Konstruktion von Zustandsreglern

1. Was verstehst Du unter "klassisch"?
2. ist Deine Behauptung falsch. Seit immerhin gut acht Jahrzehnten(!) basiert jeder ingenieurwissenschaftliche Ansatz der Regelungstechnik auf

"gut" es auch immer sein mag. "Irgendwie" war vor hundert Jahren. Seitdem haben sich allenfalls die Verfahren der Modellierung von

sagen "nimm einfach einen Holzhammer. Das haben wir immer schon so gemacht."

V.

Am 07.02.16 um 23.34 schrieb Peter Thoms:

Und wenn schon, dann bitte mit einem Ellipsoid :-)

V.

1. Was verstehst Du unter "klassisch"?
2. ist Deine Behauptung falsch. Seit immerhin etwa acht Jahrzehnten(!) basiert jeder ingenieurwissenschaftliche Ansatz der Regelungstechnik auf

"gut" es auch immer sein mag. "Irgendwie" war vor hundert Jahren. Seitdem haben sich allerdings die Verfahren der Modellierung von

sagen "nimm einfach einen Holzhammer. Das haben wir immer schon so gemacht."

V.

Rafael Deliano schrieb:

Gute Idee.

fast jeden Regler, aber in Verbindung mit Matrizen kann das ohne FPU

[...]

Das will ich aber nicht ;-)

DoDi

Volker Staben schrieb:

Habe ich, und wurde vom Umfang der Literatur zur Regelungstechnik erschlagen :-(

[...]

Ja, finde ich auch gut zum Wieder-Einlesen.

Zweipunkt-"Regler" (eher "Stabilisatoren") ausnimmt. Wer mit sowas auskommt, braucht keinen Regler.

Mich interessiert vor allem die analytische Modellbildung, weil sich

adaptive Regler interessant, die sich die fehlenden Konstanten zu einem analytischen Modell zur Laufzeit besorgen.

hat mich seinerzeit sehr beeindruckt. Deshalb auch meine Frage

Das hatte ich eben anders in Erinnerung, aber

das kommt wohl hin.

Modell im Zeitbereich?

Hauptproblem der Modellbildung/Identifikation :-(

nachheizt, bis seine Temperatur auf den Sollwert abgeklungen ist?

Sollwert wieder erreicht bzw. unterschreitet :-(

Und dazu fiel mir noch der Totschlag-Regler (dead beat) ein, der nach

(Ortskurve) schubst, und bei Erreichen des Sollzustands (ggf. nach

[...]

Das ist nur ein Anwendungsfall von vielen, der (hier) ausreichende

"Identifikation" weiterkomme...

DoDi

Marc Santhoff schrieb:

Vielen Dank, das werde ich gleich mal weiterreichen DoDi

Volker Staben schrieb:

denn die Regelstrecken gehorchen ja weiterhin den Naturgesetzen. Ab "PID" schalte ich dann einfach ab, es kamen ja auch schon bessere Stichworte in den Antworten/Verweisen vor :-)

DoDi

Marc Santhoff schrieb:

auch in der Praxis funktionieren, und da habe ich noch Nachholbedarf.

DoDi

Peter Thoms schrieb:

weshalb nicht alles ganzzahlig gerechnet werden kann. Aber wie relevant

der Signale in der Bastler-Elektronik?

vorher nicht so klar war: eigentlich suche ich nach praktikablen

Zweipunkt- oder ggf. PID-Regler, oder sich adaptiv an den Sollzustand

kritisch wird.

DoDi

Tendenziell werden die Algorithmen der Hersteller nicht publiziert. Sie sind wahrscheinlich auch nicht umwerfend gut.

seinen Anwendungen reingewurstelt.

Man tippt bei den Schachteln ja nicht PID-Parameter ein:

der von Hand einstellt hat. Andererseits hat Prozessor aber

auszuwerten. Sinnvollerweise macht das Produkt auch eine Vorgabe: es ist ein "Temperaturregler" und der

zu temperieren.

MfG JRD

Am 09.02.2016 um 06:48 schrieb Hans-Peter Diettrich:

Hallo,

die Relevanz ist "Null". Einzig im Bereich Filter ist Gleitkomma relevant, wenn bspw. Audio

sobald es um mehr geht als nur Copy/Paste.

Scilab empfiehlt (XCOS/Scilab-2-C) bspw. bei einer DGL autom. eine Runge/Kutta-Formulierung.

Peter

...

In den 60er Jahren wurde von akademischer Seite stellenweise die

Komponenten mitliefern.

Spicemodell mitliefern, Simulation ersetzt Breadboards. Auf Knopfdruck

Workstation vorher simuliert und die Leiterplatten haben ohne

GateArrays die Sun selber entwickelt hatte und damit sehr genau simulieren konnte.

Dito wird niemand ein Flugzeug bauen und dann durch Identifikation den Regler bestimmen. Der wird bestenfalls in der Flugerprobung noch optimiert. Das Flugzeug wurde aber simuliert, im Windkanal getestet.

Das ist nicht die Situation des normalen Anwenders der nur eine vage definierte Regelstrecke hat die er sich aus zugekauften

MfG JRD

Am 09.02.2016 um 03:59 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Mich interessiert vor allem die analytische Modellbildung, weil sich

Das umgeht man ganz einfach, indem man dem Brenner 2000 Betriebstunden/Jahr zumutet. Demzufolge ist bei der Heizung (beim hydraulischen Abgleich) das Mischwentil *immer* zuerst auf "Stellung" zu bringen und im Verlaufr zu halten (Mittelstellung, wahlweise bis Anschlag "auf").

