Analoge Regelung



	2	Analoge Regelung

	2.1	Von der Steuerung zur Regelung

Regelungstechnik für den Praktiker Link-Tipp von Martin M. 17.06.2008 Abhilfen zu einigen Fehlermeldungen im PSPICE Analysis Setup zum Vergrößern anklicken Zwei Link-Tipps von Daniel P. 20.04.2008: Spezielle Gebiete der Messtechnik: PSPICE Bausatz BPIR1von GELTEC Regelungstechnische Modelle - Auszug aus Handbuch Stromversorgung und Regelungstechnik Teil 1 - Robert Heinemann Regelungstechnik im spiceLab - Auszug aus Handbuch Stromversorgung und Regelungstechnik Teil 2 - Robert Heinemann Zugang hier passwortgeschützt, wie beim Vertetungsplan: Benutzer: schueler Passwort: ******* Datenblätter schnell gefunden	2.1.1 2.1.1.1 2.1.1.2 2.1.1.3	Steuerungen Ansteuerung eines "idealen Motors" mit I-Stellglied (Umax. Motor-Leistungsstufe 10 V) Dokumentation überarbeitet (.doc) Daniel K. 24.10. + 06.11.2007 Beschleunigen des Anfahrens? 1. Möglichkeit: Halbierung des Widerstands im Integrator => Kondensator wird doppelt so schnell geladen Dokumentation überarbeitet (.doc) Ralph L. 03. + 18.11.2007 Erweiterung zum PI-Stellglied 2. Möglichkeit: Parallelschaltung eines invertierenden Verstärkers mit Verstärkungsfaktor 2 Dokumentation (.doc) Alexander M. 30.10. + 25.11.2007 Weiteres Beispiel mit PI-Glied - Anfahren jetzt in 30 s PI-Stellglied: Parameter und Definitionen (Proportionalbeiwert, Integrationszeit, Nachstellzeit, ...) siehe auch "Einstieg in die Regelungstechnik" von H.-W. Philippsen Tafelbild zu Teil 1 Tafelbild zu Teil 2 Dokumentation Teil 1 (.doc) Sven M. 11.11.2007 Dokumentation Teil 2 (.doc) Martin M. 16.11.2007 PSPICE-Projektdateien (gepackt als .rar) kostenloses Entpacktool Steuerung des "realen Motors" Ersatz des realen Motors durch RC-Glied in der Simulation siehe auch "Einstieg in die Regelungstechnik" von H.-W. Philippsen Dokumentation (.doc) Daniel P. 02.12.2007 Der Regelkreis wird "geschlossen" siehe auch "Einstieg in die Regelungstechnik" von H.-W. Philippsen Problem mit der Studentenversion von PSPICE; max. 64 Knotenpunkte => deshalb vorerst als P-Regler P-Regler mit Operationsverstärkern in der Simulation => sinnvolle Bauteilgrößen einplanen, Bezeichnungen nach DIN 19226 siehe Philippsen-Fachbuch Seite15 => warum erreicht der Istwert nie den gewünschten Sollwert? hier ausführliche Beschreibung => Zuordnung der einzelnen Funktionsgruppen der obigen Schaltung zu dem Grundregelkreis auf Seite 15 im Fachbuch Dokumentation (.doc) Dirk S. 16.12.2007 PSPICE-Projektordner (.zip) P-Regler mit Operationsverstärkern - Momentaufnahmen Motorstrecke mit P-Regelung, Kp = 3, Regelkreis ausgeglichen (.gif) (.pdf) Motorstrecke mit P-Regelung, Kp = 3, Motorlast steigt => Drehzahl sinkt (.gif) (.pdf) Motorstrecke mit P-Regelung, Kp = 3, Motorlast sinkt => Drehzahl steigt (.gif) (.pdf) Anfahrverhalten??? PI-Regler mit Operationsverstärkern und "plusminus" in der Simulation Um Knoten einzusparen, wird der Subtrahierer am Eingang gegen das Bauteil "plusminus" (Hinweise) ausgetauscht => sinnvolle Bauteilgrößen einplanen (Überschwingen von 20 %), Bezeichnungen siehe zuvor => Zuordnung der einzelnen Funktionsgruppen der obigen Schaltung zu dem Grundregelkreis auf Seite 15 im Fachbuch => Bestimmen Sie die Kennzahlen Überschwingweite, Anregelzeit und Ausregelzeit bei einem Toleranzband von 5 % des Sollwerts (Führungsgröße), siehe Seite 19, Bild 1.6 im Fachbuch Dokumentation, überarbeitet (.doc) Pascal R. 27.01. und 30.01.2008 PSPICE-Datei (.sch) Tipp: Weitergabe der Projektdateien nur sinnvoll, wenn gleiche Installationspfade verwendet wurden. PI-Regler mit Operationsverstärkern - Momentaufnahmen Dokumentation (.doc) 17.02.2008 Tobias Sm. Motorstrecke mit PI-Regelung ca. 20 % Überschwingen (.gif) (.pdf) Motorstrecke mit PI-Regelung ca. 20 % Überschwingen - Signale (.gif) (.pdf) PSPICE-Datei (.sch) Bitte beachten: Beschriftungen P-Anteil und I-Anteil sind noch vertauscht

