WO1998026335A1 - Automatic setting method for a proportional-integral-differential controller (pid) regulating a linear servo system - Google Patents

Automatic setting method for a proportional-integral-differential controller (pid) regulating a linear servo system Download PDF

Info

Publication number
WO1998026335A1
WO1998026335A1 PCT/DE1997/002892 DE9702892W WO9826335A1 WO 1998026335 A1 WO1998026335 A1 WO 1998026335A1 DE 9702892 W DE9702892 W DE 9702892W WO 9826335 A1 WO9826335 A1 WO 9826335A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
controller
control loop
functional
characteristic
zero crossing
Prior art date
Application number
PCT/DE1997/002892
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Weinzierl
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP97952716A priority Critical patent/EP0944865A1/en
Publication of WO1998026335A1 publication Critical patent/WO1998026335A1/en

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
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P.I., P.I.D.

Definitions

  • a model of the controlled system can be used to construct the frequency characteristics of the Bode diagram.
  • An experienced control engineer can determine suitable controller parameters from this.
  • root locus curves can also be constructed and a simulation of the closed control loop can be carried out.
  • simplifications are often carried out on the route model, e.g. B. performed an approximation of an inert system by a simpler low-order model.
  • suitable controller parameters can already be determined using analytical formulas, e.g. B. after the optimum amount. Simple formulas are often sufficient, e.g. B. according to Ziegler and Nichols, for controller setting.
  • the problem on which the invention is based is to specify a method which is based on the minimization of a
  • an algorithm is developed which can be used for controller calculation for general linear controlled systems.
  • a controller set in this way fulfills the requirements better than a controller which has been calculated using the known method on the basis of a function in the time domain.
  • the controller parameters can be determined, with which it is achieved that the control loop has only a slight overshoot, has great stability and settles quickly.
  • Both functionals evaluate the frequency response of the Bode diagram in the vicinity of the zero crossing and contain the zero crossing itself. By minimizing one of these functions with regard to the controller parameters, the controller can be optimally adjusted.
  • 1 is a block diagram of a control loop
  • FIG. 2 is an illustration of the Bode diagram, the route jump response and the leadership jump response; Fig. 3 of Fig. 2 corresponding diagrams that serve to explain the functional.
  • FIG. 1 shows a basic circuit diagram of a control circuit which is generally known. It shows a controlled system RS that is to be controlled with the aid of a controller RG.
  • the controller RG generates a manipulated variable Y, which is fed to the controlled system RS together with disturbance variables Z.
  • the controlled system RS emits the controlled variable X, which is fed to the controller with a reference variable W.
  • the manipulated variable Y is generated from the difference between the controlled variable X and the reference variable W.
  • the controller RG is set according to the properties of the controlled system RS with controller parameters RP. These controller parameters RP are with
  • the Bode diagram of the controlled system RS is used to design the controller using the frequency characteristic curve method. It is assumed that the controlled system RS is linear, time-invariant and stable.
  • the transfer behavior of the controlled system RS can be described by a transfer function H s (s), which represents a complex-valued function of the complex variables s.
  • log is the tens logarithm and arg is the angle of a complex number in degrees.
  • the function b s (x) thus characterizes the absolute frequency response (absolute characteristic) RS__B (Fig.2a) of the controlled system RS in the Bode diagram, the function p s (x) the associated phase response (phase characteristic) RS_P, Fig.2b.
  • the PID controller can also be shown in the bottom diagram.
  • the transfer function of the PID controller is due to the relationship
  • controller parameters Kp, T v and T n occur in equation (4), where Kp means the proportional gain, T n the reset time and T v the derivative action time.
  • Controller parameters are usually positive constants.
  • the associated functions of the Bode diagram for the PID controller are b r (x) and p r (x) and correspond analogously to the functions of the controlled system, which are given in equation (2) and equation (3).
  • equations (2) and (3) only the index s has to be replaced by the index r.
  • the corresponding magnitude characteristic RG_B and phase characteristic RG_P are also shown in FIGS. 2a, b.
  • H 0 (j ⁇ ): H r (j ⁇ ) H s (j ⁇ ) (5) receives. If the functions b 0 (x) and p 0 (x) are introduced in the same way as the functions b r (x) and p r (x) as well as b s (x) and p s (x), we can one determines the two functions b 0 (x) and p 0 (x) based on equation (5) and logarithmization by a simple summation, ie
  • FIG. 2 shows the magnitude characteristics of the Bode diagram as FIG. 2a, FIG. 2b the phase characteristics, FIG. 2c the step response of the controlled system and FIG. 2d the lead step response.
  • FIG. 2a shows the magnitude characteristics of the Bode diagram as FIG. 2a, FIG. 2b the phase characteristics, FIG. 2c the step response of the controlled system and FIG. 2d the lead step response.
  • H (j ⁇ ) H ° (j , (8) l + H 0 ( D ⁇ )
  • RK_P, RK_B of the open control loop RK in the amount of FIG. 2a or phase FIG. 2b each form the sum of the characteristic curves RG_B or RG_P of the controller and RS_B or RS_P of the controlled system.
  • the distance of the curve RK_P from the -180 ° mark referred to below as the phase reserve PRE, is significant. If this is sufficiently large, a well damped settling behavior of the closed circuit can be expected.
  • the phase reserve PRE the distance of the curve RK_P from the -180 ° mark
  • the example shows how the controller setting works in principle with the help of the Bode diagram. It is noteworthy that the rules of thumb mentioned on the course of the frequency characteristics only in an environment of the
  • Point x 0 based. This is a known fact when designing a controller using the frequency characteristic method and simplifies the design considerably.
  • the following goals are now pursued: by adding a suitable magnitude characteristic RG_B of the controller to the magnitude characteristic RS_B of the route, the point x 0 is tried so far to shift to the right as possible. Variations are available for this by selecting the parameters of the PID controller. It is required as a secondary condition that this sum amount characteristic RK_B falls sufficiently steep in an environment of the point x 0 and the
  • Summer phase characteristic RK_P has a value> -110 ° in an environment of point x 0 .
  • the invention now consists in formulating these known facts in the sense of an optimization task and performing the numerical optimization fully automatically on a digital computer. For this purpose, a corresponding functional is introduced with which the value x 0 and the course of the frequency response in its environment are evaluated.
  • FIG. 3 The effect of the function is illustrated in FIG. 3. There are also the magnitude characteristics Fig. 3a, the phase characteristics Fig. 3b, the
  • the functional is formulated in such a way that any course of the magnitude curve b 0 (x) which lies within the hatched area STRAF in FIG. 3a is punished.
  • the same also applies to the phase characteristic curve Fig. 3b.
  • a high value of x 0 ie a high crossover frequency ⁇ 0, is rewarded in the Bode diagram.
  • the ramp function is used for the formal description of the function
  • the ramp function r explicitly suppresses a reward or punishment if the amplitude specification is exceeded.
  • the function g ⁇ _ ( ⁇ x) the mentioned penalty contribution depends on the distance
  • the properties of the optimal controller setting with regard to the function can still be influenced by varying the penalty areas. For example, if you allow a smaller phase reserve, i.e. H. If you move the penalty area for the phase curve down a bit, you will generally get a faster controller setting with greater overshoot.
  • the result can also be influenced by selecting other weight functions g ⁇ _ and g2.
  • Equation 12 Another function results from equation 12, which can be used to determine the controller parameters.
  • the optimization properties for critical controlled systems are improved by introducing a separate weighting of the controller parameters by means of a function. The functional used is therefore
  • G: (r (b ⁇ (x) + ⁇ )) gi ( ⁇ x) + (r (-90ß ⁇ ° - Po (x))) g 2 ( ⁇ x) fixed
  • ⁇ and ß denote real numbers that should be selected between 1 and 1.2 for low overshoot.
  • ß ⁇ the control speed increases, but so does the tendency to oscillate in the closed circuit.
  • Values with ß ⁇ > 2 generally lead to an unstable control loop.
  • the correction function f (Kp, T n , T v ) includes a small reward for larger values of Kp, 1 / T n and T v and the quotient T n / T v .
  • the functional is again minimized in a known manner with regard to the control parameters Kp, T n and T v . This results in the controller parameters, which are used as optimal setting values for the PID controller.

