3 Stetige Regler - JUMO

4 Der geschlossene Regelkreis/Optimierungsverfahren
Der geschlossene Regelkreis/Optimierungsverfahren
In diesem Kapitel lernen Sie, wie in einem Regelkreis Führungs- und Störverhalten definiert sind
und die Regelparameter für ein stabiles Regelverhalten eingestellt werden.
Die weiterhin vorgestellten Optimierungsverfahren sind eine Hilfe bei der Ermittlung von geeigneten
Parametern für den Regler. Abschließend nennen wir die Reglerstrukturen, welche im Fall von unterschiedlichen
Regelgrößen zum Einsatz kommen.
4.1 Führungsverhalten/Störverhalten
w/x
(1)
Abbildung 49: Führungs- und Störverhalten eines Regelkreises
In Abbildung 49 wird bei (1) ein neuer Sollwert eingestellt. Das gezeigte Regelverhalten ist günstig:
Der Istwert strebt relativ zügig in Richtung Sollwert und erreicht diesen ohne Überschwingen.
In (2) verändert sich eine Störgröße, was eine Regelabweichung zur Folge hat. Der Regler steuert
durch Veränderung des Stellgrades entgegen (in unserem Beispiel verkleinert er sein Ausgangssignal),
bis der Istwert wieder auf den Sollwert gelangt.
Bezüglich des Regelverhaltens wird zwischen Führungs- und Störverhalten unterschieden.
Beim Führungsverhalten betrachtet man, wie nach der Vorgabe von neuen Sollwerten ausgeregelt
wird. Mit Störverhalten bezeichnet man das Verhalten eines Reglers nach dem Auftreten einer Störung.
Ein Regler kann auf Führung optimiert werden, in diesem Fall erreicht er den Sollwert möglichst zügig,
ohne Überschwingen. Treten bei diesem Regler Störungen (in der Abbildung „+z“) auf, werden
diese nicht mit der maximal möglichen Geschwindigkeit behoben, da ein auf Führung optimierter
Regler etwas langsamer eingestellt ist (XP , Tn und Tv von der Tendenz größer).
Um gutes Störverhalten zu erreichen, muss der Regler schneller arbeiten (XP , Tn und Tv kleiner
eingestellt). Bei neuer Sollwertvorgabe überschwingt jedoch der Istwert.
An dieser Stelle soll deutlich werden, dass ein Regler, je nach Anwendung, entweder auf Führung
oder Störung optimiert werden kann. In der Praxis schließt man häufig einen Kompromiss:
Die Einstellung erfolgt, das Störungen möglichst schnell beseitigt werden, es jedoch bei Vorgabe
eines neuen Sollwertes nicht zum Überschwingen kommt, bzw. das Überschreiten akzeptabel ist.
Soll ein JUMO-Regler jeweils bei Führung und Störung optimal arbeiten, kann man die entsprechenden
Parameter ermitteln und in zwei Parametersätzen abspeichern. Diese werden bei den entsprechenden
Betriebsbedingungen aktiviert. Befindet sich der Istwert außerhalb eines definierten
Bandes um den Sollwert, wird der Parametersatz für gutes Führungsverhalten aktiviert. Bewegt
sich der Istwert im genannten Band, wird auf den Parametersatz für gutes Störverhalten geschaltet.
JUMO, FAS 525, Ausgabe 02.06
w
x
(2)
+z
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t