinem Einctelleingang S<fles Signals . logischeEinsehedingt ist, die Dispersion sich in Richtung der Vergr'osserun^ ändert,
3C bleibt der Zustand des Triggers 28 nach Abschluss des Signals logische Eins am Eingang 14 ebenfalls unverändert, da der UIID-Schaltung 29 vom .Eingang 15 da3 Signal logische Hull zugeführt wird. Nach der Änderung der Richtung, in v/elcher dio Änderung der Dispersion verläuft, beispielsweise infolge einer Verstärkung der Hinwirkung des Reglers 4 (Fig. 3) auf das zu regelnde
Objekt 5, bleibt der Zustand des Triggers 28 (Fig. 5) ebenfalls so lange unverändert, bis die Dispersion den T'inimalwert erreicht hat und erneut sich zu vergrossera beginnt.
Somit gev/ährleistet die-in Pig. 5 gezeigte Steuerschaltung 11 das Speichern des Tünimalwerts der Dispersion im Speicher 8 (Fig. 3) und die Änderung des Betriebszustands der Steuereinrichtung 12 des Parameters bei Abweichungen der Dispersion vom eingespeicherten Wert, falls diese Abweichungen den festgelegten Wert überschreiten, mit einem nachfolgenden Einspeichern des "inimalvverts der Dispersion.
2s kann geschehen, dass der Parameter des Reglers 4 den dem Yinimalwert der Dispersion entsprechenden Optimalwert überschreitet. Dies bedeutet, dass infolge der Änderung der Kennwerte dec zu regelnden Prozesses dieser Parameter sich so schnell verkleinert, dass trotz der nachfolgenden Vergröaoerung des Parametern des Reglers 4 der Vi'ert der Dispersion abnimmt und vom im Speicher 8 eingespeicherten Wert um einen 3etra& abweicht , der grosser ist als der vorgegebene, wodurch die Erzeugung des Signals logische Eins am Ausgang der Steuerschaltung 11 und eine Verstärkung der Einwirkung des Reglers 4 auf das zu regelnde Objekt 5 verursacht wird. In einen solchen Falle führt die nachfolgende Änderung der Anderun^srichtung der Dispersion trotzdem, dass dem Bin^an/j 15 der Steuerschaltung 11 das Signal logische Bins zugeführt wird, dessen Aufbau durch die Abnahme der Oispersion bedingt wird, nicht zu einer Änderung des Zustande de3 Triggers 28 (Fig. 5,) und zürn Binspeichern eines ihrem "'inimalwert nicht ent'spre- - chenden V.'erts im Speicher 8 (Fig. 3). Dies wird dank dem Vorhandensein einer Verzögerungsschaltung 30 (Fig. 5) erzielt, die das 3intreffen des Signals logische Eins vom Aus.^ang des Triggers 28 am UliD-Glied 28 um einen Zeitabschnitt verzögert, der gross genug ist, damit
..-...;;■ Os.'. 31528I6 33
die Anderungsrichtung der Dispersion in Richtung Zunahme wechselt. Infolgedessen führt die durch die schnelle Änderung der Kennwerte des Prozesses bedingte Abnahme der Dispersion nicht zum Eintreffen des Signals logische Eins vom UliD-Glied 29 am Takteingang C des Triggers 28 unmittelbar nach dem Eintreffen des Sinais logische Eins am Eingang 14 der Steuerschaltung 11.
3ei der in Pig. 6 gezeigten Ausführungsform der automatischen Steuerungseinrichtung und im Falle, dass - die Signale logische liull und logische Eins am Ausgang der Steuerschaltung 11 gemäss dem vorstehend Beschriebenen mit Bezugnahme auf Fig. 5 erzeugt werden, erfolgt die Änderung des Parameters und zwar des Verstärkungsfaktors des Reglers 4 (Fig. 3),wie folgt.
Falls der Trigger 23 (Fi-. Γ,) der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steucrsitpial3 sich in demjenigen Zustand befindet, bei welchem an seinem nicht invertierenden Ausgang dio Signal logische Eins und an invertierenden Ausgang das Signal logische I\ull erzeugt wird und in der Stufe des Zählers 3-4, welche der höchsten Stelle entspricht, das Signal logische l.'ull gespeichert ist, führt das Eintreffen eines Impulses vom Generator 24 am UKj-Glied 42 zum Aufbau eines Impulses am Vorv/ärtßzählein-3ang 37 des Zählers 34, wodurch die im Wähler 34 Gc~ speicherte Zahl um eine ICins sunim-it.
