Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

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--- de:public:user_s_documents:icon-l:applications:pid [2014/01/28 07:18]
genzmehr [Parameteränderung während der Laufzeit]
+++ de:public:user_s_documents:icon-l:applications:pid [2014/01/28 07:45] (aktuell)
genzmehr [Führungsverhalten als PID-Regler]
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 In iCon-L werden beide Reglerstrukturen genutzt. Die Darstellung mit Tn und Tv wird häufig in Deutschland verwendet.
 Die Darstellung mit Ki und Kd ist im Angelsächsischen verbreitet.<br>
-In iCon-L exitieren 3 unterschiedliche PID-Reglerimplementierungen. Im Abschnitt [[#Sprungantwort der iCon-L PID-Regler|Sprungantwort der iCon-L PID-Regler]] kann man das Verhalten der Regler gut vergleichen.
+In iCon-L exitieren 3 unterschiedliche PID-Reglerimplementierungen. Im Abschnitt [[#Sprungantwort der iCon-L PID-Regler im Vergleich|Sprungantwort der iCon-L PID-Regler]] kann man das Verhalten der Regler gut vergleichen.
 ====Was versteht man unter Nachstellzeit (Tn) ? =====
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 =====Ergebniss =====
-{{:de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_analyse_sprungantwort_ha.png?300 |Abb.6  Sprungantwort}}
+{{:de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_analyse_sprungantwort_TCR.png?300 |Abb.6  Sprungantwort}}
 Wie zu erwarten war, zeigen die Diagramme (Abb.5 und Abb.6) ähnliche Kurven für alle Regler. Der Kraftwerksregler (I1 -rote Linie) verhält sich im D-Anteil etwas anders. Der Regler zeigt keinen idealen Sprung, sondern fällt in einer e-Funktion ab. Der Regler arbeitet also wie ein [[#Idealer und realer PID-Regler|realer PID-Regler]].
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 ===== Hand/Automatikumschaltung =====
-[[Bild:PID_Analyse_Sprungantwort_HA.png|300px|thumb|Abb. 8 :Sprungantwort mit Hand/Automatik-Umschalung]]
+{{ :de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_analyse_sprungantwort_ha.png?300| Abb. 8: Sprungantwort mit Hand/Automatik-Umschaltung}}
 ==== Testverlauf ====
   * Nach 10 Sekunden wird ein Sprungsignal (1) auf den offenen PID-Regler gegeben.
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 ====== Der geschlossene Regelkreis ======
-[[Bild:PID_PT2_Sprung.png|300px|left|thumb|Abb. 9 :Sprungantwort der  PT2-Strecke]]
+{{:de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pt2_sprung.png?300 |Abb. 9 :Sprungantwort der  PT2-Strecke}}
 Nun soll das Verhalten der einzelnen Reglerimplementierungen im geschlossenen Regelkreis betrachtet werden. Schauen Sie sich hierzu auch die Wikipediaseite mit den Faustregeln zum Einstellen an.
 [[http://de.wikipedia.org/wiki/Faustformelverfahren_%28Automatisierungstechnik%29]]
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 ===== Führungsverhalten als PI-Regler =====
-[[Bild:PID_PI_2.png|300px|left|thumb|Abb. 10 :PI-Verhalten]]
+{{:de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pi_2.png?300 |Abb. 10 :PI-Verhalten}}
-[[Bild:PID_PT2_Prog.png|400px|thumb|Abb. 11 :Programmstruktur]]
 Entspreched der Faustformel wurden die Parameter für PI-Regler ermittelt und eingetragen.
   Kr = 0.9/K * T/Tt = 7.8
   Tn = 3.33 * Tt = 9.99
   * Abb. 10 zeigt das Verhalten der Regler
     * Der Universalregler (I3) (Abb. 10 - weiße Linie) arbeiten ohne Bgrenzung des Ausgangs - normalerweise wird der Ausgang entsprechend der realen Möglichkeiten des Stellgliedes begrenzt.
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 ===== Führungsverhalten als PID-Regler =====
-[[Bild:PID_PID_I1.png|300px|thumb|Abb. 12 :PID-Verhalten]]
+{{ :de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pid_i1.png?300|Abb. 12 :PID-Verhalten}}
 Entspreched der Faustformel nach ZN wurden die Parameter für die PID-Regler ermittelt und eingetragen.
   Kr = 1.2/K * T/Tt = 10.3
   Tn = 2 * Tt = 6
   Tv = 0.5 * Tt = 1.5
   * Abb. 12 zeigt das Verhalten der Regler
     * Der Universalregler (I3) (Abb. 12 - weiße Linie) arbeiten ohne Bgrenzung des Ausgangs - normalerweise wird der Ausgang entsprechend der realen Möglichkeiten des Stellgliedes begrenzt.
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 ====Einstellregeln nach Chien, Hrones und Reswick====
-[[Bild:PID_PID_CHR_F.png|300px|left|thumb|Abb. 13 :PID-Führungsverhalten nach CHR]]
+{{:de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pid_chr_f.png?300 |Abb. 13 :PID-Führungsverhalten nach CHR}}
 Ein besseres Führungsverhalter erreicht man, wenn man die Einstellregeln nach Chien, Hrones und Reswick nutzt.
 siehe Abb.13.
