Kann mir jemand mit Literatur (Tutorials?) zur Konstruktion von Zustandsreglern weiterhelfen, zum Einsatz auf Mikrocontrollern?
Da die Aufgabenstellung mehrere Fachgebiete tangiert, habe ich mich
Erstellung des Modells der Regelstrecke
Ermittlung der Parameter
Z-Transformation
Konstruktion eines Reglers
Implementierung des Reglers
Im Studium hatte ich (vor 40 Jahren) Vorlesungen zu solchen Reglern
[1] Der erste Punkt war garnicht dabei, d.h. ich habe keine Ahnung, wie
nicht das, was einem nachher an konkreten Regelstrecken unterkommt.
[2] Bei einfachen Systemen (1. Ordnung?) kann man - soweit praktisch
[3] Wenn man das Gleichungssystem hat (Matrix), wie wird das vom Zeit- in den Zustandsraum transformiert?
[4] Wie wird die Matrix der Regelstrecke in die Matrix des Reglers
Matrizen, das war's aber auch schon :-(
^ Uh Ur Uv ---[/]---[]-+--[]-+--[]--- Ua Regler | | = = | | Gnd -----------+-----+-------
Ist dieses Modell halbwegs realistisch, und zum Testen des Reglers zu gebrauchen?
Wie geht es nun weiter?
Parameter der realen Heizung zu bestimmen?
Als erster Schritt in die Literatur ist mir
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untergekommen, aus dem ich allerdings nicht ganz schlau werde, und das
TIA DoDi
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P
Peter Thoms
Am 07.02.2016 um 14:22 schrieb Hans-Peter Diettrich:
... Hallo,
scilab.
Peter
P
Peter Thoms
Am 07.02.2016 um 14:22 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Kann mir jemand mit Literatur (Tutorials?) zur Konstruktion von > Zustandsreglern weiterhelfen, zum Einsatz auf Mikrocontrollern? ... Hallo,
scilab.
umwandeln oder exportieren.
Peter
R
Rafael Deliano
State Space Regler ( d.h. mit Matrix-Rechnung ) werden typisch nicht auf (8 Bit-)Controllern implementiert. Die meisten Anwender brauchen wenigstens 32 Float. 32 Bit
64kByte MemoryMap auskommt fehlts dann am RAM.
Da reicht meist Bang-Bang ( d.h 2 Punkt Regler ),
Einsatz von State Space Regler: Flugzeuge, Raketen, Magnetschwebebahnen ... Oder Akademiologismus.
Das ist der akademiologische Ablauf. D.h. man hat keine Hardware, nur Matlab.
wirft aber dann bereits die PID Paramter aus. Die man aber noch tunen
Sprungantwort verwenden.
Die bilineare Z-Transformation ist zwar wohl das in 95% verwendete
Optimiert aber den Amplitudengang auf Kosten der Phase.
Lutz Wendt "Taschenbuch der Regelungstechnik"
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MfG JRD
V
Volker Staben
Moin, hans-Peter,
Am 07.02.16 um 14.22 schrieb Hans-Peter Diettrich:
hast Du einmal recherchiert? Es gibt neben Deiner Quelle eine ganze weitere Menge an durchaus guten Scripten im Web und in jedem Lehrbuch steht eigentlich auch alles drin zum Zustandsraum. Nach meinen Erfahrungen ist es immer gut, zu einem "neuen" Thema mehrere Quellen zu lesen und sich nicht mit nur einer zufrieden zu geben. Was ich nicht soo schlecht finde bspw. ist
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Geht alles seit ca. 1960, muss man aber dran denken.
Durch Modellbildung. Entweder, indem man eine analytische mathematische
Sprungantwort. Deren Ergebnis: Black Box-Modell.
(Wendetangentenmethode mit PT2-Ansatz, wahlweise mit oder ohne Laufzeitabspaltung, mehrere Verfahren nach Strejc, FOPTD-Approximation, Half-Rule nach Skogestad, ...). Oder Identifikationsmethoden, die Modelle mit beliebigen vorgebbaren Ordnungen liefern. Quellen u.a.:
Isermann, R.: Identifikation dynamischer Systeme I. Springer 2012
Isermann, R.: Identifikation dynamischer Systeme II. Springer 1988
Isermann, R.: Identification of Dynamic Systems - An Introduction with Applications. Springer, 2010
Garnicht. Eine Zustandsraumbeschreibung kann man im Zeit- wie im
Betrachtung im Zeitbereich.
Garnicht. Allenfalls entwirft man einen Regler an Hand der Eigenschaften der Regelstrecke, die man im Zustandsraum formuliert, bspw. durch Eigenwertvorgabe: man bestimmt die Koeffizienten in der
Reglerentwurf zu tun ist.
A, B, C, D, nicht nur "die Matrix".
ein rein proportionales Regelgesetz, also rein proportional wirkende
Zustandsreglers ist verfahrensimmanent vorgegeben, da gibt es also
man die Reglerdynamik unter Nutzung der Energiespeicher der Strecke realisiert. Ein bisschen komplizierter wirds, wenn man eine
im Regler einen Integrator - also zeitdiskret: Summierer - spendieren.
sind die unvermeidbaren Modellabweichungen, die sowohl Dynamik als auch
einen Zustandregler gern mit I- oder PI-Erweiterung.
durchaus Vorteile - z.B. den, dass man alle Eigenwerte des geschlossenen
Vorteil bieten aber andere Konzepte auch (Youla-Parametrierung, Modellfolgeregelung, ...). Beim Thema Heizung solltest Du aber beachten,
Achtung, Windup.
