DE69029081T2 - Hybridsteuerverfahren zum Steuern eines Systems - Google Patents

Hybridsteuerverfahren zum Steuern eines Systems

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Systems, welches den Schritt umfaßt, daß bestimmt wird, ob Daten, die von dem System erhalten werden, in einem vorgegebenen Bereich liegen, und welches den Schritt umfaßt, daß eine Kombination einer klassischen Regeloperation und einer Fuzzy-Regeloperation als eine von zwei verschiedenen Arten der Regelung ausgewählt wird, wenn die Daten in dem vorgegebenen Bereich liegen.
  • Ein Steuer- bzw. Regelverfahren dieser Art ist aus der JP-OS O1 319 619 bekannt. Dieses Dokument beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines heißen Ofens, bei dem die Temperaturdifferenz zwischen der Auslaßtemperatur dieses Ofens und einer Zieltemperatur bestimmt und in einem PI-Regelabschnitt als klassischem Regelabschnitt ausgewertet wird, der mit einem Fuzzy-Regelabschnitt zusammenarbeitet, wenn die Temperaturabweichung groß ist. Weiterhin wird für kleine Abweichungen eine optimale Rückkopplungsregelung bewirkt.
  • Allgemein sind bei einem automatischen Regelsystem die Empfindlichkeit und die Stabilität in entgegengesetzter Weise miteinander verknüpft. Mit anderen Worten muß zur Erzielung einer schnellen Reaktion in der Regelung die Stabilität der Regelung häufig geopfert werden und umgekehrt.
  • Ferner würde bei einem PID-Regelsystem, wie es in sehr üblicher Weise eingesetzt wird, bei Erhöhung der Verstärkung das Phänomen des Schwingens oder das Auftreten eines ähnlichen unerwünschten Phänomens bewirken, daß das Regelsystem instabil ist.
  • Andererseits wurde die Fuzzy-Systemtheorie in neuerer Zeit auf verschiedenen industriellen Gebieten studiert. Diese Studien hinsichtlich der Fuzzy-Systemtheorie und ihrer Anwendung wurden insbesondere auf dem Gebiet der automatischen Systemkontrolle bzw. -steuerung aktiv verfolgt.
  • Unter diesen Umständen wurden verschiedene Systemkontrollverfahren vorgeschlagen, bei denen eine Kombination einer PID-Regelung und einer Fuzzy-Regelung benutzt wird. Regelverfahren, bei denen die Regelparameter für die PID-Regelung durch Eingreifen einer Fuzzy-Regelung geändert werden, werden beispielsweise in den JP-OSen 62-241 004, 62-241 005, 62-241 006, 63-123 102 und 63-247 801 vorgeschlagen sowie in der japanischen Zeitschrift "KEISOH (Messung und Gerät)", 1988, Band 31, Nr. 5, Seiten 11 bis 15 und 21 bis 25.
  • Bei den Verfahren, die in den oben erwähnten Veröffentlichungen offenbart sind, werden die Eingangsvariablen zunächst durch Fuzzy-Kontrollen korrigiert, und die korrigierten Variablen werden dann als PID-Regelparameter verwendet. Anschließend werden nur die Ausgangssignale der PID-Regelungen als Regelvariable verwendet, die in das zu regelnde System einzugeben sind. Die konventionellen Verfahren haben jedoch insofern einen Nachteil, als die Regeln der Fuzzy-Kontrolle, die bei dem Fuzzy-Eingriff benutzt werden, die Tendenz haben, kompliziert zu werden, und daher ist das Auftreten gewisser Schwierigkeiten bei ihren praktischen Einsätzen zu erwarten.
  • Im Lichte der vorstehend erläuterten Situation liegt ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Systemsteuer- bzw. -regelverfahren anzugeben, welches sowohl ein gutes Ansprechen als auch eine hervorragende Regelgenauigkeit besitzt, und zwar mittels eines kombinierten Regelverfahrens, welches mit einfachen Fuzzy-Kontrollregeln arbeitet.
  • Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit Hilfe des eingangs angegebenen Verfahrens erreicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die klassische Regeloperation eine PID-Regelung umfaßt, bei der die von dem System erhaltenen Daten als Eingangsdaten verwendet werden, um anhand der PID-Regelung eine Regelvariable zu erhalten, und bei der diese Daten gleichzeitig als Eingangsdaten für eine Fuzzy-Regelung verwendet werden, um auf der Basis der Fuzzy-Regelung eine Korrekturvariable zu erhalten, daß die Regelvariable durch die Korrekturvariable korrigiert wird, um eine korrigierte Regelvariable als Eingangssignal für das System zu erhalten, um dieses zu steuern bzw. zu regeln, und wobei der vorgegebene Bereich derart ausgewählt wird, daß er bezüglich der kombinierten Regel- bzw. Steuereffekte sowohl der PID-Regelung als auch der Fuzzy-Regelung ein regelbarer bzw. steuerbarer Bereich ist, und daß das Verfahren ferner den Schritt umfaßt, daß eine Steuervariable verwendet wird, die von einer Notfall-PID-Regelung geliefert wird, um das System beim Erfassen von Daten zu steuern, die außerhalb des vorgegebenen Bereiches liegen.
  • Die Verbesserung gemäß vorliegender Erfindung wird in erster Linie dadurch erreicht, daß eine Regelvariable zum Regeln einer Regelgröße mittels einer Korrekturvariablen korrigiert wird, die durch einen Fuzzy-Eingriff erhalten wird.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein kombiniertes Regelverfahren bzw. ein Hybridregelverfahren, welches eine Kombination einer Proportionalregelung zuzüglich einer Integralregelung zuzüglich einer Differentialregelung bzw. einer "PID-Regelung" und einer Fuzzy-Regelung ist.
  • Im einzelnen wird gemäß der Erfindung, soweit regelbare Abweichungen betroffen sind, ein kombiniertes Regelverfahren angegeben, welches die (folgenden) Schritte umfaßt: Das Eingeben von von dem System erhaltenen Daten zur Regelung durch den PID-Regelvorgang zur Gewinnung einer Regelvariablen, außerdem das Eingeben der von dem System erhaltenen Daten zur Regelung durch eine Fuzzy-Operation zur Erzielung einer Korrekturvariablen von derselben und das Korrigieren der Regelvariablen durch die Korrekturvariable zur Gewinnung einer korrigierten Regelvariablen, die in das zu regelnde System einzugeben ist. Das kombinierte Regelverfahren gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht eine schnelle Reaktion wegen der Verwendung der PID-Regelung und eine gute Stabilität der Reaktion wegen der Verwendung des Fuzzy-Eingriffs. Folglich hat das erfindungsgemäße kombinierte Regelverfahren es möglich gemacht, eine Systemregelung mit verbesserter Ansprechcharakteristik und guter Stabilität durchzuführen, wie sie bisher als schwierig angesehen wurde. Zusätzlich umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt der Verwendung einer Regelvariablen, die durch eine Not-PID-Regelung zur Regelung des Systems beim Erfassen von Daten geliefert wird, welche jenseits des vorgegebenen Bereiches liegen.
  • Weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen deutlich werden. In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches ein Regelsystem zum Durchführen eines kombinierten Regelverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 ein Programm-Flußdiagramm für das kombinierte Regelverfahren;
  • Fig. 3(a) - 3(d) die Mitgliederfunktionen, die bei dem Ausführungsbeispiel verwendet werden, welches unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben wird.
  • Eines der Ausführungsbeispiele des Hybridsteuer- bzw. -regelverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr beschrieben werden. Das Ausführungsbeispiel dient der Regelung der Temperatur eines Ofens für die Ausgangsmaterialien, die in einer Fabrik zur Herstellung von Wasserstoff verwendet werden.
