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    • 2. 发明申请
    • STEUEREINRICHTUNG ZUM STEUERN EINES TECHNISCHEN SYSTEMS UND VERFAHREN ZUM KONFIGURIEREN DER STEUEREINRICHTUNG
    • WO2021204983A1
    • 2021-10-14
    • PCT/EP2021/059262
    • 2021-04-09
    • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
    • OBERMAYER, StefanSTERZING, VolkmarTOKIC, MichelUDLUFT, SteffenWEBER, Marc Christian
    • G06N3/08G06N3/04G06N7/00
    • Es wird eine zeitliche Abfolge von Steuersignalen (CS) und eine zeitliche Abfolge von gemessenen Zustandsdaten (SD) des technischen Systems (TS) erfasst. Die zeitliche Abfolge der Steuersignale (CS) wird in ein neuronales Netz (NN) eingespeist, und Ausgabedaten (PD) des neuronalen Netzes (NN) werden in das Simulationsmodul (SIM) als Simulationseingabedaten eingespeist. Durch das Simulationsmodul (SIM) wird anhand der Ausgabedaten (PD) des neuronalen Netzes (NN) eine physikalische Simulation durchgeführt, wobei simulierte Zustandsdaten (SSD) des technischen Systems (TS) ermittelt werden. Das neuronale Netz (NN) wird dann darauf trainiert, einen Abstand zwischen den gemessenen Zustandsdaten (SD) und den simulierten Zustandsdaten (SSD) zu verringern. Das trainierte neuronale Netz (NN) und das Simulationsmodul (SIM) bilden einen hybriden Simulator (HSIM). Es werden eine Vielzahl von weiteren, unterschiedlichen Steuersignalen (CSG) generiert und in den hybriden Simulator (HSIM) und ein weiteres neuronales Netz (NNS) eingespeist. Das weitere neuronale Netz (NNS) wird darauf trainiert, einen Abstand zwischen den von dem hybriden Simulator (HSIM) simulierten Zustandsdaten (SSO) des technischen Systems (TS) und den Ausgabedaten (NNO) des weiteren neuronalen Netzes (NNS) zu verringern. Das derart trainierte weitere neuronale Netz (NNS) kann nun von der Steuereinrichtung (CTL) genutzt werden, die voraussichtliche Reaktion des technischen Systems (TS) auf beliebige Steuersignale (CS) zu prognostizieren. Dadurch wird die Steuereinrichtung (CTL) in die Lage versetzt, das technischen System (TS) unter Berücksichtigung der Prognose für beliebige Steuersignale ohne große Streuung von Prognosefehlern vorausschauend zu steuern.
    • 5. 发明申请
    • METHOD FOR COMPUTER-AIDED CLOSED-LOOP AND/OR OPEN-LOOP CONTROL OF A TECHNICAL SYSTEM
    • 一种技术系统的计算机辅助闭环和/或开环控制的方法
    • WO2011129805A1
    • 2011-10-20
    • PCT/US2010/030693
    • 2010-04-12
    • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFTSTERZING, VolkmarUDLUFT, SteffenSINGH, JatinderBRUMMEL, Hans-GerdSANCEWICH, Glenn E.
    • STERZING, VolkmarUDLUFT, SteffenSINGH, JatinderBRUMMEL, Hans-GerdSANCEWICH, Glenn E.
    • G05B13/02
    • G06N99/005G05B13/048G05B2219/33032G05B2219/34082G05B2219/42152
    • The invention relates to a method for computer-aided closed- and/or open-loop control of a technical system, wherein the technical system is described for a plurality of points in time by a state and an action carried out in said state. In the method, on the one hand, a first value of an output quantity is predicted on a data-based model from the state of the technical system at the current point in time. On the other, a second value of said output quantity is determined on the basis of an analytical model. In addition, the state of the technical system at the current point in time is assigned a confidence score which describes the confidence in the correctness of the prediction of the data-based model for the state of the technical system at the current point in time. Using the confidence score, a third value for the output quantity is determined which takes into account the first and second value as a function of the confidence score, the first value being more heavily taken into account the higher the confidence according to the confidence score. The technical system is closed- and/or open-loop controlled taking the third value into account. The method according to the invention is characterized in that, even for regions of the state space of the technical system in which the quality of the prediction of the data-based model is low because of a small set of training data, a suitable value for a corresponding output quantity of the technical system can nevertheless be derived taking an analytical model into account. The method according to the invention can be used for closed- or open-loop control of any technical systems such as e.g. turbines and, in particular, gas turbines.
