機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--內(nèi)嵌于可編程控制器的先進(jìn)控制算法 中文版

1 內(nèi)嵌于可編程控制器的先進(jìn)控制算法 a 布爾雅那，斯洛法尼亞 洛法尼亞 氣工程系，盧布爾雅那，斯洛法尼亞 ,盧布爾雅那，斯洛法尼亞 典，希臘 非亞，保加利亞 2004年 4月 23日收到； 2005年 5月 15日接收 摘要 ： 本文介紹一個(gè)新穎的非線性自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器 入可編程邏輯控制器的先進(jìn)控制算法）。它打算 使控制成為高度非線性的過(guò)程。過(guò)程的適當(dāng)變化改善了其操作范圍，包括三個(gè)先進(jìn)控制算法。它被設(shè)計(jì)成使用以代理為基礎(chǔ)的概念的系統(tǒng)，應(yīng)用的目標(biāo)是自動(dòng)裝置一些組態(tài)任務(wù)。這個(gè)過(guò)程以一組被證明用了在線升級(jí)程序的低命令局部連接，模型為代表。程序被一套低秩序局部的線性的模型代表。這個(gè)程序?qū)⒛Ｐ丸b別和前后鑒別步驟聯(lián)合起來(lái)，提供可行的運(yùn)算控制器監(jiān)控和評(píng)估控制裝置執(zhí)行閉環(huán)系統(tǒng)?？刂圃?個(gè)執(zhí)行裝置被應(yīng)用在液位控制系統(tǒng)領(lǐng)域。 （ 2005 關(guān)鍵詞 ： 控制過(guò)程；模糊模型；工業(yè)控制；基于模型 的控制；可編程邏輯控制器；自調(diào)整調(diào)節(jié)器 1、 序言 模擬控制理論提供了很多的控制方法來(lái)完成控制，非線性過(guò)程控制比只用常規(guī)在線控制方法的效率更高，他的優(yōu)勢(shì)在于準(zhǔn)確的過(guò)程模型（ 991;997;997）。調(diào)查（ 998;999）指出相對(duì)于那些供給很少的建成并已交付使用的產(chǎn)品，先進(jìn)控制器具有相當(dāng)大的而且正在增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。 先進(jìn)控制算法的結(jié)果是優(yōu)秀的 ，它基于模糊的參數(shù)整定時(shí)間（ 997; 002） ,多重模型控制 (003; 2000)和自適應(yīng)控制 ( 1994; 000)，這些都在文中提到了。然而，在提供給工業(yè)用途的這些方法中有很多的限制，總結(jié)如下： 1、 因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的差異性，一個(gè)單獨(dú)的非線性控制方法有一個(gè)相 鄰領(lǐng)域的適合關(guān)系。因此工業(yè)要求更靈活的方法或?qū)崿F(xiàn)工具。 2、 新的方法通常不會(huì)在準(zhǔn)備使用的工業(yè)類型中得到。習(xí)慣設(shè)計(jì)要求相當(dāng)多的努力、時(shí)間和金錢。 3、 硬件要求是比較高的，因?yàn)閳?zhí)行和計(jì)算要求的復(fù)雜性。 4、 調(diào)節(jié) (2002)和維護(hù)方法的復(fù)雜性使非專門研究工程師不引人注目。 5、 非線性的可靠性模擬通常是個(gè)問(wèn)題。 6、 很多非線性程序能被著名和在工業(yè)上被證實(shí)的 個(gè)大量的直接的性能增加的（金融的獲得） 當(dāng)以高階的取代一個(gè)傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)時(shí)被要求。 不恰當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)控制方法的維護(hù)費(fèi)可能比較不明顯。 這些工作的 目標(biāo)是說(shuō)明一個(gè)透過(guò)使用以代理為基礎(chǔ)的系統(tǒng)概念的系統(tǒng)（ ( 1995)來(lái)解決上述一些問(wèn)題的先進(jìn)控制器。