個(gè)對(duì)所需修正的預(yù)測(cè)是持續(xù)不斷的被計(jì)算的。 運(yùn)個(gè)計(jì)算是來(lái)自目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)的當(dāng)前偏差的一個(gè)函數(shù)，W及由之前驅(qū)動(dòng)的變化造成的影響。 陽(yáng)153] ^T,D(t) = A^ p(t-l) ? (1-St,〇)+D(t)-D(t-1)
[0154]ATp=T-Tsetpunt-ZDRT,D. At,d陽(yáng)1對(duì)其中 陽(yáng)156]At,D(t)是對(duì)驅(qū)動(dòng)D之前改變的一種測(cè)量。 陽(yáng)157] Twtpcmt是目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)。
[0158] ATp是源自當(dāng)前控制步長(zhǎng)的目標(biāo)需要改變的量級(jí)的預(yù)測(cè)。 陽(yáng)159] 驅(qū)動(dòng)器調(diào)整
[0160] 對(duì)于每一個(gè)目標(biāo)來(lái)說(shuō)，它是用來(lái)計(jì)算每個(gè)驅(qū)動(dòng)應(yīng)該調(diào)整多少，只要驅(qū)動(dòng)是被用于 修正對(duì)目標(biāo)的預(yù)測(cè)偏差。
[0161]
陽(yáng)162]其中 陽(yáng)163]怒是驅(qū)動(dòng)的建議新值被用于修正對(duì)目標(biāo)T的偏差。 陽(yáng)164] a是控制力度。 陽(yáng)1化]一旦一個(gè)爲(wèi)|衡P被計(jì)算用于所有成對(duì)的目標(biāo)T和驅(qū)動(dòng)D，控制器為每個(gè)驅(qū)動(dòng)計(jì)算 一個(gè)單獨(dú)的調(diào)整值。運(yùn)是通過(guò)為每一個(gè)D計(jì)算l)|9?^的加權(quán)總數(shù)來(lái)做到的。 陽(yáng)166]
[0167] 其中
[0168] Dupdate是每個(gè)驅(qū)動(dòng)的單獨(dú)調(diào)整驅(qū)動(dòng)值。 陽(yáng)169]Wt是目標(biāo)T的權(quán)重。 陽(yáng)170] 單獨(dú)權(quán)重Wr，每個(gè)目標(biāo)是基于與執(zhí)行測(cè)量相互關(guān)聯(lián)的目標(biāo)力度、目標(biāo)測(cè)量可靠性 或一些其它有重要意義的特征進(jìn)行分配的。 陽(yáng)171]目標(biāo)調(diào)整： 陽(yáng)172] 為了達(dá)到過(guò)程的整體執(zhí)行目標(biāo)，需要進(jìn)行控制系統(tǒng)目標(biāo)的在線調(diào)整。 陽(yáng)173] 目標(biāo)調(diào)整W兩種形式進(jìn)行：
[0174]目標(biāo)調(diào)整的主因源自執(zhí)行的測(cè)量。執(zhí)行測(cè)量是過(guò)程的主要指示器；盡管如此，它是 變化的通常不是持續(xù)的采集。相反，執(zhí)行測(cè)量是周期性進(jìn)行，典型性的實(shí)驗(yàn)室值，并且，當(dāng)執(zhí) 行測(cè)量和執(zhí)行目標(biāo)之間的偏差被觀察到時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)調(diào)整目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)。
[01巧]其它目標(biāo)調(diào)整原因源自非操控輸入變量變化。運(yùn)些變化能夠被監(jiān)測(cè)到，并且已知 對(duì)執(zhí)行目標(biāo)的影響，盡管如此，在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中它們是不可能控制的。運(yùn)個(gè)可能包括運(yùn) 樣的變量，如周?chē)橘|(zhì)溫度或濕度，或組件輸入濃度的測(cè)量。 陽(yáng)176] 執(zhí)行由于非操控輸入變量的變化引起的目標(biāo)調(diào)整，采用下面形式： 陽(yáng) 177]
陽(yáng)17引其中 陽(yáng)179] Ttuwd是在時(shí)間步長(zhǎng)t調(diào)整后的目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)。
[0180]Vi(t)是在時(shí)間t(過(guò)濾過(guò)的）非操控輸入變量。 陽(yáng)1引]扣VI是與變量V1和目標(biāo)T相關(guān)聯(lián)的調(diào)整函數(shù)。 陽(yáng)182]g的最簡(jiǎn)單形式是線性關(guān)系： 陽(yáng) 183]
