專利名稱：：用于工廠控制系統(tǒng)的隨需自動調(diào)諧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及過程(process)自動化技術(shù)，特別是自動調(diào)諧(tune)系統(tǒng)參數(shù)以達到期望的過程輸出的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：工業(yè)工廠(plant)過程包含實現(xiàn)過程自動化的嵌入式系統(tǒng)。由于過程變得復(fù)雜，控制遍及于整個系統(tǒng)中，分布式控制指遍及整個工廠系統(tǒng)以控制子過程的嵌入式處理器。嵌入式處理器運行程序以監(jiān)控工廠子過程或子系統(tǒng)的輸出。輸出可能是位置、溫度、壓力、電壓或用于子過程的任何其它的適當(dāng)參數(shù)。傳感器將參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號，并利用模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器為嵌入式處理器量化所述電信號?；趨?shù)的給定值，嵌入式處理器改變子過程輸入直到子過程輸出達到參數(shù)的目標值。比例積分微分(PID)控制器常常用于控制個別子過程。對于比例控制器，控制器輸出與關(guān)注的參數(shù)測量誤差是成比例的，其中誤差定義為參數(shù)目標值與參數(shù)測量之間的差。比例積分(PI)控制器設(shè)計來通過使控制器的輸出與存在誤差的時間量成比例而消除與比例控制器相關(guān)的偏移。在比例積分微分(PID)控制器中，微分作用被加入以加快響應(yīng)速度并預(yù)測變化。導(dǎo)數(shù)項作用于誤差變化率。調(diào)諧PID控制回路可能是過程工程師耗時的任務(wù)。如果工廠系統(tǒng)包含多個PID控制器以控制多個子系統(tǒng)，調(diào)諧整個系統(tǒng)可能需要大量的工程努力。當(dāng)考慮到具有數(shù)以千計PID回路的工廠系統(tǒng)時，該努力變得真正艱難。本發(fā)明發(fā)明者已經(jīng)意識到必需改良調(diào)諧分布式控制工廠系統(tǒng)的方法。
發(fā)明內(nèi)容這里描述用于自動調(diào)諧分布式控制工廠系統(tǒng)(auto-tuningdistributedcontrolplantsystem)的系纟克牙口方法的實施例。系纟克實施例包括具有至少一個工廠子系統(tǒng)的工廠系統(tǒng)。該系統(tǒng)也包括耦合到工廠子系統(tǒng)的控制器，因此來自工廠子系統(tǒng)輸出的反饋連接耦合到控制器的輸入?？刂破靼ㄕ{(diào)諧器模塊?？刂破骶哂修D(zhuǎn)移函數(shù)，并且反饋連接為子系統(tǒng)提供復(fù)合轉(zhuǎn)移函數(shù)。調(diào)諧器模塊依據(jù)工廠子系統(tǒng)的限定自動設(shè)置從預(yù)先確定的多個帶寬中選擇的控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)帶寬。調(diào)諧模塊依據(jù)至少一個擬合-誤差標準迭代調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)的系數(shù)以調(diào)諧復(fù)合子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)為目標轉(zhuǎn)移函數(shù)，并且如果基于調(diào)諧的結(jié)果必要時選擇新的帶寬并重新調(diào)整控制器。方法實施例包括響應(yīng)于輸入激勵為至少一個工廠子系統(tǒng)選擇目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)，為工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)選擇至少一個擬合-誤差標準，并且自動輸入輸入激勵并調(diào)諧工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)為目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)。該調(diào)諧包括依據(jù)工廠子系統(tǒng)的限制從多個確定的帶寬中自動選擇工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)的帶寬，輸入輸入激勵到工廠子系統(tǒng)，響應(yīng)于輸入激勵確定工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)與目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)的擬合-誤差，并依據(jù)擬合-誤差標準繼續(xù)選擇帶寬。該
