DE3852289T2

DE3852289T2 - Adaptive störgrössenaufschaltung in einem regelsystem mit rückführung.

Info

Publication number: DE3852289T2
Application number: DE3852289T
Authority: DE
Inventors: Jerry Alcone
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2008-06-11
Also published as: WO1989000722A1; EP0324029B1; JP3056492B2; US5157596A; IL86758A; IL86758A0; JPH01503819A; EP0324029A1; DE3852289D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reduzieren einer unerwünschten Störung in einem geschlossenen Regelsystem mit einem adaptiven Störungsneutralisierungssystem.
Eine bekannte Vorrichtung, welche eine unerwünschte Störung in einem Regelsystem-Ausgangssignal in einem geschlossenen System reduziert, verwendet typischerweise einige Arten einer Störungs-Reduzierungseinrichtung, wie zum Beispiel ein zwischengeschaltetes Filter, innerhalb des Regelkreises selbst. Ein Nachteil einer zwischengeschalteten Filterung ist es, daß einige Teile eines erwünschten Regelsignals typischerweise ebenso durch die Wirkungsweise des Filters reduziert werden. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß die Filterungscharakteristiken des Filters normalerweise fest sind und deshalb spricht das Filter nicht auf Änderungen in dem System, welche die Störungszurückweisungscharakteristiken des Systems ändern, an. Ähnlich spricht das Filter nicht auf Änderungen in den Charakteristiken der Störung selbst an, was dazu führt, daß ein größerer Teil der Störung durch den Ausgang des Regelsystems geleitet wird.
Ein weiterer Nachteil des Systems im Stand der Technik ist der, daß, wenn es erwünscht ist, die Charakteristiken der Störungs-Reduzierungseinrichtung zu ändern, eine solche Änderung insofern nicht einfach durchgeführt werden kann, da die Störungs-Reduzierungseinrichtung körperlich innerhalb des Regelkreises selbst plaziert ist. Somit ist eine Rückanpassung an bestehenden Systemen mit einer Störungs- Reduzierungseinrichtung entweder unmöglich oder extrem schwierig zu erreichen, ohne nachteilige Auswirkungen auf die Systemstabilität und -bandbreite zu verursachen.
Eine technisch bekannte Störungs-Reduzierungseinrichtung ist ein adaptives Störungsneutralisierungs-(ANC)-System, welches jedoch ausschließlich in Systemen des offenen Types verwendet worden ist. Eine Anwendung eines ANC-Systems gemäß dem Stand der Technik ist die Beseitigung einer Störung in Daten auf Übertragungsleitungen. Im wesentlichen führt das ANC eine Erzeugung einer Schätzung der Störung durch und subtrahiert danach diese Schätzung von der Störung und dem Signal auf der Übertragungsleitung. Somit wird die Verschlechterung des Signals im wesentlichen vermieden, da, im Gegensatz zur zwischengeschalteten Filterung, bei der sowohl das Signal als auch die Störung durch das Filter beeinflußt werden, nur die Störkomponente subtrahiert wird.
In der EP-A-0 152 871 ist ein Optimalwertstörungssystem offenbart, bei dem die jeweilige Verstärkung so eingestellt wird, daß die Vorwärtskopplung die Summe der Vorwärtskopplungssignale aus vorhergehenden Zeitpunkten und die Rückkopplungsschleifen vergleicht (dies deshalb, da dieses bekannte System für die Verwendung in langsamen dynamischen Systemen ausgerichtet ist). In diesem bekannten Regelsystem wird es auf dem Optimalwertsteuerungssystem und der Rückkopplungs-Regeleinrichtung eingestellt, worauf eine Störungskompensations-Signalkorrektur und ein Korrektureinwirkungs-Kompensationsort eingeführt werden. Somit benötigt dieses System eine Kompensation, um den zentralen Kreis zu stabilisieren. Desweiteren führt dieses System ein unterbrochenes Aktualisieren durch.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geschlossenes Regelsystem auf eine solche Weise zu verbessern, daß jede unerwünschte Störung sehr wirkungsvoll reduziert werden kann.
Diese Aufgabe ist durch das geschlossene Regelsystem, daß die in Anspruch 1 aufgezeigten Merkmale aufweist, gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erlauben es diese Merkmale daher, ein adaptives Störungsneutralisierungssystem innerhalb eines geschlossenen Regelsystems auf eine solche Weise zu verwenden, daß jede unerwünschte Störung wirkungsvoll reduziert werden kann. Folglich wird demgemäß die Stabilität und Präzision der geschlossenen Regelung verbessert.
Weitere vorteilhafte Entwicklungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Die Erfindung wird in der folgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels von ihr unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben, in welcher:
Fig.1 ein Blockschaltbild eines typischen offenen Systems zeigt, das ein daran gekoppeltes ANC-System aufweist;
Fig.2 ein Blockschaltbild eines Abgriffs-Verzögerungsleitungseinrichtung zeigt, welche ein Merkmal der Erfindung ist;
Fig.3 ein Blockschaltbild eines geschlossenen Regelsystems, das ein daran gekoppeltes ANC-System aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in welchem das ANC bewirkt, daß das Ansprechen des Regelsystems auf eine Störung reduziert wird. Diese Ausführung wird hierin als eine Niederleistungs-ANC-Ausführung bezeichnet;
Fig.4 ein Blockschaltbild eines geschlossenen Regelsystems, das ein daran gekoppeltes ANC-System aufweist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in welchem das ANC bewirkt, daß die Regelsystemzurückweisung einer Störung erhöht wird. Diese Ausführung wird hierin als eine Hochleistungs-ANC-Ausführung bezeichnet;