Regelung ist doch kanz einfach: PID bedeutet nichts anderes als eine DGL 2.Ordnung, 1:1 Frequenzformel PID: F = Kp[1 + (1/Tn*p) + Tv*p] DGL: v = Kp [u + 1/Tn|udt + Tv du/dt]

So, und jetzt geht Ziegler/Nichols hin und behauptet: P-Regler, wenn: 0,5 * Kp / Tn = 0 / Tv = 0 PI-Regler, wenn: 0,45 * Kp / Tn = 0,85 * Tk / Tv = 0 PD-Regler, wenn: 0,8 * Kp / Tn = 0 / Tv = 0,12 * Tk PID-Regler, wenn: 0,6 * KP / Tn = 0,5 * Tk / Tv = 0,12 * Tk

Ein Geheimnis bleibt noch, das ist Tk.

Ziegler/Nichols hatten sich einst die Finger wundgerechnet. Mit Scilab kommst du um Lichtjahre leichter zum Ziel. Hier kannst du auch Gleitkomma gegen Integer vergleichen und den unterschiedlichen C-Code versuchen zu verstehen.

Peter

Das Verfahren entstand ca. 1939 ... 1941 empirisch durch Versuchsreihen mit pneumatischem Regler der so ziemlich der

MfG JRD

Am 09.02.16 um 03.59 schrieb Hans-Peter Diettrich:

Speicher und Rechenpower ist vermutlich nicht das Problem. Ein offline

Additionen. Mit integrierender Erweiterung 2n+m Multiplikationen, 2n+m-1

Controller gemacht werden soll, bspw. bei adaptiven Verfahren. Dann sind Matrizen zu invertieren.

V.

Am 09.02.16 um 03.59 schrieb Hans-Peter Diettrich:

Das ist so allgemein nicht richtig. Viele Standardanwendungen mit Standardreglern kommen mit Festkomma aus. Bei einer Zustandsregelung kann es aber durchaus vorkommen, dass sich die Koeffizienten in der

dann knapp werden.

selbsteinstellenden Reglern, die zu Beginn eine bestimmte

Modell berechnen, bis hin zu Adaptionsverfahren, die online z.B. mit

wissen kann.

nichts, wenn man den Zustandsvektor alternativ aus Strecke oder Beobachter abgreift - s. Separationstheorem.

den jahrzehntealten Holzhammer-Methoden a la Ziegler/Nichols greift,

gut heilen.

weil 95% aller Ingenieure behaupten, man brauche sie nicht. Deswegen

brauche sie nicht. So ist das ein Teufelskreis.

Anteil von Regelungen hat erhebliches Optimierungspotenzial in der Performanz. b) 95% aller Regelungen werden dezentral mit PI(D)-Reglern betrieben. Meine Vermutung: das eine hat mit dem anderen zu tun.

Das ist im Zustandsraum besonders einfach, da ich ja mit den vorzugebenden Eigenwerten genau das Zielverhalten, das der geschlossene Regelkreis haben soll, vorgebe. Wenn ich also die Eigenwerte

Strecke ("schlecht regelbar"). Sondern man hat vermutlich beim Entwurf

ein D-Anteil keinen Sinn)? Falsche Vorgaben oder Vorstellungen vom Machbaren? Windup? Irgendwo bei den vielen Umrechnungen von

Du recht.

Die Parameter = Eigenschaften des Beobachters hast Du doch aus der

Gern!

Falk Willberg schrieb:

Wenn ich mir den ("Analog")-Output gewisser Einbau-Kleinregler anschaue, dann deucht mir, der Output-Buffer ist genau 1 Byte. Der hopst dann so in 6%-Schritten rauf und runter.

--
mfg Rolf Bombach

Am 09.02.2016 um 22:47 schrieb Rolf Bombach:

Hallo,

Welten besser arbeiten.

Peter

Volker Staben schrieb:

anfangen kann, bzw. anderen Leuten Hilfestellung in Form von

Regler ausreichen, der sich am Beispiel eines DC Motors mit Encoder

etwas unerwarteten Effekt bewirkt, indem der Betroffene inzwischen die

Draufgekommen ist er von alleine, nachdem ich ihm das Modell der

beschrieben hat, als er eigentlich wollte. Ihm ging es nicht um einen Nachbau eines Thermostaten, den er schon hatte und dessen Hardware er weiterhin verwendet hat, sondern um seine Heizkostenrechnung, die wegen

Nachtabsenkung etc.? Kommt man da ohne adaptive Regelung aus, wenn die

In der Beschreibung eines solchen Thermostaten fand ich die Eigenschaft "Erkennung offener Fenster", die ich seitdem bei meinen Thermostaten

Fenster auf, ohne die Heizung abzudrehen, bevor wir zum Einkaufen

"Schieberegistern" um hintereinandergeschaltete Integratoren handelt,

Auch das ist mir jetzt endlich klar, ich hatte die ganze Zeit ein falsches (zumindest unpassendes) Strukturdiagramm im Kopf, bei dem der Regler in der Systemmatrix A mit drinsteckt. Das kommt dann davon, wenn man zwar die Formeln nachvollzogen hat, aber daraus kein ausreichendes

Im Durcharbeiten der Literatur bin ich noch nicht so weit gekommen, aber

Konstruktion eines Zustandsreglers eingeht?

Das klingt durchaus plausibel :-(

Dazu noch eine Anekdote: in einen (analogen) Regler sollte eine

verhindern sollte. Die Elektronikabteilung (2,5 Mann) kam mit einer

niemand eine Idee, wie man die Trimmer einstellen sollte, damit das Ding

Widerstand und einer Diode drauf :-)

Vermutlich stecke ich jetzt in der Rolle der Elektroniker, wenn ich

Regelstrecke nachbildet?

DoDi