DE4429745C2 - Reglerstruktur - Google Patents

Abstract

Um mit einfachen Grundelementen kostengünstig, universell und leistungsfähig den Aufbau eines selbstlernenden Systems zu ermöglichen, sind Reglerelemente (R1, ... Rk, ... R'1, ... R'k) zu einer oder mehreren identischen ringförmigen Strukturen (MA1, ... MAn, MA'1, ... MA'n) verbunden. Jedes der Reglerelemente (R1, ... Rk, R'1, ... R'k) besteht aus räumlich angeordneten Eingangsleitungen (E1, ... En, E'1, ... E'n) mit den Knotenelementen (KR.1, ... KRkn, KR'1.1, ... KR'kn) und Leitungselementen (DR1.1, ... DRkn, DR'1.1, ... DR'kn), einem Zentral-Integrations-Element (Z1, ... Zp, Z'1, ... Z'p) mit einer Ausgangsleitung (A1, ... Ak, A'1, ... A'k) und einem eine Umgebungs- oder Milieufunktion bildendes Integrations-Element (M1, ... Mn, M', ... M'n), die zu einem Reglerelement (R1, ... Rk, ... R1', ... Rk, R'1, ... R'k) und aus den Reglerelementen (R1, ...) bestehenden, ringförmigen Struktur (MA1, ... MAn, MA'1, ... MA'n) derart aufgebaut sind, DOLLAR A - daß das Knotenelement (KR1.1, ...) jedes der Reglerelemente (R.1, ...) mit der Ausgangsleitung (A1, ...) des Zentral-Integrations-Elementes (Z1, ...) und mit jedem der Leitungselemente (DR1.1, ... DR1.n, ...) der ringförmigen Struktur (MA1, ...) verbunden und mit einem Eingangssignal (ES1, ...) und einem Schwellensignal (S1, ...) beaufschlagt ist und ein Ausgangssignal (AS1, ...) des Zentral-Integrations-Elementes (Z1, ...), das Eingangssignal (ES1, ...) und das Schwellensignal (S1, ...) zu einem regenerierten Eingangssignal ...

Description

Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Reglerstruktur, die Knoten­ elemente aufweist.

Der Regelungstechnik liegt wie allen Dingen eine Zweck­ bestimmung zu Grunde. Diese ist im allgemeinsten Sinne wegen der Einbindung in das menschliche Tun die Ausregelung von Veränderungen der Umwelt unter Berücksichtigung bestimmter Zielfunktionen. Fig. 1 zeigt einen bekannten Regelkreis, bei dem eine Umweltfunktion x(u) unter Berücksichtigung eines Eingangssignales (EE) und eines Sollwertes (ST) durch einen Regler (r) mittels eines Ausgangssignales (AG) so beeinflußt wird, daß eine Regelabweichung (RD) minimiert wird. Die Unschärfe der Abbildung der Matrix der Umweltfunktion x(u) mit einer Zahl z von Elementen durch eine Zahl von Reglern (r), die kleiner als z ist und die zeitliche Verzögerung in den Reglern (r) auf grund der vorhandenen Reglerstrukturen bewirken, daß das System nie einschwingt.

Bekannte Rechner sind ein Teil von Reglern (r). Sie besitzen hierarchisch organisierte Speicherstrukturen zur Speicherung von Informationen in zwei hardwaremäßig determinierten Zeitebenen (permanent, temporär in Abhängigkeit vom Aktivierungszustand des Rechners). Die Verarbeitung von Informationen der Eingänge und Speicher erfolgt diskret mit der Taktrate der CPU (zentrale Prozessoreinheit). Die Zweckmäßigkeit der Informationsverknüpfung erfolgt durch die Software. Über die Vergabe von Prioritäten beim simultanen Abarbeiten mehrerer Programme im Multitaskingbetrieb sind diskrete Ebenen der Verarbeitungsgeschwindigkeit einführbar.

Um von einem Rechner als ein reines "Bearbeitungswerkzeug" für Informationen zu einem intelligenten Teil des Gesamt­ reglers zu kommen, werden Systeme benötigt, die sich an Hand ausgewerteter Trends von x(u) selbst verändern und so anpassen. Solche selbst lernenden Systeme werden mittels rekursiver Programme verwirklicht, die in einer hinter der Ebene der Verarbeitungsgeschwindigkeit ermittelte Trends im Sinne der Zweckmäßigkeitsdefinition zur. Veränderung der Software der im Vordergrund ablaufenden Programme benutzen. Abhängig von der Zahl der, in unterschiedlichen Zeitebenen determinierten rekursiven Algorithmen wird eine genauere oder ungenauere Nachregelung des Systems erreicht.

