DE3927581A1 - Rechnersystem und verfahren zur ausfuehrung einer ungenauigkeitsbeurteilung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein rechnerversehenes System zur Ausführung einer Ungenauigkeitsbeurteilung unter Ver­ wendung von Beobachtungsdaten. Ungenauigkeitsbeurteilung ist ein Begriff bzw. Fachausdruck, der zu dem allgemeineren Be­ griff der Ungenauigkeitslogik oder des Ungenauigkeitssystems zusammen mit anderen Ausdrücken gehört, beispielsweise umge­ kehrter oder Reziprok-Ungenauigkeitsbeurteilung, Ungenauig­ keitsmenge oder -lage und Zugehörigkeits- oder Beziehungs­ wert, auf die später eingegangen wird. Mehr im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein rechnerversehenes System zur Ausführung einer Ungenauigkeitsbeurteilung mit den Merk­ malen, daß im Speicher vorab mögliche Ergebnisdaten gespei­ chert sind, die durch die Ungenauigkeitsbeurteilung und auch durch die Reziprok-Ungenauigkeitsbeurteilung ausgegeben wer­ den sollen.

Im folgenden wird der Stand der Technik beschrieben.

Es ist ein Rechnersystem zur Ausführung einer Ungenauig­ keitsbeurteilung mit der Erkenntnis entwickelt worden, daß das betreffende System eine sehr rasche Reaktionssteuerung auf eine Änderung oder ein neues Verhalten eines unter Be­ obachtung befindlichen Objekts mittels einer Entscheidung ermöglicht, die einen Spielraum bzw. Streubreite des sich ändernden Punktes bzw. Größe umfaßt, beispielsweise bei der Beobachtung einer Winkelgeschwindigkeit: schnell oder ziem­ lich schnell; bei Beobachtung einer Lineargeschwindigkeit:
rasch oder ziemlich rasch.

Bei einem herkömmlichen System zur Ungenauigkeitsbeurteilung werden Zugehörigkeits- oder Teilwerte, die ansprechend auf Beobachtungsdaten bestimmt werden, durch Hardware erzeugt und daher ist jeder Sensor zur Beobachtung eines Objekts jeweils der zum Ausgeben der Zugehörigkeitswerte vorge­ sehenen Hardware zugeordnet bzw. mit dieser verbunden.

Indem mehr im einzelnen auf den Fall der Ausführung des MAXMIN-Beurteilungsverfahrens Bezug genommen wird, ist die Hardware hierbei so ausgelegt, daß sie eine Anzahl von Ein­ heiten zur Berechnungen entsprechend verschiedenen Verarbei­ tungsregeln aufweist. Hierbei wird zuerst ein durch eine Anzahl der Regeln berechneter minimaler Zugehörigkeitswert ausgegeben und derartige Minimalwerte werden gesammelt um zu entscheiden, welcher von ihnen der maximale Wert ist und dieser Maximalwert wird als Ergebnis der Ungenauigkeitsbe­ urteilung festgesetzt. Dieser Maximalwert wird dann zu einer Einheit zur Ausführung der Reziprok-Ungenauigkeitsbeurtei­ lung übermittelt, von der vorab angenommen ist, daß sie im Hardwaresystem enthalten ist, und gewöhnlich wird das Aus­ gangssignal der Reziprok-Einheit zu nachfolgenden Steuer­ vorgängen bzw. -funktionen verwendet.

Es wird nun auf einen beim oben beschriebenen Stand der Technik vorhandenen Nachteil eingegangen. Wie aus einer zur Durchführung des Standes der Technik benötigten möglichen Anordnung bekannt ist, ist eine Recheneinheit aufgrund des Erfordernisses vorgesehen, einen Zugehörigkeitswert zu er­ halten. Bei der Ausführung einer bestimmten Ungenauigkeits­ beurteilung besteht indessen die feste Notwendigkeit, ba­ sierend auf einer Anzahl der Datenverarbeitungsregeln mehr als einen Zugehörigkeitswert zu erhalten. Des weiteren wer­ den bei der Beobachtung mehr als eine Datenart mit einbe­ zogen. Diese Situation führt dazu, daß eine unvermeidbare Zunahme der Hardwareeinheiten entsprechend dem Produkt der Anzahl von Regeln, multipliziert mit der Anzahl von Beobach­ tungsarten bzw. -größen bewirkt wird.

