DE1673566A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung mehrerer ausgewaehlter Bestimmungsgroessen eines Reglers fuer industrielle Verfahrensablaeufe - Google Patents

Description

The Foxboro Company 2 3. MAI 1567

Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung mehrerer ausgewählter Bestimmungsgrößen eines Reglers für industrielle Verfahrensabläufe

Die Erfindung betrifft einen Regler mit Einrichtungen zur automatischen Angleichung eines Vorausregelungmodells an einen Verfahrensablauf.

Bei Verfahren, bei denen eine in erster Linie durch eine geregelte Störgröße beeinflußte Regelgröße zur Verfügung steht, wird üblicherweise eine Rückführregelung angewandt. Die Regelabweichung der Regelgröße vom einzuhaltenden Sollwert wird zur Einstellung der geregelten Störgröße in einer diese Regelabweichung vermindernden Weise ausgenutzt. Durch Rückführ-Regelung kann der Istwert der Regelgröße ziemlich genau auf dem Sollwert gehalten werden, sofern der Istwert nicht Instabilitäten unterworfen ist, die nicht mit der geregelten Störgröße zusammenhängen, und sofern die Verfahrens-Verzugszeit nicht von Bedeutung ist.

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Bei Rückführ-Regelung kann die Regelgröße nicht unter allen Bedingungen ziemlich genau auf einem Sollwert ge- ' halten werden, da die Rückstellung der geregelten Störgröße vom Vorhandensein und von der Ermittlung von der 'Regelabweichung abhängt. Beispielsweise kann diese Regelabweichung bei einer· stufenweisen Änderung des Sollwerts ziemlich groß werden. Außerdem bestimmen Verfahrenseigenschaf ten, wie die Verzugszeit, die Länge der Zeitspanne, die benötigt wird, um eine Regelabweichung auf ihren Mindest-Betriebswert herabzusetzen.

iiir eine genauere Regelung der Regelgröße bietet sich die Vorausregelung an, die nicht vom Vorhandensein einer Regelabweichung abhängt, sondern vielmehr eine vorherrschende Ursache für eine Regelabweichung vom Sollwert überwacht und der geregelten Störgröße ein entsprechendes Kompensiersignal aufprägt, um jeglichen Einfluß dieser Abweichungsursache auf die Regelgröße auszuschalten.

Zu diesem Zweck benutzt die Vorausregelung ein Modell, das im wesentlichen eine Voranalyse des Verfahrens und eine Auswahl der wichtigsten Verfahrenseigenschaften als Grundlage für dieses Modell verlangt. Je nach der Genauigkeit des Modells hält die Vorausregelung den Verfahrensabgleich aufrecht, der erforderlich ist, damit das Verfahren auf

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dem Sollwert bleibt. Wenn das Modell sehr genau ist, kann das Vorausregelsignal ebenfalls genau genug sein, um jegliche Regelabweichung auszuschalten. In der Praxis ist das Vorausregelmodell jedoch nur annähernd genau, weshalb die Vorausregelung üblicherweise durch eine Rückführschleife verstärkt wird, die eine Feineinstellung der Regelgröße auf den Sollwert im Verlauf einer verhältnismäßig langen Zeit hervorbringt. am

Die Vorausregelung wird häufig auch als "Vorwegregelung" bezeichnet, da sie eine etwaige Regelabweichung vorwegnimmt, welche auf einem Unabgleich des Verfahrens beruht, und sofortige Maßnahmen einleitet, um die Entstehung einer solchen Abweichung zu verhindern.

Eine Vorausregelung ist möglich, wenn eine ungeregelte Störgröße, welche die Regelgröße beträchtlich beeinflußt, überwacht werden kann und wenn ein stabiles Verhältnis ™

zwischen der ungeregelten Verfahrens-Störgröße und der geregelten Störgröße für jeden ausgewählten Sollwert des Verfahrens vorhanden ist. Der Ausdruck "ungeregelte Störgröße" bezieht sich auf eine den Verfahrensablauf und insbesondere die Regelgröße beeinflussende Störgröße, die nicht der Beeinflussung durch den Verfahrensregler unterliegt. Diese ungeregelte Störgröße kann selbstverständlich

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von außerhalb des Verfahrens und des Verfahrensreglers bestehenden Faktoren abhängig sein, sie braucht nicht
unbedingt vorherbestimmbar zu sein und kann unter Umständen nur durch Messung feststellbar sein, während sie in anderen Fällen durch andere Einrichtungen bzw. Maßnahmen ausgewählt oder festgestellt werden kann.

Zur Erzielung einer möglichst genauen Vorausregelung muß daher das Verfahrensmodell den Zusammenhang zwischen der ungeregelten Störgröße und der geregelten Störgröße berücksichtigen. Zu diesem Zweck sollte das Modell auf das die ungeregelte Störgröße charakterisierende Signal einwirken und ein zur Regelung der geregelten Störgröße brauchbares Ausgangssignal berechnen. Die durch das Modell durchgeführten mathematischen Vorgänge und alle bei diesen
Vorgängen verwendeten kombinierenden Konstanten bestimmen das Verhältnis zwischen den in das Modell eingespeisten und dem von ihm gelieferten Signalen. In der Praxis werden die Modell-Konstanten so eingestellt, daß sie dem Zusammenhang zwischen der ungeregelten und der geregelten Störgröße möglichst genau angenähert sind. Falls
sich die Verfahrensparameter ändern, kann diese Annäherung des Vorausregelmodells beeinträchtigt werden, so daß zur Wiederherstellung optimaler Regelung eine Änderung des
Modells erforderlich werden kann.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abschätzung des Zusammenhangs zwischen untereinander abhängigen Störgrößen. Der Grundgedanke der Erfindung und das erfindungsgemäße Verfahren können in einer Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden, und zwar im allgemeinen in allen Fällen, in denen es zweckmäßig ist, ein den Zusammenhang zwischen zwei Störgrößen darstellendes Modell den gegebenen Verhältnissen anzupassen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines selbstangleichenden Vorausregelverfahrens, bei welchem die bei den bisher bekannten Verfahren erforderliche Verfahrensanalyse nicht benötigt wird, und die Schaffung einer entsprechend arbeitenden Regleranlage mit einem selbstangleichenden Vorausregelungsmodell, das auf der Basis der in sie eingespeisten Informationen über den Verfahrensablauf die Modellkonstanten automatisch auf optimale Werte einstellt.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein selbstanjeichendes Vorausregelungsmodell, das zur ständigen Angleichung einer ungenauen Regelgröße an eine genaue Regelgröße benutzt werden kann.

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Die Erfindung schafft die entsprechenden logischen Schaltungen zur Regelung eines selbstangleichenden Vorausregelungsmodells in einer Yerfahrens-Regleranlage.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß das selbstangleichende Yorausregelungsmodell für die Regelung eines große Sollwertänderungen erfordernden .Verfahrensablaufs geeignet ist, daß es so viele Eonstanten verwendet, wie zur zufriedenstellenden Abgleichung der Verfahrensparameter erforderlich sind,.und daß es -in Verbindung mit einer oder mehreren ungeregelten Störgrößen verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß erfolgt die Abstimmung der Konstanten des Vorausregelungsmodells durch entsprechende logische Regelschaltungen unter Zuhilfenahme der bei Richtigkeit einer Regelgröße gelieferten Information.

Der erfindungsgemäße Vorausregler vermag ein Modell möglichst genau an den tatsächlichen Verfahrensablauf anzugleichen, ohne jedoch die bei den bisherigen Vorausregelungsmodell-Einstellungen erforderliche Verfahrensanalyse zu benötigen.

In der folgenden Beschreibung sind einige bevorzugte Aus-

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führungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 ein Blockschaltbild eines Angleich-Yorausreglers mit.den Merkmalen der Erfindung, der ein Relais zur Durchführung der Aufgaben des logischen Sehaltkreises verwendet,

eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen einer ungeregelten Störgröße und der entsprechenden Einstellung eines Stellglieds, wie eines Ventils, zur Veranschaulichung eines Angleichvorgangs ,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Angleich-Vorausreglers mit logischen Schaltkreisen, die auf die Feststellung zweier Niveaus der ungeregelten Störgröße ansprechen,

Fig. 4· ein Blockschaltbild eines Angleieh-*Vorausreglers, bei welchem die ungeregelte Störgröße durch ein programmiertes Signal gebildet wird,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Angleich-Vorausregelanlage unter Verwendung von pneumatischen Bau-

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teilen, bei welchem die logischen Schaltkreise auf der Grundlage der Mindest-Feststellgeschwindigkeit arbeiten,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Angleich-Vorausregelanlage unter Verwendung von elektrischen Bauteilen, bei welchem die logischen Schaltkreise auf der Grundlage der Mindest-Feststellgeschwindigkeit arbeiten,

Pig. 7 ein Rechner-Flußdiagramm für das erfindungsgemäße Angleich-Vorausregelverfahren,

Fig. 8 ein Vorausregelungsmodell mit drei Konstanten,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines nach einem kontinuierlichen Verfahren arbeitenden Angleich-Vorausreglers,

Fig.10 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung bei einem Eich- bzw. Abgleichverfahren,

Fig.11 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung bei einem spezialisier-

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ten Rege!verfahren mit einer programmierten stufenweisen Änderung im Sollwert des Verfahrens und

Pig.12 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung zur Regelung eines Verfahrensablaufs mit zwei ungeregelten Störgrößen.