Fig.5 ein Blockschaltbild eines Niederleistungs-ANC-Systems von Fig. 3 zeigt, das einen Kompensationsblock N darstellt, der gemäß der Erfindung an den ANC gekoppelt ist;
Fig.6 einen Graph einer Fehlerzurückweisung der Verstärkung zur Frequenz des Regel-ANC-Systems in Fig. 3 zeigt;
Fig.7 einen Graph der Verstärkung und der Phase zur Frequenz der ANC-Kompensation N für das System in Fig. 5 zeigt;
Fig.8 ein Blockschaltbild des Systems in Fig. 5 zeigt, das die verschiedenen dynamischen Eigenschaften darstellt, welche verwendet werden, um das Spektrum-Vergleichsverfahren einer Kompensation gemäß der Erfindung durchzuführen;
Fig.9 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines geschlossenen Regelsystems zeigt, das eine Vielzahl von summierenden Verbindungspunkten für eine mögliche Verbindung eines ANC-Systems daran darstellt;
Fig.10 eine schematische Ansicht eines geschlossenen optischen Systems zeigt;
Fig.11 ein Blockschaltbild des geschlossenen optischen Systems von Fig.10 zeigt, das die Anbindung eines ANC-Systems daran darstellt;
Fig.12 ein Blockschaltbild eines analogen Schaltkreises zeigt, der eine Erzeugung eines Störungsneutralisierungssignals C bewirkt; und
Fig.13 ein Blockschaltbild eines digitalen Systems zeigt, das die Erzeugung des Signals C bewirkt.
Um die Beschreibung des geschlossenen adaptiven Störungsneutralisierungs-(ANC)-Systems der Erfindung zu erleichtern, wird zuerst eine kurze Beschreibung eines typischen offenen ANC-Systems im Stand der Technik gegeben.
Ein Blockschaltbild eines typischen offenen ANC-Systems 10 ist in Fig.1 gezeigt. Das ANC 12 selbst arbeitet als ein geschlossener Kreis mit Rückkopplung. Jedoch werden ein erwünschtes Signal (S) plus eine unerwünschte Störungskomponente (Np) auf eine serielle, offene Weise durch das System 10 übertragen.
Die verschiedenen in Fig.1 gezeigten Signale sind wie folgt definiert.
S = Signal,
Ns = Störquelle,
Np = auf S durch Ns auferlegte Störung,
Nr = Messung von Ns,
C = Neutralisierungssignalschätzung, und
&epsi;= Fehlersignal.
Zwei grundlegende Voraussetzungen werden in der Analyse eines solchen Systems getroffen. Eine ist, daß das Signal Nr mit dem Signal Np auf ein unbestimmtes Maß korreliert ist und zweitens, daß S mit Ns und daher mit Nr und Np nicht korreliert ist.
Der Fehler &epsi; bezieht sich, wie in Gleichung 1 gezeigt ist, auf das Signal, die Störung und die Neutralisierungssignale.
&epsi; = S + (Np - C) (1)
Um den Fehler in Leistungseinheiten zu transformieren, wird die Gleichung für &epsi;, wie unterhalb in Gleichung 2 gezeigt ist, auf beiden Seiten quadriert. Der Grund für das Transformieren der Fehler in Leistungseinheiten wird im weiteren Verlauf offensichtlich.
&epsi;²= S² + (Np - C)² + 2S(Np - C) (2)
Wenn die Voraussetzung, daß S mit Np und Nr nicht korreliert ist, angewendet wird, (es wird gezeigt werden, daß C aus einer gewichteten Summe von Nr und verschiedenen verzögerten Variationen von Nr aufgebaut ist) kann Gleichung 2 durch Verwenden ihrer Erwartung E zu Gleichung 3 wie folgt reduziert werden:
E [&epsi;²] = E [S²] + E [(Np - C)²]. (3)
Wenn ein adaptives Filter so aufgebaut ist, daß es die Leistung in &epsi; oder E (&epsi;²) bezüglich Np durch die Schätzung von C auf ein Minimum bringt, dann wird der Teil (Np - C)² der Gleichung auf ein Minimum gebracht und S² bleibt unbeeinträchtigt. Desweiteren ist zu sehen, daß (&epsi;² - S²) ebenso auf ein Minimum gebracht wird. Dies ist das kleinste Quadrat der Leistung, wenn &epsi; sich S nähert, und C sich Np nähert.
Im wesentlichen ist zu sehen, daß das Bringen einer gesamten Ausgangsleistung des ANC 12 auf ein Minimum die Ausgangsstörungsleistung auf ein Minimum bringt und, da die Signalleistung konstant bleibt, bringt dies das Signal-zu- Störungs-Verhältnis (S/Np) des Ausgangssignals des ANC 12 auf ein Maximum. Ein adaptives Filter 14, welches den zuvor formulierten Algorithmus der kleinsten Quadrate durchführt, wird nun unter Bezugnahme auf ein einfaches, einen einzigen Freiheitsgrad aufweisendes, adaptives Filter der in Gleichung 4 gezeigten Form beschrieben:
C = WNr, wobei W ein skalares Gewicht ist. (4)
Die Gleichung für den Fehler (&epsi;, definiert in Gleichung 1) kann wie in Gleichung 5 gezeigt umgeschrieben werden.
&epsi; = S + Np - WNr (5)
Dem gleichen Verfahren, wie es zuvor verwendet worden ist, folgend, wird der Fehler wie durch Gleichung 6 definiert in Leistungseinheiten transformiert.
&epsi;² = (S + Np)² - 2(S + Np)WNr + (WNr)² (6)
Die Änderung der Fehlerleistung &epsi;² bezüglich des Gewichts W (des Fehlerleistungsgradienten) wird, wie in Gleichung 7 gezeigt, durch Verwenden der Ableitung von Gleichung 6 bezüglich W berechnet.
Der Fehlerleistungsgradient ist als eine gute Näherung des Gewichtsgradienten bekannt, wobei der Gewichtsgradient die Änderung des Gewichts W bezüglich der Zeit p ist. Diese Näherung ist unterhalb in Gleichung 8 gegeben
wobei u eine willkürliche Proportionalitätskonstante ist.
Gleichung 8 kann durch das Zurückrufen, das C = WNr und das &epsi; = S + Np - C ist, zu der in Gleichung 9 gezeigten Form vereinfacht werden.
Die Gewichtsschätzung kann nun durch Integrieren von Gleichung 9 über die Zeit, wie es in Gleichung 10 gezeigt ist, berechnet werden.
Die Laplace-Tranformation von Gleichung 10 ist in Gleichung 11 gezeigt, wobei s die Laplace-Variable ist.