Abstract

The control parameters for a PID controller regulating a linear servo system are based on the logarithmic frequency response. For that purpose, a functional is taken which includes a term representing the module curve slope with regard to the servoing open loop close by the zero crossing, a term representing the value of the phase curve close by the zero crossing and a term representing the quantity of the zero crossing. The functional is optimized in terms of control parameters, and the controller is set based on the obtained parameters.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur automatischen Einstellung eines PID-Reglers, der eine lineare Regelstrecke steuert, unter Verwendung des Bode-Diagramms des RegelkreisesMethod for automatically setting a PID controller that controls a linear controlled system using the Bode diagram of the control loop
Zur Gewinnung der Parameter eines PID-Reglers gibt es zahlreiche Verfahren. Ist ein Modell der Regelstrecke bekannt, so können mit dessen Hilfe die Frequenzkennlinien des Bode-Diagramms konstruiert werden. Ein erfahrener Regelungstechniker kann hieraus passende Reglerparameter bestimmen. Zur Unterstützung können auch Wurzelortskurven konstruiert und eine Simulation des geschlossenen Regelkreises durchgeführt werden. In der Praxis werden oft auch Vereinfachungen beim Streckenmodell ausgeführt, z. B. eine Approximation einer trägen Regelstrecke durch ein einfacheres Modell niedriger Ordnung durchgeführt. Für diese Fälle können passende Reglerparameter bereits mittels analytischer Formeln, z. B. nach dem Betragsoptimum, angegeben werden. Oft genügen auch bereits einfache Faustformeln, z. B. nach Ziegler und Nichols, zur Reglereinstellung. Einen Überblick über diese bekanntenThere are numerous methods for obtaining the parameters of a PID controller. If a model of the controlled system is known, it can be used to construct the frequency characteristics of the Bode diagram. An experienced control engineer can determine suitable controller parameters from this. To support this, root locus curves can also be constructed and a simulation of the closed control loop can be carried out. In practice, simplifications are often carried out on the route model, e.g. B. performed an approximation of an inert system by a simpler low-order model. For these cases, suitable controller parameters can already be determined using analytical formulas, e.g. B. after the optimum amount. Simple formulas are often sufficient, e.g. B. according to Ziegler and Nichols, for controller setting. An overview of these well-known
Methoden und Konzepte vermittelt z. B. die Literaturstelle [1] .Methods and concepts are conveyed e.g. B. the literature reference [1].
Trotz dieser Vielzahl von Verfahren gibt es zum Entwurf von PID-Reglern kaum Konzepte, welche sich auf allgemeineDespite this multitude of methods, there are hardly any concepts for the design of PID controllers that apply to general
Regelstrecken anwenden und sich auf einem Digitalrechner zur vollautomatischen Reglerberechnung implementieren lassen. Die einfachen Faustregeln sind manchmal ungenau, eine Approximation durch Modelle niedriger Ordnung führt je nach verwendetem Modell zu unterschiedlichen Reglern und dieUse controlled systems and have them implemented on a digital computer for fully automatic controller calculation. The simple rules of thumb are sometimes imprecise, an approximation using low-order models leads to different controllers depending on the model used and the
Entscheidung über ein konkretes Modell ist vollautomatisch schwierig zu treffen. Der Reglerentwurf auf der Basis des Bode-Diagramms ist durch einige Expertenregeln nur ungenau spezifiziert, was ebenso auf die Reglerauslegung mittels Wurzelortskurven zutrifft.Deciding on a specific model is difficult to make fully automatically. The controller design based on the Bode diagrams are only imprecisely specified by some expert rules, which also applies to the controller design using root locus curves.
Geeignet für eine vollautomatische Implementation mit Hilfe des digitalen Rechners für allgemeine lineare Regelstrecken sind dagegen Ansätze zur Reglerberechnung, bei denen ein im Zeitbereich definiertes Funktional minimiert wird. Das genannte Funktional bewertet dabei bei sprungförmiger Führungsgröße die Abweichung zwischen der Führungsgröße und der Regelgröße im zeitlichen Verlauf, siehe z. B. [2,3]. Diese Methode wird in der Praxis selten verwendet, weil sie praktische Randbedingungen wie Robustheit und gut gedämpftes, ruhiges Regelkreisverhalten außer acht läßt. Z. B. kann der Fall eintreten, daß ausgerechnet ein Regler das genannteApproaches for controller calculation, in which a functional defined in the time domain is minimized, are suitable for a fully automatic implementation using the digital computer for general linear controlled systems. The above-mentioned functional evaluates the deviation between the reference variable and the controlled variable over time in the case of a step-shaped reference variable, see, for example, B. [2,3]. This method is rarely used in practice because it disregards practical boundary conditions such as robustness and well-damped, quiet control loop behavior. For example, it can happen that a controller of all things does
Funktional minimiert, welcher die Regelgröße zunächst ohne Überschwingen rasch gegen den Sollwert führt, noch einmal deutlich abfallen und erst dann einschwingen läßt. Hier wäre eine langsamere, besser gedämpfte Reglereinstellung vorzuziehen. Der durch die Minimierung eines Funktionais verursachte erhöhte Rechenaufwand stellt dagegen heute bei den leistungsfähigen Digitalrechnern kein entscheidendes Hindernis mehr dar.Functionally minimized, which initially leads the controlled variable quickly against the setpoint without overshoot, then drops again significantly and only then settles. A slower, better damped controller setting would be preferable here. The increased computing effort caused by the minimization of a function, on the other hand, is no longer a decisive obstacle for powerful digital computers.
Aus [4] ist bekannt, Regelparameter derart zu ermitteln, daßIt is known from [4] to determine control parameters in such a way that
Werte der Laplace-transformierten Übertragungsfunktion der Regelstrecke aus mehreren Meßwerten XJ_, OJ_ für mehrere Werte Sj=dj+jDdj (D=Dämpfung) bestimmt werden. Für verschiedene, zufällig ausgewählte Parametersätze des Reglers werden die Werte SJ ermittelt, für welche die Übertragungsfunktion des geschlossenen Regelkreises G(Sj)R(Sj, Pj_)=-l ist, bis daß Sj mit dem kleinsten Realteil dj ermittelt sind.Values of the Laplace-transformed transfer function of the controlled system can be determined from several measured values XJ_, OJ_ for several values Sj = dj + jDdj (D = damping). For various, randomly selected parameter sets of the controller, the values SJ are determined, for which the transfer function of the closed control loop G (Sj) R (Sj, Pj _) = - 1, until Sj with the smallest real part dj are determined.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, ein Verfahren anzugeben, welches auf der Minimierung einesThe problem on which the invention is based is to specify a method which is based on the minimization of a