[0184] 實(shí)施基于執(zhí)行目標(biāo)和執(zhí)行測(cè)量之間偏差引起的目標(biāo)調(diào)整，采取下面形式： 陽(yáng)化5]Ttuned=Ttuned.old+hT,P化etpcant，P(t)，P(t-l)，…，P(t-n)) 陽(yáng)186] 其中 陽(yáng)187] Ttuwd是計(jì)算過(guò)的新的調(diào)整的目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)。
[0188] Ttuwd.Did是舊的目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)（在執(zhí)行測(cè)量前設(shè)定的）。 陽(yáng)189]P(t)是在時(shí)間t的執(zhí)行測(cè)量。
[0190] PsetpDint是整體系統(tǒng)執(zhí)行目標(biāo)。
[0191]hr,P是調(diào)整函數(shù)與執(zhí)行目標(biāo)和目標(biāo)T關(guān)聯(lián)。 陽(yáng)192] h最簡(jiǎn)單的形式是線性關(guān)系： 陽(yáng) 19引 hT,p化etpomt，巧=Kt,p?[P-PsetpolJ
[0194] 驅(qū)動(dòng)器選擇：
[0195]每個(gè)控制間隔，控制系統(tǒng)適應(yīng)/調(diào)整最多一個(gè)驅(qū)動(dòng)。作為潛在驅(qū)動(dòng)調(diào)整是被計(jì)算 用于所有驅(qū)動(dòng)（見(jiàn)50)，一個(gè)選擇過(guò)程被引入用來(lái)從可用驅(qū)動(dòng)中挑選一個(gè)驅(qū)動(dòng)。 陽(yáng)196] 基于考慮比如過(guò)程加工能力、能量效率或類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)作出一個(gè)指令。此外，驅(qū)動(dòng)選擇 依賴(lài)于對(duì)特定的驅(qū)動(dòng)的調(diào)整是否在產(chǎn)量和能量消耗之間有一個(gè)積極或消極的關(guān)系。例如， 在一個(gè)干燥過(guò)程中，由于較高溫度（所有物體相等）將會(huì)允許一個(gè)較快干燥速度，輸入溫度 將會(huì)有一個(gè)積極的關(guān)系。 陽(yáng)197] 具有3個(gè)驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)之一，制定的指令如下： 陽(yáng)19引 1.原料輸入速率-由于主要聚焦于過(guò)程生產(chǎn)量。
[0199] 2.輸入溫度-由于擁有高于3的能量效率。 陽(yáng)200] 3.輸入空氣速率-由于最低的能量效率。 陽(yáng)201] 所有3個(gè)驅(qū)動(dòng)都有一種積極的生產(chǎn)/能量消耗關(guān)系，并且，驅(qū)動(dòng)之間的選擇將會(huì)有 下面的形式： 陽(yáng)202] 選擇指令：
[0203] 1.增加原料輸入速率？ 陽(yáng)204] a.是-〉停止選擇-增加原料輸入速率。 陽(yáng)205] b.否-〉繼續(xù)選擇。
[0206] 2.增加輸入空氣溫度？ 陽(yáng)207] a.是-〉停止選擇-增加輸入空氣溫度。 陽(yáng)20引b.否-〉繼續(xù)選擇。 陽(yáng)209] 3.增加或降低輸入空氣速率？
[0210] a.是-〉停止選擇-提高/降低輸入空氣速率悅11] b.否-〉繼續(xù)選擇 陽(yáng)212] 4.降低輸入空氣溫度？ 陽(yáng)213] a.是-〉停止選擇-降低輸入空氣溫度。
[0214] b.否-〉繼續(xù)選擇。 陽(yáng)215] 5.降低原料輸入速率？
[0216] a.是-〉停止選擇-降低原料輸入速率。
[0217] b.否-〉停止-無(wú)變化。
[0218] 為了進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)用于控制過(guò)程的各種各樣的輸入數(shù)據(jù)的來(lái)源，圖2中做了參考。 盡管圖1中，所有用于控制過(guò)程的輸入數(shù)據(jù)顯示出源自過(guò)程，運(yùn)必須理解為比過(guò)程本身更 為寬泛。輸入數(shù)據(jù)部分源自過(guò)程，但是，也可能是對(duì)過(guò)程輸入的測(cè)量，例如，過(guò)程給料，或可 能是過(guò)程輸出測(cè)量，例如，過(guò)程所制造的產(chǎn)品。最終數(shù)據(jù)源自周?chē)橘|(zhì)，也可能表現(xiàn)為過(guò)程 的輸入數(shù)據(jù)，例如，空氣濕度或空氣壓力。
