SE520376C2 - En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering - Google Patents

En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering

Info

Publication number
SE520376C2
SE520376C2 SE0004171A SE0004171A SE520376C2 SE 520376 C2 SE520376 C2 SE 520376C2 SE 0004171 A SE0004171 A SE 0004171A SE 0004171 A SE0004171 A SE 0004171A SE 520376 C2 SE520376 C2 SE 520376C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
disturbance
controller
output signal
signal
reference signal
Prior art date
Application number
SE0004171A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0004171D0 (sv
SE0004171L (sv
Inventor
Mikael Petersson
Original Assignee
Abb Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE0004171A priority Critical patent/SE520376C2/sv
Publication of SE0004171D0 publication Critical patent/SE0004171D0/sv
Priority to PCT/SE2001/002459 priority patent/WO2002041087A1/en
Priority to AU2002212938A priority patent/AU2002212938A1/en
Priority to CA2428691A priority patent/CA2428691C/en
Priority to DE10196881T priority patent/DE10196881T1/de
Priority to US10/416,788 priority patent/US6937910B2/en
Publication of SE0004171L publication Critical patent/SE0004171L/sv
Publication of SE520376C2 publication Critical patent/SE520376C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B5/00Anti-hunting arrangements
    • G05B5/01Anti-hunting arrangements electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

25 30 35 520 376 TEKNIKENS sTÅNDPuNKT lnom processindustrin finns det flera hundra reglerloopar i en ty- pisk anläggning. De flesta av dessa regleras med hjälp av Pl- regulatorer. Många av dessa reglerloopar arbetar inte tillfreds- ställande av olika skäl. Det stora antalet regulatorer och de be- gränsade resurserna hos underhålls- och instrumenteringsavdel- ningarna hos anläggningarna skapar ett behov av automatiska hjälpmedel för att identifiera de loopar som kan erbjuda potenti- ella förbättringar. Det första steget som skall tas är att underhålla och justera reglerlooparna i anläggningen. Om en reglerloops uppförande fortfarande är otillfredsställande måste en förändring av kontrolloopens struktur övervägas. En anledning till att uppfö- randet inte förbättras trots att sådana steg har tagits är det fak- tum att processen påverkas av störningar. Till exempel kan stör- ningarna vara påverkan från andra reglerloopar. En möjlig för- ändring av strukturen är då att utsträcka reglerstrukturen med en framkopplingsfunktion. Och eftersom det i realiteten kan vara kostsamt att förändra reglerstrukturen skulle en uppskattning av förbättringen vara önskvärd som en hjälp i beslutsfattandet. Pro- blemet som skall lösas är hur man utvärderar huruvida en mätbar störning är lämplig eller inte för framkopplingsreglering.
Enligt teknikens ståndpunkt är det känt att utvärdera lämplighe- ten för framkopplingsreglering för en process med en metod som baseras på en korskorrelering mellan uppmätta störningar och reglervariabeln. Om man hittar en korrelation mellan störningen och reglersignalen är störningen lämplig för framkopplingsreg- lering. En sådan utvärderingsmetod är mycket grov och den ger inte ett konkret mått på lämpligheten för framkopplingsreglering av störningen. Till exempel i en anläggning som har många reg- lerloopar är det önskvärt att utvärdera vilken av looparna som skulle vinna mest på att strukturen ändras till en framkopplings- struktur. 10 15 20 25 30 35 -= .r- 520 376 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att tillhandahålla en metod för utvärdering huruvida en mätbar störning på en process reglerad av en àterkopplingsregulator är lämplig för framkopplingsreg- lering. Metoden skall också tillhandahålla ett mått på graden av lämplighet. Således är ett ändamål med uppfinningen att göra det möjligt att jämföra påverkan av flera störningar på en speciell reglerloop. Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att göra det möjligt att jämföra olika reglerloopar med varandra och be- stämma vilken av looparna som är mest lämplig för framkopp- lingsreglering. Ändamålet med uppfinningen uppnås med den inledningsvis defi- nierade metoden, kännetecknad av att den innefattar stegen mätning av nämnda störning, mätning av utsignalen från regula- torn som beror på nämnda störning, generering av en första refe- renssignal motsvarande utsignalen från regulatorn när den svarar på en störning som uppträder före processen, generering av en andra referenssignal motsvarande utsignalen från regulatorn när den svarar på en störning som inträder efter processen, den uppmätta utsignalen från regulatorn som beror på störningen jämförs med referenssignalerna och huruvida störningen är lämplig för framkopplingsreglering utvärderas i beroende av nämnda jämförelse.