Die Änderung des Inhalts des Zählers 34 führt zu einer Änderung der ivombinntion der Logiksi/^nale. an seinen Ausgängen und zum Ungehalten der elektronischen Schalter 48, deren Steuereinc'än^e mit denjenigen Stellenausgängen des Zählers 34 gekoppelt sind, an welchen sich die logischen Signale geändert haben. Die V/iderstandswerte der Widerstände 47 sind derart gewählt, dass die Abnahme der im Zähler 34 gespeicherten Zahl un Eins eine Vergrbsserung^om einen bestimmten festgelegten 3etrag^des Gesamtwiderstandes des Ausgangestromkrei3os des Verstärkers 31/verursacht, welcher aus dem Wider-
stand 32 und aus denjenigen Widerständen 47 besteht, die an ihn über die geschlossenen Schalter geschaltet sind, und die Zunahme der im Zähler 34 gespeicherten Zahl eine Abnahme des Widerstands des Eingangsstromkreises des Verstärkers 31 verursacht, wobei bei federn Umschaltspiel der elektronischen Schalter, die durch die Signale von den Ausgängen 41 der niedrigeren Stellen des Zählers 34 angesteuert werden, der Widerstand des Sin^jangsstromkreises des Verstärkers 31 sich um IC einen verhältnisraässig geringen Betrag ändert und beim Umschalten des elektronischen Schalters, welcher durch das Signal von dem Ausgang des UIID-Glieds 49 angesteuert wird, der Widerstand des Eingangsstromkreises des Verstärkers 31 sich um einen verhältnismässig grossen
1«5 Betrag ändert. Infolgedessen führt die Zunahme des Inhalts des Zählers 34 zu einer Vergrösserung des Verstärkungsfaktors des Reglers 4 (Fig. 3), und die Abnahme des Inhalts des Zählers 34 (Pig. 6) bedingt eine Verkleinerung des Verstärkungsfaktors des Reglers 4
2C (Fig. 3).
Wenn also der Trigger 23 (Fig. 6) sich in dem Zustand befindet, bei welchem sich an seinem nichtinvertierenden Ausgang das Signal logische Eins aufbaut, und der Zähler 34 sich in dem*Zustand befindet, bei dem an seinen Ausgang 40 der höchsten Stelle sich das Signal logische Hull aufbaut, erfolgt mit der Formierung der Impulse am Ausgang des Generators 24 eine allmähliche Vergrös3erung des Verstärkungsfaktors des Reglers. Eine solche allmähliche Vergrösserung des Verstärkungsfak-
3c tors des Reglers wird so lange anhalten, bis sich der Zustand des Triggers 23 geändert hat bzw. bis die Zunahme der im Zähler 34 gespeicherten Zahl den Aufbau des Signals logische Eins am Ausgang 40 der höchsten Stelle des Zählers 34 verursacht, wodurch dem UIiD-Glied 42 das Signal logische Null zugeführt wird und die Versrösserung des Verstärkungsfaktors des Reglers aus-
- yzr- '
setzt.
Palls das Signal am Ausgang der Steuerschaltung eine logische Null darstellt, wird der Aufbau des Signals logische Bins am Ausgang 40 keinerlei Änderungen des Verstärkungsfaktors des Reglers verursachen, da in diesem Falle am Ausgang des Glieds 49 das Signal logische Null liegt. Palis aber das Signal am Ausgang der Steuerschaltung 11 eine logische Eins darstellt, fuhrt der Aufbau des Signals logische Eins am Ausgang 40 zur Erzeugung des Signals logische Sins am Ausgang des UND-Glieds 49 und zu einer scharfen Vergrösserung des Verstärkungsfaktors des Reglers. I.:ach einem festgelegten Zeitabschnitt, dessen Grosse durch die Parameter der Verzögerungsschaltung 13 festgelegt wird, kommt das Signal logische Eins vom UIID-Glied 49 zum Steuerein- ^ang 3) des Zählers 34, infolgedessen wird im letzteren eine Zahl eingespeichert, die der Kombination der an seinen InformationsstelleneingSngeft 35-36 liegenden logischen Signalen entspricht. Das Einspeichern der genannten Zahl im Zähler 34 führt zu einem entsprechenden Umschalten der elektronischen Schalter 48 und zu einer scharfen Abnahme des Verstärkungsfaktors des Reglers bis auf einen vorgegebenen Wert, welcher durch die Kombination der Signale an den Eingängen 35-36 bestimmt wird.
