Ricerca di brevetti di controllori Pid…

 
Pubblicato il 17 febbraio 2002

Gli ingressi di tale controllore sono i tre parametri Pid (KI, KC, KD), il segnale errore (e) e gli errori derivativo (ė) ed integrale (∫e). I segnali ė ed ∫e vengono, in questo caso, calcolati all’interno del controllore NeuroPid effettuando su e operazioni analogiche e digitali. I sei segnali KI, KC, KD, e, ė, ∫e vengono inviati in ingresso sia alla rete neurale che al controllore convenzionale. All’interno del controllore Pid convenzionale i segnali e, ∫e, ė vengono moltiplicati rispettivamente per il valore del parametro proporzionale (KC), integrale (KI), derivativo (KD) e poi sommati per produrre un segnale d’uscita secondo la ben nota equazione:

uPid = Kce + KI ∫edt + KD ė

Dispositivi di conversione di questo tipo possono essere impiegati tra il segnale di uscita e il processo in modo da generare un adeguato livello del segnale per ciascuno degli elementi suscettibili di regolazione o di attuazione nel processo.
Come attualmente proposto, l’uscita Pid del controllore convenzionale può essere inviata come ingresso addizionale alla rete neurale, che aggiunge robustezza all’uscita finale.
Le rivendicazioni sono riportate di seguito.
1. Un controllore non lineare per un sistema ad anello chiuso, avente come ingressi i valori dei parametri Pid (valori variabili KI, KC e KD) e un valore del segnale legato sia alla risposta del processo sia al valore prescritto come ingresso, dove detto controllore non-lineare contiene un meccanismo di elaborazione per generare un valore del segnale d’uscita (u) per controllare il succitato sistema ad anello chiuso a partire da detti ingressi e detto meccanismo di elaborazione è una rete neurale addestrata sugli ingressi e, KI, KC e KD che sono generati da un modello del sistema da controllare.
2. Un controllore non lineare come dinanzi stabilito nella rivendicazione 1. dove l’ingresso di cui si parla contiene una rappresentazione dell’errore che rappresenta la differenza tra la risposta desiderata (yr) e la risposta del processo (y).
3. Il controllore come dinanzi stabilito nella rivendicazione 1. dove l’ingresso legato alla risposta del processo consiste in due segnali d’ingresso; uno rappresentante la risposta desiderata (yr) e uno rappresentante la risposta del processo (y).
4. Un controllore non lineare per un sistema ad anello chiuso, avente come ingressi i valori dei parametri Pid (valori variabili KI, KC e KD) d un valore del segnale legato alla risposta del processo e al valore prescritto come ingresso, in cui detto controllore non-lineare contiene un meccanismo di elaborazione per generare un valore del segnale d’uscita (u) per controllare detto sistema ad anello chiuso a partire da detti ingressi e detto meccanismo di elaborazione è un processore che è rappresentativo dell’equazione ottima per l’uscita del controllore e in cui detta equazione ottima è rappresentata mediante un processo contenente le equazioni per elaborare i segnali d’ingresso che sono stati derivati analizzandoli al di fuori di sistemi a rete neurale addestrata su processi equivalenti.
5. Un controllore non lineare come dinanzi stabilito nella rivendicazione 4. dove l’ingresso di cui si parla contiene una rappresentazione dell’errore che rappresenta la differenza tra la risposta desiderata (yr) e la risposta del processo (y).
6. Il controllore come dinanzi stabilito nella rivendicazione 4. dove l’ingresso legato alla risposta del processo consiste in due segnali d’ingresso; uno rappresentante la risposta desiderata (yr) e uno rappresentante la risposta del processo (y).
7. Un controllore per un sistema ad anello chiuso che possiede un controllore Pid convenzionale e un controllore Neuro-Pid che è stato addestrato sul sistema, dove l’utente può scegliere di impiegare o l’uscita del controllore Neuro-Pid combinato col controllore Pid convenzionale, o la sola uscita del controllore Pid convenzionale. Detta selezione da parte dell’utente può avvenire in diversi modi tra cui, durante il funzionamento del controllore attraverso mezzi di commutazione dell’ingresso manuali, o mediante mezzi automatici sensibili a criteri pre-selezionati dall’utente.
8. Il controllore come dinanzi stabilito nella rivendicazione 7. dove l’uscita del controllore convenzionale è un ingresso del Neuro-Pid.
9. Un controllore per un sistema ad anello chiuso avente un controllore Pid convenzionale e due controllori a rete neurale, dove uno di detti controllori a rete neurale è un primo controllore Neuro-Pid addestrato sul sistema ad anello chiuso come dinanzi stabilito nella rivendicazione 7., e dove il secondo controllore a rete neurale è stato addestrato su un sistema controllato identico tranne per il fatto che detto sistema identico ha solo un controllore Neuro-Pid ma nessun controllore Pid convenzionale, e dove l’utente può selezionare come uscita del controllore, da un set di possibili uscite: una combinazione dell’uscita del primo controllore Neuro-Pid con l’uscita del controllore Pid convenzionale, l’uscita del Pid convenzionale, e l’uscita della seconda rete neurale. Detta selezione da parte dell’utente può avvenire in diversi modi tra cui, durante il funzionamento del controllore attraverso mezzi di commutazione manuale dell’ingresso da parte dell’utente, o mediante mezzi automatici in risposta a criteri preselezionati dall’utente.
10. Il controllore come dinanzi stabilito nella precedente rivendicazione dove l’uscita del controllore convenzionale è un’uscita verso il primo controllore Neuro-Pid.
11. Un controllore non lineare per un sistema ad anello chiuso, avente come ingressi i valori dei parametri Pid (valori variabili KI, KC e KD) e un valore del segnale legato alla risposta del processo e al setpoint come ingresso, in cui detto controllore non-lineare contiene un meccanismo di elaborazione per generare un valore del segnale d’uscita u per controllare detto sistema ad anello chiuso a partire da detti ingressi e detto meccanismo è un processore che è rappresentativo dell’equazione ottima per l’uscita u del controllore e in cui detta equazione ottima è rappresentata mediante un processo che contiene tabelle di ricerca per elaborare i segnali d’ingresso che sono stati derivati analizzandoli al di fuori dei sistemi a rete neurale addestrata su processi equivalenti.
12. Un controllore non lineare come dinanzi stabilito nella precedente rivendicazione dove l’ingresso di cui si parla contiene una rappresentazione dell’errore che rappresenta la differenza tra la risposta desiderata yr e la risposta del processo y.
13. Il controllore come dinanzi stabilito nella precedente rivendicazione dove l’ingresso legato alla risposta del processo consiste in due segnali d’ingresso; uno rappresentante la risposta desiderata (yr) e uno rappresentante la risposta del processo (y).
Controllo del diametro di un cristallo di silicio mediante un regolatore Pid
Considerando la parola chiave Pid combinata con il termine lavorazione (manufacturing) vengono riportati nell’elenco dei risultati della ricerca sette documenti, in alcuni dei quali si riscontra uno stretto legame fra processo di lavorazione e controllo automatico. Infatti le invenzioni proposte considerano il controllo automatico del diametro nella fabbricazione del silicio e l’apparato per la lavorazione di un singolo cristallo.

Il documento relativo al “Metodo d apparato per il controllo del diametro di un singolo cristallo” (Method and apparatus for controlling the diameter of a silicon single crystal) è caratterizzato dai riferimenti: numero del brevetto EP0456370, data di pubblicazione 13/11/91.

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