Störningen inträder någonstans i processen och dess lämplighet för framkopplingsreglering beror på var den inträder i processen.
Desto tidigare störningen inträder i processen desto bättre pas- sar den för framkopplingsreglering. Om störningen inträder för sent i processen är den inte lämplig för framkopplingsreglering.
Genom att jämföra uppträdandet hos regulatorns utsignal som beror på störningen med två referenssignaler som motsvarar re- gulatorns uppträdande om störningen skulle inträda före eller efter processen, är det möjligt att uppskatta var i processen stör- ningen inträder och således huruvida den kan användas för framkopplingsreglering. 10 15 20 25 30 35 520 376 Metoden enligt uppfinningen är särskilt användbar för processin- dustri där komplexa processer regleras av PID-regulatorer och processtrukturen inte har använts i reglerkonfigurationen. Med enkla medel gör metoden enligt uppfinningen det möjligt att de- tektera reglerloopar som skulle tjäna på att utsträckas från en återkopplad loop till en kombinerad återkopplad och framkopplad reglerstruktur. Metoden är applicerbar på alla typer av återkopp- lingsloopar som uppvisar ett försämrat uppträdande beroende på växelverkande störningar.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda jämförelse stegen att ett första värde motsvarande skill- naden mellan den första och den andra referenssignalen inom ett tidsintervall beräknas, ett andra värde motsvarande skillnaden mellan utsignalen från regulatorn beroende på störningen och en av referenssignalerna inom nämnda tidsintervall beräknas och de beräknade värdena jämförs. Genom att beräkna skillnaden mel- lan två signaler inom ett tidsintervall beräknas arean mellan sig- nalerna i intervallet. Arean mellan referenssignalerna utgör en referensarea, vilken jämförs med arean mellan regulatorns utsig- nal som beror på störningen och en av referenssignalerna. Ge- nom att jämföra de beräknade areorna blir det enkelt att upp- skatta om störningen inträder tidigt eller sent i processen och således om störningen är användbar för framkopplingsreglering.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen motsvarar nämnda tidsintervall den öppna kretsens svarstid. Ett sådant tidsintervall täcker transientfasen hos processvaret i öppen loop.
Företrädesvis är nämnda tidsintervall processens medelresi- denstid, eftersom den är oberoende av inställningen av regula- torn.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda jämförelse steget att en parameter motsvarande förhål- landet mellan det första och det andra värdet beräknas och att nämnda utvärdering beror på den beräknade parametern. Genom 10 15 20 25 30 35 520 376 beräkning av nämnda parameter som beror på förhållandet mel- lan signalen som beror på störningen och referensarean erhålls ett mått på lämpligheten för framkopplingsreglering som är jäm- förbar mellan olika loopar och processer. Således är det möjligt att jämföra parametrar beräknade för olika loopar och bestämma vilken loop som tjänar mest på en framkopplingsreglering.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda parameter kvoten mellan värdena. Företrädesvis är nämnda pa- rameter kvoten mellan det andra värdet och det första värdet. En sådan parameter har värden som är enkla att klassificera och i enlighet med klassificeringen är det lätt att utvärdera huruvida loopen är användbar eller inte för framkopplingsreglering.
Enligt en utföringsform av uppfinningen genereras den första och den andra referenssignalen genom att introducera en signal mot- svarande de uppmätta värdena för störningen före och efter pro- cessen och att utsignalen från regulatorn under introduktionen mätes. l denna utföringsform introduceras störningen experi- mentellt i processen och utsignalen från regulatorn mäts. En för- del med denna utföringsform är att störningen introduceras i den riktiga processen så att referenssignalerna representerar det verkliga uppförandet hos processen och regulatorn. Ytterligare en fördel är att det inte krävs någon stor beräkningskapacitet.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen genereras den första och den andra referenssignalen genom in- troduktion av en signal motsvarande de uppmätta värdena för störningen i en modell av processen och av regulatorn och ge- nom simulering av regulatorns utsignal under introduktionen av störningen före och efter processen. En fördel med simulering är att den går snabbt, eftersom det inte är nödvändigt att vänta tills processen svarar på störningen. Ytterligare en fördel är att den inte påverkar processen och således kan användas under normal manövrering. 10 15 20 25 30 35 520 376 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen introduceras störningen före processen genom addition av de uppmätta vär- dena för störningen till utsignalen från regulatorn innan den förs in i processen. Störningen introduceras efter processen genom addition av de uppmätta värdena för störningen till regulatorns insignal som motsvarar utsignalen från processen. En sådan in- troduktion gör det möjligt att integrera genereringen av referens- signalerna med regulatorn.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen genereras den första och den andra referenssignalen genom användande av de uppmätta värdena för störningen. Sådana referenssignaler är lätta att generera och en sådan metod är användbar om det bara finns en eller väldigt få störningar i samma process. l ytterligare en utföringsform av uppfinningen motsvarar den för- sta och den andra referenssignalen en stegsignal. Referenssig- nalerna genereras genom introduktion av en stegsignal före och efter processen och därefter transformeras de genererade refe- renssignalerna så att de anpassas till den nuvarande störnings- situationen. Detta sätt att generera referenssignalerna är fördel- aktigt om det är många störningar i processen. Stegsignalen be- höver bara introduceras två gånger i processen (före och efter) och därefter transformeras referenssignalerna beroende på de olika störningarna. På så sätt undviks onödiga experiment på processystemet.
Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett system för utvärdering huruvida en mätbar störning på en pro- cess reglerad av en återkopplingsregulator är lämplig för fram- kopplingsreglering. Detta ändamål uppnås med ett system som definieras inledningsvis och kännetecknas av att det innefattar medel för mätning av störningen, medel för mätning av utsigna- len från regulatorn som beror på nämnda störning, medel för att lagra de uppmätta värdena, medel för att generera en första refe- renssignal och en andra referensslgnal motsvarande utsignalen från regulatorn när den svarar på en störning som inträder före, 10 15 20 25 30 35 520 376 respektive efter processen och medel för beräkning av nämnda parameter i beroende av den uppmätta utsignalen från regulatorn som beror på störningen och referenssignalerna.
Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda medel för generering av den första och den andra referenssignalen me- del för att introducera en signal motsvarande de uppmätta värde- na för störningen före och efter processen, varvid nämnda medel är en del av regulatorn. Om referenssignalerna genereras expe- rimentellt i processen, måste reglersystemet byggas om vilket är ganska komplicerat. Genom att integrera introduktionsmedlet som en del av regulatorn från början behöver man inte bygga om reglersystemet.
Uppfinningen avser också en dataprogramprodukt enligt motsva- rande bifogade krav. Det kan lätt inses att metoden enligt uppfin- ningen såsom den definieras i bifogade uppsättning metodkrav är väl anpassad för att utföras av ett datorprogram som har instruk- tioner motsvarande stegen i den uppfinningsenliga metoden och som utför nämnda instruktioner när den körs på en processoren- het. Även om det inte uttrycks explicit i kraven så täcker uppfin- ningen också en dataprogramprodukt och ett system i kombina- tion med metoden enligt något av bifogade metodkrav. ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV RITNINGARNA Med hänvisning till bifogade ritningar följer en närmare beskriv- ning av exempel av föredragna utföringsformer av uppfinningen.
Figur1 visar en enkelinsignal - enkelutsignal reglerloop med en störning som inträder i processen.
Figur 2 är ett diagram som visar uppträdandet hos regulatorns utsignal under en stegstörning för fyra olika inträdes- punkter i processen. 10 15 20 25 30 35 520 376 Figur 3 är ett diagram som visar regulatorns signal som beror på störningen, två referenssignaler och arean A1 och A2 mellan signalerna. är ett diagram som visar regulatorns signal som beror på störningen och referenssignalerna när störningen inträder tidigt i processen.
Figur 4a Figur4b är ett diagram som visar regulatorns signal som beror på störningen och referenssignalerna när störningen inträder sent i processen.
Figur 5 är ett blockdiagram som visar en regulator innefattande generering av referenssignaler.
Figur6 visar enkelinsignal - enkelutsignal reglerloopen med utvidgad framkoppling.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFINNINGEN Figur 1 visar en enkelinsignal - enkelutsignal återkopplingsreg- lerloop som reglerar en process 1 med en regulator 2 och har en störning d som inträder i processen. Referenssignalen till regu- latorn 2 benämns r, regulatorns utsignal benämns u och utsig- nalen från processen benämns y. Störningen kan vara någon typ av mätbar störning som inträder någonstans i den reglerade pro- cessen. Ändamålet med uppfinningen är att bestämma om störningen kan användas för att förbättra uppträdandet hos loopen med fram- kopplingsreglering och att uppskatta effekten av framkopplings- reglering. Detta utförs genom uppskattning av var störningen kommer in i processen och beroende på var den inträder upp- skatta huruvida den kan användas för framkopplingsreglering el- ler inte. Det intressanta fallet är när störningen inträder tidigt i processen. Om störningen inträder sent kommer både återkopp- 10 15 20 25 30 35 520 376 Iings- och framkopplingsregulatorn att agera. Detta kan resultera i ett försämrat uppträdande om inte nödvändiga àtergärder vid- tas.
