Guten Abend, zur Zeit beschäfftige ich mich Regelungstechnik und hätte dazu eine Frage. Warum soll man in der Regelungstechnik ein reinen D-Anteil vermeiden? Er sorgt ja dafür das ein Regelkreis schnell reagiert und bei Messungen die rauschbehaftet sind soll man ihn vermeiden. Wie ist das mit den rauschbehaftet gemeint, bekommt man dadurch keine stationäre Genauigkeit? MbG Christian
Naja, welche Messung ict denn nicht rauschbehaftet?
D- Anteil = Differenzierend Differenzier mal eine kurze steilflankige Änderung - z.B. verursacht durch einen Sprung des Sollwertes oder aber einen kurzen Messfehler - das gibt dann ein kurzes Riesensignal das gegen den Poller knallt. Da kann man die schönsten Oszillatoren mit bauen...
Hurwitz schrieb: > Warum soll man in der Regelungstechnik ein reinen D-Anteil vermeiden? Altertümliches Wissen? Das kann man so pauschal nicht sagen. > Er sorgt ja dafür das ein Regelkreis schnell reagiert und bei Messungen > die rauschbehaftet sind soll man ihn vermeiden. Jain. Das schnelle reagieren ist weniger wichtig und in realen Systemen selten realisierbar. Stichwort stellgrößenbegrenzung. Im allgemeinen dämpft ein d Anteil. Das kann die Stabilität deutlich erhöhen und so z.b. höhere p Anteile ermöglichen. > Wie ist das mit den rauschbehaftet gemeint, bekommt man dadurch keine > stationäre Genauigkeit? D Anteil verstärkt das Rauschen. Manchmal ist das sogar erwünscht.
"Reiner D-Anteil" hört sich nach D-Regler an.
Dazu aus Wikipedia:
"Das D-Glied ist ein Differenzierer, der nur in Verbindung zu Reglern
mit P- und/oder I-Verhalten als Regler eingesetzt wird. Er reagiert
nicht auf die Höhe der Regelabweichung e ( t ) {\displaystyle e(t)}
e(t), sondern nur auf deren Änderungsgeschwindigkeit. "
"Zusammenfassung der Eigenschaften des D-Gliedes:
Differenzierer: Es kann nur differenzieren, nicht regeln."
Außerdem noch lesenswert:
Beitrag "Re: Reglertypen verstehen für "Dummies" gesucht"
Hurwitz schrieb: > Warum soll man in der Regelungstechnik ein reinen D-Anteil vermeiden? Was willst du damit regeln? Damit kann dein Ist-Wert sonstwohin driften.
danke für die schnellen Antworten Ich will nichts regeln mir geht es im ersten um die blanke Theorie. Also kann ich zusammenfassen sagen: D-Anteil (Regler) verhindern weil: Alle Messung sind rauschbehaftet und werden durch ihn verstärkt. Steilflankige Änderung werden zu riesigen kurz Regelsignalen differenziert die die Regelstrecke nicht verarbeiten kann. MbG Christian
Beitrag #5273028 wurde von einem Moderator gelöscht.
Hurwitz, zuerst hast du gefragt, warum man einen REINEN D-Anteil vermeiden soll. Die Antwort ist: weil er nur Bewegung (von Zielwert/Istwert/Rauschen) verstärkt aber eine absolute Regelabweichung gar nicht beachtet. Er kann keinen Zielwert einstellen. Ein D-ANTEIL z.B. im PID oder PD Regler ist natürlich je nach Aufgabenstellung hilfreich. Insbesondere bei dynamischen Systemen mit sich ständig ändernden Zielwerten z.B. (CNC Antrieb) beschleunigt der D-Anteil die Zielerreichung. Man darf den D-Anteil nur nicht zu groß wählen, sonst wird das System im Zusammenspiel mit der Regelverzögerung instabil.
