Regelungstechnik: Basiswissen, Grundlagen, Anwendungsbeispiele ; mit ... 30 Tabellen, 27 Aufgaben und Lösungen
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München
Hanser
2013
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INHALT
Q EINFUEHRUNG IN DIE REGELUNGSTECHNIK 11
1.1 GRUNDBEGRIFFE DER REGELUNGSTECHNIK 12
1.1.1 STEUERN ODER REGELN? 12
1.1.2 DIE GROESSEN DES REGELKREISES 14
1.1.3 DIE REGELKREISGLIEDER 16
1.2 DARSTELLUNG VON REGELKREISEN 19
1.2.1 DAS UEBERTRAGUNGSGLIED 19
1.2.2 DER ELEMENTARE REGELKREIS 24
1.2.3 DARSTELLUNG IN FLIESSBILDERN 30
1.3 UEBUNGEN 32
Q DAS STATIONAERE VERHALTEN VON REGELKREISEN 34
2.1 DIE KREISVERSTAERKUNG 35
2.2 DAS FUEHRUNGSVERHALTEN 37
2.3 DER STATIONAERE REGELFEHLER 40
2.4 DAS STOERVERHALTEN 42
2.4.1 STOERGROESSEN IM VORWAERTSZWEIG 43
2.4.2 STOERGROESSEN IN DER RUECKFUEHRUNG 47
2.5 UEBUNGEN 50
Q UNTERSUCHUNG VON UEBERTRAGUNGSGLIEDERN 52
3.1 DAS BODE-DIAGRAMM 54
3.2 REIHENSCHALTUNG VON FREQUENZGAENGEN 60
3.3 UEBERTRAGUNGSFUNKTION 65
3.4 ORTSKURVE 65
3.5 UNTERSUCHUNG IM ZEITBEREICH 69
3.6 DIE LAPLACE-TRANSFORMATION 71
3.7 MODELLBILDUNG UND SIMULATION 75
3.8 UEBUNGEN 78
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IMAGE 2
Q REGELSTRECKEN 79
4.1 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH . 79
4.1.1 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH OHNE VERZOEGERUNG 80
4.1.2 VERZOEGERUNGSGLIEDER ERSTER ORDNUNG 83
4.1.3 VERZOEGERUNGSGLIEDER HOEHERER ORDNUNG 90
4.1.4 VERZOEGERUNGSGLIEDER ZWEITER ORDNUNG 99
4.1.5 REGELSTRECKEN MIT TOTZEITVERHALTEN 103
4.2 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH 107
4.2.1 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH UND OHNE VERZOEGERUNG 107
4.2.2 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH MIT VERZOEGERUNG 114
4.3 ZUSAMMENGESETZTE REGELSTRECKEN 118
4.4 UEBUNGEN 121
Q REGELEINRICHTUNGEN 124
5.1 REGLER MIT PROPORTIONALVERHALTEN 125
5.2 REGLER MIT INTEGRALEM VERHALTEN 128
5.3 REGLER MIT PI-VERHALTEN 131
5.4 REGLER MIT PD-VERHALTEN. 136
5.5 DER PID-REGLER 141
5.6 UEBUNGEN 148
Q ANFORDERUNGEN A N EINEN REGELKREIS 150
6.1 STABILITAET VON REGELKREISEN 150
6.2 UEBUNGEN 159
Q BESTIMMUNG VON REGLERN 161
7.1 INTEGRALE GUETEKRITERIEN 162
7.2 PRAKTISCHE ENTWURFSVERFAHREN 164
7.2.1 FREQUENZKENNLINIENVERFAHREN 165
7.2.2 KOMPENSATIONSVERFAHREN 169
7.2.2.1 ENTWURF MIT EINEM PI-REGLER 170
7.2.2.2 ENTWURF MIT EINEM PID-REGLER 173
7.2.3 BETRAGSOPTIMUM 176
7.2.3.1 ANSATZ DES BETRAGSOPTIMUMS NACH TYP 1 177
7.2.3.2 ANSATZ DES BETRAGSOPTIMUMS NACH TYP 2 183
7.2.4 ALLGEMEINE OPTIMIERUNG NACH DEM DAEMPFUNGSGRAD 185
7.2.5 REGLERENTWURF NACH DEM BETRAGSOPTIMUM FUER PROZESSSTRECKEN 189
7.2.6 SYMMETRISCHES OPTIMUM 191
IMAGE 3
7.2.7 EINSTELLREGELN NACH ZIEGLER UND NICHOLS 195
7.2.7.1 REGLERBESTIMMUNG AN DER STABILITAETSGRENZE 196
7.2.7.2 REGLERBESTIMMUNG MITTELS SPRUNGANTWORT NACH ZIEGLER UND NICHOLS
198
7.2.8 REGLERBESTIMMUNG MITTELS SPRUNGANTWORT NACH CHIEN, HRONES UND
RESWICK (CHR) 201
7.3 VERMASCHTE REGELKREISE 202
7.3.1 STOERGROESSENAUFSCHALTUNG 202
7.3.2 VORREGELUNG 204
7.3.3 REGELUNG MIT HILFSSTELLGROESSE 204
7.3.4 KASKADENREGELUNG 205
7.4 UEBUNGEN 208
Q UNSTETIGE REGLER 211
8.1 ZWEIPUNKTREGLER 212
8.2 ZWEIPUNKTREGLER MIT P-TI- UND TOTZEITGLIED 218
8.3 ZWEIPUNKTREGLER MIT REGELSTRECKEN HOEHERER ORDNUNG 222
8.4 OPTIMIERUNG VON ZWEIPUNKTREGLERN 224
8.4.1 ZWEIPUNKTREGLER MIT RUECKFUEHRUNG 224
8.4.2 ZWEIPUNKTREGLER MIT VERZOEGERT-NACHGEBENDER RUECKFUEHRUNG 225
8.5 UEBUNGEN 227
Q DIGITALE REGLER 229
9.1 REALISIERUNG EINES IDEALEN PID-REGLERS 232
9.1.1 P-ANTEIL 232
9.1.2 I-ANTEIL 233
9.1.3 D-ANTEIL 234
9.1.4 PID-ALGORITHMUS 235
9.2 DER BILDBEREICH FUER ABTASTSYSTEME 237
9.2.1 REALER PID-ALGORITHMUS 239
9.3 WAHL DER ABTASTPERIODE 241
9.4 EINSTELLREGELN 242
9.5 UEBUNGEN 242
LOESUNGEN ZU DEN UEBUNGEN 243
10.1 EINFUEHRUNG IN DIE REGELUNGSTECHNIK 243
10.2 DAS STATIONAERE VERHALTEN VON REGELKREISEN 243
10.3 UNTERSUCHUNG VON UEBERTRAGUNGSGLIEDERN 245
IMAGE 4
10.4 REGELSTRECKEN 247
10.5 REGELEINRICHTUNGEN 249
10.6 ANFORDERUNGEN AN EINEN REGELKREIS 251
10.7 BESTIMMUNG VON REGLERN 253
10.8 UNSTETIGE REGLER 257
10.9 DIGITALE REGLER 258
VERWENDETE FORMELZEICHEN 260
LITERATUR 263
INDEX 265 |
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