Pig. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer selbstangleichenden Vorausregelanlage, bei welcher ein schematisch bei 11 dargestellter Verfahrensablauf mittels eines Vorausreglers geregelt wird. Die ungeregelte Störgröße 12 und die geregelte Störgröße 13 sind beide beispielhaft als Verfahrenseingänge dargestellt, während die Regelgröße 15 beispielsweise von einem Punkt nahe dem Verfahrensausgang 14 abgenommen wird. Es sei angenommen, daß das Verfahren 11 einer Verzugszeit zwischen einer Änderung eines der Eingänge 12 und 13 und einer entsprechenden Änderung in der Regelgröße 15 unterliegt, so daß eine Rückführregelung nicht in der Lage wäre, die Regelgröße 15 jederzeit zufriedenstellend dicht am Sollwert 31 zu halten. Außerdem sei angenommen, daß für jede Änderung der ungeregelten Störgröße 12, welche das Verfahren 11 und insbesondere seine Regelgröße 15 zu stören trachtet, eine Änderung der geregelten Störgröße 13 vorhanden ist,

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welche diese Störung kompensiert. Dies bedeutet, daß für jeden Wert der ungeregelten Störgröße 12 ein entsprechender Wert der geregelten Störgröße 13 vorhanden ist, der die Regelgröße 15 wiederum auf einem vorgegebenen Sollwert 31 hält.

Der zur Regelung des Verfahrens 11 verwendete Angleich-Regler weist ein Vorausregelungsmodell 20, das seinerseits aus einem Multiplikator 21 und einer Summiereinrichtung 22 besteht, einen Integrator 27, welcher dem Multiplikator 21 ein Integrationssignal 23 liefert, einen Integrator 28, welcher der Summiereinrichtung 22 ein Integrationssignal 24 liefert, und einen Differentiator 32 auf, welchem die Regelgröße 15 und der Sollwert 31 zugeführt werden und welcher dem Eingang 34 eines Relais 35 ein Regelabweichungsignal 33 zuführt. Das Relais 35 schaltet das Regelabweichungsignal 33 entweder auf einen Relaiskontakt 36 oder einen Relaiskontakt 37, so daß es entweder dem Eingang 30 des Integrators 28 oder dem Eingang 29 des Integrators 27 zugeführt wird. Bei abgefallenem Relais 35 wird eine Rückführschleife für das Verfahren gebildet, die bei der dargestellten Ausführungsform von der Regelgröße 15 über den Differentiator 32, den Relaiskontakt 36, den Integrator 28 und die Summiereinrichtung 22 zum Ausgang des Voraüsregelungsmodells 20 verläuft,

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welches das auf die geregelte Störgröße 13 einwirkende Stellglied 18, beispielsweise ein Ventil, einstellt. In diesem Fall wird also jede Abweichung der Regelgröße 15 vom Sollwert 31 durch den Integrator 28 integriert, wodurch das in die Summiereinrichtung 22 eingespeiste Integrationssignal 24 so geändert wird, daß das vom Modell abgegebene Stellsignal 26 das Stellglied 18 in der Richtung verstellt, daß die Regelgröße 15 auf den Sollwert 31 zurückgebracht wird, so daß das dem Eingang 30 des Integrators 28 zugeführte Regelabweichungssignal 33 gegen Null geht und sich die Rückführschleife stabilisiert.

Auf ähnliche Weise wird bei Erregung der Zugspule 38 des Relais 35 durch ein ausreichend hohes unabhängiges Störgrößensignal 17» das über ein die unabhängige Störgröße 12 überwachendes Heßgerät 16 an das Relais 35 angelegt wird, eine andere Rückführschleife geschlossen, die bei der dargestellten Ausführungsform von der Regelgröße 15 über den Differentiator 32, den Relaiskontakt 37, den Integrator 27ι den Multiplikator 21 und die Summiereinrichtung 22 zum Ausgang des Vorausregelungsmodells 20 und von dort zum Stellglied 18 verläuft. Die Verbindung zwischen dem Multiplikator 21 und der Summiereinrichtung 22 ist mit 25 bezeichnet. In diesem Fall prägt also die andere Rückführschleife dem Modell 20 ein Integrations-

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signal 23 auf, das bewirkt, daß das vom Modell abgegebene Stellsignal 26 das Stellglied 18 in der Richtung verstellt, daß die Regelgröße 15 auf den Sollwert 31 zurückgebracht wird.

Das ungeregelte Störgrößensignal 17 wird außerdem unmittelbar bei 19 in das Vorausregelungsmodell 20 eingespeist und beeinflußt über die mit dem Multiplikator 21 in Reihe liegende Summiereinriehtung 22 das vom Modell 20 gelieferte Stellsignal 26. Wenn das Modell 20 auf optimale Weise justiert ist, d.h. wenn die in den Multiplikator 21 und die Summiereinriehtung 22 eingespeisten Integrationssignale 23 bzw. 24 richtig sind, wird das vom Meßgerät 16 gelieferte ungeregelte Störgrößensignal 17 durch den Multiplikator 21 und die Summiereinrichtung 22 in der Weise beeinflußt, daß das vom Modell 20 gelieferte Stellsignal 26 das Stellglied 18 so einstellt, daß die Regelgröße 15 auf dem Sollwert 31 gehalten wird. Wenn jedoch die in das Modell eingespeisten Integrationssignale 23 und 24- nicht einwandfrei sind, wird das Stellglied 18 nicht in Abhängigkeit von einer Änderung der ungeregelten Störgröße 12 richtig verstellt, so daß die Regelgröße 15 vom Sollwert 31 abweicht. Beim Angleichverfahren wird das Regelabweichungssignal 33 zur Rückführung der Integrationssignale 23 und 24 auf ihre für optimale

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Vorausregelung erforderlichen Werte ausgenutzt.

Das Vorausregelungsmodell 20 multipliziert das ungeregelte Störgrößensignal 17 mit dem Integrationssignal 23 und addiert das Integrationssignal 24 zu diesem Produkt. Mit anderen Worten kann also das Integrationssignal 23 als die Proportionalitätskonstante und das Integrationssignal 24 als die Yorspannungskonstante des Vorausregelungsmodells 20 angesprochen werden. Das Stellsignal 26 ist somit eine lineare Punktion des ungeregelten Störgrößensignals 17» die jedoch einer rückführbaren Abweichung unterliegt. Das Modell 20 stellt das Verfahren in dem Ausmaß dar, in welchem diese durch das Modell 20 bewirkte Punktion sich dem tatsächlichen Zusammenhang zwischen der ungeregelten Störgröße 12 und dem zur Einhaltung des Sollwerts 15 erforderlichen Wert der geregelten Störgröße 12 annähert. Wenn die beiden Integrationssignale 23 und 24, d.h. die Proportionalitäts- und die Vorspannungskonstante, auf ihre optimalen Werte eingestellt sind, stellt das Vorausregelungsmodell 20 so genau wie möglich den Zusammenhang zwischen der ungeregelten Störgröße 12 und dem Stellglied 18 dar. Bei vielen sehr komplexen Verfahren ist möglicherweise kein genau wiederholbarer Zusammenhang zwischen der ungeregelten und der geregelten Störgröße vorhanden; bei einem solchen Verfahren würde

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das optimale Vorausregelungsmodell so eingestellt werden, daß es Nutzen aus jedem etwa vorhandenen definierten Zusammenhang zwischen ungeregelter Störgröße und Stellglied-Einstellung zieht. Es kann angenommen werden, daß jede beliebige Vorausregelung, selbst wenn ihre mathematischen Arbeitsvorgänge die Vielfältigkeit des Verfahrens nicht genau wiederzugeben vermögen, besser ist als überhaupt keine Vorausregelung in einem Verfahren, das eine merkliche Verzugszeit zwischen der Handhabung einer Störgröße und einer hiervon herrührenden Auswirkung auf die Regelgröße zeigt.

Der durch das Vorausregelungsmodell 20 vorgenommene An— gleichvorgang läßt sich anhand von Pig. 2 veranschaulichen. Die gestrichelte Linie 41 stellt den im Verfahren 11 zwischen der waagerecht aufgetragenen ungeregelten Störgröße 12 und der richtigen, lotrecht aufgetragenen Stellglied-Einstellung, die zur Einhaltung eines ausgewählten Sollwerts 31 erforderlich ist, herrschenden Zusammenhang dar. Zum Zweck der Erläuterung sei zunächst angenommen, daß das Verfahren 11 eingeleitet werden soll, daß sich die ungeregelte Störgröße 12 auf einem niedrigen Wert befindet und daß die die Proportionalitätskonstante und die Vorspannungskonstante darstellenden Integrationssignale 23 bzw. 24 beide Null betragen. Eine etwa

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bestehende'Abweichung der Regelgröße 15 vom Sollwert 31 wird über den Kontakt 36 des abgefallenen Relais 35 dem Integrator 28 zugeführt, welcher daraufhin der Summiereinrichtung 22 ein Integrationssignal 24 aufprägt, Nach einer gewissen Zeit hat sich dieses Integrationssignal auf einen Wert eingestellt, der das Verfahren 11 auf den Sollwert 31 zurückführt, was durch die Verminderung des Regelabweichungssignals 33 auf Null bzw. einen Wert angezeigt wird, der das System nicht mehr beeinflußt. Dieser erste Betriebszustand nach dem Anfahren, bei welchem die Regelgröße 15 das erste Mal den Sollwert erreicht, kann als Punkt 42 auf der gestrichelten Linie 41 dargestellt werden, welcher die richtige Stellglied-Einstellung für den Pail angibt, daß sich die ungeregelte Störgröße 12 auf dem V/ert 43 befindet. Dabei kann der Zustand des Modells 20 zu dem Zeitpunkt, an welchem das Verfahren erstmals den Sollwert erreicht, durch die in Fig. 2 eingezeichnete waagerechte Linie 45 dargestellt werden; das Modell befindet sich in diesem Zustand, da zum Zweck der Erläuterung angenommen wurde, daß beide Integrationssignale 23 und 24 von Null ausgehen und nur das die Vorspannungskonstante darstellende Integrationssignal 24 in diesem Augenblick einen zur Regelung des Verfahrensablaufs ausreichenden Wert erreicht hat.

