DC-Servo

System

Die Ausstattung umfasst Schülerversuche im Labor mit ungefährlicher Kleinspannung. Die Durchführung der Versuche erfolgt mit einem Handbuch in gedruckter oder elektronischer Form.

Die Versuche werden mit Experimentierplatten im Profilrahmen durchgeführt.

Lernziele

• Versuchsaufbau und Verkabelung nach Schaltplan 
• Umgang mit geschlossenen Regelkreisen 
• Optimierung von Servosystemen 
• Einsatz von computergesteuerten Messinterfaces 

Funktion

Servos sind Verstellantriebe zur Übertragung von Lage oder Winkelpositionen. Am Zielort wird die aktuelle Position gemessen und mit dem Sollwert im Sinne einer Annäherung verglichen. Servos sind damit eine Anwendung der klassischen Regelungstechnik. Servos besitzen eine (kleine) antreibende Maschine und ein Folgepotentiometer. Die Beurteilung von Servos geschieht über die Auswertung der Sprungantwort. Optimierungen nach den bekannten Verfahren (ZN oder CHR) sind aber nicht möglich, da diese nur Regeln für PTn-Strecken bereitstellen. Ein DC-Servo besitzt eine Regelstrecke mit hauptsächlich integralem Verhalten. Typischerweise werden Servos daher mit P-Reglern betrieben.

Zielgruppe

Berufsausbildung der gewerblichen Wirtschaft und Studierende der Fachrichtung Energietechnik und Mechatronik angesprochen. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule.

Themen

• Simulation der Stabilitätsgrenze 
• Inbetriebnahme des DC-Servos 
• Manuelle Aufnahme der Servo-Kennlinie 
• Automatische Aufnahme der Servo-Kennlinie 
• Sprungantworten einer integralen Regelstrecke 
• Sprungantworten des DC-Servo 
• Sprungantwort mit Anpassfunktion 
• Bestimmung der 3 dB-Grenzfrequenz des Servos 
• Führungsregelung des DC-Servos 
• Führungsverhalten bei aufgesetzter Massescheibe (hohes Trägheitsmoment) 
• Regelung mit Anstiegsbegrenzung der Führungsgröße 
• Computerbasierte Simulation des DC-Servos