CH628164A5 - Verfahren zum regeln einer von mehreren stellgroessen abhaengigen groesse. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt nach der Zeitschrift «Regelungstechnik und Prozess-Datenverarbeitung» 1972,

Heft 5, S. 190-198. Vorgeschlagen ist dort, das Minimierungs-verfahren nach Zangwill (Computer-Journal, Vol. 10 (1967), Nr. 3, S. 293—296) anzuwenden, welches im wesentlichen darin besteht, eine den Stellgrössen entsprechende Anzahl von jeweils 5 zueinander senkrechten Suchrichtungen zu bestimmen, von einem Startpunkt aus entlang dieses Suchrichtungen die Fehlerfunktion schrittweise zu minimieren und dann einen neuen Satz von zueinander senkrechten Suchrichtungen zu bestimmen, wobei eine der neuen Richtungen die Richtung des bei der zuvor io durchgeführten Minimierung ermittelten «Erfolgsvektors» aufweist. Dieses Verfahren bedingt einen grossen mathematischen Aufwand und erfordert zu seiner praktischen Verwirklichung den Einsatz eines Prozessrechners.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelverfahren der ein-i5 gangs genannten Art aufzuzeigen, welches mathematisch weniger aufwendig ist, nicht den Einsatz eines Prozessrechners erfordert bzw. bei Einsatz eines Rechners wesentlich schneller ablaufen kann. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.

20 Eine einfache Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 5.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

25 Fig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild,

Fig. 2 und Fig. 3: Diagramme zum zeitlichen Ablauf des Minimierungsverfahrens 1

Fig. 4: eine gerätetechnische Realisierung des Minimalwertreglers,

30 Fig. 5 : ein Blockschaltbild zur Mischungsregelung an einer Rohmaterialmühle als Anwendungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6: eine Schaltung zur Bildung des zeitlichen Differentialquotienten des Fehlerbetr'ages bei einer Mischungsregelung entsprechend Fig. 5,

35 Fig. 7 : eine Schaltung zur statischen Nachbildung einer Rohmaterialmühle.

In dem allgemeinen Blockschaltbild der Figur 1 ist mit 1 die Regelstrecke bezeichnet, auf welche n Stellgrössen yu . .. y„ 40 wirken. Die m Ausgangsgrössen der Regelstrecke sind mit Xj,... xm bezeichnet, wobei diese beliebige Funktionen Fj,... Fm der Stellgrössen yl5... yn sein können. Aus den Ausgangsgrössen x1;... xm wird mittels eines Rechengerätes 2 der Istwert der zu regelnden Grösse Q ermittelt, welche ihrerseits eine 45 Funktion F der Ausgangsgrössen Xj,... xm ist. Das Regelziel besteht nun darin, durch geeignete Wahl der Stellgrössen yx,... yn die Grösse Q möglichst gut einem vorgebbaren Sollwert Q* anzunähern. Hierzu wird die Regelabweichung e zwischen dem Sollwert *1 und dem Istwert Q einem Betragsbildner 3 zuge-50 führt, dessen Ausgangssignal einem Differenzierglied 4 zugeführt wird. Das Ausgangssignal è des Differenziergliedes 4, welches dem zeitlich differenzierten Betrag der Regelabweichung e zwischen dem Sollwert und dem Istwert der zu regelnden Grösse entspricht, beaufschlagt einen Minimalwertregler 5. Dieser 55 verändert nun fortlaufend seine Ausgangsgrösse, d.h. die Stellgrössen yi,... yn, in der Weise, dass zunächst eine beliebige diese Stellgrössen in regelmässigen, durch die dem Minimalwertregler zugeführte Taktfrequenz fQ bestimmten Zeitabständen, schrittweise solange in derselben Richtung ver-6o ändert wird, bis sich die Polarität des an der Eingangsklemme 6 des Minimalwertreglers 5 anliegenden Signale è von Minus nach Plus geändert hat. Dann wird der Richtungssinn der Stellschrittveränderung dieser Stellgrösse umgekehrt und diese solange schrittweise verändert, bis wiederum ein derartiger Polaritäts-65 Wechsel aufgetreten ist. Dieser Vorgang setzt sich mit derselben Stellgrösse solange fort, bis eine bestimmte Anzahl von Polaritätswechseln erfolgt ist, woraufhin die nächste Stellgrösse in derselben Art verändert wird. So gelingt es, selbsttätig die

