Wieso PID Regler?

Mal ne Suchmaschine bemüht?

Was weißt Du über Regelungstechnik und Regler?

Wer nicht die 3 Parameter P , I und D beeinflussen kann, hat Probleme 
die üblichen Regelstrecken schnell aber ohne (Über)schwingungen 
einzuregeln.

Ein on/off Regler beispielsweise trifft den Sollwert nie genau schon 
schwingt drumherum, wie beim Backofenthermostat.

Es gibt aber Regelprobleme, bei denen nichtmal PID reicht.

Es ist auch nicht überall ein PID. Viele Regler sind einfach PI oder PD 
das kommt ganz auf das System an. Zur Stabilitätstheorie findet sich 
online Recht viel. Beispielsweise das Kriterium nach Nyquist.

PID ist einfach aufzubauen und zu verstehen und in vielen Fällen 
ausreichend. Warum sollte man da was anderes nehmen?

Ich hatte P und PI jetzt Mal auch unter PIDs subsumiert, da ist dann 
halt der fehlende Anteil Null. Meine Frage ging eher in die Richtung, 
wieso Fuzzy Regler oder prediktive Regler selten sind.

Joe schrieb:
> Ich hatte P und PI jetzt Mal auch unter PIDs subsumiert, da ist dann
> halt der fehlende Anteil Null. Meine Frage ging eher in die Richtung,
> wieso Fuzzy Regler oder prediktive Regler selten sind.

Das lässt sich in dieser Weise und so allgemein meiner Meinung nach 
nicht sagen.
Vielmehr muss man davon ausgehen, dass verschiedene Regler für 
verschiedene Zwecke und unter verschiedenen Randdbedingungen in 
unterschiedlichem Maß geeignet sind.

Deswegen meine Frage, was Du von Reglern weißt.

So wie Du die Frage stellst, müsste man zunächst die Reglertheorie 
aufarbeiten und dann die Regler vergleichen. Das ist ein wenig viel 
verlangt; oder was meinst Du?

In der Praxis sieht es so aus, dass man kein genügend präzises Modell 
seiner Strecke hat. Damit ist es nicht möglich, z.B. einen 
Zustandsregler mit gängigen Methoden zu parametrieren.
Einen PID-Regler kann man basierend auf bekannten Streckeneigenschaften 
schätzometrisch auslegen und dann "live" die PID-Parameter tunen, was 
mehr oder weniger intuitiv einfach geht. Bei komplexeren 
Reglerarchitekturen geht das nicht mehr.
Adaptive Regler haben einen riesigen Haken: Wie weist man Stabilität 
nach? Wie stellst Du sicher, dass der Fluglageregler nicht Amok läuft, 
wenn irgend ein Sensor (sagen wir Anstellwinkelsensor) seltsame Werte 
liefert?

Joachim B. schrieb:
> PID doch nur dort wo es gebraucht wird.

Naja, die meisten käuflichen Regler werden wohl schon PID sein. Nur wird 
eben bei Bedarf der P/I/D Anteil ausgeschaltet. Nur weil einer verbaut 
ist, muss er ja nicht so parametriert sein.

Ingo Less schrieb:
> Mal ne Suchmaschine bemüht?

Theor schrieb:
> Was weißt Du über Regelungstechnik und Regler?

Mal ne Gegenfrage gestellt, um auch etwas sagen zu können und so zu tun 
als ob ihr Ahnung hättet, obwohl ihr keinen blassen Schimmer hast, was 
"Regler" und "PID" überhaupt bedeuten?

Theor schrieb:
> Das lässt sich in dieser Weise und so allgemein meiner Meinung nach
> nicht sagen.
> Vielmehr muss man davon ausgehen, dass verschiedene Regler für
> verschiedene Zwecke und unter verschiedenen Randdbedingungen in
> unterschiedlichem Maß geeignet sind.
>
> Deswegen meine Frage, was Du von Reglern weißt.
>
> So wie Du die Frage stellst, müsste man zunächst die Reglertheorie
> aufarbeiten und dann die Regler vergleichen. Das ist ein wenig viel
> verlangt; oder was meinst Du?

ICH meine: halt die Klappe und schreib einfach "it depends"
So kannst du dich auch an jeder Diskussion beteiligen, wirkst dabei, als 
ob du Ahnung hättest, alle anderen müssen nur 2 Wörter von dir lesen 
statt 2 Absätze Müll, und trotzdem erkennt jeder sofort: Theor hat 
nichts beizutragen, ist aber sehr geltungssüchtig.

Meine Güte. :-)

>Wieso wird eigentlich überall die PID Architektur für Regler benutzt?
>Hat das mathematische Gründe? Hohe Stabilität? Einfach?

Eine lineare Strecke 1. Ordnung regelt man mit einem P-Regler. Du kannst 
damit das System Regler+Strecke so verändern, dass du im Prinzip jede 
gewünschte Geschwindigkeit hin bekommst. *1

Eine lineare Strecke 2. Ordnung regelt man mit einem PD-Regler. Du 
kannst damit das System Regler+Strecke so verändern, dass du im Prinzip 
jede gewünschte Geschwindigkeit und Dämpfung hin bekommst. *1
Man kann diesen PD Regler auch als 2 P-Regler sehen. Der erste P-Regler 
wirkt auf die Ausgangsgröße, der zweite auf die Zwischengröße (zb. die 
Bewegungsgeschwindigkeit).

Eine lineare Strecke 3. Ordnung würde man mit einem PDD-Regler regeln. 
Aber DD macht in der Praxis keinen Sinn. Die Signale wären zu 
verrauscht. Um bei einem System 3. Ordnung an die Zwischengrößen zu 
kommen gibt es andere Methoden (Beobachter)

Den I-Anteil brauchst Du bei allen Strecken, wenn du keine bleibende 
Regelabweichung willst. Er macht aber alles etwas langsamer.

Im Prinzip geht es also darum, jede Strecke durch eine Strecke 1. 
Ordnung (dann mit P oder PI) oder 2. Ordnung (dann mit PD oder PID) 
anzunähern.

Will man schneller regeln, ist die Näherung auf 2. Ordnung oder die 
Annahme , dass die Strecke linear ist unzureichend. Dann kommt man mit 
einem Zustandsregler weiter. Der ist aber komplizierter. Für Strecken 
mit Totzeit nimmt man nur nen I-Regler




*1 In der Praxis wird das durch die endliche Ausgangsgröße (-spanung) 
des Reglers begrenzt.

Joe schrieb:
> wieso Fuzzy Regler oder prediktive Regler selten sind

Das ändert doch nichts an der zugrundeliegenden Mathematik - ich habe 
bereits erfolgreich prediktive Regler gebaut, aber das ist letztendlich 
auch ein PID-Regler, nur eben einer, der nicht die aktuelle Temperatur 
regelt, sondern die für die Zukunft in z.B. 1 Minute vorausberechnete. 
Warum? Weil die Heizung entsprechend verzögert wirkt. Aber das kann man 
natürlich nicht diskutieren wenn man nicht mal PID versteht.

Georg

Joe schrieb:
> Wieso wird eigentlich überall die PID Architektur für Regler benutzt?

Das stimmt doch gar nicht.