Idén med uppfinningen är att jämföra påverkan av störningen på reglerloopen med hjälp av två referenssignaler. Referenssigna- lerna kan företrädesvis väljas som utsignalerna från regulatorn.
Figur 2 visar utsignalen från regulatorn kontra tiden då en steg- störning inträder i processen i fyra olika fall. De fyra fallen är när stegstörningen inträder före (streckad), tidigt i (heldragen), sent i (prickad) och efter (prick-streckad) processen. l denna utfö- ringsform är referensslgnalerna valda som extrema fall när stör- ningen inträder före och efter processen. Genom att jämföra re- gulatorns verkliga signal beroende på störningen med referens- signalerna är det möjligt att uppskatta huruvida störningen kan användas för framkopplingsreglering eller inte.
Figur 3 är ett diagram som visar regulatorns utsignal kontra ti- den. Diagrammet visar referenssignalen 7 motsvarande ett fall när störningen inträder före processen, referenssignalen 8 mot- svarande ett fall när störningen inträder efter processen och den verkliga reglersignalen 9 som beror på störningen. Det finns många sätt att jämföra den verkliga reglersignalen som beror på störningen med referensslgnalerna. Andra karakteristiska värden för signalerna kan användas för jämförelsen, till exempel tiden mellan den observerade störningen till det maximala eller mini- mala toppvärdet för signalerna.
I denna utföringsform jämförs arean mellan signalerna. Arean mellan signalen 9 som beror på störningen och efter-referens- signalen 8 har benämnts A1 i diagrammet och arean mellan före- referenssignalen 7 och den verkliga reglersignalen 9 som beror på störningen benämns A2. Arean mellan de två referenssigna- lerna utgör en referensarea och är summan av två areor Amf = A1 + A2. Arean A1 jämförs med referensarean Aref. Jämförelsen ut- förs genom beräkning av en parameter M och i denna utförings- 10 15 20 25 30 520 576 10 form är parametern förhållandet mellan arean A1 och referens- arean Aæf.
M = l Aref Areorna jämförs under en initialfas hos störningen. Tidsinterval- let, under vilket parametern beräknas bör täcka transientfasen hos processvaret för reglerloopen. Företrädesvis väljs medelresi- denstiden Ta, som tidsfönster för beräkningen. Medelresidensti- dens längd beror på processen och varierar mellan olika proces- ser. l diagrammet som visas i figur 3 är medelresidenstiden Ta, = 15s. Medelresidenstiden för systemet definieras som: w j -s>dt Tarzö-“Tg-'ír där s(t) är stegsvaret hos systemet och K är den statiska för- stärkningen. Det finns många olika sätt att erhålla medelresi- denstiden. Till exempel kan momentmetoder användas eller så kan den uppskattas från mätningar. Metoder för uppskattning av medelresidenstiden beskrivs i en bok av K.J. Åström och T.
Hägglund, ”PID regulatorer: Teori, Design och Inställning", Ame- rikanska Instrumenteringssällskapet, Research Triangle Parc, NC, andra upplagan, 1995, sidorna 27-28. En fördel med att an- vända medelresidenstiden är att den är oberoende av regulatorns inställning.
I en annan utföringsform av uppfinningen kan tidsintervallet vara den öppna kretsens sättningstid för processen. Sättningstiden är den tid det tar innan ett stegsvar håller sig inom x% av sitt sta- digvarande värde. Företrädesvis är värdet x mellan 1% och 3%, vanligtvis x = 2%. Beroende på bruset bör tidsintervallet väljas så kort som möjligt, men tiden måste ändå vara tillräckligt lång för att innehålla processens dynamik. Sättningstiden uppfyller båda dess fordringar. 10 15 20 25 30 35 1 f .fight _,_ Jia 520 376 11 Parametern M definieras som: Ti (u-u..,..)dr M = o Tï (ubefore u after(t))dt , där ubefoæü) och uafte,(t) är regulatorns svar på en motsvarande störning som inträder före respektive efter processen.
Parametern M rangordnar lämpligheten hos störningen för fram- kopplingsreglering. Ett större värde indikerar att störningen är lämplig som en framkopplingsreglersignal. Tröskelvärdet för pa- rametern, över vilket framkopplingsreglering är att rekommendera beror på implementeringsstrukturen hos den framkopplade delen.
Ett generellt gränsvärde för att föreslå användning av framkopp- ling kan ligga inom intervallet O,6-O,8, och är företrädesvis 0,7.
