Regler Labornetzteil

[Thomas P. (tommy2002)]

Hallo,

ich absolviere im Moment meine Studienarbeit, in der ich ein 
Labornetzteil entwickeln möchte. Jedoch bin ich nun an ein Problem 
gestoßen. In der Vorlesung wurde auf nichtlineare Systeme kaum 
eingegangen, daher weiß ich nicht wie ich bei der weiteren 
Reglersynthese vorgehen soll.

Klar, man könnte sagen: Nimm einen PI Regler mit einer sehr kleinen 
Nachstellzeit, C irgendwas zwischen 100-300pF, R 10-20k und simuliere 
ein wenig herum und finde den passenden Wert. Jedoch findet mein Dozent 
solche Lösungsansätze nicht gut :-)

Im ersten Fall geht es um die Spannungsregelung.
Normalerweise hat man ja sein System, also z.B. die Regelstrecke und ein 
Stellglied. Regelstrecke ist in meinem Fall ein Kondensator von 100µF 
und ein Widerstand von 5 Ohm als Last. Dafür lässt sich keine 
Übertragungsfunktion bestimmen, denn diese wäre von dem Stellglied 
abhängig. Aus diesem Grund habe ich mein Stellglied und die Regelstrecke 
als einen Block zusammengefasst und einen Sprung drauf gegeben um die 
Übertragungsfunktion zu ermitteln. Man könnte die Strecke als ein 
PT1-Glied interpretieren. Mein Problem ist aber nun, dass das "K" also 
die Verstärkung nicht konstant ist. Diese variiert je nach 
Eingangsspannung. Wie soll ich nun vorgehen?


Grüße

[Pandur S. (jetztnicht)]

Nun die Funktion ist offensichtlich stark nichtlinear. Der 
Standardansatz heisst hier linearisieren. Sonst kannst du die 
Designrules fuer PID in die Tonne werfen.
Dh man kann's immer noch machen, aber nicht mehr mit den Designrules.
Alternativ, den kleinsten K Wert einsetzen und den Integrator den Rest 
machen lassen.

[Thomas P. (tommy2002)]

Was ich vielleicht noch vergessen habe zu erwähnen...

Im Prinzip frage ich mich bei dieser Sache grundsätzlich wie ich da 
einen Regler entwerfen soll. Meine Strecke ist im Prinzip eine Impedanz 
die sich ja in alle Richtungen ändern kann. Die Last von dem Netzteil 
kann rein Ohmsch sein wie in diesem Fall. Sie kann induktiv sein 
(Lüfter), kapazitiv (Schaltung mit Siebelkos).

Also habe ich nicht nur die Nichtlinearität von dem Verstärkungsfaktor 
"K" sondern auch von der Strecke "Z, Impedanz". Na toll...

[Pandur S. (jetztnicht)]

Oh .. Blindleistung .. heisst positive Spannung mit negativem Strom, und 
umgekehrt Ohne Halbbruecke ist da nichts. Also in die Tonne mit obigem 
Stellglied. Schau nach unter AB & C Verstaerker

[Thomas P. (tommy2002)]

Oh D. schrieb:
> Oh .. Blindleistung .. heisst positive Spannung mit negativem Strom, und
> umgekehrt Ohne Halbbruecke ist da nichts. Also in die Tonne mit obigem
> Stellglied. Schau nach unter AB & C Verstaerker

Naja... Ich habe mir den ein oder anderen Schaltplan von Labornetzteilen 
angeschaut und habe da eigentlich in allen Fällen immer einen Klasse A 
Verstärker gesehen. Dann müssten die ja alles falsch gemacht haben?

Noch eine Frage. Ich habe ein wenig rumexperimentiert und eigentlich 
einen "guten" Regler gefunden. Ich bin mal viele verschiedene 
Lastszenarien durchgegangen und hatte beim einschalten nie einen 
Überschwinger. Ich simuliere aber auch eine radikale Lastzuschaltung und 
Abschaltung. Da habe ich Überschwingen von ca 5-7% gehabt. Wäre das 
akzeptabel? Ich weiß leider nicht in welchem Rahmen sich andere 
Labornetzteile bewegen.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Ein Labornetzteil ist nicht fuer Blindleistung gedacht ... Auch wenn's 
das kann, ohne kaputt zu gehen, werden die Regelparameter nicht 
eingehalten werden.

Design dein Netzteil zB fuer 10us Ausregelzeit. Ueberleg dir mal wie 
lange es dauert, bis ein Elko entladen ist.

Und eine Spule abschalten zu wollen halt ich fuer grenzwertig.

Ob Ueberschwinger tolerierbar sind, musst du selbst entscheiden.

[Thomas P. (tommy2002)]

Oh D. schrieb:
> Ein Labornetzteil ist nicht fuer Blindleistung gedacht ... Auch wenn's
> das kann, ohne kaputt zu gehen, werden die Regelparameter nicht
> eingehalten werden.

Da hast du natürlich recht. Nur man kennt es doch selbst, oft wird eine 
Schaltung angeschlossen, welche mehrere tausend µF am Eingang hat. Aus 
diesem Grund versuche ich dem entgegenzuwirken und einzuplanen.