發(fā)明內(nèi)容確定為提供本發(fā)明專利申請主題的概要。它確定為提供本發(fā)明唯一的或詳盡的解釋。所包括的詳細說明提供關(guān)于本專利申請主題的進一步信息。圖1A示出閉環(huán)系統(tǒng)反饋控制結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖1B示出具有附加自動調(diào)諧的閉環(huán)系統(tǒng)的實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖2示出利用閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)諧操作例子的圖表。圖3A示出開環(huán)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖3B示出具有附加自動調(diào)諧的開環(huán)系統(tǒng)的實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖4示出利用開環(huán)系統(tǒng)的調(diào)諧操作例子的圖表。具體實施例方式在以下詳細說明中，此處參考作為組成部分的附圖，并且本發(fā)明可以實施的具體實施例以圖解方式示出。應(yīng)當(dāng)了解其它實施例可以使用，并且可做出結(jié)構(gòu)上或邏輯上的變化，而不脫離本發(fā)明的范圍。在一實施例中，用軟件或軟件與執(zhí)行工序的人的結(jié)合來實現(xiàn)此處描述的函數(shù)或算法。軟件包括存儲于計算機可讀介質(zhì)(如存儲器或其它類型存儲設(shè)備)上的計算機可執(zhí)行指令。術(shù)語"計算機可讀介質(zhì)"也用于表示其上傳輸有軟件的載波。此外，這種函數(shù)相當(dāng)于模塊，其可以是軟件、硬件、固件或它們的任意結(jié)合。如所期望的，在一個或多個才莫塊中執(zhí)行多個函數(shù)，并且所描述的實施例僅僅是例子。軟件運行在數(shù)字信號處理器、ASIC、微處理器或運行在計算機系統(tǒng)(例如個人計算機、服務(wù)器或其它計算機系統(tǒng))中的其它類型的處理器。本文論述用于自動調(diào)諧分布式控制工廠系統(tǒng)的系統(tǒng)與方法。比例積分(PI)或比例積分微分(PID)控制器典型地是用于控制過程的算法。調(diào)諧包括成百甚至上千的嵌入式處理的系統(tǒng)可能是耗時的并且艱難的任務(wù)。系統(tǒng)控制回路的自動調(diào)諧幫助減輕該問題，如果調(diào)諧是自動的，儀表技師(instrumenttechnician)可以在4艮少或不具有控制理論的培訓(xùn)條件下調(diào)諧系統(tǒng)回路。自動調(diào)諧方法是基于回路成形(loopshaping)理論。在某些實施例中，自動調(diào)諧在閉環(huán)系統(tǒng)激勵下完成。在某些實施例中，自動調(diào)諧在開環(huán)系統(tǒng)激勵下完成。調(diào)諧過程遞歸地修改PI/PID參數(shù)以實現(xiàn)目標回路形態(tài)(loopshape),而不提供系統(tǒng)的模型轉(zhuǎn)移函數(shù)。圖1A示出閉環(huán)系統(tǒng)的傳統(tǒng)反饋控制結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)中的誤差e是期望的設(shè)定值r和輸出y之間的差。G是被控制的工廠系統(tǒng)110或子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)，K是插入到反饋回路的控制器120的轉(zhuǎn)移函數(shù)，n是測量噪音，u是控制器輸出，di是到工廠的輸入擾動，do是輸出擾動?？刂破?20的轉(zhuǎn)移函數(shù)是PID算法轉(zhuǎn)移函數(shù)。在一例子中，轉(zhuǎn)移函數(shù)K具有形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(1)其中Kp是比例增益，Ki是積分增益，Kd是導(dǎo)數(shù)項。等式l也可表示為標準的或理想的形式其中tl是積分時間，tD是微分時間。其它轉(zhuǎn)移函數(shù)包括:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(4)其中P是控制器增益，和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(5)圖1B是具有附加自動調(diào)諧的閉環(huán)系統(tǒng)130的實施例的結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)130包括到輸入的反饋連接132。系統(tǒng)130的控制器135包括PID控制器137和調(diào)諧器模塊140。所示的控制器的實施例利用等式1的轉(zhuǎn)移函數(shù)形式。其它轉(zhuǎn)移函數(shù)形式也可使用，例如等式2-5的形式。在某些實施例中，控制器是處理器，并且模塊包括軟件應(yīng)用程序。在某些實施例中，；漢塊用硬件和軟件的結(jié)合實現(xiàn)。雖然在所示的實施例中控制器135是PID控制器("s*"塊137是近似的導(dǎo)數(shù)函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(6)控制器135的轉(zhuǎn)移函數(shù)K被選擇，由此回路轉(zhuǎn)移函數(shù)GK具有期望的目標-回路形態(tài)。目標-回路形態(tài)由系統(tǒng)130的期望閉環(huán)帶寬和工廠系統(tǒng)110的特性確定。例如，目標回^各形態(tài)可以是一階回路形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(7)其中脫是交叉頻率。