Figur 4a visar ett exempel på regulatorns utsignal 10 när stör- ningen inträder tidigt i processen. Arean A1 är stor jämfört med referensarean A1+A2 och således kommer kvoten av areorna A1/ (A1+A2) att ha ett värde nära ett. l exemplet som visas i figur 4a är värdet på parametern M = 0,74, och störningen är således lämplig som en framkopplingsreglersignal. Figur 4b visar ett ex- empel på regulatorns utsignal 11 när störningen inträder sent i processen. Arean A1 är liten jämfört med referensarean A1+A2 och således kommer kvoten mellan areorna att ha ett värde nära noll. l detta exempel är värdet för parametrarna M = 0,39 och slutsatsen är att störningen inte är lämplig som en återkopplings- reglersignal.
Referenssignalerna kan erhållas på många olika sätt. Ett sätt är att mäta den aktuella störningen och använda de uppmätta vär- dena för generering av referenssignalerna. Referenssignalerna kan till exempel genereras genom introduktion av de uppmätta värdena för störningen före och efter processen på ett experi- mentellt sätt eller med användning av simulering. Om signalerna genereras på ett experimentellt sätt kan referenssignalgenere- 10 15 20 25 30 35 520 376 12 ringen antingen implementeras i processens reglersystem eller i regulatorn.
Figur 5 visar en utföringsform som har referenssignalgenerering- en implementerad i regulatorn 12. Regulatorn introducerar stör- ningen genom att addera den till sina interna signaler. Före- referenssignalen genereras genom att addera de uppmätta vär- dena d' för störningen till utsignalen u från regulatorn 12 och på så sätt skapa den nya insignalen u' = u + d' till processen och regulatorns utsignal u mätes under adderingen av störningsvär- dena. Efter-referenssignalen genereras genom att addera de uppmätta värdena d' hos störningen till insignalen till regulatorn y', som motsvarar utsignalen y från processen (y' = y + d') och regulatorns utsignal u mätes under adderingen av störningsvär- dena. För att undvika annan påverkan på signalerna hålls refe- renssignalen r till regulatorn 12 konstant under mätningen av störningen och genereringen av referenssignalerna. I detta ex- empel erhålls referenssignalerna medelst manuella experiment genom att regulatorn introducerar den uppmätta störningen i pro- cessen efter godkännande från en operatör.
Referenssignalerna kan också genereras genom simulering. Det símulerade systemet har en regulator som motsvarar den i reg- lersystemet, företrädesvis en modell av regulatorn och en modell av processen. Den uppmätta störningen introduceras före och efter processmodellen och regulatorns utsignal registreras för de två fallen.
Störningssignalen som används för generering av referenssig- nalerna behöver inte nödvändigtvis vara uppmätta värden av störningen. Det är till exempel möjligt att använda en stegsignal som störningssignal i den tidigare beskrivna metoden för genere- ring av referenssignalerna. Referenssignalerna genereras en gång för alla genom introduktion av stegsignalen före och efter processen. De genererade referenssignalerna transformeras se- dan så att de blir anpassade efter den nuvarande störningssitua- tionen. Till exempel transformeras de medelst ett transforma- 10 15 20 25 30 35 520 376 13 tionsfilter. Om det finns mer än en störning på processen genere- ras referenssignalerna genom att ett övergångspar av referens- signaler i beroende av stegstörningen först genereras och över- gàngsparet av referenssignaler för var och en av störningarna sedan transformeras genom att man anpassar dem för den spe- ciella störningen.
När regulatorns utsignal som beror på störningen har mätts och lagrats och referenssignalerna har beräknats och sparats, kan framkopplingsparametern M beräknas. Som tidsintervall i beräk- ningen används en uppskattning av medelresidenstiden för sys- temet. Referensarean Amf uppskattas medelst beräkning av summan av skillnaden mellan lagrade värden för före och efter referenssignalen i tidsintervallet. Arean A1 uppskattas medelst beräkning av summan av skillnaderna mellan de sparade värdena för regulatorns utsignal som beror på störningen och efter- referenssignalerna under tidsintervallet. För beräkning av para- metern M beräknas kvoten mellan arean A1 och referensarean Afef' Parametern M kan användas antingen för manuell beräkning av reglerlooparna eller i en övervakande modul. Denna modul kan vara en del av regulatorn, reglersystemet eller tillhöra ett fjärr- verktyg anslutet via ett nätverk. Parametern M indikerar om fram- kopplingsreglerverkan skall adderas. Figur 6 visar en framkopp- lingsreglerad process. Störningen d matas till en framkopplings- regulator 13 och utsignalen uFF från framkopplingsregulatorn ad- deras till utsignalen uFB från återkopplingsregulatorn 2.