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Es sei weiterhin angenommen, daß nunmehr die ungeregelte Störgröße 12 plötzlich auf einen Wert 44 ansteigt, der ausreicht, das Relais 35 zum Ansprechen zu bringen. In diesem Pail ändert sich das vom Vorausregelungsmodell

20 gelieferte Stellsignal 26 nicht sofort in wesentlichem Ausmaß, da das die Proportionalitätskonstante darstellende Integrationssignal 23 immer noch Null beträgt. Infolgedessen weicht die Regelgröße 15 vom Sollwert 31 ab und wird dem Integrator 27 über den jetzt mit dem Relaiseingang 34 verbundenen Relaiskontakt 37 ein Regelabweichungssignal eingespeist, der dem Multiplikator

21 ein entsprechendes Integrationssignal 23 aufprägt. Dieses eine Proportionalitätskonstante in das Vorausregelungsmodell 20 einführende Integrationssignal 23 erreicht schließlich einen so hohen Wert, daß das Stellsignal 26 das Stellglied 18 so einstellt, so daß es die Regelgröße 15 auf den Sollwert 31 zurückführt. Diese Stellglied-Einstellung ergibt den Punkt 46 auf der Linie 41. Die Linie 47 stellt diesen letzten Zustand des Voraus· regelungsmodells 20 dar. Es ist zu beachten, daß die Änderung des Modells von der waagerechten Linie 45 zur schrägen Linie 47 nur durch die Änderung des die Proportionalitätskonstante darstellenden Integrationssignals 23 hervorgebracht worden ist und daß die dem Integrationssignal 24 entsprechende Vorspannungskonstante in

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beiden Zuständen des Modells gleich ist. Aus diesem Grund gehen beide Linien 45 und 47 vom selben Vorspannungswert am Nullpunkt der den Wert der ungeregelten bzw.

darstellenden
unabhängigen Störgröße'X-Achse aus. Dies bedeutet, daß, wenn die ungeregelte Störgröße gleich Null ist, nur der Vorspannungsfaktor und nicht der Proportionalitätsfaktor auf das Stellsignal 26 einv/irkt, wobei ersterer für beide linien 45 und 47 gleich ist. Da angenommen wurde, daß die Änderung der unabhängigen Störgröße ziemlich schnell vor sich gehen sollte, erfolgt keine Berichtigung der durch das Integrationssignal 24 dargestellten Vorspannungskonstante, bevor das Relais 35 zur Nachstellung des die Proportionalitätskonstante darstellenden Integrationssignals 23 betätigt wird.

Nunmehr sei angenommen, daß die ungeregelte Störgröße 12 anschließend schnell auf ihren ersten, durch den Punkt 43 angedeuteten niedrigen ¥ert zurückkehrt, wodurch sich das ungeregelte Störgrößensignal wieder auf einen Betrag verringert, bei welchem das Relais 35 abfällt und erneut die Rückführschleife über den Integrator 28 hergestellt wird. Jetzt hat die vorher durch das Integrationssignal 23 in das Modell eingeführte Proportionalitätskonstante einen beträchtlichen Einfluß auf die Summiereinrichtung 22, so daß das Stellsignal 26 augenblicklich eine neue Ein-

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stellung des Stellglieds 18 bewirkt, die als Punkt 48 auf der Modell-Linie 47 dargestellt ist. Damit das Stellsignal 26 die richtige Stellglied-Einstellung am Punkt 42 hervorrufen kann, muß die Vorspannungskonstante wie- -der verringert werden, was dadurch bewirkt wird, daß das der Summiereinrichtung 22 zugeführte, infolge des auf der unrichtigen Einstellung des Stellglieds 18 am Punkt 48 bexmhenden Re ge labweichungs signals 33 erzeugte Integrationssignal 24 im Augenblick der Rückkehr der ungeregelten Störgröße 12 auf den niedrigen Wert 43 entsprechend verringert wird. Diese Einstellung der Vorspannungskonstante verschiebt das Verhältnis von ungeregelter Störgröße zu Stellgrößen-Einstellung von der durch die Linie 47 angedeuteten auf die durch die Linie 49 dargestellte Relation. Diese Verschiebung von der Linie 47 zur Linie 49 stellt eine gleichmäßige Verlagerung dar.

Wenn jetzt eine erneute Vergrößerung der ungeregelten Störgröße auf den hohen Wert 44 stattfindet, wobei das Relais 35 anspricht, bewirkt eine Hachstellung der Proportionalitätskonstante durch Änderung des Integrationssignals 23 auf den Wert, der erforderlich ist, um das Verfahren 11 auf den Sollwert 31 zurückzuführen, daß die die Arbeitsweise des Modells 20 für diesen FaIl dar-

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stellende Linie durch den Punkt 46 von der Stelle der X-Achse ausgeht, von der auch die Linie 49 ausgeht, da ja der Vorspannungsfaktor nicht geändert wird. Diese Linie ist in Fig. 2 nicht eingezeichnet.

Ersichtlicherweise bewirken die abwechselnd aufeinanderfolgenden Einschaltungen der beiden Integratoren 27 und 28, daß das Vorausregelungsinodell 20 immer näher an das richtige, durch die gestrichelte Linie 41 angedeutete Verhältnis von ungeregelter Störgröße zu Stellglied-Einstellung herangebracht wird, bis schließlich optimale Werte für die Proportionalitäts- und die Vorspannungskonstante eingestellt sind. Die Linie 41 ist in Fig. 2 als gerade Linie dargestellt, weshalb das Modell 20 mittels seiner Proportionalitäts- und seiner Vorspannungskonstante ziemlich genau an die ungefähre Verfahrenslinie 41 herangebracht werden kann.

Selbstverständlich erfolgt die Justierung des Vorausregelungsmodells 20 auch dann, wenn sich die ungeregelte Störgröße auf andere Werte als die durch die Punkte 43 und 44 angedeuteten Werte ändert, sofern nur der Unterschied zwischen diesen "beiden Werten einen gewissen Mindestbetrag überschreitet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist dieser Mindestbe-

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trag durch, die Spannung bzw. die Stromstärke festgelegt, welche erforderlich ist, um das Relais 35 zum Ansprechen zu bringen.

Das das Vorausregelungsmodell verwendende Angleichverfahren berücksichtigt wirksam die Anderungsrichtung der ungeregelten Störgröße, die letzte ins Gewicht fallende vorgenommene Einstellung und die erforderliche Nachstellung durch eine der beiden Rückführschleifen zwecks Anpassung des Modells.

Keine der Einstellungen des Modells durch die aktivierte Rückführschleife hat für sich selbst eine Bedeutung für die Bestimmung des richtigen Verhältnisses zwischen einer bestimmten Vorspannungs- und einer bestimmten Proportionalitätseinstellung, vielmehr kann eine brauchbare Modell-Linie nur dann festgelegt werden, wenn die Rückführung der einen Konstante mit der bei der anderen Konstante erlangten Erfahrung in Bezug gebracht wird. Zur Festlegung einer bestimmten Abweich- und einer bestimmten Proportionalitätsfunktion des Modells sind zwei voneinander entfernte Arbeitspunkte nötig. Wenn eine der Konstanten bei einem von Null verschiedenen Wert der ungeregelten Störgröße eingestellt wird, umfaßt diese Einstellung sowohl Elemente der Vorspannung als auch Elemente der

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Proportionalität. Da der Anteil der Proportionalität einen größeren Einfluß auf die Einstellung auf der Grundlage einer vergleichsweise größeren Messung der ungeregelten Störgröße hat, bringt der Selbsteinstell- bzw. -angleichvorgang das Vorausregelungsmodell schließlich in engstraögliche Anpassung bzw. Übereinstimmung mit dem Verfahren.

Damit die Yorspannungseinstellung brauchbar wird, muß sie stets bei einem niedrigeren Wert der ungeregelten Störgröße als deren die letzte ins Gewicht fallende Proportionalitätseinstellung einleitendem Wert erfolgen; umgekehrt muß jede Proportionalitätseinstellung bei einem höheren Wert der ungeregelten Störgröße als deren Wert, welcher die letzte ins Gewicht fallende VorspannungseinsAlung einleitete, vor sich gehen.

Eine Umkehrung des Verfahrens, d.h. ein Versuch, die Vorspannung bei höheren Werten der ungeregelten Störgröße als den zur Einstellung der Proportionalität benutzten Werten einzustellen, führt zu einem Vorausregelungsmodell, das zu Mißeinstellungen bzw. -abgleichen tendiert. Das Ergebnis ist ein Wert für den Proportionalitätsfaktor, welcher zu einem überhöhten Gradienten und zu vergrößerter Verschiebung in der Abweichung der Stell-

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glied-Vorbelastung neigt. Ein wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Angleichverfahrens ist daher die > richtige Bestimmung der Einstellungen der Konstanten im Vorausregelungsnodell.

Im allgemeinen sollte die zum Umschalten zwischen den die Konstanten des Vorausregelungsmouells zurückführenden Rückführschleifen verwendete Einrichtung irgendwelche Vorkehrungen zum Unterscheiden der jeweiligen Werte der ungeregelten Störgröße enthalten, die für die Rückführung der "beiden Konstanten benutzt werden. Wenn "beide Konstanten des Vorausregelungsmodells auf ungefähr denselben Wert der ungeregelten Störgröße eingestellt werden wurden, könnten -Toleranzen in der Ausrüstung etwaige Fehler noch verstärken. Wenn beispielsweise der Integrator 28 am Punkt 50 auf der in Fig. 2 das Verhältnis zwischen der ungeregelten Störgröße und der Stellglied-Einstellung andeutenden Linie 41 und der Integrator 27 an dem dicht daneben befindlichen Punkt 51 aktiviert werden würde, wurden alle kleinen Unterschiede zwischen den von den beiden Integratoren gelieferten Signalen, welche auf eine andere Ursache als das Angleichverfahren zurückzuführen sind, danach trachten, die Linie 41 gegenüber der einen einwandfreien Angleich liefernden Neigung zu verlagern. Die Gefahr einer möglichen Mißausrichtung der .uinie 41 ver-

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stärkt sieh, je weiter sich die Punkte 50 und 51 einander nähern.