[0219] 盡管本發(fā)明結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但并不限制于此中詳述的具體形式。 相反，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅通過(guò)隨附的權(quán)利要求限定。權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)"包括"并不排斥其 它元素或步驟的存在。另外，盡管個(gè)別的特征可能包括在不同的權(quán)利要求中，運(yùn)些可能是有 力的組合，并且不同的權(quán)利要求的內(nèi)容并不意味著特征的組合是不可行和/或有利的。除 此之外，單數(shù)單詞不排除復(fù)數(shù)。因此，設(shè)及"a"、"an"、"第一"、"第二"等等的單數(shù)詞語(yǔ)，并不 排斥復(fù)數(shù)形式。與此同時(shí)，權(quán)利要求標(biāo)號(hào)不應(yīng)被理解為對(duì)范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種方法用于控制一個(gè)過(guò)程，所述方法包括一個(gè)自適應(yīng)控制模型和至少一個(gè)過(guò)程輸 入和至少一個(gè)過(guò)程輸出，所述控制模型包括： -預(yù)測(cè)過(guò)程中的相關(guān)目標(biāo)； 其特征在于 -基于所述目標(biāo)預(yù)測(cè)，選擇相關(guān)驅(qū)動(dòng)器用于所述過(guò)程。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，所述方法包括基于一個(gè)或多個(gè)輸入適應(yīng)許多參數(shù)，并且， 利用適應(yīng)的參數(shù)作為輸入用于目標(biāo)預(yù)測(cè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法，所述方法包括操控輸入變量、從屬輸出變量、非操控 輸入變量以及執(zhí)行目標(biāo)和測(cè)量。4. 根據(jù)之前所述任一權(quán)利要求所述方法，所述方法包括非線性參數(shù)適應(yīng)、目標(biāo)預(yù)測(cè)、目 標(biāo)調(diào)整、驅(qū)動(dòng)器調(diào)整以及驅(qū)動(dòng)器選擇作為過(guò)程輸入被控制。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，操控輸入變量和從屬輸出變量是用于非線性參數(shù)適應(yīng)以 及進(jìn)一步和源自非線性參數(shù)適應(yīng)的輸出一起用于目標(biāo)預(yù)測(cè)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，非操控輸入變量和執(zhí)行目標(biāo)和測(cè)量是用于目標(biāo)調(diào)整。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述方法，所述方法包括測(cè)量非在線參數(shù)和提供非在線參數(shù)測(cè)量作 為輸入用于目標(biāo)調(diào)整。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述方法，目標(biāo)預(yù)測(cè)和目標(biāo)調(diào)整是用于驅(qū)動(dòng)器調(diào)整。9. 根據(jù)之前所述任一權(quán)利要求所述方法，所述方法包括預(yù)處理單元用于準(zhǔn)備輸入信號(hào) 供適應(yīng)過(guò)程使用。10. -種控制系統(tǒng)適應(yīng)于執(zhí)行根據(jù)之前所述任一權(quán)利要求所述的關(guān)于一種制造設(shè)備的 方法。11. 一種制造設(shè)備包括一種控制系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)之前所述任一權(quán)利要求所述方法。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種制造設(shè)備，所述設(shè)備包括測(cè)量設(shè)備用于測(cè)量過(guò)程中的 操控?cái)?shù)據(jù)以及過(guò)程中和/或過(guò)程周?chē)橘|(zhì)的非操控?cái)?shù)據(jù)以及反饋給控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種方法用于控制一種過(guò)程，所述方法包括一個(gè)自適應(yīng)控制模型和至少一個(gè)過(guò)程輸入和至少一個(gè)過(guò)程輸出，所述控制模型包括：預(yù)測(cè)過(guò)程中的相關(guān)目標(biāo)；并且，基于目標(biāo)預(yù)測(cè)選擇相關(guān)驅(qū)動(dòng)器用于過(guò)程，優(yōu)選的，所述方法包括基于一個(gè)或多個(gè)輸入適應(yīng)很多參數(shù)，并且利用適應(yīng)的參數(shù)作為輸入用于目標(biāo)預(yù)測(cè)。
【IPC分類(lèi)】G05B13/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105229541
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480029421
【發(fā)明人】普利本·埃爾斯特姆
【申請(qǐng)人】核心股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2014年5月15日
【公告號(hào)】EP3004997A1, US20160091873, WO2014190993A1