Demzufolge sollte daher die Hardeware, die das MAXMIN-Ver­ fahren unter Verwendung der Zugehörigkeitswerte ausführt, in der Auslegung vergrößert werden, um der Anzahl der Produkte zu entsprechen. Dies führt zu einer ungünstigen Vergrößerung der Ausmaße der Vorrichtung zur Ungenauigkeitsbeurteilung und hiermit übereinstimmend ebenfalls der Vorrichtung zur Reziprok-Ungenauigkeitsbeurteilung.

Im folgenden wird die Erfindung beschrieben.

Es sei festgestellt, daß bei Prüfung der Entsprechung einer eine Änderung des Objekts anzeigenden gegebenen Größe bzw. eines Datensignals mit einer Resultierenden, Rückkopplungs­ steuerungsdaten, die beobachtete Größe und die resultierende Steuergröße, als Einszueins-Kausalität verknüpft sind, ungeachtet dessen, wie viele verschiedene Regeln angewendet werden, wie die Reziprok-Ungenauigkeitsbeurteilung ausge­ führt wird oder in jedem beliebigen Fall. Diese Einszueins- Kausalität bedeutet, daß, sowie die Beobachtungsdaten gege­ ben sind, die resultierenden Steuerdaten als Einszueins- Entsprechung bestimmt sind. Dann wird das Ungenauigkeits­ beurteilungssystem als Umsetzer der Eingangsdaten zum Brin­ gen der richtigen Ausgangsdaten angesehen.

Wenn im Speicher verschiedene kausale beobachtungsfähige Daten bzw. -größen und entsprechende Steuerdaten mittels der Verfahren der Ungenauigkeitsbeurteilung und der Reziprok- Beurteilung vorab gespeichert worden sind, wird demzufolge der Speicher dazu verwendet, die Beobachtungsdaten in digi­ taler Form zum Speichereingang zu schicken und die richtigen resultierenden Steuerdaten am Speicherausgang zu finden. Hierdurch ist der Nachteil des Standes der Technik gelöst, daß das Vorabspeichern der Daten im Speicher von einem ande­ ren Rechner ausgeführt werden kann.

Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Es ist ein Rechnersystem zum Ausführen der Ungenauigkeitsbeurteilung unter Verwendung von zwei oder mehr Beobachtungsgrößen bzw. -daten zur Anzeige einer Änderung eines Objekts geschaffen worden, um Reaktionssteuerausgangsdaten ansprechend auf die Änderung des Objekts zu erhalten. Das Rechnersystem weist dabei das Merkmal auf, daß es einen Speicher umfaßt, in dem kausale beobachtungsfähige Größen bzw. Daten und entspre­ chende resultierende Steuerdaten vorab gespeichert worden sind, die mittels der Verfahren der Ungenauigkeitsbeurtei­ lung und Reziprok-Beurteilung berechnet worden sind. Wenn Beobachtungsdaten in digitaler Form neu auf den Speicher­ eingang gegeben werden, werden auf diese Weise entsprechende Reaktionssteuerdaten schnell zum Speicherausgang gebracht.

Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungs­ beispiels des elektrischen Aufbaus einer Ungenauig­ keitssteuereinrichtung,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht zur Darstellung einiger Änderungen im Verhalten eines umgekehrten Pendels,

Fig. 3 schematische Diagramme zur Erläuterung von Zugehö­ rigkeitswerten für einige verschiedene Winkel und Winkelgeschwindigkeiten,

Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung von Berechnungen im Zusammenhang mit im Speicher gespeicherten Daten und

Fig. 5 und 6 schematische Diagramme zur Erläuterung von An­ ordnungen der Speicherelemente ansprechend auf eine Zunahme von Beobachtungsdaten.

Die Zeichnung dient lediglich zur Veranschaulichung der Er­ findung und soll daher nicht als einschränkend angesehen werden. Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

In Fig. 1 ist ein umgekehrtes Pendel 31 schwenkbar auf einem Drehzapfen 32 an einer Stange 33 gehaltert. Ein Sensor 12 ist so ausgelegt, daß er den Winkel des Pendels 31 in bezug auf die Stange 33 abtastet und das Ausgangssignal des Sen­ sors 12 wird einem Differential- bzw. Unterscheidungskreis 13 zugeführt, der vorgesehen ist, die Winkelgeschwindigkeit des Pendels 31 in bezug auf die Stange 33 auszugeben. Mit dem Sensor 12 und dem Differentialkreis 13 sind jeweils A/D- Umsetzer 14 bzw. 15 verbunden, um Analogsignale aus diesen Einheiten in 8 Bit-Digitalsignale umzuwandeln. Die Ausgangs­ signale der A/D-Umsetzer 14, 15 werden als Beobachtungsdaten 141, 151 einem 64 kB-Speicher 11 zugeführt und werden dort bei einer oberen bzw. höheren 8 Bit-Adresse und bei einer niedrigeren 8 Bit-Adresse gespeichert.

