Regelungstechnik für Maschinenbauer:
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Stuttgart
Teubner
1992
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INHALTSVERZEICHNIS
1 DIE FUNKTION DES REGELKREISES 1
1.1 DARSTELLUNG IM WIRKUNGSPLAN 2
1.2 DAS FAHRRAD ALS REGELSTRECKE 4
1.3 SIMULATION DES DYNAMISCHEN VERHALTENS 13
1.4 DIE WICHTIGSTEN ARTEN STETIGER REGLER 20
1.5 BETRACHTUNGEN AM GESCHLOSSENEN REGELKREIS 23
1.6 DIE SELBSTTAETIGE DREHZAHLREGELUNG EINER MASCHINE 31
1.6.1 DREHZAHLREGELUNG MIT PROPORTIONALEM REGLER 32
1.6.2 DREHZAHLREGELUNG MIT INTEGRALEM REGLER 36
1.6.3 DREHZAHLREGELUNG MIT PI-REGLER 38
2 ZEITVERHALTEN DER UEBERTRAGUNGSGLIEDER IM REGELKREIS 39
2.1 DARSTELLUNG DURCH DIE ZEITGLEICHUNG 39
2.2 FREQUENZGANG DER UEBERTRAGUNGSGLIEDER 46
2.2.1 FREQUENZGANG AUS DIFFERENTIALGLEICHUNG 48
2.2.2 FREQUENZGANG ZUSAMMENGESCHALTETER GLIEDER 53
2.2.2.1 FREQUENZGANG EINER REIHENSCHALTUNG 53
2.2.2.2 FREQUENZGANG EINER PARALLELSCHALTUNG 54
2.2.2.3 FREQUENZGANG EINER KREISSCHALTUNG 54
2.3 DARSTELLUNG DURCH FREQUENZKENNLINIEN 59
2.4 LAPLACE TRANSFORMATION 63
2.4.1 BEISPIEL FUER EIN PTL-SYSTEM 66
2.4.2 BERECHNUNG DES TEMPERATURVERLAUFS 67
3 STABILITAET DES REGELKREISES 70
3.1 STABILITAETSKRITERIUM VON NYQUIST 71
3.1.1 UNTERSUCHUNG DER STABILITAET 72
3.1.2 UNTERSUCHUNG DER STABILITAETSRESERVE 73
3.1.3 ANWENDUNG DER FREQUENZKENNLINIEN 78
3.2 STABILITAETSKRITERIUM VON HURWITZ 82
3.3 STABILITAETSUNTERSUCHUNG ANHAND DER POLVERTEILUNG 84
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VI
4 REGELEINRICHTUNGEN UND IHRE AUSFUEHRUNG 87
4.1 UNSTETIGE REGLER 87
4.1.1 DER ZWEIPUNKTREGLER 87
4.1.2 DER DREIPUNKTREGLER 90
4.2 STETIGE REGLER 91
4.2.1 PROPORTIONALREGLER 91
4.2.1.1 MECHANISCHER P-REGLER 92
4.2.1.2 ELEKTRONISCHER P-REGLER 93
4.2.2 INTEGRALREGLER 96
4.2.2.1 ELEKTRONISCHER I-REGLER 97
4.2.3 PROPORTIONAL-INTEGRAL-REGLER 99
4.2.3.1 ELEKTRONISCHER PI-REGLER 100
4.2.3.2 PNEUMATISCHER PI-REGLER 102
4.2.4 PROPORTIONAL-DIFFERENTIAL-REGLER 103
4.2.4.1 ELEKTRONISCHER PD-REGLER 104
4.2.5 DER PID-REGLER 105
4.2.5.1 PNEUMATISCHER PID-REGLER 106
4.2.5.2 ELEKTRONISCHER PID-REGLER 107
4.3 EINSATZ DER UNTERSCHIEDLICHEN REGLERTYPEN 108
4.4 GESTALTUNG DES ZEIT VERHALTENS DURCH DIE RUECKFUEHRUNG .
.
. 109
4.5 DER DIGITALRECHNER ALS REGLER 113
4.5.1 UMSETZUNG DER SIGNALE 113
4.5.2 BEFEHLSABFOLGE IM REGLERPROGRAMM 114
4.5.3 ABLEITUNG DES REGELALGORITHMUS 119
4.5.3.1 GESCHWINDIGKEITSALGORITHMUS 120
4.5.3.2 STELLUNGSALGORITHMUS 121
5 DIE REGELGUETE 122
5.1 KENNGROESSEN ZUR BEURTEILUNG DER REGELGUETE 122
5.2 OPTIMIERUNGSKRITERIEN 123
5.2.1 KRITERIUM DER LINEAREN REGELFLAECHE 124
5.2.2 KRITERIUM DER ABSOLUTEN REGELFLAECHE 124
5.2.3 KRITERIUM DER QUADRATISCHEN REGELFLAECHE 124
5.2.4 KRITERIUM DER ZEITGEWICHTETEN REGELFLAECHE 125
VII
5.3 EINSTELLREGELN 126
5.3.1 EINSTELLREGELN VON ZIEGLER UND NICHOLS 126
5.3.1.1 DATEN DER REGELSTRECKE BEKANNT 126
5.3.1.2 DATEN DER REGELSTRECKE UNBEKANNT 127
5.3.2 EINSTELLREGELN VON CHIEN, HRONES UND RESWICK 128
6 PROZESSREGELUNGEN 136
6.1 ZENTRALE PROZESSFUEHRUNG 136
6.2 DEZENTRALE PROZESSFUEHRUNG 137
6.3 COMPUTERSCHNITTSTELLEN 139
6.3.1 PARALLELE SCHNITTSTELLE 141
6.3.2 SERIELLE SCHNITTSTELLE 142
6.3.3 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER 144
6.3.4 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER 145
6.3.5 IMPULSERKENNUNG 145
7 REGELUNG MIT FUZZY-LOGIK 148
8 UEBUNGSAUFGABEN 152
8.1 AUFGABEN ZUM ABSCHNITT 1 152
8.2 AUFGABEN ZUM ABSCHNITT 2 156
8.3 AUFGABEN ZUM ABSCHNITT 3 159
8.4 AUFGABEN ZUM ABSCHNITT 4 160
8.5 AUFGABEN ZUM ABSCHNITT 5 163
8.6 AUFGABEN ZUM ABSCHNITT 6 165
8.7 VERMISCHTE AUFGABEN 166
9 LOESUNG DER UEBUNGSAUFGABEN 171
10 ANHANG 201
PASCAL PROGRAMME 201
LITERATURVERZEICHNIS 203
FORMELZEICHEN 205
INDEX 206 |
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