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Produktbild: Einführung in die digitalen Regelungen

Einführung in die digitalen Regelungen

Aus der Reihe VDI-Buch

49,99 €

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Beschreibung

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

12.02.2012

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

368

Maße (L/B/H)

24,4/17/2,1 cm

Gewicht

660 g

Auflage

Softcover reprint of the original 1st ed. 1995

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-642-95779-6

Beschreibung

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Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

12.02.2012

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

368

Maße (L/B/H)

24,4/17/2,1 cm

Gewicht

660 g

Auflage

Softcover reprint of the original 1st ed. 1995

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-642-95779-6

Herstelleradresse

Springer-Verlag GmbH
Tiergartenstr. 17
69121 Heidelberg
DE

Email: [email protected]

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  • Produktbild: Einführung in die digitalen Regelungen
  • 1 Wirkungsweise von Rechnern zur Regelung.- 1.1 Gerätetechnische Ausrüstung von Prozeßrechensystemen.- 1.2 Wirkungsweise digitaler Regler.- 1.3 Softwaremäßige Ausstattung von Prozeßrechensystemen zur Regelung.- 1.4 Darstellungsform digitaler Regelalgorithmen.- 1.5 Vor- und Nachteile der digitalen Regelungen.- A Literaturverzeichnis Kapitel 1.- 2 Grundlagen der Regelungstechnik.- 2.1 Aufbau und Wirkungsweise einschleifiger Regelkreise.- 2.2 Wirkungsplan am Beispiel einer technischen Regelung.- 2.2.1 Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors.- 2.2.2 Mathematische Beschreibung der Wirkungszusammenhänge.- 2.3 Laplace-Transformation und Übertragungsfunktionen.- 2.3.1 Eigenschaften linearer Übertragungsglieder.- 2.3.2 Zeitinvariante und zeitvariante Übertragungsglieder.- 2.3.3 Definition der Laplace-Transformation.- 2.3.4 Eigenschaften der Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion.- 2.4 Frequenzgang und Frequenzkennlinien.- 2.4.1 Ortskurve des Frequenzganges.- 2.4.2 Frequenzkennlinien im Bode-Diagramm.- 2.4.2.1 Beschreibung der Verzögerungsgliedes 1. Ordnung.- 2.4.2.2 Vorteile der Frequenzkennliniendarstellung.- 2.4.3 Zusammenstellung der wichtigsten Übertragungsglieder.- 2.4.3.1 Proportionalglied, P-Glied.- 2.4.3.2 Verzögerungsglied 1. Ordnung, P-T1-Glied.- 2.4.3.3 Verzögerungsglied 2. Ordnung, P-T2-Glied.- 2.4.3.4 Schwingungsfähiges Verzögerungsglied 2. Ordnung, P-T2s-Glied.- 2.4.3.5 Integrierglied, I-Glied.- 2.4.3.6 Verzögerndes Integrierglied, I-T1-Glied.- 2.4.3.7 Proportionales und integrierendes Glied, PI-Glied.- 2.4.3.8 Verzögerndes Differenzierglied, D-T1-Glied.- 2.4.3.9 Proportionales und verzögernd differenzierendes Glied, PD-T1-Glied.- 2.4.3.10 Proportionales und verzögernd proportionales Glied, PP-T1-Glied.- 2.4.3.11 PID-T1-Glied, PID-Regler.- 2.4.3.12 PID0-T1-Glied, PID0-Regler.- 2.4.3.13 Totzeitglied, Tt-Glied.- 2.4.3.14 Allpaß erster Ordnung, Al-Glied.- 2.5 Stabilität des einschleifigen Regelkreises.- 2.5.1 Grundstruktur des einschleifigen Regelkreises.- 2.5.2 Gleichungen des geschlossenen Regelkreises.- 2.5.3 Stabilität von Übertragungsgliedern und Regelkreisen.- 2.5.4 Stabilitätsprüfung mit dem Nyquist-Kriterium.- 2.5.4.1 Vereinfachtes Nyquist-Kriterium.- 2.5.4.2 Vereinfachtes Nyquist-Kriterium in Frequenzkennliniendarstellung.- 2.5.5 Reglerentwurf im Frequenzbereich.- 2.6 Kenngrößen für das Verhalten von Regelkreisen.