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

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68 (Abbildung 5.2). Dadurch wird zunächst über die erste FD-Stufe geregelt. Wenn sich jetzt am Signal der ersten Stufe zeigt, daß das Signal so dicht an Null liegt, daß die zweite Stufe nicht mehr übersteuert wird, tritt der Regler über die zweite FD-Stufe (ADW 1 ) in Aktion. Daß mit dem gleichen Algorithmus über die erste FD-Stufe geregelt werden kann und nur die Verstärkung von 10 der zweiten Stufe berücksichtigt werden muß, ergibt sich daraus, daß die Zeitkonstanten von der ersten FD-Stufe stammen (Abschnitt 6.7.1.3). Ist die zweite FD-Stufe nicht übersteuert, wird nur über die zweite FD-Stufe geregelt. 1000 400 800 350 600 x, xd in V 400 200 0 -200 -400 x u x d 300 250 200 150 100 u in relativen Einheiten -600 -800 ab hier Regelung über 2. FD-Stufe 50 -1000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 t in µs Abbildung 7.6: Verlauf der 2-stufigen Dunkelregelung, wenn der Gegenpuls nur halb so groß wie nötig ist Abbildung 7.6 zeigt den Regelverlauf aus Dunkelregelung über 1. Stufe und 2. Stufe bei einem Blitz auf ein dunkeladaptiertes Blatt und einem Gegenpuls, der nur die halbe Größe wie nötig hat. Dies kann als schlimmster Fall angesehen werden, bei dem auch die erste FD-Stufe stark übersteuert ist. Der Regelprozeß dauert nur ungefähr 1 ms, was also selbst in diesem schlimmsten Fall sehr schnell geht. Bis t = 860 µs wird über die erste FD-Stufe geregelt, danach über die zweite FD-Stufe nachgeregelt. Es ist auch zu sehen, daß es ungefähr 100 µs dauert, bis der Operationsverstärker der 1. Stufe (OP1 in Abbildung 5.2) aus der Übersteuerung kommt, da bei t = 340 µs die Stellfunktion u bereits so groß wie am Ende ist und erst bei t = 440 µs umschlägt und damit kurz in die andere Richtung übersteuert, da die Stellfunktion u DUNKEL zu groß geworden ist. Wenn nur über die zweite FD-Stufe geregelt wird, dauert es ca. 3800 µs, bis die 2. FD-Stufe aus der Übersteuerung heraus ist. Der Unterschied ist so groß, da die zweite Stufe um den Faktor 10 verstärkt und daher der Regler bei einer Regelung über die erste Stufe 10-mal so große Werte für die Regelabweichung annimmt und daher auch 10-mal so große Sprünge erzeugt, so daß es auch ca. 10-mal so lange dauert, bis die Übersteuerung beseitigt ist.
69 7.3.4.2 Test der Hintergrundlichtkompensation Ergebnis Hellregler in relativen Einheiten 3500 3400 3300 3200 3100 3000 2900 2800 2700 2600 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 Blitz an Blitz aus 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 28 29 30 31 32 33 t in s Abbildung 7.7: Test der Kompensation starker Hintergrundlichtänderungen. Das starke Blitzlicht von 800 Wm -2 wird bei t = 30 s angeschaltet und bei t = 31 s ausgeschaltet. Es zeigt sich kein Einfluß auf das Ergebnis des Hellreglers, der mit einer Meßlichtintensität von I ML = 2 Wm -2 regelt. Daß die Kompensation starker Hintergrundlichtänderungen funktioniert und die Meßergebnisse der Hellregelung von starken Hintergrundlichtänderungen nicht beeinflußt wird, zeigt Abbildung 7.7. Es wurde ein Test an fluoreszierendem Computerpapier gemacht, das ein streng lineares System darstellt: • Die Fluoreszenz des Computerpapiers zeigt keine Kinetik. • Die Fluoreszenzantworten auf Meßlicht und Hintergrundlicht sind additiv und beeinflussen sich nicht. In Abbildung 7.7 sind die Ergebnisse der Stellgröße u HELL des Hellreglers gezeigt. Bei t = 30 s wurde Blitzlicht von 800 Wm -2 angeschaltet und bei t = 31 s wieder ausgeschaltet.
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Weiterentwicklung des Fluoreszenz-C
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Seite 83: 83 Die eidesstattliche Erklärung:
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