Versuchsanleitung - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme ...

3.6. Verifikation und Bewertung der Ergebnisse
Welches Stabilitätskriterium wird in dem Programm benutzt?
Überprüfen Sie den ermittelten Grenzwert von c auf geeignetem Weg.
3.5 Regelung der Antriebsdrehzahl
Ist der Regelkreis der Arbeitsmaschinendrehzahl mit der gewünschten Dynamik des unterlagerten
Stromregelkreises instabil, kann ersatzweise die Antriebsdrehzahl als Regelgröße herangezogen
werden. Im Folgenden werden die dynamischen Eigenschaften der geregelten Antriebsdrehzahl
sowie das Verhalten der nicht direkt beeinflussbaren Arbeitsmaschinendrehzahl mit
Simulationen bewertet.
20.) Nehmen Sie ein Bode-Diagramm des offenen Regelkreises von ω M für den Wert von c aus
Tabelle3.3.IstdieStabilitätdesgeschlossenenRegelkreisesgewährleistet?ÜberprüfenSie
Ihre Antwort mit der Aufnahme einer Sprungantwort der Antriebsdrehzahl. Simulieren
Sie ebenfalls die zugehörige Sprungantwort der Lastdrehzahl und bewerten Sie diese.
21.) Wiederholen Sie die vorige Aufgabe für die zwei Vergleichsfälle aus Aufgabe 15. Wird ein
stabiles Verhalten der Lastdrehzahl erreicht?
3.6 Verifikation und Bewertung der Ergebnisse
Die obigen Überlegungen basieren auf einem vergleichsweise groben Modell des Antriebs. Unter
anderem wurde von einer verzögerungsfreien Drehzahlerfassung ausgegangen. In den meisten
praktischen Fällen ist dies jedoch nicht gegeben, insbesondere, wenn das Drehzahlmesssignal
gefiltert wird, wie in Versuch 2 gezeigt.
Darüber hinaus wurde die Dynamik des unterlagerten Stromregelkreises als Verzögerungsglied
erster Ordnung approximiert und folglich eine exakte EMK-Kompensation vorausgesetzt. Aus
demerstenVersuchgehtdesWeiterenhervor,dassdiedurchdenPulsstellergenerierteschaltende
Spannung Schwingungen des Ankersstroms und daher des Maschinenmoments verursacht,
welche sich auf das Verhalten der elastischen Kopplung auswirken können.
Aus diesen Gründen sollen abschließend die zuvor gemachten Aussagen über Stabilität und
Dynamik der Regelung von ω M mit genaueren Modellen überprüft werden.
22.) Berücksichtigen Sie die Verzögerung des Drehzahlmesssignals durch Einführung eines
Verzögerungsglieds erster Ordnung mit der Zeitkonstante T g,ΩM (vgl. Tabelle 3.2) im
Rückführzweig des Drehzahlregelkreises. Passen Sie die Parameter des Drehzahlreglers
entsprechendan.InwiefernändernsichdieVerläufeimBode-DiagrammdesoffenenRegelkreises?
Simulieren Sie eine Sprunganwort der Antriebs- und Lastdrehzahl und bewerten
Sie das Ergebnis.
23.) Öffnen Sie die Datei GMgeregelt.mdl. Es handelt sich um das aus Versuch 2 bekannte
Modell der drehzahlgeregelten Gleichstrommaschine, welches eine genauere Überprüfung
der obigen Stabilitätsanalyse ermöglicht.
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