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kleinstmögliche Abweichung e vom vorgegebenen Zielwert Q* weiter. Von den drei Stufen des Schieberegisters 10 führt je-zu finden und beizubehalten. weils nur eine ein L-Signal ; dies sei im betrachteten Augenblick

Figur 2 dient zur prinzipiellen Erläuterung des erfindungs- die schraffiert hervorgehobene Stufe. Ändert sich das Aus-gemässen Verfahrens. Es sei angenommen, dass bei jeweils zu gangssignal des Kippverstärkers 7 von negativer zu positiver den Zeitpunkten t1; t2, t3, ... schrittweise vorgenommener Ver- 5 Polarität, dann entstehen ansteigende Impulsflanken, welche änderung einer Stellgrösse in einer Richtung der Fehler, d.h. die bewirken, dass die bistabile Kippstufe ihre jeweilige Lage än-Abweichung der Regelgrösse Q vom vorgegebenen Sollwert Q* dert und die, gerade ein L-Signal aufweise Schieberegisterstufe, den mit e bezeichneten Verlauf aufweist und im Zeitpunkt t0 zu dieses L-Signal an die ihr benachbarte weitergibt und daraufhin Null wird. Der Betrag des Fehlers hat dann den mit lei und die selbst wieder ein Nullsignal annimmt. Führt nach zwei solcher zeitliche Ableitung des Fehlerbetrags den mit è beschriebenen io Signalwechseln die in Figur 4 zu unterstgezeichnete Schiebere-

d gisterstufe ein L-Signal, so wird der nächste solche Signalwech-

Verlauf, wobei hier è wie folgt definiert ist è : = — lei. Solange sel infolge der Rückkopplung des Schieberegisters 10 bewirken,

die Funktion è negative Polarität aufweist, ist die Verstellrich- dass da„s L-S>nal daraufhin wieder an der obersten Schieberegi-tung der Stellgrösse richtig gewählt, d.h. man bewegt sich in sterstufe auftritt, während die übrigen Nullsignal aufweisen.

Richtung auf das Minimum zu, während ab dem Augenblick, in 15 Ausgänge zt, z2, z3 der Schieberegisterstufen sind mit welchem sich das Vorzeichen der Funktion è von Minus nach den e'nen Eingängen der UND-Gatter 11,12 und 13 verbun-Plus ändert, die ursprünglich gewählte Verstellrichtung vom den'an deren anderen Eingängen der Ausgang eines Taktgene-Fehlerminimum wegführen würde. Es wird daher die Verstell- rators 14 angeschlossen ist. Jeweils derjenige Ausgang z1; z2 richtung nach einem von Minus nach Plus erfolgendem Vorzei- oder z3>welcher 8erade ein L-Signal aufweist, gibt somit das ihm chenwechsel umgekehrt, so dass man sich wiederum in Richtung 20 zugeordnete UND-Gatter für die vom Taktgenerator erzeugten einer Fehlerverminderung bewegt. Findet mit dieser geänderten Taktimpulse frei welche dann auf den Zähleingang eines der Stellrichtung ein abermaliges tiberlaufen des Fehlerminimus Zweirichtungszähler 15,16 oder 17 gelangen. Der Zählerinhalt statt, dann wird sich wiederum das Vorzeichen der Funktion è jedes dieser zwei Richtungszähler wird von ihnen jeweils zuge-von Minus nach Plus ändern und dadurch eine erneute Umkehr ordneten Digital-Analog-Wandlern 18,19 und 20 in entspre-der Verstellrichtung veranlasst. Es findet also ein dauerndes 25 chende analoSe Spannungen y1; y2, y3 umgewandelt, welche Hin- und Herpendeln um das Fehlerminimum, d.h. um den vor- dann an den Ausgangsklemmen 21, 22 und 23 als Stellsignale gegebenen Sollwert, statt. An der geschilderten Wirkungsweise erscheinen. Die Zählrichtung der Zähler 15 bis 17 bestimmt sich ändert sich nichts, wenn die Fehlerfunktion e bei der ursprüng- jeweils danach, welche der beiden mit R und V bezeichneten lieh angenommenen Stellrichtung von positiven Werten gegen Ausgänge der bistabilen Kippstufe 24 ein L-Signal führt. Weist das Fehlerminimum strebt. 30 Z-B-der Ausgang V ein L-Signal auf, dann würde der Zähler-