Aus diesem Grund sollten zur Gewährleistung höherer Zuverlässigkeit und Genauigkeit in Verbindung mit der Aktivierung der Integratoren 27 und 28 Einrichtungen vorgesehen sein, welche gewährleisten, daß kleine Abweichungen der ungeregelten Störgröße keinen Selbst-Angleich des Modells 20 herbeiführen. Die Einschaltung eines Leer- bzw. Totbands zwischen den aktivierenden Werten der ungeregelten Störgröße gewährleistet den relativen Einfluß jedes ausgewählten Werts der ungeregelten Störgröße auf die Einleitung der Angleichung des Vorausregelungsmodells.

In 3?ig. 3 ist ein Schema mit einem Totband zur iennung der Rückführschleifen-Einstellungen veranschaulicht, bei welchem anstelle des einfachen Relais 35 gemäß 3?ig. 1 ein Signalwert-Meß- und -Schaltsystem vorgesehen ist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Signalwertdetektoren 60 und 61 vorgesehen, die auf das die ungeregelte Störgröße darstellende Signal 17 ansprechen und ihrerseits Signale an die Eingänge 62 bzw, 63 von Schaltern 64 bzw. 65 abgeben, welche

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das die Abweichung der Regelgröße 15 vom Sollwert 31 darstellende Regelabweichungssignal den Eingängen 29 und 30 der Integratoren 27 bzw. 28 aufprägen. Der Signalwertuetektor ,60 ist so eingestellt, daß er den Schalter 64 über einen vorbestimmten niedrigen Bereich der ungeregelten Störgröße betätigt, während der Signalwertdetektor 61 so eingestellt ist, daß er den Schalter 65 über einen vorbestimmten höheren Bereich der ungeregelten Störgröße betätigt, und die Ansprechwerte der Schalter 64 und 65 sind so ausgewählt, daß ein Totband über einen mittleren Bereich der ungeregelten Störgröße entsteht, in welchem keiner der Schalter 64 oder 65 betätigt wird. Demzufolge erfolgt die SeIbstangleichung des Modells 20 nur bei hohen und niedrigen Werten der ungeregelten Störgröße und bleibt auf der letzten Einstellung, wenn sich die ungeregelte Störgröße in einem mittleren Bereich befindet. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß die Integratoren 27 und 28 nicht durch Fehlersignale betätigt werden, die dicht an der das Verhältnis zwischen der ungeregelten Störgröße und der Stellglied-Einstellung darstellenden Linie 41 auftreten; die Darstellung der Linie 41 durch das Vorausregelungsmodell 20 ist daher zuverlässig und genau. Der logische Schaltkreis gemäß Pig. 3 arbeitet zufriedenstellend für Verfahren, bei denen es einigermaßen sicher ist,

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daß die ungeregelte Störgröße nicht während einernennenswerten Zeitspanne im vorbestimmten mittleren Bereich verbleibt, während welcher Zeitspanne keine Verbindung zwischen der Regelgröße 15 und dem Stellglied 18 vorhanden ist und keine Rückführschleife besteht, die eine genaue Regelung der Regelgröße 15 über die längere Zeitspanne hinweg gewährleisten könnte.

Pig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines selbstangleichenden Vorausregelsystems, bei welchem ein durch ein Programmiergerät 70 erzeugtes programmiertes Signal dem Verfahren einen veränderlichen Sollwert 31 aufprägt. Wenn angenommen wird, daß ein bestimmbares Verhältnis zwischen dem Verfahrens-Sollwert und der richtigen Stellglied-Einstellung besteht, kann das Vorausregelungsmodell 20 benutzt werden, um die richtige Stellglied-Einstellung auf der Grundlage der veränderlichen Sollwertinformation zu berechnen.

Die Ausführungsform gemäß Pig. 4 entspricht in ihrem Aufbau und ihrer Arbeitsweise derjenigen gemäß Pig. 1, nur daß das programmierte Signal an die Stelle des ungeregelten Stürgrößensignals tritt. Infolgedessen wird der Sollwert 31 (bei 72) in das Vorausregelungsmodell 20 eingespeist. Weiterhin ist in Pig. 4 anstelle des Relais

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38 der ersten Ausführungsform ein Relais 80 eingezeichnet, dessen Umschaltung unter dem Einfluß eines den Betrag der Regelgröße messenden Signalwertdetektors 78 erfolgt. Wenn die Regelgröße 15 einen vorgegebenen .Schwellwert überschreitet, betätigt der Signalwertdetektor 78 das Relais 8O₁ und schaltet das Regelabweichungssignal 33 vom Eingang 30 des Integrators 28 auf den Eingang 29 des Integrators 27 um.

Durch diese Anordnung macht das Programmieren des Verfahrens-Sollwerts die Einschaltung eines Totbands zwischen den Einstellungen der Konstanten des Vorausregelungsmodells 73 überflüssig, da der Anstieg des Sollwerts 31 über den vorgegebenen Schwellwert gewährleistet, daß die in den Integratoren 27 und 28 vorgenommene effektive

eine
Integration/wirksame Trennung längs der das Verhältnis zwischen dem Sollwert und der Stellglied-Einstellung angebenden Linie darstellt; die Integratoren 27 und 28 sind hierbei nicht in der Lage, Integrationssignale zu liefern, welche gleichen oder nur geringfügig unterschiedlichen Sollwerten entsprechen.

Es ist auch denkbar, daß das Programmiergerät 70 nicht auf den Signalwertdetektor 78 einwirkt, sondern das Relais 80 unmittelbar in vorausgewählter Weise umschaltet. Ge-

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nauer gesagt, kann das Umschalten der Vorausregelungsmodell-Einstellung auf einen vorbestimmten Zeitpunkt
festgelegt sein und nicht vom Erreichen eines bestimmten Werts der Regelgröße 15 abhängen.

Es können auch noch andere Verfahren zur Umschaltung
zwischen den beiden Rückführschleifen unter Berücksichtigung von Faktoren, wie der relativen Richtung der letzten ins Gewicht fallenden Änderung der ungeregelten Störgröße, angewandt werden. Beispielsweise ist eine wirkungsvollere Angleichung möglich, wenn die logische Schaltung auf der Grundlage der Änderungsrichtung und nicht des
Absolutbetrags der ungeregelten Störgröße arbeitet, da in diesem Fall die Angleichung jeder wesentlichen Richtungsänderung der Ungeregelten Störgröße und nicht nur den
Änderungen folgt, durch welche die ungeregelte Störgröße über einen festgelegten Schwellenwert hinaus verlagert
wird. Ein anderer Faktor, der berücksichtigt werden
kann, ist die Trennung der Umschaltzeit zwischen den Eingängen zu den Integratoren, da eine derartige zeitliche
Trennung ein Zur-Ruhe-Kommen des Ansprechverhaltens des
Verfahrens auf die Stellglied-Betätigungen vor einem erneuten Angleichen ermöglicht, wodurch sich Angleichfehler, die sich aus den dynamischen Eigenschaften des Verfahrens ergeben, ausschalten lassen.

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Die im Blockschaltbild von Pig. 5 dargestellte Ausführungsform der Erfindung stellt eine Anordnung für die Angleich-Vorausregelung eines mit Hilfe pneumatischer Bauteile durchgeführten Verfahrens dar, welche logische Schaltungen zum Umschalten der Rüekführschleifen auf der Grundlage der Feststellung der Änderungsgeschwindigkeit der ungeregelten Störgröße und der zeitlichen Trennung der Umschaltung zwischen den Schleifen aufweist.

Pig. 6 ist ein Blockschaltbild eines speziellen selbstangleichenden Regelsystems mit den Merkmalen der Erfindung, welches unter Verwendung herkömmlicher elektrischer und elektronischer Bauteile arbeitet. Die Anordnung ähnelt in gewisser Hinsicht derjenigen gemäß Pig. 4, nur mit dem Unterschied, daß die logische Schaltung derart abgewandelt ist, daß sie Nutzen aus der durch elektrische Bauteile erreichbaren größeren Anpassungsvielseitigkeit zieht.

Im Zusammenhang mit den Ausführungsformen gemäß den Pig. und 6 ist zu beachten, daß für ausschließlich statische Bedingungen entweder die Proportionalitäts- oder die Vorspannungsschleife für den Rückführvorgang ausgewählt werden kann. Dies bedeutet» daß die Rückführung so erfol-

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gen kann, daß sie in stabilem Zustand des Verfahrens über den Multiplikatorabschnitt des Vorausregelungsmodells und nicht über den Summierabschnitt stattfindet.

Pig. 7 veranschaulicht ein Arbeitsprogramm für eine Rechnerbaugruppe des Angleich-Regelsystems gemäß Pig. 6. Ein auf der Basis dieses Schemas programmierter Rechner berechnet die Inderungsgröße und -richtung der ungeregelten Störgröße, wobei eine Verzögerung dieser Änderungsgeschwindigkeit vorgenommen v/ird, ein Vergleich mit vorbestimmten Bezugsniveaus vorgenommen wird, Punktionen dss logischen Schaltkreises gemäß Pig. 6 durchgeführt werden und die Konstanten des Vorausregelungsmodells auf den neuesten Stand gebracht werden.

Im Schema gemäß Pig. 7 werden die Ausdrücke

V ^Un-1> ^V' ^u' ^a' ^b' ^M' ^GX' V ^A' ^B' ^P als System-Veränderliche und die Ausdrücke

K, k, k', k_a, k_b, !_a, Τ_ϋ, S

als System-Konstanten eingespeist.

