Regelungstechnik - Versionsgeschichte

Frank: /* External links */

2023-06-29T15:40:10Z

‎External links

SprinterSB: /* Dimensionierung des Reglers */ wikify tabelle

2014-09-13T08:50:00Z

‎Dimensionierung des Reglers: wikify tabelle

Änderungen zeigen

SprinterSB: /* Vergleich der Reglertypen */ wikify

2014-09-13T08:18:20Z

‎Vergleich der Reglertypen: wikify

SprinterSB: /* Der Regler */ wikify: iregler.gif, pregler.gif, piregler.gif, pdregler.gif, pidregler.gif

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‎Der Regler: wikify: iregler.gif, pregler.gif, piregler.gif, pdregler.gif, pidregler.gif

SprinterSB: /* Die Regelstrecke */ wikify: pglied.gif, iglied.gif, ttglied.gif, pt1glied.gif, pt2aglied.gif, pt2bglied.gif

2014-09-13T08:02:59Z

‎Die Regelstrecke: wikify: pglied.gif, iglied.gif, ttglied.gif, pt1glied.gif, pt2aglied.gif, pt2bglied.gif

SprinterSB: /* Digitaler Regler */ wikify digreg.gif

2014-09-13T07:50:05Z

‎Digitaler Regler: wikify digreg.gif

Frank: /* Einleitung */

2014-07-01T11:05:44Z

‎Einleitung

Frank: /* Einleitung */

2014-07-01T11:04:48Z

‎Einleitung

SprinterSB_alt: /* Verzögerungsglied 1.Ordnung (PT1-Glied) */ typo

2013-03-10T22:50:24Z

‎Verzögerungsglied 1.Ordnung (PT1-Glied): typo

SprinterSB_alt: /* Die Regelstrecke */ Ü: Wikify

2013-03-10T22:43:24Z

‎Die Regelstrecke: Ü: Wikify

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 * [http://www.simapp.com/ SimApp website] with trial
 * [http://www.expertcontrol.com/ ExpertControl Homepage, Automatische Reglerauslegung mit ecICP] ecICP-Trial über Support-Seite verfügbar
-* [http://www.me.th-mittelhessen.de/personen/professoren/orlowski/simulation-regelungstechnik/ TH-Mittelhessen Prof. Peter F. Orlowski, Simulationsprogramm SIMLER-PC]
 [[Category: Microcontroller]]
 [[Category: Software]]
 [[Category: Elektronik]]

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 Die Regler ohne D-Anteil, aber mit P-Anteil (P und PI) sind mittelschnell. Für einfache Regelaufgaben reicht auch oft schon ein reiner P-Regler aus, wenn die bleibende Regelabweichung vernachlässigt werden kann oder weil die Strecke schon einen I-Anteil besitzt.
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/vergleich.gif
+[[File:reglervergleich.gif]]
 Aus diesem Vergleich wird klar, warum der PID-Regler so beliebt ist, er vereinigt die Vorzüge aller anderen Regler.

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 Der proportionalwirkende Regler multipliziert die Regelabweichung mit seinem Verstärkungsfaktor '''Kp''' und gibt das Ergebnis unverzögert weiter. Er unterscheidet sich prinzipiell nicht vom dynamischen Element P-Glied, ist nur eben künstlich hergestellt für den Einsatz als Regler. Der P-geregelte Kreis ist einfach und mittelschnell im Vergleich zu anderen Regelungen. Das Problem ist die bleibende Regelabweichung!
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pregler.gif
+[[File:pregler.gif]]
 '''Software P-Regler:'''
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 Der integralwirkende Regler summiert die Regelabweichung über der Zeit auf und multipliziert die Summe (d.h. das Integral) mit dem Faktor '''Ki'''. Je länger eine Regelabweichung ansteht, desto größer wird die Stellgröße des I-Reglers. Er unterscheidet sich prinzipiell nicht vom dynamischen Element I-Glied, ist nur eben künstlich hergestellt für den Einsatz als Regler. Der I-geregelte Kreis ist langsam im Vergleich zu anderen Regelungen. Er hat aber den Vorteil, dass die Abweichung vollständig eliminiert wird.
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/iregler.gif
+[[File:iregler.gif]]
 '''Software I-Regler:'''
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 Der PI-Regler ist die Kombination aus P- und I-Regler und kombiniert den Vorteil des P-Reglers, nämlich schnelle Reaktion, mit dem Vorteil des I-Reglers, der exakten Ausregelung.  Der PI-geregelte Kreis ist also genau und mittelschnell.
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/piregler.gif
+[[File:piregler.gif]]
 '''Software PI-Regler:'''
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 Ein Nachteil aller Regler mit D-Anteil kann die Unruhe im Kreis sein. Ist das Sensorsignal verrauscht, so wird dieses Rauschen durch die Differenziation weiter verstärkt und wieder in den Kreis hineingegeben. Dadurch wird der Aktuator stärker belastet. Macht der Regler insbesondere sehr hohe Ausschläge als Folge von schnellen Änderungen des Sollwertes, dann kann es sein, dass das Stellglied oder der Aktuator diese nicht umsetzen kann - die Wirkung des D-Anteils würde dann durch die Begrenzung verpuffen, und das Einschwingverhalten wäre nicht wie berechnet, sondern meist langsamer. Dies gilt aber nur für große Sprünge. Bei den normalen kleinen Regelvorgängen zum Ausgleich von Störeinflüssen wirkt der D-Anteil wie beabsichtigt.
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pdregler.gif
+[[File:pdregler.gif]]
 '''Software PD-Regler:'''
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 Der PID Regler ist der universellste der klassischen Regler und vereinigt die guten Eigenschaften der anderen Regler. Zur Beschreibung der Eigenschaften des P-, I- und D-Anteils siehe die anderen Reglertypen. Der PID-geregelte Kreis ist genau und sehr schnell. In den meisten Anwendungen kommt deshalb der PID-Regler zum Einsatz.
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pidregler.gif
+[[File:pidregler.gif]]
 '''Software PID-Regler:'''

