G - Physics – 05 – B
Patent
G - Physics
05
B
G05B 13/04 (2006.01) G05B 13/02 (2006.01) G05B 19/408 (2006.01)
Patent
CA 2252428
An automatic tuner for control systems that produces as output values for parameters of an arbitrary controller. The controller is in a control loop so that its output effects changes in actuators and regulates a physical process. The controller consists of either linear and nonlinear controller components or a combination of both. The tuner has a nonlinear approximator that has been optimized off-line. The off-line optimization is done without supervised learning so that desired outputs of neural network do not need to be available, and separate optimization to generate the desired outputs is not necessary. The off-line optimization can also rely on optimization criteria that are arbitrary: differentiability, convexity, even continuity of criteria are not required. The off-line optimization ensures robustness of generated controller parameters so that the input process characteristics do not need to be highly accurate. The off-line optimization is performed in such a way that the input parameters that relate to desired closed-loop system behavior include robustness parameters that can be used to effect tradeoffs between robust and nominal performance. The inputs to the nonlinear approximator consist of two sets of input parameters, either of which may be empty. A first set of input parameters can include parameters that relate to process characteristics. A second set of input parameters can include parameters that relate to desired closed-loop system behavior. The output values may be proportional and/or integral and/or derivative gains for PID-like controllers. The output values otherwise may be parameters for delay-compensation controllers, parameters for controllers that consist of lead-lag terms in combination with PID controllers, parameters for higher-order linear controllers, discrete variables that select between different control structures, or parameters for nonlinear controllers of predetermined structure. The nonlinear approximator may be implemented as a compositional sigmoidal mapping, a multilayer perception structure, a fuzzy logic model, a radial basis function network, a polynomial expansion, or other parametrized nonlinear structure.
Un syntoniseur automatique destiné à des systèmes de commande produit des valeurs de sortie pour les paramètres d'un controleur arbritaire. Le contrôleur se trouve dans une boucle d'asservissement de sorte que sa sortie produit des changements dans des actuateurs et régule un processus physique. Le contrôleur se compose de composants soit linéaires soit non-linéaire, soit d'une combinaison des deux. Le syntoniseur présente une unité d'approximation non linéaire ayant été optimisée en autonome. L'optimisation en autonome est effectuée sans apprentissage supervisé de sorte qu'il n'est pas nécessaire que les sorties du réseau neuronal soient disponibles, et une optimisation séparée pour générer les sorties voulues n'est pas nécessaire. L'optimisation en autonome peut également se baser sur des critères d'optimisation arbritaires: différentiabilité, convexité, continuité régulière de critères ne sont pas requises. L'optimisation en autonome assure la robustesse des paramètres générés du contrôleur de sorte que les caractéristiques de traitement d'entrée ne nécessitent pas une extrême précision. L'optimisation en autonome est effectuée de manière que les paramètres d'entrée relatifs au comportement voulu du système à boucle fermée comprennent des paramètres de robustesse pouvant être utilisés pour effectuer des substitutions entre les performances de robustesse et nominale. Les entrées dans l'unité d'approximation non linéaire se composent de deux ensembles de paramètres d'entrée, dont chacun peut être vide. Un premier ensemble de paramètres d'entrée peut comporter des paramètres relatifs aux caractéristiques de processus. Un second ensemble de paramètres d'entrée peut comprendre des paramètres relatifs au comportement voulu du système à boucle fermée. Les valeurs de sortie peuvent être des gains proportionnels et/ou intégraux et/ou dérivés pour des contrôleurs de type PID (proportionnel-intégral-différentiel). Les valeurs de sortie peuvent également être des paramètres pour des contrôleurs à compensation de temporisation, des paramètres pour contrôleurs se composant de termes d'avance-retard en combinaison avec des contrôleurs PID, des paramètres pour contrôleurs linéaires d'ordre supérieur, des valeurs discrètes sélectionnant différentes structures de commande, ou des paramètres pour contrôleurs non-linéaires de structure prédéterminée. L'unité d'approximation non-linéaire peut être mise en oeuvre sous la forme d'un mappage sigmoïde compositionnel, d'une structure de perception multicouche, d'un modèle de logique floue, d'un réseau de fonction à base radiale, d'une expansion polynomiale ou d'un autre structure non-linéaire paramétrée.
Honeywell Inc.
Smart & Biggar
LandOfFree
Nonlinear-approximator-based automatic tuner does not yet have a rating. At this time, there are no reviews or comments for this patent.
If you have personal experience with Nonlinear-approximator-based automatic tuner, we encourage you to share that experience with our LandOfFree.com community. Your opinion is very important and Nonlinear-approximator-based automatic tuner will most certainly appreciate the feedback.
Profile ID: LFCA-PAI-O-1857511