Hiernach, falls sich der Zustand des Triggers 23 nicht geändert hat, beginnt der Inhalt des Zählers 34 erneut zuzunehmen, und der Verstärkungsfaktor des Reglers beginnt sich allmählich so weit zu vergrössern, bis eine Änderung des Zustande des Triggers 23 erfolgt bzw. am Ausgang 40 des Zählers 34 sich das Signal logische Sins aufbaut.
Im Falle der Änderung des Zustande des Triggers"23 und des AufbauS des Signals logische I.'ull an seinem nichtinvertierenden Ausgang und des Signals logische Eins an seinem invertierenden Ausgang kommen vmehr/keine Impulse zum Vorwärtszähleingang 37 des Zählers 34, weil dem
UND-Glied 42 das Signal logische Null vom nichtinvertierenden Ausgang des Triggers 23 zugeführt wird. In diesem Falle gelangt das Signal logische Sins vom invertierenden Ausgang des Triggers 23 an das UliD-Glied 44. Falls der Inhalt des Sählers 34 nicht gleich liull ist/wird dem UND-Glied 44 vom Ausgang des ODER-Glieds 45 das Signal logische Eins zugeführt. In diesem Falle führt das Eintreffen der Impulse vom Generator 24 am UITD-Glied 44 zum Aufbau der Impulse am Rückwärtszfihleingang 30 des Zählers 34, was wiederum eine Abnahme der im Zähler 34 eingespeicherten Zahl herbeiführt, und somit eine allmähliche Verkleinerung des ,erstärkungsfaktors des Reglers. Eine solche Verkleinerung des Verstärkungsfaktors des Reglers hält 30 lange an, bis eine Änderung des 3u-' stands des Triggers 23 erfolgt bzw. der Inhalt des Zählers 34 gleich TTuIl wird. Im letzten Fnlle gelangen keine I-ipulse/an den Rückwärtszähleingang 33 des Zählers 34,da an das Ui:D-Glied 44 das Signal logische liull , vom ODER-Glied 4^ gelangt und der Verstärkungsfaktor des Reglers auf dem minimalen Niveau verbleibt, das dem of- ' fenen Zustand sämtlicher elektronischer Schalter 48 entspricht und durch den 'widerstandswert des Widerstands bestimmt wird.
Falls also das.Logiksignal am Ausgang der Steuer-
2r> schaltung 11 den einen V/ert aufweist, gewährleistet die (-e:näss Fig. 6 ausgeführte automatische Steuerungseinrichtung eine allmähliche Änderung des Verstärkungsfaktors des Reglers 4 (Fig. 3) innerhalb festgelegter Grenzen und in Abhängigkeit vom Si-nal am Ausgang der Schal- ; tun^ IC zur Erzeugung des Steuersignals, d.h. entsprechend Kennlinie 1, 2a bzw. 2b in Fig:'2. Falls das Logiksignal am Ausging üer Steuerschaltung 11 den anderen Y/ert aufweist, gewährleistet die in Fig. 6 gezeigte automatische Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit vom Signal am Aussang der Schaltung 10 zur Erzeugung des Steuersignals eine allmähliche Abnahme des Verstärkungsfaktors des
Reglers 4 (Pig. 3) bis auf einen vorgegebenen Wert bzw. eine allmähliche und anschliessend eine scharfe Vergröaserung des Verstärkungsfaktors des Reglers mit einer nachfolgenden scharfen Verkleinerung dieses Verstärkungsfaktors na'ch einem vorgegebenen Zeitabschnitt, d.h. entsprechend Kennlinie 2a bzw. 3 in Fig. 2.
