Hallo zusammen, ich habe ein Verständnisproblem bei dem P-Regler. Erst einmal die Aufgabe: Ich habe 2 Motoren, der eine (M1) schafft 4500/min und der andere (M2) 5000/min. Von dem Motor M1 wird die Frequenz gemessen und stellt bei der Regelung die Führungsgröße dar. Der Motor M2 soll über ein PWM Signal so angesteuert werden, dass er die selbe Anzahl U/min besitzt wie der Motor M1. Dazu wird von dem Motor M2 auch die Frequenz gemessen (Regegröße). Die Regelung soll auf einem beliebigen Mikrocontroller implementiert werden. Die Messung steht bereits und stellte noch kein Problem dar. Ich bekomme bei meiner P-Regelung, desto kleiner die Regelabweichung, niedrige PWM-Tastverhältnisse heraus. Als Bsp. kann man sich bei der Regelabweichung von 100us ein Tastverhältnis von 1% vorstellen, obwohl sich der Motor mit annähernd voller Geschwindigkeit(4500 U/min) drehen müsste. Ist dieses Verhalten normal, da sich dabei die Regelabweichung wieder vergrößert und dabei dann wieder größere Tastverhältnisse angenommen werden?
P-Regler haben Systembedingt IMMER eine bleibende Regelabweichung. Deine beiden Motoren werden mit einem einfachen P-Regler also nie synchron laufen. Beispiel mit Annahme: Beide Motoren laufen (wo möglich noch unter Last) genau gleich schnell. Dann ist die Regelabweichung Null und damit die Stellgröße des P-Reglers auch Null. Deine PWM hätte dann 0% und M2 bekommt keine Spannung. Das ist aber ein Wiederspruch! Was du brauchst ist wenigstens ein PI-Regler.
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Im Idealfall, wenn die Strecke vollständig identifiziert ist, kannst du gern den P Regler nehmen, ist auch schneller als PI. In der Praxis wird immer ein PI Regler plus I Begrenzer eingesetzt.
Also das bedeutet für mich, je kleiner die Regelabweichung wird, desto kleiner wird mein PWM-Signal? Das mti dem PI-Regler sehe ich mir sofort an :) danke vielmahls an dieser stelle.
Ne, das bedeutet, Du hast im eingeschwungenen Zustand immer so viel Regelabweichung, dass sich noch ein sinnvolles PWM Signal ergibt. Wenn Du versuchst, den P-Anteil stark zu erhöhen, so dass bei möglichst kleiner Regelabweichung das richtige Tastverhältnis heraus kommt, wird der Regler anfangen zu Schwingen.
ich habe es so gelernt, der P-Regler lebt von der Regelabweichung, diese kann nur NULL sein bei unendlicher Verstärkung, nur schwingt dann der Regler und ist somit nicht nutzbar. Du hast es ja gemerkt, Abweichung Null, keine Führungsgröße mehr.
Ja. Größere Abweichung -> Größere Stellgröße Wenn du nur 1 % PWM brauchst um die gewünschte Drehzahl zu erreichen ist alles gut. Wenn Du mehr brauchst wird sich automatisch eine größere Regelabweishung einstellen. Da Du dich über das eigentliche Vorhaben ausschweigst: Wenn Du schon beide Motoren steuern und Messen lassen, warum nicht beide regeln an Hand eines Sollwerts?
Reinhard #. schrieb: > P-Regler haben Systembedingt IMMER eine > bleibende Regelabweichung. Das stimmt so nicht. Wenn z.B. die Strecke integrierend ist, kann man auch mit einem P-Regler 0 Regelabweichung erhalten. Tägliche Anwendung bei Kaskadenregelungen, wenn die äußeren Regler nur als P oder PD ausgeführt sind und die inneren (oft PI) einen integrierenden Charakter erzeugen. @OP: Was soll es werden? Ein Roboter der geradeaus fährt? Dann führt eine Drezhalregelung nicht zum Ziel! Du brauchst eine Lageregelung.
Stm M. schrieb: > In der Praxis wird > immer ein PI Regler plus I Begrenzer eingesetzt. Im praxistauglichen Antriebsregler wird der Stellwert aus der Vorsteuerung und additiv der Reglerausgabe gebildet.
