Hallo, ich bin Maschinenbaustudent und arbeite im Hiwijob und auch privat mit Mikrocontrollern und Programmierung in C. In der Uni gab es natürlich auch die Klausuren Mess- und Regelungstechnik, die ich auch bestanden habe - aber davon habe ich für ein geplantes Projekt leider überhaupt keinen Nutzen. Die Regelungsaufgabe ist vermutlich relativ einfach, aber mit meinen Vorlesungsmitteln aus der Regelungstechnik wüsste ich überhaupt nicht, wie man da ran geht. Es geht um einen Hydraulikzylinder, der per Servoventil vor- und zurückbewegt werden kann. Eine Spannung > 0 V und < 10 V verursacht eine Ausfahrbewegung und eine Spannung < 0V und größer > -10 V lässt den Zylinder einfahren. Je größer der Betrag der Spannung, desto größer die Verfahrgeschwindigkeit. Ich möchte jetzt eine Geschwindigkeit in mm/s vorgeben (also die Ausgangsspannung von -10 bis 10 V regeln). Den Weg bekomme ich als analoges Spannungssignal, die Ist-Geschwindigkeit kann ich also immer berechnen. Mit was für Algorithmen würde man hier arbeiten? Macht es hier Sinn, das Ganze irgendwie auf Basis von Übertragungsgliedern wie PID, D, I, PT2 etc. zu betrachten? Grüße, copter
Suche im Web mal nach "PID without a PhD" von Tim Wescott. Das PDF sollte man ausdrucken, weil die Grafik zum Text fast immer zwei Seiten weiter hinten kommt. Ich schätze mal, Du brauchst eine Positionsregelnung, die alle 100..200ms einen neuen Sollwert (Weg) bekommt. Viel Erfolg
Hat der Zylinder einen Positionssensor? Bei einem Servocentil gibt man Kolbenöffnung vor. Diese ist nicht proportional zum Ölfluß. Daher kann man nicht von einem linearen Zusammenhang von Kolbensollwert und Zylindergeschwindigkeit ausgehen. Ausserdem vermindert bei gegebener Kolbenöffnung der Fluß, sobald im Zylinder eine Gegenkraft auftritt. Das alles lässt sich nur durch übergeordnete Regelkreise kompensieren: 1. Zylinderposition oder 2. Druckkompensation des Flusses durch messen der Druckdifferenz Ps und Pa
Es muss natürlich heissen: Ausserdem vermindert sich bei gegebener Kolbenöffnung der Fluß, sobald im Zylinder eine Gegenkraft auftritt.
Wenn du eine halbwegsordentliche Übertragunsfunktion hättest, wäre es einfach. Meiner Meinung nach ist die Übertragungsfunktion so etwa
Die Verstärkungsfaktoren kann man bestimmen, indem man unterschiedliche Sprungantworten misst. Ich glaube du brauchst einen PI Regler. Reglerverstärkungen kann man durch ausprobieren einstellen. Achtung die sind beide positiv.
Ja, PID funktioniert so gut wie immer, aber: So richtig schnell wird die Regelung damit nicht. http://www.hs-koblenz.de/fileadmin/media/fb_ingenieurwesen/MT/Laboratorien/Regelungstechnik_Labor/Versuch_4.pdf
Deine Angabe: >Eine Spannung > 0 V und < 10 V verursacht eine >Ausfahrbewegung und eine Spannung < 0V und größer > -10 V lässt den >Zylinder einfahren. Je größer der Betrag der Spannung, desto größer die >Verfahrgeschwindigkeit. Irritiert mich ein wenig. Bei einem Servo, gibt die Eingangsspannung üblicherweise die Zielposition und nicht die Fahrrichtung an. Da dieser offensichtlich eine eigene Regelung hat, ist "von außen" nicht sichtbar, was mit den Eingangsgrößen passiert. Vielleicht hilft Dir die Manipulation der Anstiegszeit (Änderungsgeschwindigkeit bei der Vorgabespannung) um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Ob die Angabe: Benutze doch einen PDI-Regler etwas hilft, hängt wohl in erster Linie vom Verhalten der oben erwähnten inneren Regelung ab. Da wahrscheinlich kein Anschluss für die aktuelle Position vorhanden ist - die brauchst Du für jegliche Art der Regelung - wirst Du dir darüber - und über die Montage/Position - auch noch Gedanken machen müssen.
Übrigens: >Ja, PID funktioniert so gut wie immer, aber: So richtig schnell wird die >Regelung damit nicht. Bei mechanischen Vorgängen - und bei einem hydraulischen System handelt es sich um ein Solches - ist in den meisten Fällen der Regler viel zu schnell und muss oft auf ein "passendes" Maß begrenzt werden.
copter schrieb: > Je größer der Betrag der Spannung, desto größer die > Verfahrgeschwindigkeit. Dann bestimme zunächst genau diesen Zusammenhang mathematisch. Also nach welcher Funktion hängt die Geschwindigkeit von der Spannung ab? Parametereinflüsse wie Druck und Gegenkraft wurden ja schon erwähnt.