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 ===Proportionalglied (P-Glied)===
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pglied.gif
+[[File:pglied.gif]]
 Die einfachste Art einer Regelstrecke.
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 ===Integrator (I-Glied)===
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/iglied.gif
+[[File:iglied.gif]]
 Strecke ohne Ausgleich, ist häufig in Regelstrecken vorhanden.
@@ Zeile 86: / Zeile 86: @@
 ===Verzögerungsglied 0.Ordnung (Totzeitglied)===
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/ttglied.gif
+[[File:ttglied.gif]]
 Entsteht durch Laufzeiten von Material oder Signalen. Je größer die Verzögerungszeit einer Regelstrecke ist, um so schwieriger ist sie zu regeln.
@@ Zeile 97: / Zeile 97: @@
 ===Verzögerungsglied 1.Ordnung (PT1-Glied)===
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pt1glied.gif
+[[File:pt1glied.gif]]
 Viele einfache Regelstrecken haben ein solches Verhalten bzw. können näherungsweise damit beschrieben werden. Ist ein P-Glied mit nicht vernachlässigbarem Zeitverhalten.
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 '''Schwingfähiges PT2-Glied:'''<br/>
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pt2aglied.gif
+[[File:pt2aglied.gif]]
 ;Beispiele: Mechanischer Schwinger (Feder-Masse-System), elektrischer Schwingkreis (RLC-Kreis)
 '''Nicht schwingfähiges PT2-Glied:'''<br/>
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pt2bglied.gif
+[[File:pt2bglied.gif]]
 ;Beispiele: Zwei hintereinander geschaltete PT1-Glieder, Gleichstrommotor (Spannung → Drehzahl) mit berücksichtigter Induktivität

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 Durch die Einführung leistungsfähiger und preiswerter Mikroprozessoren hat sich der digitale Regler mehr und mehr durchgesetzt. Im Gegensatz zum analogen Regler werden die Signale nicht mehr analog mit Operationsverstärker verarbeitet, sondern mit einem Mikroprozessor errechnet. Bevor das Signal vom Mikroprozessor bearbeitet werden kann, muss zunächst das Eingangssignal (Istwert) mit einem Analog-Digital-Umsetzer (ADU) digitalisiert werden, d.h. in einen Zahlenwert umgewandelt werden. Das vom digitalen Regler errechnete Ausgangssignal (Stellgröße) wird wiederum zur Ansteuerung des Stellglieds mit einem Digital-Analog-Umsetzer (DAU) in ein analoges Signal gewandelt. Funktionell unterscheiden sich analoger und digitaler Regler jedoch nicht wesentlich, es müssen nur die Schnittstellen angepasst werden.
-http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/digreg.gif
+[[File:digreg.gif|right|framed|Digitaler Regler (Prinzip)]]
 Da die Wandlungen und das Regelprogramm eine gewisse Zeit beanspruchen, vergeht pro Durchlauf die sogenannte Takt- oder Abtastzeit. Diese Zeit wirkt sich im Regelkreis wie ein Totzeitglied mit der halben Abtastzeit als Totzeit aus. Das verursacht eine zusätzliche Phasenverschiebung, was sich ungünstig auf die Stabilität des Regelkreises auswirken kann. Ist die Abtastzeit sehr viel kleiner als die dominierende Zeitkonstante der Strecke, dann spricht man von quasi-kontinuierlichem Verhalten, da sich der digitale Regler ähnlich wie ein analoger Regler verhält. Der digitale Regler kann dann wie ein analoger dimensioniert werden. Ist die Abtastzeit größer, kann sie nicht mehr vernachlässigt werden, dann muss sie auch beim Reglerentwurf berücksichtigt werden.

