Hallo Zusammen, ich suche die Übertragungsfunktion der Kombination von einem PI-Regler und einer PDT1 Strecke. Ich habe einen Ansatz, allerdings komme ich nicht weiter. Ich habe meine Rechnung mal angehangen. Die Seiten sind oben rechts durch nummeriert. Danke
Toni K. schrieb: > Ich habe einen Ansatz Und damit bist du fertig. Das Ergebnis steht oben auf S.2 Was willst du denn heraus bekommen? Ohne ein festes Ziel macht die ganze Umformerei keinen Sinn. Normalerweise sollen im Ergebnis einfache Teil-Übertragungsfunktionen möglichst als Faktor vorkommen, um sie leicht interpretieren zu können. Die Übertragungsfunktion Fg des gesamten Regelkreises macht wenig Sinn, es sei denn, man baut ihn in einen übergeordneten Regelkeis ein. Die Eigenschaften und insbesondere die Stabilität untersucht man in der Regel am offenen Kreis, d.h. die Übertragungsfunktion ohne Rückkopplung. Hiermit kann man die Stabilitätskriterien berechnen oder im Bode-Diagramm anschaulich darstellen. Fg hast du ja hingeschrieben. Du musst schon mal sagen was das Ziel ist, sonst kann man dir nicht weiter helfen.
Danke erst einmal. Ja was ist das Ziel, eine gute Frage;-) Im Prinzip möchte ich diesen Regelkreis auf Stabilität überprüfen und ggf. eine gute Reglereinstellung finden. Ich habe ein Programm(Simrek) mit dem kann ich mir das Verhalten genau veranschaulichen. Am liebsten würde ich diesen Ausdruck auch gerne wieder zurück transformieren, so dass ich ihn auch im Zeitbereich betrachten kann und in Excel plotten. Des Weiteren möchte ich irgendwie heraus bekommen. wieso das i im PI also Tn einen so starken Einfluss hat. Damit meine ich, dass ich es quasi beliebig klein machen "könnte" und die Strecke laut meinem Programm sehr gut regelt. Ich möchte die Zusammenhänge nämlich genau verstehen. Auch macht es nicht so viel Sinn (wie ich einst dachte) dass ich das Tn nutze um die größte Zeitkonstante zu kompensieren. Außerdem gibt es doch auch Methoden, wo ich an einem geschlossenen Regelkreis arbeiten kann oder? Wenn ich z.B. nach BO optimiere betrachte ich doch auch den geschlossenen? Also nochmal kurz zusammengefasst: - Verständnis über die Auswirkung der einzelnen Parameter - Optimierungsverfahren (Hauptsächlich für Führung) - Warum schwingt er bei einem zu großen KPR - Badediagramm und Phasendiagramm ggf. sogar in Excel darstellen - Und ob das System instabil wird, bzw. wann?! (KPS immer 1 und T1 zwischen 1,0s - 5,6s und T2 zwischen 0,7 - 4,5s) Wie gesagt in der Simulation bekomme ich es sogar mit den schnellsten oder langsamsten Strecken hin, mit einem Tn von 1s. Ohne Schwingen oder ähnliches. KPR lasse ich ca. bei 0,3 - Noch etwas, es ist nicht zeitkritisch. Also kann es ruhig etwas länger dauern. Es handelt sich um eine Durchflussregelung. Danke euch allen
Viele Fragen... ich versuche mal ein paar Antworten: Ja, es gibt viele Stabilitätskriterien, die aus dem geschlossenen Regelkreis abgeleitet werden. Sie eignen sich aber mehr für grundsätzliche Überlegungen und lösen weniger konkrete Problemstellungen. Eine sehr anschauliche Darstellung ist das Bode-Diagramm für die offene Übertagungsfunktion Fk. Man trägt alle Übertragungsglieder ein und sieht direkt, ob das System stabil ist: Es ist instabil, wenn bei der Phase -180° die Verstärkung >1 ist. Je mehr Abstand von dieser Grenze, desto besser die Dämpfung. Wenn du deine Parameter von Gr und Gs kennst, kannst du das Bode-Diagramm zeichnen und siehst, wo die Parameter hin müssen, damit es schnell und stabil wird. Das wäre dann eine Probier-Methode. Das i des Reglers hat immer einen großen Einfluss - es dreht die Phase um -90° und drückt die Verstärkung in den Keller. Eine PDT1-Strecke kommt in meinem Lehrbuch nicht vor. Entweder ist sie ungewöhnlich oder sie macht kein Problem - schließlich zieht sie die Phase wieder hoch und der ganze Regelkreis wird schneller. Durchflussregelung mit Vorhalt in der Strecke finde ich sehr seltsam. Ich behaupte mal, dein Regelkreis wird überhaupt nicht instabil. Fk=Kpr/Tr*(Tr*s+1) * (T1*s+1)/(T2*s+1) Fk hat 2 Vorhalte Tr und T1 und 2 Verzögerungen Tr/Kpr und T2. Bei hohen Frequenzen ist die Phase also 0°. Das kann nur eine kleine Dämpfung ergeben, wenn Kpr sehr groß und T1<<T2 sind. In der Realität wird deine Strecke so nicht stimmen - es gibt immer zusätzliche Verzögerungen, die die Phase herunterdrücken. Was war noch? Ja, plotten in Excel. Schau dir mal das an: Beitrag "Re: Betragsoptimum einer PT-1 Strecke" Ist zwar ein anderes Beispiel, aber du kannst es ja auf deinen Regelkreis anpassen.