一階回路對其中目標輸出值是穩(wěn)定值的穩(wěn)定工廠系統(tǒng)是有用的，例如槽(tank)的填沖水平。在另一例子中，工廠系統(tǒng)110可以是整合的工廠(integratingplant)并且目標回3各形態(tài)是二階回路形式此處，參數(shù)x響應(yīng)于步設(shè)定值(stepsetpoint)的變化控制低頻斜率或過調(diào)量(overshoot)。在某些實施例中，選擇目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)包括選擇目標函數(shù)，以使回路形態(tài)具有在低頻的高增益和在高于交叉頻率(饑)的高頻的低增益?？刂破?35包括激勵電路145以提供加入到控制器135的輸出u的激勵信號。在某些實施例中，激勵電路是硬件電路。在某些實施例中，激勵電路包括運行軟件或固件的處理器。在某些實施例中，激勵電路包括硬件和軟件的結(jié)合或固件。選擇激勵信號以具有在大約期望帶寬頻率的區(qū)域內(nèi)的功率。激勵信號可以是一連串的臺階(step)，偽隨機二進制序歹寸或過濾通帶牙口卩艮幅白p桑聲(amplitudeclippedwhitenoise)?？刂破?35在調(diào)諧過程中自動輸入激勵信號。調(diào)諧模塊140通過遞歸地最小化控制-回路形態(tài)L和目標-回路形態(tài)之間加權(quán)擬合誤差，確定用于PID轉(zhuǎn)移函數(shù)的系數(shù)(或增益)Kp、Ki和Kd。在某些實施例中，使用具有非負約束的遞歸最小平方算法擬合PID參數(shù)。自動-調(diào)諧結(jié)構(gòu)應(yīng)用到其它PID控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)和PI控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)。調(diào)諧程序150提供在附著到網(wǎng)絡(luò)160的服務(wù)器155中。所示的系統(tǒng)130的結(jié)構(gòu)圖包括僅有的一個閉環(huán)結(jié)構(gòu)。然而，調(diào)諧程序150能夠同時調(diào)諧連接到網(wǎng)絡(luò)160的多個結(jié)構(gòu)。在一實施例中，用戶通過輸入用于回路結(jié)構(gòu)的標志符、目標回路的類型(例如穩(wěn)定的、積分器(integrator)等等)、用于激勵輸入信號的步幅、和用于要調(diào)諧的每個回路結(jié)構(gòu)的期望閉環(huán)穩(wěn)定時間(settlingtime)來運行程序150。接著，調(diào)諧程序基于期望穩(wěn)定時間使用頻率范圍內(nèi)的信號功率，自動將激勵信號的幅值步進(step)到工廠系統(tǒng)110。當(dāng)其步進到工廠時，調(diào)諧程序150遞歸地計算控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)K的系數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意到，調(diào)諧程序150無需用戶輸入期望的帶寬。對于它們理論上的轉(zhuǎn)移函數(shù)G和它們實際的轉(zhuǎn)移函數(shù)之間具有大量不確定性的工廠系統(tǒng)110,不可能達到期望的帶寬目的。例如，工廠系統(tǒng)的物理限制不能在期望帶寬內(nèi)作出響應(yīng)。在輸入到程序的帶寬是不可能的情況下，調(diào)諧過程將不會成功并且調(diào)諧程序?qū)⒈仨毨貌煌钠谕麕捴匦逻\行。為了解決該問題，調(diào)諧程序150基于期望的穩(wěn)定時間使用多個帶寬以尋找用于轉(zhuǎn)移函數(shù)系數(shù)的多種解決方法。使用的帶寬(BW)由用戶根據(jù),=丄，(9)由輸入的穩(wěn)定時間常量(r)得到。接著，調(diào)諧程序確定在嘗試的解決方法中使用的帶寬范圍。在示例性例子中，調(diào)諧程序150嘗試具有三到五時間常量范圍內(nèi)的帶寬解決方法。在某些實施例中，調(diào)諧程序150基于調(diào)諧的工廠系統(tǒng)130的回路轉(zhuǎn)移函數(shù)和目標回路之間的擬合誤差，并基于對參數(shù)收斂性標準，選擇最終的帶寬解決方法。作為使用具有等式2的形式的轉(zhuǎn)移函數(shù)的控制器135的示例性例子，調(diào)諧程序150選擇包括小于0.3的擬合誤差標準和小于期望的解決方法5%內(nèi)的Kc、tl和tD收斂的解決方法標準。Kc是比例增益，tl是積分時間或重置時間，tD是響應(yīng)作為時間函數(shù)的輸入激勵從系統(tǒng)中測量的微分時間。在某些實施例中，調(diào)諧程序150呈現(xiàn)給用戶多種解決方法。解決方法可根據(jù)它們的擬合誤差和參數(shù)收斂按等級序列呈現(xiàn)，例如在表格中。表1示出從調(diào)諧操作獲得的系數(shù)結(jié)果的例子。被調(diào)諧的系統(tǒng)是使用PID控制器的流回路。基于期望的穩(wěn)定時間或帶寬獲得不同組的系數(shù)。列出的結(jié)果從開始的最快穩(wěn)定時間1.5分鐘到最長穩(wěn)定時間30分鐘。用戶可依靠期望的穩(wěn)定時間選擇特定組的參數(shù)。任何一種情況都滿足為0.3的擬合誤差標準。