Hallo zusammen, ich habe eine Frage zum Smith Prädikator. Dieser soll sich sehr gut für Regelstrecken mit langer Totzeit eignen. Leider komme ich mit den Schulbucherklärungen nicht so richtig zu recht…. Angenommen ich möchte einen Füllstand innerhalb eines Behälter konstant halten. Zwischen Behälter und der Materialzufuhr sitzt ein Förderband welches die Totzeit verursacht. Nun verstehe ich das ganze so, dass zuerst ein Model der Regelstrecke erstellt werden muss. Aus diesem Model wird dann die Totzeit herausgenommen, sodass ein Totzeitloses Model entsteht. Der Füllstandregler des Behälters wird nun mit dem Totzeitlosen Model betrieben. Parallel dazu bekommt der Regler noch die Rückmeldung von der realen Strecke. Wie muss ich mir nun das Model der Regelstrecke vorstellen wenn ich das Ganze z.B. mit einem Controller realisieren möchte? Müsste ich im Model simulieren, wie sich der Füllstand innerhalb des Behälters verhalten würde, wenn dieser ohne Totzeit befüllt wird?
:
Verschoben durch Admin
Zu Beginn ist das Band leer und es dauert eine ganze Länge, bis das aufgeschüttete Gut am Ende ankommt. Dann muss es lange genug laufen, die notwendige Menge einzubringen. Danach kann es u.U. notwendig sein, es wieder zu leeren, womit die Zufuhr auf das Band gestopppt werden muss, während es noch den Rest auf dem Band weiter fördert. Das Wissen über dein Totzeitmodell ist soetwas wie die Länge des Bandes, die Menge auf dem Band, die Fördergeschwindigkeit…damit bspw. x kg/h o.ä. zugeführt werden. Ich halte die konstante Höhe für kein gutes Regelziel bzw. ist der Smith-Prädikator dafür ungeeignet. Zwei Schwellen für Mindest- und Maximalstand reichen vollkommen und solange der Maximalstand nicht erreicht ist, läuft das Band und fördert. Ist der Maximalstand erreicht, darf das Band noch gern leer fahren. Die Fördermenge muss dabei deutlich über der Entnahme liegen. Der Regelkreis müsste andernfalls das Band beschleunigen oder abbremsen, da der Abfluss u.U. nicht konstant ist. Gerade fällt mir aber kein Beispiel ein, warum ein Silo immer mit konstantem Pegel gefüllt sein müsste (Druck/ Gewicht von Mehl, Silage oder Mineraldünger sind ja ziemlich egal). Einzige Totzeit wäre das Anlaufen der Anlage, wenn das Band noch leer ist. Ansonsten rieselt es ja direktamente vom Band, sobald der Motor an ist.
Hallo Boris, vielen Dank für deine Antwort. Den Behälter habe ich nur als Beispiel gewählt. Mir geht es ja nur darum, den Smith Predictor zu verstehen. Genauer gesagt wie sich das Model der Regelstrecke verhält. Wird in diesem Model quasi ein Füllstand simuliert? Danke!
Mit dem Model wird eigentlich das komplette System (-verhalten) modelliert und die Parameter, die man messen will und nicht kann (oder verspätet kann) geschätzt. Damit entfällt die Totzeit. Das gilt natürlich nur bei einem perfekten Modell. Deine Regelung wird dann zu einer Steuerung.
Hans M. schrieb: > Wie muss ich mir nun das Model der Regelstrecke vorstellen wenn ich das > Ganze z.B. mit einem Controller realisieren möchte? Müsste ich im Model > simulieren, wie sich der Füllstand innerhalb des Behälters verhalten > würde, wenn dieser ohne Totzeit befüllt wird? Versuche im ersten Schritt einen Tiefpass als Modell zu hinterlegen (PT1-Glied). Das sollte fürs erste ausreichend sein. Je nach Form des Behälters ist dieses Modell dann mehr oder weniger geeignet. Ansonsten Torricelli-Beziehung ausnutzen und nichtlineares Modell implementieren. Natürlich musst dein Modell den Füllstand ausgeben. Auf diesen willst du immerhin regeln. Stelle dein Modell ohne Totzeit auf. Lege für das totzeitfreie Modell einen Regler aus. Anschließend Smith-Prädiktor implementieren. Vorsicht: Totzeit muss exakt bekannt sein! Ansonsten schlechte Regelgüten bis hin zu Instabilität. Variable Totzeiten sind Todesurteil für Standard-SP. Hoffe dein Förderband läuft mit konstanter Drehzahl.
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? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.