Das Gewicht wird danach mit dem Signal Nr multipliziert, um das Neutralisierungssignal C zu erzeugen, welches den Fehler bezüglich Nr auf ein Minimum bringt.
Die vorhergehend dargestellte Ableitung ist bezüglich der Gewichtsfunktion eindimensional. Eine Vektordarstellung des zuvor erwähnten Algorithmus mischt den Algorithmus der kleinsten Quadrate mit einem Prozessor, welcher die Näherung der Korrelation zwischen der Störungsreferenzmessung und der Primärstörung, wie zuvor dargelegt worden ist, berechnet. Der Prozessor weist typischerweise eine Abgriffs- Verzögerungsleitungs-(TDL)-Einrichtung auf. Die TDL-Einrichtung erzeugt einen Störungsreferenzvektor, der aus Elementen besteht, die zunehmend zeitverzögernde Versionen der Störungsreferenzmessung sind. Gewichtete Versionen dieser zeitverzögerten Elemente werden verwendet, um die Schätzung von Np aufzubauen.
Das Blockschaltbild in Fig.2 stellt einen solchen TDL- Prozessor dar. Der Störungsreferenzvektor (Nri) ist eine n- dimensionale Darstellung der Störungsmesssung Nr. Die Bestandselemente von Nri reichen von einer unverzögerten Version des Störungsmessungsspektrums (Nr&sub0;) bis zu dem längsten verzögerten Spektrum, das durch Nrn bezeichnet ist. Jeder Filterpfad (entweder unverzögert oder verzögert) ist normalerweise als ein Abgriff bezeichnet. Das Neutralisierungssignal, das durch das vorhergehende Verfahren aufgebaut wird, wird durch Gleichung 12 dargestellt.
Es wird nun Bezug auf die Figuren 3 und 4 genommen, worin zwei Anwendungen von ANC gezeigt sind, die gemäß dem System und dem Verfahren der Erfindung an geschlossenen Regelsystemen angewendet werden. Die im weiteren Verlauf beschriebenen Systeme, sind Systeme, bei denen es erwünscht ist, die Position eines optischen Mechanismus in einer geschlossenen Ausführung zu regeln. Es sollte jedoch erkannt werden, daß das geschlossene ANC-System und -Verfahren der Erfindung bestens für jeden Typ von geschlosssenen Systemen geeignet ist, bei denen es erwünscht ist, ein Störsignal, das mit einem Systemansteuerbefehlssignal verbunden ist, auf ein Minimum zu bringen.
Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei grundlegende Ausführungen, in welchen ANC an einem Regelsystem angewendet werden können. Die Ausführung in Fig.3 liefert eine Störungsneutralisierung für einen Regelkreis-Ansteuerbefehl (S) bezüglich der korrelierten Störung zwischen Np und Nr, bevor der Befehl die Regelkreis-Betätigungseinrichtung 16 erreicht. In Fig.3 wird der Regelkreis durch das ANC 18 von Np entkoppelt. Np wird bei einem optischen Summierverbindungspunkt 9 in den geschlossenen Kreis gekoppelt. Das Störungsneutralisierungssignal C wird bei einem ANC-Summierverbindungspunkt 18' in den Regelkreis eingefügt und das Fehlersignal &epsi; wird aus der Ausgangsseite des Summierverbindungspunkts 18' zum ANC zurückgekoppelt.
Die Ausführung in Fig.4 steuert den Regelkreis mit einem Signal an, das die Störung des optischen Summierverbindungspunkts 19 neutralisiert und somit die Regelkreiszurückweisung der Störung erhöht. Das Ausführungsbeispiel in Fig.3 entkoppelt den Regelkreis von der Störung und reduziert somit das Ansprechen des Regelkreises auf die Störung. Das Ausführungsbeispiel in Fig.3 wird hierin als eine Niederleistungs-Ausführung (LPC) bezeichnet. Das Ausführungsbeispiel in Fig.4 koppelt die Regelkreisansteuerung unabhängig von der Bandbreite des Regelkreises an die Störung Np und wird hierin als eine Hochleistungs-Ausführung (HPC) bezeichnet.
Einige Unterschiede zwischen der zuvor beschriebenen offenen Ausführung in Fig.1 und den geschlossenen Ausführungen in den Figuren 3 und 4 sind die, daß das Regelsystem durch seinen Rückkopplungspfad das Fehlersignal &epsi; beeinträchtigt und gleichzeitig das ANC diesen Fehler durch Änderungen in dem Neutralisierungssignal C beeinträchtigt. Die Wirkungsweise des ANC auf das Regelsystem und des Regelsystems auf das ANC wird gemäß der Erfindung durch Kompensieren des Signals &epsi; korrigiert. Eine solche Kompensation kann typischerweise eine elektrische Kompensation des Signals &epsi; sein. Ein möglicher Kompensationort ist als der Block "N" in dem Blockschaltbild in Fig.5 gezeigt. Im wesentlichen ist in Fig.5 eine relativ einfache Form einer Kompensation dargestellt, welche hierin verwendet wird, um die grundlegenden Konzepte der Erfindung zu beschreiben. Es sollte jedoch erkannt werden, daß der Kompensationsblock N an irgendeinen der Eingänge des Blocks 18'' des adaptiven Filters in Fig.5 vorgesehen sein kann oder daß N an dem Ausgang des Filters 18'' vorgesehen sein kann. Ähnlich kann N gleichzeitig an allen Eingängen und ebenso am Ausgang des Filters 18'' vorgesehen sein.
Die Ableitung der Charakteristiken der Kompensation N in Fig.5 kann durch mindestens zwei Verfahren erzielt werden. Das erste Verfahren ist von einer anschaulicheren Art und wird hierin als das Invers-Fehlerzurückweisungsgang- (IEER)-Verfahren bezeichnet. Das zweite Verfahren vergleicht optimal Frequenzspektren des Fehlers und des Störungsreferenzsignals am ANC. Dieses Verfahren wird hierin als das Spektralvergleichs-(SM)-Verfahren bezeichnet. Beide Verfahren werden nun dadurch beschrieben, daß sie verwendet werden, um N für die Niederleistungs-Ausführung zu berechnen. Die Kompensation für die Hochleistungs-Ausführung kann auf eine ähnliche Weise abgeleitet werden.