Ein Rückkopplungssteuerdatensignal 111 wird als 8 Bit-Digi­ talsignal aus dem Speicher 11 über einen anschließenden A/D- Umsetzer 16 zu einem Treiber- bzw. Antriebskreis 17 ausge­ geben. Der Antriebskreis 17 gibt Signale zum Ansteuern der nachfolgenden Antriebseinheit 18 aus, die eine seitliche Kraft zur Verstellung der Stange 33 in zwei entgegengesetzte Richtungen ausübt, wie durch einen Doppelpfeil A dargestellt ist, so daß das Pendel 31 ausbalanciert bzw. im Gleichge­ wicht ist.

Es wird nun auf spezielle Verhaltensweisen Bezug genommen, die in den folgenden Figuren der Zeichnung veranschaulicht sind. Es wird angenommen, daß der Winkel des Pendels 31 in bezug auf die Stange 33 Null ist, wenn sich das Pendel wie in Fig. 2 bei 31 a mit ausgezogenen Linien dargestellt in einem exakten vertikalen Zustand befindet, negativ (-) ist, wenn das Pendel wie bei 31 b, 31 c mit gestrichelten Linien dargestellt nach links geneigt ist, oder positiv (+) ist, wenn das Pendel, wie bei 31 d mit gestrichelten Linien dar­ gestellt, nach rechts geneigt ist. Ferner wird eine positive (+) Kreisrichtung angenommen, wenn sich das Pendel in der durch den Pfeil B dargestellten Richtung oder im Uhrzeiger­ sinn bewegt. Umgekehrt ist die Richtung negativ (-), wenn sich das Pendel in umgekehrter Richtung bewegt. Diese Daten werden wie oben festgestellt über eine Verarbeitung durch den Winkelsensor 12 und den nachfolgenden Differentialkreis 13 und die A/D-Umsetzer 14, 15 in der Form von 8 Bit-Digi­ taldaten 141, 151 zum Speicher 11 übermittelt, und sie werden dann mittels Ungenauigkeitsbeurteilung sowie Rezi­ prok-Ungenauigkeitsbeurteilung weiter verarbeitet.

Es sei festgestellt, daß das Ausgangssignal aus der An­ triebseinheit 18 bei diesem Ausführungsbeispiel in der C- oder D-Richtung verstärkt ist um zu verhindern, daß das Pendel 31 fällt. Die C- oder D-Richtungsverstärkung ist jeweils in eine schnelle oder ziemlich schnelle Verstellung der Stange 33 klssifiziert, so daß sich vier (4) wirkende Kräfte bzw. Funktionen beidemal und insgesamt zum Halten der Ruhestellung fünf (5) Funktionen ergeben. Diese fünf Funktionen werden nun als erste als fünfte Funktion der Reihe nach mit 91 bis 95 wie in Fig. 4 dargestellt bezeich­ net. Die erste Funktion 91 ist zugeordnet bzw. festgelegt worden, um die Ungenauigkeitsbeurteilung im Fall einer Verstellung der Stange 33 in der schnellen C-Richtung aus­ zuführen. Die zweite Funktion 92 ist festgelegt worden, um die Ungenauigkeitsbeurteilung im Fall der ziemlich schnellen C-Verstellung auszuführen. Die dritte Funktion 93 ist fest­ gelegt worden, um die Ungenauigkeitsbeurteilung im Fall eines Stillstandes auszuführen. Die vierte Funktion 94 ist festgelegt worden, um die Ungenauigkeitsbeurteilung im Fall einer ziemlich schnellen D-Verstellung auszuführen. Die fünfte Funktion 95 ist festgelegt worden, um die Ungenauig­ keitsbeurteilung im Fall der schnellen D-Verstellung auszu­ führen. Dementsprechend nähert sich die Beurteilungsgröße M 3, d. h. das mittels der Funktion 93 erzielte Ergebnis, dem maximalen Wert 1, wenn das Pendel 31 zum genauen vertikalen Zustand hin läuft, und sie nähert sich dem Wert 1 weiter, wenn sie weiter zu einem Stop am oberen neutralen Punkt hin läuft.

