用于开/关系统的极值搜索控制系统技术方案

技术编号:23444943 阅读:47 留言:0更新日期:2020-02-28 19:22
一种开/关系统通过在开启状态与关闭状态之间切换来运行以影响建筑物的可变状态或条件。一种极值搜索控制器通过向所述开/关系统提供具有占空比的脉宽调制(PWM)控制信号来操作所述开/关系统。所述极值搜索控制器被配置用于通过以下操作来生成所述PWM控制信号:接收性能变量作为来自所述开/关系统的反馈;提取所述性能变量相对于所述占空比的梯度;使用极值搜索控制技术调制所述占空比,以确定使所述梯度趋向于零的所述占空比的最佳值;以及生成所述PWM控制信号,使得所述PWM控制信号的每个周期具有与所述占空比成比例的脉冲宽度。

Extremum search control system for on / off system

【技术实现步骤摘要】
用于开/关系统的极值搜索控制系统相关专利申请的交叉引用本申请要求2018年8月21日提交的美国专利申请号16/107,628的权益和优先权,所述美国专利申请的全部披露内容通过引用并入本文。
技术介绍
本披露总体上涉及极值搜索控制(ESC)系统。ESC是可以动态地搜寻系统的未知和/或时变输入以优化某个性能指数的一类自优化控制策略。ESC可以被认为是对通过使用抖动信号进行梯度搜寻的动态实现。系统输出y相对于系统输入u的梯度可以通过稍微扰动系统操作并施加解调措施来获得。系统性能的优化可以通过在闭环系统中使用负反馈环路使梯度趋向于零来获得。ESC是非基于模型的控制策略,意味着ESC不需要受控系统的模型来优化所述系统。ESC通常被应用于具有可在一系列操作中被连续调整的变量的系统。在这样的应用中,ESC通过用抖动信号扰动变量来工作。然后根据来自系统的连续反馈在变量的范围内连续地操纵变量,以便实现期望的函数最大值或函数最小值。例如,在可能期望最小化成本函数的同时,可能期望最大化效率函数。在双位置(two-position)系统的情况下,仍然可能期望使变量趋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极值搜索控制系统,包括:/n开/关系统,所述开/关系统通过在开启状态与关闭状态之间切换可操作以影响建筑物的可变状态或条件;/n控制器,所述控制器被配置用于通过向所述开/关系统提供具有占空比的脉宽调制(PWM)控制信号来操作所述开/关系统,所述PWM控制信号使所述开/关系统运行以影响所述建筑物的所述可变状态或条件;/n其中,所述控制器被配置用于通过以下操作来生成所述PWM控制信号:/n接收性能变量作为来自所述开/关系统的反馈;/n提取所述性能变量相对于所述占空比的梯度;/n使用极值搜索控制技术调制所述占空比,以确定使所述梯度趋向于零的所述占空比的最佳值;以及/n生成所述PWM控制信号,使...

【技术特征摘要】
20180821 US 16/107,6281.一种极值搜索控制系统,包括:
开/关系统,所述开/关系统通过在开启状态与关闭状态之间切换可操作以影响建筑物的可变状态或条件;
控制器,所述控制器被配置用于通过向所述开/关系统提供具有占空比的脉宽调制(PWM)控制信号来操作所述开/关系统,所述PWM控制信号使所述开/关系统运行以影响所述建筑物的所述可变状态或条件;
其中,所述控制器被配置用于通过以下操作来生成所述PWM控制信号:
接收性能变量作为来自所述开/关系统的反馈;
提取所述性能变量相对于所述占空比的梯度;
使用极值搜索控制技术调制所述占空比,以确定使所述梯度趋向于零的所述占空比的最佳值;以及
生成所述PWM控制信号,使得所述PWM控制信号的每个周期具有与所述占空比成比例的脉冲宽度。


2.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,所述控制器包括:一个或多个滤波器,所述一个或多个滤波器被配置用于在所述控制器提取所述性能变量相对于所述占空比的所述梯度之前处理来自所述开/关系统的所述性能变量反馈。


3.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,其中,所述PWM控制信号的周期由用户定义。


4.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,其中,所述生成的PWM控制信号是脉冲串,其中,所述脉冲串中的每个脉冲具有恒定的幅度。


5.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,其中,所述脉冲串的脉冲宽度由输入信号确定,使得所述占空比的值将等于脉冲占据的循环周期的百分比。


6.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,其中,所述控制器被配置用于:
标识由于调制所述占空比以使所述梯度趋向于零而导致的所述占空比的变化;以及
更新所述脉冲宽度,使得在所述占空比的所述变化之后,所述脉冲宽度与所述占空比维持成比例。


7.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,其中,所述控制器被配置用于:
确定使所述性能梯度趋向于零的所述占空比的稳态值;以及
用抖动信号扰动所述占空比的所述稳态值,以确定所述PWM控制信号的所述占空比。


8.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,其中,所述控制器被配置用于通过使所述梯度趋向于零来使所述性能变量趋向于极值,所述极值包括所述性能变量的最大值或最小值。


9.如权利要求1所述的极值搜索控制系统,其中,在计算所述占空比之前,所述一个或多个滤波器接收并处理来自所述开/关...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒂莫西·I·索尔兹伯里
申请(专利权)人:江森自控科技公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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