Stromregelung mit induktiver Last

[Gerd (Gast)]

Hallo,

ich möchte verschiedene Magnetfelder mit einer Helmholtzspule erzeugen. 
Dafür möchte ich das Magnetfeld mit unterschiedlichen Strömen über einen 
bestimmten Feldbereich variieren. Eine Stromreglung soll mir dafür den 
konstanten Spulenstrom liefern. Ich habe nun eine Stromregelung, die 
einen Strom bis 600mA regeln kann. An einem ohmschen Verbraucher (statt 
Spule) fuktioniert die Regelung auch ziemlich gut, allerdings fängt die 
Regelung an der Spule durch den induktiven Anteil an zu Schwingen. Die 
Zylinderspule hat ungefähr eine Höhe und Breite von 20cm und wird bis 
500mA betrieben. Habe mit Regelungen noch keine große Erfahrung. Mein 
erster Ansatz zur Problemlösungen ist den induktiven Anteil durch eine 
Kapazität (parallel) zu verkleinern. Was kann man sonst machen?

Danke

[Micha (Gast)]

Gerd schrieb:
> Was kann man sonst machen?

D-Anteil der Regelung reduzieren

[Micha (Gast)]

Strecke prüfen, wenn du einen Integrierer schon in der Strecke hast, 
I-Anteil in der Regelung reduzieren

[Gerd (Gast)]

Meine Regelung ist nur über einen Integrierer aufgebaut (mit 
Operationsverstärker). Also kann ich den I-Anteil über die Kapazität 
einstellen.

Lese mich gerade ein bisschen ein, was ich noch nicht verstehe:

Woher weiß ich, welcher Reglertyp (I,D,P, PID...) passt? Muss ich da nur 
nach Regelgenauigkeit und Regelzeit gehen? Ich hätte gedacht, dass hängt 
von meiner Strecke ab (bei mir Spulen-Ersatzschaltbild (Widerstand und 
ideale Spule in Reihe))

Danke und Gruß

[gaast (Gast)]

Gerd schrieb:
> Woher weiß ich, welcher Reglertyp (I,D,P, PID...) passt? Muss ich da nur
> nach Regelgenauigkeit und Regelzeit gehen? Ich hätte gedacht, dass hängt
> von meiner Strecke ab (bei mir Spulen-Ersatzschaltbild (Widerstand und
> ideale Spule in Reihe))

Regelungstechnikgrundlagen lernen. Alternativ im Zweifelsfall PID.

[Stephan (Gast)]

Gerd schrieb:
> Woher weiß ich, welcher Reglertyp (I,D,P, PID...) passt?

Reiner I-Regler und Spule passt schon mal nicht zusammen, das hast Du 
damit schon gelernt ;)
Ich vermute Du regelst die Spannung für die Spule und prägst nicht den 
Spulenstrom ein (nur dann bringt die Spule eine Phasenverschiebung von 
90° mit). Wenn die Auslegung gut zusammenpasst wirds ein perfekter 
Oszillator.

Sowohl die Spule als auch der I-Regler reagieren verzögert und "halten 
nach". Ist wie ein Boot zu steuern: Du musst frühzeitig nachregeln, 
nicht erst wenn du wieder auf Kurs bist (und der I-Regler ist sogar noch 
langsammer).

An so nem simplen Beispiel auch leicht nachvollziehbar:

t0: Integrierte Abweichung 0, Spulenstrom zu niedrig
> Spannung bleibt unverändert, Spulenstrom weiter zu niedrig
t1: Integrierte Abweichung -1, Spulenstrom zu niedrig
> Spannung wird erhöht, Spulenstrom steigt langsam
t2: Integrierte Abweichung -1.7, Spulenstrom zu niedrig
> Spannung wird weiter erhöht, Spulenstrom steigt weiter
t3: Integrierte Abweichung -2, Spulenstrom auf Soll
> Spannung wird weiter erhöht, Spulenstrom steigt weiter
t4: Integrierte Abweichung -1.7, Spulenstrom etwas zu hoch
> Spannung wird etwas reduziert, Spulenstrom steigt weiter
t5: Integrierte Abweichung -1, Spulenstrom zu hoch
> Spannung wird weiter reduziert, Spulenstrom steigt weiter
t6: Integrierte Abweichung -0.1, Spulenstrom viel zu hoch
> Spannung passend zum Sollstrom
t7: Integrierte Abweichung +1, Spulenstrom viel zu hoch
> Spannung wird weiter reduziert, Spulenstrom sinkt
t8: Integrierte Abweichung +1.7, Spulenstrom zu hoch
> Spannung wird weiter reduziert, Spulenstrom sinkt
t9: Integrierte Abweichung +2, Spulenstrom auf Soll
> Spannung wird weiter reduziert, Spulenstrom sinkt
t10: Integrierte Abweichung +1.7, Spulenstrom zu niedrig
> Spannung wird weiter reduziert, Spulenstrom sinkt
...

Mach mal nen P-Regler, und evtl. kleinen I-Anteil gegen bleibende 
Abweichung.
Wenn zusätzliche signifikante Verzögerungen drin sind oder Du einen eher 
hohen I-Anteil brauchst: per D-Anteil gegensteuern (der nimmt dann das 
Steuersignal bei der ersten Rekation zurück).

[Fralla (Gast)]

Wen der Ausgang des Reglers eine Spannung stellt, tuts ein PD Regler. 
Mfg

[gaast (Gast)]

Micha schrieb:
> D-Anteil der Regelung reduzieren

Wohl kaum, der D-Anteil wirkt phasenhebend und nimmt gemeinsam mit einem 
Tiefpass die Schwingneigung.