Funktionais beruht, jedoch im Bode-Diagramm formuliert ist. Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst .Functionality is based, but is formulated in the Bode diagram. This problem is solved according to the features of claim 1.
Nach dem Verfahren wird ein Algorithmus entwickelt, welcher zur Reglerberechnung für allgemeine lineare Regelstrecken eingesetzt werden kann. Ein so eingestellter Regler erfüllt die Anforderungen besser als ein Regler, der auf dem bekannten Verfahren auf der Basis eines Funktionais im Zeitbereich berechnet worden ist.According to the method, an algorithm is developed which can be used for controller calculation for general linear controlled systems. A controller set in this way fulfills the requirements better than a controller which has been calculated using the known method on the basis of a function in the time domain.
Als Weiterbildungen der Erfindung werden zwei Funktionale angegeben, die berücksichtigen, daß die Amplitudenkurve (Betragskennlinie) des Bode-Diagramms möglichst steil im Bereich des Nulldurchgangs der Betragskennlinie ist, die Phasenkennlinie in der Umgebung des Nulldurchgangs derAs further developments of the invention, two functionalities are specified which take into account that the amplitude curve (magnitude characteristic) of the Bode diagram is as steep as possible in the area of the zero crossing of the magnitude characteristic, the phase characteristic in the vicinity of the zero crossing of the
Betragskennlinie möglichst nicht unterhalb von ca. -110 Grad verläuft und der Nulldurchgang selbst bei einer möglichst hohen Frequenz auftritt. Die Folge ist, daß mit Hilfe dieser Funktionale die Reglerparameter bestimmt werden können, mit denen erreicht wird, daß der Regelkreis nur ein geringes Überschwingen hat, große Stabilität aufweist und schnell einschwingt. Beide Funktionale bewerten den Frequenzgang des Bode-Diagramms in der Umgebung des Nulldurchgangs und enthalten den Nulldurchgang selbst. Mit Hilfe der Minimierung eines dieser Funktionale bezüglich der Reglerparameter kann der Regler optimal eingestellt werden.If possible, the absolute value curve does not run below approx. -110 degrees and the zero crossing occurs even at the highest possible frequency. The result is that with the help of these functionalities the controller parameters can be determined, with which it is achieved that the control loop has only a slight overshoot, has great stability and settles quickly. Both functionals evaluate the frequency response of the Bode diagram in the vicinity of the zero crossing and contain the zero crossing itself. By minimizing one of these functions with regard to the controller parameters, the controller can be optimally adjusted.
Andere Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Other developments of the invention result from the dependent claims.
Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert.The invention is further explained on the basis of exemplary embodiments which are shown in the figures.
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Regelkreises,1 is a block diagram of a control loop,
Fig. 2 eine Darstellung des Bode-Diagramms, der Strecken- sprungantwort und der Führungssprungantwort ; Fig. 3 der Fig. 2 entsprechende Diagramme, die zur Erläuterung der Funktionale dienen.2 is an illustration of the Bode diagram, the route jump response and the leadership jump response; Fig. 3 of Fig. 2 corresponding diagrams that serve to explain the functional.
Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Regelkreises, das allgemein bekannt ist. Es zeigt eine Regelstrecke RS, die mit Hilfe eines Reglers RG geregelt werden soll. Der Regler RG erzeugt eine Stellgröße Y, die der Regelstrecke RS zusammen mit Störgrößen Z zugeführt wird. Die Regelstrecke RS gibt die Regelgröße X ab, die mit einer Führungsgröße W dem Regler zugeleitet wird. Aus der Differenz der Regelgröße X und der Führungsgröße W wird die Stellgröße Y erzeugt. Dazu ist erforderlich, daß der Regler RG entsprechend den Eigenschaften der Regelstrecke RS mit Reglerparametern RP eingestellt wird. Diese Reglerparameter RP sind beim1 shows a basic circuit diagram of a control circuit which is generally known. It shows a controlled system RS that is to be controlled with the aid of a controller RG. The controller RG generates a manipulated variable Y, which is fed to the controlled system RS together with disturbance variables Z. The controlled system RS emits the controlled variable X, which is fed to the controller with a reference variable W. The manipulated variable Y is generated from the difference between the controlled variable X and the reference variable W. For this it is necessary that the controller RG is set according to the properties of the controlled system RS with controller parameters RP. These controller parameters RP are with
Reglerentwurf entsprechend der Regelstrecke RS zu ermitteln und bestimmen das Verhalten des Regelkreises.Determine controller design according to the controlled system RS and determine the behavior of the control loop.
Zum Reglerentwurf mit Hilfe des Frequenzkennlinienverfahrens wird das Bode-Diagramm der Regelstrecke RS benützt. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Regelstrecke RS linear, zeitinvariant und stabil ist. Das Übertragungsverhalten der Regelstrecke RS kann durch eine Übertragungsfunktion Hs(s) beschrieben werden, welche eine komplexwertige Funktion der komplexen Veränderlichen s darstellt. Für s=jω, ω>0 erhält man den sog. Frequenzgang. Trägt man den Betrag logarithmisch, d. h. log ( |HS (jω) | ) , und die Phase arg(Hs(jω)) über log.ω) auf, so entsteht das bekannte Bode- Diagramm. Mit log sei dabei hier der Zehner-Logarithmus und mit arg der Winkel einer komplexen Zahl im Gradmaß bezeichnet .The Bode diagram of the controlled system RS is used to design the controller using the frequency characteristic curve method. It is assumed that the controlled system RS is linear, time-invariant and stable. The transfer behavior of the controlled system RS can be described by a transfer function H s (s), which represents a complex-valued function of the complex variables s. The frequency response is obtained for s = jω, ω> 0. If one plots the amount logarithmically, ie log (| H S (jω) |), and the phase arg (H s (jω)) over log.ω), the well-known Bode diagram is created. Here log is the tens logarithm and arg is the angle of a complex number in degrees.
Als abkürzende Bezeichnungen werden nun die logarithmische FrequenzThe logarithmic frequency will now be used as abbreviations
x := log(ω) (1) sowie die Funktionenx: = log (ω) (1) as well as the functions
bs(x): = log (|Hs( lOX)|) (2) und ps(x):= arg^Hs(jl0x)| (3)b s (x): = log (| Hs (lO X ) |) (2) and p s (x): = arg ^ H s (jl0 x ) | (3)
eingeführt. Die Funktion bs (x) charakterisiert damit genau den Betragsfrequenzgang (Betragskennkinie) RS__B (Fig.2a) der Regelstrecke RS im Bode-Diagramm, die Funktion ps (x) den dazugehörigen Phasengang (Phasenkennlinie) RS_P, Fig.2b.introduced. The function b s (x) thus characterizes the absolute frequency response (absolute characteristic) RS__B (Fig.2a) of the controlled system RS in the Bode diagram, the function p s (x) the associated phase response (phase characteristic) RS_P, Fig.2b.
Auch der PID-Regler kann im Bodediagramm dargestellt werden. Die Übertragungsfunktion des PID-Reglers ist dabei durch die BeziehungThe PID controller can also be shown in the bottom diagram. The transfer function of the PID controller is due to the relationship
Hr(jω) = κp(l + jωT. + l / (jωT ) (4)Hr (jω) = κ p (l + jωT. + L / (jωT) (4)
gegeben. Hierbei treten in Gleichung (4) die Reglerparameter Kp, Tv und Tn auf, wobei Kp die Proportionalverstärkung, Tn die Nachstellzeit und Tv die Vorhaltzeit bedeutet. Diesegiven. In this case, the controller parameters Kp, T v and T n occur in equation (4), where Kp means the proportional gain, T n the reset time and T v the derivative action time. This
Reglerparameter sind in der Regel positive Konstanten. Die zugehörigen Funktionen des Bode-Diagramms für den PID-Regler sind br(x) und pr (x) und entsprechen sinngemäß den Funktionen der Regelstrecke, die in Gleichung (2) und Gleichung (3) angegeben sind. In den Gleichungen (2) und (3) muß lediglich der Index s durch den Index r ersetzt werden. Die entsprechende Betragskennlinie RG_B und Phasenkennlinie RG_P sind ebenfalls in Fig. 2a, b gezeigt.Controller parameters are usually positive constants. The associated functions of the Bode diagram for the PID controller are b r (x) and p r (x) and correspond analogously to the functions of the controlled system, which are given in equation (2) and equation (3). In equations (2) and (3) only the index s has to be replaced by the index r. The corresponding magnitude characteristic RG_B and phase characteristic RG_P are also shown in FIGS. 2a, b.
Für die Stabilität des geschlossenen Kreises ist derFor the stability of the closed circle is the
Frequenzgang des offenen Kreises von Bedeutung, welchen man gemäßFrequency response of the open loop of importance, which one according to
H0(jω):= Hr(jω)Hs(jω) (5) erhält. Führt man die Funktionen b0 (x) und p0 (x) in derselben Weise wie bereits zuvor die Funktionen br(x) und pr(x) sowie bs (x) und ps (x) ein, so kann man die beiden Funktionen b0 (x) und p0(x) wegen Gleichung (5) und der Logarithmierung durch eine einfache Summation bestimmen, d. h.H 0 (jω): = H r (jω) H s (jω) (5) receives. If the functions b 0 (x) and p 0 (x) are introduced in the same way as the functions b r (x) and p r (x) as well as b s (x) and p s (x), we can one determines the two functions b 0 (x) and p 0 (x) based on equation (5) and logarithmization by a simple summation, ie
b0 = br(x) + bs(x) (δ) undb 0 = b r (x) + b s (x) (δ) and
Po = Pr(x) + Ps(x) (7) Po = Pr ( x ) + Ps ( x ) ( 7 )
Im folgenden sei vorausgesetzt, daß b0 (x) genau eine Nullstelle x0 mit bo(xo)=0 besitzt. Der geschlossene Regelkreis ist grob formuliert nach dem Nyquistkriterium stabil, wenn die dazugehörige Phasenfunktion an der Stelle x0 größer -180° ist, d. h. po(xo)>-180° ist. Der Regelkreis ist instabil, wenn po(xo)<-180° ist. Einzelheiten über diese Voraussetzungen sind allgemein bekannt und können z. B. [1] entnommen werden.In the following it is assumed that b 0 (x) has exactly one zero x 0 with b o (x o ) = 0. The closed control loop is roughly stable according to the Nyquist criterion if the associated phase function at point x 0 is greater than -180 °, ie p o (x o )> - 180 °. The control loop is unstable if p o (x o ) <- 180 °. Details of these requirements are generally known and can, for. B. [1] can be removed.
Als Faustregeln sind bekannt, daß ein gut gedämpftesAs a rule of thumb, it is known that a well steamed
Verhalten des geschlossenen Regelkreises entsteht, wenn po(xo)>-110° ist. Weiterhin schwingt der geschlossene Regelkreis umso schneller ein, je größer x0 ist. Diese Faustregeln treffen vor allem dann zu, wenn in einer Umgebung von x0 die Betragsfunktion b0 (x0) hinreichend rasch fällt.Behavior of the closed control loop occurs when p o (x o )> - 110 °. Furthermore, the closed control loop swings in faster, the larger x 0 . These rules of thumb apply especially if the amount function b 0 (x 0 ) falls sufficiently quickly in an environment of x 0 .
Die Gültigkeit dieser Faustregeln kann z. B. Fig. 2 entnommen werden. Fig. 2 zeigt als Fig. 2a die Betragskennlinien des Bode-Diagramms, Fig. 2b die Phasenkennlinien, Fig.2c die Sprungantwort der Regelstrecke und Fig. 2d die Führungssprungantwort. Aus Fig. 2a ergeben sich dieThe validity of these rules of thumb can e.g. B. Fig. 2 are removed. 2 shows the magnitude characteristics of the Bode diagram as FIG. 2a, FIG. 2b the phase characteristics, FIG. 2c the step response of the controlled system and FIG. 2d the lead step response. The result from Fig. 2a
Betragskennlinie RG_B für den Regler RG, die Betragskennlinie RS_B für Regelstrecke RS und die Betragskennlinie RK_B für den offenen Regelkreis. Entsprechend ergeben sich aus Fig. 2b die Phasenkennlinie RG_P für den Regler RG, die Phasenkennlinie RS_P für Regelstrecke RS und dieAmount characteristic RG_B for the controller RG, the amount characteristic RS_B for the controlled system RS and the amount characteristic RK_B for the open control loop. Correspondingly, the phase characteristic RG_P for the controller RG, the phase characteristic RS_P for the controlled system RS and the result from FIG. 2b
Phasenkennlinie RK_P für den offenen Regelkreis. In den Fig. 2c und 2d ist die Streckensprungantwort SA und die Sprungantwort SP des Führungsregelkreises mit der ÜbertragungsfunktionPhase characteristic curve RK_P for the open control loop. In Figs. 2c and 2d the step response is SA and the Step response SP of the control loop with the transfer function
H(jω) = H°(j , (8) l + H0(Dω)H (jω) = H ° (j , (8) l + H 0 ( D ω)
dargestellt. Die im Bode-Diagramm gezeichnetenshown. Those drawn in the Bode diagram
Frequenzkennlinien Fig. 2a, 2b entsprechen den eingeführtenFrequency characteristics Fig. 2a, 2b correspond to the introduced
Betrags- und Phasenfunktionen. Man erkennt, daß die KurvenAmount and phase functions. One can see that the curves
RK_P, RK_B des offenen Regelkreises RK bei Betrag Fig. 2a bzw. Phase Fig. 2b jeweils die Summe der Kennlinien RG_B bzw. RG_P des Reglers und RS_B bzw. RS_P der Regelstrecke bilden. Der Nulldurchgang x0 der Betragskennlinie RK_B der offenen Regelstrecke ist durch deren Schnittpunkt mit der horizontalen Linie 10^ (χ) =10°=1 gekennzeichnet. An dieser Stelle ist nun der im folgenden als Phasenreserve PRE bezeichnete Abstand der Kurve RK_P von der -180°- Marke bedeutsam. Ist dieser ausreichend groß, so ist mit einem gut gedämpften Einschwingverhalten des geschlossenen Kreises zu rechnen. Bei Fig. 2 liegt der genannte Schnittpunkt relativ weit rechts, so daß mit einem schnellen Einschwingen des geschlossenen Regelkreises zu rechnen ist. Dies ist auch der Fall, wie Fig. 2d zeigt, jedoch nur bis zu einem Wert von ca. 0,8. Der Sollwert 1 wird nur kriechend erreicht. Dies ist im Bode-Diagramm auf den geringen Abstand der Kurve RK_B vom Wert 10(->=1 links des Schnittpunktes x0 zurückzuführen.RK_P, RK_B of the open control loop RK in the amount of FIG. 2a or phase FIG. 2b each form the sum of the characteristic curves RG_B or RG_P of the controller and RS_B or RS_P of the controlled system. The zero crossing x 0 of the magnitude characteristic RK_B of the open controlled system is characterized by its intersection with the horizontal line 10 ^ (χ) = 10 ° = 1. At this point, the distance of the curve RK_P from the -180 ° mark, referred to below as the phase reserve PRE, is significant. If this is sufficiently large, a well damped settling behavior of the closed circuit can be expected. In Fig. 2, the intersection is relatively far to the right, so that a rapid settling of the closed control loop can be expected. This is also the case, as shown in FIG. 2d, but only up to a value of approximately 0.8. Setpoint 1 is only creeping. In the Bode diagram, this is due to the small distance between the curve RK_B and the value 10 ( - > = 1 to the left of the intersection x 0 .
Das Beispiel zeigt, wie die Reglereinstellung mit Hilfe des Bode-Diagramms im Prinzip arbeitet. Es ist bemerkenswert, daß die genannten Faustregeln auf dem Verlauf der Frequenzkennlinien ausschließlich in einer Umgebung desThe example shows how the controller setting works in principle with the help of the Bode diagram. It is noteworthy that the rules of thumb mentioned on the course of the frequency characteristics only in an environment of the
Punktes x0 beruhen. Dies ist eine bekannte Tatsache beim Reglerentwurf mit Hilfe des Frequenzkennlinienverfahrens und vereinfacht den Entwurf erheblich. Bei der Regleroptimierung werden nun die folgenden Ziele verfolgt : Man versucht durch Addition einer geeigneten Betragskennlinie RG_B des Reglers zur Betragskennlinie RS_B der Strecke den Punkt x0 so weit wie möglich nach rechts zu verschieben. Hierzu stehen durch Wahl der Parameter des PID-Reglers Variationsmöglichkeiten zur Verfügung. Es wird dabei als Nebenbedingung verlangt, daß diese Summenbetragskennlinie RK_B in einer Umgebung des Punktes x0 ausreichend steil fällt und diePoint x 0 based. This is a known fact when designing a controller using the frequency characteristic method and simplifies the design considerably. When optimizing the controller, the following goals are now pursued: by adding a suitable magnitude characteristic RG_B of the controller to the magnitude characteristic RS_B of the route, the point x 0 is tried so far to shift to the right as possible. Variations are available for this by selecting the parameters of the PID controller. It is required as a secondary condition that this sum amount characteristic RK_B falls sufficiently steep in an environment of the point x 0 and the
Su menphasenkennlinie RK_P in einer Umgebung des Punktes x0 einen Wert >-110° aufweist. Die Erfindung besteht nun darin, diese bekannten Tatsachen im Sinne einer Optimierungsaufgabe zu formulieren und die numerische Optimierung vollautmatisch auf einem Digitalrechner auszuführen. Hierzu wird ein entsprechendes Funktional eingeführt, mit welchem der Wert x0 und der Verlauf des Frequenzganges in seiner Umgebung bewertet wird.Summer phase characteristic RK_P has a value> -110 ° in an environment of point x 0 . The invention now consists in formulating these known facts in the sense of an optimization task and performing the numerical optimization fully automatically on a digital computer. For this purpose, a corresponding functional is introduced with which the value x 0 and the course of the frequency response in its environment are evaluated.
Die Wirkung des Funktionais wird anhand der Fig. 3 veranschaulicht. Dort sind ebenfalls die Betragskennlinien Fig. 3a, die Phasenkennlinien Fig. 3b, dieThe effect of the function is illustrated in FIG. 3. There are also the magnitude characteristics Fig. 3a, the phase characteristics Fig. 3b, the
Streckensprungantwort Fig. 3c und die FührungsSprungantwort Fig. 3d gezeigt. Das Funktional wird derartig formuliert, daß jeder Verlauf der Betragskurve b0 (x) bestraft wird, der innerhalb des schraffierten Gebietes STRAF in Fig. 3a liegt. Dasselbe gilt auch für die Phasenkennlinie Fig. 3b. Die Bestrafung erfolgt umso stärker, je tiefer die genannten Kurven in die Strafgebiete STRAF eindringen und je näher der jeweils verletzte Teil des Strafgebietes dem Durchtrittspunkt x0=log(ω0) liegt. Andererseits wird ein hoher Wert von x0, d. h. eine hohe Durchtrittsfrequenz ω0 im Bode-Diagramm belohnt .Range jump response Fig. 3c and the leadership jump response Fig. 3d shown. The functional is formulated in such a way that any course of the magnitude curve b 0 (x) which lies within the hatched area STRAF in FIG. 3a is punished. The same also applies to the phase characteristic curve Fig. 3b. The punishment is all the greater, the deeper the curves mentioned penetrate into the penalty area STRAF and the closer the injured part of the penalty area is to the point of passage x 0 = log (ω 0 ). On the other hand, a high value of x 0 , ie a high crossover frequency ω 0, is rewarded in the Bode diagram.
Zur formelmäßigen Beschreibung des Funktionais wird zunächst die RampenfunktionThe ramp function is used for the formal description of the function
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001
und die Differenz Δx:=x-x0 (10)and the difference Δx: = xx 0 (10 )
eingeführt. Mit gτ_ (Δx) und g2 (Δx) werden Funktionen bezeichnet, die für Δx—»±∞ hinreichend rasch verschwinden, für Δx<0 bzw. Δx>0 streng monoton steigen bzw. fallen und bezüglich des Ursprungs symmetrisch sind. Eine solche Funktion ist z. B. die Gauss-Funktion. Sie dient als Bewertungsfunktion für die Umgebung des Punktes x0.introduced. With gτ_ (Δx) and g2 (Δx), functions are designated that disappear sufficiently quickly for Δx— »± ∞, rise or fall strictly monotonously for Δx <0 and Δx> 0, and are symmetrical with respect to their origin. Such a function is e.g. B. the Gauss function. It serves as an evaluation function for the area around point x 0 .
Die Berücksichtigung all dieser Punkte führt z. B. zum folgenden FunktionalTaking all of these points into account leads e.g. B. the following functional
dx - x.
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
(11)
dx - x.
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
(11)
Dabei charakterisiert der im Integral links stehende, quadrierte Term den Beitrag zur Strafe bei einem Eindringen der Amplitudenkurve b0 in das Strafgebiet STRAF, das in diesem speziellen Fall von der Geraden -Δx berandet wird.The term squared on the left in the integral characterizes the contribution to the penalty if the amplitude curve b 0 penetrates into the penalty area STRAF, which in this special case is bordered by the straight line -Δx.
Hervorzuheben ist, daß durch die Rampenfunktion r eine Belohnung oder Bestrafung bei einer Übererfüllung der Amplitudenspezifikation explizit unterdrückt wird. Mit der Funktion gη_ (Δx) wird der genannte Strafbeitrag in Abhängigkeit vom Abstand |Δx| gewichtet und zwar umso schwächer, je größer der Abstand von x0 ist.It should be emphasized that the ramp function r explicitly suppresses a reward or punishment if the amplitude specification is exceeded. With the function gη_ (Δx) the mentioned penalty contribution depends on the distance | Δx | weighted and the weaker the greater the distance of x 0 .
Der rechts in der Gleichung 11 stehende, quadrierte Term beschreibt den Beitrag zur Strafe, der bei einem Eindringen der Phasenkurve in das Strafgebiet entsteht, das durch -110The squared term on the right in equation 11 describes the contribution to the penalty that occurs when the phase curve penetrates the penalty area, which is given by -110
Grad nach oben berandet wird. Auch hier wird eine Übererfüllung der Phasenspezifikation nicht belohnt oder bestraft . Der Beitrag wird mit der Funktion g2 (Δx) gewichtet und wird daher umso schwächer, je größer der Abstand von x0 ist. Durch das Integral werden die einzelnen Beiträge zu einem Strafmaß zusammengefaßt . Von diesem Strafterm wird der Wert x0 als Belohnung einer schnellen Reglereinstellung abgezogen. Durch Minimierung des genannten Funktionais bezüglich der Regelparameter Kp, Tn und Tv entstehen bezüglich des Funktionais optimale Einstellwerte für den PID-Regler. Das Resultat ist eine im allgemeinen gut gedämpfte, robuste und dennoch schnelle Reglereinstellung mit sehr geringem Überschwingen .Degree is edged up. Here too, over-performance of the phase specification is not rewarded or punished. The contribution is weighted with the function g2 (Δx) and therefore becomes weaker the greater the distance from x 0 . Through the integral, the individual contributions are combined to form a sentence. The value x 0 is subtracted from this penalty term as a reward for a quick controller setting. By minimizing the mentioned function with regard to the control parameters Kp, T n and T v , optimum setting values for the PID controller are created with regard to the function. The result is a generally well damped, robust, yet fast controller setting with very little overshoot.
Die Eigenschaften der bezüglich des Funktionais optimalen Reglereinstellung können noch beeinflußt werden, indem die Strafgebiete variiert werden. Läßt man beispielsweise eine kleinere Phasenreserve zu, d. h. verschiebt man das Strafgebiet für die Phasenkurve etwas nach unten, so gelangt man im Allgemeinen zu einer schnelleren Reglereinstellung mit größerem Überschwingen. Auch durch Wahl anderer Gewichtsfunktionen gη_ und g2 kann das Ergebnis beeinflußt werden .The properties of the optimal controller setting with regard to the function can still be influenced by varying the penalty areas. For example, if you allow a smaller phase reserve, i.e. H. If you move the penalty area for the phase curve down a bit, you will generally get a faster controller setting with greater overshoot. The result can also be influenced by selecting other weight functions gη_ and g2.
Aus Gleichung 12 ergibt sich ein weiteres Funktional, das zur Bestimmung der Reglerparameter herangezogen werden kann. Hier wird anstelle der Amplitudenkurve b0 (x) die Ableitung b'0(x) :=db0(x)/dx verwendet. Dadurch wird eine zu große Krümmung der Amplitudenkurve vermieden und eine verbesserte Bewertung in der unmittelbaren Umgebung von x0 erreicht. Zusätzlich werden die Optimierungseigenschaften bei kritischen Regelstrecken verbessert, indem noch eine gesonderte Gewichtung der Reglerparameter durch eine Funktion eingeführt wird. Das verwendete Funktional lautet damitAnother function results from equation 12, which can be used to determine the controller parameters. Here the derivative b ' 0 (x): = db 0 (x) / dx is used instead of the amplitude curve b 0 (x). This avoids excessive curvature of the amplitude curve and improves the evaluation in the immediate vicinity of x 0 . In addition, the optimization properties for critical controlled systems are improved by introducing a separate weighting of the controller parameters by means of a function. The functional used is therefore
G:= (r(bό(x) + α)) gi(Δx) + (r(-90ßα° - Po(x))) g2(Δx) fix
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
G: = (r (bό (x) + α)) gi (Δx) + (r (-90ßα ° - Po (x))) g 2 (Δx) fixed
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
(12) Dabei bezeichnen α und ß reelle Zahlen, die für geringes Überschwingen etwa zwischen 1 und 1.2 zu wählen sind. Mit zunehmendem ßα steigt die Regelgeschwindigkeit, aber auch die Schwingneigung des geschlossenen Kreises. Werte mit ßα>2 führen im allgemeinen auf einen instabilen Regelkreis.(12) Here, α and ß denote real numbers that should be selected between 1 and 1.2 for low overshoot. With increasing ßα the control speed increases, but so does the tendency to oscillate in the closed circuit. Values with ßα> 2 generally lead to an unstable control loop.
Die Korrekturfunktion f (Kp, Tn, Tv) beinhaltet eine geringe Belohnung größerer Werte von Kp, 1/Tn und Tv und des Quotienten Tn/Tv. Das Funktional wird nun wiederum bezüglich der Regelparameter Kp, Tn und Tv auf bekannte Weise minimiert. Daraus ergeben sich die Reglerparameter, die als optimale Einstellwerte für den PID-Regler herangezogen werden . The correction function f (Kp, T n , T v ) includes a small reward for larger values of Kp, 1 / T n and T v and the quotient T n / T v . The functional is again minimized in a known manner with regard to the control parameters Kp, T n and T v . This results in the controller parameters, which are used as optimal setting values for the PID controller.
Literaturverzeichnisbibliography
[1] O. Föllinger, Regelungstechnik, 5. Auflage, Hüthig Verlag Heidelberg, 1985, Abschnitte 7.4 und 7.5[1] O. Föllinger, Regelstechnik, 5th edition, Hüthig Verlag Heidelberg, 1985, sections 7.4 and 7.5
[2] A. Weinmann, Regelungen Band 1, 2. Auflage, Springer Verlag, 1988A. Weinmann, regulations Volume 1, 2nd edition, Springer Verlag, 1988
[3] Dr. G. Schneider, Regelungstechnik, 32. Jahrgang, 1984, Heft 9, Eine einfache Methode zum Entwurf von Regelsystemen mit Begrenzungen, TU Graz[3] Dr. G. Schneider, control engineering, 32nd year, 1984, volume 9, a simple method for the design of control systems with limits, TU Graz
[4] DE 37 26 018 AI [4] DE 37 26 018 AI

