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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Einstellen eines P-Reglers


Autor: Flo82 (Gast)
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Hallo zusammen,

Vorweg, was ich habe:
1) Ich habe eine Heizung, dessen Leistung ich im Bereich 0..255 regeln 
kann.
2) Ich messe die Temperatur (Mit Op-Amps, ADC, etc...) mit einem µC.

Dann, was ich mache:
Ich habe hier im Forum verschiedene Verweise auf die Seite 
http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Regelungstechnik gefunden, 
die relativ genau beschreibt, was die verschiedenen Regler sind (P, PD, 
PI, etc...)

Letztendlich habe ich ein relativ träges System und habe mich für einen 
PI-Regler entschieden. Er ist als Software implementiert, läuft auch 
soweit mehr oder weniger wie erwartet, jedoch mit einer extrem 
(unerwartet) langsamen Reaktionszeit. Der Regelkreis braucht ca 8 
Minuten, um erstmals die entsprechende Temperatur zu erreichen, jedoch 
über eine halbe Stunde um sich exakt einzupendeln...

Nun meine Fragen:
Bei der Einstellung nach der Schwingungsmethode heist es, das der Kreis 
zum Schwingen gebracht werden soll. Was heist das? Das er gerade um ca 1 
Grad schwankt? Oder mehr? Ich hatte sogar mal gehört, das man den P 
Anteil soweit erhöt, bis sich die Leistung gerade zwischen (in meinem 
Fall) 0 und 255 Bewegt.
Was ist also jetzt genau Schwingen?

Dann kommt noch eine Zeit Tkrit hinzu. Das soll die Zeit sein, die für 
eine Periode beim Schwingen gebraucht wird.
Wie übertrage ich sie in meine Gleichung? Kann ich einfach sagen, ich 
hab 15 mal geregelt (alle 20 Sekunden) um eine Schwingung auszuführen? 
Ist damit egal, in welchen Zeitabständen ich Regel?

Sind im Endeffekt nur 2 Antworten die ich Brauch.
Habe aber mal ausführlich geschrieben, wo mein Problem liegt.

Ich danke schon einmal für jede Antwort die ich bekomme.
  Flo

Autor: Wolfgang (Gast)
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>Was heist das? Das er gerade um ca 1 Grad schwankt?
Nein. Der Regelkreis schwingt ungedämpft.
Wolfgang

Autor: tom (Gast)
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Schau mal nach Einstellregel nach der Ziegler-Nichols-Methode,

z.B. hier: 
http://www.ist.uni-stuttgart.de/education/courses/...


Gruß

Thomas

Autor: der mechatroniker (Gast)
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> Wie übertrage ich sie in meine Gleichung? Kann ich einfach sagen, ich
> hab 15 mal geregelt (alle 20 Sekunden) um eine Schwingung auszuführen?
> Ist damit egal, in welchen Zeitabständen ich Regel?

Wenn du einen Regler aus der analogen Regelungstechnik (P, PI usw.) in 
Software realisierst, sollte deine Abtastfrequenz etwa um den Faktor 5 
bis 10 höher sein als die kleinste Eckfrequenz (grob gesagt die der sich 
bei zu hoch eingestellter Verstärkung einstellenden Dauerschwingung) des 
geschlossenen Regelkreises.

Was hat denn dein ungeregeltes System für ein Zeitverhalten? Rezept: 
Heizung auf 0, warten, bis Temperatur sich eingependelt hat; dann auf 
255 und ein paar Minuten lang in geeigneten Zeitabständen (paar 
Sekunden?) Temperaturmeßwerte aufnehmen (sog. Sprungantwort). Wenn du da 
ein schönes Diagramm hast, kannst du ein vereinfachtes mathematisches 
Modell deines ungeregelten Systems ableiten und daraus auch Erwartungen 
an das geregelte System formulieren und somit auch besser prüfen, ob der 
Regler so funktioniert, wie du willst.

Autor: Zoch (Gast)
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Den I Anteil benoetigt man nur um,
1) den Fehler Null zu machen
2) allfaellige Nichtlinearitaeten wegzumachen
Dh man kann zu Begin den I Anteil minimal lassen. Dann ein wenig am P 
drehen.

Z.

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