  • Bei Fig. 1 handelt es sich um ein Blockdiagramm, welches ein Steuersystem darstellt, um ein Hybridregelverfahren gemäß vorliegender Erfindung auszuführen. In Fig. 1 stellt ein Zielsystem 1 das durch das Hybridregelverfahren zu regelnde System dar. Das Zielsystem 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Ofen für die Ausgangsmaterialien, die für eine Anlage zur Herstellung von Wasserstoff verwendet werden. Eine Sensoreinheit 2 mißt die Auslaßtemperaturen des Zielsystems 1 und die Temperaturen des aus diesem austretenden Abgas. Eine Notfall-PID-Regelbetriebseinheit 3 führt eine PID-Regelung durch, bei der die Stabilität Priorität vor der Ansprechgeschwindigkeit erhält. Eine Fuzzy-PID-Regelbetriebseinheit 4 führt einen PID-Regelbetrieb durch, bei dem der Ansprechgeschwindigkeit Priorität gegenüber der Stabilität gegeben wird. In diesem Fall wird die Ansprechgeschwindigkeit bzw. Empfindlichkeit in dem Maße erhöht, daß in dem Regelsystem ein Schwingen auftreten würde, wenn der Betrieb nur mit Hilfe der Fuzzy-PID-Regelbetriebseinheit 4 durchgeführt würde. Im Falle der vorliegenden Erfindung kann jedoch die Fuzzy-PID- Regelbetriebseinheit 4 die gleichen Niveaus der Empfindlichkeit und der Stabilität haben wie die Notfall-PID-Regelbetriebseinheit 3.
  • Eine Fuzzy-Betriebseinheit 5 arbeitet in der Weise, daß sie auf der Basis eines Fuzzy-Eingriffs eine Korrekturvariable liefert. Die Fuzzy-Betriebseinheit 5 führt einen Betrieb aus, bei dem mit dem Fuzzy-Eingriff gearbeitet wird und liefert als Ausgangssignal eine Korrekturvariable, und zwar für den Fall, daß das System von einem Zielwert abweicht und wenn das System nur von der PID-Regelbetriebseinheit 4 geregelt bzw. gesteuert wird. Eine Entscheidungseinheit 6 liefert ein korrigiertes Regelsignal, indem sie (durch Addition, Multiplikation usw.) eine von der Fuzzy-Betriebseinheit 5 empfangene Korrekturvariable mit einer Regelvariablen kombiniert, die von der Fuzzy-PID-Regelbetriebseinheit 4 erhalten wird.
  • Eine erste Abnormalitätsdetektoreinheit 7 überträgt ein Schaltsignal an eine Schalteinheit 9, wenn festgestellt wird, daß das Ausgangssignal des Zielsystems 1, welches von der Sensoreinheit 2 empfangen wird, von einem vorgegebenen regelbaren Bereich abweicht, wenn es von der Sensoreinheit 2 gemessen wird.
  • Eine zweite Abnormalitätsdetektoreinheit 8 detektiert Abnormalitäten, wie z. B. einen Divisionsvorgang, bei dem der Nenner Null ist. Beim Detektieren einer Abnormalität während des Betriebes der Fuzzy-Betriebseinheit überträgt die zweite Abnormalitätsdetektoreinheit 8 ein Schaltsignal an die Schalteinheit 9.
  • Beim Erhalt eines oder mehrerer Signale von der ersten Abnormalitätsdetektoreinheit 7 und/oder der zweiten Abnormalitätsdetektoreinheit 8 führt die Schalteinheit 9 einen Schaltvorgang aus, indem sie den Schalter an den Anschluß T3 legt, um das Ausgangssignal von der Not-PID-Regelbetriebseinheit 3 anstelle des Ausgangssignals von der Entscheidungseinheit 6 an die Betriebseinheit 10 anzulegen.
