Labor Regelungstechnik
Auf dieser Seite wird ein kurzer Einblick in mögliche Laborversuche des Praktikums Regelungstechnik I gegeben.
- Versuch zur Messung der Sprungantworten
Hier werden Sprungantworten verschiedener Systeme gemessen und ausgewertet. Testobjekte: PIDT1-Op-Schaltung, DT2-Op-Schaltung, 3PT1-Op-Schaltung, Feder-Masse System. Ziel: möglichst gute Übereinstimmung zwischen berechneter und gemessener Sprungantwort, Umgang mit single-shot-Scope, Identifikation mit Kennwertermittlung (z.B. Wendetangentenverfahren nach Reuter). Zur Identifikation wird ein von mir entwickelte Toolprogramm (C#) benutzt.
- Messung von Bodediagrammen
Benutzt wird ein Frequenzgangmessplatz (gain Phase Analyzer) von Schlumberger. Die gemessenen Bodediagramme werden dann in ein Toolprogramm eingelesen und mit berechneten Kurven angezeigt und können dann verglichen werden. Testobjekte: PIDT1-Op-Schaltung, DT2-Op-Schaltung und variables von den Studenten entworfenes Digitalfilter unter Windows in Echtzeit (Cauer-TP 5. Ordnung mit Samplezeit 1 ms). Lernen der Berücksichtigung von Dreckeffekten (GBP beim OP, Rechenzeitdelay und Abtasteffekte beim Digitalfilter, Windows im Echtzeitbetrieb).
- Reglerauslegung an einer Drehzahlregelung
Ein Motor-Generatorsatz wird mit einer Sprungantwort identifiziert, einige P-/PI-/PIDT1-Regler entworfen und per Führungssprungantworten verglichen. In der Vorbereitung wird mit dem Programm Regdelph aus gemessenen Bodediagramm und gemessener Sprungantwort ebenfalls ein Satz Regler ausgelegt und mit den vor Ort gemessenen und ausgelegten verglichen.
- Positionsregelung an einem Beatmungsgerät
Zur Verfügung steht die Mechanik eines früheren Beatmungsgerätes der Firma Dräger (Zylinder-Kolben-System). Nach Messung der Sprungantwort des Systems werden mit einem Toolprogramm die vier klassischen digitale Regler (P, PI, PIDT1, PDT1) ausgelegt und am Gerät mit Führungs- und Störsprüngen gestestet. Dabei werden sie mit weiteren gegebenen digitalen Reglern (Dead-Beat-Regler, Kaskadenregler, PIDT1 mit Anti-Wind-Up, PFC) verglichen.
Ziel: Programmieren von Regel-Algorithmen in höherer Programmiersprache (Visual Sudio und C#). Vergleich der Regler an klassischer IT1-Strecke, Problem mit Anlaufverhalten des Motors. Windows PC als als Echtzeitsystem (Takt bis 1ms möglich).
Zur Zeit entwickeln wir eine neue Hardware für eine Positionsregelung, die unseren zur Zeit benutzten Spindelantrieb ersetzen soll. Er soll später sowohl für klassische Positionierungen als auch für schwingende und stehende Pendelversuche benutzt werden.
