Prozessrechentechnik - Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland ...

4.1.5. Simulationsergebnisse ................................................. 59
4.2. Regelung einer PT3-Strecke mit PI-Regler bei Polstellenkompensation und Vorgabe des
Dämpfungsgrades ......................................................... 61
4.2.1. Aufgabe ............................................................ 61
4.2.2. Vorgehensweise ...................................................... 61
4.2.3. Entwurf der kontinuierlichen Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.2.4. Bestimmung der digitalen Reglerparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.3. Regelung einer schwingungsfähigen PT3-Strecke, PI-Regler-Entwurf im Bodediagramm . . . . . 65
4.3.1. Aufgabe ............................................................ 65
4.3.2. Vorgehensweise ...................................................... 65
4.3.3. Entwurf der kontinuierlichen Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.3.4. Bestimmung der digitalen Reglerparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.3.5. Simulationsergebnisse ................................................. 67
5. Modellbildung für Gleichstrommotoren .................................................... 68
5.1. Konzepte von Antriebsregelungen ................................................ 68
5.2. Prinzip der Regelung von Gleichstrommaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.3. Modellbildung der fremderregten Gleichstrommaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.3.1. Stellglied ........................................................... 69
5.3.2. Elektrischer Teil der fremderregten Gleichstrommaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.3.3. Induzierte Spannung u G ................................................ 70
5.3.4. Antriebsmoment m A ................................................... 70
5.3.5. Mechanische Leistung P ............................................... 71
5.3.6. Stationäres Drehzahlverhalten ........................................... 71
5.3.7. Nennbetrieb ......................................................... 72
5.3.8. Mechanischer Teil des Antriebes ......................................... 72
5.3.9. Lageberechnung...................................................... 74
5.3.10. Weitere Einflüsse .................................................... 74
5.4. Unnormiertes Modell der fremderregten Gleichstrommaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.4.1. Zusammenfassung der Formeln der fremderregten Gleichstrommaschine . . . . . . . . . 75
5.4.2. Wirkungsplan für den Gleichstrommotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.5. Normierung der fremderregten Gleichstrommaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.5.1. Normierung des Ankerkreises ........................................... 76
5.5.2. Normierung induzierte Spannung ........................................ 77
5.5.3. Normierung Antriebsdrehmoment ........................................ 77
5.5.4. Normierung Last- und Beschleunigungsmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
5.5.5. Normierung mechanischer Teil .......................................... 78
5.5.6. Zusammenfassung der normierten Gleichungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6. Analoge Regelung des Gleichstrommotors .................................................. 84
6.1. Beschreibung der vorhanden Komponenten des Antriebs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
6.1.1. Kenndaten der Gleichstrommaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.1.2. Messglieder ......................................................... 86
6.1.2.1. Strommessung............................................... 86
6.1.2.2. Drehzahlmessung ............................................ 87
6.1.2.3. Lagemessung................................................ 88
6.1.3. Thyristorsteller ....................................................... 88
6.1.4. PI-Regelglied ........................................................ 90
6.2. Direkte Synthese der Regelkreise ................................................. 90
6.2.1. Stromregelkreis ...................................................... 90
6.2.2. Ersatzübertragungsfunktion des Stromregelkreises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.2.3. Drehzahlregelkreis, Teil 1 .............................................. 93
6.2.4. Regelung eines IT1-Gliedes und Symmetrisches Optimum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.2.4.1. Herleitung der Formeln........................................ 93
6.2.4.2. Zusammenfassung zu „Symmetrisches Optimum“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.2.5. Drehzahlregelkreis, Teil 2 .............................................. 99
6.2.6. Ergebnisse der Strom-und Drehzahlregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.2.7. Ersatzübertragungsfunktion Drehzahlregelkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.2.8. Lageregelung ....................................................... 102
6.2.9. Ergebnisse der Lageregelung ........................................... 103
6.3. Reglerentwurf mit Bodediagramm ............................................... 106
6.3.1. Stromregelkreis ..................................................... 106
6.3.2. Ersatzübertragungsfunktion des Stromregelkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.3.3. Drehzahlregelkreis ................................................... 108
Version 1.3 25.02.2005, 8.47 Uhr D:\Vorl\PRT\PRT_Skript_WS_04_05.wpd
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