Hallo Toni, Da die Phase des offenen Regelkreises nie die -180° erreicht schwingt die Regelung nie, egal wie hoch du die Verstärkung machst. In der Praxis sieht das etwas anders aus da ein reales System bei sehr hohen Frequenzen zusätzliche Tiefpassfiltereigenschaften enthält. Hie rmal ein Beispiel mit einer selbst geschriebenen Bibliothek für LTspice. Im Plot von oben nach unten Nyquist "open loop", Bode "open loop", Bode "closed loop". Im timing diagramm ist die Sprungantwort "closed loop". Natürlich gibt es für die Regelungstechnik-Simulation bessere Programme, allen voran Matlab. Alternativ gibt es auch Freeware wie Octave oder Scilab. Wenn es dich interessiert hänge ich die benötigten Dateien an. Gruß helmut
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Sooo, Sry, aber ich war gestern den ganzen Tag unterwegs. Also ich beginne mal mit dem Abarbeiten der Inputs: Ich beginne mit dem Badediagramm. Ich habe es mir jetzt mal über meine Simulationssoftware geplottet. Und nach den Kriterien sieht es stabil aus. Das was mir ja auch bereits die Sprungantwort zeigte. Es ist zwar eine Durchflussregelung, mit der die eigentliche Strecke ein P-T1 Verhalten aufweist. Ich habe jedoch auch noch ein neues Regelventil konzipiert und simuliert. KURZER EINSCHUB FÜRS DAS VERSTÄNDNIS: Die Formel um das Volumen durch ein RV zu berechnen lautet: V=kv * C *sqrt(DeltapV/1000) Der Faktor kv ist ausschlaggebend von der Kennlinienform des Ventilkegels. Es ist eine Gleichprozentige Kennlinie. (Man kann sich den Anstieg bzw. den Verlauf wie eine Quadratische Funktion vorstellen im positiven Def. Bereich.) C ist lediglich eine Dimensionsbehaftete Konstante. Das DeltapV ist der Differenzdruck über das RV. Angenommen: Ich habe 12 bar Vordruck vor dem RV und habe eine Stellung des Ventils von 0% ist auch der Tiefdruck 12bar. Öffne ich das Ventil immer weiter, so ändert sich natürlich der Tiefdruck über dem Ventil. Der Druck vor dem RV bleibt (ideal konst.) und der Druck nach dem RV steigt mit zunehmenden öffnen des Ventils. Druck vor und hinter wird nie genau gleich sein, denn ein bisschen Abfall herrscht immer beim Ventil(Drosselstelle / Verwirbelungen) Demnach wenn ich mein System beschreiben möchte ist das Zusammenspiel aus dem RV und der Strecke ein PDT1 System. Dies konnte ich leider mathematisch noch nicht ermitteln sondern nur aus der Sprungantwort in mir Simulation. Da der Regler ja einen Ausgang in Form 0-100% vorgibt gehört also mein neues Stellglied mit zur Strecke. Und damit ich auch das dynamische Verhalten beschreiben und berücksichtigen kann nehme ich diese Strecke jetzt als gegeben an. Ich verstehe leider auch nicht so ganz deine Darstellung der Übertragungsfunktion des PI-Reglers?! @ Helmut: JA sehr gerne. Wie gesagt ich kann rein prinzipiell mir die Sprungantwort und das Badediagramm über / in Simrek plotten lassen. Nach weisen möchte ich natürlich das es nicht instabil ist. Sowohl im offenen als auch im geschlossenen Kreis. Denn davon muss ja ausgehen oder? edit: Würde das eigentlich bedeuten, dass ich bei einer sehr sehr kleinen Kreisfrequenz eine immer größer Verstärkung erreichen würde?! Danke
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Toni K. schrieb: > Die Formel um das Volumen durch ein RV zu berechnen lautet: > V=kv * C *sqrt(DeltapV/1000) Das leuchtet mir nicht ein: - V kann unmöglich das Volumen sein - wahrscheinlich der Durchfluss. - Wenn ein Ventil geöffnet wird, entsteht niemals ein D-Verhalten. - wenn der Ist-Wert das Volumen ist, ist immer ein I-Verhalten im Spiel (Volumen=Durchfluss*Zeit) Dein Regelventil ist wohl ein Motorventil, d.h. es hat ein i-Verhalten (Stellung=Öffnungsgeschwindigkeit*Zeit). Deine Formel beschreibt nur die Nichtlinearität der Verstärkung. Wenn man so etwas regeln will, kann man es nur für den Punkt der größten Verstärkung optimieren, in allen anderen Punkten ist es dann entsprechend langsam. Um das zu vermeiden baut man einen Entzerrer ein, der die krumme Kennlinie für die Regelung linearisiert. Also, meine Überzeugung: völlig falsche Nachbildung deiner Regelstrecke. Dass deine Simulation damit funktioniert, ist kein Wunder. Ich weiß nicht, wie du drauf kommst... Die i-, d-, pt-Anteile sind nur zeitabhängige Funktionen, alles andere wie die Ventilkennlinie sind nur statische Faktoren. Wenn du es richtig nachbildest, wird die Regelung äußerst schwierig, da 3 i-Anteile vorkommen: Regler, Motorventil, Volumen auffüllen. Zur Darstellung PI-Regler: alle Regelsymbole enthalten die Darstellung ihrer Sprungantwort. Und ja: Ein i-Regler hat für kleine Frequenzen eine sehr hohe Verstärkung. Deshalb will man in jedem Regeler, der genau sein soll, einen i-Anteil, denn er regelt mit der Zeit auch die kleinsten Abweichungen aus.
