PI Regler Parameter bestimmen

[Hans (Gast)]

Hallo Zusammen,

1)
kann man aufgrund der Schwankung auf einem System die Regelparameter für 
einen PI(D) Regler festlegen?

konkret: ich stelle den Wert auf 90 und stelle fest dass der Wert mit 3 
Minuten schwankt. zudem hat es noch überlagerte kleinere Störungen mit 
10 Sekunden Periodendauer.

Abgetastet wird mit 1/10 s
Neue Werte werden mit 1/10 s ausgegeben.

Eine Schrittanwort funktioniert nicht, da das System nach 1/10s bereits 
auf dem Endwert ist.

2)
die Regelung habe ich wie im Anhang simuliert. Mit Igain = 3.5 und Pgain 
= 0 habe ich in der Simulation sowie an der Anlage die besten Resultate 
erzielt. Diese Werte habe ich durch einen ParameterScan ermittelt. Mit 
diesen Settings kann ich aber die 10Sekunden Störungen nicht ausregeln.

Habt ihr Vorschläge, wie ich weiter vorgehen könnte um die Regelung zu 
optimieren?


Gruss Hans

[Christoph G. (christoph_gradl)]

Hallo,
ich verstehe deine Simulation irgendwie nicht. Wo ist in deiner 
Simulation das Modell, welches du regeln willst vorhanden? Oder ist 
besteht dein System nur aus einer Totzeit?

Du könntest mittels einer Robustheitsuntersuchung überprüfen ob dein 
System für die gefunden Regelparameter intern stabil ist.
Mit einer Optimierung könntest du in der Simulation optimale Parameter 
finden, jedoch müsstest du für diese wieder die Robustheit des 
Regelkreises untersuchen. Einfache Möglichkeit wäre auch noch ein 
FKL-Verfahren anzuwenden.

Ich glaube mit einem PID Regler kannst du keine periodischen Störungen 
komplett unterdrücken. Aber nachdem diese eine große Periodendauer 
haben, müsste der PI(D)-Regler leicht mit diesen klar kommen.
Ich hoffe ich habe die Fragen nicht total missverstanden!

MFG,
Christoph

[Hans (Gast)]

Hallo Christoph,

danke für deine Antwort.
JA, mein System besteht nur aus einer Totzeit. Ich lese die Phasenlage 
mit einem ADC ein, und stelle entsprechend einen neuen Wert mit dem DAC. 
Beim nächsten Abtastwert ist dann die Phase bereits auf dem neuen 
Sollwert.

Im Anhang habe ich noch einen Plot von dem Störsignal, dem geregelten 
Ausgang sowie dem Ausgang nach 40fachem moving average.

Wenn ich mein Störsignal ableite, erhalte ich ein Signal mit der 
gleichen Form wie wenn ich mein Ausgangssignal mit einem Moving Average 
Filter filtere. hat das was zu bedeuten?

ich habe nun mal versucht, den P Anteil hinzuzufügen. Dafür verwende ich 
den gemittelten Feedback Wert (moving average 100 fach). Der erhaltene P 
Korrektur Wert sieht dann zwar gut aus, aber das Output Signal bleibt 
gleich. Wenn ich den Wert dann zu hoch stelle (60), schwingt sich das 
System auf. Zudem habe ich noch vor dem P Anteil einen Saturation Block 
eingefügt welcher auf +-1 begrenzt.

Wie stelle ich diese Robustheitsuntersuchung am Besten an?

Danke

Gruss Hans

[Hans (Gast)]

die Zeitskala vom Post vorher ist 1/10s, also total 500s.

Wie man im gemittelten Output Signal sehen kann, gibt es zum Einen die 
periodischen 10 Sekunden Schwankungen, aber auch grössere Schwankung bei 
der Richtungsänderung der Störung.

Ohne Regelung hatte ich Schwankungen von +-2, nun noch von weniger als 
+-0.1.

Gruss Hans

[Christoph G. (christoph_gradl)]

Hallo,
leider habe ich momentan wenig Zeit für eine ausführliche Antwort.
Daher gibts erstmal ein PDF, wo es erklärt wird, speziell für 
Totzeitsysteme und Robustheit.

http://regpro.mechatronik.uni-linz.ac.at/downloads/pat1/Skript/pat1vo2010.pdf

Kapitel 4 - Robustheit
Kapitel 5 - Totzeitsysteme -> in deinem Fall sicher sehr empfehlenswert 
dieses mal durchzulesen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Regelkreis#Smith-Pr.C3.A4diktor - einfache 
Erklärung des Smith-Prädiktors.

Hoffe ich konnte dir erstmal mit den Links weiterhelfen.

MFG
Christoph