Digitale Regelung

System

Die Versuche werden mit Experimentierplatten im Profilrahmen aufgebaut. Mit dem Profi-CASSY werden die Regelstrecke oder der Regelkreis angesteuert und die interessierenden Messwerte aufgenommen.

Lernziele

• Erkennen regelungstechnischer Grundprinzipien 
• Führungs- und Störungsregelung 
• Umgang mit Auswerte- und Simulationssoftware 

Funktion

Im Gegensatz zu hardwarebasierten elektronischen Reglern lassen sich digitale Regler allein durch Änderung der Software maßgeschneidert an den jeweiligen Prozess anpassen. In dieser Ausstattung werden die besonderen Probleme und Möglichkeiten bei Abtastregelungen untersucht. Als Regler werden der elektronische PID-Digitalregler sowie Interface-Regler auf der Basis von CASSY Lab 2 und WinFACT eingesetzt. Elektronische Regelstrecken - teilweise kaskadiert - erlauben die Untersuchung von Prozessen mit definierter, höher Ordnung.

Methode

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

Zielgruppen

Berufsausbildung Elektrotechnik in Handwerk und Industrie und Studierende der Fachrichtungen Automatisierungstechnik und Mechatronik. Der Kurs bietet sowohl Einstiegsversuche auf einfachem Niveau als auch anspruchsvolle Themen für die Bachelorausbildung.

Ergänzungen

Zur Vertiefung sind folgende Ausstattungen empfehlenswert:

• E6.3.4.1 Regelung elektronischer Strecken 
• E6.3.4.3 Fuzzy-Regelung 

Themen

• Auswertung von Sprungantworten 
• Parameterbestimmung mit der Anpassfunktion 
• Empirischer Reglerentwurf 
• Reglerentwurf durch Pol-Nullstellenkompensation 
• Reglerentwurf durch numerische Optimierung 
• Reglerentwurf mit Faustformelverfahren 
• Identifizierung einer PT2-Strecke 
• Zeitverhalten des PID-Gliedes 
• Signalverlauf am Abtast-Halte-Glied 
• Digitaler PID-Regler mit Sample & Hold 
• Regelung einer PT4-Strecke mit Abtastregler 
• Digitaler Regler mit WinFACT 
• Digitaler Regler mit CASSY Lab 
• Regelung einer PT2-Strecke mit Echtzeitsimulation 
• Identifizierung einer PT4-Strecke 
• CHR-optimierte Regelung einer PT4-Strecke 
• Regelstrecke an der Stabilitätsgrenze 
• ZN-optimierte Regelung einer PT4-Strecke 
• Regelung einer PT2-Strecke mit Zweipunktregler 
• Zweipunktregler mit verzögerter Rückführung 
• Zweipunktregler mit verzögert nachgebender Rückführung 
• Regelung einer PT4-Strecke mit Dreipunktregler