Die obige Bemerkung wird anhand von Fig. 2 erläutert bzw. veranschaulicht. Ein Zustand ist somit wie festgestellt ein Fall, bei dem sich das Pendel 31 bei einer Position 31 a mit einer sehr kleinen Winkelgeschwindigkeit befindet, ein Fall, bei dem sich das Pendel 31 bei einer Position 31 b mit einer ziemlich raschen Winkelgeschwindigkeit in B befindet, wobei angenommen wird, daß das Pendel 31 bei der Position 31 a eine sehr kleine Winkelgeschwindigkeit aufweist, und ein Fall, bei sich das Pendel 31 bei einer Position 31 c mit einer raschen Winkelgeschwindigkeit bei B befindet, wobei ange­ nommen wird, daß das Pendel 31 bei der Position 31 a eine sehr kleine Winkelgeschwindigkeit aufweist. Die gleiche Annahme ist in dem Fall gerechtfertigt, daß sich das Pendel 31 rechts von der Position 31 a, beispielsweise bei einer Position 31 d, mit einer raschen Geschwindigkeit ent­ gegengesetzt zum Pfeil D befindet.

Daher ist eine Datenverarbeitungsregel für die bei der dritten Funktion 93 miteinbezogene Ungenauigkeitsbeur­ teilung, daß sich bei einer Änderung des Winkelzugehörig­ keitswertes, wie in Fig. 3a gezeigt, die anzeigt, daß sich das Pendel 31 bei einer Position nahe der geraden Vertikalen befindet, somit die Winkelgeschwindigkeitszugehörigkeit ändert, wie in Fig. 3b dargestellt ist, was anzeigt, daß die Winkelgeschwindigkeit nahe Null liegt. Dann besteht die erste Regel darin, einen niedrigeren Wert von zwei möglichen Zugehörigkeitswerten als Ausgangssignal zu verwenden.

Die zweite Regel besteht darin, daß bei einer Änderung der Winkelzugehörigkeit, wie in Fig. 3c dargestellt, die an­ zeigt, daß sich das Pendel 31 bei einer Position nahe 31 b befindet, sich eine Winkelgeschwindigkeitszugehörigkeit ändert, wie in Fig. 3d dargestellt ist, was anzeigt, daß sich das Pendel 31 in einer ziemlich raschen Bewegung in der Richtung B befindet. Wie bei der ersten Regel besteht die zweite Regel darin, von zwei möglichen Zugehörigkeitswerten den niedrigeren Wert als Ausgangssignal zu verwenden.

Die dritte Regel besteht darin, daß sich bei Änderung einer Winkelzugehörigkeit, wie in Fig. 3e dargestellt, die an­ zeigt, daß sich das Pendel 31 bei einer Position sehr dicht bei 31 c befindet, die Winkelgeschwindigkeitszugehörigkeit ändert, wie in Fig. 3f dargestellt ist, was anzeigt, daß sich das Pendel 31 in einer raschen Bewegung in der Richtung B befindet. Die Auswahl erfolgt wie oben.

Die folgende vierte und fünfte Regel sind so ausgelegt, daß sie auf zwei Positionen jeweils angewendet werden, wenn sich das Pendel 31 rechts von der Position 31 a und symmetrisch in bezug auf diese befindet und hierdurch werden auf ähnliche bzw. gleiche Weise zwei untere Zugehörigkeitswerte ausge­ geben.

Wie oben festgestellt, basiert jede Regel auf dem MAXMIN- Verfahren, mittels dessen als erstes ein unterer Wert aus einer Gruppe einer Winkelzugehörigkeit und einer Winkelge­ schwindigkeitszugehörigkeit zur Ausgabe gebracht wird. Es wird nun angenommen, daß es N Regelstücke oder -sätze bzw. N Regeln, gibt und daß bei jeder Regel eine Winkelzugehörig­ keit mit (an) und ebenso eine Winkelgeschwindigkeitszuge­ hörigkeit mit (bn) bezeichnet wird und des weiteren daß die Ausgangswerte Cn sind, wobei 1n N und Cn als Cn = MIN (an, bn) definiert ist. Bei einem Rechnersystem werden diese Regeln sämtlich parallel ausgeführt und die aus N Sätzen bestehenden Werte werden ausgegeben, wobei ihr Maximalwert als Ungenauigkeitsbeurteilungswert mit der Bezeichnung M 3 bestimmt wird. Daher ist M 3 definiert als

M 3 = {C 1, C 2, . . ., CN}.

