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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Regelkreis für Anfänger?


Autor: lxndr (Gast)
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Moin zusammen,

ich möchte gerne einen sicherlich sehr einfachen Regelkreis mit einem 
ATmega realisieren.

Ich habe auch schon die Regelungstechnik-Bibel aka 
http://www.rn-wissen.de/index.php/Regelungstechnik gelesen. Allerdings 
werde ich nicht so recht schlau, wie ich die Informationen auf meinen 
konkreten Fall beziehen kann.

Es geht um einen Motor, der sich mit einer Geschwindigkeit x dreht. Wenn 
nun die Störgröße Licht, y größer wird, soll die Geschwindigkeit x 
kleiner werden.

Quasi: Je größer v_motor und je heller y, desto langsamer die 
resultierende Geschwindigkeit.

Ab hier fehlt mir irgendwie der Zusammenhang, das Ganz als Regelung zu 
realisieren. Vielleicht stehe ich auch nur ziemlich auf dem Schlauch ^^

Ich würde mich auf jeden Fall über eure Tipps freuen!

Autor: Mex (Gast)
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Hallo,

mach es genauso im ersten Anlauf wie du es beschrieben hast, logisch 
vorgehen als erster Ansatz einfach mal davon ausgehen, dass alles eine 
Lineare Übertragungsfunktion besitzt.

Und natürlich nur testen wenn nichts kaputt gehen kann, falls deine 
Regelung dann in Anschlag läuft oder Fehler produziert.

Und danach verfeinerst du die ganze Sache mit zusätzlichen 
Regelparametern wie I-Anteil u.Ä.

ansonsten ist deine Frage sehr allgemein gehalten, wenn du detailierste 
Hilfe willst musst du dein Problem genauer darstellen.

Grüße.

Autor: lxndr (Gast)
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Ich glaube, mein Problem liegt darin, dass ich nicht zuordnen kann, was 
bei mir w und was x ist (hierauf bezogen: 
http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/Regelkreis4.gif )

Also z als Störgröße ist die Helligkeit.
X ist die momentane Geschwindigkeit des Motors, also der Istwert.
Aber was ist w? So wie ich das hier lese, soll der Sollwert w vorgegeben 
werden. Bei mir ist es aber doch so, dass ich aus x und z erst w 
errechnen möchte. Wenn ich also w nicht kenne, kann ich die Regelung 
nicht ausführen.

Hier liegt irgendwo der falsche Knoten in meinem Gehirn, da komme ich 
nicht weiter :)

Autor: Huch (Gast)
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Die Lichtstärke ist nicht die "Störgrösse" z sondern die Stellgrösse w.

Das charakteristische einer Störgrösse ist, das ihr Einfluss auch ohne 
vorliegen einer Regelung die Ist-Grösse beeinflusst. Licht aber 
beeinflusst die Drehzahl eines Motors nicht (abgesehen von 
relativistischen Grössenordnungen).

Autor: Huch (Gast)
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Da ist mir ein Tippfehler unterlaufen: Es muss heissen:

Die Lichtstärke ist nicht die "Störgrösse" z sondern der Sollwert w.

Natürlich ist im Falle von Licht der Sollwert wegen der 
unterschiedlichen Einheit und physikalischen Natur nur dem Sollwert als 
Drehzahl proportional (bzw. in Deinem Fall antiproportional) aber das 
ändert nichts am Prinzip.

Autor: lxndr (Gast)
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Aaaaaaaaah, das macht schon ein bisschen was klarer. Nach deinem ersten 
Beitrag wollte ich schon nachhaken ;)

Jetzt können ja die Fälle auftreten, dass Licht heller ist als Motor 
schnell (ei ei ei, so gar nicht fundiert hier mein Gebabbel. Gehen wir 
mal von 0-100% aus.) oder Motor langsamer als Licht.

Dann muss ich quasi diese Fälle irgendwie verrechnen und daraus den 
Sollwert w für den Motor bilden?

Autor: Huch (Gast)
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>Dann muss ich quasi diese Fälle irgendwie verrechnen und daraus den
>Sollwert w für den Motor bilden?

Genau.
Was hier besonders ist, ist das die Stellgrösse antiproportional zu 
Soll-Grösse ist.

Um dieses "Gebabbel"

>Jetzt können ja die Fälle auftreten, dass Licht heller ist als Motor
>schnell (ei ei ei, so gar nicht fundiert hier mein Gebabbel. Gehen wir
>mal von 0-100% aus.) oder Motor langsamer als Licht.


etwas fundierter zu machen solltest Du möglichst nur in den Begriffen 
proportional/antiproportional, Faktor und einer entsprechenden 
Zuordnungsvorschrift (in der Regel eine mathematische Formel) denken.
Das hilft ein bischen die Gedanken zu ordnen.

Ich habe hier mal eine kleine Grafik gebastelt die das ungefähr 
wiedergibt.

Was Du exakt noch brauchst ist ein Faktor (die 
Proportionalitätskonstante) und ein Offset (etwas was grundsätzlich 
abgezogen oder addiert wird). Der Rest ist so Basiswissen 7 Klasse.

Autor: Huch (Gast)
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Was noch zu berücksichtigen ist, ist das die Sollgrösse w physisch oft 
nicht in der selben Weise repräsentiert wird wie die Ist-Grösse.

Also Du gibst z.B. die Solldrehzahl nicht als Drehzahl einer in den 
Regler hineingehenden Welle an sondern oft als elektrische Grösse 
(Frequenz, Spannung) genau wie das mit dem Ist-Wert oft der Fall ist. 
Andererseits spricht nichts dagegen einen Regler rein mechanisch 
aufzubauen, dann kann das schon der Fall sein.

Es gibt auch gemischte Fälle. Siehe die Drehzahlregelung der alten 
Dampfmaschinen. Dort bewegt die Welle (IST-Grösse) eine Kugelanordnung 
vertikal (durch die Fliehkraft) und stellt damit ein Ventil. Die 
IST-Grösse ist die Drehung einer Welle, die Stellgrösse aber der lineare 
Verfahrweg eines Ventils.

So ist es oft, das Du gedanklich ein paar Ecken umrunden musst.

Autor: lxndr (Gast)
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Ich habs!!! Tausend Dank!

Mir fehlten quasi genau diese Gedankengänge, um das Ganze zu kapieren...

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