Wie bei einem Regelkreis Phasen- bzw. Amplitudenreserve betimmen?

[Ivan K. (ivan_k)]

Hallo Community,

Ich habe einen Regelkreis aus einer Strecke S und einem Regler R in der 
Rückführung.

Wenn ich jetzt den Amplituden- bzw. Phasenrand bestimmen will, dann muss 
ich doch den offenen Regelkreis betrachten und dann das Bodediagramm 
zeichnen und damit dann den Amplituden- bzw. Phasenrand ablesen, oder?

Beim offnen Regelkreis ergäbe sich das Bodediagramm einfach aus einer 
Reihenschaltung der Strecke mit dem Regler, oder?

Beim PT1 als Strecke und z.B. PI als Regler wäre das doch:

G(s)=1/(1+T*s)*K*(1+Ti*s)/(Ti*s)


Es geht mir nur darum, ob ich für die Bestimmung der Ränder den offenen 
Kreis betrachten muss oder ob da noch etwas zu beachten ist. Was die 
Ränder bedeuten und wie diese aus dem Bodediagramm abgelesen werden, ist 
mir bekannt.

[klara (Gast)]

Offener regelkreis ist ok. Es gibt sogar da einen artikel für ltspice 
vom guru engelhardt.

[Helmut S. (helmuts)]

Beim PT1 als Strecke und z.B. PI als Regler wäre das doch: .....

Vielleicht mal Klammern setzen damit man die Funktion besser lesen kann.

G(s) = K*(1+Ti*s)/((Ti*s*(1+T1*s))

Bei der Betrachtung der offenen Regelschleife zählt der ganze Pfad bis 
zum  Summierpunkt. Das bedeutet, dass eine eventuell vorhandene 
Messschaltung(z. B. ein Spannungsteiler in der Rückführung) mitzählt.

[Klaus R. (klara)]

klara schrieb:
> Offener regelkreis ist ok. Es gibt sogar da einen artikel für ltspice
> vom guru engelhardt.

Ich kann jetzt einen Link zum Artikel liefern.

http://www.analog.com/en/technical-articles/ltspice-extracting-switch-mode-power-supply-loop-gain-in-simulation-and-why-you-usually-don-t-need.html

mfg Klaus

[Helmut S. (helmuts)]

Klaus R. schrieb:
> klara schrieb:
>> Offener regelkreis ist ok. Es gibt sogar da einen artikel für ltspice
>> vom guru engelhardt.
>
> Ich kann jetzt einen Link zum Artikel liefern.
>
> 
http://www.analog.com/en/technical-articles/ltspice-extracting-switch-mode-power-supply-loop-gain-in-simulation-and-why-you-usually-don-t-need.html
>
> mfg Klaus

Hallo Klaus,

in dem Artikel von Mike geht es aber um einen "nichtlinearen" 
Schaltregler. Da wird im Zeitbereich eine Frequnz nach der anderen 
simuliert. Das ist eigentlich ein ziemlicher Umweg den man speziell bei 
einem Schaltregler machen muss, weil man normalerweise kein lineares 
Modell hat.


Ivan möchte aber Regelungstechnik mit linearen Komponenten berechnen. 
Die rechnet man direkt im Frequenzbereich.

G(s) = K*(1+Ti*s)/((Ti*s*(1+T1*s))

Man kann übrigens G(s) direkt mit einer E-Quelle in LTspice simulieren. 
Statt einem konstanten verstärkungsfaktor steht da dann z. B.
Laplace=5*(1+s*3)/((2*s*(1+4*s))
Mit einem kleinen Trick kann man auch mit der Kreisfrequenz w(omega) 
statt mit f simulieren. Regelungstechniker simulieren eigentlich immer 
mit omega statt mit f.

Die klassischen Simulationsprogramme für Regelungstechnik sind 
Matlab/Simulink(Marktführer), Octave(kostenlos), Scilab/Xcos(kostenlos).


Gruß
Helmut

[Klaus R. (klara)]

Hallo Helmut,
danke für den Hinweis. Ich habe in der Tat einen Schaltregler 
untersucht.
mfg Klaus