	2.2	PSPICE-Modelle zu analogen Regelungen

Prof. Dr.-Ing. Pohl Hochschule Bochum	2.2.1	PI-Regelung Regelkreis (.gif), Soll- und Istwert im PSPICE-PROBE (.gif) Erstellen Sie mit PSPICE den Schaltplan mit Operationsverstärkern. Das Symbol plusminus braucht nicht verwendet zu werden, da eine Simulation nicht nötig ist. Bestimmen Sie Kp, Ti, Tn, Cmotor und Rmotor Dokumentation (.doc) PSPICE-Projekt (.sch) 14.04.2008 Jörg S. Bestimmen Sie die Kennzahlen Überschwingweite, Anregelzeit und Ausregelzeit bei einem Toleranzband von 5 % des Sollwerts (Führungsgröße), siehe Seite 19, Bild 1.6 im Fachbuch Dokumentation (.doc) PSPICE-Projekt (.sch) 22.04.2008 Andreas S. Zwei Verfahren durch Simulation vergleichen Analoger Regler mit P-Anteil - Modelle <=> OP (.gif) (.sch) Die zugehörigen Ergebnisse im PROBE (.gif)
aperiodischen Fall periodischen Fall	2.2.2	PI-Regelung mit P-T1-Motorstrecke - Aperiodisches/periodisches Anfahrverhalten Regelkreis (.gif) Soll- und Istwert - aperiodisches Anfahrverhalten (.gif) Kp und Tn werden solange kalibriert, bis für den aperiodischen Fall ein optimaler Verlauf erreicht ist (siehe Fachbuch). Bestimmen Sie die Kennzahlen Überschwingweite, Anregelzeit und Ausregelzeit bei einem Toleranzband von 5 % des Sollwerts (Führungsgröße) Dokumentation (.doc) PSPICE-Projekt (.sch) 20.04.2008 Tobias Su. Regelkreis (.gif) Soll- und Istwert - periodisches Anfahrverhalten (.gif) Kp und Tn werden solange kalibriert, bis für den periodischen Fall ein optimaler Verlauf erreicht ist (siehe Fachbuch). Bestimmen Sie die Kennzahlen Überschwingweite, Anregelzeit und Ausregelzeit bei einem Toleranzband von 5 % des Sollwerts (Führungsgröße) Dokumentation (.pdf) PSPICE-Projekt (.sch) 21.04.2008 Christof T.

	2.3	Reglerentwurfsverfahren

Die wichtigsten Begriffe der Regelungstechnik, Quelle: Prof. Dr. Schumacher FH Wilhemshaven	2.3.1	Reglerentwurfsverfahren 1 Bestimmung der Reglerparameter durch Ausprobieren => in der Praxis bei unkritischen Regelstrecken durchaus üblich PI-Regler und PT2-Strecke (.gif) Bestimmung der Reglerparameter für den aperiodischen und periodischen Fall. Feststellung der Kennzahlen Überschwingweite, Anregelzeit und Ausregelzeit bei einem Toleranzband von 5 % des Sollwerts (Führungsgröße), siehe Seite 19, Bild 1.6 im Fachbuch. Dokumentation (.doc) Sascha T. 30.04.2008
CHR-Methode	2.3.2	Reglerentwurfsverfahren 2 Bestimmung der Reglerparameter durch Verwendung der Einstellregeln nach CHR => Sprungantwort der Strecke analysieren PT2-Strecke (.gif) Grafische Ermittlung der Verzugszeit Tu und der Ausgleichszeit Tg Berechnung der Reglerparameter Kp und Tn nach CHR. Stimmen die Werte mit denen im Reglerentwurfsverfahren 1 bestimmten Werten überein? Bedarf es eines "Feintunings"? Dokumentation (.doc) Timo W. 02.05.2008
Bildquelle: Conrad Oszilloskop-Vorsatz für PC Voltcraft DS0 - 2090 USB, Datenexport => MS Excel Bild 1 Bild 2		Reglerentwurfsverfahren 2 03.06.2008 Bestimmung der Reglerparameter durch Verwendung der Einstellregeln nach CHR => Sprungantwort der Strecke mit MS Excel analysieren => Regler-Parameter berechnen und bewerten Motorstrecke (.gif) Sprungantwort (.gif) PSPICE-Projekt (.sch) gezippt MS Excel-Datei (.xls) Tangente mit MS Excel bestimmen (.doc) Arbeitsauftrag (.doc)
Menu-Befehle von Schematics-Editor, Probe und PSpice	2.3.3	Simulationsmöglichkeiten zu 2.3.2 Erstellung des PSPICE-Schaltplans mit Operationsverstärkern. Bestimmen von Kp, Ti, Tn, Cmotor und Rmotor. Zusammenfassung des P- und I-Anteiles mit einem OP. Bewertung der Simulationsergebnisse. Verwendung des Plusminus-Bauteiles statt des Subtrahierers im Regelkreis: Bewertung der Simulationsergebnisse. Dokumentation formal als Facharbeit Christoph Willems

:: Stand :: 17.06.2008
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