Hallo ich versuche mich gerade in die Regelungstechnik einzuarbeiten da mich das Fach sehr interessiert. Jedoch irgendwie scheitere ich schon am Anfang total. Ich schaffe es nicht die Strecke mathematisch zu identifizieren. Somit wollte ich fragen wie ihr es geschafft habt die Strecken zu identifizieren. Löst ihr das mathematisch oder praktisch per Sprungantwort. Wenn ihr das praktisch macht, untersucht ihr nur die Sprungantwort oder auch die Rampe usw. MfG
Identifikation ist nicht unbedingt das der Einstieg in die Regelungstechnik Würde am Anfang von bekannter Regelstrecke ausgehen, und allgemeine Konzepte lernen
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Regler schrieb: > > Jedoch irgendwie scheitere ich schon am Anfang total. Ich schaffe es > nicht die Strecke mathematisch zu identifizieren. Das ist blöd, denn das ist ein wesentlicher Aspekt in der Regelungstechnik. Da hilft meist nur üben üben und üben. > Somit wollte ich fragen wie ihr es geschafft habt die Strecken zu > identifizieren. Üben und Fachliteratur lesen. Gerade in den Anfangskapiteln über Übertragungsfunktionen werden viele Beispiele gegeben. > Löst ihr das mathematisch oder praktisch per Sprungantwort. Kommt darauf an, wie genau das sein soll und welche Einblicke wir in das System bekommen. Oft können auch parasitäre Einflüsse wie Streukapazitäten und -induktivitäten das System erheblich beeinflussen (Beispiel der Serienwiderstand eines Elkos beim Hochsetzsteller). > Wenn ihr das praktisch macht, untersucht ihr nur die Sprungantwort oder > auch die Rampe usw. Da gibt es mehrere Ansätze. Oftmals wird auch ein BODE Plot erstellt.
J. K. schrieb: > Identifikation ist nicht unbedingt das der Einstieg in die > Regelungstechnik Ich denke, er meint aus einem Schaltbild (z.B. elektrisches Netzwerk) die Übertragungsfunktion ermitteln. Das ist m.E. durchaus ein Teil der Grundlagen.
Frank schrieb: > J. K. schrieb: >> Identifikation ist nicht unbedingt das der Einstieg in die >> Regelungstechnik > Ich denke, er meint aus einem Schaltbild (z.B. elektrisches Netzwerk) > die Übertragungsfunktion ermitteln. Das ist m.E. durchaus ein Teil der > Grundlagen. Da stimme ich vollkommen zu. Ich hatte eher verstanden, er will eine (existierende) Strecke identifiziern. (Kenndaten aus Sprungantwort, ARX [Regression], etc. )
Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn. Ich meinte, wie kann man beim Auto den Tempomat identifizieren oder beim Segway dass es gerade steht. Ich habe Probleme solche Beispiele mathematisch herzuleiten. Oder wird sowas praktisch per Sprung, Sinus, Rampe getestet.
Regler schrieb: > Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn So so, Anfänger sein und über Sinn und Unsinn reden. Dann habe ich dich wohl doch falsch verstanden und J.K. hatte recht. Lern erstmal die Basics bevor du an komplizierte Sachen herangehst. > wie kann man beim Auto den Tempomat identifizieren oder beim Segway dass > es gerade steht. > Ich habe Probleme solche Beispiele mathematisch herzuleiten. Weil manche Sachen eben mathematisch nicht so einfach herzuleiten sind. Oder glaubst du, dass die ganze Welt aus einer Reihenschaltung von Widerstand und Kondensator besteht? > Oder wird sowas praktisch per Sprung, Sinus, Rampe getestet. Ja, oft wird die ganze Sache von der praktischen Seite herangegangen.
Regler schrieb: > Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn. Ich meinte, > wie kann man beim Auto den Tempomat identifizieren oder beim Segway dass > es gerade steht. > > Ich habe Probleme solche Beispiele mathematisch herzuleiten. Oder wird > sowas praktisch per Sprung, Sinus, Rampe getestet. Grundsätzlich gilt: Je mehr Frequenzen das Anregungssignal enthält (z.B. Sprung), desto besser. Verschiedene Amplituden sind auch wichtig, um nichtlineare Effekte zu erkennen. Ideal wäre also (bekanntes) weißes Rauschen. In der Praxis ist man aber oft beschränkt, man kann keinen 1ns Sprung auf ein Stahl-Walzwerk aufschalten. Nimmt man an, dass man es mit einfachen LTI Systemen zu tun hat, kommt man mit graphischer Auswertung der Sprungantwort oft weit. Ein einzelner Sinus hat (meist) keinen Sinn, da dieser nur eine einzelne Frequenz anregt. Aus Schwinungen verschiedener Frequenz kann man das Bode-Diagram zeichnen, also die Strecke im Frequenzbereich identifizieren. >Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn. Mir scheint jedoch das du hier beginnen solltest die Grundlagen zu lernen. mfg Jürgen
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Regler schrieb: > Jedoch irgendwie scheitere ich schon am Anfang total. Ich schaffe es > nicht die Strecke mathematisch zu identifizieren. Was verstehen Sie unter "Strecke" und "mathematisch identifizieren"? Nur um mal sicherzustellen, dass wir damit die selben Dinge meinen, ein Beispiel wäre hierfür wohl am besten geeignet.
Irgendwie habe ich den Eindruck, dass hier modellieren mit identifizieren verwürfelt wird...