Nachteilig ist, daß die Hardwarestruktur digitaler Rechner eine mehr oder minder lange Speicherung aller Informationen als diskrete Werte bedingt. Die Datenflut vielkanaliger Systeme, die begrenzte Zahl zeitlicher Ebenen des Multitaskingbetriebes und die grundsätzlichen technischen Grenzen digitaler Rechner schränken die Möglichkeiten zum Aufbau selbstlernender Systeme erheblich ein.

Aus PREUß, Hans Peter, TRESP, Volker: Neuro-Fuzzy, in Automatiserungstechnische Praxis 36 (1994) 5, S. 10-14, sind neuronale Netze bekannt, die als neurobiologisch inspirierte, parametrische Modelle mehrdimensionale, nichtlineare Zusammenhänge datengestützt nachbilden. Zwei Vertreter sind Multilayer-Perceptron-Netze (MLP) und Netze aus radialen Basisfunktionen (RBF). Während ein Knoten, also ein Prozessorelement, im MLP-Netz das Antwortverhalten eines biologischen Neutrons im weitesten Sinne emuliert, bezieht sich die biologische Relevanz von radialen Basisfunktionen auf ihre funktionelle Ähnlichkeit zu Populationen von Neutronen. Ihr lokales Antwortverhalten ist für RBFs derart, daß der Ausgang des RBF-Knotens nur in einem kleinen Bereich wesentlich von Null verschieden ist. RFB-Netze haben typischerweise lineare Knoten in der Eingangs- und Ausgangs­ schicht und eine versteckte Schicht von RBF-Knoten. Deren Antwortverhalten wird durch Gauß-Klocken beschrieben.

Allerdings besitzen diese Netze keine internen Rückkopp­ lungen. Die Netzstruktur muß vorgegeben werden, um für Neuro-Fuzzy eingesetzt zu werden. Auch ist Vorwissen nicht einsetzbar.

Demnach stellt sich die Aufgabe, eine Reglerstruktur ausgehend von der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Grundelementen kostengünstig, universell und leistungsfähig den Aufbau eines selbstlernenden Systems ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß im Sinne der Zweckmäßigkeits­ definition keine exakten, harten Zahlen zur Regelung benötigt werden, sondern nur die Aussage über die zeitliche Veränderung von Parametern in Form von Trends in unter­ schiedlichen zeitlichen Integrationen wichtig sind. Durch den Einsatz einer analogen, in sich selbst veränderbaren Systemstruktur kann mit relativ einfachen Grundelementen eine selbstlernende und im Sinne des menschlichen Denkens kreative Reglerstruktur geschaffen werden, die billig, universell und leistungfähig ist.

Vorteilhaft ist es, wenn das Zentral-Integrations-Element die auf den Signaleingangsleitungen - im folgenden Eingangsleitungen - eintreffenden Signale der Eingangs­ leitungen nach der Beziehung:

mit: T3 = Zeitkonstante,
I = Signale
integriert und als ein frequenzmoduliertes Ausgangssignal am Ausgang ausgibt.

Vorteilhaft ist es, wenn das Integrations-Element aus den Ausgangssignalen der Ausgangsleitungen der Zentral-Integrations-Elemente nach der Beziehung:

mit: T4: Zeitwertkonstante
AS: Ausgangssignal
integriert und daraus erzeugt:

• - ein analoges Zeitausgangssignal, durch den Zeitwert der Leitungselemente und
• - Schwellenwertpotential, durch die die Verstärkungs­ faktoren der Leitungselemente

ansteuerbar sind.

Vorteilhaft ist es, daß die Informationen auf der Rückkopplungsleitung mit dem regenerierten Eingangssignal in den Leitungselementen derart verknüpft sind, daß

• - bei einem niedrigen Schwellenwertpotential des mit dem Zeitwert integrierten Pegels des generierten Eingangssignales, das um den Verstärkungsfaktor verstärkte Signal der Rückkopplungsleitung mittels einer Pegelsenke an die Eingangsleitung übertragbar ist,
• - bei einem hohen Schwellenwertpotential des mit dem Zeitwert integrierten Pegels des regenerierten Eingangssignales, das um den Verstärkungsfaktor verstärkte Signal der Rückkopplungsleitung mit einer Pegelquelle an die Eingangsleitung übertragbar ist und
• - bei einem mit dem Zeitwert integrierten Pegel des regenerierten Eingangssignales, der zwischen den beiden Schwellenwertenpotentialen, z. B. bei 0 mV, liegt, keine Verknüpfung der Signale der Rückkopplungsleitung und der Eingangsleitung stattfindet.