Meist wird es bei Regelstrecken mit mehreren Stellgrössen stand des j'ewei,s von den Impulsen des Taktgenerators 14 be-aufgrund gegenseitiger Verkopplung gar nicht möglich sein, aufschlagten Zweirichtungszählers erhöht werden, während er dass die Fehlerfunktion e den Wert Null erreichen kann. Dieser andererseits erniedrigt wird, falls der mit R bezeichnete Aus-Fall ist bei dem Diagramm der Figur 3 zugrunde gelegt. Wieder- ê'dnë der bistabilen Kippstufe 24 L-Signal führt.

um ist dort mit e die Fehlerfunktion, mit lei der Absolutbetrag 35 Die Wirkungsweise der in Figur 4 dargestellten Anordnung des Fehlers und mit èdie zeitliche Ableitung des Fehlerbetrags ist folgende; Im betrachteten Augenblick sei das Eingangssignal bezeichnet. Negatives Vorzeichen von è bewirkt, dass die Funk- an der Klemme 6 von negativer Polarität, und der mit V be-ti°n lei kleiner wird und ein Vorzeichenwechsel von è von negati- zeichnete Ausgang der bistabilen Kippstufe 24 sowie der Aus-ver zu positiver Polarität ist ein Kriterium dafür, dass das Mim- 4o gang des Schieberegisters 10 führen je ein L-Signal. Das Gat-mum von lei überlaufen wurde. Dieses Kriterium kann somit zur ter 11 ist somit für die Impulse des Taktgenerators 14 durchläs-Umkehr der Verstellschrittrichtung benutzt werden. Beim sig Und der Stand des Zählers 15 wird erhöht. Die Stellgrösse y:

dargestellten Beispiel erfolgt dies nach dem zum Zeitpunkt t4 wird nun schrittweise vergrössert und zwar solange, bis das an bewirkten Verstellschritt. Zum Zeitpunkt t5 wird demnach die der Klemme 6 anliegende Eingangssignal sein Vorzeichen Verstellrichtung umgekehrt und diese Verstellrichtung solange 45 wechse]tj das> wie zuvor ausgeführt, als Kriterium für das Überbeibehalten, bis ein erneutes Überlaufen über das Minimum ,aufen über das Pehierminimum dient. Dieser Polaritätswechsel stattfindet, was dann wiederum eine Änderung der Verstellrich- yon negativer zu pOSÌtiver Polarität bewirkt, dass sich der Zählung veranlasst. An diesen grundsätzlichen Ablauf ändert sich lerstand des ZäWers g um dne Einhek erhöht und dass die nichts, wenn als Fehlerfunktion die an der t-Achse gespiegelte bistabiIe Ki tufe 24 in die L versetzt wird) in welcher ihr Funktion e angenommen wird In diesem Falle würden zwar die 5o mir R bezeichneter Ausgang ein L-Signal aufweist. Daraufhin Funktion e und die Funktion lei zusammenfallen, die Funktion È kehrt sich die zählrichtung des zählers 15 um und die stellgrös-bleibt jedoch unverändert und damit auch das erfindungsgemäs- se yj wird nun schrittweise vermindert. Aufgrund dieser Ura-se Verfahren. kehr der Verstellrichtung bewegt man sich wieder auf das Mini-