目標是找到一組滿足期望流速的PID參數(shù)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表l:利用閉環(huán)方法的PID調(diào)諧結(jié)果。圖2示出調(diào)諧操作期間系統(tǒng)參數(shù)變化的例子的圖表200。系統(tǒng)流是過程變量(PV)。系統(tǒng)流速的目標值是50加侖每分鐘(50GPM)。由閥輸出(OP)控制流以將PV維持在設(shè)定值(SP)。圖21G示出SP是50GPM,而圖220示出閥輸出0P。用在該例中的激勵信號是偽隨機二進制序列。圖220示出OP具有來自偽隨機二進制序列和具有反饋連接的有效PID控制的貢獻。使用的PID控制器遞歸地更新并且每一時間階段(step)都發(fā)生改變。圖210示出結(jié)果PV?？梢钥吹皆?0分鐘末完成調(diào)諧。根據(jù)某些實施例，調(diào)諧程序15G從信息存儲器載入調(diào)諧數(shù)據(jù)。調(diào)諧數(shù)據(jù)有時稱為批量數(shù)據(jù)，并且是先前工廠系統(tǒng)IIO上運行的調(diào)諧實驗獲得并存儲的數(shù)據(jù)。例如，批量數(shù)據(jù)可以是來自傳感器(例如溫度傳感器或流傳感器)輸出并存儲的采樣數(shù)據(jù)。在某些實施例中，批量數(shù)據(jù)是為給定激勵信號的子過程所獲得的數(shù)據(jù)。這允許將數(shù)據(jù)引入當(dāng)前調(diào)諧實驗，而不必再次輸入激勵信號并再次運行實驗。調(diào)諧實驗中使用的批量數(shù)據(jù)節(jié)省了附加測試時間的成本。根據(jù)某些實施例，自動調(diào)諧是在開環(huán)激勵下實現(xiàn)的。圖3A示出開環(huán)系統(tǒng)300的控制結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)300包括工廠系統(tǒng)310和控制器320。G是所控制的工廠系統(tǒng)310的轉(zhuǎn)移函數(shù)。注意到，不存在輸出到輸入的反饋連接。因為系統(tǒng)300是開環(huán)，輸出和設(shè)定值之間的誤差不被監(jiān)控。圖3B是具有附加自動調(diào)諧的開環(huán)系統(tǒng)330的實施例的結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)包括具有自動調(diào)諧的控制器340?？刂破?40包括PID控制器365和調(diào)諧器模塊360,所述調(diào)諧器模塊360調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)以使系統(tǒng)330的開環(huán)轉(zhuǎn)移函數(shù)(PID控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)K和工廠系統(tǒng)310轉(zhuǎn)移函數(shù)G的結(jié)合)具有期望的目標形態(tài)。PID控制器365可以使用任何以上論述的等式1-5的轉(zhuǎn)移函數(shù)形式。目標-環(huán)路形態(tài)由系統(tǒng)330的期望帶寬和工廠系統(tǒng)310的特性確定。作為示例性實施例，工廠系統(tǒng)310可以是具有一階目標環(huán)路的穩(wěn)定工廠，或具有二階目標環(huán)路形態(tài)的整合工廠系統(tǒng)。其它的工廠系統(tǒng)和其它階的目標環(huán)路可以自動調(diào)諧。激勵電路365將激勵信號加入到工廠系統(tǒng)320。調(diào)諧器;^莫塊340通過遞歸地最小化控制-環(huán)路形態(tài)L和目標-環(huán)路形態(tài)之間加權(quán)的擬合誤差，確定開環(huán)轉(zhuǎn)移函數(shù)的參數(shù)。在某些實施例中，具有非負約束的遞歸最小平方算法用于擬合工廠系統(tǒng)參數(shù)。調(diào)諧程序345提供在附著到網(wǎng)絡(luò)355的服務(wù)器350中。調(diào)諧程序345可以同時調(diào)諧連接到網(wǎng)絡(luò)355的多個結(jié)構(gòu)。在某些實施例中，結(jié)構(gòu)是開環(huán)控制結(jié)構(gòu)，在某些實施例中，結(jié)構(gòu)是開環(huán)和閉環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。在一實施例中，用戶通過輸入環(huán)路結(jié)構(gòu)的標識符、目標環(huán)路的類型(例如穩(wěn)定、ii積分器等等)、用于激勵輸入的步幅、和用于每一調(diào)諧的開環(huán)結(jié)構(gòu)的期望穩(wěn)定時間，來運行程序345。接著調(diào)諧程序基于期望穩(wěn)定時間利用頻率范圍內(nèi)的信號功率將激勵信號的幅值步進(step)到工廠系統(tǒng)310。當(dāng)其步進到工廠，調(diào)諧程序345遞歸地計算工廠系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)G的參數(shù)。調(diào)諧程序345基于期望的穩(wěn)定時間使用多個帶寬以查找用于轉(zhuǎn)移函數(shù)參數(shù)的多種解決方法。在某些實施例中，調(diào)諧程序345呈現(xiàn)給用戶多個解決方法。