Durch die besondere Ausgestaltung des Zentral-Integrations- Elementes, des eine Umgebungs- oder Milieufunktion bildenden Elements und der Leitungselemente wird das intelligente und selbstlernende Verhalten der gesamten Reglerstruktur erreicht.

Um eine definierte Übergabe der einzelnen Werte zu erreichen, werden in den Leitungselementen mit einer konstanten Integrationszeit die Pegel der Pegelsenke und der Pegelquelle summiert und daraus das jeweilige hohe oder niedrige Schwellenpotential gebildet.

Vorteilhaft ist es, wenn Regelelemente mit einer gleichen Umgebungs- oder Milieufunktion bildende Elemente zu einer ringförmigen Struktur zusammengefaßt sind. Hierdurch werden ringförmige Strukturen geschaffen, die ihre Informationen miteinander austauschen und an weitere Systeme weitergeben und so in der Reglerstruktur verschiedenste Kombinations­ muster von Eingängen gebildet werden und Anregungen das System umlaufen können.

Vorteilhaft ist es, wenn an den Eingangsleitungen Sensoren und an den Ausgangsleitungen Aktoren angeordnet sind. Hierbei ist es zweckmäßig, solche Sensoren und Aktoren einzusetzen, die jeweils ein Merkmal von x(u) abbilden und beeinflussen und so der Regelkreis geschlossen wird.

Vorteilhaft ist es, wenn die eine Milieufunktion bildenden Elemente, die zentralen Elemente, die Knotenelemente, die Eingangsleitungen mit den Leitungselementen und die Ausgangsleitungen aus elektrischen, pneumatischen, hydrau­ lischen, mechanischen oder optischen Bauelementen und Verbindungsleitungen bestehen. Bei dem Begriff "elektrische Bauelemente" sind selbstverständlich auch alle elektro­ nischen Bauelemente miterfaßt. Die Verbindungsleitungen, d. h., die Eingangsleitungen, Leitungselemente, Ausgangs­ leitungen, werden durch Kabel oder Leitungen realisiert. Beim Einsatz eines elektrischen oder elektronischen Systems kann das niedrige Schwellenwertpotential durch -5 mV, das hohe Schwellenwertpotential durch +5 mV und der zwischen beiden Schwellenwertpotentialen festgelegte Wert z. B. mit 0 mV realisiert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Spannungsbereiche oder auch Strombereiche zu verwenden. Diese hängen von dem jeweils eingesetzten Baustein-System ab. Kommen pneumatische Bauelemente zum Einsatz, kann der niedrige Schwellenwert (0 . . . 0,2) × 1,4 kp/cm2 und der hohe Schwellenwert (0,8 . . . 1,0) × 1,4 kp/cm2 betragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 2 eine Reglerstruktur und Fig. 3 ein Reglerelement aus einer Reglerstruktur gemäß Fig. 2.

Eine erfindungsgemäße Reglerstruktur, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus

• - Reglerelementen R1, . . . Rk, R'1, . . . R'k, die zu ringförmigen Strukturen MA1, . . . MAn, MA'1, . . . MA'n zusammengefügt sind,
• - Umgebungs- oder Milieufunktionen bildende Integrations- Elemente M1, . . . Mn, M'1, . . . M'n,
• - zentrale Elemente Z1, . . . Zp, Z'1, . . . Z'p,
• - Signaleingangsleitungen, im folgenden Eingangsleitungen E1, . . . En, E'1, . . . En,
• - Ausgangsleitungen A1, . . . Ak, A'1, . . . A'k,
• - Knotenelementen KR1.1, . . . KRkn, . . . KR'1.1, . . . KR'kn und
• - Leitungselementen DR1.1, . . . DRkn.

In Fig. 3 ist ein Regelelement R1 dargestellt, das durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet ist:

Die Eingangsleitung E1 besteht aus einem Knotenelement KR1.1 und einer Vielzahl diskreter Leitungselemente DR1.1, . . . DR.1.n.