Dieser Wert M 3 ist eindeutig durch zwei Größen bzw. Da­ tensignale definiert, die durch den A/D-Umsetzer 14, 15 eingegeben werden, wobei sich der Wert M 3 sich umso mehr 1 nähert, je weniger sich das Pendel 31 neigt.

Ebenso wird mittels der Funktion 91 ein Ungenauigkeitsbeur­ teilungswert M 1 erhalten, der das Ausmaß anzeigt, um das das Pendel 31 ohne rasche Verstellung der Stange 32 in der Rich­ tung C fallen wird. Über die Funktion 92 wird ein Ungenauig­ keitsbeurteilungswert M 2 erhalten, der das Ausmaß bezeich­ net, um das das Pendel 31 ohne ziemlich schnelle Verstellung der Stange 32 in der Richtung C fallen wird. Somit werden über die Funktionen 94, 95 jeweils die Ungenauigkeitswerte M 4, M 5 erhalten, die Bewegungsausmaße ohne eine ziemlich rasche oder rasche Verstellung in der Richtung D anzeigen. Im Fall von M 1, M 2, M 4, M 5 werden wie bei M 3 die Ungenau­ igkeitswerte eindeutig durch ein Eingangssignal aus den A/D- Umsetzern 14, 15 bestimmt, was es rechtfertigt, daß sämt­ liche fünf Werte M 1 bis M 5 durch die bei den fünf Funktionen, ansprechend auf das Eingangssignal aus den Umsetzern 14, 15, erhalten werden.

Es wird nun auf die Verarbeitung zur Reziprok-Ungenauig­ keitsbeurteilung unter Verwendung der M 1- bis M 5-Daten Bezug genommen. Diese Verarbeitung dient zur Berechnung von Daten zur Reaktion auf eine Verstellung der Stange 33, in welche Richtung und wie schnell, um das Pendel ins Gleichgewicht zu bringen.

Die Reziprok-Ungenauigkeitsverarbeitung umfaßt einen Ge­ wichtungsschritt oder die Einstellung von Gewichtungs­ faktoren jeweils für M 1 bis M 5. Dieser ist mit arithmeti­ schen Berechnungen oder der Multiplikation mit M 1 bis M 5 verbunden, die sämtlich Dezimalbruchteile von 0 bis 1 sind, und dann werden die gewichteten Ungenauigkeitswerte addiert. Es sei nun angenommen, daß die Gewichtungsfaktoren für M 1 bis M 5 jeweils als W 1 bis W 5 definiert sind, und das auf­ summierte Ergebnis X ist wie unten gegeben:

X = W 1 × M 1 + W 2 × M 2 + W 3 × M 3 + W 4 × M 4 + W -5 × M 5.

Der Wert X wird in einer Einheit 96 berechnet, die in Fig. 4 dargestellt ist.

Es sei festgestellt, daß wie oben festgestellt die Unge­ nauigkeitsdaten M 1 bis M 5 eindeutig bestimmt werden und die Gewichtungsfaktoren W 1 bis W 5 ebenfalls bestimmte Konstanten sind, was zu der Schlußfolgerung führt, daß der durch oben­ stehenden Ausdruck erhaltene Wert X ein eindeutiger Wert sein sollte, der durch das Ausgangssignal 141, 151 der A/D- Umsetzer 14, 15 bestimmt ist.

Parallel zum Obenstehenden werden die Daten M 1 bis M 5 in einer Einheit 97 einfach aufsummiert, um einen Wert Y zu ergeben. Der Wert Y wird die folgt ausgedrückt:

Y = M 1 + M 2 + M 3 + M 4 + M 5.

Als nächstes folgt nun eine Berechnung unter Verwendung der Werte X und Y, wobei das Ergebnis mit D bezeichnet wird und wie folgt ausgedrückt wird:

D = ^X /_Y-128

wobei der obige Wert 128 einen Mittelwert von 8 Bit-Daten bedeutet.

