Dokument_1.pdf (2548 KB) - KLUEDO - Universität Kaiserslautern
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Erstellung der Modellbibliothek<br />
Neben den Strahlungsdaten stellt das Modell auch die aus den Wetterdaten gelesenen Daten<br />
für Außentemperatur und Feuchte zur Verfügung. Hierbei genügt eine einfache lineare Interpolation.<br />
Die in Tag, Woche, Jahr aufbereitete Zeit wird auf eine Zeitleitung gegeben und nach außen<br />
geführt, um sie in anderen Modellkomponenten, die nach einem festen Zeit- oder Kalenderschema<br />
vorgehen, nutzen zu können. So ist ein täglich, wöchentlich oder an bestimmte Kalendertage<br />
gebundener wiederkehrender Ablauf einfach zu spezifizieren.<br />
Die Beam- und diffuse Strahlung auf eine horizontale Fläche wird auch nach außen geführt<br />
und steht so u.a. zur Berechnung der Himmelstemperatur zur Verfügung.<br />
5.4 Die Algorithmen-Bibliothek<br />
5.4.1 Die Reglerbausteine<br />
Die hier implementierten Regler sollen es ermöglichen auch geregelte technische Prozesse<br />
mathematisch beschreiben zu können. Es handelt sich daher vorwiegend um parametrierbare,<br />
komponierbare Grundbausteine ([Föl-93], [Föl-94], [Föl-00], [Lit-01a], [Lun-96], [Lun-97],<br />
[MeLi-00b]).<br />
5.4.1.1 Kontinuierlicher PID-Regler<br />
In vielen Anwendungsfällen genügt der Einsatz eines PID-Reglers. In Abb. 87 ist der Zusammenhang<br />
zwischen der Stellgröße u(t) als Ausgang des Reglers und der Regelabweichung e(t)<br />
als Eingangsgröße im Laplace-Bereich durch den proportional wirkenden P-Anteil, den integrierend<br />
wirkenden I-Anteil und den differenzierend wirkenden D-Anteil dargestellt.<br />
K P<br />
wt () et () + ut ()<br />
KI ⁄ s<br />
+ ........ -<br />
KD ⋅ s<br />
+<br />
+<br />
Us ( ) = KPID( s)<br />
⋅ Es ( )<br />
Abbildung 87: Kontinuierlicher PID Regler in Parallelstruktur<br />
[Föl-94], [Lun-96], [Lit-01a], [MeLi-00b]<br />
KPID( s)<br />
= KP + KI ⁄ s + KD ⋅ s<br />
=K ⎛ 1<br />
P 1 + ------ + T<br />
TIs Ds⎞ ⎝ ⎠<br />
TI = KP ⁄ KI Nachstellzeit<br />
TD = KD ⁄ KP Vorhaltezeit<br />
Der P-Anteil bewirkt eine proportionale Zunahme der Stellgröße u(t) mit der Regelabweichung<br />
e(t). Der I-Anteil erzielt die stationäre Genauigkeit. Die Stellgröße u(t) wird<br />
solange verändert, wie die Regelabweichung et () ≠ 0 ist. Das System ist so erst bei<br />
et () =<br />
0 vollständig eingeschwungen und stationär. Der D-Anteil reagiert sofort auf Veränderungen<br />
der Regelabweichung und verhindert damit schon das Entstehen großer Absolutwerte<br />
der Regelabweichung e(t).<br />
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