>>Ein Netzwerk zu identifizieren hat ja überhaupt keinen Sinn. >Mir scheint jedoch das du hier beginnen solltest die Grundlagen zu >lernen. Ich bin ja auch noch am Anfang und bei der Systembeschreibung scheitere ich schon. Die Differentialgleichung zu einem RC-Glied zu berechnen seh ich als lösbar aber sinnlos. Aber die Differentialgleichung bei einem Auto bzgl. Tempomat aufzustellen, daran scheitere ich total. Deswegen war meine Frage wie ihr das System beschreibt. Macht ihr alles per Differentialgleichung oder testet ihr das mit der Sprungantwort. Hoffentlich ist es jetzt verständlicher >Was verstehen Sie unter "Strecke" und "mathematisch identifizieren"? Unter Strecke verstehe ich das was zu Regeln ist und unter mathematisch identifizieren die Differentialgleichung aufstellen bzw. über einen Sprung auf die Sprungantwort zu kommen. Unter mathematisch identifizieren meinte ich auf eine Übertragungsfunktion zu kommen womit ich den Regler bestimmen kann.
Regler schrieb: > Deswegen war meine Frage wie ihr das System beschreibt. Macht ihr alles > per Differentialgleichung oder testet ihr das mit der Sprungantwort. Grob zusammengefasst: Man nimmt ein Set von Differenzialgleichungen an (Modell), welche noch Variablen (Parameter) enthalten. Die Differenzialgleichungen sind physikalisch motiviert, oder möglichst generisch. Die fehlenden Parameter kann man mit Hilfe eines Versuchs finden (z.B. Sprung anlegen) Hilft das weiter?
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evt. lesenswert: Von Signalen zu Systemen - Luigi DelRe Da ist die Thematik ganz gut beschrieben. Habe aber keinen Vergleich zu anderen Büchern auf dem Gebiet.
Regler schrieb: > Die Differentialgleichung zu einem RC-Glied zu berechnen seh ich als > lösbar aber sinnlos. Wenn dich dein Prof. in der Klausur fragt, wie die DGL des RC Gliedes heißt, sagst du ihm dann auch, dass es sinnlos ist? Jeder fängt klein an und ein RC Glied ist nunmal schön einfach und anschaulich. Und wenn du dann noch irgendwo eine Spule drinnen hast, wird schon aufwendiger und du kannst auf einmal irgendwelche Komplexe bekommen. Aber die Differentialgleichung bei einem Auto bzgl. > Tempomat aufzustellen, daran scheitere ich total. Vielleicht, weil dir das Wissen hinsichtlich Tempomat fehlt? Sobald du weißt, welche physikalischen Vorgänge dort herrschen, bist selbst du dazu in der Lage, die DGL aufzustellen. > Deswegen war meine Frage wie ihr das System beschreibt. Macht ihr alles > per Differentialgleichung oder testet ihr das mit der Sprungantwort. Die Sprungantwort gibt dir lediglich numerische Werte für deine Übertragungsfunktion, die aus zu bestimmenden Parametern besteht. Die Zeitkonstante tau ist solch ein zu bestimmender Parameter. Mit der Sprungantwort gibst du diesem tau einen Wert zu.
Regler schrieb: > Deswegen war meine Frage wie ihr das System beschreibt. Macht ihr alles > per Differentialgleichung oder testet ihr das mit der Sprungantwort. Grundsätzliche Vorgehensweise: 1. Modellbildung (Diffgleichungen) 2. Übertragungsfunktion 3. Identifizierung der unbekannten Parameter (Über Sprung-, Impulsantwort,..) 4. Reglerentwurf
Tempomat: Führungsgröße: Sollgeschwindigkeit Regelgröße: Istgeschwindigkeit Stellgröße: In Beschleunigungskraft umgerechnetes Drehmoment (Gas) bzw. Bremsmoment (Hui, mit Modellierung von Bremsen direkt nichtlinear!) Regelstrecke: In einfachster Näherung einfach eine bewegte Masse, danach muss man schon Geschwindigkeitsabhängiges Maximalmoment beachten, usw. Störgröße: Luftwiderstand, Reibung, Böen, Hirsch. Zu vielen der genannten Größen sind die physikalischen Gesetze ja wohl bekannt... F = m*a (a = dv/dt) F = M/r Fcw = cw * v² (oder war das anders? :) Hirsch = Braten Man muss eben nur rausfischen, wie die ganzen Modellgrößen zusammenhängen, was man vernachlässigen kann, was nicht. Dann schreibt man sich die Gleichungen hin. Wenn das Ansatzmodell dann noch physikalisch plausibel ist, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass man Eingangsgröße und Ausgangsgröße in eine Gleichung gefrickelt bekommt, wenn man das denn will... Man muss das System auch modellieren können, selbst wenn man es gar nicht lösen sondern nur simulieren möchte... Also mathematische Modellierung ist auf jeden Fall ein sehr sehr wichtiges Werkzeug. Aber nur weil einer mechanische oder elektrische Problemstellungen modellieren kann heißt das noch lange nicht, dass er von jetzt auf heute eine Kaffebohnenröstundrehvermischungsanlagenfabrik modelliert... Man kann halt nur das modellieren, dessen Wirkungszusammenhänge man einigermaßen versteht.
Der praktische Weg, welcher wohl auch der meist gebräuchliche ist, ist die Sprungantwort des Systems zu messen. Sprung raufgeben und dann die Parameter bestimmen. Zeitkonstante, Verzugs-und Ausgleichszeit, Verstärkung. Bei einigen Strecken wie PT2 mit Überschwinger kannst du dazu noch die Dämpfung sowie die Grundkreisfrequenz ablesen. Der Ansatz über die DGL ist wohl eher sinnvoll, wenn du eine Strecke mit bestimmten Verhalten entwickeln willst, oder nur ein mathematisch/theoretisches (Schaltplan)-Modell vorhanden ist. LG
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