INVERS-FEHLERZURÜCKWEISUNGSGANG-VERFAHREN

In Fig.5 ist zu sehen, daß das ANC aus einem adaptiven Filter 18'' in einem geschlossenen System, wie es durch die Rückkopplung des Fehlersignals &epsi; durch den Block N bezeichnet ist, zusammengesetzt ist. Die Phase oder Polarität des Rückkopplungssignals in einem geschlossenen System muß bezüglich seines Ausgangssignals bei dem System-Fehlerpunkt negativ sein, um das System stabil zu erhalten. Das Ausgangssignal des adaptiven Filters 18'' ist das Neutralisierungssignal C und ist das Eingangssignal des Summierverbindungspunkts 18'. Das Fehlersignal &epsi; ist das Rückkopplungssignal.
Die Auswirkung von C auf &epsi;, wenn das ANC 18 mit einem Regelsystem parallel geschaltet ist, ist gekennzeichnet durch den Bodegang des Verhältnisses &epsi;/C. Diese Übertragungsfunktion ist das Negative des Fehlerzurückweisungsgangs für den Regelkreis und kann mittels der dynamischen Eigenschaften des Regelkreises (durch G dargestellt) direkt, wie in Gleichung l3 gezeigt ist, geschrieben werden.
Die Stabilität und Konvergenz des ANC bezieht sich auf die Fähigkeit von C, E zu reduzieren. Ohne Kompensation wird das ANC-Fehlersignal &epsi; durch den Regelkreis wie in Fig.6 gezeigt, welches den nicht kompensierten Fehlerzurückweisungsgang für die LPC darstellt, transformiert. Die Art der in Fig.6 gezeigten Verstärkungskurve beeinträchtigt die Arbeitsweise des ANC in seiner Fähigkeit, die Störungsreferenz- und Fehlersignale zu korrelieren. Obgleich es in Fig.6 nicht gezeigt ist, geht die Phase des Fehlerzurückweisungsgangs von -180 Grad auf 0 Grad bei der Resonanzfrequenz für die mechanischen dynamischen Eigenschaften 20 über, wobei die dynamische Eigenschaft ein Strahlensteuerspiegel sein kann, und geht dann bei dem Überkreuzungspunkt des offenen Kreises des Regelkreises zurück auf -180 Grad.
Idealerweise würde eine Übertragungsfunktion einer konstanten Verstärkung und Phase (von 180 Grad) zwischen C und &epsi; optimale Stabilität und Arbeitspotential für das ANC-System liefern. Diese ideale Situation könnte für das in Fig.6 gekennzeichnete System realisiert werden, wenn eine Kompensation, die gleich dem Inversen des Fehlerzurückweisungsgang ist, eingefügt wird, wie in Gleichung 14 gezeigt ist.
Somit ist die Kompensationsübertragungsfunktion für N im wesentlichen der inverse Fehlerzurückweisungsgang des Regelkreises. Der Graph in Fig.7 zeigt die resultierenden Phasen- und Verstärkungscharakteristiken die erreicht werden, wenn das ANC 18 in Fig.5 bei N um einen Betrag kompensiert wird, der gleich dem inversen Fehlerzurückweisungsgang des Regelkreises ist.
Es sollte angemerkt werden, daß die Charakteristiken der Kompensation N ebenso teilweise von der gewählten ANC- Ausführung abhängen. Die vorhergehende Diskussion hat gezeigt, daß der inverse Fehlerzurückweisungsgang eine erwünschte Kompensation für die LPC ist. Für die HPC, bei der das Fehlersignal auf einer Eingangsseite des Summierverbindungspunkts 18' erfaßt wird, ist die Kompensation N das Inverse des Gangs des geschlossenen Kreises des Regelkreises.
Allgemein gesagt, ist herausgefunden worden, daß, wenn das ANC elektrisch an das geschlossene System angeschlossen werden kann, die notwendige Kompensation N erzeugt werden kann. Es ist herausgefunden worden, daß die Kompensation, unabhängig davon, wie das ANC körperlich innerhalb des Regelkreises integriert ist, das negative Inverse der Übertragungsfunktion von &epsi;/C ist.

