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Regelungstechnik: Praxisbezogene Auslegung von Reglern

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Regelungstechnik: Praxisbezogene Auslegung von Reglern

Das Seminar Regelungstechnik vermittelt einerseits das notwendige Grundwissen, um Regler einzusetzen und mit einfach nutzbaren, zuverlässigen, theoretisch gut begründeten Einstellregeln zu optimieren und festzustellen, welche Störungen sich überhaupt reduzieren lassen. Parallel zur Vermittlung dieser Grundlagen erhalten die Teilnehmer im Seminar umfangreich Gelegenheit die neu erworbenen Kenntnisse praktisch zu erproben, durch die Arbeit mit Nachbildungen von Regelstrecken im Rechner. Diese praktischen Arbeiten umfassen ca. 60% der Seminarzeiten.

 

Zum Thema

Regelungstechnische Aufgaben finden sich in allen Bereichen der Industrie. Ohne Regelungstechnik lassen sich keine Maschinen herstellen, keine verfahrenstechnischen Anlagen betreiben und auch keine Autos bauen und nutzen. PI/PID- Regler bilden das regelungstechnische Rückgrat in der Automatisierungstechnik. Basis für eine Reglereinstellung ist eine Grundkenntnis über die Struktur und die Parameter der Regelstrecke. Für die Wahl der Reglerparameter gibt eine Reihe von Einstellregeln. Nicht alle diese Regeln führen zu einem guten Verhalten des geschlossenen Kreises. Für die praktische Arbeit ist es wichtig, theoretisch gut begründeten Einstellregeln zu nutzen, die in eine methodische Vorgehensweise eingebettet und darauf abgestimmt sind.


In diesem Seminar wird der gesamte Prozess der Reglereinstellung behandelt. Beginnend mit Methoden zur Ermittlung der Streckenparameter, gefolgt von der Auswahl der darauf abgestimmten, theoretisch gut begründete Einstellregeln und Methoden zur Beurteilung der Ergebnisse. Damit lassen sich die Regelkreise ohne Schwierigkeiten einstellen. Im praktischen Einsatz können trotzdem Probleme auftreten. Sei es, dass mit den eingestellten Parametern ein befriedigendes Verhalten nur für bestimmte Betriebspunkte erreicht wird oder dass sich Störungen, Begrenzungen der Stellglieder oder Veränderungen der Regelstrecke negativ auswirken. Auf die Ermittlung der Ursachen und möglicher Abhilfen geht das Seminar ebenfalls ein.

 

USP

  • bereits sehr viele Teilnehmer
  • immer wieder optimiert
  • branchenübergreifend

 

Programm

Seminar Tag 1, 09:00 - 17:00 Uhr

1. Steuerung, Regelung, Blockschaltbild, P-PI-PID-PIDT1- Regler und ihr wesentliches Zeitverhalten, Digitale Regler, Auswirkungen der Abtastzeit: Regelergebnis, Führungsverhalten, Störverhalten, Stellgrößen der Regler bei verschiedenen Eingangssignalen und Störungen, Auswirkungen von Störsignalen und Änderungen der Reglerparameter

2. Sprungantwort von Regelstrecken, Methoden zur Nachbildung der Regelstrecken mit Modellen niedriger Ordnung: Simulation von verschiedenen Regelstrecken unterschiedlicher Struktur, Bestimmung der Streckenparameter, Auswirkungen von Fehlanpassungen und Störungen, Maßzahlen zur Beurteilung der Modellgüte

3. Auswahl von Reglern für verschiedene Streckenklassen (Strecken mit/ohne Integralanteil, mit/ohne Totzeit, Auswahl des passenden Reglertyps, Parametrierungsverfahren von Reglern: Simulation geschlossener Regelkreise, Verhalten für verschiedene Regelstrecken. Simulation des Führungs- und Störverhaltens, Auswirkungen von Änderungen der Regelstrecke, Stellsignale bei unterschiedlichen Reglern, Auswirkungen von Meßstörungen

 

Seminar Tag 2, 09:00 - 17:00 Uhr

4. Erreichbare Genauigkeit für einschleifige Regelkreise, Gleichgewichtstheorem der Regelungstechnik, Auswirkung von niederfrequenten und hochfrequenten Störungen: Simulation verschiedener Regelstrecken, Messung des erreichbaren Verhaltens bei unterschiedlichen Störungen

5. Kaskadenregelung, Prinzipien, Einstellregeln, erreichbare Genauigkeiten bei unterschiedlichen Störungen und Veränderungen der Regelstrecken: Simulation von Kaskadenregelkreisen, Auswirkungen von Störungen und Änderungen der Streckenparameter

6. Störgrößenaufschaltung, Prinzipien, Einstellregeln, Auswirkung von Fehlanpassungen, erreichbare Genauigkeiten, Kombination von Störgrößenaufschaltung und Kaskadenregelung: Simulation der Störgrößenaufschaltung, Auswirkungen von Störungen und von Änderungen der Streckenparameter, Kombination von Kaskadenregelung und Störgrößenaufschaltung

 

Seminar Tag 3, 09:00 - 16:00 Uhr

Der Vormittag des dritten Tages ist Wiederholungen und der ausführlichen Diskussion mit den Teilnehmern zu offenen Fragen gewidmet und am Nachmittag des dritten Tages werden aus den offen gebliebenen Kapiteln (7-9) die Themen behandelt, die den Teilnehmern in ihrer Praxis am wichtigsten erscheinen

7. Auswirkung von Begrenzungen der Stellglieder, Grenzen der Absolutwerte und Änderungsgeschwindigkeit von Stellgrößen, Wind-Up, Auswirkungen auf das Verhalten der Regelkreise, Anti-Windup Konzepte: Simulation von Regelkreisen mit Stellgliedbegrenzungen unterschiedlicher Maßnahmen zum Anti-Wind-Up, Vergleich unterschiedlicher Methoden bei verschiedenen Regelstrecken

8. Mehrgrößenregelungen, Strukturen der Regelstrecke, Auswirkungen auf den Reglerentwurf, Entkopplung, näherungsweise Entkopplung, Einstellregeln für Mehrgrößenregler: Simulation von Mehrgrößenregelkreisen, Führungsverhalten, Störverhalten, Auswirkungen von Änderungen der Regelstrecke

9. Selbsteinstellende Regler am Beispiel einer Parametersteuerung und des Iterative Feedback Tuning: Simulation der IFT mit verschiedenen Regelstrecken

 

Zielsetzung

Grundbegriffe der Regelungstechnik kennen, die Dynamik der Regelstrecke mit einfachen Methoden im offenen und geschlossenen Regelkreis  bestimmen, gängige Reglertypen kennen, passende Regler auswählen und mit zuverlässigen, theoretisch gut begründeten Regeln einstellen, die Grenzen der Regelgüte beurteilen, Kaskadenregler entwerfen und einstellen, Störgrößenaufschaltung entwerfen und einstellen, Stellgliedbegrenzungen beurteilen und berücksichtigen, Mehrgrößenregelungen in den Anfängen verstehen.

Teilnehmerkreis

Meister, Techniker und Ingenieure der Fachrichtungen Elektrotechnik, Elektronik, Kfz-Technik, Maschinenbau, Verfahrenstechnik und Chemie, die für die Auslegung, Inbetriebnahme und den laufenden Betrieb von Regelungen zuständig sind.

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Referenten

Prof. Dr.-Ing. Axel Gräser

Institut für Automatisierungstechnik, Universität Bremen

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Die Seminarteilnehmer erhalten die Simulationsbeispiele digital zur weiteren eigenen Nutzung nach Abschluss des Kurses.

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