最主要的目的是用部分自動(dòng)化的試車程序來(lái)簡(jiǎn)化控制器組態(tài)，這典型地被控制工程設(shè)計(jì)師執(zhí)行。 件具有像自治權(quán)（不需要人直接干預(yù)的操作），社會(huì)能力（和其它對(duì)象交互作用），活性（對(duì)環(huán)境的感覺和反應(yīng)），支持活躍（面向目的的行為，自動(dòng)化）等特性。這項(xiàng)工作不是提出 是這些同樣也適用于基于 領(lǐng)域。在這個(gè)上下文中，一些限制被考慮到了。例如：自主性受限制，高度的可靠性和預(yù)測(cè)等級(jí)被要求，涉及到的范圍問(wèn)題是受傳感器的讀數(shù)限制的，具體的硬件平臺(tái)被使用等等。 制器的功能是用自動(dòng)實(shí)驗(yàn)和調(diào)節(jié)來(lái)簡(jiǎn)化控制?？刂破鞯囊粋€(gè)區(qū)別的特性是演算法在 控制器參數(shù)從一種非線性程序模型自動(dòng)地被調(diào)節(jié)。這個(gè)模型由操作模擬實(shí)驗(yàn)由一個(gè)新穎的在線學(xué)習(xí)程序發(fā)信號(hào)獲得。這個(gè)程序使用局部學(xué)習(xí)方法（ 997, p. 188）的模型鑒別。測(cè)量數(shù)據(jù)被批量智能處理。附加的步驟是在鑒別之后被執(zhí)行，是為了改進(jìn)模擬的可靠性。比較自適應(yīng)方法，利用循環(huán)的鑒別 ( 000)是連續(xù)的。 非線性模型包含一組局部的低秩序線性的模型，它們每個(gè)在一個(gè)特殊操作區(qū)域有效。使用一個(gè)構(gòu)成的確定時(shí)間的變量活躍的局部模型 ( s )被選擇。這個(gè)控制器是對(duì)于單輸入單輸出過(guò) 3 程特殊設(shè)計(jì)的，可能含有一個(gè)干擾檢測(cè)。另外，控制器的應(yīng)用范圍取決于所挑選的控制算法?？刂破鞯囊粋€(gè)組件允許在適用于很 多不同的程序的控制算法的范圍中使用。控制器監(jiān)控導(dǎo)致的控制執(zhí)行結(jié)果并且對(duì)發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤作出反應(yīng)。 控制器中有實(shí)時(shí)模塊（ 組態(tài)工具（ 行全部的實(shí)時(shí)控制功能，在線學(xué)習(xí)和控制執(zhí)行監(jiān)控。 ，通過(guò)提供引導(dǎo)和設(shè)置缺省參數(shù)值來(lái)簡(jiǎn)化組態(tài)步驟。 下文的線索如下：第 2節(jié)介紹 三節(jié)給出 后，第四節(jié)描述這個(gè)控制器在試驗(yàn)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，在這里它用在液位閥測(cè)試裝置中影響不同。 2、運(yùn)行時(shí)間模塊 1給出 號(hào)預(yù)處理進(jìn)程（ 在線學(xué)習(xí)進(jìn)程（ 模型信息進(jìn)程（ 控制算法進(jìn)程（ 運(yùn)算管理（ 圖 1 運(yùn)行時(shí)間模型概要 4 和 1990)提出，包含一些 別是 s(k)提供的時(shí)間之后和補(bǔ)償?shù)囊弧⒍?級(jí)命令分時(shí)連接模型。這個(gè)模型方程式的局部首要模型條件是： )()()()1( ,（ 1） 同時(shí)，這個(gè)模型方程式的第二條件模型是 )1()()1()()1()()1(,2,1,2,1,2,1 （ 2） 這里的 y（ k）是過(guò)程的輸出信號(hào) u(k)是過(guò)程的輸入信號(hào)， v（ k）是可選擇的干擾檢測(cè)信號(hào)（ u對(duì) j， bi,j,ci,j和 這組 局部模型能用一個(gè) 個(gè)模型在一個(gè)二級(jí)命令模型的情況下可用下面的方式表達(dá)： ,21 1,1,21 1,1,21,1)()1()()()()1()()()1()()()()1(（ 3） 這里 j（ k）是 型關(guān)于可變列表現(xiàn)實(shí)值 s（ k）的全體函數(shù)關(guān)系的值。