Der Wert D ist somit wie im Fall der vorhergehenden Dar­ stellung eine Zahl oder ein Datensignal, das eindeutig durch das Ausgangssignal der A/D-Umsetzer 14, 15 bestimmt ist. Auf diese Weise ist es jedesmal, wenn die Daten 141, 151 zur Adresse im Speicher 11 ausgegeben werden, gestattet vorzu­ sehen, daß das Rechnersystem über die Ungenauigkeitsbeur­ teilung und die Reziprok-Ungenauigkeitsbeurteilung den Wert D berechnet, der ebenfalls im Speicher 11 gespeichert wird.

Es sei somit nun angenommen, daß die Daten im Speicher 11 vorab gespeichert worden sind, wenn über die A/D-Umsetzer 14, 15 neue Daten betreffend einen Winkel und eine Winkel­ geschwindigkeit des Pendels 31 gegeben werden. Das Aus­ gangssignal 111 des Speichers 11 wird als Folge der Unge­ nauigkeitsbeurteilung und der Reziprokverarbeitungen in Reaktion auf die Eingangsdaten 141, 151 den Wert D ausgeben und der Wert D wird dann zum nächsten D/A-Umsetzer 16 als Reaktionssteuerdatensignal 111 übermittelt.

Dieses Steuerdatensignal 111 wird über den D/A-Umsetzer 16 zum Antriebskreis 17 ausgegeben, wodurch der Antriebskreis 17 die Antriebseinheit 18 entsprechend dem Datensignal 111 antreibt. Hierdurch wird die Stange 33 in Reaktion auf einen Zustand des Pendels 31 gemäß dem Pfeil A verstellt. Durch Wiederholung der Operationen wie oben festgestellt wird das Pendel 31, das frei zum Fallen eingestellt ist, unter Ver­ meiden eines Herunterfallens mit kleinen Hin- und Herbewe­ gungen ins Gleichgewicht gebracht, und es wird unter Bei­ behalten einer Lage dicht bei der genauen Vertikalen zur Stange 33 stehen.

Bei Beschreibung der obigen Ausführungsbeispiele ist der Speicher mittels des Speichers 11 als Beispiel erläutert, der die Funktion des Einwirkens auf zwei Beobachtungsdaten 141, 151 aufweist. Der Speicher kann jedoch so modifiziert werden, daß er die Funktion einer Verarbeitung bzw. des Einwirkens auf drei oder mehr Arten von Daten aufweist, wenn eine solche Forderung auftritt.

Auch ist die Bitzahl von Daten im Beispiel mit 8 Bit gegeben worden, obwohl eine andere Bitzahl, beispielsweise 6 oder 10 Bit, verwendet werden kann, um die Anforderungen spezieller Beobachtungen zu erfüllen.

Es wird nun auf Gegenmaßnahmen Bezug genommen, die in einem Fall erforderlich werden, daß beispielsweise aufgrund einer Zunahme von Beobachtungsgrößen oder -arten eine Vergrößerung der Speicherkapazität erforderlich wird. Es sei wie in Fig. 5 dargestellt angenommen, daß 8 Bit-Daten 811, 812, 821, 822 in zwei Untergruppen 811, 812 und 821, 822 gruppiert sind, für die zwei 64 kB-Speichereinheiten 81, 82 bereitgestellt sind. Mittels der Speichereinheiten 81, 82 wird die erste Stufe der Ungenauigkeitsbeurteilung ausgeführt und dann das Ergebnis einer weiteren Speichereinheit 83 zugeführt, in der die zweite Stufe der Ungenauigkeitsbeurteilung und die Rezi­ prokbeurteilung ausgeführt werden, um das Ausgangsdaten­ signal bzw. die Ausgangsgröße 831 zu erzielen. Diese stufen­ weise Verarbeitung kann auf eine Mehrebenen-Struktur erwei­ tert werden.

