Regelstrecke identifizieren

Regler schrieb:
>
> Jedoch irgendwie scheitere ich schon am Anfang total. Ich schaffe es
> nicht die Strecke mathematisch zu identifizieren.
Das ist blöd, denn das ist ein wesentlicher Aspekt in der 
Regelungstechnik. Da hilft meist nur üben üben und üben.

> Somit wollte ich fragen wie ihr es geschafft habt die Strecken zu
> identifizieren.
Üben und Fachliteratur lesen. Gerade in den Anfangskapiteln über 
Übertragungsfunktionen werden viele Beispiele gegeben.

> Löst ihr das mathematisch oder praktisch per Sprungantwort.
Kommt darauf an, wie genau das sein soll und welche Einblicke wir in das 
System bekommen. Oft können auch parasitäre Einflüsse wie 
Streukapazitäten und -induktivitäten das System erheblich beeinflussen 
(Beispiel der Serienwiderstand eines Elkos beim Hochsetzsteller).

> Wenn ihr das praktisch macht, untersucht ihr nur die Sprungantwort oder
> auch die Rampe usw.
Da gibt es mehrere Ansätze. Oftmals wird auch ein BODE Plot erstellt.

J. K. schrieb:
> Identifikation ist nicht unbedingt das der Einstieg in die
> Regelungstechnik
Ich denke, er meint aus einem Schaltbild (z.B. elektrisches Netzwerk) 
die Übertragungsfunktion ermitteln. Das ist m.E. durchaus ein Teil der 
Grundlagen.

Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn. Ich meinte, 
wie kann man beim Auto den Tempomat identifizieren oder beim Segway dass 
es gerade steht.

Ich habe Probleme solche Beispiele mathematisch herzuleiten. Oder wird 
sowas praktisch per Sprung, Sinus, Rampe getestet.

Regler schrieb:
> Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn
So so, Anfänger sein und über Sinn und Unsinn reden. Dann habe ich dich 
wohl doch falsch verstanden und J.K. hatte recht.

Lern erstmal die Basics bevor du an komplizierte Sachen herangehst.


> wie kann man beim Auto den Tempomat identifizieren oder beim Segway dass
> es gerade steht.

> Ich habe Probleme solche Beispiele mathematisch herzuleiten.
Weil manche Sachen eben mathematisch nicht so einfach herzuleiten sind. 
Oder glaubst du, dass die ganze Welt aus einer Reihenschaltung von 
Widerstand und Kondensator besteht?

> Oder wird sowas praktisch per Sprung, Sinus, Rampe getestet.

Ja, oft wird die ganze Sache von der praktischen Seite herangegangen.

Irgendwie habe ich den Eindruck, dass hier modellieren mit 
identifizieren verwürfelt wird...

>>Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn.

>Mir scheint jedoch das du hier beginnen solltest die Grundlagen zu
>lernen.

Ich bin ja auch noch am Anfang und bei der Systembeschreibung scheitere 
ich schon.

Die Differentialgleichung zu einem RC-Glied zu berechnen seh ich als 
lösbar aber sinnlos. Aber die Differentialgleichung bei einem Auto bzgl. 
Tempomat aufzustellen, daran scheitere ich total.

Deswegen war meine Frage wie ihr das System beschreibt. Macht ihr alles 
per Differentialgleichung oder testet ihr das mit der Sprungantwort.


Hoffentlich ist es jetzt verständlicher

>Was verstehen Sie unter "Strecke" und "mathematisch identifizieren"?

Unter Strecke verstehe ich das was zu Regeln ist und unter mathematisch 
identifizieren die Differentialgleichung aufstellen bzw. über einen 
Sprung auf die Sprungantwort zu kommen.

Unter mathematisch identifizieren meinte ich auf eine 
Übertragungsfunktion zu kommen womit ich den Regler bestimmen kann.

Regler schrieb:
> Die Differentialgleichung zu einem RC-Glied zu berechnen seh ich als
> lösbar aber sinnlos.
Wenn dich dein Prof. in der Klausur fragt, wie die DGL des RC Gliedes 
heißt, sagst du ihm dann auch, dass es sinnlos ist?

Jeder fängt klein an und ein RC Glied ist nunmal schön einfach und 
anschaulich. Und wenn du dann noch irgendwo eine Spule drinnen hast, 
wird schon aufwendiger und du kannst auf einmal irgendwelche Komplexe 
bekommen.

Aber die Differentialgleichung bei einem Auto bzgl.
> Tempomat aufzustellen, daran scheitere ich total.
Vielleicht, weil dir das Wissen hinsichtlich Tempomat fehlt? Sobald du 
weißt, welche physikalischen Vorgänge dort herrschen, bist selbst du 
dazu in der Lage, die DGL aufzustellen.


> Deswegen war meine Frage wie ihr das System beschreibt. Macht ihr alles
> per Differentialgleichung oder testet ihr das mit der Sprungantwort.
Die Sprungantwort gibt dir lediglich numerische Werte für deine 
Übertragungsfunktion, die aus zu bestimmenden Parametern besteht. Die 
Zeitkonstante tau ist solch ein zu bestimmender Parameter. Mit der 
Sprungantwort gibst du diesem tau einen Wert zu.

Tempomat:
Führungsgröße: Sollgeschwindigkeit
Regelgröße: Istgeschwindigkeit
Stellgröße: In Beschleunigungskraft umgerechnetes Drehmoment (Gas) bzw. 
Bremsmoment (Hui, mit Modellierung von Bremsen direkt nichtlinear!)
Regelstrecke: In einfachster Näherung einfach eine bewegte Masse, danach 
muss man schon Geschwindigkeitsabhängiges Maximalmoment beachten, usw.
Störgröße: Luftwiderstand, Reibung, Böen, Hirsch.

Zu vielen der genannten Größen sind die physikalischen Gesetze ja wohl 
bekannt...
F = m*a (a = dv/dt)
F = M/r
Fcw = cw * v² (oder war das anders? :)
Hirsch = Braten

Man muss eben nur rausfischen, wie die ganzen Modellgrößen 
zusammenhängen, was man vernachlässigen kann, was nicht.
Dann schreibt man sich die Gleichungen hin. Wenn das Ansatzmodell dann 
noch physikalisch plausibel ist, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass 
man Eingangsgröße und Ausgangsgröße in eine Gleichung gefrickelt 
bekommt, wenn man das denn will...

Man muss das System auch modellieren können, selbst wenn man es gar 
nicht lösen sondern nur simulieren möchte... Also mathematische 
Modellierung ist auf jeden Fall ein sehr sehr wichtiges Werkzeug.
Aber nur weil einer mechanische oder elektrische Problemstellungen 
modellieren kann heißt das noch lange nicht, dass er von jetzt auf heute 
eine Kaffebohnenröstundrehvermischungsanlagenfabrik modelliert...
Man kann halt nur das modellieren, dessen Wirkungszusammenhänge man 
einigermaßen versteht.

Der praktische Weg, welcher wohl auch der meist gebräuchliche ist, ist 
die Sprungantwort des Systems zu messen.

Sprung raufgeben und dann die Parameter bestimmen.

Zeitkonstante, Verzugs-und Ausgleichszeit, Verstärkung.
Bei einigen Strecken wie PT2 mit Überschwinger kannst du dazu noch die 
Dämpfung sowie die Grundkreisfrequenz ablesen.

Der Ansatz über die DGL ist wohl eher sinnvoll, wenn du eine Strecke mit 
bestimmten Verhalten entwickeln willst, oder nur ein 
mathematisch/theoretisches (Schaltplan)-Modell vorhanden ist.

LG