Das Knotenelement KR1.1 ist dadurch gekennzeichnet, daß es ein anliegendes Eingangssignal ES1 mit einem inhibierten Ausgangssignal AS1 und einem Schwellensignal S1 zu einem regenerierten Eingangssignal ES'1 verbindet. Das Schwellensignal S1 kann ein von außen fest einstellbarer Signalpegel sein und durch Rückkopplung eines Ausganges A1 eines der zentralen Elemente Z1, . . . Zp der Struktur MA1, . . . Mn gebildet werden.

Die Leitungselemente DR1.1, . . . DR1.n sind dadurch charakterisiert, daß sie Signale des regenerierten Eingangssignales ES'1 nur in Richtung des zentralen Elementes Z1 weiterleiten. Informationen auf der an den Leitungselementen DR1.1, . . . DR1.n angeschlossenen Rückkopplungsleitung RL1 werden mit dem Signal ES' so verbunden, daß:

• - bei einem niedrigen Schwellenwert des mit einer Zeitwert­ konstanten T integrierten Signalpegels des Signals ES'1 das um einen Verstärkungsfaktor V verstärkte Signal der Rückkopplungsleitung RL1 mittels einer Pegelsenke an die Eingangsleitung E1 übertragen wird,
• - bei einem hohen Schwellenwertpotential des mit der Zeitwertkonstanten T integrierten Signalpegels des Signals ES'1 das um den Verstärkungsfaktor V verstärkte Signal der Rückkopplungsleitung RL1 mittels einer Pegel­ quelle an die Eingangsleitung E1 übertragen wird und
• - bei einem mit der Zeitkonstante T integrierten Pegel des Signals ES'1, der zwischen den beiden Werten der Schwellwertpotentiale liegt, keine Verknüpfung von RL1, . . . stattfindet.

In den Leitungselementen DR1, . . . DR1.n wird durch Integrierung des Signalpegels der Pegelsenke und der Pegelquelle mit dem Zeitwert T das jeweilige Schwellenwert­ potential gebildet.

Das zentrale Element Z1 hat die Eigenschaften, daß es Signale I1, . . . In in mehreren Eingangsleitungen E1, . . . En, . . . mit einer Zeitkonstanten T3 nach der Beziehung

integriert und den so ermittelten Pegel in ein frequenz­ moduliertes Ausgangssignal AS1 mit einer dem Pegel proportionalen Frequenz f wandelt.

Zu einer räumlichen Anordnung von Reglerelementen R1, . . . (siehe Fig. 3) gehört ein Element M1, . . ., das eine Umgebungs- oder Milieufunktion bildet. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es die Aktivität der Regelelemente R1, . . . RK, . . . in einem definierten Bereich ringförmige Strukturen (Areale) MA1, . . . MAn, MA'1, . . . MA'n zusammenfaßt. Diese Aktivität kann z. B. eine zeitlich differenzierte Summe der Ausgangssignale AS1, . . . aller Reglerelemente R1, . . . der betreffenden Struktur (Areals) MA1, . . . oder die Temperatur aller Bauelemente eines Bereiches sein. In dem Element M1 wird aus der mit einer Zeitwertkonstanten T4 integrierten Aktivität der relevanten Ausgangssignale AS1 ein an analoges Zeitausgangssignal U1, . . . gebildet, das die Zeitwertkonstante T der Leitungselemente DR1, . . . und die Zeitkonstanten T3 der Elemente Z1, . . . des betreffenden Bereiches der ringförmigen Struktur steuert. Ein im Element M1 gebildetes inhibiertes Schwellenpotential USW3 steuert die Verstärkungsfaktoren V der Leitungselemente DR1.1, . . . DR1.n, . . . DRkn des betreffenden Bereiches der ringförmigen Struktur MA1, . . ..

