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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zum I-Regler


Autor: fuchs (Gast)
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Hallo, hab mal ne Frage zum I-Regler:

Den kann man ja so programmieren: Wertneu= (Soll-Ist) + Wertalt

Startbedingung angenommen: Soll>Ist

Aber auch wenn mein Sollwert jetzt genau der Istwert ist, hat das 
Integral, also die Summe, ja noch den alten, positiven Wert.

D.h. nur wenn  mein istwert ins negative getrieben wird, also der Regler 
quasi übers Ziel hinausschießt, kann das Integral wieder kleiner werden. 
Aber kann das so richtig sein? Schwingt mein Istwert dann nicht immer 
hin und her, um den sollwert herum?

Autor: oszi_anwender (Gast)
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Autor: oszi_anwender (Gast)
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Autor: RoY (Gast)
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ja das ist es ja ein i regler ist halt instabil. bist du sicher dass du 
ein i-regler bauen willst oder willst du ein PI-Regler ?
lg Roy

Autor: johnny.m (Gast)
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> Aber auch wenn mein Sollwert jetzt genau der Istwert ist, hat das
> Integral, also die Summe, ja noch den alten, positiven Wert.
Das ist ja grad der Sinn eines I-Reglers. Bei den meisten Regelungen ist 
genau das gewünscht, nämlich dass bei einer Regeldifferenz von Null der 
Regler immer noch einen von Null verschiedenen Wert ausgibt. Nur so kann 
eine bleibende Regeldifferenz verhindert werden. Ohne I-Anteil in der 
Regelung stellt sich ein Arbeitspunkt ein, der nicht dem Sollwert 
entspricht. Und gerade ein I-Regler ist nicht instabil (bei richtiger 
Einstellung und bei einer entsprechenden Regelstrecke)! Der P-Anteil 
beim PI-Regler dient nur zur Verbesserung der Dynamik, weil ein reiner 
I-Regler meist zu langsam ist. Der I-Anteil ist für die stationäre 
Genauigkeit wichtig.

Beispiel: Du hast einen Motor, dessen Drehzahl Du regeln willst. Der 
Motor gibt über einen Tachogenerator oder Geber einen Istwert zurück. 
Dann wird die Regeldifferenz (Sollwert - Istwert) gebildet und auf den 
Eingang des Reglers gegeben. Wenn der Regler keinen I-Anteil hat (z.B. 
reiner P-Regler), dann würde der Regler die Regeldifferenz einfach 
verstärkt auf den Ausgang weitergeben. Dadurch würde die Regeldifferenz 
an sich kleiner, weil sich die Motordrehzahl ja entsprechend ändert. 
Dadurch wiederum kriegt der Motor weniger "Signal" vom Regler und wird 
langsamer. Dadurch steigt wiederum die Regeldifferenz usw... Der 
Arbeitspunkt des Systems pendelt sich also irgendwo unterhalb des 
Sollwertes ein. Ein I-Anteil im Regler hingegen sorgt dafür, dass auch 
im Falle "Regeldifferenz = 0" noch ein Ausgangssignal vorliegt, so dass 
der Istwert im stationären Fall überhaupt den Sollwert erreichen kann.

Autor: fuchs (Gast)
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Danke Leute, alles klar.

Autor: StefanK. (Gast)
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Zu Deiner Ursprungsfrage: Das stimmt schon, dass der I-Anteil bei 
grosser Ist-Soll-Differenz immer weiter aufsummiert wird. Je nach 
Regelstrecke ist der Effekt unerwünscht, z.B. würde eine 
Temperaturregelstrecke weit über den Sollwert überschwingen, bevor der 
Stellgrad kleiner wird. In der Praxis begrenzt man das Aufsummieren des 
I-Anteils, wenn Soll >> Ist oder Ist >> Soll.
Google mal nach Anti-Windup.

Autor: HomerS (Gast)
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Hallo,

was glaubst Du, was dieses     " + C " bei den Integralen bedeutet?

Das sind die konstanten Anfangswerte. Übrigens sei froh, daß Du einen 
digitalen Regler verwendest, denn bei analogen ist es gar nicht so 
einfach bei einem Eingangswert von Null die Konstante auch wirklich 
konstant zu halten.


guude

ts

Autor: Dieter Werner (Gast)
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Wenn der integrale Anteil zu schnell anwächst ist die Nachstellzeit zu 
kurz bzw. die integrale Verstärkung Ki zu hoch.

Eine Begrenzung lässt sich ganz gut dadurch erreichen, dass man den 
Integrator anhält sobald der Proportionalanteil voll ausgesteuert ist.

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