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

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7.3 Programmteile
Das Programm besteht aus drei Teilen:
• Hellregler mißt über das zum Abgleich notwendige Meßlicht den Zustand des Blattes
• Dunkelregler hält bei normalen Hintergrundlichtschwankungen den Ausgang des
Photodetektors in der Mitte des Aussteuerbereiches des Photodetektors
• Spezieller Dunkelregler bringt bei starker Hintergrundlichtschwankung den Photodetektor
wieder in die Mitte des Ausgangsbereiches
Der Hell und der Dunkelregler sind die in Abb. 5.2 gezeigten Reglerkreise. Bei starkem
Hintergrundlicht reicht der Austeuerbereich des normalen Dunkelreglers nicht aus und der
Spezielle Dunkelregler unterstützt ihn durch Einspeisen sehr hoher Kompensationsströme.
Sämtliche Regler sind als Regler auf endliche Einstellzeit realisiert.
7.3.1 Der Hellregler
Der Hellregelkreis besteht aus dem DA-Wandler DAW H der Leistungsansteuerung der Regel-
LED (HA), dem Photodetektor (FD), dem AD-Wandler ADW 1 und dem Computer (Regler)
(Abbildung 5.2).
Der Hellregler hat die Aufgabe, die Amplitude der Antwort auf das Yieldlicht konstant zu
halten. Die dafür notwendige Intensität dient als Meßgröße. Dafür regelt er den
Photodetektorausgang (Regelgröße x) auf den Sollwert W 0 , indem er die Stellgröße u
verändert. Während bei der Version von Schinner et al. (2000) der Strom durch die Regel-
LED als Meßwert für die Lichtintensität noch in einem Sample-and-Hold Baustein
(Abbildung 4.1) gespeichert werden mußte, kann bei der neuen Version ausgenutzt werden,
daß die Stellgröße u (proportional Regel-LED-Intensität) bereits im Rechner als Zahlenwert
vorliegt.
Für den Hellregler der neuen FC-Maschine muß der Photodetektorausgang in der
Meßlichtdunkelphase vorher nicht genau auf Null eingestellt sein, weil im Rechner die
Möglichkeit besteht, diese Abweichung zu berücksichtigen. Bei der analogen FC-Maschine
gibt es auch so eine Differenzenbildung zwischen den Werten während Hell- und
Dunkelphase des Meßlichtes. Aber da dies eine Analog-Schaltung mit Sample-and-Hold
Stufen war, wurde zur Fehlerminimierung doch großer Wert darauf gelegt, daß in der
Dunkelphase der Ausgang des Photodetektors auf Null geregelt wurde.
Der Sollwert am Vergleicher (W 0V ), mit dem die Regelgröße x verglichen wird, ist bei der
Hellregelung der neuen FC-Maschine kein konstanter Wert, sondern um den Sollwert des
Yields (W 0(HELL) = -0.5 V) von dem Wert des Photodetektorausgangs vor Beginn der
Hellphase (= x 0 ) entfernt:
W 0V(HELL) = W 0(HELL) + x 0