SE442921B - Sjelvinstellande regulator - Google Patents

Description

7802097-1 2 ning. Syftet är alltså att finna en lämplig samplingstid för en stabil reglering med utgångspunkt från en fiiierad löptid-k, dvs antalet samplinga- intervall till dess systemet svarar. Man undviker härvid risken av ett instabilt system där k är för litet. 5 Uppfinnimgen är närmare illustrerad i bifogad figur 2, som visar ett block- schema för en självinställande regulator enligt uppfinningen. Figur 1 är en illustration till uppfinningen: bakgumd (se ovan).

Den process, vilken avses styrd med den självinställande regulatorn enligt uppfinningen visas vid 1 (figur 2). Till processen föres ett styrvärde 2. |o I anordningen ingår en lineär, digital regulator 3 av .t ex PID-karaktär, till vil- ken bl a föres ett referensvärde 4. Regulatorn är anordnad att styra processen, och för att göra den självinställande är den kopplad till ett beräknings- och inställningsorgan 5 för optimal inställning av reglerparametrarna, adaption av reglerparametrarna. 15 Till regulatorn är även anslutet ytterligare ett berälcrzings- och inställninga- organ 6 för inställning av lämplig sampligstid (T) vid ett samplingsdon 7 för in- och urkoppling av reglersigxalerna (via 8) (adaption av samplingstiden T).

Ebcekveringsföljden är, att regulatorn 3 inkopplas vid varje samplingstidpmlkt, under det att adaptionen kan ske efter något av följande tre alternativ: 110 1) samma frekvens som regulatorn 3 2) långsammare frekvens än regulatorn 3 3) vid installation eller enbart vid inträffad händelse.

Regulatorn enligt uppfinningen är alltså helt självinställande, dvs inga parametrar behöver justeras manuellt vid anslutning av regulatorn 3 till processen 1. 25 Regulatorn med dess adaptionsorgan 5-6 fungerar som ett tidsdishet system där mätsignalerna från processen samples (T) och samplingsvärdena anpassas till en modell för processen, lämpligen inbyggd i regulatorn. Med utgångspunkt från modellen väljes en optimal styrsiglal.

Till skillnad från tidigare kända självinställande regulatorer behöver ej vid gg - uppfinningen samplingstid T/dislccet-Ãlöptidíke anpassas .till-en modell- föxfl-:proe- 0985921- 10 15 20 25 7802097-1 Enligt en utför-ägg' form av uppfinningen kazftiaziexempelvis fixera den diskreta löptiden k i processen (=- antalet samplingstider T/kontinuerlig löptid) till 2 eller mer (se figur 1). De samplingstider regulatorn väljer mellan kan illustreras i följande formel (re1cursiv): =----T. _ (1) Ti är alltså de olika samplingstiderrza. Man börjar med To och går uppåt till dess man hittar lämpligt T, vilket ju sker automatiskt i regulatorn.

Det kan visas, att det existerar exakt en samplingstid av de som genereras av nämnde formel (1), som passar till processen. Dessutom genereras ett fåtal samplingstider att testas. För k = 2, TO = 20 msek Behövs endast 13 olika samp- língstider för att täcka. området 20 msek - 82 sek.

För att finna den korrekta samplingstiden av de genererade samplingstidenia enligt; formel (1) under izxjusteringen evaluerar regulatorn en förlust G , be- stående av en viktad kvadratsumma av mätsigrzaler i konsekutiva samplingstid- punkter. . 2 2 g = yzpfi) + Å . [y (t-mkflz + X2 Ef (t-zækfl + }\5 Ef (t-smkfl + (2) Den korrekta samplingstiden Tk är den för vilken följande gäller: (A) ß har lokalt mmm i sk, avs G (ik) < min((š(wk_1), G (TkHD där Tk genereras av formeln (1).

(B) G är stationär, dvs 1 GN (Tk) / 603196 1 P)9 där p väljas som lämplig konstant (p = P1 _{ (N, 00) om hypotesprövnzlng av _ 2 "regulatorn optimal" med rislmivå OC' önskas). f; T ) beteclmar förlusten evaluerad under de N sista samplingstidpunkterna.

N k G skall alltså. uppfylla dessa två. villkor för att systemet skall vara stabilt.

Hammar t ex kvoten enligt B utanför (š- , p) vid hypotesprovningen blir systemet instabilt. Üvsozoav-1 10 15 4 Emligt en annan utföz-Lngg' form fixeras på. samma 'sätt som ovan den diskreta löptiden k till godtyckligt heltal k Z 2.

Samplingstiden tillåts att ändras i diskteta tidpunkter tN enligt formlerna nedan. alm = tN + m - TOGN), där m är ett fixt godtyckligt heltal Z1 och T är samplingstiden bestämd i tidpunkten tN. nu; filtrerat måtvärae züN) times som funktion av mätvämae: i samplingsfia- punkterna tN_1, tH_1 + T(tn), ..., tN såsom viktad summa. av följande storheter: 1121; sšyïtN) = ä) y(tN_1+i*m(tN_1))y(tN_1+(i-n)m(tN_1)) 11z=1= s;f<«N> = iåå y<flN;1+i»>uT> 111 syßN) = _5_Oy(tN_1+ieeæ(tN_1)) l, _ Adaptionsanordningen 6 i figur 2 utföres som en självinställande regulator med samma beräkningsmetodik som i 3,95, figur 2, med endast den skillnaden att z(tN) betraktas som "mätvärde" och T(tN) (samplingstiden vid tidpunkten tN) som "styrvärde" .

Anordníngen enligt ovan kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för nedan- stående patentlccav.

Claims (2)

1. 7802097-1 UI 1- " »- 1. Anordning vid självinställande regulator-er, vilken regulator inne- fattar en lineär, digital regenter (5), a; e: ev PI- eller Pin-makter, varvid 1 enerdningen även ingår et: berazminge- den meteumngedrgen (5) för optimal inställning av reglerparametrarna, k ä n n e t e c k n a d därav, att i anordningen ingår ett samplingsdon (7) för regleraigxaaler, samt att till regulatorn är anslutet ytterligare ett berälmings- och in- ställningsorgan (6) för styrning av samplingsdonet (7), i ändamål att anpassa samplingstiden för optimal reglering, varvid ny samplingstid är anordnad att beräknas för varje inställning.

2. Anordning enligt patentlcrav 1, k ä. nn e t e c k n a d därav, att 1 beräkningen-Benet ar metaubem en diekret laptid (k), varefter seden denna inetänte en för systemets etdbilieet 'Lämplig eempliggetid (m) är anordnad att automatiskt utväljas. 5. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att eemplingetiden (r) äd- enordnad ett utvaljee 1 beräxmmgeergenet enlig: följande formel ' där 'Bi är de olika samplingstiderna och där lämpligt T är anordnat att utvälj as i regulatorn.