Reglerentwurf für eine „Fliegende Säge“, die über ... - Matthias Lenord

Der Reglerentwurf 4-55
Zusätzlich kann in dem Block „Offset“ noch ein Parameter eingestellt werden, der die
Offsetgröße auf einen Maximalwert uMAX begrenzt. Dies ist notwendig, um zu verhindern,
daß uOFFSET für Φ → 0° einen unendlichen Wert annimmt.
1
xw(t)
2
fi(t)
MATLAB
Function
360°
x(t)
Meßwertaufbereitung
+
-
Sum
du/dt
v(t)
PID
PID Controller
+n
Offset
Abbildung 4-22: PID-Regler mit Drehzahlvorsteuerung
+
+
Sum1
1
out_1
Durch diese Drehzahlvorsteuerung wird der rampenförmig ansteigende Teil der
k1
k 2 k1⋅ s+ k2
Eingangsgröße Ws ()= + =
ausgeregelt. Der PID-Regler braucht nur
2
2
s s s
noch den Sprung zu regeln. In diesem Fall reicht I-Verhalten des offenen Regelkreises aus,
um eine bleibende Regelabweichung zu verhindern. Es ist also zu erwarten, daß der I-
Anteil des PID-Reglers nur sehr kleine Werte annimmt oder ganz entfallen kann.
4.7.2 Ergebnisse der Regelung
Der Regler kann durch Einstellen der Größen
P-Anteil des Reglers
I-Anteil des Reglers
D-Anteil des Reglers
uMAX Maximalwert der Drehzahlvorsteuerung
KP
KI
KD
optimiert werden. Durch Experimentieren ergaben sich die folgenden Einstellungen:
KP
KI
KD
= 45 V
m
= 1 V
ms
= 0 Vs
m
uMAX = 562 , V
Abbildung 4-23 zeigt, daß der Regler nach kurzer Zeit Gleichlauf erreicht und die
Nichtlinearität sehr schnell ausregelt.
Der D-Anteil ist wie beim einfachen PID-Regler nicht geeignet, da er zu Schwingungen
führt. Es bestätigt sich auch, daß gute Ergebnisse mit einem kleinen I-Anteil erzielt werden
können.