Kapitel 6 Entwurf des Reglers auf endliche Einstellzeit - Christian ...

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Es gibt eine Gleichspannungsverstärkung des Hellsystems r 0(HELL) und des Dunkelsystems
r 0(DUNKEL) . Sie besitzen eine gemeinsame Regelgröße x (Ausgang des Photodetektors), aber
eine unterschiedliche Stellfunktion u HELL (t) und u DUNKEL (t), da die Stellfunktion u HELL (t) vom
Hellregler an der Hellregleransteuerung (HA) angelegt wird und die Stellfunktion u DUNKEL (t)
vom Dunkelregler an der Dunkelregleransteuerung (DA).
r
∆x(t)
=
∆u
(t)
0 (HELL )
=
HELL
r
∆x(t)
=
∆u
(t)
x(t)
u (t)
HELL
0 (DUNKEL )
=
DUNKEL
u
x(t)
(t)
DUNKEL
Am besten bestimmt man die Gleichspannungsverstärkung, indem man die maximal mögliche
Stellgröße (zur Optimierung des Signal/Rauschverhältnisses) auf den Regler gibt und die
daraus resultierende Regelgröße mißt.
r =
0
x
u
max
max
6.7.2.1 Linearisierung des Zusammenhangs von Stellgröße x und Stellfunktion u
Der Regler endlicher Einstellzeit geht davon aus, daß ein proportionaler Zusammenhang
zwischen der Stellfunktion u (DA-Wandler-Signal) und der Regelgröße x (Eingang der AD-
Wandler) besteht (zumindest im eingeschwungenen Zustand).
∆x(t)
r 0
= =
∆u(t)
x(t)
u(t)
Da die Hellregleransteuerung (HA) und die Dunkelregleransteuerung (DA) mit dem
Transistor ein nicht-lineares Bauteil enthalten, muß eine softwaremäßige Korrektur
vorgenommen werden:
Die Kennlinie des Hellreglersystems ist die Abhängigkeit des Photodetektorsignals von der
Spannung an der Hellregleransteuerung (HA) durch DAW H (siehe Abbildung 5.2) für den
Fall eines streng linearen Systems als fluoreszierendes Material (Computerpapier).
Abbildung 6.8 zeigt die gemessene Kurve. Die Gerade in Abbildung 6.8 stellt den Verlauf
dar, wie er für den Regler sein muß und wie er nach der Korrektur auch ist.
Für das Dunkelreglersystem sieht die Kurve genauso aus, nur daß sie in die positive Richtung
geht, weil das Signal aus dem Transistor ja das Signal aus der Photodiode kompensieren soll.