SPEKTRALVERGLEICHSVERFAHREN

Das Spektralvergleichsverfahren kann Blockschaltbild- Algebra verwenden, um die Kompensationsübertragungsfunktion N zu lösen. Fig.8 zeigt diesen Lösungsweg für ein optisches Ausrichtungsverfahren, wobei das ANC in der Niederleistungs-Ausführung an den Regelkreis gekoppelt ist. Die Blöcke stellen die Hauptelemente des optischen Ausrichtungsregelsystems und des ANC dar.
Ein Ziel des Spektralvergleichsverfahren ist es, die Spektren der Signals S&epsi; und SN in Übereinstimmung zu bringen. Somit wird die Fähigkeit des ANC, die primäre Störung in dem Regelkreis mit der Störungsreferenzmessung zu korrelieren, auf ein Maximum gebracht. Der berechnende Lösungsweg ist im wesentlichen der, das Spektrum S&epsi; bezüglich Np mittels der Kompensation N abzuleiten. Andere Berücksichtigungen oder Voraussetzungen werden erklärt werden, wenn sie während der folgenden Ableitung auftreten.
Die Regelsystemblöcke in Fig.8 sind wie folgt identifiziert.
G&sub1; = dynamische Betätigungseigenschaften 20, wie zum Beispiel ein Leistungsverstärker;
G&sub2; = mechanische dynamische Eigenschaften 22, wie zum Beispiel ein Spiegel;
G&sub3; = optische Kopplungsverstärkung 24;
G&sub4; = optischer Sensor 26, wie zum Beispiel ein Autokoluminationsfernrohr-Maßstabsfaktor;
G&sub5; = Regelsystemkompensation 28, wie zum Beispiel ein Voreilungs/Nacheilungsnetzwerk; und
G&sub6; = dynamische Erfassungseigenschaften 30, welche im wesentlichen aus der Messung Nr resultieren, die unterschiedlich zu der Störung Np im Regelkreis ist.
Der Summierverbindungspunkt 32, der den Eingang des Ausdrucks Np aufweist, ist eine Summation, die optisch auftritt und wird daher als die optische oder Sensorraumstörung definiert. Der Spektralvergleichslösungsweg wird für diesen Störungspunkt im Regelkreis dargestellt, obgleich das Verfahren gleichermaßen an anderen Störungspunkten und anderen ANC-Ausführugen anwendbar ist.
Eine Ableitung der Kompensationsübertragungsfunktion N ist wie folgt.
SN = Nri = NpG&sub6; (15)
Es ist anzumerken, daß, obgleich Nri eine Vektorgröße ist, die durch die Abgriffs-Verzögerungsleitungseinrichtung, welche einen Abschnitt des Fehlerprozessors des adaptiven Filters aufweist, erzeugt wird, sie nicht die Berechnung von N beeinträchtigt.
Die Gleichung S ist mittels der Kompensation N in Gleichung 16 gezeigt.
Wie vorhergehend beschrieben worden ist, ist der Fehler (&epsi;) gleich (S - C).
Wenn dieser Wert für &epsi; in 16 eingesetzt wird, führt dies zu Gleichung 17.
S&epsi; = N(S - C) (17)
Der Gang SC aufgrund von &epsi; und Np wird, wie in Gleichung 18 gezeigt ist, mittels der Regelblock-Übertragungsfunktion berechnet.
Das Einsetzen von Gleichung 16 in 18 führt zu Gleichung 19
Die Definition für das Neutralisierungssignal C ist mittels der gewichteten Vektorsumme des Störungsreferenzsignals in Gleichung 20 gezeigt, wobei Vektorausdrücke durch ein ^, das über dem Ausdruck plaziert ist, bezeichnet sind.
Einsetzen von Gleichung 19 und Gleichung 20 in Gleichung 17 führt zu:
Sammeln gleicher Ausdrücke in Gleichung 22 führt zu
Die folgende Bedingung ist in Gleichung 23 auferlegt,
zum Zeitpunkt
Die Ableitung ist hierin auf t = 0 eingeschränkt, weil dies der Zeitpunkt ist, bei dem eine ANC-Konvergenz oder -Divergenz beginnt. Dies ist der Zeitpunkt des "schlimmsten Falls" bei dem ein Spektralvergleich auftritt. Gleichung 24 führt die Bedingung t=0 aus und setzt S&epsi; gleich SN.
Gleichung 24 drückt die direkte Ausführung des Spektralvergleichsverfahrens der Erfindung aus.
Die in Gleichung 26 gezeigte Übertragungsfunktion für N ist der inverse Fehlerzurückweisungsgang des Regelkreises mal dem Verhältnis des Störungsreferenzmessungssensors und des optisches Sensors des Regelkreises mal dem Inversen der Kreiskompensation. Somit ist zu sehen, daß dieses Verfahren mehr Information über die Form von N liefert, als der IERR- Lösungsweg. Diese zusätzliche Information kann wie folgt zusammengefaßt werden.
(a) Dieses Verfahren berücksichtigt den Punkt in dem Regelkreis, bei dem Np auftritt. Die Übertragungsfunktion zwischen dem Störungspunkt und dem Neutralisierungspunkt ist durch die zusätzlichen Ausdrücke G&sub4; und G&sub5; berücksichtigt. Das IERR-Verfahren berücksichtigt lediglich die Auswirkungen von &epsi; aufgrund von C; und
(b) Das Einbeziehen der dynamischen Erfassungseigenschaften G&sub6; mittels des Verfahrens, liefert Informationen über die relative Fähigkeit des ANC, die Störung in dem Regelsystem und in der Störungsreferenzmessung zu erfassen.
Das Einbeziehen des inversen Kompensationsausdrucks 1/G&sub5; ist wünschenswert, da Np an einem Ort, der stromaufwärts von dem Neutralisierungssummierverbindungspunkt 18' liegt, auftritt und durch G&sub5; aus C entkorreliert wird. Durch Beinhalten ihres Inversen in der Kompensationsübertragungsfunktion wird die Korrelation zwischen der Störung in &epsi; und der Referenzstörungsmessung verbessert.
Wenn das Verhältnis von G&sub6; zu G&sub4; gleich eins ist, würde die Störungsreferenzmessung im wesentlichen perfekt sein. In der Praxis ist dies üblicherweise nicht möglich. Tatsächlich sind die Störungsreferenz- und Regelkreis-Erfassungssysteme typischerweise fest miteinander verbunden. Wenn der Regelkreissensor, d.h. der optische Sensor 26, einen anderen Gang, als der Störungsreferenzsensor 33 aufweist, wird Np durch diese Differenz im Gang entkorreliert. Der relative Verstärkungsdifferenz zwischen den Sensoren wird ebenso in dem Verhältnis G&sub6; zu G&sub4; ausgedrückt.
Die dynamischen Sensoreigenschaften G&sub6; und G&sub5; können durch Bereitstellen eines zusätzlichen Kompensationsblocks stromabwärts von G&sub6; (nicht gezeigt) in dem Störungsreferenzpfad kompensiert werden. Die Störungsreferenzmessung kann eine bekannte oder meßbare Übertragungsfunktion aus der Np-Quelle durch die Störungsmessungs-Vorrichtung aufweisen. Ebenso kann der Regelkreissensor eine bekannte Übertragungsfunktion von der Np-Quelle zu dem ANC-Fehler aufweisen. Diese Übertragungsfunktionen werden, wenn sie bestimmt und in den Störungsreferenzpfad eingefügt werden, S&epsi; zu SN normalisieren. Eine Folgerung der vorhergehend dargelegten Beschreibung des SM-Verfahrens der Erfindung ist es, daß ein Spektralvergleich durch mindestens zwei Verfahren durchgeführt werden kann. Gemäß einem Verfahren enthält der Kompensationsblock N die notwendigen Übertragungsfunktionen, um die Spektren S&epsi; und SN in Übereinstimmung zu bringen. Gemäß einem zweiten Verfahren, dem Fall der Referenzstörungspfadkompensation, werden die gleichen Spektren durch Verwenden einer Kompensation in dem Störungsreferenzpfad mit dem ANC in Übereinstimmung gebracht.
