Flüssigkeitsniveauregelung mit 2 Stellgliedern

[Ratloser (Gast)]

Hallo Forum,

ich hoffe ich bin hier richtig.
In der Schule habe ich die theoretische Aufgabe gestellt bekommen, in 
einem Behälter ein bestimmtes Füllnivau einzustellen.

Als Stellglieder steht mir eine in der Drehzahl veränderbare große Pumpe 
für den Zufluss und ein proportional arbeitendes Ventil für den Abluss 
zur Verfügung.

Das aktuelle Flüssigkeitsniveau steht mir jederzeit zur Verfügung.


Nun würde ich für die Niveauregelung an sich, bei konstanter 
Pumpendrehzahl einen PID-Regler nutzen und mit dem Ablassventil den 
Füllstand einstellen.

Nur wie verfährt man mit der Pumpe? Wonach regelt man deren Drehzahl?

Meine Idee wäre, eine Steuerung der Pumpendrehzahl aufgrund der Öffnung 
des Ventils - also nach dem Prinzip - wenn ich durch das Ventil viel 
wegfliessen lassen muss, kann die Pumpe ein Stück langsamer laufen.

Leider denke ich, dass die richtige Lösung der Aufgabe wohl doch eher 
eine Regelung sein soll und keine Steuerung. Bloß mein Vorgabewert für 
die Pumpendrehzahl ist ja nie fest, sondern, in etwa: so groß wie nötig, 
so klein wie möglich!

Wie löst man solche Probleme

Danke Basti

[Noah (Gast)]

Ich gehe mal davon aus, dass es sinnvoll ist so wenig wasser wie möglich 
zu verplempern. Daher einen PID-Regler nehmen und je nachdem ob der 
regler "mehr!" oder "weniger!" will - pumpe an oder ventil auf. Wenn es 
einigermaßen konstande störgrößen (externer Zulauf oder Leck) gibt, dann 
kann man evtl. die pumpe stets ein wenig anlassen oder das ventil immer 
ein bisschen offen haben. das sollte aber der Integral-Anteil vom Regler 
von selber so machen.

[mineo y. (mineo)]

Kannst Du nicht zwei Regelkreise aufbauen? Einen der wenn der Füllstand 
steigen soll die Pumpe startet (Soll > Ist, Ventil bleibt zu) und einen 
der wenn der Füllstand sinken soll (Soll < Ist, Pumpe bleibt aus) das 
Ventil öffnet? Eine Störgröße kann ich in Deiner Beschreibung nicht 
ausmachen. Also geht es ja wohl nur um Sollwertsprünge.

[Ratloser (Gast)]

Hallo,

und schonmal danke für die Vorschläge.

Störgrößen gibt es, auch wenn ich sie vergessen hatte zu erwähnen.
Es kann und wird also Flüssigkeit unstetig aber periodisch aus dem 
Behälter entnommen werden, jedoch im Mittel weniger, als die Pumpe bei 
niedriger Drehzahl nachliefert.

Aufgrund dieser Flüssigkeitsentnahme müsste für kleine Regelfehler die 
Pumpe eventuell ständig nahe der Mindestdrehzahl laufen - für größere 
Abnahmen dann schneller.

[Grübler (Gast)]

Noah schrieb:
> Daher einen PID-Regler nehmen.....

Ist wohl nicht nötig.

Die Strecke hat schon I-Verhalten
daher braucht der Regler es nicht
und man bekommt trotzdem keine
bleibende Regelabweichung.

I-Strecke mit starkem I-Regleranteil
kann auch leicht zum Schwingen führen.

Da nicht zu erwarten ist, dass sich der
Behälterstand sehr rasch ändert ist wohl
auch kein D-Anteil nötig.

Ein P-Regler wird wohl auch tun.

Sinkt der Behälterstand wird der Abfluss
gedrosselt. Reicht das nicht, pumpt die Pumpe
schneller.

[Wolfgang-G (Gast)]

>Behälter entnommen werden, jedoch im Mittel weniger, als die Pumpe bei
>niedriger Drehzahl nachliefert.
damit läuft der Behälter nach gewisser Zeit mal über

MfG