Eine Menge von k von Regelelementen R1, . . . Rk, R'1, . . . R'k nach Fig. 3 wird, wie in Fig. 2 gezeigt, in einer räumlichen, ringförmigen geschlossenen Struktur MA1, MAn, MA'1, . . . MA'n angeordnet und koppelt die Ausgangsleitungen A1, . . . Ak, A'1, . . . A'k eines jeden Elementes aus M1, . . . über Leitungselemente DR.1, . . . ab der (k + 1)ten beginnend bis zu einer Tiefe von p zentralen Elementen Z1, . . . Zp, wobei p < k ist, zurück. Die Ausgangsleitung A1, . . . eines jeden Reglerelementes R1, . . . ist in der ringförmigen Struktur MA1, . . . mit seinen eigenen Eingangsleitungen E1, . . . über die Knotenelemente KR1.1, . . . verbunden. Werden weiterhin mehrere solcher räumliche ringförmigen Strukturen MA1, . . . MAn, MA'1, . . . MA'n hintereinander angeordnet, so sind die Ausgangsleitungen A1, . . . der höheren Ebene jeweils mit den Eingangsleitungen E1, . . . der niedrigen Ebene verbunden und verknüpfen einen Teil der Eingangsleitungen E1, . . . der oberen Ebene mit Sensoren SE und einem Teil der Ausgangsleitungen A1, . . . zweckentsprechend mit Aktoren AK. Die Sensoren SE und die Aktoren AK sind an ein Umweltsystem x(u) so angeschlossen, daß sich eine geschlossene Regler­ struktur bildet.

Die einzelnen Elemente der Reglerstruktur, d. h. die eine Milieufunktion bildenden Elemente M1, . . ., die zentralen Elemente Z1, . . ., die Knotenelemente KR1.1, . . ., die Eingangsleitungen E1, . . . mit den Leitungselementen DR1.1, . . . und die Ausgangsleitungen A1, . . . können aus elektrischen, pneumatischen, hydraulischen, mechanischen oder optischen Bauelementen und Verbindungsleitungen bestehen.

Elektrische Bauelemente können z. B. durch elektronische Schaltkreis-Familien realisiert werden. Hierbei wird der hohe bzw. niedrige Schwellenwert durch das Niveau des Null-Signals, das z. B. zwischen -12, . . . -0,2 mV, - z. B. -5 mV - und das Niveau des L-Signals, das zwischen -5, . . . +12 mV - z. B. +5 mV -, liegen kann, gebildet. Die Verbindungsleitungen werden hierbei durch Kabel oder Leitungen realisiert.

Kommen pneumatische Bauelemente zum Einsatz, können diese z. B. durch Doppelmembranrelais, UND-, ODER-, Speicher-, Uni I-, Uni II-, Tor-, Flipflop-, Impulsformerbausteine u. dgl. realisiert werden. Als Leitungselemente kommen Druckluftleitungen zum Einsatz, mit denen die einzelnen Elemente verbunden werden. Der Hilfsdruck kann z. B. p_H = 1,4 kp/cm2 bei einem Überdruck von ±10% betragen. Hierdurch wird ein

• - O-Signal mit (0 . . . 0,2) × p_H, d. h. das niedrige Schwellenwertpotential und ein
• - L-Signal (0,8 . . . 1.0) × p_H. d. h. das hohe Schwellenwertpotential,

realisiert.

Um der Reglerstruktur als Regelsystem eine Zweckentsprechung zu geben und den Lern- bzw. Modelbindungsprozess zu starten, gibt es folgende Möglichkeiten:

• - Die Festlegung von Schwellenpotentialen an allen oder einem Teil der Knotenelemente KR1.1, . . .,
• - Eine Determinierung der Reglerstruktur durch eine Festlegung der Funktion der Leitungselemente DR1.1, . . .
  • - durch eine Zwangsführung der Reglerstruktur über eine definierte Zeit oder
  • - durch eine Kombination der oben genannten Maßname.

Eine solche komplexe Reglerstruktur, mittels der die Umweltfunkton x(u) über die Aktoren AK so beeinflußt wird, daß die Reglerabweichungen des regenerierten Eingangssignal ES'1, . . . minimiert werden, ist wie folgt gekennzeichnet:

• - Wegen der Eigenschaften der Leitungselemente DR1.1, . . . bilden sich sinnvolle, d. h. aktive (im Sinne der Zweckmäßigkeitsdefinition) Rückkopplungen heraus, die sich selbst erhalten.
• - Aus dem gleichen Grunde wirken unsinnige, d. h. inhibierende, Verbindungen hemmend auf die Signalübertragung der betreffenden Eingangsleitung E1, . . ..
• - Die die Umgebungs- oder Milieufunktion bildenden Elemente M1, . . . steuern die zeitlichen Verarbeitungsebenen und verhindern beim Überschreiten einer Aktivitätsschwelle ein Festlaufen der Reglerstruktur.
• - Durch die Rückkopplung der Ausgangsleitungen A1, . . ., die nicht mit Aktoren AK verbunden sind auf Leitungselemante DR1.1, . . . kann die Reglerstruktur fiktive Sensormuster in Form zyklisch umlaufender Schwingungen erzeugen, die nach außen über die Aktoren AK in Farm von Testimpulsen für x(u) wirken.
• - Die Rückkopplung von Ausgangsleitungen A1, . . . auf die Knotenelemente KR1.1, . . . als Schwellensignal S1, . . . versetzt die Reglerstruktur in die Lage, eigene Zweckmäßigkeitsdefinitionen zu finden.
• - Die Reglerstruktur speichert auch nach Abkopplung von x(u) ein mit zunehmenden zeitlichen Abstand immer unschärfer werdendes Bild von x(u) aktiv.

