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Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

Digitaler Regler 6.

Digitaler Regler 6. Verifikation des Regelungssystems Bei der Einstellung der Reglerparameter des SR#4 wird nun der Regelgrößenverlauf, der in [3] am SR#1 erzielt wurde, approximiert, um so, von den vorliegenden Ergebnissen ausgehend, die im Rahmen der Verifikation durchzuführende Robustheits- /Stabilitätsuntersuchung bzw. Optimierung anzuschließen. Der Verlauf von Regel- und Stellgröße des somit an den Shutter SR#4 angepassten Regelkreises ist in Abbildung 6-48 dargestellt. x[mm], y[A] 1,6 1 0,4 SR#4‐PDT1‐Optimum 0 0,008 0,016 0,024 Abbildung 6-48: Erzielter Regelgrößenverlauf mit der auf SR#4 übertragenen Konfiguration Die Parameter des digitalen Reglers wurden dabei wie folgt konfiguriert: Reglerparameter Wert Führungsgröße (oberer Sollwert) W[V] 2.3 Proportionalverstärkung KPR 7.8 Vorhaltzeit TV 0.00315 Verzögerung T1 0.0003 Tabelle 6-2: Für die Einstellung des digitalen Regler im dSPACE-System gefundenen Parameterkonfigurationen Aufgrund des fehlenden I-Anteils sowie der in Realität begrenzten Proportionalverstärkung entsteht beim PD-T1- Regler, wie in Abbildung 6-49 dargestellt, eine bleibende Regelabweichung, weshalb bei dieser Reglereinstellung die Amplitude der Führungsgröße gegenüber der gewünschten Sollauslenkung um ca. 10% erhöht werden muss, um diese zu erreichen. 86 1,8075 1,4325 0,1875 0,05 ‐0,2‐0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04‐0,1875 t[s] 1,62 Position x Stellgröße y Toleranzbereich

U[V] 2,5 2 1,5 1 0,5 0 6. Verifikation des Regelungssystems Bleibende Regelabweichung des DSPACE Reglers ‐0,01 0 0,01 0,02 0,03 t [s] Abbildung 6-49: Abweichung von Sollwertsignal und rückgeführtem Sensorsignal beim digitalem Regler Durch die Berücksichtigung der Verzögerung T1 beim digitalen Regler müssten dessen ermittelte Parameter nun nahezu unverändert auf den realen, mittels Operationsverstärker aufgebauten Regler übernommen werden können. Analoger Regler: Bei Inbetriebnahme des analogen Reglers treten Abweichungen vom Verhalten des digitalen Reglers auf. Die Ergebnisse der Auslegung des digitalen Reglers im RTS müssen deshalb korrigiert und der analoge Regler erneut konfiguriert werden. Das dSPACE System dient dabei zur Generierung der Eingangs- und Aufzeichnung der Ausgangssignale. Der Regler wird nun so konfiguriert, dass die Überschwinger nach steigender bzw. fallender Flanke, also An-, bzw. Ausregelzeit in etwa ausgeglichen sind. Für die Einstellung des analogelektronischen Reglers wurden die Parameter wie folgt gewählt: Reglerparameter Wert Führungsgröße (oberer Sollwert) w[V] 2.096 Proportionalverstärkung KPR 7.5 Vorhaltzeit TV 0.0046 Verzögerung T1 0.0005 Tabelle 6-3: Parmetereinstellungen des analogelektronischen Reglers 87 Sollwertsignal Rückführsignal

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