mikrocontroller.net

Forum: Offtopic Regelungstechnik


Autor: WÄRE GERNE SCHLANKER (waeregerneschlanker)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

kann mir mal einer Regelungstechnik erklären. Wieso brauch ich einen PI 
Regler. Wieso gibt es diese ganzen Regler Typen. Letztlich ist es doch 
nur ein Soll IST Vergleich. Die Pumpe sollte 10 Bar haben, hat aber nur 
9.5 Bar. Also erhöhe ich den Druck um 0.5 Bar. Wieso dieser ganzer 
Aufwand mit verschiedenen Regler Typen?

Autor: Dergute Weka (derguteweka)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

Es gibt halt verschiedene Regelstrecken und Anforderungen an die 
Regelung.
2 Beispiele, wo du der Regler bist:
1.) Du willst Nudeln kochen. Also: Wasser auf den Herd und erstmal 
Vollgas. Wenns dann kocht und die Nudeln drinnen sind, solltest du 
runterschalten, damit alles im Topf bleibt.
2.) Morgens unter der Dusche: Mischbatterie+Brause mit langem Schlauch 
(=Totzeit) angeschlossen. Da ist dann mal langsames Regeln angesagt, 
sonst kommts zu Schwingungen, die sich in Wechselduschen aeussern: Aua - 
kalt - aua...

Verschiedene Anforderungen -> Verschiedene Reglertypen...

Gruss
WK

Autor: Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bitte lesen, dann wieder melden:

https://de.wikipedia.org/wiki/Regelkreis

;-)

Autor: Martin L. (maveric00)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

dummerweise kannst Du normalerweise nicht die Regelgröße selber stellen 
(wie in Deinem Beispiel um 0.5 Bar erhöhen), sondern nur eine 
Stellgröße, die durch die Regelstrecke in die Regelgröße umgesetzt wird 
(die Spannung an der Pumpe erhöhen, damit sich die Drehzahl erhöht, 
damit sich der Druck erhöht).

Erschwerend kommt hinzu, dass diese Regelstrecke normalerweise ein 
Zeitverhalten hat (die Änderung der Stellgröße wird erst verzögert auf 
die Regelgröße umgesetzt, ein Erhöhen der Spannung führt erst nach einem 
Augenblick zur Erhöhung des Drucks). Um das Verhalten der Regelstrecke 
zu kompensieren, werden Regler eingesetzt.

Der einfachste Regler ist der P-Regler. Hier wird die Stellgröße 
proportional zur Abweichung erhöht. Dies führt aber entweder zu einer 
dauerhaften Regelabweichung (wenn die Proportionalitätskonstante klein 
ist), oder zu einem Schwingen (wenn die Proportionalitätskonstante groß 
ist.

Um die permanente Regelabweichung bei kleinen P-Konstanten 
wegzubekommen, kann man einen integrativen Anteil (I-Anteil) 
hinzunehmen. Dieser integriert (summiert) die Differenz über die Zeit 
immer weiter auf und stellt die Regelgröße somit immer weiter, bis die 
Sollgröße erreicht ist.

Das Problem ist, dass auch hier eine zu große Integrationskonstante zum 
schwingen führt und eine zu niedrige zu zu langsamen Reglern.

Dieses Verhalten kann man verbessern, wenn man sich die 
Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung anschaut und in die 
Berechnungen mit einfließen lässt (der D-Anteil, D wie Differenzial). 
Dadurch kann man P- und I-Anteil erhöhen, ohne Überschwinger zu bekommen 
und damit die Regelung genauer und schneller machen. Das Ergebnis nennt 
sich PID-Regler.

Für besondere Probleme gibt es dann noch eine Vielzahl von weiteren 
Reglertypen, die je nach Regelstrecke und Problem eingesetzt werden, um 
die Genauigkeit und Geschwindigkeit so hoch wie möglich zu bekommen oder 
um die Regelung so einfach wie möglich zu gestalten.

Dementsprechend gibt es auch eine Unzahl von Büchern zu dem Thema, die 
dann auch auf Probleme wie Stabilität, Umsetzbarkeit, Regelgüte, 
Stellgüte,... eingehen. Wie oft ist die Wikipedia auch ein guter 
Ausgangspunkt. Bei intensiverer Beschäftigung ist aber ein gutes Stück 
höherer Mathematik notwendig.

Schöne Grüße,
Martin

Autor: Reinhard M. (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
WÄRE GERNE S. schrieb:
> Wieso dieser ganzer
> Aufwand mit verschiedenen Regler Typen?

Manuel nachregeln funktioniert nicht immer ;-)

Autor: Zitronen Falter (jetztnicht)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und dann gibt es auch noch Regler, die muessen etwas regeln, was sie gar 
nicht messen koennen. Dafuer koennen sie etwas anderes messen, und die 
effektiv benoetigte Groesse simulieren.

Dann gibt es Regler, die sind optimiert auf Fuehrungsverhalten, und 
andere, die sind optimiert auf Stoerverhalten. Eigenlich sind die zwei 
identisch, laufen aber mit anderen Parametern

Autor: Mani W. (e-doc)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Einfache Regelung - Herdplatte mit Thermostat:


Man stellt Öl in der Pfanne hin, dreht voll auf, dass es schnell geht...
Dann ein Anruf oder es klingelt, oder...

Man vergisst, zurückzuschalten, und weil es nur eine "Ein/Aus"-Regelung
darstellt, ist dann meist die Brennschwelle des Öls erreicht...

Vorher raucht es - später brennt es!


Darum wäre es gut, die richtige (maximale) Themperatur einzustellen -
dauert wenige Minuten länger - aber ist sicher!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail, Yahoo oder Facebook? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen | Mit Facebook-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.