Dabei bedeuten:

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U = augenblicklicher Wert der ungeregelten Störgröße

TJ ^= vorheriger Wert der ungeregelten Störgröße

V = derzeitiger Stellungswer.t des Stellglieds

M = derzeitiger Wert des Istwerts der Regelgröße

S = derzeitiger Wert des Sollwerts.

Die in der linken Spalte der Richtigkeitstabelle dargestellte Funktion F wird als logische Punktion "Null" oder "Eins" in Abhängigkeit von den logischen Bedingungen von A, B und F im Augenblick des Rechenbefehls berechnet, wie dies in den rechten Spalten dargestellt ist.

RICHTIGKEITSTABELLE

A	B	F	P	■"	1
O	0	0	O	1
0	0	1	0
0	1	O	0
0	1	1	1
1	O	0	-
1	0	1
1	1	0
1	1	1

Die im Schema gemäß Fig. 7 angegebenen Funktionen sind im allgemeinen die logischen Äquivalente der durch die Bau-

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teile gemäß* Fig. 6 durchgeführten Funktionen.

Die Berechnung

u <= K(U_n - U_n-1) + ku

erfüllt in wirksamer Weise die Funktion des Verstärkers 242 und der zugeordneten Schaltungen gemäß Fig. 6. Die Berechnungen

a <r k'u + (1-k^f)a
und

b <= k'u + (i-k^f)fc

erfüllen wirk&an die Funktion des Verstärkers 244 und der zugeordneten Schaltungen gemäß Fig. 6.

In vielen Verfahren ist das Verhältnis zwischen der ungeregelten Störgröße und der entsprechenden Stellglied-Einstellung niclt linear. Die zwei Konstanten enthaltenden Vorausregelungsmodelle passen sich auf "bestmögliche Weise den Verfahrenseigenschaften über den Betriebstereich der ungeregelten Störgröße hinweg an. Aus diesem Grund ist es möglich, das Ansprechverhalten jedes Verfahrens durch Verwendung eines zwei Konstanten enthalten-

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den Modells zu verbessern. Dem Vorausregelungsmodell können noch weitere Elemente hinzugefügt werden, um einen Ausgleich für etwaige Nicht-Linearität, beispielsweise quadratische Nicht-Linearität, zu schaffen. Fig. 8 veranschaulicht ein drei Konstanten enthaltendes Vorausregelungsmodell, das auf ähnliche Weise angewandt werden kann wie die beschriebenen Modelle mit zwei Konstanten. Bei dem zwei Konstanten enthaltenden Modell ist die Stellglied-Einstellung einfach der ungeregelten Störgröße proportional und durch eine festgelegte Vorspannung modifiziert, während das drei Konstanten enthaltende Modell durch Hinzufügung einer Quadrierfunktion zu den beschriebenen Proportional- und Vorspannungsfunktionen erhalten wird.

Die Bedingungen für die Einstellung der einzelnen Konstanten müssen aufeinander abgestimmt sein. Beim quadratischen Modell muß die Konstante c, d.h. die Null-Vorspannung, bei niedrigeren Werten der ungeregelten Störgröße nachgestellt werden, als die beiden anderen Konstanten des Modells nachgestellt werden. Die Konstante b, d.h. die Proportionalitätseinstellung, muß bei Werten der ungeregelten Störgröße geändert werden, die höher liegen als der letzte für die Änderung der Null-Vorspannung ausgewählte Wert, wenn die letzte Angleichung des Modells in

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einer Einstellung der Null-Vorspannung bestand, und die niedriger liegen als der letzte für die Einstellung der quadratischen Konstante ausgewählte Wert, wenn die letzte Angleichung des Modells in einer Einstellung der quadratischen Konstante bestand. Die Konstante a, d.h. die

stets

quadratische Einstellung, muß/bei Werten der ungeregelten Störgröße geändert werden, die höher liegen als der letzte für die Einstellung einer anderen Konstante des Vorausregelungsmodells ausgewählte Wert. Allgemein gesprochen müssen bei einem yielgliedrigen Modell die Angleichbereiche für die Konstanten in der Reihenfolge der Exponenten der den Konstanten entsprechenden Ausdrücke ausgewählt werden.

Erforderlichenfalls können auch noch kompliziertere Vorausregelungsmodelle entworfen werden, indem einfach die nötigen mathematischen Funktionen hinzugefügt werden. Im allgemeinen kann ein Konstantenmodell der Formel

ax¹¹ + bx^m +cx¹

angewandt werden, wobei die Exponenten m und η und 1 jede beliebige Größe besitzen können.

In Pig· 9 ist ein anderes Verfahren zur Regelung der Konstanten eines Vorausregelungsmodells veranschaulicht. Bei

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diesem Verfahren werden die Einstellungen der Proportionalitätskonstante und der Vorspannungskonstante laufend und gleichzeitig auf den letzten Stand gebracht, so daß sie dem Verfahren möglichst genaii angepaßt sind.

Fig. 1 0 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Anwendungsmöglichkeit eines selbstangleichenden Vorausregelungsmodells für die Einstellung einer ungenauen Regelgröße unter Verwendung einer langsamen, genauen Regelgröße. Bei der Überwachung eines Verfahrens 340 wird eine schnelle, jedoch ungenaue Regelgröße 341 und eine langsame, aber genaue Regelgröße 342 gemessen. Die schnelle, ungenaue Regelgröße 341 wird einem Vorausregelungsmodell 343 eingespeist, an dessen das Stsllsignal 344 liefernden Ausgang ein Aufzeichnungsgerät 345 sowie der eine Eingang eines Differentiators 346 angeschlossen sind, in dessen anderen Eingang die langsame, genaue Regelgröße 342 eingespeist wird. Das vom Differentiator 346 abgegebene Signal 347 stellt die Abweichung der schnellen, ungenauen Regelgröße 341 von der langsamen, genauen Regelgröße 342 dar.

Solange eine Messung der langsamen, genauen Regelgröße 342 zur Verfugung steht und die schnelle, ungenaue Regel größe 341 einen gegenüber der letzten Anzeige wesentlich

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unterschiedlichen Wert annimmt, verwendet der logische Schaltkreis 348 den als Signal 347 erscheinenden Fehler des Stellsignals 344 zur Rückführung des entsprechenden Proportionalitäts- oder VorSpannungswerts, der durch die Integratoren dem Vorausregelungsmodell 343 eingespeist wird. Der beispielsweise auf der Grundlage der in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten logischen Schemata arbeitende logische Schaltkreis 348 wählt die Rückführung des Proportionalitätswerts vom Integrator 338 für höhere Bereiche der Regelgrößen-Messungen und die Rückführung des Vorspannungsbzw. Nullwerts vom Integrator 339 für niedrigere Bereiche der Regelgrößen-Messungen aus.

Falls die langsame, genaue Regelgröße 342 gegenüber der schnellen, ungenauen Regelgröße 341 beträchtlich im Verzug ist, kann es vorteilhaft sein, die Stellgröße 344 vor dem Vergleich mit der Regelgröße 342 auf einen Durchschnittswert zu bringen, um eine langfristige Darstellung des Verhältnisses zwischen den Meßwerten der Regelgröße 341 und der Stellgröße 344 zu erzielen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 kann allgemein für den Abgleich einer ungenauen Regelgröße, welche jjedoch wünschenswerte Merkmale, wie Geschwindigkeit oder Bereieh-

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"breite besitzt, gegenüber einer genauen, diese Merkmale jedoch nicht besitzenden Regelgröße benutzt werden. Der Abgleich verleiht der ungenauen Regelgröße wirksam Merkmale der genauen Regelgröße. Das Vorausregelungsmodell 343 gibt das Verhältnis zwischen der genauen und der ungenauen Regelgröße wieder.

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild einer selbstangleichenden Schaltanordnung für einen speziellen Anwendungszweck. Diese Anordnung ist so ausgelegt, daß sie ein Verfahren an einem vorgegebenen programmierten Zeitpunkt möglichst schnell und möglichst genau auf einen geänderten Sollwert bringt.

Zur lösung dieser Aufgabe kann das die geregelte Störgröße einstellende Stellglied in der Weise betätigt werden, daß es zur Hervorbringung der durchgreifendsten Änderung der Regelgröße an einem ausgewählten Zeitpunkt voll geöffnet, eine vorbestimmte Zeitspanne lang in voll geöffnetem Zustand gehalten un^dann schließlich in Abhängigkeit von der Aufrechterhaltung der Regelgröße auf dem gewünschten Sollwert in eine bestimmte Einstellung zurückgestellt wird. Die selbstanjeichende Anordnung gemäß Pig. 11 bietet eine Möglichkeit zur automatischen Bestimmung jeder dieser Phasen der Stellglied-Einstellung.

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Bei der Ausfüiirungsform gemäß Fig. 11 wirkt eine durch ein Stellglied 352 beeinflußte geregelte Störgröße 351 auf ein Verfahren 350 ein. Die Regelgröße 353 soll auf einen Sollwert 354 eingestellt werden, der als zeitlicher Schritt durch ein Programmiergerät 355 programmiert ist. Die Regelgröße 353 und der programmierte Sollwert 354 werden in einen Differentiator 356 eingespeist, an dessen Ausgang das Regelabweichungssignal 357 erscheint.