Im wesentlichen können die relativen dynamischen Erfassungseigenschaften und die dynamischen Eigenschaften des stromabwärts liegenden Regelkreisstörungseingangs in dem Fehlerpfad oder in dem Störungsreferenzpfad kompensiert werden. Die Auswahl der Kompensationsorte besteht darin, entweder die Störungsspektren von S&epsi; und SN bei dem Störungspunkt in dem Regelkreis oder an dem ANC-Neutralisierungssummierungsverbindungspunkt in Übereinstimmung zu bringen. Die Wahl, welche dieser zwei Spektralvergleichsverfahren zu der besseren Arbeitsweise führt, bezieht sich auf die Anforderungen einer spezifischen Anwendung. Jedoch ist vorhergehend gezeigt worden, daß das Einbeziehen der inversen Fehlerzurückweisungsgangkomponente der Kompensation N für die ANC-Stabilität in Anwendungen eines geschlossenen Regelsystems wünschenswert ist.
Es ist dargelegt worden, daß das IERR-Verfahren eine Stabilität des ANC sicherstellt, wenn dieses an einen Regelkreis angeschlosssen wird. Es normalisiert ebenso die Signale des geschlossenen Kreises auf einen konstanten Wert. Das SM-Verfahren geht dahingehend weiter, daß es N auf solch eine Weise ableitet, daß die Kompensation für die Auswirkung des Regelsystems auf das Signal Np geliefert wird, bevor das Signal Np das ANC erreicht. Dies hängt natürlich von dem Punkt ab, bei dem das Signal Np das Regelsystem erreicht. Das SM-Verfahren erkennt ebenso das Verhältnis zwischen dem Regelkreissensor und dem Störungsreferenzsensor und wie sich diese beiden Signale auf die ANC- Kompensation beziehen.
Ein wichtiger Aspekt eines ANC in einem geschlossenen System, auf welches sich die Erfindung bezieht, ist der der Ausführungsauswahl, d.h., der Auswahl des zweckmäßigen Ortes in dem Regelsystem, um die ANC-Signale anzubinden. Eine erste Bestimmung der Ausführungsauswahl bezieht sich auf eine Wahl einer Niederleistungsbetriebsart oder einer Hochleistungsbetriebsart. Wie vorhergehend beschrieben worden ist, liefert die Niederleistungsbetriebsart ein Entkoppeln des Regelsystem-Ausgangssignals aus der Störquelle mit dem ANC. Die Hochleistungsbetriebsart liefert eine Verbesserung der Regelsystemzurückweisung der Sensorraumstörung. Wenn eine dieser beiden Betriebsarten für eine gegebenen Anwendung ausgewählt wird, führt die Ausführungsauswahl zusammen mit anderen Faktoren dazu, daß die Komplexität des Ausführens der ANC-Kompensation auf ein Minimum gebracht wird.
Fig.9 stellt ein übliches Regelsystem-Blockschaltbild mit drei typischen Übertragungsfunktionsblöcken (32, 34 und 36) und drei möglichen Eingangssummierverbindungspunkten (38, 40 und 42) dar. Es gibt viele verschiedene Kombinationen dieser Blöcke, in welchen ANC-Signale angelegt werden können und eine Störungs sowohl für eine Niederleistungsals auch Hochleistungs-Ausführung eingeführt werden kann. Um das Gebiet der Möglichkeiten einzuschränken, werden die folgenden üblichen Richtlinien angenommen:
(1) Die Verbindung des ANC zu dem Regelkreis sollte im wesentlichen eine elektrische Verbindung sein, jedoch befinden sich optische und mechanische Verbindungen ebenso innerhalb des Umfangs der Erfindung;
(2) das ANC-Fehlerrückkopplungssignal &epsi; sollte so nah wie möglich an den Störungspunkt in dem Kreis plaziert sein; und
(3) das Neutralisierungssignal sollte stromaufwärts von dem Punkt plaziert sein, bei dem die Störung auf ein Minimum gebracht werden soll.
Die erste vorhergehend beschriebene Richtlinie ist offensichtlich eine praktische Berücksichtigung, wenn die Verwendung eines ANC in einer Rückanpassungsanwendung berücksichtigt wird. Die Flexibilität eines Einführens einer anderen Betätigungseinrichtung oder mechanischen Vorrichtung in ein bestehendes System ist normalerweise nicht verfügbar.
Die zweite Richtlinie bezieht sich auf die vorhergehende Analyse eines Spektralvergleichs, bei der gezeigt worden ist, daß, je weiter weg das Fehlerrückkopplungssignal E von dem Störungssignal Np ist, desto mehr Ausdrücke in der Kompensationsübertragungsfunktion N notwendig sind. Obgleich es ebenso gezeigt worden ist, daß diese zusätzliche Kompensation lediglich benötigt worden ist, um die ANC- Arbeitsweise zu verbessern.
Die dritte Richtlinie bezieht sich auf das Konzept eines Signalflusses in dem Regelkreis. Niederleistungsneutralisierung oder Hochleistungs-Ansteuerbefehle, die durch das ANC erzeugt werden, werden im wesentlichen an einem Punkt, der sich stromaufwärts des Flusses der unerwünschten Störungsauswirkung befindet, in den Ausgangssignalgang des Regelkreises eingefügt.
Die Hochleistungs- oder Niederleistungs-Ausführungs-Signalauswahl bezieht sich auf die zweiten und dritten Richtlinien, die vorhergehend dargelegt worden sind. Für die Niederleistungs-Ausführung wird das Fehlersignal stromabwärts des Neutralisierungssignals und so nah wie möglich daran erfaßt, um die dynamischen Eigenschaften zwischen den zwei Signalen auf ein Minimum zu bringen. Dies unterstützt die Neutralisierung der Störung, bevor die Störung den Betätigungseinrichtungsbefehl erreicht.
In der Höchleistungs-Ausführung ist das ANC-Fehlersignal nach dem Punkt plaziert, an dem der Regelkreis selbst die Korrektur zu der Störung so eingefügt hat, daß das Neutralisierungssignal der Betätigungseinrichtung befiehlt, die Regelmechanismen auf eine Weise zu steuern, welche den Systemfehler aufgrund der Störung auf ein Minimum bringt. Im wesentlichen steuert die Hochleistungs-Ausführung den Regelmechanismus stärker an, als die gesamte Regelkreisbandbreite vorschreiben könnte. Somit bezieht sich die Arbeitsverbesserung des ANC, das in einer Hochleistungs-Ausführung angelegt worden ist, direkt auf den dynamischen Bereich des Regelmechanismus. Die Fehlerzurückweisungsverbesserung der Störungseingangssignale wird typischerweise durch die Sättigung pro Frequenzcharakteristiken des Regelmechanismus begrenzt.
Eine Anwendung eines ANC in einem geschlossenen optischen System ist in Fig.10 dargestellt. Ein rotierender Strahlenspalter 50 ist relativ zu einer Mehrzahl von Spiegeln 52, 54 und 56 so angeordnet, daß ein Strahl einer optischen Energie 58, der aus einer Quelle 60 ausgestrahlt wird, von dem Spiegel 54 zu dem Spiegel 52 und von dem Spiegel 52 aus dem System hinaus reflektiert werden kann. Wenn der Strahl 58 danach auf ein Ziel (nicht gezeigt) auftrifft, wird ein Teil des Strahl zurück auf den Spiegel 52 reflektiert und durch den Strahlenspalter 50 und den Spiegel 56 auf einen Spursensor 62. Um diese Funktionen auszuführen, ist der rotierende Strahlenspalter 50 als ein kreisförmiges zylindrisches reflektierendes Element aufgebaut, das eine flache Ebene, die entlang einer äußeren Oberfläche davon hergestellt ist, aufweist. In Fig.10a ist zu sehen, daß, wenn der Strahlenspalter 50 in der Richtung des Pfeils A rotiert, die flache Ebene so positioniert ist, daß es dem Ausgangsabstrahlpuls durch den Zylinder erlaubt wird, zu passieren, um den Spiegel 52 zu erreichen. Somit wird die Ausgangsstrahlung aus dem System ausgekoppelt. Der Teil der Strahlung, der von dem Ziel zurückreflektiert wird, kommt zu einem Zeitpunkt an, der dem Zeitpunkt nachfolgt, wenn der Ausgangspuls mit der flachen Ebene ausgerichtet worden ist. Der Rückkehrpuls 72 trifft, wie in Fig.10b gezeigt ist, auf einen Abschnitt der gekrümmten reflektierenden Oberfläche des Strahlenspalters 50 auf. Der Spiegel 56 ist relativ zu dem Strahlenspalter 50 so angeordnet, daß dieser reflektierende Teil der zurückkehrenden Strahlung auf den Spiegel 56 auftrifft, von welchem er zu dem Sensor 62 reflektiert wird, wo er erfaßt wird.