Die Vorteile der Reglerstruktur liegen in ihrer sehr einfachen, universell anwendbaren Grundstruktur, die selbstlernend in der Lage ist, sich entsprechend einer Zweckmäßigkeitsdefinition eine Umweltfunktion x(u) auszuregeln und eigene Zweckmäßigkeiten zu definieren.

Claims (9)

1. Reglerstruktur, aufweisend Knotenelemente (KR1.1, . . . KRkn, KR'1.1, . . . KR'kn) dadurch gekennzeichnet,

• - daß Reglerelemente (R1, . . . Rk, . . . R'1, . . . R'k) zu einer oder mehreren identischen ringförmigen Strukturen (MA1, . . . MAn, MA'1, . . . MA'n) verbunden sind,
• - daß jedes der Reglerelemente (R1, . . . Rk, R'1, . . . R'k) aus räumlich angeordneten Eingangsleitungen (E1, . . . En, E'1, . . . E'n) mit den Knotenelementen (KR1.1, . . . KRkn, KR'1.1, . . . KR'kn) und Leitungselementen (DR1.1, . . . DRkn, DR'1.1, . . . DR'kn), einem Zentral-Integrations-Element (Z1, . . . Zp, Z'1, . . . Z'p) mit einer Ausgangsleitung (A1, . . . Ak, A'1, . . . A'k) und einem eine Umgebungs- oder Milieufunktion bildendes Integrations-Element (M1, . . . Mn, M', . . . M'n) besteht, die zu einem Reglerelement (R1, . . . Rk, . . . R1', . . . Rk, R'1, . . . R'k) und aus den Reglerelementen (R1, . . .) bestehenden, ringförmigen Struktur (MA1, . . . MAn, MA'1, . . . MA'n) derart aufgebaut sind,
• - daß das Knotenelement (KR1.1, . . .) jedes der Reglerelemente (R.1, . . .) mit der Ausgangsleitung (A1, . . .) des Zentral-Integrations-Elementes (Z1, . . .) und mit jedem der Leitungselemente (DR1.1, . . . DR1.n, . . .) der ringförmigen Struktur (MA1, . . .) verbunden und mit einem Eingangssignal (ES1, . . .) und einem Schwellensignal (S1, . . .) beaufschlagt ist und ein Ausgangssignal (AS1, . . .) des Zentral-Integrations- Elementes (Z1, . . .), das Eingangssignal (ES1, . . .) und das Schwellensignal (S1, . . .) zu einem regenerierten Eingangssignal (ES'1, . . .) verbindet,
• - daß das Integrations-Element (M1, . . .) eines Reglerelementes (R.1, . . ., Rk, . . .) jeweils mit den Ausgangsleitungen (A1, . . . Ak) der Zentral-Integra­ tions-Elemente (Z1, . . . Zp, . . .) der Reglerelemente (R1, . . . Rk, . . .) der ringförmigen Struktur (MA1, . . .) und sowohl über eine Verstärkungsleitung (VL1, . . . VLn) als auch eine Steuerleitung (UL1, . . . ULn) mit den Leitungselementen (DR1.1, . . . DR.n) verbunden ist,
• - daß die Leitungselemente (DR1.1, . . . DR1.n), jeweils mit einer Rückkopplungsleitung (RL1, . . .) mit einer der Ausgangsleitungen (A1, . . .) verbunden und mit dem regenerierten Eingangssignal (ES'1, . . .) beaufschlagt sind und in Reihe geschaltet an einer Signaleingangs­ leitung (E1, . . . En) des Zentral-Integrations- Elementes (Z1, . . .) angeordnet sind, wobei das regenerierte Eingangssignal (ES'1, . . .) in Richtung des Zentral-Integrations-Elementes (Z1, . . ., Zp, . . .) weitergeleitet wird und Signale (I1, . . . In) an den Signaleingangsleitungen (E1, . . . En) eintreffen und
• - daß die Ausgangsleitung (A1, . . . Ak, . . .) jedes der Zentral-Integrations-Elemente (Z1, . . . Zp, . . .) an die Leitungselemente (DR1.1, . . . DR1n + 1, . . .) ab der (k + 1)ten beginnend und bis zu einer Tiefe von p Zentral-Integrations-Elementen (Z1, . . . Zp, . . .) gekoppelt ist, wobei p < k ist.

2. Reglerstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentral-Integrations-Element (Z1, . . .) die auf den Signaleingangsleitungen (E1, . . . En) eintretenden Signale (I1, . . . In) der Signaleingangsleitungen (E1, . . . En, . . .) nach der Beziehung:
mit T3 = Zeitkonstante,
I = Signale
integriert und als frequenzmoduliertes Ausgangssignal (AS1, . . .) am Ausgang (A1, . . .) ausgibt.

3. Reglerstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Integrations-Element (M1, . . .) aus den Ausgangssignalen (AS1, . . .) der Ausgangsleitungen (A1, . . . Ak) der Zentral-Integratians-Elemente (Z1, . . . Zp) nach der Beziehung:
mit: T4 = Zeitwertkonstante
AS: Ausgangssignal
integriert und daraus erzeugt:

• - ein analoges Zeitausgangssignal (U1, . . .), durch das Zeitkonstanten (T) der Leitungselemente (DR1.1, . . . DR1.n) und
• - Schwellenpotentiale (USW3) durch die die Verstär­ kungsfaktoren (V) der Leitungselemente (DR1.1, . . . DR1.n, . . .)

ansteuerbar sind.

4. Reglerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen auf der Rückkopplungsleitung (RL1, . . .) mit dem regenerierten Eingangssignal (ES1, . . .) in den Leitungselementen (DR1.1, . . . DR1.n, . . .) derart verknüpft sind, daß

• - bei einem niedrigen Schwellenwertpotential des mit dem Zeitwert (T) integrierten Pegels des regenerierten Eingangssignales (ES1, . . .), das um den Verstärkungsfaktor (V) verstärkte Signal der Rückkopplungsleitung (RL1, . . .) mittels einer Pegelsenke an die Signaleingangsleitung (E1, . . .) übertragbar ist,
• - bei einem hohen Schwellenwertpotential des mit dem Zeitwert (T) integrierten Pegels des regenerierten Eingangssignales (ES'1, . . .) das um den Varstärkungs­ faktor (V) verstärkte Signal der Rückkopplungsleitung (RL1, . . .) mit einer Pegelquelle an die Eingangs­ leitung (E1, . . .) übertragbar ist und
• - bei einem mit dem Zeitwert (T) integrierten Pegel des regenerierten Eingangssignales (ES'1, . . .) der zwischen den beiden Schwellenwertpotentialen liegt, keine Verknüpfung der Signale der Rückkopplungsleitung (RL1, . . .) und des Pegels des regenerierten Eingangssignales (ES'1, . . .) stattfindet.

5. Reglerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungselementen (DR1.1, . . . DR1.n) mit einer konstanten Integrationszeit die Pegel der Pegelsenken und der Pegelquelle integriert und daraus das jeweilige hohe oder niedrige Schwellenpotential gebildet ist.

6. Reglerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerelemente (R1, . . .) mit den Integrations-Elementen (M1, . . .) zu einer ringförmigen Struktur (MA1, . . .) zusammengefaßt sind.

7. Reglerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Signaleingangsleitungen (E1, . . . En, . . .) Sensoren (SE) angeordnet sind.

8. Reglerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgängen (A1, . . . Ak, . . .) der Zentral-Integrations-Elemente (Z1, . . . Zp) Aktoren (AK) angeordnet sind.

9. Reglerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrations-Elemente (M1, . . .), die Zentral-Integrations-Elemente (Z1, . . .), die Knotenelemente (KR1.1, . . .), die Signaleingangsleitungen (E1, . . .) mit den Leitungselementen (DR1.1, . . .) und die Ausgangsleitungen (A1, . .) aus elektrischen, pneuma­ tischen, hydraulischen, mechanischen oder optischen Bauelementen und Verbindungsleitungen bestehen.