Versuchsanleitung - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme ...

Versuch 2
Regelung des Gleichstromantriebs
Hinweis: Die mit * gekennzeichneten Teilaufgaben sind in der schriftlichen
Versuchsvorbereitung zu lösen!
2.1 Übersicht
Im vorangegangenen Versuch wurden vereinfachte Modelle der Komponenten eines Gleichstromantriebs
(Gleichstrommotor, Vierquadranten-Pulssteller, Sensorik) erarbeitet und mithilfe
von Simulationen im gesteuerten Betrieb validiert. Sie sollen nun zur Untersuchung des Gleichstromantriebs
im geschlossenen Regelkreis herangezogen werden.
Hierbei werden, wie in der Praxis üblich, die Zustandsgrößen Ankerstrom I A und Rotorwinkelgeschwindigkeit
N in einer kaskadierten Struktur durch lineare Regler vom Typ PID
(Proportional-Integral-Differential) geregelt (vgl. Abb. 2.1). Dies bedeutet zum einen, dass
Strom- und Drehzahlregelkreis ineinander verschachtelt sind und zum anderen, dass sowohl
ein Regler für den Ankerstrom, als auch einer für die Winkelgeschwindikgeit zu entwerfen sind.
In der industriellen Antriebstechnik werden die Reglerparameter häufig nach dem Betragsoptimum
bzw. dem Symmetrischen Optimum bestimmt. Diese Vorgehensweise erfordert einen
relativ geringen Aufwand bei der Modellierung des zu regelnden Systems und liefert dennoch
zufriedenstellende Ergebnisse im Hinblick auf Stabilität und Dynamik des geschlossenen Regelkreises.
Abbildung 2.1: Prinzipdiagramm einer Drehzahl-Strom-Regelung in Kaskadenstruktur
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