> @ Helmut:
JA sehr gerne.
Im Anhang sind die Dateien für die Simulation mit LTspice.
Lege ein neues Verzeichnis an.
In dieses Verzeichnis kopierst du "control_theory1.zip" und
"Regler1.zip" und packst es dann aus. Dann Regler1_w.asc und
Regler1_t.asc mit LTspice öffnen. "_w" steht für Frequenzanalyse(w steht
für omega) und "_t" für Sprungantwort.
Wenn du einen neuen Block hinzufügen willst, dann F2 drücken, im
Dialogfenster ganz oben "Top Directory" auf dein Schaltplanverzeichnis
ändern. Nun siehst du alle Symbole in dem Verzeichnis.
Wenn du die Formel des Blockes haben willst, dann mit einem Texteditor
die Modelldatei "control_theory1.lib" aufrufen. Dort steht in
Kommentarzeilen die benutzte Formel mit ihren Parametern.
.asc sind die Schaltplandateienvon LTspice.
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Vielleicht habe ich deine Schilderung auch nicht richtig verstanden, aber meine bisherige Einschätzung der gesamten Regelung sieht so aus wie im Anhang skizziert. Normalerweise würde der Regler direkt den Stellmotor ansteuern. Der Trick mit dem Entzerrer bewirkt, dass der Regler direkt den Durchfluss mit linearer Abhängigkeit regeln kann. Einzige Voraussetzung: man muss die Ventilstellung messen können. Die Regelung ist nur grob modelliert. Dass das so regelbar ist, glaube ich wegen der vielen Integratoren noch nicht. Vielleicht ist das Ventil so schnell, dass man es mit einem PT1-Glied annähern kann. Auch dann wird es riesige Überschwinger im Volumen geben. Die bekommt man evtl. mit einer Sollwert-Verzögerung weg.
Ok. Auch wenn du es nicht glauben magst oder du mich vllt falsch verstanden hast, kannst du mir glauben, dass es sich um ein PD-T1 System handelt. Wo die Zeitkonstante Tv bei einer Übertragungsfunktion von KS*(1+sTv)/(1+sT1) größer ist als T1. Also leicht über dem eingeschwungenen Zustand. Dieser Ergebnisse wurde mittels einer realen versuchsfahrt an der Anlage aufgenommen. Daher glaube mir bitte das es so ein Verhalten ist. Denn ich möchte jetzt gerne eine gute Einstellung für meinen Regler finden. Ich kann auch bei interesse gerne mal den ursprünglichen Signalflussplan anhängen. Und genau so ist es auch in meiner Simulation vorzufinden... Danke aber trotzdem für deine Hilfe/Mühe... Soooo: Ich habe jetzt entweder den geschlossenen kreis oder den offenen.Im bodediagramm sehe ich nun, dass ich nie -180 Grad erreiche. Auch wenn ich mein Sytsem also die Strecke per Pol-Nullstellen-Diagramm und dem Bodediagramm oder Übertragsungsfunktion anschaue, weiß ich und sehe ich auch, dass es ein stabiles System ist. Egal wie es eingestellt wird. Vorraussetzung in diesem Fall Tv>T1 Mein PI - Regler ist auch an der Stabilitäsgrenze. Da im Pol-Nullstellen-Diagramm ein Pol auf dem Ursprung des kartesischen Koordinaten Systems liegt und die Nullstelle -1/Ti auf der negative reellen Achse. Betrachte ich jetzt beide Zusammen kann ich mir die Funktion des offenen kreises ausrechnen. Aber wie soll es weiter gehen...?