正常的三角函數(shù)關(guān)系功能被使用，如圖 2所示 圖 2 在 確定時(shí)間的變量 s ( k )被系數(shù) 用質(zhì)量總數(shù)。 )()1()()()( （ 4） 系數(shù)被工程師配置成一樣給非線性過(guò)程。 5 估由信號(hào)激發(fā)的局部模型的參數(shù)。最近導(dǎo)出的參數(shù)只有當(dāng)它們通過(guò)驗(yàn)證和證明是比目前的情況好的時(shí)候才被提交給 個(gè)輸出信號(hào)的間隔在過(guò)程中有足夠的激發(fā)因素可用。它使信號(hào)成批智能運(yùn)行。用局部學(xué)習(xí)方法，一個(gè)先進(jìn)的批量智能概念是決定適應(yīng)模型是被實(shí)時(shí)執(zhí)行還是跟著延時(shí)允許在應(yīng)用前檢測(cè)來(lái)鑒別結(jié)果。因此，更好的意思是數(shù)字選擇控制已經(jīng)給出。 分配計(jì)算時(shí)間的問(wèn) 題要求鑒別出現(xiàn)大量智能數(shù)字過(guò)程（相反的在線循環(huán)過(guò)程在自適應(yīng)控制器中典型應(yīng)用）。這個(gè)問(wèn)題用多任務(wù)操作系統(tǒng)來(lái)解決。 以一個(gè)低優(yōu)先級(jí)任務(wù)在后臺(tái)運(yùn)行。 實(shí)時(shí)信號(hào)的保護(hù)被 護(hù)的有關(guān)部分被復(fù)制給進(jìn)一步過(guò)程。 快速激發(fā)的抑制在開始時(shí)被操作，因此信號(hào)的處理只能在它們包含激發(fā)因素是被運(yùn)行。如果標(biāo)準(zhǔn)有效的保護(hù)低于它們的下限時(shí)，執(zhí)行被取消。偏離了信號(hào) r（ k）， y（ k）， u（ k）和v（ k）。 線學(xué)習(xí)程序一直比新的局部模型鑒別排列在參數(shù)前。因此，活動(dòng)的 履行設(shè)置的模型參數(shù)被用于局部模型不再被鑒別（見 2、 3節(jié)）。 如果全體函數(shù) j（ k）的保護(hù)活動(dòng)被超過(guò)最低保護(hù)限度的活動(dòng)糾正，局部模型被選擇。只有被選擇的局部模型含有更多的過(guò)程。 使用被 003)發(fā)展的模糊的儀器的變量 ( 辨識(shí)方法，局部模型的模型參數(shù)被辨識(shí)。它是一種延伸指定的 1987 )，基于局部的學(xué)習(xí)方法 ( 1997年 )。局部的學(xué)習(xí)方法基于所有局部模型的參數(shù)將不再是一種單一的衰退運(yùn)算中被估計(jì)的假定。與全面的方法比較它是更不容易傾向于故障條件和局部最小的問(wèn)題的。 這種方法充分被適于工業(yè)的運(yùn)算 (直覺，非線性的模型的漸進(jìn)的構(gòu)成，適度的計(jì)算要求 )的需要。它能夠使因?yàn)椴蛔愕拇碳げ皇枪烙?jì)適當(dāng)?shù)木植磕Ｐ偷目偭砍蔀榭赡?。?dāng)所有局部模型目前尚未被估計(jì)時(shí)，它在最初組態(tài)階段是有效和可靠的。另一方面，在最佳附近收斂性是緩慢的。因此，它很有可能產(chǎn)生比使用 非線性的方法適宜的一個(gè)較壞的模型。下列簡(jiǎn)要地描述程序。 6 模型辨識(shí)為了每一個(gè)選擇的局部模型 (按索引 單獨(dú)地被執(zhí)行。初始估計(jì)參數(shù)向量及協(xié)變性矩陣 05種初始 I (單位矩陣 )。 模糊最小平方 )估計(jì)， j ， j ( k )對(duì)于質(zhì)量。計(jì)算被執(zhí)行遞歸避免矩陣倒置。 模糊的儀器的變量 )估計(jì)， j 為了防止噪音使結(jié)果退化，一個(gè)死區(qū)用于每一 當(dāng)程序輸出和其預(yù)測(cè)之間的絕對(duì)的質(zhì)量區(qū)別在構(gòu)成噪音下限之上，參數(shù)和協(xié)變性矩陣的向量最新。 在缺乏從到的分支中的或者從到的模型分支中的刺激的情況下 u v y (，以及當(dāng)措施擾動(dòng)全然不是出席的 )，帶有減少的參數(shù)評(píng)估向量的方法的變量被使用。 