Regler Regelungstechnik
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Hallo,
ich hab Regelungstechnik nie richtig verstanden. Sagen wir in einer Leitung sollen immer 10 Liter fliessen. Jetzt merkt der Regler dass nur 9 Liter fliessen. Dann wird eben ein zusätzlicher Liter zugeführt. Aber in der Regelungstechnik da gibt es ja
P-Regler, I-Regler, D-Glied, PI-Regler, PD-Regler, PD2-Glied,PID-Regler usw.
Wozu brauch ich das alles. Ist doch ganz simpel wenn die gewünschte Menge nicht stimmt, dann wird entweder etwas "abgelassen oder hinzugefügt.
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Weil an einer Wasserleitung im Allgemeinen kein Schieberegler dran ist, womman dann von 9 auf 10 Liter hochstellen kann, sondern nur ein Rad zum drehen für "mehr" und "weniger".
und genau da ist jett die Frage: wieviel muss man aufdrehen, damit es ein Liter mehr wird. Man kann sich jetzt ganz langsam in kleinen Schritten hintasten, dann dauert es möglicherweise aber sehr lange bis die richtige Menge fließt. Oder man geht eher gröber zu Werke und dreht ordentlich. Dann kann es aber leicht passieren, dass man übers Ziel hinausschießt und wieder zurückdrehen muss. Wenn man nicht aufpasst, kommt man in einen endlosen "mehr" ups "doch weniger" ohje "zuwenig" Kreislauf. Regler lösen genau dieses Problem, und schaffen es schnell auf den richtigen Zielwert einzustellen.
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blurry333 schrieb:
ich hab Regelungstechnik nie richtig verstanden. Sagen wir in einer Leitung sollen immer 10 Liter fliessen. Jetzt merkt der Regler dass nur 9 Liter fliessen. Dann wird eben ein zusätzlicher Liter zugeführt.
Aber es hat doch einen Grund, dass nur 9 Liter fließen, obwohl es 10 sein sollen. Wie soll der Regler denn unter diesen Umständen sicher stellen, dass er genau 1 zusätzlichen Liter als Korrektur liefern kann? Das ist ein ganz simpler Denkfehler, da muss man gar nichts von Regelungstechnik verstehen.
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Naja dafür gibt es doch ein Ventil mit dem man dann den Durchfluss messen kann und nach 1 Liter schliesst man das Ventil wieder. Aber klar irgendwo hab ich immer noch nen Denkfehler. Mich würden auch mal zu jedem Reglertyp ein Anwendungsgebiet interessieren.
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Was genau soll denn da jetzt fließen? 1 Liter ist ein Volumen, das ist einfach da, das fließt nicht. Ich hatte angenommen du meinst sowas wie 1 Liter/Sekunde. Da kann man natürlich nicht nach 1 Liter das Ventil zudrehen.
Typischer blurry-Thread mal wieder.
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@blurry333: Du stellst da eine sehr statische Betrachtung an, anhand derer Du Dir alles jenseits von einem Proportionalglied (P-Glied) Natürlich nicht klar machen kannst. Differentialglied und Integralglied beziehen ganz explizit Zeitabhängigkeiten mit ein.
Lass uns Dein Beispiel mal etwas umformen...
Stell Dir vor, Du hast einen Wasserhahn und möchtest, dass da ununterbrochen 10 Liter pro Sekunde an Wasser herausfließen. Du stellst das einmal am Anfang ein und da fließen dann 10 Liter Wasser pro Sekunde raus. Jetzt ist es aber so, dass irgendwer irgendwoanders eine Toilettenspülung betätigt. Das führt zu einem kurzzeitigen Druckabfall im System und die Wassermenge, die pro Sekunde aus Deinem Wasserhahn fließt, reduziert sich. Solche Situationen kennst Du vermutlich aus dem echten Leben. Du öffnest dann an der Armatur den Wasserhahn etwas mehr, damit wieder die richtige Wassermenge herausfließt. Dieses Beispiel sagt Dir erstmal, dass es nicht den optimalen Öffnungsgrad für Deinen Wasserhahn gibt, da es Abhängigkeiten von Größen gibt, die Du nicht direkt beeinflussen kannst.
Jetzt stell Dir vor, das System reagiert irgendwie träge. Das heißt, bis das Resultat Deiner neuen Wasserhahneinstellung bei Dir ankommt, dauert es etwas. Du checkst dann die ganze Zeit, ob wieder die richtige Wassermenge aus dem Hahn läuft und siehst, dass es irgendwie trotz Deiner Neueinstellung des Wasserhahns immer noch zu wenig ist. Das heißt, Du öffnest ihn immer weiter. Nach einer gewissen Zeit wird aber die richtige Wassermenge erreicht und Du beendest das hantieren am Wasserhahn. Da das System aber träge reagiert, dauert es einige Zeit, bis die tatsächliche Wassermenge, die durch die Einstellung pro Sekunde aus dem Hahn fließen sollte auch wirklich fließt. Und wenn Du etwas länger wartest siehst Du deshalb, dass plötzlich viel mehr Wasser aus dem Hahn fließt als herausfließen soll. Du drehst den Hahn deswegen wieder etwas zu und nach einiger Zeit merkst Du, dass Du ihn wieder zu stark geschlossen hast und wieder in die andere Richtung korrigieren musst. Um derartigen Oszillationen bezüglich der herausströmenden Wassermenge zu begegnen, benötigt man ein Differentialglied. Du musst nicht nur beachten, wie viel Wasser aus dem Hahn herausfließt, sondern auch, wie sich diese Wassermenge über die Zeit verändert.
Und dann könnte es auch dazu kommen, dass sich trotz der Einstellungen über die Zeit systematisch Fehler aufsummieren. Dafür benötigst Du ein Integralglied.
EDIT: Ich sehe gerade, dass ich einige gedankliche Fehler in das Beispiel oben eingebaut habe, habe aber keine Lust, den Beitrag zu korrigieren: Das manuelle Verhalten an einem Wasserhahn lässt sich nicht so direkt auf P, D, und I-Glied aufteilen.