- 2.6.1 Statisches Verhalten des Regelkreises.- 2.6.2 Dynamisches Verhalten des Regelkreises.- 2.6.3 P-T2S-Glied zur Kennzeichnung des Verhaltens von Regel-kreisen.- 2.6.4 Gegengekoppeltes I-Tt-Glied zur Kennzeichnung des Verhaltens von Regelkreisen.- A Literaturverzeichnis Kapitel 2.- 3 Quasikontinuierliche Abtastregelungen.- 3.1 Wirkungsweise der quasikontinuierlichen Abtastregelungen.- 3.1.1 Mathematische Beschreibung des Abtast- und Haltevorganges.- 3.1.2 Übertragungsfunktion des Abtast-Haltegliedes.- 3.2 Regelalgorithmen der quasikontinuierlichen Abtastregelung.- 3.2.1 Bestimmung der Koeffizienten der Regelalgorithmen.- 3.2.2 Regelalgorithmen 1. Ordnung.- 3.2.2.1 Elementare Regelalgorithmen.- 3.2.2.2 Zusammengesetzte Regelalgorithmen.- 3.2.3 Regelalgorithmen 2. Ordnung.- 3.2.4 Regelalgorithmen in der Summenform.- 3.2.4.1 Regelalgorithmen 1. Ordnung in der Summenform.- 3.2.4.2 Regelalgorithmen 2. Ordnung in der Summenform.- 3.3 Rechnergestützter Reglerentwurf für einschleifige Abtast-Regelkreise.- 3.3.1 Reglerentwurf für Verzögerungsstrecken mit Ausgleich (P-Tk-Strecken).- 3.3.1.1 Reglerentwurf mittels Polkompensation.- 3.3.1.2 Reglerentwurf mit der Methode der Betragsanpassung.- 3.3.2 Reglerentwurf für Verzögerungsstrecken ohne Ausgleich (I-Tk-Strecken).- 3.3.2.1 Reglerentwurf mittels Polkompensation.- 3.3.2.2 Reglerentwurf mit der Methode der Betragsanpassung.- 3.3.3 Zusammenfassende und vergleichende Betrachtungen.- 3.3.3.1 Zusammenfassende Betrachtung.- 3.3.3.2 Vergleich zwischen Polkompensation und Betragsanpassung.- 3.3.3.3 Vergleich mit dem Betragsoptimum.- 3.3.3.4 Vergleich mit der Darstellung durch z- und w-Transformation.- 3.4 Modellbildung und Einstellregeln.- 3.4.1 Einstellregeln zur Wendetangenten-Methode.- 3.4.2 Streckenidentifikation mit der Zeitprozentkennwert-Methode.- 3.4.3 Einstellregeln für vorgegebene Überschwingweiten.- 3.4.3.1 Einstellregeln für kontinuierliche PI-Regler und PI-Abtastregler.- 3.4.3.2 Einstellregeln für kontinuierliche PID-Regler und PID-Abtastregler.- 3.4.3.3 Vergleich mit numerischer Parameteroptimierung.- 3.5 Kaskaden-Abtastregelung.- 3.5.1 Beschreibung der Abtaster mit Halteglied.- 3.5.2 Entwurfsdurchführung für die Kaskaden-Abtastregelung.- 3.5.3 Entwurf der PI-PI-Kaskade.- 3.5.3.1 Entwurf des unterlagerten Reglers.- 3.5.3.2 Entwurf des überlagerten Reglers.- 3.5.4 Entwurf der P-PI-Kaskade.- 3.5.4.1 Zum Entwurf von P-Reglern für P-T2-Strecken.- 3.5.4.2 Entwurf des unterlagerten Reglers.- 3.5.4.3 Entwurf des überlagerten Reglers.- 3.5.5 Störverhalten bei P-PI- und PI-PI-Kaskade.- 3.5.6 Vergleich der verschiedenen Regelverfahren.- A Literaturverzeichnis Kapitel 3.- 4 Regelungssysteme mit Begrenzungen.- 4.1 Stellgrößenbegrenzung.- 4.1.1 Stellgrößenbegrenzung bei Systemen mit PI-Abtastreglern.- 4.1.2 Einfache Anti-Reset-Windup-Maßnahme.- 4.1.3 Verbesserte Anti-Reset-Windup-Maßnahme.- 4.1.3.1 Struktur der verbesserten ARW-Maßnahme.- 4.1.3.2 Beschreibung der Reglerausgangsgröße.- 4.1.3.3 Näherungsweise Beschreibung der Streckenlibergangsfunktion.- 4.1.3.4 Bestimmung der Rückführgröße beim kontinuierlichen PI-Regler und beim PI-Abtastregler.- 4.1.3.5 Bestimmung der Rückführgröße beim kontinuierlichen PID-Regler und beim PID-Abtastregler.- 4.2 Begrenzungsregelungen.- 4.3 Kaskaden-Begrenzungsregelung.- 4.3.1 Gleichstrommotor als Regelstrecke.- 4.3.2 Umsetzung des Wirkungsplans vom Zeitbereich in den Frequenzbereich.- 4.3.3 Regelung des Ankerstroms.- 4.3.4 Ankerstromkreis mit Störgrößenaufschaltung.