Dokument_1.pdf (2548 KB) - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

5.4.2.4 Betriebsartensteuerung
Erstellung der Modellbibliothek
Neben der Realisierung der funktionalen Eigenschaften erfordern die Reglerspezifikationen
auch eine Behandlung sogenannter nicht-funktionaler Eigenschaften. So muss es möglich
sein, einen Regler außer Betrieb zu nehmen, in Betrieb zu nehmen und zu parametrieren. Das
Umschalten sollte u.a. zur Schonung der Aktorik stoßfrei geschehen. Abb. 96 zeigt einen
Lösungsansatz für den rekursiven Algorithmus aus Abb. 88.
α
Übergang
Hand nach Automatik
ek = wk – yk ω
nein
ek = wk – yk uk = uHand, k – 1
u I k = u k – KP ⋅ ek 5.4.3 Ein Beispiel eines vollständigen Reglers
ja
(Reset)
Abbildung 96: Reset des Integrators zur Erzielung von Stoßfreiheit [Lit-01a],
[MeLi-00b]
Bei dem in Abb. 98 gezeigten Regler handelt es sich um einen diskreten, realen PID-Regler
mit Abtastsimulation, dynamischem Wind-up-Reset und Betriebsartenumschaltung blockschaltbildartig
implementiert in Modelica.
Der aktuelle, kontinuierliche Istwert wird im Element A/D-Wandler zu festen Zeiten abgetastet
und entsprechend der eingestellten Geräteauflösung diskretisiert. Der A/D-Wandler
unterteilt das maximale Inputintervall in 2 bits ti Intervalle. Erst nach Überschreiten der nächsten
Intervallgrenze wird ein neuer Wert angenommen. Die Abfrage erfolgt zudem nur zur Abtastzeit,
dazwischen werden die Werte gehalten.
Zur Implementierung wird die Modelica sample( )-Funktion [Til-01] genutzt.
Als Argument einer when-Anweisung der Form:
„when Sample(SampleOffset, SampleInterval) then u out = .... endwhen“
ändert sich der u out -Wert ausschließlich zu den eingestellten Abtastzeiten. Dies sind hier
ganzzahlige Vielfache von SampleInterval, beginnend zum Zeitpunkt SampleOffset.
Abbildung 97: Implementierung einer Abtastung in Modelica.
103