Stetige Regler - P.I.D

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Autor
Stetige Regler - P.I.D

    







BID = 98493

Muuu

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Ich beschäftige mich z.Z mit Regelstrecken und deren Regelbarkeit.
Da dieses Gebiet aber nicht gerade leicht zu verstehen ist, bzw. nirgends wo ohne die Mathematischen Grundlagen was beschrieben wird, brauch ich ein paar Ratschläge bzw. Antworten ob richtig is was ich sage.

Ich würde gerne von euch also ein Feedback über meine Kenntnisse kriegen.

Was passiert wenn der P Teil bei der Reglereinstellung zu klein gewählt wurde:

Die Strecke (zb. eine Heizung) nähert sich ihrem Sollwert nur gannnzzz gannzzz langsam, bzw. halt nur annähernd weil ja auch noch die bleibende Regeldifferenz bleibt (Wenn kein I - Teil eingestellt)


Was versteht man unter einer bleibenden Regelabweichung bei einem P - Regler ?

Die bleibende Regeldifferenz zwischen Soll und Ist Wert. Der P - Teil wirkt auf eine Änderung von Ist Wert immer sehr sehr aggresiv, im Prinzip gut, in der Praxis schlecht da mechanische Teile, zb. ein Klappventil dadurch sehr beansprucht wird. Die Regeldifferenz wird mit dem I Teil, welcher erst in der 2. Hälfte einer Sprungantwort wirkt, also verzögert wirkt, beseitigt.


Was bedeutet der Begriff Kp bzw. xp ?

Kp ist der "Proportionalbeiwert eines Reglers" - xp das "Proportionalband" .. also 1/kp
Kp sorgt für raschen Anstieg. Kp zu groß beginnt Strecke zum Überschingen.


Wie wirken sich Totzeiten an Regelstrecken aus ?

Totzeit ist jene Zeit wo ich eine Stellgröße auf die Strecke gebe,und die erste feststellbare Veränderung auftritt. Eine kleine Totzeit = schnelle Strecke = gut Regelbar.


Wofür sorgt der Eingangsteil eines Regler ?

Der Eingangsteil ist der "Subtraktionspunkt". Hier wird der Soll vom Ist Wert subtrahiert, und die Differenz als Regeldifferenz dem Regler zugeführt. Probleme können beim Subtraktionspunkt ab Strecken 2. Ordnung auftreten. Phasenverschiebungen von > 180 ° sorgen im ungünstigen Fall nicht zur Subtraktion, sondern zur Addition der beiden Werte.


Wie kannst du die Nachstellzeit eines Reglers mit einfachen Mitteln kontrollieren ?

Die Nachstellzeit beseitigt ja die bleibenden Regelabweichung. Schalte ich nun zb. den I - Teil ab, und ich erkenne eine bleibende Regelabweichung, war sie vorher wohl richtig eingestellt. (Wobei hier bin ich mir komplett unsicher - ich wüsste auch nicht wie ich das in der Praxis mal überprüfen sollte)


Mit welchen Reglereinstellgrößen kann optimiert werden ?

Im Prinzip nur mit I und D - Teil !! P Teil ist ja sowas wie Grundstein jeder Regelung ! Weil reinen I Regler bzw. D oder ID Regler gibts ja net ...


Was definiert die Nachstellzeit eines Reglers ?

Tn (also I Teil eigentlich) ist jene Zeit wo der I - Teil braucht um die gleiche Stellgröße wie der P - Teil sofor (?) zu erreichen !


Welche Funktionseinheiten beinhaltet ein Regler ?

Div. OP Schaltungen zur "Erzeugung" von P, I, D Teile ? ..
Soll / Ist Wert vergleicher - also Subtraktionspunkt ..
Und irgendwas, wohl auch ein OP, wo einen Regleralgorytmus erzeugt !


Wie kontrollierst du den P - Teil eines Regelverstärkers ?

Also P Teil muss ja immer vorhanden sein, ein fehlen würd durch rumgeschwinge usw. auffallen. (Wobei auch hier weiss ich nicht wie ich dies in der Praxis überprüfen würde)


Wie ist die Vorhaltezeit eines Regler definiert ?
(Hmm also da weiss ich net genau was sagen) .. Die Vorhaltezeit ist jeden Zeit wo der D Teil zum Anstieg der Strecke zum Soll Wert erfolgt ? ...

Wie erkennt und kontrolliert man eine Regelabweichung ?

Durch die Limitkontakte am Reglerdisplay, vergleichen von Soll und Ist Wert, mit Schreiber anschauen .. ?!