Figur 4 zeigt ein Beispiel für eine einfache gerätetechnische mum zu und das Ausgangssignal des Kippverstärkers 7 wird sein Realisierung des in Figur 1 mit 5 bezeichneten Minimalwertreg- 55 Vorzeichen von Plus nach Minus ändern. Diese Polaritätsum-lers mit drei Ausgangsgrössen y1; y2, y3. Seiner Eingangsklemme kehr vermag nun aber weder eine Änderung des Zählerstandes 6 wird eine Spannung zugeführt, welche der zeitlichen Ablei- des Zählers 8 noch eine Änderung der Lage der bistabilen Kipp-tung s des zu minimierenden Fehlerbetrags proportional ist. Ein stufe 24 zu bewirken, da diese Elemente nur auf ansteigende Kippverstärker 7 dient zu sicheren Erfassung des Vorzeichen- Impulsflanken reagieren. Die Stellgrösse y1 wird nun solange wechseis, was insbesondere bei dem in Figur 3 dargestellten Fall 60 schrittweise vermindert, bis wiederum ein Überlaufen über das wichtig ist. Der Ausgang des Kippverstärkers 7 ist mit dem Minimum erfolgt ist und sich das Ausgangssignal des Kippver-

Zähleingang eines 3-Bit-Zählers 8 verbunden, dessen Zählstu- stärkers 7 von negative auf positive Polarität ändert. Dadurch fenausgänge an die Eingänge eines UND-Gatters 9 angeschlos- wird der Stand des Zählers 8 wiederum um eine Einheit erhöht sen sind. Der Ausgang des Kippverstärkers 7 ist ausserdem mit und die Kippstufe 24 in die Lage gekippt, in welcher der mit V dem dynamischen Eingang einer bistabilen Kippstufe 24 ver- 65 bezeichnete Ausgang ein L-Signal führt und der Zweirichtungsbunden. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 9 setzt einerseits zähler 15 von den Impulsen des Taktgenerators 15 in positiver den Zählerstand des Zählers 8 auf den Wert Null zurück und Richtung, d.h. unter Erhöhung seines Zählerstandes weitergeschaltet andererseits ein rückgekoppeltes Schieberegister 10 zählt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis ein acht-

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maliges Uberlaufen des Minimums stattgefunden hat und daher sämtliche Zählstufen des Zählers 8 ein L-Signal führen. Es erscheint dann am Ausgang des UND-Gatters 9 ein L-Signal, welches den Zähler 8 auf den Wert Null zurücksetzt und das Schieberegister weiterschaltet, so dass nunmehr der Ausgang z2 des Schieberegisters 10 ein L-Signal führt und das ihm zugeordnete UND-Gatter 12 für die Impulse des Taktgenerators 14 durchlässig macht, welche dann in entsprechender Weise den Stand des Zweirichtungszählers 16 verändern. Es wird dann in analoger Weise die Stellgrösse y2 schrittweise jeweils in der einen und anderen Richtung solange verändert, bis wiederum ein achtmaliges Überlaufen des Minimums erfolgt ist, woraufhin dann die dritte Stellgrösse y3, danach wieder die Stellgrösse u.s.f. verändert werden.

Figur 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung bei der Mischungsregelung an einer Rohmaterialmühle bei der Zementherstellung. Vier Rohmaterial-Komponenten - beispielsweise Mergel (wj), Kalk (w2), Ton (w3) und Sand (w4)—unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung sollen so dosiert werden, dass die aus diesen Komponenten bestehende und der Rohmühle 25 zugeführte Rohmaterialmischung hinsichtlich Quantität und Qualität bestimmten Gütekriterien genügt. Als derartige Gütekriterien dienen der sogenannte Kalkstandard KS, der Silikatmodul SM und der Tonerdemodul TM. Diese errechnen sich aus den durch Analyse des Rohmehlgemisches x mittels eines Spektrometers 26 gewonnenen Konzentrationen c, s, a, f der Oxyde CaO, Si02, A1203 und Fe203 nach folgender Beziehung:

