Versuchsanleitung - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme ...

3.4. Regelung der Arbeitsmaschinendrehzahl
zurGewährleistungderbestmöglichenOberflächenqualitätnichtdieDrehzahldesVorschubsantriebs,sonderndieGeschwindigkeitdesdurchihnangetriebenenArbeitstischesgeregeltwerden.
Gegenstand der nachfolgenden Überlegungen ist demnach die Untersuchung des geschlossenen
Regelkreises mit der Drehzahl der Arbeitsmaschine ω A als Regelgröße unter Anwendung der in
Versuch 2 vorgestellten Kaskadenstruktur. Zu diesem Zweck werden die in Abschnitt 2.4 angestellten
Analysen als Ausgangspunkt genommen. An dieser Stelle war zuerst der unterlagerte
StromregelkreisdurcheinVerzögerungsgliedersterOrdnungmitderErsatzzeitkonstanteT ers,IA
approximiert worden, wodurch eine IT1-Strecke resultierte. Diese Vorgehensweise ermöglichte
eine einfache Auslegung des Drehzahlreglers nach dem Symmetrischen Optimum.
Das asymptotische Bode-Diagramm des entsprechenden offenen Drehzahlregelkreis ist in Abb.
3.2 dargestellt. Der Phasengang liegt symmetrisch zur Amplitudendurchstrittfrequenz ω d , welche
durch die kleine Zeitkonstante der Regelstrecke T σ,Ω festgelegt ist. Es ergibt sich eine
theoretische Phasenreserve ϕ res .
Abbildung 3.2: Asymptotisches Bode-Diagramm eines Regelkreises mit IT1-Strecke und nach
dem Symmetrischen Optimum ausgelegtem PI-Regler
Als erster Schritt wird, in Anlehnung an den vorangegangenen Versuch, ein linearer Drehzahlregler
für das untersuchte System unter der Annahme einer starren Kopplung und einer
verzögerungsfreien Drehzahlmessung entworfen. Das Verhalten des Drehzahlregelkreis bei
Vorhandensein einer elastischen Kopplung wird anschließend in Simulationen beobachtet.
Ausgehend von den Ergebnissen der obigen Verhaltensanalyse verändert sich das Bode-
Diagramm in Abb. 3.2 durch den Einfluss der elastischen Verbindung. In Abhängigkeit der
Lage der Kennkreisfrequenz ω 0(N) werden unterschiedliche Kopplungsarten definiert:
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