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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit Spannungs- und Stromregelung eines Tiefpass (Tiefsetzsteller)


Autor: karlheinzel (Gast)
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Hallo,

ich bin gerade am überlegen wie ich den Ausgangsfilter eines 
Tiefsetzstellers in Frequenzbereich darstellen kann. Das Problem dabei 
ist, dass ich eine Stromregelung per Shunt noch integriert habe.
Jetzt stehe ich vor dem Problem wie ich diesen Filter in einem 
Blockschaltbild (Frequenzbereich) umformen kann, so dass ich den 
kompletten Regelkreis bestehent aus der Ausgangsspannungsregelung mit 
der unterlagerter Stromregelung aufstellen kann.

Der Tiefpass also die Strecke hat ja jetzt zwei "Ausgänge" (Stromsignal, 
Spannungssignal).

Kann mir jemand weiterhelfen? Ich bin über jeden Tipp dankbar.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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karlheinzel schrieb:
> Kann mir jemand weiterhelfen? Ich bin über jeden Tipp dankbar.
Was willst du machen? Was ist dein eigetnliches Problem?
Du kannst ja nicht gleichzeitig auf den Strom und auf die Spannung 
regeln, denn damit würdest du die Leistung konstant halten...

Autor: karlheinzel (Gast)
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>Was willst du machen? Was ist dein eigetnliches Problem?

Ich muss die Reglerparameter einstellen.

Kann ich dafür den Regelkreis getrennt betrachten? Dann habe ich für 
dass einstellen der Regler zwei getrennte Regelkreise mit zwei 
unterschiedlichen Strecken?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lothar Miller schrieb:
> Du kannst ja nicht gleichzeitig auf den Strom und auf die Spannung
> regeln, denn damit würdest du die Leistung konstant halten...

Will er ja auch gar nicht. Er will eine Kaskadenregelung machen.
Der unterlagerte Stromregler bekommt seinen Sollwert vom uebergeordneten 
Spannungsregler. Dadurch reduziert sich die Regelstrecke um eine 
Ordnung.

karlheinzel schrieb:
> Kann ich dafür den Regelkreis getrennt betrachten? Dann habe ich für
> dass einstellen der Regler zwei getrennte Regelkreise mit zwei
> unterschiedlichen Strecken?

Du must allerdings dafuer sorgen das der unterlagerte Stromregler eine 
kleiner Zeitkonstante hat.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Du hast keine unterlagerten Regelkreise, das ist erstmal das 
Hauptproblem. Deine beiden Regler beeinflussen beide direkt das 
Stellglied, das ist keine Regelung sondern bestenfalls ein 
Monte-Carlo-Oszillator, der schwingt, wie es ihm gerade passt.

Der unterlagerte Regelkreis bildet das Eingangssignal für den 
überlagerten, d.h. der Spannungsregler bekommt den Ausgang des 
Stromreglers als Eingang. Damit kannst du dann auch eine 
Reglereinstellung vornehmen.

Autor: karlheinzel (Gast)
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Mein Fehler in der Darstellung des Regelkreises im Anhang.

Der innere Regelkreis ist der Stromregler, der äußere der 
Spannungsregler. Der Spannungsregler wirkt auf den Stromregler! Es 
handelt sich also um eine Kaskadenregelung.

Autor: karlheinzel (Gast)
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So, ich habe eine sehr gute Darstellung gefunden. Ich hoffe damit wird 
es euch klar was ich meine.

Also wie gehe ich am besten vor um die Regler einzustellen?

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Erstmal die einzelnen Übertragungsfunktionen von Strom- und 
Spannungsregler bestimmen, dann die Übertragungsfunktion des offenen 
Regelkreises, damit dann die des geschlossenen RK.

Damit erhältst du die Beschreibung der Regelstrecke mit allen 
Parametern, an denen sich zu drehen lohnt.
Dann musst du nur noch festlegen, was für eine Art der Regelung es 
werden soll, also ob Stör- oder Führungsverhalten vorliegen soll und 
entsprechend dimensionieren.

Genauer gibts das Ganze hier: 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/2077/ein...

Autor: karlheinzel (Gast)
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>Erstmal die einzelnen Übertragungsfunktionen von Strom- und
>Spannungsregler bestimmen, dann die Übertragungsfunktion des offenen
>Regelkreises, damit dann die des geschlossenen RK.

Die Reglerauslegung nach Bode, Ziegler usw. ist erstmal nicht das 
Problem.
Also bei mir hakt es noch an der Strecke. Wie soll ich die 
Übertragungsfunktion der Strecke bestimmen, wenn die zwei Regler an 
verschiedenen Punkten der Strecke abgreifen?
Kann ich quasi für jeden der beiden Regelkreise die Strecke getrennt 
aufstellen und die Regler berechnen?

Würde dann ja so aussehen:
Stromregelung: Strecke ist Ua/Ue = Shunt/(Shunt+L+C)
Spannungsregelung: Strecke ist Ua/Ue = C/(Shunt+L+C)
(Pseudo Übertragunsfunktionen)

Autor: karlheinzel (Gast)
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Muss das Thema nochmal hochholen. Bitte um Hilfe.

Autor: kolben (Gast)
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Das Thema interessiert mich auch.
Die Übertragungsfunktion des LC(R) lässt sich im Zeitbereich denke ich 
ganz gut aufspalten, wenn ich da an Simulink denke. Aber in der s-Ebene 
habe ich jetzt auch so mein Problem.

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