Multipelinsignal, multipelutsignalprocesser kan också finnas inom industrin. Dessa regleras ofta av mer komplexa regulatorer, så- som predikterande modellreglerprodukter. Uppfinningen kan lika- väl appliceras på dessa processer. implementeringen av uppfinningen görs företrädesvis i mjukvara såsom ett dataprogram innefattande instruktioner som utförs av en processor. Denna mjukvara kan antingen vara en del av reg- 520 376 14 lersystemet, en del av regulatorn eller en separat programmodul eller en kombination därav.

Claims (26)

10 15 20 25 30 35 520 376 /S" PATENTKRAV
1. En metod för att utvärdera huruvida en mätbar störning (d) på en process (1) som regleras av en återkopplingsregulator (2, 12) är lämplig för framkopplingsreglering, kännetecknad av att den innefattar stegen - mätning av nämnda störning, - mätning av utsignalen (u) från regulatorn som beror på nämnda störning, - generering av en första referenssignal (7) motsvarande ut- signalen från regulatorn när den svarar på en störning som upp- träder före processen, - generering av en andra referenssignal (8) motsvarande ut- signalen från regulatorn när den svarar på en störning som inträ- der efter processen, - uppskattning av var störningen inträder i processen genom att den uppmätta utsignalen från regulatorn, som beror på stör- ningen, jämförs med referenssignalerna och - huruvida störningen är lämplig för àterkopplingsreglering utvärderas i beroende av var störningen inträder i processen.
2. En metod enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda jämfö- relse innefattar stegen att ett första värde motsvarande skillna- den mellan den första och den andra referenssignalen inom ett tidsintervall beräknas, ett andra värde motsvarande skillnaden mellan utsignalen från regulatorn beroende på störningen och en av referenssignalerna inom nämnda tidsintervall beräknas och de beräknade värdena jämförs.
3. En metod enligt krav 2, kännetecknad av att nämnda tids- intervall motsvarar den öppna kretsens svarstid.
4. En metod enligt krav 2 eller 3, kännetecknad av att nämnda första värde beräknas genom subtrahering av den andra refe- renssignalen från den första referenssignalen och att nämnda 10 15 20 25 30 35 52Û 376 ' /C andra värde beräknas genom subtrahering av den andra refe- renssignalen från den uppmätta utsignalen från regulatorn som beror pä störningen.
5. En metod enligt något av kraven 2-4, kännetecknad av att nämnda jämförelse innefattar steget att en parameter (M) mot- svarande förhållandet mellan det första och det andra värdet be- räknas och att nämnda utvärdering beror på den beräknade pa- rametern.
6. En metod enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda para- meter är kvoten mellan värdena.
7. En metod enligt krav 6, kännetecknad av att nämnda para- meter är kvoten mellan det andra värdet och det första värdet.
8. En metod enligt krav 7, kännetecknad av att processen är lämplig för framkopplingsreglering om nämnda parameter är stör- re än 0,6.
9. En metod enligt något av kraven 1-8, kännetecknad av att den första och den andra referenssignalen genereras medelst de uppmätta värdena för störningen.
10. En metod enligt krav 9, kännetecknad av att den första och den andra referenssignalen genereras genom att introducera en signal motsvarande de uppmätta värdena för störningen före och efter processen och att utsignalen från regulatorn under intro- duktionen mätes.
11. En metod enligt krav 9, kännetecknad av att den första och den andra referenssignalen genereras genom att introducera en signal motsvarande de uppmätta värdena för störningen i en mo- dell av processen och av regulatorn och att regulatorns utsignal under introduktionen av störningen före och efter processen si- muleras. 10 15 20 25 30 35 520 376 I?
12. En metod enligt krav 10 eller 11, kännetecknad av att stör- ningen introduceras före processen genom att addera de upp- mätta värdena för störningen till utsignalen från regulatorn innan den förs in i processen.
13. En metod enligt något av kraven 9-12, kännetecknad av att störningen introduceras efter processen genom att addera de uppmätta värdena för störningen till insignalen till regulatorn, motsvarande utsignalen från processen.
14. En metod enligt något av kraven 1-8, kännetecknad av att den första och den andra referenssignalen motsvarar en stegsig- nal.
15. Ett system för att producera en parameter för utvärdering huruvida en mätbar störning (d) på en process (1) som regleras av en âterkopplingsregulator (2,12), är lämplig för framkopplings- reglering, kännetecknad av att den innefattar - medel för mätning av störningen, - medel för att mäta utsignalen fràn regulatorn som beror på nämnda störning, - medel för att lagra de uppmätta värdena, - medel för att generera en första referenssignal och en andra referenssignal motsvarande utsignalen från regulatorn när den svarar pä en störning som inträder före, respektive efter pro- cessen och - medel för beräkning av nämnda parameter i beroende av en uppskattning av var störningen inträder i processen, varvid upp- skattningen beror av en jämförelse mellan nämnda uppmätta ut- signalen från regulatorn och referenssignalerna.