- 4.3.5 Kaskadenregelung von Strom und Drehzahl mit proportional wirkendem Drehzahlregler.- 4.3.6 Kaskadenregelung von Strom und Drehzahl mit PI-Drehzahlregler.- 4.3.7 Drehzahlregelung mit Strombegrenzung und Festlegung der ARW-Maßnahme.- 4.3.7.1 ARW-Maßnahme für den Stromregler.- 4.3.7.2 ARW-Maßnahme für den Drehzahlregler.- 4.3.7.3 Verhalten der Drehzahlregelung mit Strombegrenzung.- 4.4 Parallel-Begrenzungsregelung.- 4.4.1 Massenstromregelung im Zulauf mit Füllstandsbegrenzung.- 4.4.1.1 Wirkungsplan zur Massenstromregelung im Zulauf mit Füllstandsbegrenzung.- 4.4.1.2 Reglerentwurf mit ARW-Maßnahme.- 4.4.1.3 Entwurf des Abgleichalgorithmus.- 4.4.2 Massenstromregelung im Ablauf mit Füllstandsbegrenzung.- 4.4.2.1 Wirkungsplan zur Massenstromregelung im Ablauf mit Füllstandsbegrenzung.- 4.4.2.2 Regelverhalten mit ARW-Maßnahme und Abgleichalgorithmus.- 4.5 Unterschiede zwischen Kaskaden- und Parallel-Begrenzungsregelung.- A Literaturverzeichnis Kapitel 4.- 5 Digitale Regelungen in der Leittechnik.- 5.1 Strukturen der Leittechnik.- 5.1.1 Hierarchisch gegliedertes Leittechnik-Konzept.- 5.1.2 Zusammenwirken von Regelung und Steuerung in einer Leiteinrichtung.- 5.2 Betriebsarten von Reglern.- 5.2.1 Betriebsart AUTOMATIK.- 5.2.2 Betriebsart HAND.- 5.2.3 Betriebsarten bei Kaskadenregelung.- 5.3 Führungsgrößenbildner als Glied zwischen Steuerung und Regelung.- 5.3.1 Anforderungen an einen Führungsgrößenbildner.- 5.3.2 Leiteinrichtung für das An- und Abfahren eines Turbosatzes.- 5.3.2.1 Wirkungsweise von Energieerzeugungssystemen.- 5.3.2.2 Führungsgrößenbildner und Ablaufsteuerung für den Turbosatz.- A Literaturverzeichnis Kapitel 5.- 6 Zustandsregelunge.- 6.1 Reglerentwurf im Zeitbereich.- 6.1.1 Beschreibungsformen von Zustandsgrößen.- 6.1.1.1 Allgemeine Form der Zustandsbeschreibung.- 6.1.1.2 Zustandsbeschreibung in Regelungsnormalform.- 6.1.2 Zustandsregelung mittels Polvorgabe.- 6.1.2.1 Beschreibung des Verfahrens der Polvorgabe.- 6.1.2.2 Reglerentwurf auf vorgegebenes Führungsverhalten.- 6.1.2.3 Anwendung des Verfahrens der Polvorgabe auf eine Teststrecke.- 6.1.3 Zustandsregelung mit Polvorgabe und Störgrößenkompensation.- 6.1.3.1 PI-Zustandsregler zur Störgrößenkompensation.- 6.1.3.2 Anwendung des Verfahrens mit PI-Zustandsregler auf die Teststrecke.- 6.2 Reglerentwurf im Frequenzbereich.- 6.2.1 Die Verallgemeinerte Methode der Betragsanpassung.- 6.2.2 Reglersynthese im Zustandsraum mit der Verallgemeinerten Methode der Betragsanpassung.- 6.2.2.1 Gegenüberstellung von Zustandsregler und klassischem Regler.- 6.2.2.2 Reglerentwurf nach der Verallgemeinerten Methode der Betragsanpassung.- 6.2.2.3 Anwendung der Methode der Betragsanpassung auf die Teststrecke.- 6.2.3 Einfügung eines PI—Reglers zur Störgrößenkompensation.- 6.2.3.1 Reglersynthese mit dem erweiterten Regler.- 6.2.3.2 Auswirkungen des PI—Reglers auf das Störverhalten.- 6.2.4 Zusätzliche Überlegungen zum Einsatz eines PI-Abtastreglers.- 6.2.4.1 Kurze Einführung in die z-Transformation.- 6.2.4.2 Umformung des Wirkungsplans zur Zustandsregelung mit PI-Abtastregler.- 6.2.4.3 Stabilitätsuntersuchungen zum Zustandsregelkreis mit PI-Abtastregler.- 6.2.4.4 Ermittlung des Vorfilteralgorithmus.- 6.2.4.5 Wirkung des digitalen PI—Reglers bei verschiedenen Abtastzeiten.- 6.3 Vergleichende Betrachtungen zu den Zustandsregelungen.- 6.3.1 Reglerentwurf im Zeitbereich.- 6.3.2 Reglerentwurf im Frequenzbereich.- A Literaturverzeichnis Kapitel 6.- B Anhang.- B.1 Formelzeichenliste.- B.2 Schreibweise der zeit- bzw. frequenzabhängigen Größen.- B.3 Indizes.- C Sachverzeichnis.