Wie schon geschrieben, kann ich dich natürlich falsch verstanden haben. Deshalb erstmal ein paar grundsätzliche Fragen, damit wir nicht aneinander vorbei reden. - zuerst einmal: eingangs hast du von einer Durchflussregelung geschrieben. Ist es jetzt doch eine Füllstandsregelung (Volumen) wie ich es in meinem Diagramm modelliert habe? Also ist der Soll- und Istwert der Durchfluss oder der Füllstand? Du hast ja meiner Darstellung nicht widersprochen. -Dass du eine reale Versuchsfahrt gemacht hast, ist schon mal sehr gut. Aber wie hast du sie aufgenommen? Am offenen Kreis oder am geschlossenen? Mit Regler, oder ohne? - Jetzt gehen mir die Bezeichnungen durcheinander: in der Eigangsbeschreibung hatten wir Tn, T1, T2 und Kps, Kpr. Dann eine Ventilbeschreibung mit V=Volumen??? Und jetzt Ks, Tv und T1 im Nenner. Diese Fragen müssen wir zuerst klären. Ich kann es immer noch nicht glauben und mache noch einen Versuch: 1. kann es sein, dass du dein PDT1-Verhalten am geschlossenen Kreis mit dem PI-Regler gemessen hast. Das wäre nichts wert, da du mit einem beliebig abgestimmten Regler auch ein beliebiges Verhalten erreichen kannst. 2. erklär bitte anschaulich, was in deiner Strecke steckt, dass auf eine plötzliche Öffnung des Ventils (Sprung) ein zeitlicher Ablauf des Volumens (oder ist es doch der Durchfluss) wie in dem Strecken-Diagramm von Helmut zustande kommt. D.h. ein überhöhter Anfangswert und einen langsamen Auslauf auf einen konstanten Wert. Ich kann es mir noch nicht vorstellen. 3. Helmut hat zwar als Strecke ein PT1-Glied gemalt und modelliert - so wie du es in deiner Formel vorgegeben hast. Wo ist eigentlich dein PDT1-Glied? 4. mal doch mal für deinen Ursprungs-Regelkreis für w, x und y physikalische Größen dran. Toni K. schrieb: > Aber wie soll es weiter gehen...? Wie die klassische Vorgehensweise: 1. Ausmessen der Strecke und nur der Strecke!!!! D.h. das Ventil aufreißen (Sprung) und den zeitlichen Verlauf des Ist-Werts aufnehmen. Da dein Ventil eine krumme Kennlinie hat, musst du den Sprung dort machen, wo die Verstärkung am größten ist. 2. Nachbilden und dimensionieren der Strecken-Übertragungsfunktion. 3. Erst jetzt kann der Regler entworfen und optimiert werden. Und bitte erst die Eingangsfragen klären, sonst redet jeder von etwas anderem.
Hermann schrieb: > 2. erklär bitte anschaulich, was in deiner Strecke steckt, dass auf eine > plötzliche Öffnung des Ventils (Sprung) ein zeitlicher Ablauf des > Volumens (oder ist es doch der Durchfluss) wie in dem Strecken-Diagramm > von Helmut zustande kommt. D.h. ein überhöhter Anfangswert und einen > langsamen Auslauf auf einen konstanten Wert. Nach nochmaligen Lesen habe ich die starke Vermutung, dass dein Druck beim Öffnen zusammenbricht. D.h. bei geschlossenem Ventil hoher Druck und Durchfluss und bei geöffnetem Ventil entsprechen kleiner Druck und Durchfluss. Die PT1-Zeitkonstante wird wohl der Druckabfall sein. Da wirst du wohl bei jeder Ventilstellung ein anderes Verhalten haben. Das bedeutet, dass die Reglerparameter abhängig von der Ventilstellung sein müssen, also adaptiver Regler - viel Spaß. Da hilft der angesprochene Entzerrer auch nur teilweise, da er nur die Verstärkung und nicht das Zeitverhalten linearisiert. Du brauchst also Versuchsreihen (Sprungantworten) für jede Ventilstellung. Vielleicht hast du Glück und die Streckenzeitkonstanten bleiben halbwegs konstant. Oder du baust einen großen Druckspeicher ein.
So, dann arbeite ich mich mal von oben nach unten. - Ja es handelt sich um eine Durchflussregelung. Ich habe mich mit dem V natürlich unglücklich nein sogar falsch ausgedrückt. Es handelt sich um den Volumenstrom
Es handelt sich um ÖL als flüssiges Medium, welcher direkt am Regelventil mittels einem alten Flügelradzähler vermessen wird. - Der Regler ist natürlich im alten Programm implementiert, jedoch befand er sich die ganze Zeit auf HAND. Damit ich das Verhalten der Strecke beurteilen kann. - Ja da hast Du recht, ich habe da ein wenig mit der Bezeichnung geschlampt. Also orientieren wir uns an dem oberen Beispiel.
