Beschreibung Heizregelstrecke (simulink) für uC

[Jonas (Gast)]

Moin,
in einem Projekt baue ich momentan eine Heizregelung, welche eine 
Kupferplatte aufheizt.
Dabei wird mit 200W elektrisch geheizt.

Meinen PID Regler hab ich nach einem Faustformelverfahren bestimmt und 
der funktioniert auch gut, besser als in der Simulation.

Problem in der Simulation: als Regelstrecke nutze ich ein PT2-Glied. Das 
passt fürs aufheizen auch wunderbar, nur das abkühlen ist wesentlich 
langsamer. Ich denke das liegt daran, dass die 200W ja nicht 
zurückgespeist werden.

Nun würde ich es gerne vernünftig simulieren und habe eine PT2 Heizkurve 
sowie eine PT1 Kühlkurve in State Space überführt. Also beim Aufheizen 
PT2 nutzen, beim abkühlen PT1. Problem, ich bekomme die Startwerte nicht 
während der Simulation nicht geändert was notwendig wäre um zwischen den 
Regelstrecken umherzuschalten. Hat da jemand ne Idee wie es gehen könnte 
oder einen anderen Lösungsansatz?

Ich würde ungern damit leben, dass beim ersten richtigen Regelprojekt, 
die Simulation schlechter ist als die Realität.

Viele Grüße
Jonas

[Wolfgang (Gast)]

Die Realität ist böse und gemein.

Je nach dem, wie du kühlst, wirst du möglicherweise feststellen, dass 
die Kühlleistung nicht konstant ist und sich nicht einmal linear mit der 
Temperaturdifferenz ändert.

Wie sieht denn die Kühlung aus?

[Jonas (Gast)]

Moin,
die Kühlung ist die Luft, momentan ist das abkühlen immer sehr ähnlich 
und PT1 mäßig mit negativer Verstärkung.

Es wäre auf jeden Fall besser diese PT1 Kurve zu nehmen als die 
Heizkurve, die passt garnicht.

[Wolle G. (wolleg)]

Jonas schrieb:
> Ich würde ungern damit leben, dass beim ersten richtigen Regelprojekt,
> die Simulation schlechter ist als die Realität.
Hast Du einen besonderen Spaß an Simulationen?
Wenn die Regelung bei der praktischen Anwendung ordentlich 
läuft-->fertig!

[Jonas (Gast)]

Zum einen: ja Simulation macht Spaß, zum anderen möchte ich vergleichen 
ob der PID Regler besser als ein Zweipunktregler mit ner festen Hystere 
ist. (heizzeiten, Enerergieverbrauch) und dafür ist ne Simulation 
einfach super, gerade weil die Lufttemperatur draußen nicht so einfach 
zu beeinflussen ist.

[Mirko W. (Gast)]

Hast du mal die Sprungantworten oder andere Messungen parat?

Es gibt zwar Strecken, die sich beim Aufheizen und Abkühlen 
unterschiedlich verhalten, aber bei vielen geheizten Strecken sind diese 
Zeitkonstanten nicht nennenswert unterschiedlich, wobei Wolfgang schon 
Recht hat.

Was ich sagen will ist, dass bei der Sprungantwort mit 200W Heizung dann 
schon bei z. B. 100 Grad abgeschaltet wird, obwohl die 
Gleichgewichtstemperatur bei mehreren 100 Grad läge. Würde man von 
dieser eigentlichen Gleichgewichtstemperatur wieder auf Raumtemperatur 
abkühlen (also bei 0W Heizleistung, umgekehrte Sprungantwort), dann 
kämen häufig identische Zeitkonstanten heraus.

Aber ich kann mich anschließen: Wenn es praktisch funktioniert, wozu 
dann noch den Kopf unnötig zerbrechen?
Falls es wirklich um PID vs. 2-Punkt geht, geben das ja oft die 
Randbedingungen vor:
Soll es einfach sein oder zeitoptimal -> 2P
Soll es stetig und genau sein (ohne viel Ripple) -> PID