Das Programmiergerät 355 liefert ein proportional mit der Zeit ansteigendes Zeitsignal 358, das dem einen Eingang 359 bzw. 360 von zwei Signalwertdetektoren 361 bzw. 362 eingespeist wird, und ein Entsperrsignal 363» das einen Schaltkreis 364 steuert, welchem außerdem das Regelabweichungssignal 357 eingespeist wird. Das Entsperrsignal 363 läßt das Regelabweichungssignal 357 entsprechend einem vorbestimmten Programm der Reihe nach durch den Schaltkreis 364 zu den Integratoren 365, 366 und 367 durch. Dieses aufeinanderfolgende Einspeisen des Regelabweichungssignals 357 in die Integratoren kann entweder in der Weise erfolgen, daß in jedem bestimmten Augenblick jeweils nur ein Integrator das Regelabweichungssignal 357 empfängt, oder daß sich die Programmierung überlappt, so daß das Regelabweichungssignal 357 in einem vorgegebenen

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Augenblick mehr als einem Integrator eingespeist wird. Das vom Integrator 365 gelieferte Integrationssignal 368 wird zur Einstellung des Sollwerts des Signalwertdetektors 361 benutzt, das vom Integrator 366 gelieferte .Integrationssignal 369 dient zur Einstellung des Sollwerts des Signalwertdetektors 362 und das vom Integrator 367 gelieferte Integrationssignal 370 wird an den einen Kontakt 371 eines Relais 372 angelegt, der bei angezogenem Relais mit dem Stellglied 352 in Verbindung steht. Der Ausgang 373 des Signalwertdetektors 361 ist mit dem anderen Kontakt 374 des Relais 372 verbunden, der bei abgefallenem Relais mit dem Stellglied 352 in Verbindung steht. Der Ausgang 375 des Signalwertdetektors 362 ist an die Zugspule des Relais 372 angeschlossen.

Wenn das dem einen Eingang 359 des Signalwertdetektors 361 eingespeiste programmierte ansteigende Zeitsignal 358 den durch das in den anderen Eingang des Signalwertdetektors 361 eingespeiste 4«h» Integrationssignal 368 bestimmten Sollwert erreicht, liefert der Signalwertdetektor ein Stellsignal, das dem Stellglied 352 über den Kontakt 374 des Relais 372 zugeführt wird und das Stellglied voll öffnet.

Wenn dann nach, einiger Zeit das ansteigende Zeitsignal

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358 den durch das in den Signalwertdetektor 362 eingespeiste Integrationssignal 369 bestimmten Sollwert erreicht, liefert dieser Signalwertdetektor ein Erregungssignal an die Zugspule des Relais 372. Durch das Anziehen des Relais 372 wird das Stellglied 352 über den Relaiskontakt 371 an den Ausgang des Integrators 367 angeschlossen, so daß das von diesem Integrator gelieierte Integrationssignal 370 die Endstellung des Stellglieds 352 bestimmt, welche die Regelgröße 353 auf dem Sollwert 354 hält.

Während dieser Folge der Stellglied-Betätigungen durch die Signalwertdetektoren 361 und 362 wird das Sollwertprogramm 354 mit der Regelgröße 353 verglichen und ein ggf. auftretendes Regelabweichungssignal 357 in den Schaltkreis 364 eingespeist. Dieser Schaltkreis 364 wird durch das Entsperrsignal 363 so programmiert, daß er das Regelabweichungssignal 357 den Integratoren 365, 366 und 367 aufprägt. An einem passenden ersten, vorbestimmten Zeitpunkt schaltet das Entsperrsignal 363 das Regelabweichungssignal 357 auf den Integrator 365 um. Der Zweck der Änderung des Sollwerts des Signalwertdetektors 361 besteht darin, das Stellglied 352 an einem solchen Zeitpunkt zu betätigen, daß die hervorgebrachte Änderung der Regelgröße 353 möglichst genau mit der programmierten

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stufenweisen Änderung des Sollwerts 354 zusammenfällt. Der Sollwert 354 erfährt eine stufenweise Änderung seiner Größe, während die Änderung der Regelgröße 353 möglicherweise weniger durchschlagend ist. Wenn der Integrator 365 das Regelabweichungssignal 357 während einer Zeitspanne integriert, welche die Regelgröße 353 benötigt, um von ihrem anfänglichen Wert auf den von der ersten Stellgliedbetätigung herrührenden Wert zu gelangen, ist das integrierte Regelabweichungssignal nur dann Null, wenn die schrittweise Änderung des Sollwerts 354 an irgend einem Zwischenpunkt der Änderung der Regelgröße 353 erfolgt, so daß das negative integrierte Regelabweichungssignal dem positiven integrierten Regelabweichungssignal gleich ist und dieses dabei löscht. Mit anderen Worten muß ein anfänglicher Anstieg der Regelgröße 353 die stufenweise Änderung des Sollwerts 254 in ausreichendem Ausmaß vorwegnehmen, um ein integriertes Regelabweichungssignal zu ergeben, das anschließend durch das integrierte Regelabweichungssignal entgegengesetzter Polarität aufgehoben wird, das von der Verzögerung im Anstieg der Regelgröße 353 nach der stufenweisen Änderung des Sollwerts 354 herrührt. Das vom Integrator 365 gelieferte Integrationssignal 368 stellt den Sollwert für den Signalwertdetektor 361 in solcher Richtung ein, daß das integrierte Regelabweichungssignal 357 einen minima-

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len Durchschnittswert erhält. Wenn dieser Sollwert für den Signalwertdetelrfcor 361 erreicht ist, wird das Stellglied 352 im passendsten Zeitpunkt betätigt, um den Anstieg der Regelgröße 353 möglichst genau an die stufenweise Änderung des Sollwerts 354 anzupassen.

An einem zweiten vorbestimmten Zeitpunkt schaltet das Entsperrsignal 363 das Regelabweichungssignal 357 aiif den Integrator 366 um, dessen Integrationssignal 369 den Sollwert für den Signalwertdetektor 362 einstellt. Mg Zeitspanne, während welcher der Schafkreis 364 das Regelabweichungssignal 357 in den Integrator 366 einspeist» liegt hinter derjenigen für die stufenweise Änderung des Sollwerts 354. Die Größe des Sollwerts 354 wird mit der Regelgröße 353 verglichen und das erhaltene Regelabweichungssignal 357 stellt das Überschießen oder das Nachlaufen der Regelgröße 353 hinter dem Sollwert dar, das durch die Zeit bestimmt wird, während welcher das Stellglied 352 von der voll offenen Stellung in eine Zwischenstellung zurückgeführt wird. Der Integrator integriert dieses Überschießen bzw. dieses Nachlaufen und stellt den durch das Integrationssignal 369 festgelegten Sollwert des Signalwertdetektors 362 auf solche Weise ein, daß das Relais 372 im richtigen Zeitpunkt um geschaltet wird und das Stellglied 352 in eine Zwischen-

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stellung zurückkehren läßt, wodurch das Überschießen oder Nachlaufen der Regelgröße 353 herabgesetzt wird.

Am dritten vorbestimmten Zeitpunkt schaltet das Ent-•sperrsignal 363 das Regelabweichungssignal 357 auf den Integrator 367 um, so daß das Regelabweichungssignal 357 keinem der beiden Integratoren 365 oder 366 mehr zugeführt wird. Der Integrator 367 arbeitet über den in seiner Arbeitsstellung 371 befindlichen Kontakt des Relais 372 in einer herkömmlichen Rückführschleife, wobei die Regelabweichung vom Sollwert das Stellglied 352 in einer Weise betätigt, daß das Verfahren auf den Sollwert zurückgeführt wird. Hierbei nimmt das vom Integrator 367 gelieferte Integrationssignal 370 einen zur Verstellung des Stellglieds 352 ausreichenden Wert an.

Auf diese Weise werden somit die Zeitpunkte für das Öffnen des Stellglieds 352, für das Rückführen des Stellglieds 352 in eine Betriebsstellung sowie die Betriebsstellung des Stellglieds selbst einwandfrei eingestellt, wobei alle diese Punktionen automatisch erfolgen. Das Programm für das Entsperrsignal 363 kann vorbestimmt werden, da die Zeitpunkte, zu denen das Regelabweichungssignal 357 auf die Integratoren umgeschaltet wird, nicht kritisch sind. Selbstverständlich können auch andere Verfahren zur

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Betätigung, des Schaltkreises 364 angewandt werden, indem beispielsweise ein Teil der Zeitsteuerung für das Entsperrsignal 363 von Verfahrensfunktionen abgenommen wird.

Ein Vorteil der Ausführungsform gemäß Fig. 11 liegt in ihrer Fälligkeit der Angleichung einer Folge von programmier ten stufenweisen Änderungen. Es wäre zweckmäßig, für jede stufenweise Änderung eine mit Rechner-Bauteilen arbeitende Anordnung vorzusehen, um hierbei eine Folge von Stellglied-Betätigungen angleichen zu können.

Zur Regelung eines Chargenverfahrens, bei welchem eine stufenweise Änderung des Sollwerts an einem nicht vorhersehbaren Zeitpunkt auftritt, entfallen der Signalwerdetektor 361 und der diesem zugeordnete Integrator 365. Das Stellglied 352 wird in dem Augenblick, in welchem die stufenweise Änderung auftritt, in seine voll geöffnete Stellung gebracht, wobei das Reglerschema die Zeitdauer bestimmt, während welcher sich das Stellglied 352 unter Gewährleistung minimalen Überschießens und Berücksichtigung seiner endgültigen Einstellung in der voll geöffneten Stellung befindet.

Fig. 12 zeigt ein seibstangleichendes Vorausregelungs-

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system, das in Verbindung mit zwei ungeregelten Störgrößen arbeitet, von denen jede ein eigenes logisches System betätigt, welches wiederum die einer bestimmten ungeregelten Störgröße zugeordnete Proportionalkonstante nachjustiert.

Das Verfahren 400 weist Eingänge 401 und 402 für die ungeregelten Störgrößen auf, die durch Meßgeräte 403 bzw.

404 überwacht werden, welche ungeregelte Störgrößensignale

405 bzw. 406 liefern. Außerdem weist das Verfahren 400 einen Eingang 408 für eine durch ein Stellglied 407 geregelte Störgröße sowie einen Ausgang 409 auf. Die Regelgröße 410 wird einem Differentiator 411 eingespeist, dem gleichzeitig ein Sollwert 412 eingespeist wird, so daß er ein Regelabweichungssignal 413 liefert. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein Vorausregelungsmodell 414 mit drei Konstanten verwendet, in welchem das ungeregelte Störgrößensignal 406 mit einer Proportionalität skonstante 415 und das ungeregelte Störgrößensignal 405 mit einer Proportionalitätskonstante 416 multipliziert wird. Die auf diese Weise modifizierten ungeregelten Störgrößensignale werden an einem Summierpunkt 417 einfach summiert und über eine Vorspannungskonstanten-Suimniereinrichtung 418 dem Stellglied 407 zugeführt.

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Ein Integrator 419 liefert dem die Proportionalitätskonstante einführenden Multiplikator 416 ein Integrationssignal, ein Integrator 420 liefert dem die Proportionalitätskonstante einführenden Multiplikator 415 ein Integrationssignal und ein Integrator 421 liefert der Vorspannung-Summiereinrichtung 418 ein Integrationssignal.

Das ungeregelte Störgrößensignal 405 wird in ein logisches System 422 und das ungeregelte Störgrößensignal 406 wird in ein logisches System 422 gespeist, wobei jede ausreichende Geschwindigkeit und Größe besitzende, positiv werdende Änderung der ungeregelten Störgröße 405 oder 406 eine Betätigung des betreffenden logischen Systems 422 bzw. 423 zur Folge hat. Das logische System 423 wirkt unmittelbar auf einen Schalter 424 ein, der daraufhin das Kegelabweichungssignal 413 in den Integrator 419 einspeist und hierdurch die Proportionalitätskonstante 416 nachstellt, so daß das ungeregelte Störgrößensignal 405 in Abhängigkeit von der Größe des Regelabwcichungssignals 413 modifiziert wird. Das logische System 422 wirkt unmittelbar auf einen Schaltkreis 425 ein, der daraufhin das Regelabweichungssignal 413 in den Integrator 420 einspeist und die Proportionalitätskonstante 415 unter kouifizierung des ungeregelten Störgrößen-

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BAD ORJGiNAL

signals nachstellt. Darüberhinaus geben die beiden logischen Systeme 422 und 423 Steuersignale an eine OOER-iD or schaltung 426, die bewirken, daß der Schalter 427 das Regelabweichungssignal 4^3 vom Vorspannung-Inte- - grator 421 trennt, wenn eines der logischen Systeme arbeitet. Auf diese Weise tritt bei einer wesentlichen .änderung eiiior der ungeregelten Störgrößen eine Angleichung des betreffenden Proportionalitätsausdrucks auf, während die Angleichung des gemeinsamen Vorspannungsausdrucks zu diesem Zeitpunkt unterbrochen -wird.

Im allgemeinen ändert sich im Pail von mehreren ungeregelten Störgrößen zu diesen Zeitpunkten nur eine der Störgrößen in wesentlichem Ausmaß, die dann eine zugehörige Modellkonstante wirksam angleichen sollte. Wenn sich jedoch mehrere ungeregelte Störgrößen gleichzeitig in wesentlichem Ausmaß ändern, muß eine Entscheidung getroffen werden, ob alle Konstanten gleichzeitig anzugleichen sind oder ob jegliche Angleichung zu unterbleiben hat.

Wenn die Entscheidung dahingehend ausfällt, daß die Angleichung auf die Fälle der Änderung einer einzigen unge-regelten Störgröße beschränkt wird, muß diese Entseneidun^ auf der Grundlage des Auftretens- einer ausreichenden Anzahl solcher Fälle getroffen werden, darait dcuj An^lcic::-

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verfahren zufriedenstellend vor sich gehen kann. Wenn in der Regel gleichzeitige Änderungen der ungeregelten Störgrößen häufiger in einem Verfahren auftreten, kann es zweckmäßig sein, alle Konstanten anzugleichen. Es ist dann nicht möglich, festzustellen, welche der sich ändernden Störgrößen für die Regelabweichung verantwortlich ist, doch verhindert diese Unklarheit nicht das Angleichverfahren, und zwar insbesondere dann, wenn ausreichend viele Änderungen nur einer einzigen Störgröße vorkommen.

Zv/ei mögliche Umstände schränken die nachteiligen Auswirkungen einer solchen Unklarheit ein: Es kann sein, daß die "beiden ungeregelten Störgrößen tatsächlich aufeinander abgestimmt sind, wenn sie gleichzeitig wirken. In diesem Pail ist die wirksame Vorausregelwirkung auf das Stellglied die gleiche, unabhängig davon, welcher Störgröße die Störung zugeschrieben wird. Wenn sich außerdem "bei gleichzeitiger Einstellung zweier Konstanten nur eine der entsprechenden ungeregelten Störgrößen ändert, wird die Konstante im diese Störgröße berücksichtxgenden Vorausregelpfad in der richtigen Richtung verändert. Daraufhin ermöglichen alle Einzeländerungen der anderen Störgröße eine Angleichung zur Berichtigung eines etwa durch, eine vorangehende Angleichung zweier Konstanten im Vorausregel-

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pfad dieser anderen Störgröße eingeführten Fehlers.

Obgleich vorstehend z.Zt. bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sind den Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Aus diesem Grund soll die Erfindung alle innerhalb des erweiterten Schutzumfangs liegenden Änderungen und Abwandlungen mit einschließen.

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Claims (35)

atentansprüche

1. Verfahren zur Einstellung mehrerer ausgewählter Bestimmungsgrößen eines Reglers für industrielle Verfahrensabläufe, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend dem Auftreten vorbestimmter Bedingungen im Verfahrensablauf festgestellte Regelabweichungen der Reihe nach an jeweils einen Integrator einer Mehrzahl von Integratoren zurückgeführt werden, von denen jeder eine zugeordnete Bestimmungsgröße des Reglers derart einstellt, daß alle Bestimmungsgrößen zusammen in optimaler Weise die Regelabweichung zu verringern trachten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Integratoren die während einer bestimmten Zeitspanne auftretenden Regelabweichungen summieren und ein Ausgangsignal erzeugen, dessen Größe laufend entsprechend der Saminierung geändert wird,

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aunge./Uhlfcan Böstimmungügroßen mathematische Vorgänge ijlnd, die sueauifion :-iine aohä'üinuu·; d;K; Verhältnisses zwischen dem V/ert einor ungeregelten

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BAD ORIGJNAt,

Störgröße und dem zur Verminderung einer Regelabweichung erforderlichen Wert einer geregelben Störgröi3e ergeben, und daß diese Schätzung zur Berechnung der Einstellung der geregelten Störgröße gegenüber dem Wert der ungeregelten Störgröße ausgenutzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es auf ein Rechnerprogramm angewandt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3,.dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Bestimmungsgrößen der einzelnen mathematischen Vorgänge in der Weise vorgenommen wird, daß zunächst die Wichtigkeit des Zustands der ungeregelten Störgröße ermittelt wird, danach in Abhängigkeit von dieser Wichtigkeit eine der Bestimmungsgrößen für die Einstellung ausgewählt wird und schließlich der Wert der ausgewählten Bestimmungsgröße in einer Weise eingestellt wird, welche die Regelabweichung zu vermindern trachtet, so daß die Schätzung richtiger wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlurg der Wichtigkeit des Zufjcands der ungeregelten Störgröße durch eine Fes tot, el lung einer Änderung des wer ta der unge regelten J buv^rli;. β vorgenommen wird.

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BAD ORJGINAl.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Wichtigkeit des Zustands der ungeregelten Störgröße auf einer Feststellung "beruht, o"b eine vor bestimmte Änderung dieses Zustands eine solche Größe besitzt, daß eine Einstellung der neu ausgewählten Bestimiuungsgröße gewährleistet ist, während das Verfahren einem merklich veränderten Wert der ungeregelten Störgröße unterliegt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Wichtigkeit des Zustands der ungeregelten Störgröße eine Auswertung der Geschwindigkeit und der Größe der Zustandsänderung umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilrrnittlung der Wichtigkeit des Zustands der ungeregelten Störgröße auf der Feststellung der Richtung einer etwaigen Änderung des Werts der ungeregelten Störgröße über eine vorbestimmte Größe hinaus "beruht,

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Werts der ausgewählten Bestimmungsgröße eine Integration der Regelabweichung vorgenommen wird.

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BAD ORIGINAL

11. . Verfahren nach einem der Ansprüche 4 "bis 10, dadurch

gekennzeichnet, daß die Bestimmungsgrößen Ausdrücke eines vielgliedrigen mathematischen Systems darstellen und jeweils einzeln in Abhängigkeit von einer vorbestimmten, auf dem Wert der ungeregelten Störgröße basierenden Regel ausgewählt werden, die besagt, daß beim Auftreten einer vorbestimmten Vergrößerung des Werts der ungeregelten Störgröße jeweils eine Bestimmungsgröße ausgewählt wird, welche einen höheren Exponenten besitzt als die Bestimmungsgröße, die vor dem Auftreten der vorbestimmten Vergrößerung eingestellt worden ist, und daß beim Auftreten einer vorbestimm-

ten Verringerung des Werts der ungeregelten Störgröße jeweils eine Bestimmungsgröße ausgewählt wird, welche einen niedrigeren Exponenten besitzt als die Bestimmungsgröße, die vor dem Auftreten der vorbestimmten Verringerung eingestellt worden ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Einstellungen der verschiedenen Bestimmungsgrößen mit einer gewissen Zeitverzögerung vorgenommen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es auf ein Rechner-Plußdiagramm angewandt wird.

