3 Stetige Regler - JUMO

4 Der geschlossene Regelkreis/Optimierungsverfahren
Das XP wird verkleinert (Abbildung 51 (2)): Der Istwert steigt an und benötigt längere Zeit, bis er eingeschwungen
ist. Der Proportionalbereich wird unter Umständen mehrmals verkleinert, bis der Istwert
periodisch schwingt. Die resultierende Kurve ist in Abbildung 51 (3) gezeigt.
Das kritische XP (XPk , ab diesem Proportionalbereich kommt es zu Dauerschwingungen) ist möglichst
genau zu bestimmen.
Betrachten wir die Schwingung des Istwertes detailliert (Abbildung 52):
w/x w
Abbildung 52: Kritische Periodendauer
Die zweite Kenngröße welche für das Verfahren benötigt wird, ist die kritische Periodendauer (T K ):
Aus der Schwingung des Istwertes wird beispielsweise der Abstand zwischen zwei Minimalwerten
ermittelt. Dieser Wert (in Sekunden) wird gemeinsam mit dem X PK (letzte Einstellung des Reglers) in
folgende Tabelle eingesetzt:
Reglerstruktur Regelparameter
P XP = XPk / 0,5
PI XP = XPk / 0,45
Tn = 0,83 · TK PID XP = XPk / 0,6
Tn = 0,5 · TK Tv = 0,125 · TK x
Tabelle 1: Formeln zur Einstellung nach der Schwingungsmethode
4.3.2 Verfahren nach der Streckensprungantwort nach Chien, Hrones und Reswick
Mit dem Verfahren nach Chien, Hrones und Reswick besteht auch bei langsamen Regelstrecken
die Möglichkeit, relativ zeitsparend die Regelparameter zu ermitteln.
Die Methode kann bei Strecken angewendet werden, welche mindestens 2. Ordnung betragen.
Die Besonderheit des Verfahrens ist, dass eine Unterscheidung zwischen den Formeln für Führungs-
und Störverhalten erfolgt.
Für die zur Verfügung gestellte Tabelle muss aus der Sprungantwort die Streckenverstärkung, die
Verzugs- und die Ausgleichszeit ermittelt werden. In Kapitel 2.4 „Aufnahme der Sprungantwort für
Strecken mit mindestens zwei Verzögerungen und Totzeit“ wurde detailliert beschrieben, wie in diesem
Fall vorzugehen ist. Aus diesem Grund demonstrieren wir das Verfahren direkt an einem Beispiel:
Für einen Industrieofen soll ein Regler mit PID-Struktur eingesetzt werden.
Ziel ist ein gutes Störverhalten - typische Sollwerte liegen bei 200°C.
58 4 Der geschlossene Regelkreis/Optimierungsverfahren JUMO, FAS 525, Ausgabe 02.06
T
K
t