Motordrehzahlregelung < Regelungstechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 08:32 Di 09.01.2007 | | Autor: | sanjo |
| Aufgabe | Hallo und guten Morgen, ich habe ein Problem und hoffe, hier kann mir geholfen werden.
Und zwar soll ich einen Drehzahlregler programmieren. Der Motor soll mit einem PWM angesteuert werden, also ist das Tastverhältnis meine Stellgröße. Nun bin ich im ersten Schritt (nach der Drehzahlerfassung) hin und habe einfach Soll- und Istwert verglichen, beim Ungleichheit einfach das Tastverhältnis um eins erhöht. Denke mal, dass ich da ganz unbewusst eine Art P-Regler programmiert habe. Dabei war jedoch keine große Regelungstechnikkentniss erforderlich. Danach wollte ich das ganze etwas klassischer machen, also einen P-, PD- und PID-Regler programmieren. Danach habe ich mir mal überlegt, wie ich die Begriffe P, I, D einem µ-Controller beibringen kann. Aus den vorhandenen Kentnissen habe ich mir dann einige Formeln zusammengebastelt bzw. umgebastelt, dass sie auch der µ-Controller versteht.
P-Regler: Stellgröße = Abweichung * KP
I-Regler: Stellgröße = KI * TA * Summe (TA = Abtastzeit)
D-Regler: Stellgröße = KD * (Abweichung - Abweichung_alt) / TA
Zusammengesetzte Regler = Summe von P, I und / oder D. |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Jetzt meine Frage:
Ich habe nun den Regler, in wiefern hängt das, was am Regler rauskommt jetzt mit dem ganzen zusammen? Meine Stellgröße wäre doch jetzt das Tastverhältnis, oder? Angenommen ich habe Recht, wie dimensioniere ich die Regler, ohne die Strecke zu kennen? Reglerdimensionierung (Ziegler,...) funktionieren nur mit bekannter Strecke. Wie soll ich weitermachen? Jemand Ideen?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:25 Di 09.01.2007 | | Autor: | rahu |
hallo!
du könntest die ist drehzahl von der soll drehzahl subtrahieren und abhänig von dem ergebniss das tastverhältniss in mehr oder weniger großen schritten verändern.
die schritte müsstest dann einfach ausprobieren.vielleicht findest auch irgendwo nen sinnvollen algorithmus der dir die änderungen berechnet.
viel glück
ralf
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:00 Di 09.01.2007 | | Autor: | sanjo |
Danke für deine Antwort, aber schau doch mal, den Algorithmus habe ich doch schon geschrieben:
P-Regler: Stellgröße = Abweichung * KP
I-Regler: Stellgröße = KI * TA * Summe (TA = Abtastzeit)
D-Regler: Stellgröße = KD * (Abweichung - Abweichung_alt) / TA
Abweichung = Sollwert - Istwert
Summe = Summe + Regelabweichung (Summe der Regelabweichungen)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 09:41 Do 11.01.2007 | | Autor: | rahu |
ups...man sollte zuende lesen  sorry..
also wenn an deinem motor die drehzahl geregelt werden soll dann ist der motor selbst die strecke:
Eingangssignal = Spannung, Ausgangssignal = Drehzahl
die Übertragungsfunktion des Motors kann man unter Verwendung des Energieerhaltunsgsatzes berechnen.
hoffe habe jetz verstanden was du wolltest und konnte dir ein wenig helfen. habe selbst schonmal für eine Motor G(s) berechnet...allerdings liegt diese rechnung zu hause. werde heut abend noch einmal nachsehen.
viele grüße
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:30 Sa 13.01.2007 | | Autor: | rahu |
sorry das ich jetz erst wieder schreibe...die vergesslichkeit 
ausgehend von diesem Ersatzschaltbild eines fremderregten Gleichstrommotors:
[Externes Bild http://freeweb.dnet.it/motor/Image19.jpg]
kann man für ua die DGL
ua = R*iA *L [mm] \bruch {\partial iA}{\partial t} [/mm] + c * "Erregerfluss" * "Kreisfrequenz"
R = Ankerwiderstand
L = Ankerinduktivität
c= Maschinenkonstante
aufstellen.
diese summe habe ich dann zunächst aufgeteilt in einen ausdruck ux sowie uy.
ux ist dabei i abhänig und uy von der kreisfrequenz
ux laplace transformiert und umgestellt ergibt ein G(s) für den Ankerstromkreis. (1. Teil des motor's)
eine weitere DGL lässt sich aus dem Motor - Moment aufstellen:
m(t) = c * Erregerfluss * i(t)
und eine dritte über das Drehmomentengleichgewicht:
mM = m - mL - mR =
J * Ableitung der Winkelgeschwindigkiet des ankers nach der Zeit
(sorry der server hat sich geweigert das als Bruch darzustellen)
mit J = Gesamtträgheitsmoment
diese Differentialgleichungen zusammengenommen ergeben das Übertragungsverhalten des Motor's. Kann die jetz leider nicht angeben was am Ende für ein Ausdruck steht da ich in meiner Rechnung aufgrund der übersichtlichkeit irgendwann die Variablen durch zahlen ersetz habe.
Viele Grüße
Ralf
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