Genau das ist in der Regelungstechnik im Zustandsraum ein sinnvoller
liefern, die man nicht messen kann oder will.
"Parameter" = Eigenschaften? Nein - die musst Du aus der Modellbildung
Im Script steht eigentlich alles drin - und noch mehr. Das Beispiel der Lageregelung ab Seite 24 zeigt doch, wie man von von einer Strecke zu deren Zustandsraummodell kommt?
Volker.
-------------------------------------------------
Prof. Dr.-Ing. Volker Staben
FH Flensburg - University of Applied Sciences
Fachbereich 2 Energie und Biotechnologie
24943 Flensburg F +49-461-805-1528
-------------------------------------------------
Mein PGP Public Key Fingerprint:
FFF7 E8E6 6D08 D3BD 1720 1B48 F303 EEA1 DD72 13B5
P
Peter Thoms
Am 07.02.2016 um 16:57 schrieb Volker Staben:
Hallo,
Peter
O
Olaf Kaluza
Jain. Natuerlich hast du aus Prinzip recht, aber die Mikrocontroller sind mittlerweile ziemlich schnell.
Ich hab hier gerade eine Anwendung (STM32F103) laufen wo ich einen Filter testen wollte und hab da einfach mal den Testsource von meinem Linuxsystem reinkopiert der einfach ohne jede Optimierung in Fliesskomma geschrieben ist. Das war so schnell das ich es einfach gelassen habe.
Olaf
P
Peter Thoms
Hallo,
verstehst du noch, was kopiert wurde?
Es gibt einen weiteren Punkt, das ist die Darstellung der
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Peter
Peter
V
Volker Staben
Am 07.02.16 um 19.59 schrieb Peter Thoms:
null oder 1e-38 oder -1e-318 ist?
V.
P
Peter Thoms
Am 07.02.2016 um 21:18 schrieb Volker Staben:
Hallo,
Peter
F
Falk Willberg
Am 07.02.2016 um 21:18 schrieb Volker Staben:
Steht da:
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Falk
Microsoft ist aus einer Kooperation der Borg und der Ferengi
entstanden.
Leider arbeiten die Ferengi in der Entwicklungsabteilung und die Borg im
Marketing
V
Volker Staben
Am 07.02.16 um 22.12 schrieb Falk Willberg:
was ist daran jetzt nichttrivial?
V.
V
Volker Staben
Am 07.02.16 um 22.12 schrieb Falk Willberg:
Und die Erde ist eine Scheibe.
V.
V
Volker Staben
Am 07.02.16 um 22.12 schrieb Falk Willberg:
was ist daran jetzt nichttrivial?
Und die Erde ist eine Scheibe, jedenfalls aus Sicht eines...
V.
H
Hans-Bernhard Bröker
Am 07.02.2016 um 14:22 schrieb Hans-Peter Diettrich:
Mit dieser Frage bist du in mindestens zwei von den drei Newsgroups, an
aber traditionell wird es dennoch den E-Ingenieuren mit am intensivsten beigebracht.
dir auch klar sein, dass du den F'up2 vergessen hast. Ich hol' das hiermit nach.
Klassische Regelungstechnik wendet man eigentlich dann an, wenn man gerade _kein_ Modell hat, aber trotzdem irgendwie regeln muss.
Dass das so einfach ist, liegt nicht zuletzt daran, dass die Messglieder bei so einer Zimmerheizung praktisch immer viel zu ungenau, und dazu
Dadurch scheitert jede bessere Regelung schon daran, dass man gar nicht
P
Peter Thoms
Am 07.02.2016 um 23:10 schrieb Volker Staben:
Hallo,
Peter
D
Dieter Wiedmann
Am 07.02.2016 23:10, schrieb Volker Staben:
Aber nur bis Windows XP!
CNR, Dieter
M
Marc Santhoff
Rafael Deliano schrieb:
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Marc
E
Edzard Egberts
Nehmen wir doch lieber signed int, das kommt dann hin. float ist so eine Sache, so toll sind Wertebereich und Genauigkeit auch nicht und double
Ich habe hier mehrere Steuerungsprogramme komplett in 32bit-Integer geschrieben, indem ich Einheiten definiert habe, also z.B. 1 Digit
alles als Integer und nur bei der Ein-/Ausgabe muss ich den Wert 1000 in
Genauigkeit und den Wertebereich bestimmen und wenn das in einen
ist alles einfach.
empfehlen, das findet sich als PDF nach kurzer Suche im Netz. Mit PI
V
Volker Staben
Am 08.02.16 um 01.45 schrieb Marc Santhoff:
wenn man mit dem Stand der Regelungstechnik bis ca. 1945 zufrieden ist...
Der OP verwendet den Begriff "Zustandsraum". Da sind wir immerhin schon im Jahr 1960. Und seitdem hat sich Einiges getan. Es gibt keinen Grund,
gibt freiwillig zu, nicht dazulernen zu wollen.
V.
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