Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Reglerparameter automatisiert einstellen?


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von marek (Gast)


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Hallo,
ist es sinnvoll die Parameter einer fest vorgegeben Regelstruktur 
automatisiert z.B. durch das Bode-Diagramm oder anderer eigentlich 
graphischer Methoden berechnen zu lassen, nachdem eine 
Übertragungsfunktion durch Testdurchläufe ermittelt wurde?

Gemeint sind jetzt nicht diese Einstellreglern wie Ziegler-Nichols

von Ulf (Gast)


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marek schrieb:
> Hallo, ist es sinnvoll die Parameter einer fest vorgegeben
> Regelstruktur automatisiert z.B. durch das Bode-Diagramm oder anderer
> eigentlich graphischer Methoden berechnen zu lassen, nachdem eine
> Übertragungsfunktion durch Testdurchläufe ermittelt wurde?
>
> Gemeint sind jetzt nicht diese Einstellreglern wie Ziegler-Nichols

Was meinst du denn? Natürlich ist sowas möglich, es gibt aber 
effektivere Methoden.

von Frank K. (kibabalu)


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Genau dafür sind die Einstellregeln ´wie Ziegler-Nichols´ da. Hier würde 
ich aber eher zum Betragsoptimum raten. Das ergab bei mir bisher immer 
ein deutlich besseres Regelverhalten als Z-N. Letzteres dominiert in der 
Literatur, ist aber von allen Verfahren die ich bisher in der Praxis 
einsetzte das Schwächste.

Es gibt auch ein Autotuning-Verfahren für PID-Reger: Man regelt zunächst 
einmal mit einem Zweipunkt-Regler und erhält einen Grenzzyklus. Nun 
nimmt man an, dass die Frequenz dieses Grenzzykus' ungefähr der 
Durchtrittsfrequenz der Nyquist-Ortskurve durch die imaginäre Achse im 
Nyquist-Diagramm entspricht. Daraus berechnen sich dann die 
Reglerparameter. Die genauen Formeln dazu habe ich leider nicht im Kopf, 
musst Du selbst recherchieren. Über dieses Verfahren stellt sich der 
Regler quasi selbst ein. Habe ich allerdings noch nicht selbst 
ausprobiert, es gibt aber Paper über dessen praktischen Einsatz.

Alle diese Verfahren ergeben, sofern es die Streckendynamik hergibt, 
stabile Regelkreise, deren Parametrierung aber mit Sicherheit noch nicht 
optimal ist.

Ein praxistaugliches Verfahren, das zu optimalen Parametern bzw. einem 
optimalen Regelverhalten führt ist die Nutzung der statistischen 
Versuchsplanung bzw. DoE (Design of Experiments): Die Reglerparameter 
werden entsprechend eines statistischen Versuchsplans variert und die 
Sprungantworten aufgezeichnet. Letztere werden dann über skalare Größen 
bewertet (Überschwingen, An-/Ausregelzeit, Abweichung von einem 
Soll-Verlauf etc.). Diese werden dann in Abhängigkeit von den 
Reglerparametern modelliert und dann mit Hilfe eines Optimierers die 
optimalen Parameter berechnet.

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