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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Reglungstechnisches Problem


Autor: Mark M (Gast)
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Hallo!

Ich möchte die magnetische Energie in einem Resonanzkreis so Regeln, das 
ein Schalter bei 0V einschalten kann. Um nicht die Ganze Schaltung zu 
erkären (es geht um einen Stromrichter) kann man das ganz als simplen LC 
Schwingreis ansehen. Der Kondensator ist auf eine bestimmte Spannung 
geladen, Der Strom ist 0. Wird der LC Schwingkreis geschlossen sinkt die 
Spannung resonant. Das Ziel ist 0V. Ist zu wenig Energie im 
Resonanzkreis geht ich Null nicht aus, wenn zuviel wird die Bodydiode 
des Fets(welcher der C ist leitend).

Meine zu Reglende Größe ist die Restspannung bei Einschalten, kann 
gemessen werden, meine Stellgröße die Energie im Schingkreis (Spannung 
ist je nach Betriebsfall, Abreitspunkt vorgegeben, der Strom im L kann 
verstellt werden, entspricht der Energie die geregelt werden Soll).

Das Problem ist ja unanbhängig vom elektrischen Hintergrund, dass eine 
Größe auf Null geregelt werden soll diese aber nicht kleiner als 0 (oder 
Uf) werden kann. Das heist ein PI Regler kann schon mal nicht 
funktionieren, Zweipunktregler wird auch schwierig.
Das ganze sollte Analog funktionieren.

Die Anfangsspannung im Kondensator ändert sich Sinusförmig mit 50Hz - 
300Hz, während mit bis zu 200kHz geschaltet wird. Also besonders schnell 
muss die Regelung nicht sein.

Rechnerisch kann man die notwendige Energie Vorausberechnen, 
Vorsteuerung (aber nicht ohne DSP)
Das Reglungstechnische Model dahinter ist ohne die nichtlinearität 
(Diode) auch nichts aufregendes, aber mit der Tatsache das die 
Regelgröße nicht <0 werden kann aber auf 0 geregelt werden bin ich mit 
der klasischen RT am Ende.

Wie kann man soetwas dennoch Regeln? Vorschläge?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Wenn ich's richtig verstanden habe, kann man den energiefluss hinein 
steuern, hinaus geht die energie von selbst. Beschreib die Strecke. Also 
vom Steuereingang zum Sensorausgang. Da gibt es zB folgende Aussagen. 
Die Strecke wirkt integrierend oder nicht. Traegt man die Steuergroesse 
und die Sensorgroesse als 2D Koordinatensystem auf, so hat man wie ich 
verstanden habe nur einen Quadranten.

Autor: Mark M (Gast)
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>kann man den energiefluss hinein steuern, hinaus geht die energie von >selbst

richtig

>Die Strecke wirkt integrierend oder nicht.
nicht intergierend. Die Energie (Stellgröße) hat nur Auswirkung auf den 
Nächsten Schaltvorgang, also die Restspannung (Regelgröße).
Die  Restspannung kann bei Einschaltvorgang gemessen werden, Die Zeit 
zwischen Energeabgange und Schaltzeitpunkt ist bekannt (LC Resonanz).

>Traegt man die Steuergroesse und die Sensorgroesse als 2D >Koordinatensystem auf, 
so hat man wie ich verstanden habe nur einen >Quadranten.
richtig, Stellgröße kann nur posetiv werden.
Die Regelgröße kann nahezu nicht negativ werden (-0.7V, leitende 
Bodydiode, dies will ich in jedam Fall verhindern), in posetiver 
richtung kann im ungünstigesten paar 100V betragen.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Fuer das erste Modell vergiss die Diode. Denn die sollte ja nicht zum 
Zuge kommen. Dann ist die Ansteuerung immer positiv, das Resultat kann 
beide Vorzeichen annehmen. Dann mach mal eine Steuerung. Die Regelung 
wirk dann noch als Feineinstellung.

Autor: Mark M (Gast)
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Steuern würde nur mit Dsp funktionieren, die zusamenhänge sind sehr 
nichtlinear, und analog wird das nichts.

>Fuer das erste Modell vergiss die Diode.
Was bringt das? Jeder Regler mit Integralem Anteil, kann nicht 
funktionieren.



Vieleicht sollte man in Richtung Fuzzy-Regelung gehen?

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