[其他]對至少有兩個自變量的系統因變量進行積分控制的方法及裝置

無效

• 申請號: 86106718
• 申請日: 1986-09-30
• 公開（公告）號: CN86106718A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 羅伊·威爾弗雷德·施奈德;馬克·林·哈里斯
• 申請（專利權）人: 聯合工藝公司
• 主分類號: G05B6/00
• 分類號: G05B6/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳增勇,吳秉芬

與本發明有關的參考申請是由Harner等人在同一日期提交的（律師登錄號是H1513-PP）共同待批申請，其題目是“改進的推進器同步相位概念”（Improved????Propeller????Synchro-Phaser????Concept）。在描述本發明的過程或許要用這個申請所公開的某些技術，因此特指出來作為參考。

本發明涉及自動控制系統，更確切地說，涉及到通過調整被控系統中的兩個自變量來控制一個因變量的過程。

在自動控制系統中，通過控制來調整某一系統特性（稱為自變量），以便達到所期望的另一系統特性（稱為因變量）之目的。換句話說，自動控制系統是用調節自變量的辦法來獲得所期望的因變量特性。例如，如果一個自動控制裝置用來調節發動機的燃料流量，以便達到所期望的轉速，那么，在這個自動控制系統中，發動機的燃料流量就是系統的自變量，而發動機的轉速則是系統的因變量。

通常在一個系統中，能影響其因變量的自變量往往不止一個。在這樣的系統中，運用調節多個自變量的辦法來達到一個因變量的所期望的特性是有利的。在現有技術中，典型的自動控制包含一種積分控制，這種積分控制或者是一種簡單積分控制，或者是一種比例加積分控制、或者是一種比例加積分加微商的控制。控制的積分部件通常對因變量的期望值與實際值間的偏差進行積分，并利用積分的結果來調節自變量。從理論上講，運用各自積分控制同時調節各個自變量的組合方法，能夠得到所期望的因變量特性。但是，正如眾所周知的那樣，在現有技術中，這種對同一個因變量誤差各自積分同時進行的主動重積分控制法，會造成控制上的問題，即試圖借助各個積分器對每個自變量分別進行調節的多個積分器彼此阻止達到因變量零誤差。因此，實踐已經證明在現有的技術中，盡管自動控制可以利用比例控制和微商控制的各種各樣組合方式來調節附加的自變量，但是，在自動控制中不會同時利用多于一個積分器來控制任何一個因變量。這就是說，一個積分控制裝置只能用來調節一個自變量。

本發明的目的在于提供一種方法和裝置，借助這種方法和裝置，一個積分控制裝置至少可用來調節兩個自變量以便達到一個因變量的所期望的特性。

本發明所提供的為運用一個積分控制通道來對至少兩個自變量進行調節的方法和裝置是使一個自變量只對積分器輸出的大的變化作出響應，而另一個自變量僅僅只對積分器輸出的小的變化作出響應，通過兩種響應的組合來達到一個因變量的所期望特性。

本發明的效果是在自動控制系統中一個自變量（響應于積分器輸出的大的變化）可用來使因變量逼近所期望的特性，而另一個自變量（響應于積分器輸出的小變化）可用來對因變量進行微調使其達到所期望的特性。

這種自動控制系統的優越性是明顯的。例如，一個自變量對于因變量有可能產生大的影響，但是對因變量卻不能產生精確的小變化;另一個自變量只能在很小的范圍內對因變量施加影響和調節，并同時能引起因變量的非常精確的小變化。本發明利用第一個自變量來響應積分器輸出的大變化，而利用第二個自變量來響應積分器輸出的小變化。又如，用來調節自變量的裝置（如執行機構）可能具有一種不理想的小信號非線性（如滯后現象），使得這個自變量不能夠對積分器輸出的較小變化作出響應因而不能精確地提供因變量的小變化。當用來調節第一個自變量的裝置滯留在它的滯后區城內，因而不能夠調節第一個自變量時，第二個自變量可被調節以對因變量進行微調，上述兩個例子已足以說明各種類型的自動控制系統都將由于采用本發明提供的方法和裝置，而得到改善。

然而，在現有的技術中，有時將同時運用主動重積分控制器來調節兩個自變量并借助它們的組合作用使因變量達到所期望的特性的辦法曾被認為有利的技術，人們已知這種概念對分別調制各個自變量以便使單一的因變量達到“零誤差”來說所運用的各個獨立的積分器會造成相互矛盾的問題。本發明只利用一個積分器來自動控制任何一個因變量，從而解決了這樣的問題，本發明給出一種方法，借助這種方法，一個積分控制裝置能夠調節兩個自變量，依靠這兩種調節的共同作用使一個因變量達到所期望達到的特性。這種方法讓一個自變量只對積分器輸出的大變化作出響應，而讓另一個自變量只對積分器輸出的小變化作出響應。這樣做的效果在于，一個自變量（響應于積分器輸出的大變化）將對因變量進行控制，使之逼近所期望的特性，而另一個自變量（響應于積分器輸出的小變化）將對因變量進行微調，并使之達到所期望的特性。

通過對如附圖所示的最佳實施例的詳細說明，可以使本發明的上述及其它目的、特征和優點更為明顯。