圖 3 在線學(xué)習(xí)過(guò)程 這個(gè)步驟由一個(gè)選擇的局部模型的模擬輸出與局部模型的位置近似的實(shí)際的程序輸出比較執(zhí)行。平均方的誤差 ( 的正常的總數(shù)被計(jì)算。近似被全體定義功能 j。對(duì)于每個(gè)選擇的局部模型，這個(gè)步驟以三套模型參數(shù)被 實(shí)行： j j 帶有最低的 全體的檢驗(yàn)由把包括選擇的裝置的模糊的模型的模擬輸出與實(shí)際的程序輸出比較執(zhí)行。平均的方的誤差 ( 的正?？倲?shù)被計(jì)算。如果與比較全面的檢驗(yàn)結(jié)果被改進(jìn)。 7 由于在線學(xué)習(xí)初始模糊模型選擇裝置被傳輸?shù)?則原來(lái)的裝置 j， 為每一處理局部模型， 作為一個(gè)信息索引和一個(gè)標(biāo)志表明模型是否是新的。 兩個(gè)模型結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)單元也被包括 區(qū)時(shí)間單元 ( 估計(jì)程序時(shí)間延遲。全體功能單元 ( 建議一個(gè)新的局部模型是否應(yīng)該被插入。它估計(jì)附加在兩個(gè)相鄰的局部模型之間的一個(gè)的局部模型大多數(shù)是活動(dòng)的。如果導(dǎo)致的模糊模型的全面的有效充分地被改進(jìn)，模型被提交到 原來(lái)的模糊的模型比較。 其主要的活動(dòng)處理在線學(xué)習(xí)結(jié)果。當(dāng)可接受的是一個(gè)新的局部模型從 果它傳遞穩(wěn)定檢驗(yàn)和其信號(hào)索引是足夠的，它被接受。如果它被接受，一個(gè) 準(zhǔn)備運(yùn)行 的標(biāo)志是為 一個(gè)標(biāo)志表明 局部模型是否自從開始以來(lái)已被調(diào)節(jié)或者并沒(méi)有。如果模型信號(hào)索引是十分低的，自動(dòng)模式可能是不完全的。 可以使用 對(duì)模式的變化有用。 在初始的組態(tài)， 們不是確切但是可以提供可靠 (雖然行動(dòng)遲緩 )的控制性能，類似于安全的模式。透過(guò)實(shí)驗(yàn)或者正常的運(yùn)算的記錄(當(dāng)條件適合于關(guān)閉回路辨識(shí) )時(shí)使用在線學(xué)習(xí)，被收到逐漸估計(jì)機(jī) 械設(shè)備的一個(gè)精確模型從 干不同的 運(yùn)算的下列的模式被支持： 手動(dòng)的模式：開啟回路運(yùn)算 ( 啟動(dòng)能力約束得到加強(qiáng) )。 安全的模式：帶有保守的一個(gè)固定的 自動(dòng)的模式 (或者帶有不同的調(diào)節(jié)參數(shù)的若干自動(dòng)的模式 )：一個(gè)非線性控制器。 8 享與 括三個(gè)層 : 或者若干個(gè)局部的線性的控制器同時(shí) )的功能提供反終結(jié)保護(hù)，包括對(duì)工業(yè)的控制所需要的每件事，諸如處理約束，碰撞更少模式交換，等等 會(huì)合 )，這樣與控制層一道，固定參數(shù)非線性控制器被制作。 節(jié)的層能夠從 制層和確定時(shí)間的層的參數(shù)按照實(shí)時(shí)控制不是被擾亂的這樣一種模式被取代。 且每一在具體的應(yīng)用中已被證明有效：模糊的參 數(shù)確定時(shí)間的控制器 (死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償控制器 (和管轄作為基礎(chǔ)的神經(jīng)控制器 (在本文中， 圖 4 裝備有反終結(jié)保護(hù)和碰撞更少傳輸。 在 反向傳播的價(jià)值 ) 根據(jù)確定時(shí)間的變量 s ( k )進(jìn)行模糊，而全體局部 模型的 j ( k )發(fā)揮作用。以速度為基礎(chǔ)的線性化的儀 9 器能夠使全面的控制器的活動(dòng)成為可能，它是線性的結(jié)合整個(gè)的運(yùn)算的地區(qū)中的局部的控制器活動(dòng)，不僅是在運(yùn)算點(diǎn)的均衡周圍。