16. Ett system enligt krav 15, kännetecknad av att nämnda me- del för beräkning av parametern innefattar medel för beräkning av ett första värde motsvarande skillnaden mellan den första och den andra referenssignalen inom ett tidsintervall, och för beräk- ning av ett andra värde motsvarande skillnaden mellan regula- torns utsignal som beror på störningen och en av referenssigna- 10 15 20 25 30 35 520 376 /íí lerna inom nämnda tidsintervall och för beräkning av ett förhål- lande mellan det första och det andra värdet.
17. Ett system enligt krav 15 eller 16, kännetecknad av att nämnda medel för generering av den första och den andra refe- renssignalen innefattar medel för att introducera en signal mot- svarande de uppmätta värdena för störningen före och efter pro- cessen.
18. Ett system enligt något av kraven 15-17, kännetecknad av att nämnda medel för generering av den första och den andra referenssignalen är en del av regulatorn.
19. Ett system enligt krav 15 eller 16, kännetecknad av att nämnda medel för generering av den första och den andra refe- renssignalen innefattar en modell av processen och av regulatorn och medel för att simulera regulatorns utsignal under nämnda in- troduktion av störningen.
20. En datorprogramprodukt direkt inladdningsbar i internmin- net hos en digital dator, innefattande mjukvarukoddelar för att producera en parameter för utvärdering huruvida en mätbar stör- ning (d) på en process (1), som styrs av en återkopplingsregula- tor (2, 12), är lämplig för framkopplingsreglering när nämnda produkt körs på en dator, kännetecknad av att nämnda delar in- nefattar stegen - mottagande av uppmätta värden för nämnda störning och utsignaler från regulatorn, - lagring av de uppmätta värdena för störningen och värdena för regulatorns utsignaler som beror på nämnda störning, - generering av en första referenssignal motsvarande utsig- nalen från regulatorn när den svarar på en störning som inträder före processen, - generering av en andra referenssignal motsvarande utsig- nalen från regulatorn när den svarar på en störning som inträder efter processen, 10 15 20 25 30 35 520 376 /9 - beräkning av nämnda parameter i beroende av en upp- skattning av var störningen inträder i processen, varvid uppskatt- ningen beror av en jämförelse mellan nämnda uppmätta utsigna- len från regulatorn och referenssignalerna.
21. En dataprogramprodukt enligt krav 20 kännetecknad av att nämnda beräkning av parametern innefattar stegen beräkning av ett första värde motsvarande skillnaden mellan den första och den andra referenssignalen inom ett tidsintervall, beräkning av ett andra värde motsvarande skillnaden mellan utsignalen från regulatorn som beror på störningen och en av referenssignalerna inom nämnda tidsintervall och beräkning av kvoten mellan värde- na.
22. En dataprogramprodukt enligt krav 20 eller 21, känneteck- nad av att den första och den andra referenssignalen genereras med användning av de uppmätta värdena för störningen.
23. En dataprogramprodukt enligt något av kraven 20-22, kärL netecknad av att störningen introduceras före processen genom att addera de uppmätta värdena för störningen till utsignalen från regulatorn innan den förs in i processen och störningen introdu- ceras efter processen genom att addera de uppmätta värdena för störningen till utsignalen från processen innan den förs till regu- latorn.
24. En dataprogramprodukt enligt något av kraven 20-23, kän- netecknad av att den innefattar mjukvarukoddelar för att köra re- gulatorn.
25. En dataprogramprodukt enligt något av kraven 20-24, kän- netecknad av att den är sparad på ett datorläsbart medium.
26. En dataprogramprodukt enligt något av kraven 20-24, kän- netecknad av att den är tillhandahållen åtminstone delvis via ett nätverk såsom Internet.