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur automatischen Einstellung eines PID-Reglers, der eine lineare Regelstrecke (RS) steuert, unter Verwendung des Bode-Diagramms des Regelkreises mit folgenden Schritten:1. A method for automatically setting a PID controller that controls a linear controlled system (RS) using the Bode diagram of the control loop with the following steps:
• Die Reglerparameter (Kp, Tn, Tv) des Reglers (RG) werden mit einem aus dem Bode-Diagramm für Regelstrecke (RS) und Regler (RG) entwickelten Funktional gewonnen,The controller parameters (Kp, T n , T v ) of the controller (RG) are obtained using a functional developed from the Bode diagram for the controlled system (RS) and controller (RG).
• das Funktional weist auf a) einen Term, der die Steilheit der Betragskennlinie• The functional points to a) a term that indicates the steepness of the amount characteristic
(RK_B)des Bode-Diagramms des offenen Regelkreises in einer Umgebung des Nulldurchgangs bewertet, b) einen Term, der den Wert der Phasenkennlinie (RK_P) des offenen Regelkreises in einer Umgebung des Nulldurchgangs bewertet, c) einen Term, der die Lage des Nulldurchgangs selbst bewertet,(RK_B) of the Bode diagram of the open control loop in a zero crossing environment, b) a term that evaluates the value of the phase characteristic (RK_P) of the open control loop in a zero crossing environment, c) a term that evaluates the position of the zero crossing self-rated,
• das Funktional wird bezüglich der Reglerparameter minimiert, • mit den dabei gewonnenen Reglerparametern wird der Regler eingestellt .• The functional is minimized with regard to the controller parameters, • The controller is set with the controller parameters obtained.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Funktional2. The method according to claim 1, in which as a functional
+ 00+ 00
= J 7Ax(b°t Λ*) + Λx)ffg_(Ax) + (r(-110- - P0(x)))2 g_(ΛX) dx - x,.= J 7Ax (b ° t Λ *) + Λx) ff g _ (Ax) + (r (-110- - P 0 (x))) 2 g _ (Λ X ) dx - x ,.
-00 Δx-00 Δx
verwendet wird, wobei bedeutet : Δx: =x-x0. r=Rampenfunktion; b0=Betragskennlinie des offenen Regelkreises; gι_ und g2 eine Bewertungsfunktion; p0=Phasenkennlinie des offenen Regelkreises.is used, where: Δx: = xx 0 . r = ramp function; b 0 = characteristic curve of the open control loop; gι_ and g2 an evaluation function; p 0 = phase characteristic of the open control loop.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Funktional (r(bό(x) + α)) (Δx) + (r(-90ßα° - Po(x))) g2 (Δx) fcb
Figure imgf000016_0001
x0 + f(κp, T^,1^)
3. The method according to claim 1, in which as a functional (r (bό (x) + α)) (Δx) + (r (-90ßα ° - Po (x))) g 2 (Δx) fcb
Figure imgf000016_0001
x 0 + f (κ p , T ^, 1 ^)
verwendet wird, wobei bedeutet Δx: =X-Xo; r=Rampenfunktion; b'0=Ableitung der Betragskennlinie des offenen Regelkreises; gτ_ und g2 eine Bewertungsfunktion; p0=Phasenkennlinie des offenen Regelkreises α und ß=reelle Zahl zwischen 1 und 1.2. is used, where Δx: = X-Xo; r = ramp function; b ' 0 = derivation of the amount characteristic of the open control loop; gτ_ and g2 an evaluation function; p 0 = phase characteristic of the open control loop α and ß = real number between 1 and 1.2.
PCT/DE1997/002892 1996-12-11 1997-12-11 Automatic setting method for a proportional-integral-differential controller (pid) regulating a linear servo system WO1998026335A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97952716A EP0944865A1 (en) 1996-12-11 1997-12-11 Automatic setting method for a proportional-integral-differential controller (pid) regulating a linear servo system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19651526.2 1996-12-11
DE19651526 1996-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998026335A1 true WO1998026335A1 (en) 1998-06-18