  • Beim betrachteten Ausführungsbeispiel ist diebetriebs- bzw. Betätigungseinheit 10 eine Ventileinheit zum Regeln der Menge des gasförmigen Brennstoffs, der dem Zielsystem 1 zuzuführen ist, welches der Ofen für das Ausgangsmaterial der Anlage zum Herstellen von Wasserstoff ist. Die Ventileinheit ist in Abhängigkeit von Signalen betätigbar, die über die Schalteinheit 9 empfangen werden, da sie mit einer Signal/Energie-Umwandlungseinheit ausgerüstet ist. Die mit einem Pfeil versehene Linie, die von der Betätigungseinheit 10 zu dem Zielsystem 1 führt, stellt den gasförmigen Brennstoff dar, welcher zugeführt wird.
  • Auf der Basis der Ausgangssignale der Entscheidungseinheit 6 oder der Not-PID-Regelbetriebseinheit 3, welche durch die Schalteinheit 9 übertragen werden, regelt die Betätigungseinheit 10 die Menge an gasförmigem Brennstoff, der dem Zielsystem 1 zuzuführen ist.
  • Fig. 2 zeigt ein Programm-Flußdiagramm für das Hybridregelverfahren, und Fig. 3(a) bis 3(d) zeigen die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Mitgliederfunktionen (membership functions).
  • Nunmehr wird der betriebsmäßige Aspekt des Hybridregelverfahrens Schritt für Schritt unter Bezugnahme auf Fig. 1, 2 und 3(a) bis 3(d) erläutert werden.
  • 1. Die Schalteinheit 9 wird auf den Anschluß T6 eingestellt, so daß jedes Signal, welches von der Entscheidungseinheit 6 ausgegeben wird, zu der Betätigungseinheit 10 zu übertragen ist.
  • 2. Durch die Sensoreinheit 2 werden die von dem Zielsystem 1 ausgangsseitig abgegebenen Daten sowohl in die Not- PID-Regelbetriebseinheit 3 als auch in die erste Abnormalitätsdetektoreinheit 7 eingegeben.
  • 3. Ein Notfall-PID-Regelbetrieb wird von der Notfall-PID- Regelbetriebseinheit 3 durchgeführt, um eine Notfall-Regelvariable zu erhalten. (Diese Notfall-Regelvariable wird von der Notfall-PID-Regelbetriebseinheit 3 ausgegeben und kann über die Schalteinheit 9 als Eingangssignal für die Betätigungseinheit 10 dienen.)
  • Der Notfall-PID-Regelbetrieb wird gemäß der folgenden Gleichung durchgeführt:
  • wobei - Y: Notfall-Regelvariable
  • KP: Proportionalempfindlichkeit
  • TD: Differentiationszeitintervall
  • Z: Regelabweichung
  • TI: Integrationszeitintervall.
  • Zur Vereinfachung der Gleichung wird der eingeklammerte dritte Teil weggelassen. Das Integrationszeitintervall (0 bis t) des zweiten eingeklammerten Terms kann auf ein Intervall t' bis t geändert werden (wobei 0 < t' < t).
  • 4. Mit Hilfe der ersten Abnormalitätsdetektoreinheit 7 wird eine Entscheidung getroffen, ob die durch die Sensoreinheit 2 geladenen Daten befriedigend sind. Mit anderen Worten bestimmt die erste Abnormalitätsdetektoreinheit, ob die Daten, die von dem Zielsystem 1 über die Sensoreinheit 2 empfangen wurden, innerhalb des Bereichs liegen, der im Fuzzy-PID-Regelbetrieb durch die Fuzzy- PID-Regelbetriebseinheit 4 und im Fuzzy-Betrieb durch die Fuzzy-Betriebseinheit 5 bearbeitet werden kann.
  • 5. Wenn von der ersten Abnormalitätsdetektoreinheit 7 entschieden wird, daß bezüglich der geladenen Daten eine Abnormalität vorliegt, überträgt die erste Abnormalitätsdetektoreinheit 7 ein Schaltsignal an die Schalteinheit 9, um zu bewirken, daß der Schalter 9 auf den Anschluß T3 gelegt wird. Anschließend wird durch die Schalteinheit 9 eine von der Notfall-Regelbetriebseinheit 3 ausgegebene Notfall-Regelvariable zu der Betätigungseinheit 10 übertragen. Mit anderen Worten wird also dann, wenn das Ausgangssignal von dem Zielsystem 1 außerhalb des Bereichs liegt, der durch irgendeine der Fuzzy-Regeloperationen regelbar ist, die Systemregelung nicht mit Hilfe des Fuzzy-PID-Regelbetriebes und des Fuzzy-Betriebs durchgeführt, sondern durch den Notfall- PID-Regelbetrieb.