>Bei einem Servo, gibt die Eingangsspannung üblicherweise die >Zielposition und nicht die Fahrrichtung an. Hm das stimmt aber so nicht. Die Spannung (bzw. meistens eher der Strom) gibt vor wie weit der Kolben in jeder Richtung öffnet. D.h. je größer die Spannung am Servo umso weiter öffnet es. Lässt man diese Spannung anstehen, dann steigt der hydraulische Druck im Zylinder bis auf maximalen Systemdruck an.
Klaus Günter schrieb: > Entwurf auf endliche Einstellzeit... Ähm, räusper... Was denn sonst? Unendliche Einstellzeit? ;-) Das würde bedeuten: Vorgabewert liegt an, wird aber erst in unendlicher Zeit erreicht (also niemals).
>>Ja, PID funktioniert so gut wie immer, aber: So richtig schnell wird die >>Regelung damit nicht. >Bei mechanischen Vorgängen - und bei einem hydraulischen System handelt >es sich um ein Solches - ist in den meisten Fällen der Regler viel zu >schnell und muss oft auf ein "passendes" Maß begrenzt werden. Nun das kann ich nicht so stehen lassen. Die Totzeit des Reglers sollte so gering wie möglich gehalten werden. Dass heist nicht, dass ein Rerler überreagieren muss. Bernhard schrieb: >>Bei einem Servo, gibt die Eingangsspannung üblicherweise die >>Zielposition und nicht die Fahrrichtung an. >Hm das stimmt aber so nicht. Die Spannung (bzw. meistens eher der Strom) >gibt vor wie weit der Kolben in jeder Richtung öffnet. Das stimmt so nur für eine Servo-Achse. copter schrieb aber von einem Servo-Ventil, welches sich auf einer Zylinderachse befindet. Für dieses gelten normalerweise die von ihm beschriebenen Sollwerte für die Ventil-Kolbenposition: "Eine Spannung > 0 V und < 10 V verursacht eine Ausfahrbewegung und eine Spannung < 0V und größer > -10 V lässt den Zylinder einfahren.". Der Zylinder wirkt dann gewisserweise wie ein Integrator über die Zeit.
npn schrieb: > Klaus Günter schrieb: >> Entwurf auf endliche Einstellzeit... > > Ähm, räusper... > Was denn sonst? Unendliche Einstellzeit? ;-) > Das würde bedeuten: Vorgabewert liegt an, wird aber erst in unendlicher > Zeit erreicht (also niemals). Ja Räusper... Von Dead Beat scheinst du noch nie gehört zu haben...
>>Bei einem Servo, gibt die Eingangsspannung üblicherweise die >>Zielposition und nicht die Fahrrichtung an. >Hm das stimmt aber so nicht. Die Spannung (bzw. meistens eher der Strom) >gibt vor wie weit der Kolben in jeder Richtung öffnet. >>>Das stimmt so nur für eine Servo-Achse. >>>copter schrieb aber von einem Servo-Ventil, welches sich auf einer >>>Zylinderachse befindet. Für dieses gelten normalerweise die von ihm >>>beschriebenen Sollwerte für die Ventil-Kolbenposition: "Eine Spannung > >>>0 V und < 10 V verursacht eine Ausfahrbewegung und eine Spannung < 0V >>>und größer > -10 V lässt den Zylinder einfahren.". Der Zylinder wirkt >>>dann gewisserweise wie ein Integrator über die Zeit. Ich glaube wir reden hier aneinander vorbei. Vielleicht verstehe ich das auch einfach nicht. Die Spannung mit der das Servo angesteuert wird bestimmt die Kolbenposition des Servo Ventils. Und zwar je nach Polarität eben in die eine oder in die andere Richtung. Die Position des Zylinders hat damit erst mal nicht zu tun. Die ergibt sich dann, genau so wie du es beschrieben hast. Die Position ist dann das Integral über die zugeführte Ölmenge. Hängt natürlich noch von anderen Dingen ab, wie z.B. Zylindergröße, Servodurchfluss, Druckdifferenz usw.
> Die Spannung mit der das Servo angesteuert wird > bestimmt die Kolbenposition des Servo Ventils. Und zwar je nach > Polarität eben in die eine oder in die andere Richtung. > Die Position des Zylinders hat damit erst mal nicht zu tun. Die ergibt > sich dann, genau so wie du es beschrieben hast. Die Position ist dann > das Integral über die zugeführte Ölmenge. Hängt natürlich noch von > anderen Dingen ab, wie z.B. Zylindergröße, Servodurchfluss, > Druckdifferenz usw. Genau so ist es. ... Druckdifferenz, welche vor allem von dem Druck, der durch die Krafteinwirkung auf die Zylinderachse entsteht, abhängt.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.