Zur Gewährleistung einer präziserep Einstellung , ist es zweckmässig, die Frequenz der vom Generator 24 (Fig. 6) formierten Impulse derart zu andern, dass bei einer-verhSltnismSssig geringen Abweichung der Dispersion von ihrem Extremwert die Impulsfrequenz kleiner 13t als bei einer verhältnismässig ^rossen Abweichung. Zu diesem Zweck kann der Ausgang der Steuerschaltung mit dem Frequenzsteuereingang des Generators 24 gekoppelt werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Erfindung kann in automatischen Regelungssystemen verwendet werden·, die zum Aufrechterhalten der Ausgangsparameter eines technologischen Prozesses auf einem vorgegebenen liiveau bei die Kennwerte des zu regelnden Prozesses beeinflussenden Änderungen der äusseren Verhältnisse bestimmt sind, beispielsweise in Systemen zur automatischen Konstanthaltung der Feuchtigkeit und der Masse der Papierbahn in Papiermaschinen, zur Regelung der Feuchtigkeit-, des pH-V/erts bzw. eines anderen Kennwerts eines Produktes, das infolge der T.Tischung der Ausgangskomponenten gewonnen v/ird, zur Temperaturregelung in einem chemischen Reaktor bzw. in einer Trockenanlage, zur Regelung der WaIzgutdicke u. dgl.m. Besonders zweckmässig'ist die Anwendung der Erfindung für automatische Regelungssysteme für solche Prozesse, wo eine dosierte Eingabe von Ausgangsstoffen und Energie erfolgt, wie beispielsweise in Anlagen zur Erzeugung von Hefe, in Rektifikationsanlagen, in Anlagen zur Aufbereitung von Mischungen für
die Bauindustrie, in Anlagen zum Entwässern der Rückstände bei der Abwasserreinigung u.dgl.m.
Als zu optimierender Parameter des Reglers können der Verstärkungsfaktor des Reglers, seine Zeitkonstante bzw. andere Kennwerte verwendet werden, die sich derart auf die Güte der Steuerung auswirken, dass die Abhängigkeit des Gütekennwerts der Steuerung vom Reglerparameter extrem ist.

Claims (6)

PATEIi T AU SPRÜCHE:
1.) Verfahrenem* Steuerung eines technologischen Prozesses durch Aufrechterhalten des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses*auf einem vorgegebenen Niveau mittels eines automatischen Reglers, umfassend eine" Messung des Gütekennwerte der Steuerung und eine allmähliche Änderung desjenigen Parameters des automatischen Reglers, dessen Änderung in einer jeweiligen Richtung eine Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems herbeiführt und der den zu messenden Kennwert der Steuerung derart beeinflusst, dass die Abhängigkeit des Gütekennwerts der Steuerung von diesem Parameter extrem ist, wobei die Änderung des Reglerpararaeters derart erfolgt, dass bei einer Änderung des Gütekennwerts der Steuerung in einer der Verbesserung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung die Anderungsrichtung des Parameters nicht geändert wird^ und bei einer Änderung des Gütekennwerts der Steuerung in einer der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung^ die Anderun/^srichtung des Parameters auf die entgegengesetzte geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anderungsrichtung des Gütekennwerte der Steuerung in einer der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung der Gütekennwert der Steuerung eingespeichert und der Parameter des Reglers (4) mit Berücksichtigung der Abweichung des GUtekennwerts der Steuerung vom eingespeicherten Wert derart geändert wird, dassjfalls die Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung von dem eingespeicherten 7/ert pineflfestgelegten '.Vert überschreitet und die Änderung, des Parameters des Reglers (4) in Richtung der Abnahme der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems erfolgt und die Änderung des Gütekennwerts der Steuerung in einer der Ver-^ besserung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung verläuft, wenn der Parameter des Reglers (4) den
festgelegten Wert erreicht hat, welcher dem stabilen Zustand des automatischen Regelungssystems entspricht,
dieser Parameter sprungartig bis auf einen Wert verwirf
ändert/, welcher einem instabilen Zustand des automatisehen Regelungssystems entspricht, hiernach nach einem Zeitabschnitt, der kleiner ist als der zum Umkippen . des automatischen Regelungssystems aus dem stabilen Zustand in den instabilen erforderliche,(jwirdjdieser Parameter sprungartig biB auf einen Wert verändert^ welcher, einer grBsseren Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems entspricht als der angeführte vorgegebene Wert des Parameters, wonach der Parameter des Reglers (4) allmählich in Richtung einer Verringerung der Stabilitätsreserve des automatischen Regelungssystems so lange verändert wird, bis dieser Parameter erneut den angeführten vorgegebenen Wert erreicht bzw. sich die Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung geändert hat, und wenn die Anderungsrichtung des Gütekennwerte der Steuerung sich in einer der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung ändert, nachdem eine Abweichung des Gütekennwerte der Steuerung vom gespeicherten Wert stattgefunden hat, die den angeführten vorgegebenen Wert überschreitet, der neue Wert des Gütekennwerts einge-.