    • 本发明涉及一种用于技术系统的计算机辅助闭环和/或开环控制的方法,其中通过在所述状态下执行的状态和动作对多个时间点描述技术系统。 在该方法中,一方面,从当前时刻的技术系统的状态,在基于数据的模型上预测输出量的第一值。 另一方面,基于分析模型来确定所述输出量的第二值。 另外,在当前时间点的技术系统的状态被分配一个置信度分数,该置信度分数描述了当前时间点技术系统的状态对基于数据的模型的预测的正确性的置信度。 使用置信度分数,确定输出量的第三值,其考虑到作为置信度分数的函数的第一和第二值,根据置信度得分,第一个值被更多地考虑在更高的置信度上。 技术系统是封闭和/或开环控制的,考虑到第三个值。 根据本发明的方法的特征在于,即使对于技术系统的状态空间的区域,由于一组训练数据,基于数据的模型的预测的质量较低,所以适用于 可以考虑到分析模型,导出技术系统的相应输出量。 根据本发明的方法可以用于任何技术系统的闭环或开环控制,例如, 涡轮机,特别是燃气轮机。
    • 6. 发明申请
    • VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STEUERN EINES TECHNISCHEN SYSTEMS ANHAND VON STEUERMODELLEN
    • 基于控制模型的用于控制技术系统的方法和设备
    • WO2017153095A1
    • 2017-09-14
    • PCT/EP2017/052133
    • 2017-02-01
    • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
    • DÜLL, SiegmundGEIPEL, Markus MichaelHEYNE, Jean-ChristophSTERZING, Volkmar
    • G05B17/02G05B13/02G05B13/04
    • Zum Steuern eines technischen Systems (TS) anhand eines Steuermodells (SM, SM1, SM2) wird ein Datencontainer (DC, DC1, DC2) empfangen, in dem ein Steuermodell (SM, SM1, SM2) mit einer Trainingsstruktur (TSR) sowie eine Modelltypinformation (MTI, MTI1, MTI2) modelltypübergreifend kodiert sind. Erfindungsgemäß wird abhängig von der Modelltypinformation (MTI, MTI1, MTI2) eines von mehreren modelltypspezifischen Ausführungsmodulen (EMI, EM2, EM3) für das technische System (TS) selektiert. Weiterhin werden abhängig von der Modelltypinformation (MTI, MTI1, MTI2) Betriebsdatenkanäle (BDC) des technischen Systems (TS) Eingabekanälen (IC) des Steuermodells (SM, SM1, SM2) zugeordnet. Über einen jeweiligen Betriebsdatenkanal (BDC) werden Betriebsdaten (BD) des technischen Systems (TS) erfasst und über einen diesem Betriebsdatenkanal (BDC) zugeordneten Eingabekanal (IC) dem Steuermodell (SM, SM1, SM2) übermittelt. Das Steuermodell (SM, SM1, SM2) wird mittels des selektierten Ausführungsmoduls (EMI, EM2) ausgeführt, wobei aus den übermittelten Betriebsdaten (BD) gemäß der Trainingsstruktur (TSR) Steuerdaten (CD) abgeleitet werden, die zum Steuern des technischen Systems (TS) ausgegeben werden.