-{| class="wikitable"  cellpadding = "5"
-|rowspan = "2" align ="left" |Regler
+^Regler^ ^ Aperiodischer Regelverlauf^^ Regelverlauf mit 20 % Überschwingen^^
-|rowspan = "2" align ="left" |
+| :::|::: |Störung|Führung|Störung|Führung|
-|colspan = "2" align ="center" |Aperiodischer Regelverlauf
+|P|Kr|0.3*(T/Tt*K))|0.3*(T/Tt*K))|0.7*(T/Tt*K))|0.7*(T/Tt*K))|
-|colspan = "2" align ="center" |Regelverlauf mit 20 % Überschwingen
+|PI|Kr|0.6*(T/Tt*K))|0.35*(T/Tt*K))|0.7*(T/Tt*K))|0.6*(T/Tt*K))|
-|-
+| ::: |Tn|4*Tt|1.2*T|2.3*Tt|1*T|
-|Störung
+|PID|Kr|0.95*(T/(Tt*K))|0.6*(T/(Tt*K))|1.2*(T/(Tt*K))|0.95*(T/(Tt*K))|
-|Führung
+|:::|Tn|2.4Tt|1*T|2*Tt|1.35*T|
-|Störung
+|:::|Tv|0.42*Tt|0.5*Tt|0.42*Tt|0.47*Tt|
-|Führung
-|-
-|P
-|Kr
-|0.3*(T/Tt*K))
-|0.3*(T/Tt*K))
-|0.7*(T/Tt*K))
-|0.7*(T/Tt*K))
-|-
-|rowspan = "2" align ="left" |PI
-|Kr
-|0.6*(T/Tt*K))
-|0.35*(T/Tt*K))
-|0.7*(T/Tt*K))
-|0.6*(T/Tt*K))
-|-
-|Tn
-|4*Tt
-|1.2*T
-|2.3*Tt
-|1*T
-|-
-|rowspan = "3" align ="left" |PID
-|Kr
-|0.95*(T/(Tt*K))
-|0.6*(T/(Tt*K))
-|1.2*(T/(Tt*K))
-|0.95*(T/(Tt*K))
-|-
-|Tn
-|2.4Tt
-|1*T
-|2*Tt
-|1.35*T
-|-
-|Tv
-|0.42*Tt
-|0.5*Tt
-|0.42*Tt
-|0.47*Tt
-|-
-|}
   Kr = 5.2
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 ===== Störverhalten der Regler im Vergleich=====
-[[Bild:PID_PID_Stoerung_P.png|300px|thumb|Abb. 14 :PID-Störverhalten mit Parameteränderung]]
+{{ :de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pid_stoerung_p.png?300|Abb. 14 :PID-Störverhalten mit Parameteränderung}}
-[[Bild:PID_PID_Stoerung.png|300px|left|thumb|Abb. 13 :PID-Störverhalten]]
+{{:de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pid_stoerung.png?300 |Abb. 13 :PID-Störverhalten}}
 Abb. 13  zeigt das Störverhalten der Regler bei einer niedrfrequenten sinusformige Störung. Die Lila-Linie zeigt das Störsignal, welches unmittelbar auf die Regelgröße aufgeprägt wird. Die überdeckende rote, weiße und grüne Line zeigt die ausgeregelte Regelgröße. Die orange und uberdeckte graue Linie zeigt das Stellsignal der Regler I2 und I1. Der heftige Ausschlag der Regekgröße rührt von  Sprung des Störsignal um 25%. Alle drei Regler regeln den Störungssprung ähnlich gut aus.
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 ====== Idealer und realer PID-Regler ======
-[[Bild:PID_PID_Stoerung_HF1.png|300px|thumb|Abb. 15 :PID-Störverhalten Störung mit hoher Frequenz und kleiner Amplitude]]
+{{:de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pid_stoerung_hf2.png?300 |Abb. 16 :PID-Störverhalten Störung mit hoher Frequenz und kleiner Amplitude}}
-[[Bild:PID_PID_Stoerung_HF2.png|300px|left|thumb|Abb. 16 :PID-Störverhalten Störung mit hoher Frequenz und kleiner Amplitude]]
+{{ :de:public:user_s_documents:icon-l:applications:300px-pid_pid_stoerung_hf1.png?300|Abb. 15 :PID-Störverhalten Störung mit hoher Frequenz und kleiner Amplitude}}
 Bei einem idealen Regler hat der D-Anteil keine Verzögerung. Ein solches Verhalten ist in der Praxis aber nicht realisierbar und auch nicht erstrebenswert, da die Regeleinrichtung dann schon bei höherfrequenten Störungen kleiner Amplitude, die der Regelgröße überlagert sein können, zur Übersteuerung neigen würde.
 Die Implementierungen des Universalreglers (I3) und des Prozentregler (I2) kommen dem Verhalten eines idealen Reglers allerdings weit näher als der Kraftwerksregler, da diese Implementierungen im Algorithmus selbst keinen Verzörung des D-Anteils besitzten. Selbsverständlich reagieren diese Regler in der Kombination mit dem Stellglied ebenfalls verzögert.
 Die Abbildungen. 15 und 16 zeigen, dass der Universalregler (I3) und der Prozentregler (I2) auf höherfrequente Störungen relativ "nervös" reagieren, während der Kraftwerksregler aufgrund seiner eigenen Verzögerung des D-Anteils wesentlich sanfter auf höherfrequente Störungen reagiert.

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