Weitere Gegenmaßnahmen, die sich mit einer Zunahme von Be­ obachtungen befassen, sind unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert, wobei angenommen wird, daß Daten 841 bis 844 8 Bit-Daten sind. Als erstes werden diese Daten in eine Adressensteuereinheit 84 eingegeben, mittels deren 20 Bit von 32 Bit (=8 Bit × 4) zu einem RAM 85 übermittelt werden, das eine Kapazität zur Bearbeitung von 20 Bit-Daten auf­ weist. Der RAM 85 ist wie in Fig. 5 dargestellt mit einer Speichersteuereinheit 86 und weiter mit einer Zusatzspei­ chervorrichtung 87 verbunden, in der Daten zum Durchführen der Ungenauigkeits- und Reziprok-Ungenauigkeitsbeurteilung vorab gespeichert worden sind, so daß ein virtuelles Spei­ chersystem gebildet ist. Wenn einige Ungenauigkeitsreak­ tionsdaten, die nicht im RAM 85 enthalten sind, aufgrund von Beobachtungen 841 bis 844 benötigt werden, ist die Adres­ sensteuereinheit 84 so ausgelegt, daß sie durch Änderung von Signalleitungen einen Befehl zum Holen solcher Ungenauig­ keitsdaten aus dem Zusatzspeicher 87 zum RAM 85 ausgibt.

Soweit ist die Beschreibung darauf gerichtet worden, das frei stehende Pendel 35 mittels fünf (5) Vorgehensweisen der Verstellung der Stange 33 ins Gleichgewicht zu bringen, d. h. mittels des Doppelpfeils A eine rasche oder ziemlich rasche oder keine Verstellung vorzunehmen. Wie leicht ersichtlich ist, ist eine größere Zahl von Vorgehensweisen, beispiels­ weise sieben (7) Vorgehensweisen, zulässig.

Des weiteren kann die beim Ausgleichen bzw. Insgleichge­ wichtbringen eines freistehenden Pendels beschriebene Tech­ nik auf andere Steuer- und Kontrollvorrichtungen angewendet werden, beispielsweise auf ein Steuersystem für den Weg bzw. die Bahn eines auf Schienen laufenden Zuges.

Die erfindungsgemäße Ungenauigkeitsbeurteilungsvorrichtung basiert auf dem Prinzip, daß Beobachtungsdaten und Reak­ tionsungenauigkeitsausgangssignale mittels einer Eins-zu- eins-Kausalität einander zugeordnet werden, und auf der Anordnung, daß hierdurch der Speicher nützlich gemacht wird, in dem die Daten für die Ungenauigkeits- und Reziprok- Ungenauigkeitsbeurteilungen entsprechend möglichen Beobach­ tungsdaten gespeichert sind. Daher wird mit erweiterten Beobachtungsdaten und Verarbeitungsregeln mit einer Kon­ figurationsänderung der Speichervorrichtungen in geringem Umfang verfahren. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß Reaktionssteuerdaten ansprechend auf einen Satz von Be­ obachtungsdaten nur mit einer Zeitverzögerung in der Spei­ cherverarbeitung ausgegeben werden, so daß eine prompte Reaktion realisiert werden kann.

Weitere zusätzliche Vorteile sind die Freiheit von der Begrenzung der Anzahl von Verarbeitungsregeln und der Verwendung von Kennzeichnungen bzw. Funktionen und bei der Auswahl möglicher Verfahren zur Reziprok-Ungenauigkeits­ beurteilung sowie auch bei der Genauigkeit von Berechnungen auf dem Weg von den Beobachtungsdaten zu den Steuerdaten. Zusätzliche weitere Vorteile sind das Zulassen der Ver­ wendung einer einfachen Anordnung von Vorrichtungen, die Vergrößerung der Zuverlässigkeit, die sich aus dem Ausschluß einer CPU ergibt, die an sich auf einem Uhrwerk, d. h. einer Zeittaktung, basiert, das leichte Zulassen der Verbindung des erfindungsgemäßen Systems mit einem anderen Rechner­ system aufgrund der Verwendung von Digitaldaten, das Ver­ meiden jeglicher entscheidenden Beschädigung, die bei den Reaktionssteuerenddaten aufgrund des Empfangs irgendeiner elektromagnetischen Störung bei den Beurteilungsdaten mög­ lich ist, und in dem Fall, daß Reaktionssteuerdaten über einen Datenumsetzer zum Speicher rückgekoppelt werden, werden die Rückkopplungsdaten eine Form der Zugehörigkeits- bzw. Zustandsfunktion verbessern bzw. berichtigen und auch eine neue Verarbeitungsregel erzeugen.