SE0004171A 2000-11-15 2000-11-15 En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering SE520376C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0004171A SE520376C2 (sv) 2000-11-15 2000-11-15 En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering
PCT/SE2001/002459 WO2002041087A1 (en) 2000-11-15 2001-11-08 A method and a system for evaluating whether a signal is suitable for feed-forward control
AU2002212938A AU2002212938A1 (en) 2000-11-15 2001-11-08 A method and a system for evaluating whether a signal is suitable for feed-forward control
CA2428691A CA2428691C (en) 2000-11-15 2001-11-08 A method and a system for evaluating whether a signal is suitable for feed-forward control
DE10196881T DE10196881T1 (de) 2000-11-15 2001-11-08 Ein Verfahren und ein System zur Bewertung, ob ein Signal zur Vorwärtskopplungssteuerung geeignet ist
US10/416,788 US6937910B2 (en) 2000-11-15 2001-11-08 Method and a system for evaluating whether a signal is suitable for feed-forward control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0004171A SE520376C2 (sv) 2000-11-15 2000-11-15 En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0004171D0 SE0004171D0 (sv) 2000-11-15
SE0004171L SE0004171L (sv) 2002-05-16
SE520376C2 true SE520376C2 (sv) 2003-07-01

Family

ID=20281821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0004171A SE520376C2 (sv) 2000-11-15 2000-11-15 En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6937910B2 (sv)
AU (1) AU2002212938A1 (sv)
CA (1) CA2428691C (sv)
DE (1) DE10196881T1 (sv)
SE (1) SE520376C2 (sv)
WO (1) WO2002041087A1 (sv)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0113627D0 (en) * 2001-06-05 2001-07-25 Univ Stirling Controller and method of controlling an apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4006346A (en) * 1975-11-13 1977-02-01 Phillips Petroleum Company Control method including feedforward signal
US5541833A (en) * 1987-03-30 1996-07-30 The Foxboro Company Multivariable feedforward adaptive controller
US5043863A (en) * 1987-03-30 1991-08-27 The Foxboro Company Multivariable adaptive feedforward controller
US5394322A (en) * 1990-07-16 1995-02-28 The Foxboro Company Self-tuning controller that extracts process model characteristics
SE469361B (sv) * 1991-11-04 1993-06-21 Asea Brown Boveri Foerfarande och anordning foer reduktion av stoerningar i kraftnaet
US7113834B2 (en) * 2000-06-20 2006-09-26 Fisher-Rosemount Systems, Inc. State based adaptive feedback feedforward PID controller

Also Published As

Publication number Publication date
US6937910B2 (en) 2005-08-30
WO2002041087A1 (en) 2002-05-23
DE10196881T1 (de) 2003-12-24
CA2428691A1 (en) 2002-05-23
US20040054427A1 (en) 2004-03-18
SE0004171D0 (sv) 2000-11-15
CA2428691C (en) 2012-06-05
SE0004171L (sv) 2002-05-16
AU2002212938A1 (en) 2002-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jiang et al. An adaptive technique for robust diagnosis of faults with independent effects on system outputs
Tong et al. Fuzzy adaptive output tracking control of nonlinear systems
Ichalal et al. Fault detection, isolation and estimation for Takagi–Sugeno nonlinear systems
JP2004185620A (ja) ダイナミックインバージョン制御方法及びシステム並びに記録媒体
Yang et al. Data-driven design of fault-tolerant control systems based on recursive stable image representation
CN109638815B (zh) 一种电力系统中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法
Liu et al. Fuzzy-approximation adaptive fault-tolerant control for nonlinear pure-feedback systems with unknown control directions and sensor failures
Boskovic et al. Retrofit reconfigurable flight control in the presence of control effector damage
Gao et al. Novel parameter identification by using a high-gain observer with application to a gas turbine engine
Xu et al. Terminal Sliding Mode Control Using Adaptive Fuzzy‐Neural Observer
Andonovski et al. Robust evolving cloud-based controller in normalized data space for heat-exchanger plant
Liu et al. Minimal-order observer and output-feedback stabilization control design of stochastic nonlinear systems
Maraba et al. Speed control of an asynchronous motor using pid neural network
SE520376C2 (sv) En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering
Gularte et al. Open and closed loop neural identification of uncertain systems with transient time adjustment
Petersson et al. A comparison of two feedforward control structure assessment methods
Naderi Akhormeh et al. Online and stable parameter estimation based on normalized brain emotional learning model (NBELM)
Zemouche et al. Observer-based stabilization via LMIs for linear uncertain systems
Oueder et al. A dynamic high gain observer for a class of MIMO non triangular systems
Liu et al. Fault Tolerant Control of Uncertain Fractional-Order Nonlinear Systems Based on Sliding Mode Disturbance Observer
Günther et al. General Dynamic Neural Networks for explainable PID parameter tuning in control engineering: An extensive comparison
Kumar et al. Online attitude controlling of longitudinal autopilot for general aviation aircraft using artificial neural networks
CN115185178B (zh) 一种基于虚拟传感器的离散非线性系统的mfac容错控制方法
Bruyere et al. Robust augmented lateral acceleration flight control design for a quasi-linear parameter-varying missile
Kaufman Research in digital adaptive flight controllers

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed