Ich habe eine generelle Frage zur Regelungstechnik. Verursachen Massenträgheitsmomente bei dynamischen Maschinen auch Totzeiten? Also wenn ich z.b einen Roboter steuern möchte und sage ich will von Punkt A nach B fahren treten da auch gewisse Verzögerungen bzw. Totzeiten auf? Ich habe mir folgende Verzögerungen überlegt, die in dem Fall auftreten können: - Massenträgheitsmoment der einzelnen Roboterachsen müssen überwunden werden - Steuerungstechnische Verzögerungen, die einzelnen Signale und Messwerte müssen ja gemessen und ausgewertet werden bis das Signal an das Stellglied (Achsen-Gelenke) geschickt wird. Diese Verzögerungen können einen Regelkreis instabil machen und können mit einem normalen PID-Regler nicht ausgeglichen werden. Dazu benötigt man einen Smith-Prädiktor. Also daher meine Frage ob Totzeiten sowohl Mechanisch (Massenträgheitsmomente) und Steuerungstechnisch (Signalverarbeitung) auftreten können?
Jasmin N. schrieb: > Also daher meine Frage ob Totzeiten sowohl Mechanisch > (Massenträgheitsmomente) und Steuerungstechnisch (Signalverarbeitung) > auftreten können? Ja, aber Massenträgheit ist keine Totzeit, Massenträgheit ist ein Verzögerungsglied.
Gast
#7207617
Jasmin N. schrieb: > Verursachen Massenträgheitsmomente bei dynamischen Maschinen auch Totzeiten? Nein Eine Totzeit entsteht, wenn die Änderung einer Stellgröße sich nicht sofort auf das System auswirkt, weil z.B. eine Mechanik nicht spielfrei ist oder eine Änderung in einem strömenden Medium erst nach einer gewissen Fließdauer ankommt.
Zusatzinfo: Industrieroboter "umgehen" das Problem indem man eine Bahn(Vor)planung anwendet die so agiert, dass Massenträgheiten quasi keine Rolle spielen, das war zumindest bis ca 2000 früher so. Alle neueren Systeme (KUKA, ABB etc) unterstützen Dynamikmodelle die Trägheiten einbeziehen, aber auch bei denen wird das in der Vorplanung gemacht. Wenn die Roboterbewegung tatsächlich stattfindet bzw ausgeführt wird, dann hat man idR einen dreistufigen Regler: einen PID-Stromregler für den Motor, dann darüber einen Drehzahlregler und ganz außen einen PID-Positionsregler. Eine Roboterbewegung wird so ausgeführt, dass ein Interpolator Zielpositionen generiert und das og Regelsystem diesen "hinterherläuft". Der dabei entstehende Schleppfehler ist klein.
Ok Danke für die Informationen. Aber generell bringt ein Verzögerungsglied keine Instabilität in die Regelung? Ein RC-Glied hat ja auch eine Verzögerung und es braucht halt eine gewisse Zeit bis der Kondensator voll aufgeladen ist. Also müsste eine reine Verzögerung keine Instabilität verursachen? Totzeit hingegen schon. @marvin42: Meinst du mit Bahnvorplanung eine Vorsteuerung?
Jasmin N. schrieb: > @marvin42: Meinst du mit Bahnvorplanung eine Vorsteuerung? Nein. Vorsteuerung und Bahnplanung sind komplett verschiedene Techniken.
Gast
#7207692
Bahnplanung ist das Berechnen einer Trajektorie -> Optimalsteuerung. Das ist dann die Führungsgröße für den Regelkreis. Z.B. mit Flachheitsbasierter Vorsteuerung lassen sich Trajektorien leicht berechnen.
Gast
#7207722
> Aber generell bringt ein Verzögerungsglied keine Instabilität in die > Regelung? Eine Regelung ist nicht wegen irgendwas instabil. Eine Regelung besteht aus einer Strecke und einem Regler. Beides zusammen kann dann stabil oder instabil sein. Es kann da durchaus Systeme geben die instabil werden wenn du eine Verzoegerung hinzufuegst, das ist sogar eher wahrscheinlich, aber es koennte auch anders rum sein. Die Idee hinter der Regelungstechnik ist ja das du ein dir unbekanntes System charakterisierst, also ein Model davon bildest, um dann aus deinem Werkzeugkasten einen dafuer geeigneten Regler zu ziehen welchen du dann parametrierst und mit einfachen mathematischen Werkzeugen auf Stabilitaet abklopfen kannst. Olaf
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