    • 为了控制使用控制模型(SM,SM1,SM2)接收的数据容器(DC,DC1,DC2),技术系统(TS),其中一个控制模型(SM,SM1,SM2)与 训练结构(TSR)以及模型类型信息(MTI,MTI1,MTI2)是模型代码编码的。 发明Ä大街 是根据用于技术系统(TS)的几个型号类型专用执行模块(EMI,EM2,EM3)中的一个的型号信息(MTI,MTI1,MTI2)来选择的。 此外,控制模型(SM,SM1,SM2)的依赖性BEAR相关LEN(IC);该技术系统(TS)Eingabekan&AUML的文件(BDC);的模型类型信息(MTI,MTI1接口,MTI2)Betriebsdatenkan&AUML ngig。 在各自的运转数据信道(BDC)正在操作的技术系统(TS)的数据(BD)被检测到并且在该操作数据信道(BDC)相关联的输入信道(IC)与控制模型(SM,SM1,SM2)导航用途bermittelt。 借助于所选择的执行模块(EMI,EM2)执行控制模型(SM,SM1,SM2),由此根据所传输的操作数据(BD) 来自训练结构(TSR)控制数据(CD),其被输出以控制技术系统(TS)。

    • 7. 发明申请
    • VERFAHREN UND SOFTSENSOR ZUM ERMITTELN EINER LEISTUNG EINES ENERGIEERZEUGERS
    • 用于确定能量生产者功率的方法和软传感器
    • WO2017108405A1
    • 2017-06-29
    • PCT/EP2016/080072
    • 2016-12-07
    • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
    • BRUMMEL, Hans-GerdHEESCHE, KaiHENTSCHEL, AlexanderSTERZING, Volkmar
    • G05B13/02
    • G05B13/027G06N3/02
    • Zum Ermitteln einer von einem ersten Energieerzeuger (GT) abgegebenen Leistung, wobei der erste Energieerzeuger (GT) mit einem zweiten Energieerzeuger (DT) gekoppelt ist, wird ein erster Softsensor (S1) abgefragt, der zum Ermitteln eines Einzelbetrieb-Leistungswerts (EL) des ersten Energieerzeugers (GT) trainiert ist. In einem den ersten und den zweiten Energieerzeuger (GT, DT) kombinierenden Betrieb wird dabei ein durch den ersten Softsensor (S1) für den ersten Energieerzeuger (GT) ermittelter Einzelbetrieb-Leistungswert (EL) eingelesen. Weiterhin wird durch einen zweiten Softsensor (S2) ein erster Leistungswert (L1) für den ersten Energieerzeuger (GT) sowie ein zweiter Leistungswert (L2) für den zweiten Energieerzeuger (DT) ermittelt. Darüber hinaus wird eine Gesamtleistung (GL) der Energieerzeuger (GT, DT) ermittelt. Erfindungsgemäß wird der zweite Softsensor (S2) derart trainiert, dass eine Einzelabweichung (DEL1) zwischen dem Einzelbetrieb-Leistungswert (EL) und dem ersten Leistungswert (L1) sowie eine Gesamtabweichung (DELG) zwischen der Gesamtleistung (GL) und einer Kombination des ersten und zweiten Leistungswerts (L1, L2) reduziert werden. Der erste Leistungswert (L1) wird ausgegeben.