在某些實施例中，調(diào)諧程序3"基于已調(diào)諧的系統(tǒng)330的轉(zhuǎn)移函數(shù)與目標環(huán)路函數(shù)的擬合誤差并基于參數(shù)的收斂性標準選擇最終的帶寬解決方法。表2示出對于開環(huán)系統(tǒng)從調(diào)諧操作獲得的系數(shù)結(jié)果的例子。被調(diào)諧的系統(tǒng)是使用PID控制器的流回路。不同組系數(shù)基于期望的穩(wěn)定時間或帶寬獲得。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2:利用開環(huán)方法的PID結(jié)果。圖4示出調(diào)諧操作期間系統(tǒng)參數(shù)變化的例子的圖400。圖410示出SP為50GPM并且圖420示出閥輸出0P。例子中使用的激勵信號是偽隨機二進制序列。圖420示出僅使用偽隨機二進制序列并且沒有反饋連接的有效PID控制的0P。使用的PID控制器被遞歸地更新并且每個時間階段(step)都被改變。圖410示出結(jié)果PV。再次調(diào)諧在30分鐘末完成。能夠從圖2和圖4的比較中看到閉環(huán)方法中PV維持得更接近SP。附圖在此處是經(jīng)由圖表示出的一部分，但并不作為限制，相同主題的特定實施例可以實現(xiàn)。所示出的實施例充分地詳細描述以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)此處公開的教導(dǎo)。其它實施例可從此利用并得到，因此結(jié)構(gòu)和邏輯的代替和變化可以實現(xiàn)而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，該具體實施方式并不是限制，并且各種實施例的范圍僅通過附帶的權(quán)利要求連同所給權(quán)利要求的等價物的全部范圍定義。此處，個別地和/或全部地，通過術(shù)語"發(fā)明"涉及的本發(fā)明主題的這些實施例，僅僅為了方便和不想在事實上公開了多個發(fā)明時自動限制本申請的范圍為任何個別發(fā)明或發(fā)明概念。因此，雖然特定實施例已經(jīng)示出并且描述于此，應(yīng)當(dāng)意識到任何想到的完成相同目的的布置可以代替示出的特定實施例。本公開意欲覆蓋任何的和所有的適應(yīng)或變化、或各種實施例的結(jié)合。以上實施例的結(jié)合和此處沒有特別描述的其它實施例在基于以上描述的基礎(chǔ)上對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。本發(fā)明的摘要提供以遵守37C.F.R§1.72(b)，要求摘要將允許讀者快速確定技術(shù)公開的特征。其提交僅為了理解，其將并不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或意義。另外，在前述的具體實施方式中，可以看到各種特征為了流型線本公開的目的，在個別實施例中被組合在一起。該公開方法并不解釋為反映聲稱的實施例要求的更多特征的目的，而是明確地詳述在每個權(quán)利要求中。更確切地，如隨后權(quán)利要求所反映的，發(fā)明的主題少于個別公開實施例的所有特征。因此，隨后的權(quán)利要求并入到具體實施方式中，其中每個權(quán)利要求獨立存在。權(quán)利要求1、一種系統(tǒng)，包括具有至少一個工廠子系統(tǒng)110、310的工廠系統(tǒng)，所述工廠子系統(tǒng)具有輸出、激勵輸入145、和將所述輸入關(guān)聯(lián)到所述輸出的轉(zhuǎn)移函數(shù)；至少一個具有轉(zhuǎn)移函數(shù)的控制器135、340，所述控制器耦合到至少一個提供組合的控制器-子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)的工廠子系統(tǒng)，所述控制器包括調(diào)諧器模塊140、360能夠操作來自動設(shè)置從多個帶寬中選擇的控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)的帶寬，該多個帶寬依照所述工廠子系統(tǒng)的限制預(yù)先確定；依照至少一個擬合-誤差標準迭代調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)的系數(shù)以調(diào)諧組合的控制器-子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)為目標轉(zhuǎn)移函數(shù)；和必要時基于調(diào)諧結(jié)果選擇新的帶寬并重新調(diào)整控制器系數(shù)。2、權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中控制器135以閉環(huán)方式耦合到工廠子系統(tǒng)110,以使來自工廠子系統(tǒng)輸出的反饋連接132耦合到控制器輸入，反饋連接132提供組合的控制器-子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)。3、權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中控制器340以開環(huán)方式耦合到工廠子系統(tǒng)310。