Regelungstechnik _Warum soll am einen D-Anteil vermeiden

Naja, welche Messung ict denn nicht rauschbehaftet?

D- Anteil = Differenzierend

Differenzier mal eine kurze steilflankige Änderung - z.B. verursacht 
durch einen Sprung des Sollwertes oder aber einen kurzen Messfehler - 
das gibt dann ein kurzes Riesensignal das gegen den Poller knallt. Da 
kann man die schönsten Oszillatoren mit bauen...

Hurwitz schrieb:
> Warum soll man in der Regelungstechnik ein reinen D-Anteil vermeiden?
Altertümliches Wissen? Das kann man so pauschal nicht sagen.
> Er sorgt ja dafür das ein Regelkreis schnell reagiert und bei Messungen
> die rauschbehaftet sind soll man ihn vermeiden.
Jain. Das schnelle reagieren ist weniger wichtig und in realen Systemen 
selten realisierbar. Stichwort stellgrößenbegrenzung.

Im allgemeinen dämpft ein d Anteil. Das kann die Stabilität deutlich 
erhöhen und so z.b. höhere p Anteile ermöglichen.
> Wie ist das mit den rauschbehaftet gemeint, bekommt man dadurch keine
> stationäre Genauigkeit?
D Anteil verstärkt das Rauschen. Manchmal ist das sogar erwünscht.

"Reiner D-Anteil" hört sich nach D-Regler an.

Dazu aus Wikipedia:

"Das D-Glied ist ein Differenzierer, der nur in Verbindung zu Reglern 
mit P- und/oder I-Verhalten als Regler eingesetzt wird. Er reagiert 
nicht auf die Höhe der Regelabweichung e ( t ) {\displaystyle e(t)} 
e(t), sondern nur auf deren Änderungsgeschwindigkeit. "

"Zusammenfassung der Eigenschaften des D-Gliedes:
Differenzierer: Es kann nur differenzieren, nicht regeln."


Außerdem noch lesenswert:
Beitrag "Re: Reglertypen verstehen für "Dummies" gesucht"

Hurwitz schrieb:
> Warum soll man in der Regelungstechnik ein reinen D-Anteil vermeiden?

Was willst du damit regeln? Damit kann dein Ist-Wert sonstwohin driften.

danke für die schnellen Antworten

Ich will nichts regeln mir geht es im ersten um die blanke Theorie.

Also kann ich zusammenfassen sagen:

D-Anteil (Regler) verhindern weil:

Alle Messung sind rauschbehaftet und werden durch ihn verstärkt.

Steilflankige Änderung werden zu riesigen kurz Regelsignalen 
differenziert die die Regelstrecke nicht verarbeiten kann.


MbG

Christian

Blödsinn. Sorry.

D Anteil ist wichtig.

Hurwitz, zuerst hast du gefragt, warum man einen REINEN D-Anteil 
vermeiden soll. Die Antwort ist: weil er nur Bewegung (von 
Zielwert/Istwert/Rauschen) verstärkt aber eine absolute Regelabweichung 
gar nicht beachtet. Er kann keinen Zielwert einstellen.

Ein D-ANTEIL z.B. im PID oder PD Regler ist natürlich je nach 
Aufgabenstellung hilfreich. Insbesondere bei dynamischen Systemen mit 
sich ständig ändernden Zielwerten z.B. (CNC Antrieb) beschleunigt der 
D-Anteil die Zielerreichung. Man darf den D-Anteil nur nicht zu groß 
wählen, sonst wird das System im Zusammenspiel mit der Regelverzögerung 
instabil.

Bsp.: Ein Pendel im Honigglas.
Der Honig stellt ein D-Glied dar (Kraft ist Geschwindigkeitsabhaengig, 
Geschwindigkeit is Ableitung (D) der Position). Das Pendel wird sehr 
schnell in der unteren Ruhelage zum stehen kommen -> stabil.

Ich glaube da gingen einfach zwei Sachen durcheinander.
Ein D-Regler ist nicht deswegen stationär ungenau, weil das Messsignal 
verrauscht ist. Ein D-Regler ist nie stationär genau.

Der Punkt mit dem Rauschen ist einfach etwas, worauf man in der Praxis 
achten muss. Ein D-Regler bestimmt ja quasi die Steigung einer Linie, 
die zwei Messpunkte miteinander verbindet. Daraus wird dann das 
Stellsignal berechnet.
Jetzt stell dir mal Messpunkte vor, die rauschen. Die Steigung der 
Verbindungslinien zwischen diesen Messpunkten wird ziemlich hin und her 
schwanken, inkl. Vorzeichenwechsel. Dementsprechend kann es schwierig 
werden, den Regelkreis stabil zu bekommen, wenn das Rauschen zu groß 
ist.

Das ist halt einfach ein Nachteil des D-Verhaltens, aber kein 
prinzipieller Ausschlussgrund.

Ich kann nur sagen, warum ICH bei meinen Sachen (Temperaturregelung des 
Kessels einer Kaffeemaschine) den D-Anteil vermeide: Es gibt 2 Gründe, 
warum die Temperatur im Kessel sinken kann: (A) Der natürliche Verlust. 
Den kann ich vorab messen und berücksichtigen. (B) Falls die Wasserpumpe 
anspringt und entweder den Kessel nachfüllt oder Kaffee brüht. Beide 
Informationen kann ich an den zugehörigen Magnetventilen abgreifen. 
Damit weiß ich viel schneller als ein Differenziator was geschehen wird 
und kann viel schneller und richtiger reagieren. Wozu also den D-Anteil? 
provokant gesagt: D ... wie denkfaul ...

Es gibt natütlich Fälle, wo man diese Infos nicht hat, dann hat der evtl 
seine Berechtigung.

Mario

Karl schrieb:
> Blödsinn. Sorry.
>
> D Anteil ist wichtig.

Und nicht selten Notwendig, beispiel Geschwindigkeitsregelung.
Die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges soll konstant gehalten werden, 
messwertw sind allerdings zurückgelegte Strecke und Zeit dafür. Um die 
Geschwindigkeit zu ermitteln muss der Weg über die Zeit diffenziert 
werden.
--
Die Vermeidung eines "reinen D-Gliedes" bedeutet hier, das man den 
Nachregelwert nachdem man ihn durch Differenzieren ermittel hat, weiter 
bearbeiten muß (begrenzen, abschwächen) bevor mit dieser Größe in den zu 
regelnden Prozeß eingreift. Das ist eine Motivation für die 
Frequenzgangkompensation, siehe dort: 
https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_compensation

Ich hatte einen PID Regler mit einem fahrenden Roboter ausprobiert. Der 
hatte zwei einzeln angetriebene Räder (links und rechts). Der Regler 
sollte sicherstellen, dass die vorgegebene Geschwindigkeit und 
Fahrtrichtung eingehalten wird.

Dort kam ich zu dem Schluss, dass der D-Anteil am besten auf 0 oder fast 
auf 0 steht. Ich hatte daraufhin den entsprechenden Code entfernt (zu 
einem PI Regler) und konnte den Performance-Gewinn an anderer Stelle gut 
gebrauchen.

Ich denke, dass ein D Anteil nicht grundsätzlich schlecht ist. Es kommt 
sicher auf den konkreten Anwendungsfall an.

Nur mal so

>Die Begriffe idealer und realer PID-Regler kennzeichnen, ob die durch den 
D-Anteil notwendige unvermeidliche Verzögerung (PT1-Glied) berücksichtigt ist.

https://de.wikipedia.org/wiki/Regler#PID-Regler

Verrauschte Messwerte sollte man sowieso entsprechend aufbereiten.