SOOOOOO... Ich hoffe jetzt sprechen wir die selbe Sprache erst einmal;-) Genau so sieht es aus. Ich habe ein RV mit gleichprozentiger Kennlinie. Diese ist von Nöten, da sich die Druckverhältnisse im System je nach verändern der Ventilstellung verändern. Stell dir also vor... ein konstanter Vordruck vor RV von 12 bar, Ventil 0%, Druck nach RV = 0 bar ein konstanter Vordruck vor RV von 12 bar, Ventil 10%, Druck nach RV = 2 bar ein konstanter Vordruck vor RV von 12 bar, Ventil 100%, Druck nach RV = 10.1 bar Diese Werte sind real. Das bedeutet, dass es natürlich immer einen bleibenden Druckabfall über dem RV geben muss, auch wenn es voll geöffnet ist. Um nochmal das Verständnis zu bekommen für die Anlage: RV hat einen Gesamtzähler, dann gibt es 2 kleine Membranspeicher welche paar Pulsationen dämpfen und dann 6 seperate zuschaltbare Brenner. Angenommen ich gehe jetzt erst einmal von einem Betrieb mit 6 Brennern aus. Ich habe also einen Durchfluss von 10000l/h öl am RV dieser wäre mein idealer Sprung. Nach einer Zeit von 2,6s sind 63% erreicht also ist mein T1 der Pt-1 Strecke 2,6s... Realisiert in der Simulation über eine Subtraktion von Durchfluss Soll(Sprung) und Durchfluss an den 6 Brennern. Dieses Ergebnis wird integriert. Da sich das Ergebnis nachher rückkoppelt ist es also ein Rückgekoppelter Integriere welcher ein PT-1 Verhalten hat. Da ist das RV noch nicht mit berücksichtigt. Betrachte ich jetzt nochmals die Formel des "Volumenstroms!!!!" durch ein RV von oben so setzt sich das RV aus einer gleichprozentigen Kennlinie zusammen. Der Differenzdruck über das RV bildet sich erst in nach dem Integrator in der Simulation. Denn ich Integrieren einen Durchfluss von l/s dann nach dem integrieren habe ich l also ein Volumen. Durch eine Umrechnung erhalte ich den Druck nach RV. Also kann ich es wie folgt erklären. Durch eine Stelländerung am RV wirkt sofort die kv Kennlinie also der feste Faktor abhängig vom Hub. der Radkant ändert sich erst nach einer gewissen Zeit. Der Druck nach RV weist natürlich auch ein PT-1 Verhalten auf. Also kommt dieser Faktor erst zeitverzögert an. Ja ich habe je nach Ventilstellung sich ändernde Parameter. mit 3 Brennen(mindestens notwendig) und einem Stellwerk von 0-30% die Zeitkonstanten T1 = 5,6s T2 = 4,5s bei 90% habe ich T1 = 2.1s T2 = 1.1s Ich merke aber nochmals an, dass ich gerne auf die langsamste Zeit regeln würde. es ist nicht Zeitkritisch. Und da es sich um eine Verbrennung handelt werden die laut Aussage des Anlagepersonals nachdem sie 100l/h erhöht haben mindestens 40-60 s warten, bis die thermische Reaktion sich auch auf die Temperatur wieder spiegelt. Ich hoffe es wurde deutlich... Ich hänge auch nochmal 2 Bilder an...wo ich damals paar Notizen drauf gemacht habe.
Ich habe bisher für die Fälle von 3,4,5,6 Brenner Gleichzeitig in Betrieb jeweils Sprünge des Ventils aufgenommen von 0-30,30-60, 60-90 und 90-100 Zu den ca. 100 l/h Erhöhung vom Sollwert laut Anlagepersonal um einmal eine Dimension des maximalen Druckflusses zu geben. Pro Brenner kann ca. 3000l/h die gefahren werden. Jedoch mindestens 1000 l/h...Denn sonst würde das Ök einfach in einem Strahl ohne Zerstäuben an der Düse in den Feuerraum gelangen. Stellt euch vor, als ob man einen Strahl wie aus dem Wasserhahn verbrennen müsste. Deswegen wird es vorher an dem Ende des Brenners zerstäubt. also 100 l/h im Verhältnis von durchschnittlichen 7500l/h ist jetzt nicht sonderlich die Welt. Wollte nur, dass ihr das der Vollständigkeit halber noch wisst.
Ich habe bisher für die Fälle von 3,4,5,6 Brenner Gleichzeitig in Betrieb jeweils Sprünge des Ventils aufgenommen von 0-30,30-60, 60-90 und 90-100 Zu den ca. 100 l/h Erhöhung vom Sollwert laut Anlagepersonal um einmal eine Dimension des maximalen Druckflusses zu geben. Pro Brenner kann ca. 3000l/h die gefahren werden. Jedoch mindestens 1000 l/h...Denn sonst würde das Ök einfach in einem Strahl ohne Zerstäuben an der Düse in den Feuerraum gelangen. Stellt euch vor, als ob man einen Strahl wie aus dem Wasserhahn verbrennen müsste. Deswegen wird es vorher an dem Ende des Brenners zerstäubt. also 100 l/h im Verhältnis von durchschnittlichen 7500l/h ist jetzt nicht sonderlich die Welt. Wollte nur, dass ihr das der Vollständigkeit halber noch wisst. Edit: ich habe alle realen Kennlinien für alle Brenner und demnach alle Druckverhältnisse also auch die Differenzdrücke über dem Ventil. Ich habe schon überlegt ob ich diese Kurven je nach Betrieb der Brenner in meinen zweig mit dem kv einbringen soll. Ich würde quasi eine Kennlinie von über 10% Schritten literarisieren. So habe ich leider keine aktuellen werte mehr, aber ganz ehrlich...Sonst bräuchte ich auch ja kein Regler sondern könnte alles über Kennlinien / Tabellen hinterlegen. Ich habe meine Simulation so schon mal durchgespielt...Kann man machen und man hat ein Pt-1 Verhalten mit "nur" 4 Unterschiedlichen Zeitkonstanten aufgrund der Anzahl der Brenner... Da würde sich sicherlich auch eine Einstellung finden, mit der ich auch mit einer Reglereinstellung auskommen würde. Ich habe allerdings auch in unserem Leitsystem die Möglichkeit den Regler mit unterschiedlichen Parametern KPR und TN von außen zu beschalten... Edit2: Sry für den Doppelpost...Kann ihn leider nicht löschen