4、權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中調(diào)諧器模塊進一步能夠操作來將控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)的帶寬設(shè)置為多個預(yù)先確定的帶寬中的每一個并且基于擬合-誤差標準排列預(yù)先確定的帶寬，并且其中調(diào)諧器模塊進一步包括輸入以接收來自用戶的期望工廠子系統(tǒng)穩(wěn)定時間，并且調(diào)諧器模塊140、360進一步能夠操作來由期望的穩(wěn)定時間確定多個帶寬。5、權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)"K"具有形式并且調(diào)諧器;^莫塊通過遞歸地計算Kp、Ki和Kd的值來調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)。6、權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)"K"具有形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>并且調(diào)諧器模塊通過遞歸地計算Kc、tl和tD的值來調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)。7、權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)"K"具有形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>并且調(diào)諧器模塊通過遞歸地計算Kc、tl和tD的值來調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)。8、權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)"K"具有形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>并且調(diào)諧器模塊通過遞歸地計算P、U和tD的值來調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)。9、權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)"K"具有形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>并且調(diào)諧器模塊通過遞歸地計算P、tl和tD的值來調(diào)整控制器轉(zhuǎn)移函數(shù)。10、權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進一步包括耦合到調(diào)諧器模塊的信息存儲器，其中調(diào)諧器模塊進一步能夠操作來載入用于工廠系統(tǒng)的調(diào)諧數(shù)據(jù)，所述調(diào)諧數(shù)據(jù)包括從先前運行在工廠系統(tǒng)的調(diào)諧實驗中獲得的數(shù)據(jù)。11、權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)進一步包括經(jīng)通過計算機網(wǎng)絡(luò)160、355與調(diào)諧器才莫塊通信的服務(wù)器155、350，并且其中在所述服務(wù)器上執(zhí)行的調(diào)諧程序150、345能夠操作來同時調(diào)諧工廠系統(tǒng)的多個子系統(tǒng)并且預(yù)先確定每個子系統(tǒng)的多個帶寬。12、權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器進一步包括輸入以接收來自用戶的期望目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)類型。全文摘要一種自動調(diào)諧控制系統(tǒng)的方法，方法包括響應(yīng)輸入激勵為至少一個工廠子系統(tǒng)選擇目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)，為工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)選擇至少一個擬合-誤差標準，并且自動輸入輸入激勵并調(diào)諧工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)為目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)。調(diào)諧包括依據(jù)工廠子系統(tǒng)的限制從多個確定的帶寬中自動選擇工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)的帶寬，將輸入激勵輸入給工廠子系統(tǒng)，響應(yīng)于輸入激勵確定工廠子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)與目標回路轉(zhuǎn)移函數(shù)的擬合-誤差，并且依據(jù)擬合-誤差標準繼續(xù)選擇帶寬。文檔編號G05B13/02GK101317141SQ200680044785公開日2008年12月3日申請日期2006年9月15日優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日發(fā)明者K·S·察卡利斯,S·V·蓋克沃德申請人:霍尼韋爾國際公司