Zusammengefaßt hat somit die Erfindung ein Rechnersystem zur Ausführung der Ungenauigkeitsbeurteilung unter Verwendung von zwei oder mehr Beobachtungsdaten zur Anzeige einer Änderung eines Objekts zum Gegenstand, um ausgegebene Reak­ tionssteuerdaten in Reaktion auf eine Änderung des Objekts zu erhalten. Das Rechnersystem ist im Speicher verbessert, in dem kausale beobachtungsfähige bzw. beobachtbare Daten und entsprechende resultierende Steuerdaten vorab gespei­ chert sind, die mittels Verfahren der Ungenauigkeitsbe­ urteilung und Reziprok-Beurteilung berechnet worden sind. Wenn daher Beobachtungsdaten in digitaler Form neu in den Speicher eingegeben werden, werden entsprechende Reaktions­ steuerdaten rasch auf den Speicherausgang gegeben, so daß eine Zeitverzögerung eingespart wird. Die Technik des Aus­ gleichs bzw. Insgleichgewichtbringens eines frei fallenden Pendels ist als Veranschaulichung verwendet worden. Die erfindungsgemäße Technik kann auf vielen Gebieten wie z. B. in der Meß- und Regeltechnik angewendet werden, in denen die Ungenauigkeitsbeurteilung hilfreich ist.

Claims (4)

1. Rechnersystem zur Ausführung einer Ungenauig­ keitsbeurteilung unter Verwendung von zwei oder mehr Be­ obachtungsdaten, die eine Änderung eines Objekts anzeigen, um eine Ausgabe von Reaktionssteuerdaten ansprechend auf die Änderung des Objekts zu erhalten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rechnersystem einen Speicher (11; 81, 82, 83; 86) aufweist, in dem vorab kausale beobach­ tungsfähige Daten und mittels Ungenauigkeitsbeurteilungs- und Reziprok-Beurteilungsverfahren berechnete entsprechende resultierende Steuerdaten vorab gespeichert sind, wodurch entsprechende Reaktionssteuerdaten (111) rasch zur Spei­ cherausgabe gebracht werden können, wenn Beobachtungsdaten (141, 151) in digitaler Form neu in den Speicher (11) ein­ gegeben werden.

2. Rechnersystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Aufteilung der Daten (811, 812, 821, 822) in eine Anzahl von Unter­ gruppen (811, 812 und 821, 822) und Speichereinheiten (81, 82) entsprechend der Anzahl von Untergruppen vorgesehen sind, in denen eine erste Stufe der Ungenauigkeitsbeur­ teilung ausgeführt wird, und eine weitere Speichereinheit (83) nachgeschaltet ist, in der eine zweite Stufe der Ungenauigkeitsbeurteilung und die Reziprok-Beurteilung ausgeführt wird.

3. Rechnersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adressensteuereinheit (84) vorgesehen ist, in der ein Teil der Bits (20 von 32) von Datensätzen (841 bis 844) abgeteilt wird, ein RAM (85) mit der Adressensteuereinheit (84) verbunden ist derart, daß die abgeteilten Bits dem RAM zugeführt werden, und eine Zu­ satzspeichervorrichtung (87) vorgesehen ist, in der Daten zur Durchführung der Ungenauigkeits- und Reziprok-Ungenauig­ keitsbeurteilung vorab gespeichert sind, wobei die Zusatz­ speichervorrichtung (87) über eine Speichersteuereinheit (86) mit der Adressensteuereinheit (84) und mit dem RAM (85) verbunden ist derart, daß im Bedarfsfall Beurtei­ lungsdaten aus dem Zusatzspeicher (87) dem RAM (85) zuge­ führt werden können.

4. Verfahren zur Reaktionssteuerung, insbesondere zur Anwendung bei einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Ungenauigkeitsbeurteilung unter Ver­ wendung von zwei oder mehr Beobachtungsdaten ausgeführt wird, die eine Änderung eines Objekts in bezug auf eine Sollgröße anzeigen, um eine Ausgabe von Reaktionssteuerdaten ansprechend auf die Änderung des Objekts zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß

• - verschiedenen möglichen Beobachtungsdaten bzw. -größen entsprechende Steuerdaten unter Anwendung der Ungenau­ igkeitsbeurteilungs- und Reziprokbeurteilungsverfahren vorab gespeichert werden,
• - die Beobachtungsdaten in Digitaldaten umgeformt werden,
• - die Digitaldaten mit den vorab gespeicherten Steuerdaten verglichen werden und
• - den Digitaldaten entsprechende Steuerdaten als Reak­ tionssteuerdaten ausgewählt und weiterverarbeitet werden.