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Der Praktikumsversuch |
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Der Praktikumsversuch |
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Der Aufbau der Gesamtapparatur ist in Abb. 1 schematisch dargestellt.
In einem Glasrohr befindet sich die Heizung (He), die den vom Ventilator kommenden Kaltluftstrom erwärmt. Die Temperatur wird von einem Sensor (Thermoelement: Th) gemessen und dem Regler übermittelt. Als Regler fungiert eine Einheit aus Rechner, Ein- und Ausgabebaugruppen und Software (im Weiteren als Regler bezeichnet). Der Regler kann über den Heizleistungssteller (HLSt) die Heizung ansteuern und so die Regelgröße beeinflussen.
Die Aufgabe der Regelung sei, einen Luftstrom konstanter Temperatur zu erzeugen, unabhängig von einer evtl. Änderung des Volumenstromes. Die Regelgröße (x) ist somit die Temperatur. Die Größe des Volumenstromes kann über eine Spannungsänderung, die über einen Stelltrafo vorgenommen wird, variiert werden. Er stellt die Störgröße (z) dar. Der Regler kann durch Verstellen der Steuerspannung (Steuergröße: u) die Heizleistung der Heizung (Stellgröße: y) und damit die Temperatur des Luftstromes verändern.
Regelvorgang:
Ändert sich die Größe des Volumenstromes (Störgröße: z), so ändert sich bei konstanter Heizleistung (Stellgröße: y=konst.) die Temperatur des Luftstromes (Istwert der Regelgröße: x). Diese Änderung wird vom Regler (w-x <> 0, Sollwertabweichung) über den Sensor registriert und mit einer Verstellung der Steuerspannung (Steuergröße: u) beantwortet, die eine Änderung der Heizleistung (Stellgröße: y) bewirkt. Eine Änderung der Heizleistung bewirkt wiederum eine Änderung der Temperatur, die wiederum vom Regler registriert wird und mit einer erneuten Änderung der Steuerspannung beantwortet wird. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis der Istwert der Regelgröße dem Sollwert entspricht (bzw. keine Verbesserung mehr erzielt werden kann).
Hinweis zur verwendeten Software:
Bei der verwendeten Software handelt es sich um das Programm WORKBENCH PC der Firma STRAWBERRY TREE INCORPORATED (USA, California). Mit Hilfe dieses Programms können viele Reglertypen, aber auch viele Meßaufgaben realisiert werden. Zudem bietet es den Vorteil der grafischen Darstellung der gemessener Werte.
| 1. | Nehmen Sie die Sprungantwort x(t) der Regelstrecke auf und interpretieren Sie ihren Verlauf (Typ der Regelstrecke, evt. Kennwerte). | |
| 2. | Passen Sie die drei Reglertypen P-, PI-, PID-Regler an die Regelstrecke an. | |
| 3. | Testen Sie daß Verhalten des Regelkreises (mit P- und PID-Regler) | |
| a) | auf einen Führungsgrößensprung | |
| b) | bei Auftreten von Störungen | |
| letzte Aktualisierung: 25. 11.1998 |
© 1996, 97,98
 Ralf Moros
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 ITC-Leipzig
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