Regelungstechnik: Praxisbezogene Auslegung von Reglern

Grundlegende Kenntnisse zur Regelungstechnik, Verzahnung mit parallel dazu erworbenen Erfahrungen durch die Anwendung dieser Kenntnisse bei Rechnersimulationen und Laborversuchen.


Inhalt

Im Folgenden finden Sie eine Übersicht des vermittelten Basiswissens mit der jeweiligen Vertiefung durch eigenständige Versuche der Teilnehmer.

• 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

• 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

• Auswahl von Reglern für verschieden 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, Versuche an einer Temperaturregelstrecke und an einer Spurregelung eines Fahrzeugs

• Erreichbare Genauigkeit für einschleifige Regelkreise, Gleichgewichtstheorem der Regelungstechnik, Auswirkung von niederfrequenten und hochfrequenten Störungen:
  • Simulation verschiedener Regelstrecken, Messung des erreichbaren Verhaltens bei unter-schiedlichen Störungen

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

• 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

• 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

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

• Selbsteinstellende Regler am Beispiel einer Parametersteuerung und des Iterative Feedback Tuning:
  • Simulation der IFT mit verschiedenen Regelstrecken, Anwendung der IFT mit einem Laborversuch