這項(xiàng)潛力提供極少局部模型改進(jìn)性能，而在均衡中有更多透明的行為運(yùn)算點(diǎn) ( 1998年； 2002年 )。 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行使用多重的綜合 ( 方法 ( 2001年 )。 1946 )使系統(tǒng)的量級(jí) (振幅 )關(guān)閉回路裝置點(diǎn)反應(yīng)盡可能平和地接近統(tǒng)一。這種在接近循環(huán)系統(tǒng)的一種比較速成和非擺動(dòng)的反應(yīng)中的結(jié)果。計(jì)算 而， 自動(dòng)調(diào)節(jié)的程序透過(guò)從 型是轉(zhuǎn)換到連續(xù)時(shí)間局部模型中的。那么，所謂的區(qū)域使用 后， 于 概念，一名富有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師可以選擇透過(guò)規(guī)定局部的 使用以模型為基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)的程序。 事件被發(fā)現(xiàn)時(shí)，它估計(jì)關(guān)閉回路控制反應(yīng)和一個(gè)全面的性能索引的特性。像 樣，它從 包括三種模塊： 緩沖器前處理器 ( ，形勢(shì)分級(jí)器 ( ，和性能估計(jì)者 ( ，正如圖 5所示 . 10 圖 5 當(dāng) 報(bào)時(shí)信號(hào)的緩沖器的有關(guān)的段，這得到 檢查程序是否在穩(wěn)定狀態(tài)中；如果如此，它終止處理。否則，它使信號(hào) 者是否重要等等。參考信號(hào)的一個(gè)步驟變化，測(cè)量擾動(dòng)信號(hào)的一個(gè)步驟變化，一場(chǎng)不可測(cè)量的擾動(dòng)的一個(gè)事件，或者振蕩的存在。如果對(duì)評(píng)價(jià)的一個(gè)事件可以將加以發(fā)現(xiàn)，并且特性評(píng)價(jià)的條件被完成 (沒(méi)有額外的振蕩，信噪比是足夠的，程序反應(yīng)在事件之后安置和在事件 )之前有穩(wěn)定狀態(tài)的一時(shí)期，相應(yīng)的緩沖器間隔被傳輸?shù)?則執(zhí)行被終止 。 定時(shí)間，升高時(shí)間，振蕩衰敗率，和追蹤誤差措施或者規(guī)定誤差措施。使用一個(gè)模糊的評(píng)價(jià)程序，一個(gè)全面的性能索引 ( 也從特性被計(jì)算。 果糟糕的性能被發(fā)現(xiàn)， 1 式。如果振蕩被發(fā)現(xiàn)，其它自動(dòng)行動(dòng)包括，例如，阻塞 為這樣行動(dòng)是高度具體處理的，基于 是他們可以在具體的應(yīng)用中被執(zhí)行。 擬，和調(diào)節(jié)代理的活動(dòng)和分層的套人機(jī)接口 ( 的交談窗口的使用者相互作用。 通常對(duì)控制器調(diào)節(jié)是需要的。 委托程序的控制器組成基本的放置的階段，安全的控制器調(diào)節(jié)的和非線性的模擬和調(diào)節(jié)確定時(shí)間的控制器的程序活動(dòng)的近似的評(píng)價(jià)，和為定期的運(yùn)算構(gòu)成政權(quán)制度。 過(guò)自動(dòng)執(zhí)行實(shí)驗(yàn)支持控制設(shè)計(jì)師。這些實(shí)驗(yàn)包括關(guān)于開啟的或者關(guān)閉的回路中的模型的運(yùn)算點(diǎn)的一系列的步驟變化。此外， 設(shè)模型并且調(diào)節(jié)局部的控制器。當(dāng)帶有機(jī)械設(shè)備的實(shí)驗(yàn)被允許時(shí)，這是控制器的最速成和最可靠的方法調(diào)節(jié)。使用 有選擇性的，如果實(shí)驗(yàn)不是被允許，為實(shí)驗(yàn)確定時(shí)間可能是需要的。在這種情況下中，控制器以安全的模式初始化并且為了模擬處理信號(hào)，并且調(diào)節(jié)被 而，需要的是在運(yùn)算地區(qū)的整個(gè)的足夠的刺激在定期的運(yùn)算期間是可供使用的。