Wie zu erkennen ist, tritt jede Bewegung des rotierenden Strahlenspalters 50, die anders als eine reine rotierende Bewegung um eine feste Achse 64 herum ist, an dem Ausgang des Sensors 62 als eine ersichtliche Bewegung eines Ziels auf. Somit ist es wünschenswert, jede Bewegung eines Strahlenspalters 50, die anders ist, als eine reine rotierende Bewegung um eine Achse 64 herum, zu erfassen und zu neutralisieren.
In Fig.11 ist eine Blockschaltbildform eines ANC-Systems gezeigt, das zum Neutralisieren dieser anderen Bewegungen, die anders sind als die reine rotierende Bewegung um die Achse 64 herum, an das Ansteuersystems des Strahlenspalters 50 gekoppelt ist. Wie zu sehen ist, wird der rotierende Strahlenspalter durch eine Frequenzreferenz und ein Ansteuersystem angesteuert und weist an seinem Eingang einen Summierverbindungspunkt 64 auf, bei dem Ausgangssignal des Ansteuersystems modifiziert wird, um es für Bewegungen des Strahlenspalters, die anders sind als die erwünschte Bewegung, zu korrigieren. Diese anderen an diesen Punkt eingegebenen Signale sind ein Deltafrequenz- und ein Deltaspannungsausdruck, welche gemäß der Erfindung durch ein ANC-System 66 abgeleitet worden sind.
Wie in Fig.11 gezeigt ist, mißt das ANC-System 66 die Translations- und Winkelposition des Strahlenspalters 50 mittels einer Vielzahl von Vielfachachsen-Positions- und - Beschleunigungssensoren 68, welche mechanisch an den Mechanismus des rotierenden Strahlenspalters gekoppelt sein können. Diese Vielfachachsensensoren 68 arbeiten so, daß sie Störungen in dem rotierenden Strahlenspalter, die von einer Vielzahl von mechanischen Störungsquellen, wie zum Beispiel seismischen Störungsquellen, Lagerungsstörungsquellen und anderen ähnlichen mechanischen Störungsquellen herrühren, erfassen und messen. Diese Störungsquellen sind zusammen bei dem Block 70 gezeigt. Die Auswirkung dieser Störungsquellen auf den Strahlerspalter 50 ist es, daß sie eine Verschiebung in dem zurückkehrenden Strahl 72 verursachen, wobei die Verschiebung durch den Spursensor 62 erfaßt wird.
Gemäß der vorhergehenden Beschreibung und Ableitung entfernt das ANC 66 nach dem Messen der Translations- und Winkelposition des Strahlenspalters 50 alle Komponenten des Ausgangssignals des Spursensors 62, welche Bewegungen des Strahlenspalters 50 korreliert sind, durch Neutralisation. Dieses Neutralisierungssignal kann als die Deltafrequenz- und Deltaspannungssignale ausgedrückt werden, welche an dem Punkt 64 nach dem Ausgangssignal des Ansteuersystems und vor dem Eingangssignal des rotierenden Strahlenspalters 50 in das geschlossene System eingegeben werden.
In einem solchen System, wie es in den Figuren 10 und 11 dargestellt ist, kann herausgefunden werden, daß über einen Frequenzbereich von Interesse eine Verbesserung in der Systemzurückweisung des Spurfehlers, der durch die mechanische Störungsquelle 70 eingefügt worden ist, durch die ANC-Kompensation um den Faktor von 20 bis 45 db gegenüber einem nicht kompensierten System verbessert worden ist.
In der Fig.12 ist ein analoger Stromkreis in Form eines Blockschaltbilds gezeigt, der so arbeitet, daß es das Neutralisierungssignal C erzeugt. Wie zu sehen ist, wird das Ausgangssignal Nr der Störungsquellen-Messungsvorrichtung zu einer Abgriffs-Verzögerungsleitungseinrichtung geliefert, wie sie zum Beispiel in Fig.3 gezeigt ist. Die TDL umfaßt eine Vielzahl von Verzögerungselementen 82, welche so arbeiten, daß sie das Signal Nr verzögern. Jedes der Verzögerungselemente 82 kann eine oberflächenakkustische Wellenvorrichtung oder einige andere Vorrichtungen, die zum Einfügen einer Verzögerung in das Signal Nr geeignet sind, umfassen. Das Ausgangssignal (Nr&sub0; bis Nrn) jedes Verzögerungselements 82 wird zu einem ersten Multiplizierer 84 geliefert, der so arbeitet, daß er den verzögerten Störungsvektor mit dem Fehlersignal &epsi; multipliziert. Das Ausgangssignal jedes dieser Multiplizierer 84 wird danach zu einem Dividierer 86 geliefert, welcher dieses Produkt durch das Signal S dividiert, um die Gewichtsgradianten W&sub0; bis Wn zu erzeugen. Jeder dieser so erzeugten Gewichtsgradienten wird danach durch einen zweiten Multiplizierer 88 mit seinem jeweiligen Störungsvektor multipliziert, um ein Produkt zu erzeugen, welches die gemessene Störung und den Gewichtsgradienten ausdrückt. Eine Summierschaltung 90 kombiniert jeden dieser Produktausdrücke, um das Neutralisierungssignal C zu liefern. Wie zu sehen ist, ist die besondere Beschaffenheit dieser verschiedenen Multiplizierer, Dividierer und Summiernetzwerke anwendungsspezifisch und kann durch eine Vielzahl von bekannten Schaltungseinrichtungen ausgeführt werden.
In Fig.13 ist eine mögliche digitale Ausführung des adaptiven Störungsneutralisierungssystems 90 der Erfindung gezeigt, bei dem zu sehen ist, daß das Signal Nr und &epsi; jeweils zu einem Antialiasing-Filter 102 bzw. 104 geliefert werden, wobei jedes von diesen einen Ausgang aufweist, der an einen Analog-zu-Digital-(A/D)-Umwandler 106 bzw. 108 gekoppelt ist. Die Ausgänge der A/D-Umwandler 106 und 108 sind an eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 110 gekoppelt, welche ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer oder irgendeine digitale Datenverarbeitungsvorrichtung sein kann, die so arbeitet, daß sie die zuvor beschriebenen mathematischen Gleichungen ausführt, um die erforderliche Höhe des eutralisierungssignals C und der Kompensation N zu berechnen. Damit das berechnete Neutralisierungssignal C zu dem Regelkreis zurückgeführt werden kann, ist die CPU 110 des weiteren an einen Digital-zu-Analog-(D/A)-Umwandler 112 gekoppelt, welcher so arbeitet, daß er eine erwünschte Analogspannung, die das Neutralisierungssignal C ausdrückt, erzeugt. Das Ausgangssignal des D/A-Umwandlers 112 kann zu einem Glättungsfilter 113 geliefert werden, bevor es in den Regelkreis eingefügt wird.
Auf der Grundlage der vorhergehenden Beschreibung der Erfindung ist zu sehen, daß erläuternde Ausführungsbeispiele der Erfindung offenbart worden sind und daß eine Abänderung dieser Ausführungsbeispiele für jene ersichtlich ist, die mit der Technik vertraut sind. Deshalb sind diese erläuternden Ausführungsbeispiele keinenfalls gedacht oder beabsichtigt, um den Umfang der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele zu beschränken. Es ist anstattdessen beabsichtigt, daß der Umfang der Erfindung lediglich so, wie er in dem beiliegenden Ansprüchen definiert ist, eingeschränkt ist.