  • 6. Wenn festgestellt wird, daß die geladenen Daten normal sind (d. h. daß das Ausgangssignal des Zielsystems innerhalb des für eine Fuzzy-Regelung geeigneten Bereichs liegt), dann wird mit Hilfe der Fuzzy-PID-Regelbetriebseinheit 4 eine Regelvariable berechnet und von dieser Einheit ausgegeben, um das Ansprechen bei diesem Fuzzy-PID-Regelbetrieb zu verbessern, wobei die Proportionalempfindlichkeit KP, das Differentionszeitintervall TI und das Integrationszeitintervall TD auf geeignete Werte eingestellt werden. Die Berechnung der Regelvariablen erfolgt gemäß der nachstehenden Gleichung in derselben Weise wie im Falle der Berechnung einer Notfall- Kontrollvariablen mit Hilfe des Notfall-PID-Regelbetriebs.
  • wobei Y: Notfall-Regelvariable
  • KP: Proportionalempfindlichkeit
  • TD: Differentiationszeitintervall
  • Z: Regelabweichung
  • TI: Integrationszeitintervall.
  • Die obige Gleichung kann ebenfalls vereinfacht werden, wie dies für den Fall der Berechnung im Zuge des Notfall-PID-Regelbetriebes ausgeführt wurde.
  • 7. Ferner wird für den Fall, daß festgestellt wird, daß die geladenen Daten keine Abnormalität aufweisen, in der Fuzzy-Betriebseinheit 5 eine Korrekturvariable erhalten und von dieser Einheit ausgegeben. Eine Fuzzy-Interferenz (ein Fuzzy-Einfluß) wird in diesem Fall auf die folgende Weise herbeigeführt.
  • Die Zyklusperiode zum Verwenden der Fuzzy-Interferenz kann fest sein oder nach Wunsch variiert werden.
  • Für den Fall der Ofentemperaturregelungfür die Anlage zur Wasserstoffproduktion sind die Mitgliederfunktionen, die in Fig. 3(a) bis 3(d) gezeigt sind, derart definiert, daß die folgenden Werte quantitativ ausgewertet werden.
  • T: Abweichung der Ausgangstemperatur des Zielsystems (des Ofens) gegenüber einem vorgegebenen Wert.
  • DT: Differenz zwischen der augenblicklich gemessenen und der zuletzt gemessenen Temperatur des Zielsystems. (Die Dauer des Temperaturabtastzyklus kann zwischen wenigen Sekunden und einigen Minuten betragen. In diesern Ausführungsbeispiel eine Minute.)
  • DTF: Differenz zwischen der augenblicklich gemessenen und der zuletzt gemessenen Abgastemperatur des Zielsystems. (Die Periode des Temperaturabtastzyklus ist dieselbe wie für DT.)
  • MV: Korrigierte Regelvariable zum Regeln des Ausmaßes der öffnung des Regelventils für den gasförmigen Brennstoff. (Diese Variable ist das Ausgangssignal der Entscheidungseinheit 6, nämlich die Regelvariable, die von der Fuzzy-PID- Regelbetriebseinheit 4 ausgegeben wurde, welche mittels der Korrekturvariablen korrigiert wurde, die von der Fuzzy-Betriebseinheit 5 ausgegeben wurde.)
  • In Fig. 3(a) bis 3(d) sind. PB, PS, NB, NS und Z wie folgt definiert:
  • PB: Größer in der positiven Richtung
  • PS: Kleiner in der positiven Richtung
  • NB: Größer in der negativen Richtung
  • NS: Kleiner in der negativen Richtung
  • Z: Nahe bei Null
  • Eines der Beispiele zum Herstellen der Fuzzy-Regel Regeln unter Verwendung der Mitgliederfunktionen ist nachstehend gezeigt:
  • Wenn T gleich PS ist und wenn DT gleich PB ist, dann ist Mv gleich NS.