KS=

SM=

TM=

100c

2,8s+l,la+0,7f a+f

(1)

(2)

(3)

Diese Berechnung erfolgt in einer Rechenschaltung 27. Die Istwerte der Güteziffern KS, SM und TM werden je einem Mischglied 28a—28c zugeführt und dort mit entsprechenden Sollwerten KS*, SM* und TM* in Vergleich gesetzt. Die Ausgänge der Mischglieder 28a-28c sind mit den Eingängen von drei mit 29a, 29b, 29c bezeichneten Modulreglern verbunden, die an das dynamische Verhalten der Mühle angepasst sind und deren Ausgangsgrössen die Zielwerte KSZ, SMZ und TMZ für den ihnen unterlagerten Minimalwertregler 5 bilden. In drei weiteren Mischgliedern 30a, 30b, 30c wird die Differenz zwischen den Zielwerten KSZ, SM^. und TMZ und drei Grössen KS', SM' und TM' gebildet, welche Nachbildungen der Güteziffern KS, SM und TM darstellen und am Ausgang einer Rechenschaltung 27' abgenommen werden, welche in ihrem später noch näher zu erläuternden Aufbau der Rechenschaltung 27 entspricht und eingangsseitig von den Grössen c', s', a' und f ' beaufschlagt wird. Diese werden einer Teilnachbildung 32 der Mühle 25 entnommen, die ihrerseits ebenso wie die Mühle 25 eingangsseitig von vier Grössen beaufschlagt wird, welche proportional den Mengenanteilen wb w2, w3, w4 der Rohmaterialkomponenten proportional sind. Die Mühle Iässt sich modellmässig zerlegen in einen statischen, zeitinvarianten Teil S und einen ihr Zeitverhalten bestimmenden Teil T. Der Block 32 stellt nun eine Nachbildung des statischen Anteils der Regelstrecke 25 dar und liefert in Abhängigkeit von den Stellgrössen die Werte der Ausgangs-grösse im eingeschwungenen Zustand. Der Block 32 kann demnach als ein schnelles Modell der Regelstrecke 25 aufgefasst werden, indem an dessem Ausgang diejenigen Grössen sofort auftreten, welche am Ausgang des Spektrometers 26 erst nach einem durch das Zeitverhalten der Mühle und der Auswerteein-s richtung 27 bestimmten Zeit verfügbar wären.

