Entwurf von einschleifigen Reglern für genäherte Streckenmodelle

Inhaltsangabe:Einleitung:

Die Diplomarbeit behandelt ein Reglerentwurfsverfahren zur Berechnung eines einschleifigen Reglers für Verzögerungsstrecken höherer Ordnung bzw. für Totzeitstrecken. Dieses Verfahren erweitert das von Prof. Franz Kolb dozierte Verfahren "Methode der Doppelverhältnisse" im Zusammenhang mit der Te-Näherung (Substitution einer Strecke höherer Ordnung durch eine Verzögerungsstrecke erster Ordnung mit einer Ersatzzeitkonstante).

Durch die Arbeit wurde ein leicht anzuwendendes Näherungsmaß gefunden. Der entworfene Regler ist schnell und robust. Die Arbeit umfaßt vorwiegend eine theoretische Betrachtung der Thematik, welche empirisch verifiziert werden konnte. Das Ergebnis ist von hohem praktischen Gebrauchswert.



Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:

1.Aufgabenbeschreibung3

2.Te-Näherung3

2.1.Einführung3

2.2.Diskussion der Te-Näherung anhand der Sprungantwort4

3.Das Näherungsmaß G5

3.1.Definition5

3.2.Das Näherungsmaß für unterschiedliche Streckenordnungen6

3.3.Bestätigung des Näherungsmaßes G8

3.4.Begriffe der Näherung9

4.Näherung des Totzeitgliedes10

4.1.Allgemeines und das Maß G einer Totzeit10

4.2.Näherung durch Reihenentwicklung bis 2. Ordnung11

4.3.Näherung durch Reihenentwicklung bis 3. Ordnung12

5.Unterschiedliche Strecken mit gleichem Näherungsmaß G14

5.1.Formeln zur Berechnung von G aus zwei Streckenteilen14

5.2.Vergleich zwischen Strecken mit dem gleichen maß G15

6.Reglerentwurf mit Berücksichtigung des Näherungsmaßes G19

6.1.Dämpfungskriterium nach Nasslin19

6.2.Reglerentwurf "Methode der DV" nach Professor F.Kolb21

6.3.Grundgedanke zum Reglerentwurf Modifizierte Methode der DV22

6.4.Der PI-Regler23

6.4.1.Allgemeine Betrachtung23

6.4.2.Reglerkoeffizienten des PI-Reglers23

6.4.3.Die Regelkreiszeitkonstante Teg des PI-Reglers24

6.4.4.Allgemeine Betrachtung und Zeitkonstante Teg25

6.4.5.Die Reglerkoeffizienten des PI-Reglers26

6.5.Vergleich zwischen PI- und PID-Regler26

6.6.Vier Beispiele zur Diskussion der Verfahren28

7.Zusammenfassung und Ausblick32

8.Literaturverzeichnis33