← Nächstältere Version		Version vom 1. Juli 2014, 11:05 Uhr
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	Das Regeln ist ein Vorgang, bei dem die Ausgangsgröße, im Beispiel die Drehzahl, fortlaufend überwacht wird und bei Abweichung über die Stellgröße, im Beispiel die Spannung, korrigiert wird. Der sich dabei ergebende Wirkungsablauf findet in einem geschlossenen Kreis, dem Regelkreis, statt.		Das Regeln ist ein Vorgang, bei dem die Ausgangsgröße, im Beispiel die Drehzahl, fortlaufend überwacht wird und bei Abweichung über die Stellgröße, im Beispiel die Spannung, korrigiert wird. Der sich dabei ergebende Wirkungsablauf findet in einem geschlossenen Kreis, dem Regelkreis, statt.
−
−
−	~~<code>texvccheck</code>~~

	==Der Regelkreis==		==Der Regelkreis==

← Nächstältere Version		Version vom 1. Juli 2014, 11:04 Uhr
Zeile 12:		Zeile 12:

	Das Regeln ist ein Vorgang, bei dem die Ausgangsgröße, im Beispiel die Drehzahl, fortlaufend überwacht wird und bei Abweichung über die Stellgröße, im Beispiel die Spannung, korrigiert wird. Der sich dabei ergebende Wirkungsablauf findet in einem geschlossenen Kreis, dem Regelkreis, statt.		Das Regeln ist ein Vorgang, bei dem die Ausgangsgröße, im Beispiel die Drehzahl, fortlaufend überwacht wird und bei Abweichung über die Stellgröße, im Beispiel die Spannung, korrigiert wird. Der sich dabei ergebende Wirkungsablauf findet in einem geschlossenen Kreis, dem Regelkreis, statt.
		+
		+
		+	<code>texvccheck</code>

	==Der Regelkreis==		==Der Regelkreis==

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 Viele einfache Regelstrecken haben ein solches Verhalten bzw. können näherungsweise damit beschrieben werden. Ist ein P-Glied mit nicht vernachlässigbarem Zeitverhalten.
-;Beispiele: Gleichstrommotor (Spannung -> Drehzahl), näherungsweise; Widerstand-Kondensator-Schaltung (RC-Glied)
+;Beispiele: Gleichstrommotor (Spannung → Drehzahl), näherungsweise; Widerstand-Kondensator-Schaltung (RC-Glied)
 ----

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 Die einfachste Art einer Regelstrecke.
- Beispiel: Hebel, Getriebe, Verstärker, Spannungsteiler,
+;Beispiele: Hebel, Getriebe, Verstärker, Spannungsteiler, Sensoren bei denen das Zeitverhalten vernachlässigt werden kann
-           Sensoren bei denen das Zeitverhalten vernachlässigt werden kann
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 Strecke ohne Ausgleich, ist häufig in Regelstrecken vorhanden.
- Beispiel: Beschleunigung -> Geschwindigkeit -> Weg,
+;Beispiele: Beschleunigung → Geschwindigkeit → Weg, Strom → Kondensatorspannung
-           Strom -> Kondensatorspannung
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 Entsteht durch Laufzeiten von Material oder Signalen. Je größer die Verzögerungszeit einer Regelstrecke ist, um so schwieriger ist sie zu regeln.
- Beispiel: Förderband, Rechenzeit, A/D-Wandler
+;Beispiele: Förderband, Rechenzeit, A/D-Wandler
 Nicht zu verwechseln mit der Totzeit, die durch das asynchrone Auftreten eines Ereignisses auf einen Zyklus entsteht. Vom Verzögerungsglied 0.Ordnung unterscheidet sich diese dadurch, daß sie mit einer gleichverteilten Wahrscheinlichkeit zwischen "gar nicht"  und dem gesamten Umfang auftritt. Diese Totzeit ist mechanisch mit einem Spiel vergleichbar das "gar nicht" bis zum vollen Umfang zu einem Fehler beiträgt.
- Beispiel: Erkennen eines Signals an einem Mikroprozessor
+;Beispiele: Erkennen eines Signals an einem Mikroprozessor
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 Viele einfache Regelstrecken haben ein solches Verhalten bzw. können näherungsweise damit beschrieben werden. Ist ein P-Glied mit nicht vernachlässigbarem Zeitverhalten.
- Beispiel: Gleichstrommotor (Spannung -> Drehzahl), näherungsweise;
+;Beispiele: Gleichstrommotor (Spannung -> Drehzahl), näherungsweise; Widerstand-Kondensator-Schaltung (RC-Glied)
-           Widerstand-Kondensator-Schaltung (RC-Glied)
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 '''Schwingfähiges PT2-Glied:'''<br/>
 http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pt2aglied.gif
- Beispiel: Mechanischer Schwinger (Feder-Masse-System),
+;Beispiele: Mechanischer Schwinger (Feder-Masse-System), elektrischer Schwingkreis (RLC-Kreis)
-           elektrischer Schwingkreis (RLC-Kreis)
 '''Nicht schwingfähiges PT2-Glied:'''<br/>
 http://www.roboternetz.de/wiki/uploads/Main/pt2bglied.gif
- Beispiel: Zwei hintereinander geschaltete PT1-Glieder,
+;Beispiele: Zwei hintereinander geschaltete PT1-Glieder, Gleichstrommotor (Spannung → Drehzahl) mit berücksichtigter Induktivität
-           Gleichstrommotor (Spannung -> Drehzahl), Induktivität berücksichtigt
 ==Der Regler==