  • Wenn T gleich PB ist und DTF gleich NB ist, dann ist MV gleich Z.
  • Wenn T gleich PB ist und wenn DTF gleich Z ist, dann ist MV gleich NS.
  • Wenn T gleich PS und wenn DT gleich NS, dann ist MV gleich Z.
  • Wenn T gleich PB und wenn DTF gleich PB, dann ist MV gleich NB.
  • Anschließend wird dann die Korrekturvariable auf der Basis dieser Werte erhalten.
  • 8. Während die Korrekturvariable unter Verwendung der Fuzzy-Interferenz erhalten wird, stellt die zweite Abnormalitätsdetektoreinheit 8 fest, ob in der Fuzzy-Interferenz eine Abnormalität vorhanden ist oder nicht, wie z. B. eine Divisionsoperation, bei der der Nenner Null ist.
  • 9. Wenn hinsichtlich der Fuzzy-Interferenz eine Abnormalität festgestellt wird, übermittelt die zweite Abnormalitätsdetektoreinheit 8 ein Schaltsignal an die Schalteinheit 9, um zu bewirken, daß die Schalteinheit 9 auf den Anschluß T3 gelegt wird, so daß die von der Notfall-PID- Regelbetriebseinheit 3 ausgegebene Notfall -Regelvariable zu der Betätigungseinheit 10 übertragen wird.
  • 10. Wenn andererseits in der Fuzzy-Interferenz keine Abnormalität detektiert wird, korrigiert die Entscheidungseinheit 6 die von der Fuzzy-PID-Regelbetriebseinheit 4 empfangene Regelvariable durch Addieren der Korrekturvariablen, die von der Fuzzy-Betätigungseinheit 5 empfangen wurde, zu der Regelvariablen oder durch Multiplizieren der Regelvariablen mit der Korrekturvariablen. Die Entscheidungseinheit 6 gibt dann die korrigierte Regelvariable aus.
  • 11. Die Schalteinheit 9 wird geprüft, ob der Schalter auf den Anschluß T6 gelegt ist oder nicht, so daß die Entscheidungseinheit 6 mit der Betätigungseinheit 10 verbunden ist.
  • 12. Wenn die Schalteinheit 9 auf den Anschluß T6 gelegt ist (d. h. wenn die Entscheidungseinheit mit der Betätigungseinheit 10 verbunden ist), dann wird die korrigierte Regelvariable, die von der Entscheidungseinheit 6 ausgegeben wurde, zu der Betätigungseinheit 10 übertragen, wodurch die Menge, die dem Eingang des Zielsystems 1 zuzuführen ist, geregelt wird. Da die Betätigungseinheit im betrachteten Ausführungsbeispiel das Regelventil für den gasförmigen Brennstoff darstellt, bewirkt die korrigierte Regelvariable, die von der Entscheidungseinheit 6 übertragen wird, daß das Regelventil für den gasförmigen Brennstoff (die Betätigungseinheit 10) so eingestellt wird, daß das richtige Ausmaß der Öffnung erfolgt, wodurch bewirkt wird, daß die Menge des dem Ofen für das Ausgangsmaterial zugeführten gasförmigen Brennstoffs (dem Zielsystem 1) geregelt wird.
  • 13. Wenn die Schalteinheit 9 nicht auf den Anschluß T6 gelegt ist, um mit der Entscheidungseinheit 6 verbunden zu werden, erfolgt eine Entscheidung, ob die Schalteinheit 9 auf den Anschluß T6 umgeschaltet werden sollte, um mit der Entscheidungseinheit 6 verbunden zu werden oder nicht. Wenn kein Abnormalitätssignal vorliegt, wird der Schalter auf den Anschluß T6 umgelegt, um mit der Entscheidungseinheit 6 verbunden zu werden. Anschließend werdendie oben angegebenen Schritte 2 bis 12 wiederholt.
