Mit dem Regler greifen Sie in das Verhalten von A ein, in dem wir das Verhalten des Systems und des Reglers zusammenfassen. Wenn Sie z. B. ein reines P-System haben und gerne eine Regelabweichung e = 0 hätten, dann brauchen Sie I-Verhalten in A. Wenn Sie nur etwas mehr Verstärkung benötigen, also A einen größeren Zahlenwert aufweisen soll, dann nehmen Sie einen P-Regler. Der Regler kann also in die Art des Verhaltens von A eingreifen und er kann dessen Intensität verstärken oder reduzieren.
In allen Beispielen in diesem Tutorial haben wir Regler mit nur einem Parameter eingesetzt. In diesem Kapitel diskutieren wir Beispiele, damit Sie lernen, welches Verhalten in A zu welchem Verhalten des geregelten Systems führt. Dabei schließen wir zunächst D-Verhalten und Totzeit aus.
Systeme mit bleibender Regelabweichung
Systeme mit P-Verhalten oder PT-1 Verhalten sind sich ähnlich. PT-1 Verhalten wirkt wie P-Verhalten mit Verzögerung. Wenn A nur P-Verhalten oder PT-1 Verhalten aufweist, dann bekommen Sie immer eine bleibende Regelabweichung beim Führungsverhalten. Zunächst regeln wir ein P-System (KPS = 10) mit einem P-Regler (KPR = 1). Es gilt
Für das Führungsverhalten gilt
Das Führungsverhalten weist P-Verhalten auf mit KP=0,9.
Es bleibt eine Regelabweichung e ≈ 0,1 oder 10%. Die Regelabweichung ist bleibend, denn sie ändert sich auch nicht für s = 0. Je größer KPR ist, desto geringer ist die Regelabweichung. Wenn der Regler mit KPR = 10 parametriert wird, dann gilt
Mit HFü = 0,99 gilt y = 0,99 ∙ w und e = y – w = 0,01 = 1%. Je größer die Verstärkung des Reglers ist, desto geringer ist die Regelabweichung e.
Wenn das geregelte System keine bleibende Regelabweichung aufweisen soll, dann brauchen wir einen Speicher in A. Da das System keinen Speicher aufweist, müssen wir dem Regler Speicher-Verhalten geben. Wir setzen also einen I-Regler mit KIR = 1 statt einem P-Regler ein. Damit ändern sich A und das Führungsverhalten:
Statt P-Verhalten zeigt das geregelte System jetzt PT-1 Verhalten mit KP = 1 und τ = 0,1. Für s = 0 gilt HFü = 1 und e = 0. Die Wahl des Reglertyps hat also Einfluss auf das Verhalten des geregelten Systems.
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