Wie können Sie die Kp - Einstellung an einem Regler kontrollieren ?
(Ich hab mir das so gedacht) .. Ich nehm den reinen Regler her, also ohne Strecke usw ! Nun schalte ich den I und den D Teil aus, lege am Eingang 1 V an und messe dann zb., bei einem Eingestelltem kp von 3, ob auch wirklich 3 V am Reglerausgang rauskommen ! (Stimmt das, bzw. kann ichs in der Praxis auch so machen ?)



********

So das is nun etwas viel, aber ich hoffe jemand macht sich die Mühe mich zu verbessern. Die Fragen hab ich aus einem alten, von 1995, Prüfungsheft für Mess und Regelmechaniker.

Für "Verbesserungen" - Tipps für die Praxis, und weitere nützliche Dinge bin ich sehr dankbar !!


BID = 98590

Muuu

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Na - gibts den tatsächlich keine Regelungstechniker hier ?

BID = 98715

hpm

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Beiträge: 81
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Hallo...

wofür brauchst du denn das ganze Zeug ???
Studierst du Reglungstechnik?

Ich beschäftige mich schon 7 Jahre mit Relungstechnik, habe auch in der Schule einen Großteil deiner Fragen behandelt.
Die Fragen, die du schon selbst beanwortet hast sind ja auch soweit richtig! Das ist doch aber alles graue Theorie!!!
In der Praxis sieht es doch schon etwas anders aus!
Ich brauch dazu nicht jeden einzelnen Vorgang im Regler zu wisse, nur was reingeht (Eingangsgröße) und wie der Regler seinen Ausgang darauf reagieren läßt. Die Theorie brauch ich nur dazu, um die evtl. erforderliche Regelgrößen P I D richtig zu beeinflussen. Sprich... nicht probieren (was aber auch geht!) sondern wissen wo man anpassen muß. Dazu haben wir aber eine komplette Hausleittechnik, wobei dir Infos daraus sicher nicht weiterhelfen, weil Diese zu speziell auf unsere Anlage angepasst sind.

MfG Peter

_________________
Viel Spass noch im Elektronikforum
MfG Peter

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BID = 98899

Muuu

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Nunja hpm, ich will aber jeden Vorgang im Regler wissen damit ich verstehen kann wie das hinhaut ...

Sicher kann ich kleine Regelungen mittels "ausprobieren" und "rumstellen" auch halbwegs gut einstellen, nur ich wills halt genau machen. Dazu gehört meiner Ansicht halt auch das man weiss für was jeder einzelne Teil notwenig ist.

Außerdem check ich sonst den Aufbau des Reglers mit Operationsverstärkern nicht, usw ...

Aber wenn du meinst das "nur" der Grossteil richtig ist, bitte ich dich mich gegebenenfalls zu korrigieren ! Danke dir !

BID = 98911

DurstigerOlm80

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Beiträge: 269


Zitat :
Muuu hat am  6 Sep 2004 17:16 geschrieben :

Nunja hpm, ich will aber jeden Vorgang im Regler wissen damit ich verstehen kann wie das hinhaut ...


Ohne Mathematik kommst du da aber nicht hin. Mehr als das grundlegende Verständniss des P I und D Anteils ist nicht zu machen so, und das hast du ja halbwegs verstanden (so viele Fragen auf einmal liest sich kein Schwein durch, kleiner Tipp am Rande )
Die analogen Regler mit OPV bilden diese drei Anteile durch geeignete Schaltungen. Das ganze wird parallel aufgebaut, damit man einzelne Anteile auch abschalten kann.
Einen Algorithmus und uP wie du es angedeutet hast braucht man dazu nicht, das wären dann digitale Regler, die das komplette Reglerverhalten per Software imitieren.

BID = 98913

DurstigerOlm80

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Beiträge: 269

Ach ja, für das Einstellen gibts auch noch einfache Regeln, wozu man nicht viel wissen muss, die sich z.B: an der Sprungantwort orientieren.

(Ziegler-Nichols, T-SUmmen Regel, ...)

BID = 98916

Muuu

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Beiträge: 74
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Zitat :


Ohne Mathematik kommst du da aber nicht hin. Mehr als das grundlegende Verständniss des P I und D Anteils ist nicht zu machen so


Tja, da hast mal auf alle Fälle recht. Nur in die tiefe Mathematik einzusteigen, ohne Hilfsperson wo davon eine Ahnung hat, ist doch ziemlich heftig ..
Aber mal schauen, ich sag ja nicht das dies ev. noch nie kommen wird.


Übrigens, Regleroptimierungsverfahren nach Tieze Schenk, Chien Hrones Reswick, oder Ziegler Nichols hab ich bereits alles versucht ... Wobei ich ja denk das einzig die Methode von Schenk brauchbar is ..


Aber danke jedenfalls mal, und wenn sich doch jemand die Mühe machen will mich zu verbessern, ich freu mich ! :)


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