In drei Betragsbildern 31a, 31b und 31c werden die Beträge der Ausgangsgrössen der ihnen zugeordneten Mischglieder 30a, 30b, 30c gebildet. Diese Beträge werden addiert und vergrös-sert um ein Fehlergrenzwertsignal eg einem Differenzierglied 33 10 zugeführt. Die Ausgangsspannung è des Differenziergliedes 33 wird der Eingangsklemme 6 des Minimalwertreglers 5 zugeführt, welcher in seinem Aufbau der in Figur 4 dargestellten Anordnung entspricht. Zur Bereitstellung des vierten Mengenanteils w4 ist eine weitere Hilfsgrösse y4 vorgesehen, welche sich 15 aus der Differenz zwischen einem konstanten maximalem Wert ym und der Summe der übrigen drei Stellgrössen yl5 y2 und y3 ergibt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Mühle 25 stets mit einer konstanten Rohmaterialmenge ym beschickt wird. 20 Figur 6 zeigt die Schaltung zur Ermittlung der Funktion è für das in Figur 5 dargestellte Anwendungsbeispiel im einzelnen. An den Eingängsklemmen 34 bis 36 sind den Zielwerten der Güteziffern für den Kalkstandard KSZ, den Silikatmodul SMZ und den Tonerdemodul TMZ proportionale Spannungen ange-25 schlössen, welche von den Modulreglern 29a, 29b, 29c geliefert werden. In den Addierverstärkern 30a, 30b, 30c wird die Differenz gebildet zwischen diesen Güteziffernzielwerten und den von dem Mühlenmodell 32 simulierten Güteziffern TM', SM' und KM' . Die Gegenkopplungswiderstände der Addierverstär-30 ker 30a, 30b, 30c sind als Potentiometer ausgebildet, so dass die Möglichkeit besteht, die Differenzen zwischen den einzelnen Zielwerten mit unterschiedlichen Faktoren a, ß und y zu be-wichten. Die Aüsgangsspannungen der Addierverstärker 30a, 30b, 30c beaufschlagen über Betragsbildner 31a, 31b, 31c einen Verstärker 41. Dem Verstärker 41 wird als weitere Fehlerkomponente die Spannung eg zugeführt. Diese soll in den Fällen, ausgehend von dem Wert Null, sprungf örmig einen positiven Wert annehmen, in welchen einer der Mengenanteile Wi, w2, w3, w4 bestimmte vorgebbare Werte über- bzw. unterschreitet. In 40 solchen Fällen soll ein sprunghaftes Anwachsen der Fehlerfunktion in positiver Richtung vorgetäuscht werden und damit eine Umkehr der Stellschrittrichtung bewirkt werden. Es werden daher die an den Eingangsklemmen 37 bis 40 anliegenden, den einzelnen Mengenanteilen wb w2, w3, w4 proportionalen Span-45 nungen über Umkehrverstärker 42 bis 45 Addierverstärkern 46 bis 49 zugeführt, an deren anderen Eingängen jeweils eine Spannung anliegt, welche dem maximal zulässigen Wert des entsprechenden Mengenanteils entspricht (wIn)ax bis w4max). Die Ausgänge der Verstärker 46 bis 49 sind über Dioden mit einem 50 Eingangswiderstand des Verstärkers 41 verbunden. Entsprechenderweise wird mittels Addierverstärkern 50 bis 53 die Differenz zwischen dem jeweiligen Mengenanteil und seinem zulässigen Minimalwert (wlmin bis w4min) gebildet und über Dioden dem Verstärker 41 zugeführt. Dieser Verstärker weist eine hohe 55 Leerlaufverstärkung auf und ist über einen Integrator 54 mit nachgeschlatetem Umkehrverstärker 55 gegengekoppelt. Ein weiterer Umkehrverstärker 56 dient zur Polaritätsumkehr des Ausgangssignales des Verstärkers 41, so dass am Ausgang des Umkehrverstärkers 55 vorzeichenrichtig eine Spannung è ent-6o steht, welche der zeitlichen Ableitung des Betrags der Fehlerfunktion e proprotional ist.

Selbstverständlich ergibt sich für den Minimalwertregler mit der in Figur 6 dargestellten Schaltung eine äquivalente Wirkungsweise, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 41 65 unmittelbar mit der Eingangsklemme 6 des Minimalwertreglers 5 verbunden wird und die dynamischen Eingänge des Zählers 8 sowie der bistabilen Kippstufe 24 so ausgebildet werden, dass sie nur auf abfallende Impulsflanken ansprechen.

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Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Nachbildung Wie ersichtlich, ergeben sich die Ausgangsspannungen der Ver-

32 des statischen Teils der Mühle 25, d.h. eine Einrichtung, stärker 57 bis 60 aus den folgenden Gleichungen:

welche es erlaubt, aus den vier den einzelnen Mengenanteilen wi> w2> w3 und w4 proportionalen Spannungen die Oxydkonzentrationen c', s', a' undf' des später anfallenden Rohmehlgemi- 5 c'=c1w1+c2w2-f-c3w3+c4w4 sches zu simulieren ; ausserdem ist der Aufbau der Rechenschal- s'=s1w1+s2w2+s3w3+s4w4 tung 27 gezeigt, mit der aus den simulierten Oxydkonzentratio- a' = a^+a2w2+a3w3+a4w4 nen die Güteziffern KS ', SM' und TM' berechnet werden. In f '=f XW!+f2w2+f3w3+f4w4 der Nachbildung 32 sind vier Addierverstärker 57 bis 60 vorge- ,

sehen, deren Eingänge jeweils über gleiche Eingangswiderstän- io de R mit den Abgriffen von Potentiometern verbunden sind,

welche von den den einzelnen Mengenanteilen wb w2, w3, w4 Aus den Grössen c', s', a' und f ' werden wie ebenfalls der in proportionalen Spannungen gespeist werden. Die Potentiome- Figur 7 dargestellten Struktur der Rechenschaltung entnehmbar terabgriffe werden entsprechend den bekannten relativen ist, die Güteziffern KS', TM' und SM' entsprechend den vorste-