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Jetzt sind ein paar grundsätzlich Dinge geklärt, aber es sind viele undurchsichtige Dinge dazu gekommen. + Durchflussregelung + PT1 der Strecke mit T=2,6sec Toni K. schrieb: > Realisiert in der Simulation über eine Subtraktion von Durchfluss > Soll(Sprung) und Durchfluss an den 6 Brennern. Dieses Ergebnis wird > integriert. Da sich das Ergebnis nachher rückkoppelt ist es also ein > Rückgekoppelter Integriere welcher ein PT-1 Verhalten hat. > Da ist das RV noch nicht mit berücksichtigt. - das geht jetzt völlig daneben. Ich hatte schon geschrieben, dass man zuerst nur die Strecke modelliert und daraus das Regelkonzept entwickelt und optimiert. Jetzt den Regler einzubeziehen und auch noch das RV wegzulassen, ist ein Gefrickel, das ich nicht nachvollziehen kann. + für mich bleibt es also bei einer PT1-Strecke Toni K. schrieb: > Der Differenzdruck über das RV bildet sich erst in > nach dem Integrator in der Simulation. Denn ich Integrieren einen > Durchfluss von l/s dann nach dem integrieren habe ich l also ein > Volumen. Durch eine Umrechnung erhalte ich den Druck nach RV. - wieder völlig unverständlich. Hier wird kein Volumen integriert. Der Regler integriert nur die Regelabweichung und steuert das Ventil. Der Differenzdruck bildet sich natürlich nicht durch Integration, sondern schon allein durch den statischen Durchfluss. - meine Frage nach dem D-Anteil in der Stecke hast du noch nicht erklärt. Liegt es nun am Druckabfall oder bleibt es bei einer PT1-Strecke, wie du sie jetzt beschreibst. Deine Betrachtungen zeigen mir, dass du nicht sauber die Strecke analysierst und immer wieder den Regler einbeziehst. Nur die Strecke ist entscheidend für das Reglerkonzept und die Optimierung. Deshalb weiß ich nicht, ob deine Strecke stimmt. Einen D-Anteil kann ich mir nur durch den beschriebenen Druckabfall erklären. Egal wie die Strecke nun aussieht. Die Durchfluss-Regelung sieht erstmal sehr einfach aus. Man optimiert den Regler einfach getrennt für jede Brennerbestückung. Die sich ergebenden Kpr- und Kn-Werte werden einfach entsprechend umgeschaltet. Siehe Anhang.
Ok dann werde ich wieder von oben nach unten verwuchen deine Unklarheiten zu beseitigen. Ja die Strecke nach dem RV wo das ÖL durch fließt weißt ein P-T1 Verhalten auf. In deiner ersten Anmerkung (das geht jetzt völlig daneben...) beziehst du dich auf die Aussage von mir oben drüber. Ich habe da niergends ein Regler erwähnt. Ich weiß nicht ob du ggf. RV falsch verstehst. Deswegen auch nochmal: !!! RV = Regelventil !!! Und ich sage dazu nochmal, dass sich meine Strecke aus 2 Komponenten zusammen setzt. 1. die reine Strecke wo das Öl bis zu den Brennern fließt mit dem P-T1 Verhalten. Es wird also die Differenenz des Öl am Eingang mit dem des Öls am Brenner integriert. Also Rückgekoppelter Integrator = P-T1 Verhalten!!! Wieso ist das unverständlich? Ich häbnge dir mal ein Signalflussplan von der P-T1 Strecke an. Dort siehst du, dass ich einen Wert (Sprung) in l/h vorgebe. Dieser wird umgerechnet mit 1/3600 damit ich l/s erhalte. Dann wird dieser Volumenstrom integriert! Nach der Integration bleibt ein Volumen übrig, das der Leitung und der Membranspeicher. Umrechnung last somit auf den Druck schließen. Dieser Druck liegt dann an meiner Brennerdüse an. Welche eine lineare Kennlinie aufweist...Welche sagt: liegt ein Druck von x-bar an -> x Durchfluss durch die Düse also durch den Brenner... Dieser Durchfluss wird wie gesagt rückgekoppelt und so entsteht die P-T1^Strecke. Da ist auch nichts dran zu rütteln. Das wurde bereits auch alles getestet. Ich glaube wenn ich mir deine Kommentare durchlese denke ich immer mehr, du verwechselst RV mit Regler... Denn ich habe in dem 2. Abschnitt nie von einem Regler gesprochen. Und ich sage dir abschließend nochmal ich betrachte in der ganzen Angelegenheit nicht den Regler. Ich kann dir nicht sagen, wie der D-Anteil mathematisch zu stande kommt. Ich habe es aber versucht anhand der vorherigen Abb. zu erkl#ren. "Durch eine Stelländerung am RV wirkt sofort die kv Kennlinie also der feste Faktor abhängig vom Hub. der Radkant ändert sich erst nach einer gewissen Zeit. Der Druck nach RV weist natürlich auch ein PT-1 Verhalten auf. Also kommt dieser Faktor erst zeitverzögert an." Ich kann dir eben auch nicht sagen ob es ein wirkliches D-verhalten ist. Sondern die Sprungantwort mit Regelventil und P-T1 Strecke sieht so aus. Ich gebe also eine Ventilstellung vor. Ich habe 0% und ändere dann auf 30% Dann Verhält sich der Durchfluss durch das Ventil PD-T1 mäßig... Ich kann dir auch gerne die Werte aus dem Leitsystem geben. Ich habe sie in Excel importiert und daraus mathemathisch die Parameter T1 und T2 bestimmt...