    • 为了确定第一功率发生器(GT)功率输出,其中所述第一功率发生器耦合(GT)具有第二发电机(DT),中的一个查询,第一软传感器(S1),用于确定 训练第一发电机(GT)的单个运行功率值(EL)。 在第一和通过用于导航使用第一软传感器(S1)的第二发电机(GT,DT)组合操作是在这种情况下,r是第一发电机(GT)确定各个操作功率值(EL)被读取。 此外,(S2)由第二软传感器,第一功率值(L1)的F导航用途r是第一发电机(GT)和第二功率值(L2)的F导航用途r是第二发电机(DT)被确定。 另外,确定发电机(GT,DT)的总功率(GL)。 发明Ä大街 第二软传感器(S2)以这样的方式被训练,所述各个操作功率值(EL)和所述第一功率值(L1)和总功率(GL)之间的总方差(DELG),并且所述第一和第二的组合之间的单个偏差(DEL1) 功率值(L1,L2)可以减少。 输出第一个功率值(L1)。

    • 8. 发明申请
    • VERFAHREN ZUR RECHNERGESTÜTZTEN ANLAGENSTEUERUNGSOPTIMIERUNG MITTELS EINEM SIMULATIONSMODUL
    • 方法计算机辅助系统控制优化中的应用仿真模块
    • WO2016000851A1
    • 2016-01-07
    • PCT/EP2015/059844
    • 2015-05-05
    • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
    • DÜLL, SiegmundHENTSCHEL, AlexanderSTERZING, VolkmarUDLUFT, SteffenSINGH, Jatinder P.
    • G05B13/04
    • G05B13/042G05B13/027G05B13/048G05B2219/23448G05B2219/25255G05B2219/32301G06N3/0445Y02P90/14Y02P90/26
    • Interaktives Assistenzsystem und Verfahren zur rechnergestützten Steuerungsoptimierung für ein technisches System, z.B. eine Gas- oder Windturbine, insbesondere zur Optimierung der Aktionssequenz A bzw. der Stellgrößen der Anlage (z.B. Gaszufuhr, Verdichtung),ist ein Eingabeterminal vorgesehen zum Einlesen mindestens eines Zustandsparameters, der einen ersten Systemzustand (So) des technischen Systems angibt, sowie mindestens eines Einstellparameters (W) zum Einrichten einer Belohnungsfunktion (RF). Ein Simulationsmodul (SIM) mit einem vortrainierten neuronalen Netzwerk, das die Anlage simuliert, dient zum Simulieren einer Durchführung einer vom ersten Systemzustand (So) ausgehenden Aktionssequenz (A) am technischen System sowie zur Prädiktion daraus resultierender Folgezustände (S) des technischen Systems. Weiterhin dient ein Optimierungsmodul (OPT) zum Einrichten der Belohnungsfunktion (RF) anhand des Einstellparameters (W), zum Generieren einer Vielzahl von Aktionssequenzen (A) für den ersten Systemzustand (So), zum Übermitteln der Aktionssequenzen (A) an das Simulationsmodul (SIM) sowie zum Empfangen der daraus resultierenden Folgezustände (S). Darüber hinaus dient das Optimierungsmodul (OPT) zum Bestimmen der Belohnungen der Simulationsergebnissen mittels der eingerichteten Belohnungsfunktion (RF), sowie zum Ermitteln einer belohnungsoptimierenden Aktionssequenz (A'). Zur Ausgabe eines aus der belohnungsoptimierenden Aktionssequenz (A') resultierenden Systemzustands (S') ist ein Ausgabeterminal (OUT) vorgesehen.
    • 互动辅助系统和方法计算机辅助优化控制技术系统,例如 气体或风力涡轮机,尤其涉及优化动作序列A或系统的操纵变量(例如,气体供应,压缩),提供了一种用于读出至少一个状态参数(SO)指示技术系统的第一系统的状态,以及至少一个输入端 设置用于建立回报函数(RF)参数(W)。 的模拟模块(SIM)与预训练的神经网络,它模拟植物,用于在技术系统模拟第一系统状态(So)传出动作序列(A)的执行和用于所产生的技术系统的后遗症(S)的预测。 此外,优化模块(OPT)用于建立所述回报函数(RF)的设定参数(W)的基础上,用于产生多个的用于第一系统状态(So),(A),用于将仿真模块的动作序列的动作(A)序列的(SIM ),以及用于接收所产生的后遗症(S)。 此外,优化模块(OPT)是用于确定使用所建立的回报函数(RF)的模拟结果的奖励,以及用于确定奖励优化动作序列(A“)。 输出来自所述优化的动作序列(A“)得到的系统状态(S”)的输出端子(OUT)的奖励被提供。