Oxydkonzentrationen der einzelnen Mengenanteile eingestellt. 15 hend angegebenen Gleichungen (1) bis (3) gebildet.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

628 164 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Regeln einer von mehreren Stellgrössen abhängigen Grösse unter Minimierung einer Fehlerfunktion, wobei jeweils eine der Stellgrössen schrittweise in derselben Richtung verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung einer Stellgrösse in derselben Richtung in regelmässigen Zeitabständen solange erfolgt, bis sich das Vorzeichen des zeitlichen Differentialquotienten des zu minimierenden Fehlerbetrags (lei) zwischen einem vorgebbaren Sollwert (Q*) und dem Istwert (Q) der zu regelnden Grösse von Minus nach Plus geändert hat, dass hierauf eine schrittweise Veränderung derselben Stellgrösse in der entgegengesetzten Richtung bis zu einem abermaligen Vorzeichenwechsel des zeitlichen Differentialquotienten des zu minimierenden Fehlerbetrags von Minus nach Plus erfolgt und dies mit derselben Stellgrösse solange wiederholt wird, bis eine vorbestimmte Anzahl derartiger Vorzeichenwechsel eingetreten ist, worauf dann die übrigen Stellgrössen jeweils nacheinander in zyklischer Reihenfolge in der gleichen Weise verändert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorgabe von mehreren Sollwerten für mehrere Regeigrössen jeweils gesondert die Beträge der Fehler zwischen diesen Sollwerten und ihren entsprechenden Istwerten ermittelt und dass der Fehlerbetrag aus der Summe der Fehler gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes von einer der Stellgrössen als Änderungskriterium der Vorzeichenwechsel des zeitlichen Differentialquotienten aus der Summe des Fehlerbetrags (lei) und einer positiven Grösse (eg) verwendet wird, welche von der Differenz zwischen dieser Stellgrösse und dem vorgebbaren Grenzwert derselben abhängig ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 zur Mischungsregelung einer Rohmaterialmühle bei der Zementherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Istwerte der zu regelnden Grössen von einem von den Stellgrössen beaufschlagten schnellen Mühlenmodell simuliert, mit entsprechenden Ausgangsgrössen von überlagerten Modulreglern (29a, 29b, 29c) verglichen werden und die Summe der Beträge dieser Abweichungen gebildet und als Fehlerbetragssumme verwendet ist.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Zähleingänge von digitalen Zweirichtungszählern (15,16,17), deren Ausgangssignale die Stellgrössen bilden, werden in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines rückgekoppelten Schieberegisters (10) nacheinander zyklisch mit dem Ausgang eines Taktgenerators (14) verbunden,

b) der Betrag der Differenz zwischen dem vorgegebenen Sollwert (Q*) und dem Istwert (Q) der Regelgrösse wird über ein Differenzierglied (33) einem Kippverstärker (7) zugeführt, dessen Ausgang mit dem Zähleingang eines repetierend von Null bis zu einem bestimmten Wert arbeitenden und danach jeweils rücksetzbaren Zählers (8), sowie mit dem Eingang einer bistabüen Kippstufe (24) verbunden ist,

c) die die Zählrichtung bestimmenden Eingänge der digitalen Zweirichtungszähler sind mit den Ausgängen der bistabilen Kippstufe (24) verbunden,

d) das Schieberegister wird von den Rücksetzimpulsen des repetierend arbeitenden Zählers (8) weitergeschaltet.