Ja, es tut mir leid, dann verstehe ich dich eben nicht. - Differenzbildung und Integrator habe ich nur im Regler gefunden. - Ein Integrator, der ein Volumen aufintegriert finde ich auch nicht. - Mit den 2 Strecken in denen Öl fließt kann ich so nichts anfangen. Ist vielleicht auch egal. Die Regelung scheint mir immer noch sehr einfach.
Wenn man eine Simualtion erstellt. Wie kann man da ein Pt1 Verhalten bekommen. Ein weg ware es, wenn du einfach einen Integrator rückkoppelst! = (Vorwärts)/(1+Vorwärts) Und in dem Fall ware es 1/(s*TI) Schreibe es dir auf und es ist ein P-T1 Glied... Ich muss doch reale Bedingungen einer Anlage nachempfinden. Wie baust du denn eine Simulation auf? man hat doch nicht einfach eine PT-1 Strecke ohne sich vorher gedanken zu machen wie es ist?! Die PT1 Strecke entsteht durch das integrieren eines Durchflusses, welcher auf sich selbst rückgekoppelt ist. Ich schreibe doch nicht, dass der Integrator (Wie gesagt nur Strecke kein Regler!!!! )ein Volumen integriert sondern einen Volumenstrom/Durchfluss...in l/h Bleiben wir jetzt dabei, wenn du sagst es ist einfach...Das ich wie du bereits gestern Abend richtig erkannt hast.... Eine PD-T1 Strecke habe, deren Streckenparameter sich nach Anzahl der Brenner und der Stellung des Ventils ändert. Nicht viel aber imemrhin... Jetzt ein Verfahren oder eine Variante wie ich dies optimieren kann. Oder begründen kann warum ich nur eine Reglereinstellung für alles nehme...
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Toni K. schrieb: > Wie kann man da ein Pt1 Verhalten bekommen. > Ein weg ware es, wenn du einfach einen Integrator rückkoppelst! Ja, aber wenn man einfach ein PT1-Glied nachbildet (z.B. ein RC-Glied) koppelt doch keiner einen Integrator zurück. Man schreibt es einfach hin. Im Rechner X=X0+Y*Ta/T mit Ta=Abtastzeit. Toni K. schrieb: > Die PT1 Strecke entsteht durch das integrieren > eines Durchflusses, welcher auf sich selbst rückgekoppelt ist Richtig, aber sehr kompliziert ausgedrückt und so versteht das keiner. PT1 glättet einfach wie ein RC-Glied. Natürlich kannst du statt RC-Glied einen OP als Integrator beschalten und rückkoppeln. Toni K. schrieb: > Ich schreibe doch nicht, dass der Integrator ... ein Volumen integriert leider doch: Toni K. schrieb: > Denn ich Integrieren einen > Durchfluss von l/s dann nach dem integrieren habe ich l also ein > Volumen. macht ja nichts. Toni K. schrieb: > Eine PD-T1 Strecke habe, deren Streckenparameter sich nach Anzahl der > Brenner und der Stellung des Ventils ändert. > ... > Jetzt ein Verfahren oder eine Variante wie ich dies optimieren kann. > Oder begründen kann warum ich nur eine Reglereinstellung für alles > nehme... Habe ich doch schon geschrieben und in dem Regeldiagramm skizziert. Du kannst natürlich auch auf die Umschaltung der Parameter verzichten und alles so langsam machen, dass das unterschiedliche Verhalten weggebügelt wird. Aber warum denn? Das Umschalten ist doch nun ganz einfach, da du die Anzahl der Brenner kennst.