speichert und die weitere Änderung des Parameters des Reglers (4) und die Einspeicherung des Werts des Gütekennwerts der Steuerung mit Berücksichtigung der Abweichung des Gütekennwerts der Steuerung vom neuen eingespeicherten wert,wie vorstehend angeführt ( durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der »u messende Gütekennwert der Steuerung die Dispersion der Abweichung des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses vom vorgegebenen Niveau darstellt und der angeführte zu messende Parameter des Reglers (4) den Verstärkungs—
Vi
faktor des Reglers (4) darstellt.
3. Automatische Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem automatischen Regler, zur Aufrechterhaltung des Ausgangsparameters des technologischen Prozesses auf einem vorgegebenen Niveau, einer Einrichtung zur Erzeugung eines dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals, einer Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals, das von der Änderung des dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals abhängt, und mit einer Steuereinrichtung des Reglerparameters, die am Ausgang der Schaltung aur Erzeu^ng des Steuersignals liegt, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen steuerbaren Speicher (8),deB3en Informationseingang mit dem Ausgang der Einrichtung (6) zur Erzeugung eines dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals in Verbindung steht, eine Schaltung (7) zur Erzeugung eines der Anderungsrichtung des GUte-N kennwerts der Steuerung entsprechenden Signals, deren Eingang mit dem Ausgang der Einrichtunc (6) zur Erzeu-3un£ des dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals in Verbindung steht und deren Ausgang am Eingang, der Schaltung (10) zur Erzeugung des Steuersignals liegt, um das Signal am Ausgang der Schaltung (10) zur Erzeugung des Steuersignals nach der Änderung der Ander.ungsrichtung des Gütekennwerte der Steuerung in Richtung einer Verschlechterung der Güte der Steuerung zu verändern, eine Vergleichsschaltung (9)» deren einer Eingang mit dem Ausgang des steuerbaren Speichers (8) in Verbindung steht und deren anderer Eingang mit dem V: Ausgang der Einrichtung (6) zur Erzeugung eines dem Gütekennwert der Steuerung entsprechenden Signals gekoppelt ist, und eine Steuerschaltung (11), deren Eingänge am Ausgang der Schaltung (7) zur Erzeugung des der Anderungsrichtung des Gütekennwerte der Steuerung entsprechenden Signals liegen, sowie am Ausgang der
Vergleichsschaltung (9) zur Erzeugung eines binären Signals, das den einen Wert annimmt, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen dem laufenden Wert des Gütekennwerts der Steuerung und seinem im steuerbaren Speicher (8) gespeicherten Wert grosser ist als der
vorgegebenen Wert, und zur Erzeugung eines binaren . , Signals, das den zweiten Wert nach der Änderung der Anderungsrichttmg des Gütekennwerts tier Steuerung in der der Verschlechterung der Güte der Steuerung entsprechenden Richtung annimmt, falls der Absolutwert der Differenz zwischen dem laufenden Wert des Gütekennwerts der Steuerung und seinem im steuerbaren Speicher (8) eingespeicherten Wert kleiner ist als der angeführte vorgegebene Wert/und deren Ausgang mit dem Steuereingang des steuerbaren Speichers.(8) in Verbindung steht, um das Einspeichern im steuerbaren Speicher (8) desjenigen Werts des Gütekennwerts zu gewährleisten, der unmittelbar vor dem, dass das Signal am Ausgang der Steuerschaltung (11) den zweiten Wert annimmt, wirksam war, enthält, wobei die Steuereinrichtung (12) des Parameters des Reglers (4) an den Ausgang der Steuerschaltung (11) geschaltet ist, um eine scharfe Änderung des Parameters des automatischen Reglers (4) beim Erreichen des vorgegebenen Werts zu schaffen, wenn das Signal am Ausgang der
?.r) Steuerschaltung (11) den ersten Wert hat, bis auf einen Grenzwert, der ausserhalb des Anderungsbereichs dieses Parameters während des Zeitabschnitts, wenn das Signal am Ausgang der Steuerschaltung (11) den zweiten Wert hat, liegt, und die automatische Steuerungseinrichtung , zusatzlichejj'ittel (13) zur Einstellung der Steuereinrichtung (12) des Reglerparameters in eine Stellung enthält, die einem anderen vorgegebenen Wert dieses Parameters entspricht, und zwar nach einem vorgegebenen Zeitabschnitt, nachdem der Parameter den angegebenen Grenzwert erreicht hat.
4« Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung
(11) einen D-Trigger (28) enthält, an dessen Informationseingang (D) ein logisches Signal mit einem konstanten Wert gelangt, dessen Ausgang den Ausgang der Steuerschaltung (11) bildet und der einen asynchronen Einstelleingang (S) aufweist, welcher mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung (9) verbunden ist, sowie ein UND-Glied (29), dessen einer Eingang über eine Verzögerungsschaltung (30) mit dem Ausgang des D-Triggers
dessen
(28) verbunden ist,/anderer Eingang mit dem Ausgang der Schaltung (7) zur Erzeugung des Signals, das der Anderungsrichtung des Gütekennwerts der Steuerung entspricht, in Verbindung steht und dessen Ausgang mit dem Takteingang (C) des D-Trigsjera (28) verbunden ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (10) zur Erzeugung des Steuersignals einen ν Trigger (23), dessen Ausgang den Ausgang der Schaltung
(10) zur Erzeugung des Steuersignals darstellt, sowie einen Impulsgenerator (24) und einen Impulszähler (25), dessen Zähleingang (26) mit dem Ausgang des Impulsc;enera^ tors (24) verbunden ist,/iFfnstelleingang (27) den Eingang der Schaltung (10) zur Erzeugung des Steuersignals bildet und dessen Ausgang am Zähleingans (T) des Triggers (23) liegt, enthält.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennz e ichne t, dass die Steuereinrichtung
(12) des Parameters des Reglers (4) einen vielstelligen umkehrbaren Zähler (34), an dessen Informationsstelleneingänge (35:, 36) die vorgegebene Kombination der logischen Signale gelangt, ein ULTD-Glied (42), dessen einer Eingang über ein KICHT-Glied (43) mit dem Stelleneingang (40) des vielstellisen umkehrbaren Zählers (34), der seiner höchsten Stelle entspricht, verbunden ist, dessen
andere Eingänge mit dem nichtinvertierenden Ausgang des Triggers (23) und mit dem Ausgang des Impulsgenerators (24) der Schaltung (10) zur Erzeugung des Steuersignals gekoppelt sind lind dessen Ausgang mit dem Vorwärt s zähle ingang (37) des vielstelligen umkehrbaren Zahlers (34) in Verbindung steht, ein anderes UND-Glied (44), dessen Eingänge mit dem Ausgang einer Schaltung (45)^gekoppelt sindjf die darauf anspricht, dass der Inhalt des vielstelligen umkehrbaren Zählers (34) nicht gleich-Null ist, sowie mit dem inversen Ausgang des Triggers (23) und mit dem Ausgang des Impulsgenerators (24) der Schaltung (10) zur Erzeugung des Steuersignals]und dessen Ausgang mit dem Rückwfirtszähleingang (38) des vielstelligen umkehrbaren Zählers
1*3 (34) zusanrnensekoppelt ist, ein drittes UND-Glied (49), dessen EingSnge mit dem Stellenausgang (40) des vielstelligen umkehrbaren Zählen (34), der seiner höchsten Stelle entspricht, und mit dem Auscang der Steuerschaltung (11) gekoppelt sind, sowie eine Stellein- heit (46) zum Einstellen der Grosse des Parameters des Reclers, die eine Reihe von Steuereingängen aufweist, von denen der eine mit dem Ausgang des dritten UND-Glieds (49) gekoppelt ist und die anderen entsprechend mit den Stellenausgängen (41) des vielstel-■25 ligen umkehrbaren Zählers (34), die seinen niedrigeren Stellen entsprechen, gekoppelt sind, enthält, wobei die Mittel (13) zum Einstellen der Steuereinrichtung (12) des Parameters als eine Verzögerungsschaltung ausgebildet sind, welche zwischen dem Ausgang des dritten UliD-Glieds (4^) und dem Steuereingang (39) des vielstelligen umkehrbaren Zählers (34) liegt.
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