Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning PI-Regler Parameter für Simulinkmodell mit einem Arduino


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von Tobi A. (tw1393)


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Hallo zusammen,

bin momentan dabei für meine Thesis eine Simulinkmodell zu entwerfen mit 
dem ich die Lesitung von Heizelementen mit einem Arduino steuern kann.
Das ganze funktioniert auch eigentlich schon relativ gut, nun möchte ich 
aber einen PI-Regler (bzw. mein Betreuer).

Ich tue mich momentan leider etwas schwer damit die geeigneten Parameter 
für P und I auszuwählen. In Simulink gibt es zwar das "tuner"-Tool für 
das ganze aber irgendwie hängt sich mein PC dabei immer auf, also muss 
es klassisch geschehen^^

Dazu denke würden die Einstellregeln nach Ziegler-Nichols völlog 
ausreichen aber wie bestimme ich am besten die Faktoren dafür?

PI   K p = 0,9 /( K s ⋅ T / T t ), T n = 3,33 ⋅ T t

habe auch diese Formel gefunden:

PI   K p = 0,45 ⋅ (Kp,k r i t ), T n = 0,85 ⋅ T k r i t

Wie gesagt ich weiß leider wie ich am besten auf diese Parameter kommen 
soll und wäre daher dankbar für jede Hilfe diesbezüglich :)

Im Anhang habe ich das Modell für ein Heizelemt mal eingefügt

von Flo (Gast)


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von Ralf B. (Firma: Scorptech) (mad_scorp)


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Ich weiss nicht ob Ziegler-Nichols für dich wirklich das richtige 
Verfahren ist. Thermische Regelungen sind doch eigentlich immer träge, 
kannst du dass nicht einfach asymptotisch stabil auslegen (PT1 
Verhalten)?

Ansonsten ist nach meiner Erfahrung ein einfacher Zweipunkt-Regler für 
thermische Regelungen die übliche Wahl. Muss das ganze wirklich so 
schnell sein, dass ein PI-Regler nötig ist? Und gibt das die 
Regelstrecke überhaupt her? Was heizt du denn da eigentlich?

von Detlef _. (detlef_a)


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>>Thermische Regelungen sind doch eigentlich immer träge

Von thermisch hat der TO nix gesagt, er will ne Leistung regeln.

So machen:
PWM voll aufdrehen und mitschneiden wie die gemessene Leistung sich 
verhält ( Das ist die Sprungantwort). Dann mit den Einlassungen aus 
obengenannten Wikipedia link die beiden Parameter für den PI-Regler 
bestimmen.


Cheers
Detlef

von Tobi A. (tw1393)


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Temperatur wird nur mitgemessen in einem anderen Part des Modells :) 
wird nicht ausser Acht gelassen aber für die Regelung ist die Temperatur 
in keinem Fall unerheblich...

Ich lese über meinen AnalogPin bzw. den AD-Wandler meinen Bit-Wert 
einfach zurück aus meiner Platine an die die Heizelemente angeschlossen 
sind und multipliziere meinen AD-Wert (beträgt bei mir mit meinen 
gewählten Widerständen 0.100034.. W/bit) heißt bei beispielsweise 400bit 
habe ich dann grobe 40W

Sind Keramikheizelemente die in einem Alu-Gehäuse verbaut werden zur 
bestimmung der Verlustleistung, bzw der verifizierung der simulierten 
Verlustleistung (Klopf den Simulanten quasi auf die Finger wenn sie es 
falsch berechnet haben ^^)

Zurück zu meiner Frage:

Muss ich dafür erstmal eine Referenzmessung durchführen und dann Anhand 
meiner Messkurve dann mit dem Ziegler-Nichols-Verfahren meine benötigten 
Parameter bestimmen?

(Normalerweise mache ich das ohne Kopfschmerzen mit dem Tuner aber wie 
gesagt der "tut" nicht ...)

von Ralf B. (Firma: Scorptech) (mad_scorp)


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Tobi A. schrieb:
> (Normalerweise mache ich das ohne Kopfschmerzen mit dem Tuner aber wie
> gesagt der "tut" nicht ...)

Kann es sein, dass in deinem Simulink-Modell die eigentliche 
Regelstrecke fehlt? Ich seh da eine Lücke zwischen PWM und 
Analog-Eingang. Sollte da nicht ein (approximatives) Modell der 
Regelstrecke zwischen hängen?

Ist jetzt wirklich nur doof gefragt, hab schon lange nix mehr mit 
Simulink gemacht und noch nie was mit Simulink und Arduino, aber 
grundsätzlich sollte die Optimierung doch mit einem geschlossenen 
Regelkreis durchgeführt werden, oder?

Beitrag #5379166 wurde von einem Moderator gelöscht.

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