Ja natürlich macht man das selten. Aber ich muss doch erst einmal ein PT1 Verhalten erzeugen. Ich kann doch nicht so darauf kommen, dass es eins ist. Ich mache mir gedanken wie Kann man sowas simulieren...Und dann integriere ich nun einmal die Differenz von Ein und Ausgang. Auch ohne Übertragungsfunktion kann ich es nachher graphisch sehen, dass es ein PT-1 ist... Ne...Da schreibe ich, dass ich einen Durchfluss integriere und kein Volumen. Ergebnis nach der Integration ist ein Volumen. Das sind 2 verschiedene Schuhe... ja hast du, klar kann ich eine Umschaltung einbauen. Aber ich hätte gerne ein Verfahren, womit ich optimieren kann. Phasenrand macht kein Sinn, meine Phase vom offenen System wird nie kleiner -90° Komensieren, naja welche Zeitkonstante macht Sinn, T1 also die große oder Tv? nach diesen Antworten suche ich;-)
Toni K. schrieb: > Aber ich muss doch erst einmal ein PT1 Verhalten erzeugen. Ich verstehe dein Problem nicht. Genau wie bei einem RC-Glied T=R*C ist, rechnest du bei der digitalen Simulation in jedem Schritt X=X0+Y*Ta/T (oder meinst du nicht die Simulation im Rechner?) Und wenn du die Strecke ausmisst, bestimmst du T aus der Tangente. Toni K. schrieb: > Aber ich hätte gerne ein Verfahren, womit ich optimieren kann. Das kannst du erstmal mit einer Brennerbestückung machen. Die Ventilkennlinie befindet sich dann ja vielleicht in einem engeren Bereich, den du als konstant annähern kannst. So ein einfacher Regelkreis ist in meinem Lehrbuch erst gar nicht beschrieben. Du hast aber bestimmt weitere Verzögerungen, z.B. das Motorventil. Die Lehrbuchlösung für eine PT2-Strecke: die größte Verzögerung der Strecke durch den Vorhalt des Reglers rausschmeißen. Jetzt geht es nur noch um die gewünschte Dämpfung D. D=1/Sqrt(2) ist der Standardfall mit einem einfachen Überschwinger und D=1 ohne Überschwinger. So kommen direkt die Werte für Kpr und Tn raus. Oder meinst du die Optimierung in der Simulation, durch spielen an den Parametern? Das habe ich dir alles schon vorgemacht in der Excel-Tabelle. Da ist alles drin was du eben gefragt hast: - PT1-Glied erstellen und berechnen - Optimierung der Parameter durch Berechnung - Optimierung duch spielen an den Parametern. Dreh doch mal etwas! an den Parametern des Excel-Beispiels. Vielleicht ist das deine Vorstellung von Optimierung.
Kann ich dich mal fragen, was du von Beruf bist? Du beziehst dich standing auf dein Lehrbuch. Ich meine das nicht böse, ich finde es super das du dir zeit nimmst zu helfen. Aber man muss auch iwann mal außerhalb des Lehrbuches und ohne bereits vorhandene Beispiele Probleme lösen. Ich finde nirgends im Buch oder internet ein offenen Kreis mit PD_T1 Strecke und PI-Regler... Heißt es also, da es nicht im Lehrbuich steht, dass es das nicht gibt und nicht zu lösen ist bzw. falsch? Wenn ich schreibe: Ich muss erst einmal meine Strecke erzeugen, dann habe ich es dir die ganze zeit versucht zu erklären warum Integrator rückgekoppelt. Ich habe meine Strecke mit allen Drum an dran und das auch vollkommen real. Der Reglekreis ist nicht so einfach wie du denkst. Du verstehst ihn einfach nicht richtig. Und es tut mir leid, ich habe kein System 2. Ordnung wo ich die gr. Zeitkonstante eliminieren kann, um wieder ein System 1. Ordnugn zu erhalten. Ich möchte einen wissenschaftlichen Weg. Rum Probieren und gute Werte erziehlen ist einfach. Ich möchte etwas mathematisch begründen. Nicht sagen, probieren geht über studieren. Und nochmal, ich habe kein Motorventil mehr drin. Das ist ausgebaut und wird durch ein pneumatisches mit einem Stellungsregler ersetzt. Da wird man nur noch millisekunden Verzögerungen haben, was das Ventil angeht. Achja: Meine Streckendaten sind alle bestimmt mit einer Abtastzeit von 100ms. Ich habe diese Werte aus dem Leitsystem und dann mittles z-Transformation (Tustin-Formel) überprüft. So habe ich lediglich an den Parametern KS und T1 damals spielen müssen, um einen optimalen Abgleich zwischen Theorie und Praxis herzustellen.
Ich bin Rentner und habe an der Uni Elektrotechnik studiert. Im Beruf habe ich viel Regelungstechnik gemacht an komplizierten technischen Prozessen. Dass ich das Lehrbuch zitiere, heißt, dass alles nicht auf meinem Mist gewachsen ist. Ich kann auch nicht alles auswendig herbeten und schaue lieber nach, wie man es richtig macht. Wenn man die Lösungswege verstanden hat, kann man das auch auf andere Beispiele anpassen. Toni K. schrieb: > Der Reglekreis ist nicht so einfach wie du denkst. Du verstehst ihn > einfach nicht richtig So ist es! Weil du ihn nicht zusammenhängend beschreibst. Toni K. schrieb: > Wenn ich schreibe: Ich muss erst einmal meine Strecke erzeugen, dann > habe ich es dir die ganze zeit versucht zu erklären warum Integrator > rückgekoppelt. > Ich habe meine Strecke mit allen Drum an dran und das auch vollkommen > real. Solche Aussagen sind für mich ein Widerspruch. Du hast sie real und musst sie doch erzeugen. Wo denn? In der Simulation nicht, denn das habe ich dir beschrieben. Das war es denn! Wir verstehen uns einfach nicht. Tschüß dann!
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