Das A&O bei einer proportionalen Regelung ist der Proportionalitätsfaktor bzw. die Verstärkung. Die Theorie sagt hierzu ganz einfach: Fast keine Abweichung, fast keine Korrektur. Oder anders ausgedrückt: Synchronität (Gleichheit) ist nicht erreichbar. Auch wenn er nur sehr schwach sein sollte: Ein kleiner, integraler Faktor, kann hier "Wunder" bewirken.
Sven, ja, ein P-Regler hat immer dann eine Regelabweichung, wenn die Stellgrösse im eingeschwungenen Zustand nicht gleich Null ist. Wenn sie aber gleich Null ist, dann gibt's auch keine Regelabweichung. Also: Berechne aus den Ist-Drehzahlen der beiden Motoren die Drehzahl-Differenz und verwende sie als Ist-Wert für einen P-Regler. Sollwert ist Null. Dann lässt der die beiden Motoren wunderbar synchron laufen. Ciao, Hartmut
@hartmut (Gast) >Also: Berechne aus den Ist-Drehzahlen der beiden Motoren die >Drehzahl-Differenz und verwende sie als Ist-Wert für einen P-Regler. >Sollwert ist Null. Dann lässt der die beiden Motoren wunderbar synchron >laufen. Naja, nicht wirklich. Wenn man Motoren WIRKLICH syncron laufen lassen will, nimmt man eine PLL. Dann kann man sogar die Phasenlage regeln.
Ich denke, Du solltest Deine Realisierung mal beschreiben: Sevn I. schrieb: > Ich habe 2 Motoren, der eine (M1) schafft 4500/min und der andere (M2) > 5000/min. Von dem Motor M1 wird die Frequenz gemessen und stellt bei der > Regelung die Führungsgröße dar. Also fsoll=4.500/min, du bekommst vermutlich ein Signal je Umdrehung, also alle t=13.3ms. Der andere Motor steht (t = unendlich oder z.b. 1000000ms als maximalwert). Wie errechnet sich Deine PWM? Die Aufgabe macht so irgendwie keinen Sinn. Ein P-Regler sollte eine Ist-Abweichung ausgleichen, aber in der Mitte des Regelbereichs, keinen Absolutwert stellen. Also z.B. Vorgabe PWM=50% für Sollwert 4500/min und dann für jede 100/min mehr die PWM um 1% reduzieren und vice versa. Oder bei einer Heizung: Durchfluss 0%@>25°, 100%@<15° wenn der Sollwert bei 20°liegt. Aber nicht bei dem Motor: PWM = (fsoll-fist)/5000
Witkatz :. schrieb: > Stm M. schrieb: >> In der Praxis wird >> immer ein PI Regler plus I Begrenzer eingesetzt. > > Im praxistauglichen Antriebsregler wird der Stellwert aus der > Vorsteuerung und additiv der Reglerausgabe gebildet. es geht ja nicht um Steuerung sondern Regelung
Stm M. schrieb: > Witkatz :. schrieb: >> Stm M. schrieb: >>> In der Praxis wird >>> immer ein PI Regler plus I Begrenzer eingesetzt. >> >> Im praxistauglichen Antriebsregler wird der Stellwert aus der >> Vorsteuerung und additiv der Reglerausgabe gebildet. > > es geht ja nicht um Steuerung sondern Regelung Aber eigentlich macht man genau das: Der Regler ist für die Regelabweichung. Das eigentliche Kommando "fahre auf N u/min oder Position x" kommt nicht vom Regler, sondern von einem groben Zusammenhang (Modell) deiner Soll- und Ausgangsgröße. Wenn wir also wissen, dass der Motor ohne Last bei 50 % PWM ca. 100 u/min macht, und man 100 u/min fahren möchte, packt man eben schonmal als Vorsteuerung die 50 % pwm drauf. Dreht der Motor jetzt aber auf Grund einer Last o.ä. nicht genau 100 u/min, kommt der Regler ins Spiel. Und der packt eben dann abhängig vom Proportionalwert und dem Vorzeichen des Fehlers noch ein bisschen mehr oder weniger PWM % drauf.
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