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REGELUNG PID-Regler
Jason Luc, 15.06.2016
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GLIEDERUNG
Steuerung - Regelung
Regelung
Motivation
Allgemein
Regelkreis
Regelkreisglieder
Anforderungen an einen Regelkreis
Regler
Allgemein
Übertragungsverhalten
Sprungantwort
P-, I-, PI-, PD-, PID-Regler (Beispiele)
Quellen
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STEUERUNG - REGELUNG
Eingangsgröße beeinflusst Ausgangsgröße
Steuerung überwacht das Ergebnis nicht
offener Wirkungskreislauf
Regelung überwacht das Ergebnis durch Messen (Rückkopplung)
geschlossener Wirkungskreislauf
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STEUERUNG - REGELUNG
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.130/Mitarbeiter/oubbati/RobotikWS1113/Folien/Regelung.pdf
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REGELUNGMotivation
Beispiele:
Natur
Tätigkeiten des Menschen
Autopilot
Temperaturregelung des Druckkopfes beim 3D-Druck
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REGELUNGAllgemein
Messen
Vergleichen
Stellen
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REGELKREIS
geschlossener Wirkungskreis
Stellen wirkt auf Erfassen zurück
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REGELKREIS
Regelgröße (Istwert) x
Führungsgröße (Sollwert) w
Regeldifferenz/-abweichung e
Stellgröße y
Regler
Regelstrecke
Störgröße z
http://rn-wissen.de/wiki/images/f/f9/Regelkreis4.png
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BEGRIFFE
Overshoot: Überschwingweite
Steady State Error: bleibende Regeldifferenz
Anregelzeit (rise time)
Totzeit
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REGELKREISAnforderungen an einen Regelkreis
kleine bleibende Regeldifferenz
geringes Überschwingen
kleine Anregelzeit
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REGLERAllgemein
Bereich mit
Eingangsgröße = Regeldifferenz e
Ausgangsgröße = Stellgröße y
Nötig durch
1. Führungsgrößenänderung
2. Störgröße
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REGLERÜbertragungsverhalten
Proportional-Regler (P-Regler)
Integral-Regler (I-Regler)
Proportional-Integral-Regler (PI-Regler)
Proportional-Differential-Regler (PD-Regler)
Proportional-Integral-Differential-Regler (PID-Regler)
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REGLERSprungantwort
Zeitverhalten eines Reglers durch Sprungantwort-Verfahren
sprungartige Änderung der Regeldifferenz
Verlauf der Ausgangsgröße in Abhängigkeit der Zeit
theoretische Betrachtung
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REGLERP-Regler
http://www.technischerbetriebswirt-ihk.de/tfw/texte/steure.pdf
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REGLERP-Regler
Ausgangsgröße: Stellgröße y proportional zur Eingangsgröße: Regeldifferenz e
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REGLERP-Regler
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.130/Mitarbeiter/oubbati/RobotikWS1113/Folien/Regelung.pdf
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REGLERP-Regler
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REGLERP-Regler
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REGLERP-Regler
Vorteile:
kleine Anregelzeit
schneller Regler
Nachteile:
bleibende Regeldifferenz, besonders bei kleinem Faktor
overshooting bei großem Faktor
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REGLERI-Regler
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REGLERI-Regler
Änderungsgeschwindigkeit der Ausgangsgröße: Stellgröße y proportional zur Eingangsgröße: Regeldifferenz e
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REGLERI-Regler
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REGLERI-Regler
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REGLERI-Regler
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REGLERI-Regler
Vorteile:
keine bleibende Regeldifferenz
Nachteile:
große Anregelzeit
overshooting bei großem Faktor
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REGLERPI-Regler
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REGLERPI-Regler
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REGLERPI-Regler
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REGLERPI-Regler
Vorteile:
kleine Anregelzeit
schneller Regler
keine bleibende Regeldifferenz
![Page 30: Proseminar Präsentation - Temperaturregelung · STEUERUNG - REGELUNG Eingangsgröße beeinflusst Ausgangsgröße Steuerung überwacht das Ergebnis nicht offener Wirkungskreislauf](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050201/5f54b143f5871c673137d277/html5/thumbnails/30.jpg)
REGLERPD-Regler
![Page 31: Proseminar Präsentation - Temperaturregelung · STEUERUNG - REGELUNG Eingangsgröße beeinflusst Ausgangsgröße Steuerung überwacht das Ergebnis nicht offener Wirkungskreislauf](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050201/5f54b143f5871c673137d277/html5/thumbnails/31.jpg)
REGLERD-Regler
Ausgangsgröße: Stellgröße y proportional zur Änderungsgeschwindigkeit der Eingangsgröße: Regeldifferenz e
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REGLERD-Regler
![Page 33: Proseminar Präsentation - Temperaturregelung · STEUERUNG - REGELUNG Eingangsgröße beeinflusst Ausgangsgröße Steuerung überwacht das Ergebnis nicht offener Wirkungskreislauf](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050201/5f54b143f5871c673137d277/html5/thumbnails/33.jpg)
REGLERPD-Regler
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REGLERPD-Regler
![Page 35: Proseminar Präsentation - Temperaturregelung · STEUERUNG - REGELUNG Eingangsgröße beeinflusst Ausgangsgröße Steuerung überwacht das Ergebnis nicht offener Wirkungskreislauf](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022050201/5f54b143f5871c673137d277/html5/thumbnails/35.jpg)
REGLERPD-Regler
Vorteile:
kleine Anregelzeit
sehr schneller Regler
Minimierung des overshootings
Nachteile:
bleibende Regeldifferenz
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REGLERPID-Regler
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REGLERPID-Regler
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REGLERPID-Regler
Vorteile aller drei Regler kombiniert:
reagiert schnell
keine bleibende Regeldifferenz
erlaubt keine großen Regeldifferenzen
Nachteil:
Zeitaufwand beim Tuning
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Vorteile Nachteile
P schnell, kleine Anregelzeit bleibende Regeldifferenz, Overshooting
Ikeine bleibende Regeldifferenz
langsam, große Anregelzeit, Overshooting
Dsehr schnell, kleine
Anregelzeit, keine großen Regeldifferenzen
reagiert nicht auf konstante Regeldifferenz
PIschnell, kleine Anregelzeit,
keine bleibende Regeldifferenz
PDsehr schnell, kleine
Anregelzeit, keine großen Regeldifferenzen
bleibende Regeldifferenz
PIDschnell, genau,
schwingungsfrei
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QUELLEN
Web:
https://www.downloads.siemens.com/download-center/Download.aspx?pos=download&fct=getasset&id1=8360
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.130/Mitarbeiter/oubbati/RobotikWS1113/Folien/Regelung.pdf
http://procopterx.chisaw.de/?page_id=108
http://staff.ltam.lu/feljc/school/asser_t3new/2_PI_PD_PID_Regler.pdf
https://de.wikipedia.org/wiki/Regler
http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Regelungstechnik
https://www.samson.de/pdf_de/l102de.pdf
http://www.mt-load.de/mt3/regtech/data/08_Regler.pdf
Abbildungen:
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.130/Mitarbeiter/oubbati/RobotikWS1113/Folien/Regelung.pdf
rn-wissen.de/wiki/images/f/f9/Regelkreis4.png
www.technischerbetriebswirt-ihk.de/tfw/texte/steure.pdf