Hallo zusammen, folgendes Problem: Ich habe gerade etwas Schwierigkeiten die Theorie über die Bestimmung einer Regelstrecke in die Praxis umzusetzen... Ich möchte eine Regelstrecke identifizieren. Dies kann ich ja laut Theorie im offenen Regelkreis mit einem Einheitssprung von 0 auf 1 machen, indem ich dann die Ausgangsgröße aufzeichne. Soweit so gut. Nun stellt sich mir aber folgendes Problem... Als Beispiel soll die Temperaturregelung eines Lötkolbens herangezogen werden. Die Heizung des Lötkolbens kann ich meinetwegen mit einer PWM mit 200 Stufen ansteuern. Dies ist dann also meine Stellgröße. Wenn ich nun einen Einheitssprung als Wert 1 an die Stellgröße schicke, dann wird sich vermutlich nicht viel im Lötkolben regen. Wenn ich als Einheitssprung den vollen Stellgrößenbereich nutze, also die Stellgröße auf volle Pulle, dann wird der Lötkolben wahrscheinlich überhitzen und evtl. sterben ;-( Wie gehe ich nun hier vor? Problem verstanden? Meine logischste Variante sieht folgendermaßen aus: Ich gebe dem Lötkolben eine Stellgröße von bspw. 20 vor und warte bis dieser in seiner Temperatur stabil ist. Anschließend erhöhe ich den Wert auf bspw. 40 und zeichne die Temperaturänderung auf und bestimme daraus die Regelgröße. Kann man dies so machen oder gibt es bessere Vorgehensweisen? Bin für jeden Gedankenanstoß dankbar!!! Flo
Flo schrieb: > Einheitssprung von 0 auf 1 EINS ist eine normierte Größe und bedeutet Vollausteuerung.
Das denke ich ja auch und das würde auch Sinn machen, aber wie gesagt. Wenn ich den Beispiellötkolben voll ansteuere also den vollen PWM-Wert anlege. Dann wird dieser schnell überhitzen, da bei allen Lötkolben die ich kenne bei der maximalen Temperatur nie die volle Leistung anliegt (beim Hochheizen natürlich schon). Dies sieht man daran, dass bei konstanter Endtemperatur die Heiz-PWM-LED nur noch schwach gepulst wird. Genau hier liegt ja mein Problem... wie gehe ich in so einem Fall vor? Danke Flo
Flo schrieb: > Problem verstanden? Meine logischste Variante sieht folgendermaßen aus: > Ich gebe dem Lötkolben eine Stellgröße von bspw. 20 vor und warte bis > dieser in seiner Temperatur stabil ist. Anschließend erhöhe ich den Wert > auf bspw. 40 und zeichne die Temperaturänderung auf und bestimme daraus > die Regelgröße. Kann man dies so machen oder gibt es bessere > Vorgehensweisen? Ja das kann man so machen! Du hast damit den Vorteil, dass du auch ggf. ein nichtlineares Streckenverhalten identifizieren könntest (sofern notwendig) und somit unterschiedliche Reglerparameter für die jeweiligen Arbeitspunkte erhältst! Natürlich darf deine Strecke nicht durch die Anregung zerstört werden (also in deinem Falle überhitzen)! Deine Streckenverstärkung erhältst du dann aus Temperaturdifferenz (im stationären Zustand) -------------------------------------------- Stellgrößenänderung Die Steckenzeitkonstante und Totzeit aus der graphischen Auswertung der Sprungantwort! Danach könntest du mit den bekannten Einstellregeln nach Chien/Hrones/Reswick die Reglerparameter grob bestimmen... Gruß Mane
Ja super! Vielen Dank! Dies schien mir auch der einzig plausieble Weg aus meinem Gedankenproblem... Flo
Wenn man über einen Regler etwas steuert, das übersteuert kaputt geht, dann sollte man unabhängig einen Kontrollmechanismus einbauen, der den Regler übersteuert. Also der Regler soll ja so abgestimmt werden, dass er den Lötkolben optimal aufwärmt (also eventuell für eine erlaubte Zeit sogar übersteuert) und dann die eingestellte Temperatur hält. (eventuell sind sogar zwei verschiedene Parameterstätze für den PI(D) sinnvoll). Ein nachgeschalteter Mechanismus sollte nun sicherstellen, dass die Max. Leistung nur eine bestimmte Zeit auf das Heizelement geschaltet ist. Sonst kann diese Schaltung entweder die Stellgröße hart verringern, oder eben abschalten. Das hilft ungemein, denn dann kann man seine ganzen Regel-Parameter so lange trimmen, bis alles optimal ist und totzdem die Hardware nicht beschädigt wird. Und dann sollte man den Mechanismus auch dann drinn lassen, wenn alles augenscheinlich funktioniert, denn man kann in wenigen Tests nie alle möglichen Störquellen finden, die den Regler ausrasten lassen. (Fühler-Bruch oder -Kurzschluss, ungew. Start-Temperatur, kritische Spannungsversorgung, Race-Condition in der Software, singed/unsigned Overflow...) Gruß, Ulrich
Hallo, neben der Regleroptimierung von Chien/Hrones/Reswick gibt es auch die Regleroptimierung nach Ziegler und Nichols. Diese kannst du dir bei wikipedia durchlesen: http://de.wikipedia.org/wiki/Faustformelverfahren_%28Automatisierungstechnik%29 Diese ist allerdings nur möglich, wenn eine Übertemperatur keinen Schaden anrichtet. Kurze Erläuterung wies funktioniert: Anhand eines P-Reglers bringst du die Strecke (Temperatur) zum Schwingen. Dies erreichst du durch Änderung des P-Faktors. Aus der Schwingung lassen sich dann dementsprechend die Reglergrößen nach einer Faustformel ermitteln.
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