模擬的進(jìn)步被 志顯示哪一個(gè)模型已被調(diào)節(jié)，并且他們的信號(hào)索引。 當(dāng)?shù)刂鲃?dòng)性和建議代理在系統(tǒng)組態(tài)期間是有益的時(shí)，這可能在定期的運(yùn)算期間是期望的。因此，在委托的程序結(jié)束時(shí)，系 統(tǒng)可以被構(gòu)成盡可能地簡(jiǎn)化運(yùn)算。 運(yùn)算政權(quán)制度的一個(gè)范圍能被使代理和 種在涉及要求各式各樣的應(yīng)用并且可以說(shuō)明診斷問(wèn)題的一個(gè)靈活的控制系統(tǒng)中的結(jié)果。這樣，雖然為了非線性程序的控制作為一個(gè)工具設(shè)計(jì)，但是方面控制器也可以為了 些具體的運(yùn)算政權(quán)制度選擇下面被列出了 : 或者 (在定期的運(yùn)算期間 )或者在 下列的預(yù)定的實(shí)驗(yàn) )時(shí)，或者兩個(gè)都是。 時(shí)間。 當(dāng)適當(dāng)在固定的前選擇的位置僅僅估計(jì)局部模型時(shí)， 控制器再調(diào)節(jié)可以在每一 適應(yīng)的 運(yùn)算 )中的模型的變化之后立即自動(dòng)地被觸發(fā)， 12 或者跟隨設(shè)計(jì)師的證實(shí) (自調(diào)節(jié)的 運(yùn)算 )。 在線學(xué)習(xí)也可以用于監(jiān)控沒(méi)有控制器調(diào)節(jié)的意圖的程序活動(dòng)，或者是透過(guò)或者橫跨有效一個(gè)固定的模型的適應(yīng)。 在開始，系統(tǒng)從一種組態(tài)檔案是初始的，這可以在任何組態(tài)程序的階段放置它。后來(lái)，使用 線到 過(guò)委托程序的典型的確定時(shí)間的控制器指引設(shè)計(jì)師的有 魔力 的。它旨在于有很少經(jīng)驗(yàn)的使用者。富有經(jīng)驗(yàn)的工程師可以發(fā)現(xiàn)僅僅使用 其中其它任務(wù)的序列是可能的。 程序被分解到小的步驟 ( 25個(gè)交談窗口 )中。按每一步驟，指令被顯示，并且默認(rèn)值被使用單憑經(jīng)驗(yàn)的方法建議，基于已經(jīng)可供使用的信息。矛盾警告可以被顯示。 組態(tài)程序的主要的階段是：基本的放置，控制信號(hào)的選擇，信號(hào)限制，取樣時(shí)間，控制算法，確定時(shí)間的變量，模型秩序。安全的模式組態(tài)：程序活動(dòng) (使用 以被使用 )的評(píng)價(jià)，自調(diào)節(jié) 安全的 控制器參數(shù) (使用 ，可選的性能檢驗(yàn)。 模糊的模型沒(méi)有初始化， 模型位置的沒(méi)有初始化，局部模型參數(shù)的初始化，局部模型參數(shù)和步驟反應(yīng)的顯示。 默認(rèn)值，高階的自動(dòng)調(diào)節(jié)的參數(shù)的沒(méi)有初始化。 默認(rèn)值的沒(méi)有初始化，推進(jìn) 默認(rèn)值的沒(méi)有初始化，推進(jìn) 局部的控制器調(diào)節(jié)：自動(dòng) (開啟或者關(guān)閉回路 )實(shí)驗(yàn)的序列，在線學(xué)習(xí)和調(diào)節(jié)在每一個(gè)局部模型位置各處使用 性能檢驗(yàn)：在每一個(gè)局部模型位置各處使用 序列。 而，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展環(huán)境對(duì)圖形的使用者接口設(shè)計(jì)與典型的 方面控制器在若干項(xiàng)試驗(yàn)性應(yīng)用中已被測(cè)試 ( 003 ) 例如在一 個(gè) 3 上和氣 003)。這在一種儀器上為了測(cè)試液壓的電子管提出一種試驗(yàn)性應(yīng)用，位于一種液壓的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備裝置上。