Naja, wenn dein System schnell regeln kann und das auch nötig ist, ist D schon super. Aber, wie schon geschrieben, es wird, je nach Größe des D Anteils, ein Überschwingen provozieren. zur grauen Theorie: P: Gegenwart I: Vergangenheit D: Zukunft edit: Hatte BnE ja eigentlich bereits geschrieben. P.S. Regelverzögerung = Totzeit vgl. PT1-Glied
:
Bearbeitet durch User
Bsp.: Ein Pendel im Honigglas. Der Honig stellt ein D-Glied dar (Kraft ist Geschwindigkeitsabhaengig, Geschwindigkeit is Ableitung (D) der Position). Das Pendel wird sehr schnell in der unteren Ruhelage zum stehen kommen -> stabil.
Ich glaube da gingen einfach zwei Sachen durcheinander. Ein D-Regler ist nicht deswegen stationär ungenau, weil das Messsignal verrauscht ist. Ein D-Regler ist nie stationär genau. Der Punkt mit dem Rauschen ist einfach etwas, worauf man in der Praxis achten muss. Ein D-Regler bestimmt ja quasi die Steigung einer Linie, die zwei Messpunkte miteinander verbindet. Daraus wird dann das Stellsignal berechnet. Jetzt stell dir mal Messpunkte vor, die rauschen. Die Steigung der Verbindungslinien zwischen diesen Messpunkten wird ziemlich hin und her schwanken, inkl. Vorzeichenwechsel. Dementsprechend kann es schwierig werden, den Regelkreis stabil zu bekommen, wenn das Rauschen zu groß ist. Das ist halt einfach ein Nachteil des D-Verhaltens, aber kein prinzipieller Ausschlussgrund.
Ich kann nur sagen, warum ICH bei meinen Sachen (Temperaturregelung des Kessels einer Kaffeemaschine) den D-Anteil vermeide: Es gibt 2 Gründe, warum die Temperatur im Kessel sinken kann: (A) Der natürliche Verlust. Den kann ich vorab messen und berücksichtigen. (B) Falls die Wasserpumpe anspringt und entweder den Kessel nachfüllt oder Kaffee brüht. Beide Informationen kann ich an den zugehörigen Magnetventilen abgreifen. Damit weiß ich viel schneller als ein Differenziator was geschehen wird und kann viel schneller und richtiger reagieren. Wozu also den D-Anteil? provokant gesagt: D ... wie denkfaul ... Es gibt natütlich Fälle, wo man diese Infos nicht hat, dann hat der evtl seine Berechtigung. Mario
Karl schrieb: > Blödsinn. Sorry. > > D Anteil ist wichtig. Und nicht selten Notwendig, beispiel Geschwindigkeitsregelung. Die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges soll konstant gehalten werden, messwertw sind allerdings zurückgelegte Strecke und Zeit dafür. Um die Geschwindigkeit zu ermitteln muss der Weg über die Zeit diffenziert werden. -- Die Vermeidung eines "reinen D-Gliedes" bedeutet hier, das man den Nachregelwert nachdem man ihn durch Differenzieren ermittel hat, weiter bearbeiten muß (begrenzen, abschwächen) bevor mit dieser Größe in den zu regelnden Prozeß eingreift. Das ist eine Motivation für die Frequenzgangkompensation, siehe dort: https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_compensation
Ich hatte einen PID Regler mit einem fahrenden Roboter ausprobiert. Der hatte zwei einzeln angetriebene Räder (links und rechts). Der Regler sollte sicherstellen, dass die vorgegebene Geschwindigkeit und Fahrtrichtung eingehalten wird. Dort kam ich zu dem Schluss, dass der D-Anteil am besten auf 0 oder fast auf 0 steht. Ich hatte daraufhin den entsprechenden Code entfernt (zu einem PI Regler) und konnte den Performance-Gewinn an anderer Stelle gut gebrauchen. Ich denke, dass ein D Anteil nicht grundsätzlich schlecht ist. Es kommt sicher auf den konkreten Anwendungsfall an.
Nur mal so >Die Begriffe idealer und realer PID-Regler kennzeichnen, ob die durch den D-Anteil notwendige unvermeidliche Verzögerung (PT1-Glied) berücksichtigt ist. https://de.wikipedia.org/wiki/Regler#PID-Regler Verrauschte Messwerte sollte man sowieso entsprechend aufbereiten.
D Regler verstärkt das Rauschen, ist nicht schön. Wenn die Strecke I Anteil hat, wird eine D Reglerkombination benötigt, ansonsten weglassen.
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