  • 14. Wenn andererseits das Vorliegen eines Abnormalitätssignals festgestellt wird, dann wird die Schalteinheit 9 nicht auf den Anschluß T6 umgelegt. In diesem Fall wird die Notfall-Regelvariable, die von der Notfall-Regelbetriebseinheit 3 abgegeben wird, zu der Betätigungseinheit 10 übertragen, um die dem Zielsystem 1 zuzuführende Menge zu regeln, wie dies bei dem obigen Schritt 12 erwähnt wurde.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann ein Regelverfahren, welches sowohl eine. hohe Ansprechempfindlichkeit als auch eine gute Stabilität. besitzt, erreicht: werden, indem man. die Ansprechempfindlichkeit aufgrund des PID-Regelbetriebes erhöht und indem man durch Verwendung des Fuzzy-Betriebes jede Instabilität korrigiert, die durch die Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit verursacht wird.
  • Außerdem ist das Hybridregelverfahren gemäß vorliegender Erfindung nicht nur bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel angewendet, sondern kann auch bei einem Ausführungsbeispiel angewandt werden, bei dem die Ansprechempfindlichkeit durch eine Fuzzy-Operation verbessert wird und bei dem die Stabihtät durch eine PID-Regeloperation verbessert wird. Das Hybridregelverfahren gemäß vorliegender Erfindung kann ferner bei einem weiteren Ausführungsbeispiel angewandt werden, bei dem ein Notfall-PID-Regelbetrieb und ein Fuzzy-PID-Regelbetrieb mittels einer einzigen PID-Regelbetriebseinheit durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, daß das Hybridregelverfahren gemäß vorliegender Erfindung auf verschiedene Systeme anwendbar ist, bei denen eine Regelung vorgenommen werden muß, und nicht nur bei Öfen für das Ausgangsmaterial für eine Anlage für die Wasserstoffproduktion.

Claims (2)

1. Verfahren zum Steuern eines Systems, welches den Schritt umfaßt, daß bestimmt wird, ob Daten, die von dem System erhalten werden, in einem vorgegebenen Bereich liegen, und welches den Schritt umfaßt, daß eine Kombination einer klassischen Regeloperation und einer Fuzzy-Regeloperation als. eine von zwei. verschiedenen. Arten der Regelung ausgewählt wird, wenn die Daten in dem vorgegebenen Bereich liegen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die klassische Regeloperation eine PID-Regelung umfaßt, bei der die von dem System erhaltenen Daten als Eingangsdaten verwendet werden, um anhand der PID-Regelung eine Regelvariable zu erhalten, und bei der diese Daten gleichzeitig als Eingangsdaten für eine Fuzzy-Regelung verwendet werden, um auf der Basis der Fuzzy-Regelung eine Korrekturvariable zu erhalten, daß die Regelvariable durch die Korrekturvariable korrigiert wird, um eine korrigierte Regelvariable als Eingangssignal für das System zu erhalten, um dieses zu steuern bzw. zu regeln, und wobei der vorgegebene Bereich derart ausgewählt wird, daß er bezüglich der kombinierten Regel- bzw. Steuereffekte sowohl der PID-Regelung als auch der Fuzzy-Regelung ein regelbarer bzw. steuerbarer Bereich ist, und daß das Verfahren ferner den Schritt umfaßt, daß eine Steuervariable verwendet wird, die von einer Notfall-PID-Regelung geliefert wird, um das System beim Erfassen von Daten zu steuern, die außerhalb des vorgegebenen Bereiches liegen.
2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, welches den Schritt umfaßt, daß bestimmt wird, ob in der Fuzzy-Regelung eine Abnormalität vorliegt, welche die Ergebnisse der Fuzzy- Regelung beeinträchtigen kann und welche den Schritt umfaßt, die von der Notfall-PID-Regelung gelieferte Steuervariable zur Steuerung des Systems zu verwenden, wenn irgendeine solche Abnormalität festgestellt wird.
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