Claims

1. Geschlossenes Regelsystem mit einem adaptiven Störungsneutralisierungssystem, wobei das Regelsystem aufweist:

[a] eine Störsignal-Meßeinrichtung zum Messen eines Störsignals (Np), dem der Regelkreis ausgesetzt ist, und zum Erzeugen eines entsprechenden Ausgangssignals (Nr), das ein Maß für das Störsignal (Np) ist;

[b] ein adaptives Störungsneutralisierungssystem (18), das ein Störungsneutralisierungssignal erzeugt und einen summierenden Verbindungspunkt (18') aufweist, um das Störungsneutralisierungssignal dem geschlossenen Regelkreis zuzuführen, wobei das adaptive Störungsneutralisierungssystem (18) weiterhin ein adaptives Filter (18") mit einem mit dem Ausgang der Störsignal-Meßeinrichtung verbundenen ersten Anschluß und einem mit einem stromauf oder stromab des summierenden Verbindungspunkts (18') befindlichen Punkt des geschlossenen Regelkreises verbundenen zweiten Eingang aufweist, wobei das adaptive Filter (18") das Störungsneutralisierungssignal an seinem Ausgang erzeugt, wobei das adaptive Filter eine Korrelationseinrichtung (82a,...82n) aufweist, die auf das an den ersten Eingang angelegte Ausgangssignal (Nr) der Störsignal-Meßeinrichtung anspricht und in der Lage ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das in der Weise für das Störsignal (Np) repräsentativ ist, daß dann, wenn das Neutralisierungssignal dem geschlossenen Regelkreis zugeführt wird, diejenigen Komponenten des Störsignals innerhalb des geschlossenen Regelkreises, die mit dem Ausgangssignal der Korrelationseinrichtung (82a,...82n) korrelieren, neutralisiert werden, und

[c] einer mit dem ersten oder zweiten Eingang oder mit beiden Eingängen und/oder dem Ausgang des adaptiven Filters verbundenen Einrichtung (N) zum Kompensieren des Einflusses des Rückkopplungspfads des geschlossenen Regelsystems auf das adaptive Störungsneutralisierungssystem.

2. Geschlossenes Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem die Korrelationseinrichtung eine Verzögerungsleitungseinrichtung (82a...82n) mit einer Vielzahl von Abgriffen aufweist, von denen jeder zur Ausgabe eines zeitverzögerten Störungsreferenzsignals (Nr&sub0;,...Nrn) betreibbar ist, wobei die jedem der Abgriffe zugeordnete Zeitverzögerung in einem Bereich von einer im wesentlichen den Wert Null aufweisenden Verzögerung bis zu einer einen vorbestimmten Maximalwert aufweisenden Verzögerung liegt.

3. Geschlossenes Regelsystem nach Anspruch 2, bei dem die Korrelationseinrichtung weiterhin aufweist:

[a] eine erste Multipliziereinrichtung (84a - 84d), die zum Multiplizieren jedes der zeitverzögerten Störungsreferenzsignale (Nr&sub0;,...Nrn) mit einem mindestens ein Steuersignal ausdrückenden Schleifenfehlersignal betreibbar ist, um eine Gewichtungsgradientenfunktion zu erzeugen, die jedem der zeitverzögerten Störungsreferenzsignale (Nr&sub0;,...Nrn) zugeordnet ist,

[b] eine zweite Multipliziereinrichtung (88a - 88d), die zum Multiplizieren jeder der Gewichtungsgradientenfunktionen mit dem zugeordneten zeitverzögerten Störungsreferenzsignal (Nr&sub0;,...Nrn) betreibbar ist, und

[c] eine Einrichtung (90) zum Zusammenaddieren der Vielzahl der von der zweiten Multipliziereinrichtung (88a - 88d) erzeugten Produkte, wodurch das Störungsneutralisierungssignal erzeugt wird.

4. Geschlossenes Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das adaptive Störungsneutralisierungssystem (18) weiterhin eine Einrichtung für eine derartige Kompensierung des Störungsneutralisierungssignals aufweist, daß ein Ansprechen des geschlossenen Regelsystems auf das Störsignal verringert wird, wobei die Einrichtung zum Kompensieren für eine Kompensation des Störungsneutralisierungssignals um einen Betrag betreibbar ist, der im wesentlichen gleich dem Inversen eines Fehlerabweisungsansprechverhaltens des geschlossenen Regelsystems ist.

5. Geschlossenes Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das adaptive Störungsneutralisierungssystem (18) weiterhin eine Einrichtung für eine derartige Kompensation des Störungsneutralisierungssignals aufweist, daß ein Zurückweisen des Störsignals durch das geschlossene Regelsystem verbessert wird, wobei die Einrichtung zum Kompensieren für eine Kompensation des Störungsneutralisierungssignals um einen Betrag betreibbar ist, der im wesentlichen gleich dem Inversen eines Regelkreisansprechverhaltens des geschlossenen Regelsystems ist.

6. Geschlossenes Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Regelkreis eine Steuereinrichtung aufweist, deren Ausgangssignal an einer Betätigungseinrichtung anliegt, um die Betätigungseinrichtung im Ansprechen auf das Ausgangssignal zum Betätigen eines Antriebsmechanismus zu veranlassen, wobei die Steuereinrichtung weiterhin einen Eingang aufweist, der mit einer Rückkopplungseinrichtung verbunden ist, die mit dem Mechanismus verbunden ist, um der Steuereinrichtung ein die Betätigung des Mechanismus anzeigendes Rückkopplungssignal zu liefern, wobei die Charakteristiken des Störsignals (Np) mindestens eine Funktion der Betätigung des Mechanismus sind.