Family

ID=7814385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1997/002892 WO1998026335A1 (en) 1996-12-11 1997-12-11 Automatic setting method for a proportional-integral-differential controller (pid) regulating a linear servo system

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0944865A1 (en)
WO (1) WO1998026335A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003052529A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-26 Mts Systems Corporation Method of ascertaining control parameters for a control system
DE102010042625A1 (en) 2010-10-19 2012-04-19 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Method for determining Bode diagram of controlled system for parameterization of control circuits for electromechanical moved axles, involves correcting identification measurement series based on reference measurement series
EP2246760A3 (en) * 2009-04-30 2013-05-01 Robert Bosch GmbH Method for determining at least one regulating parameter of a controlling element in a web tension regulating circuit for a processing machine
AT519771A1 (en) * 2017-03-20 2018-10-15 B & R Ind Automation Gmbh Method for determining control parameters for a hydraulic system

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRANDIN B A ET AL: "A METHOD FOR THE IDENTIFICATION OF SYSTEM MODES. GIVEN THE SYSTEM TRANSFER FUNCTION OR BODE DIAGRAM)", TRANSACTIONS OF THE INSTITUTE OF MEASUREMENT AND CONTROL, vol. 8, no. 5, October 1986 (1986-10-01), pages 250 - 255, XP000674044 *
CHINTAE C ET AL: "Robust control of positioning systems with a multi-step bang-bang actuator", MECHATRONICS, vol. 8, no. 6, December 1996 (1996-12-01), pages 867-880, XP004062836 *
HIGGINSON A M ET AL: "The modelling and automatic commissioning of a high precision co -ordinate measuring machine", MECHATRONICS, vol. 3, no. 6, April 1996 (1996-04-01), pages 261-281, XP004047534 *
MEABURN A ET AL: "A simple predictive controller for use on large scale arrays of parabolic trough collectors", SOLAR ENERGY, vol. 6, no. 56, June 1996 (1996-06-01), pages 583-595, XP004011967 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003052529A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-26 Mts Systems Corporation Method of ascertaining control parameters for a control system
US6917840B2 (en) 2001-12-18 2005-07-12 Mts Systems Corporation Method of ascertaining control parameters for a control system
CN100380254C (en) * 2001-12-18 2008-04-09 Mts系统公司 Method of ascertaining control parameters for a control system
KR100989395B1 (en) * 2001-12-18 2010-10-25 엠티에스 시스템즈 코포레이숀 Method of ascertaining control parameters for a control system
EP2246760A3 (en) * 2009-04-30 2013-05-01 Robert Bosch GmbH Method for determining at least one regulating parameter of a controlling element in a web tension regulating circuit for a processing machine
DE102010042625A1 (en) 2010-10-19 2012-04-19 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Method for determining Bode diagram of controlled system for parameterization of control circuits for electromechanical moved axles, involves correcting identification measurement series based on reference measurement series
DE102010042625B4 (en) 2010-10-19 2023-09-28 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Method for determining a Bode diagram
AT519771A1 (en) * 2017-03-20 2018-10-15 B & R Ind Automation Gmbh Method for determining control parameters for a hydraulic system
US11149756B2 (en) 2017-03-20 2021-10-19 B&R Industrial Automation GmbH Method for determining closed-control parameters for a hydraulic system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0944865A1 (en) 1999-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69909838T2 (en) CONTROL UNITS FOR SETTING OPTIMAL PARAMETERS IN PROCESS CONTROL SYSTEMS AND METHODS FOR APPLYING THE SAME
DE102004058238A1 (en) Adaptive, multivariable process control that uses model switching and attribute interpolation
DE102016009106A1 (en) Machining device equipped with control with processing time measuring function and measuring function on the machine
DE3911186A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE AUTOMATIC SETTING OF PID CONSTANTS
DE19606480C2 (en) Method and arrangement for adapting a fuzzy controller
DE4215959A1 (en) GAIN FACTOR ADJUSTMENT FOR PID CONTROLLERS
EP0663632A1 (en) Method and apparatus for controlling a process
DE3606640C2 (en)
EP1150186B1 (en) Model-based on-line optimization
EP1465034A1 (en) Control method for jerk-limited velocity control of a movable machine member of a numerically controlled industrial machine
WO1998026335A1 (en) Automatic setting method for a proportional-integral-differential controller (pid) regulating a linear servo system
DE102017200084A1 (en) A method of providing a motion contour for a manipulator along predetermined landmarks
EP0752630B1 (en) Controlling device and method for the self-adjustment of this device
DE19537010C2 (en) Learning method and arrangement for emulating a dynamic process
DE19936065A1 (en) Process for designing a curved optical surface
EP3542229A1 (en) System and method for determining the parameters of a controller
WO2009003643A1 (en) Method and device for adjusting a regulating device
DE102008038484B4 (en) State control system for controlling a control variable of a device, in particular a pneumatic welding tongs
DE102019216973A1 (en) LEARNING PROCEDURES FOR NEURAL NETWORKS BASED ON EVOLUTIONARY ALGORITHMS
WO2020015951A1 (en) Method for determining a rough trajectory from a predetermined contour
EP2832599A1 (en) Method and device for operating a vehicle, computer program, computer program product
DE2831107A1 (en) THIRD-PARTY ACTIVE FILTERS AND PROCEDURE FOR REGULATING THEREOF
DE102021116388A1 (en) Method for optimizing a controller and control system with a controller optimized in this way
DE60309298T2 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF DEVICES WITH ADJUSTING ELEMENTS AND CORRESPONDING COMPUTER PROGRAM PRODUCT AND CORRESPONDING COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM
DE102019134917A1 (en) Method for improving the control of an actuator and device for carrying out the method

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1997952716

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09319780

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1997952716

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1997952716

Country of ref document: EP