儀器的一個(gè)簡(jiǎn)化的計(jì)劃如圖 組成配有局部的溫度控制的一 部 鍋爐，三部泵， 圖 6： 液位控制測(cè)試儀器（簡(jiǎn)單） 一臺(tái)壓力傳感器，一個(gè)電子管檢驗(yàn)用一臺(tái)壓力區(qū)別傳感器站，為了不同的測(cè)量方法和一個(gè)延伸容器三塊流量表可以交替地被連接。的泵 3在被并行連接并且在不同的結(jié)合中可以被啟動(dòng)，這樣不同的流量范圍可以被完成。他們裝備有頻率轉(zhuǎn)換板；當(dāng)開啟時(shí)，他們?nèi)渴盏酵瑯拥目刂菩盘?hào) u。 儀器被用來(lái)在控制運(yùn)算的條件下的一個(gè)范圍中測(cè)試電子管。最重要的控制任務(wù)是在測(cè)試的電子管 ( 上透過(guò)調(diào)整在線到活躍的泵的控制信號(hào) 序的非線性和時(shí)間不同是因?yàn)橄铝械?: (a)關(guān)于電子管 力區(qū)別通過(guò)電子管 與泵旋轉(zhuǎn)速度 有關(guān) )是穩(wěn)定狀態(tài)的二次關(guān)系。 (b)打開的電子管 信號(hào) 般地不是可供使用 (電子管手冊(cè) )的，和 (c)不同的泵 (或者結(jié)合泵 ) 根據(jù)電子管的大小能被使用。 這些因素嚴(yán)重影響程序活動(dòng)，這在基于一個(gè)固定的 當(dāng)運(yùn)用一個(gè)參數(shù)確定時(shí)間的控制器時(shí)為可變的選擇確定時(shí)間是一個(gè)至關(guān)緊要的步驟。當(dāng) 14 使用從 a )可以單獨(dú)容易地被解決時(shí)，條件 ( b )使問(wèn)題的困難更大。處理模擬被使 用找到一個(gè)適合的確定時(shí)間的變量 （ 1） 。 程序的一個(gè)簡(jiǎn)化的模型是作為管道 (下標(biāo)為 p )的一臺(tái)流發(fā)電機(jī)，兩個(gè)阻抗的組成部份，檢查的電子管 (下標(biāo)為 v)和阻抗 (下標(biāo)為 l )組成一部泵的一個(gè)液壓回路。管道中的液體的慣性充當(dāng)一個(gè)誘導(dǎo)的組成部份。使用牛頓第二定律，這被表達(dá)為 )(（ 5） 子管和管道的壓力區(qū)別， m， v， r,和 度，密度，和液體的大規(guī)模流。運(yùn) 用關(guān)于運(yùn)算的點(diǎn)（ p p,p v,p l,Q m）的局部的線性關(guān)系，區(qū)別于 5) 2（ 6） 假定電子管和管道阻抗的特性方程 （ 7） （ 8） 1999 )的部份的起源被計(jì)算 22（ 9） 2（ 10） 在這兒系數(shù) ( 。同樣地， 且從泵特點(diǎn)可以被確 定 （ 11） 6)插在 9)-( 11 )中。液壓的回路的動(dòng)態(tài)的反應(yīng)被方程 (12)描述 )(11 2 （ 12） 或者，使用 9)透過(guò)方程 (13)輸出 15 （ 13） 另外，泵控制信號(hào) 頻率轉(zhuǎn)換板描述了泵發(fā)動(dòng)機(jī)的活動(dòng)，必須被給出。它可以 用第一命令標(biāo)志描述 （ 14） 此，被控制者程序的第二個(gè)秩序活動(dòng)是假定的。 觀察 13),p v/Q 可以從可供使用的程序測(cè)量方法直接被計(jì)算。為了改進(jìn)在低的測(cè)量方法 價(jià)值的商數(shù)計(jì)算的穩(wěn)定，對(duì)于 全約束應(yīng)用。 一旦確定時(shí)間的變量選擇，控制器的使用是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的程序，被 先，一個(gè)傳統(tǒng)的 樣它保持對(duì)運(yùn)算的地區(qū)的穩(wěn)定的控制。那么，局部模型與控制器位置是可選擇的。在這項(xiàng)應(yīng)用中，關(guān)于 因?yàn)閹в谐绦虻膶?shí)驗(yàn)被允許，在每一個(gè)局部模型位置各處包括實(shí)驗(yàn)的典型 程序?qū)⒓右允褂谩Ｔ趯?shí)踐中，這是保證信號(hào)的適當(dāng)?shù)拇碳さ淖詈?jiǎn)單的方法。