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14. Verfahren nach Anspruch 3 zur Beeinflussung einer ungenauen Regelgröße in Abhängigkeit von einer genauen Regelgröße, wobei eine Schätzung des Verhältnisses zwischen der ungenauen Regelgröße und der genauen Regelgröße durch ein Modell vorgenommen wird, das mehrere mathematische Vorgänge durchführt, von denen jeder eine einstellbare Bestimmungsgröße enthält, und ein Stellsignal zur Berichtigung der ungenauen Regelgröße liefert, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Bestiinmungsgrößen in Abhängigkeit vom Zustand einer der Regelgrößen für die Einstellung ausgewählt wird und daß der Wert der ausgewählten Bestimmungsgröße unter Verwendung des Werts der Gesamtabweichung der ungenauen Regelgröße von der genauen Regelgröße in einer Weise eingestellt wird, welche die Abweichung so zu vermindern trachtet, daß der Schätzwert genauer angeglichen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl in Abhängigkeit vom Zustand einer Regelgröße auf der G-rundlage der ungenauen Regelgröße durchgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl in Abhängigkeit vom Zustand einer Regelgröße auf der Grundlage der genauen Regelgröße durchgeführt wird.

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17. Verfahren nach Anspruch 3 und 4» dadurch gekennzeichnet, daß die mathematischen Vorgänge einen mathematischen AdditionsVorgang und einen mathematischen HultiplikationsVorgang umfassen, die zusammen eine lineare Schätzung des Verhältnisses zwischen dem Wert der ungeregelten Störgröße und dem zur Verminderung einer Regelabweichung erforderlichen Wert der geregelten Störgröße ergeben, und daß die Ermittlung der Wichtigkeit des Zustands der ungeregelten Störgröße durch Peststellung des Auftretens einer vorbestimmten Änderung des Werts der ungeregelten Störgröße und die Auswahl einer der Bestimmungsgroßen für die Einstellung in Abhängigkeit von dieser Wichtigkeit je nach der Richtung dieser Änderung vorgenommen wird, derart, daß bei Zunahme des Werts der ungeregelten Störgröße eine Auswahl der liultiplikations-Bestimmungsgröße und bei einer Abnahme der ungeregelten Störgröße eine Auswahl der Additions-Bestimmungsgröße getroffen wird, worauf eine Integration der Regelabweichung hinzugefügt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl einer bestimmten Bsstimmungsgröße für die Einstellung immer dann getroffen wird, wenn sich die ungeregelte Störgröße nicht wesentlich ändert.

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19. Verfahren nach Anspruch 1 zur Durchführung eines Stellglied-Einstellprogramms, welches eine Regelgröße einer Änderung des Sollwerts nachfolgen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne der Zeitpunkt zum Verstellen des Stellglieds in seine voll geöffnete Stellung in Abhängigkeit von der Abweichung einer Änderung der Regelgröße von einer stufenweisen Änderung des Sollwerts bestimmt wird, daß anschließend während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne der Zeitpunkt zum Verstellen des Stellglieds in eine Zwischenstellung in Abhängigkeit von der Regelabweichung bestimmt wird und daß schließlich während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne die Lage der Zwischenstellung des Stellglieds in Abhängigkeit von der Regelabweichung festgelegt wird.

20. Vorrichtung zur Einstellung"mehrerer ausgewählter Bestimmungsgrößen eines Reglers für industrielle Verfahrensabläufe, gekennzeichnet durch mehrere Integratoren, an welche entsprechend dem Auftreten vorbestimmter Bedingungen im Verfahrensablauf festgestellte Regelabweichungen der Reihe nach zurückgeführt werden und welche jeweils eine zugeordnete Bestimmungsgröße des Reglers derart einstellen, daß alle Bestimmungsgrößen zusammen in optimaler Weise die Regelabweichung zu verringern trachten. .

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21. Vorrichtung nach Anspruch 20 zur Regelung von Verfahrens ablaufen, auf welche eine ungeregelte Störgröße und eine geregelte Störgröße einwirken, wobei die geregelte Störgröße dazu verwendet wird, die Regelabweichung entsprechend einem ermittelten Verhältnis von ungeregelter Störgröße zu geregelter Störgröße auf ein Minimum zu verringern, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrere Arbeitsvorgänge, von denen jeder die Verarbeitung einer einstellbaren Bestimmungsgröße umfaßt, durchführendes mathematisches Modell zur Schätamg dieses Verhältnisses mit einem Eingang für den Wert der ungeregelten Störgröße, mehreren Eingängen für die von den Integratoren eingestellten Bestimmungsgrößen und einem Ausgang vorgesehen ist, an den ein Stellglied zur Regelung der geregelten Störgröße anschließbar ist, und daß die Eingänge der Integratoren entsprechend einer vorbestimmten Regel, die auf dem Wert der ungeregelten Störgröße beruht, wechsel-•seitig an eine Einrichtung zur Feststellung der Regelabweichung anschließbar sind, wobei ein von der Einrichtung zur Peststellung der Regelabweichung über den einen Integrator und das mathematische Modell zum Stellglied für die geregelte Störgröße verlaufender Rückführpfad gebildet wird, in welchem die durch den betreffenden Integrator eingestellte Bestimmungsgröße wirksam ist.

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22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das mathematische Modell ein auf den Wert der ungeregelten Störgröße ansprechendes Vorausregelungsmodell ist, das einen mathematischen AdditionsVorgang mit einem einstellbaren Vorspannungssummanden und einen mathematischen MuItiplikationsVorgang mit einem einstellbaren Proportionalitätsfaktor durchführt und einen linearen Schätzwert für das Verhältnis von ungeregelter Störgröße zu geregelter Störgröße errechnet, und daß der Integrator zur Einstellung des Vorspannungssummanden beim Auftreten einer vorbestimmten Änderung der ungeregelten Störgröße in abnehmender Richtung auf ein die Regelabweichung darstellendes Signal und der Integrator zur Einstellung des Proportionalität sfaktors beim Auftreten einer vorbestimmten Änderung des Werts der ungeregelten Störgröße in zunehmender Richtung auf das die Regelabweichung darstellende Signal anzusprechen vermag, so daß die beiden Integratoren entsprechend der vorbestimmten Regel arbeiten.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das mathematische Modell aus einem vielgliedrigen System besteht. .

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24. Vorrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 23, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche das Regelabweichungssignal entsprechend der vorbestimmten Regel jeweils einem bestimmten Integrator zuführt.

25. Vorrichtung nach ,Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einführung einer Verzugszeit vor jedesmaligem Umschälten der Einrichtung zur Zuführung des Regelabweichungssignals an die Integratoren.

26. Abwandlung der Vorrichtung nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Eingang des mathematischen Modells nicht an eine Einrichtung zur Zuführung der ungeregelten Störgröße, sondern an eine Einrichtung zur Erzeugung eines veränderlichen Sollwerts angeschlossen ist und daß das Modell das Verhältnis zwischen dem veränderliehen Sollwert und der geregelten Störgröße errechnet.

27. Vorrichtung nach Anspruch 21 zur Regelung von industriel· len Verfahrensablaufen, auf welche mehrere als eine ungeregelte Störgröße und eine geregelte Störgröße einwirken, wobei die ungeregelten Störgrößen jeweils in einem feststellbaren Verhältnis zur geregelten

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Störgröße stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das mathematische Modell für jede zusätzliche ungeregelte Störgröße einen zusätzlichen Proportionalitätsfaktor ■berücksichtigt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannungssummand die mathematischen Additionsvorgänge für alle zusätzlichen ungeregelten Störgrößen durchführt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, gekennzeichnet durch logische Schaltungen, welche die jeweils für die Einstellung auszuwählende Bestimmungsgröße festlegen, wenn sich mehrere ungeregelte Störgrößen gleichzeitig ändern.

30. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einstellung des Stellglieds in eine seiner beiden Extremstellungen in Abhängigkeit von der Richtung einer Änderung des veränderlichen Sollwerts, eine Einrichtung zur Einstellung des Stellglieds in eine verhältnismäßig langfristig eingehaltene Stellung in Abhängigkeit von einem verhältnismäßig langfristigen Wert des veränderlichen Sollwerts, eine auf die augenblickliche Abweichung der

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Regelgröße vom veränderlichen Sollwert während einer in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Regel bestimmten Zeitspanne ansprechende Einrichtung zur Einstellung des Augenblicks der Einstellung des Stellglieds in seine verhältnismäßig langfristige Stellung,- und eine zweite, auf die augenblickliche Abweichung der Regelgröße vom veränderlichen Sollwert während einer zweiten, in Abhängigkeit von der vorbestimmten Regel bestimmten Zeitspanne ansprechende Einrichtung zur Einstellung des Stellglieds in seine verhältnismäßig langfristige Stellung, wobei die Betätigung des Stellglieds in einer Weise vorgenommen wird, daß die Regelgröße dem veränderlichen Sollwert genau angepaßt ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Sollwert stufenweise Änderungen erfährt.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, gekennzeichnet durch eine auf die augenblickliche Abweichung der Regelgröße vom veränderlichen Sollwert während einer vor der erstgenannten, in Abhängigkeit von der vorbestimmten Regel bestimmten Zeitspanne liegenden Zeitspanne ansprechende Einrichtung zur Einstellung des Augenblicks der Einstellung des Stellglieds in eine seiner beiden Extremstellungen.

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33. Vorrichtung nach Anspruch 30, 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Regel vom Wert der Regelgröße abhängt.

34. Vorrichtung nach Anspruch 30, 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Regel vom Wert des veränderlichen Sollwerts abhängt.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 34, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einstellung des Stellglieds in die andere seiner Extremstellungen und eine Einrichtung zur Einstellung der Zeitpunkte, in welchem das Stellglied in Abhängigkeit von der Abweichung der Regelgröße vom veränderlichen Sollwert während einer vorbestimmten Zeitspanne in die andere Stellung verstellt wird.

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