使用安全的模式，程序是帶來(lái)到每個(gè)的連續(xù)不斷位置，在其中自動(dòng)調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)被一粒按鈕啟動(dòng)。 開啟回路實(shí)驗(yàn)被更加喜歡 )，注入包含四個(gè)步驟變化的刺激信號(hào)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)呼叫辨識(shí)調(diào)節(jié)的程序并且恢復(fù)原來(lái)的模式。對(duì)于頭兩個(gè)局部模型，刺激信號(hào)振幅是 4%。因?yàn)樗鼮榱似渌植磕Ｐ捅辉黾拥?8%改進(jìn)信噪比的較低的程序獲得。 設(shè)計(jì)師確認(rèn)新的控制器參數(shù)之后，自動(dòng)的模式被構(gòu)成。表 1顯示這個(gè)程序上的實(shí)驗(yàn)的調(diào)節(jié) 的程序的結(jié)果。 16 表 1：時(shí)間變量定位，直接時(shí)間局部模型參數(shù)， 間接局部模型參數(shù)，局部控制參數(shù) 圖 7 使用 圖 8 使用 局部模型的開啟回路獲得用 s (和 的依據(jù)。 (13 )，這是在減少 識(shí)的時(shí)間的變化始終如 來(lái)似乎與在 而 變化，但是不是可測(cè)量的。 1方面的變化，這被用泵活動(dòng) 頭兩個(gè)局部的控制器之間的 少局部的控制器能用于那一點(diǎn)地區(qū)。 控制性能為了使 作使用方面控制器的安全的模式，和 7個(gè)展示被測(cè)量程序?qū)υ诋?dāng)使用 電子管 中的壓力區(qū)別在上面被顯示，泵控制信號(hào) 樣最理想的反應(yīng)在 時(shí)壓力增加，反應(yīng)變得震蕩。 圖 8展示當(dāng)使用 信號(hào)之外如圖 7所示，確定時(shí)間的變量 所示 的 種反應(yīng)在整個(gè)的運(yùn)算區(qū)上方是最理想的。 17 圖 9 電子管壓力控制設(shè)計(jì)使用 驗(yàn)基臺(tái) 不論小心的選擇和修正演算法減少計(jì)算的要求， 種更多經(jīng)濟(jì)有效的解決。執(zhí)行這種引導(dǎo)應(yīng)用中的方面控制器的 處理機(jī)的三菱 于得克薩 斯儀器 0一三菱 700 序工業(yè)中的被關(guān)閉回路控制應(yīng)用的一種圖形的開發(fā)工具 ,2001)其它 過(guò)一分層的套菜單 (諸如：使用 勢(shì)顯示，放置 綜述，實(shí)驗(yàn)放置，在線學(xué)習(xí)放置，模型參數(shù)，模型狀態(tài)， . 圖 9顯示電子管壓力控制計(jì)劃在 憾地，目前草寫的版本還沒(méi)有表明 先進(jìn)自調(diào)節(jié)的非線性執(zhí)行一個(gè)工業(yè)的 括在本文中提出的一若干項(xiàng) 18 引導(dǎo)應(yīng)用也被完成。與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 用 外，這種性能在實(shí)踐中被在一些運(yùn)算的點(diǎn)各處執(zhí)行一系列短的實(shí)驗(yàn)使用在線學(xué)習(xí)程序容易地完成自調(diào) 節(jié)，。模塊的多代理結(jié)構(gòu)促進(jìn)控制系統(tǒng)的評(píng)論能干靈活性，這樣它為了各種各樣的要求容易地被構(gòu)成。工作目前朝著使用的簡(jiǎn)單和在新的程序中的運(yùn)用的容易中的較進(jìn)一步改進(jìn)被指導(dǎo)。一有前途的未來(lái)研究方向從在線學(xué)習(xí)程序中的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)中的 可以導(dǎo)致對(duì)自適應(yīng)控制的可靠性的一種積極的貢獻(xiàn)。 作者愿意承認(rèn)所有其它設(shè)計(jì)組成員的貢獻(xiàn)。方面設(shè)計(jì)透過(guò) 2002軟件是 歐洲 ,同時(shí)， 決的專利 0029。 參考文獻(xiàn) R., J., A., & P. 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