Warum muss bei einer Kaskadenregelung mit mehreren paralellen inneren Regelkreisen der äußere Regelkreis 5 mal schneller sein?
Warum muss bei einer Kaskadenregelung mit mehreren paralellen inneren Regelkreisen der äußere Regelkreis 5 mal langsamer sein?
Meine Antwort wäre, damit alle inneren Regelkreise genug Zeit hätten sich einzuregeln. Anders als bei nur einem inneren Regelkreis gibt es zwischen den einzelnen inneren Regelkreisen ja keine Beeinflussung.
2 Antworten
Bist Du Dir sicher das der Führungsregler schneller sein muss?
Ich sehe es andersherum...
Begründung:
Wenn der Führungsregler zu schnell ist, dann läuft Dir die Stellgröße viel zu weit auf, bis der Folgeregler anfängt zu regeln.
Daher ist z.B. bei Antriebsregelung der Folgeregler immer der Stromregler und der ist sehr schnell. Der Führungsregler ist da zwar auch noch schnell, aber deutlich langsamer.
Ein PT1 Glied erreicht nach ca. 5 Tau den stationären Endwert. Also braucht der Regler mindestens 5 Tau bis die Ausregelung erfolgt ist. Somit führt ein zu langsamer Folgeregler zu einem Schwingen des Führungsreglers...
Deine Begründung ist richtig...
Simuliere mal die Kaskade und dann wirst Du sehen wie der Führungsregler mit der Stellgröße "tanzt" und der Folgeregler nihct weiss was er machen soll... Und das beste ist, je länger Du das beobachtest desto schlimmer wird es. Das sollte man an einem realen Prozess machen...
Bei der Wahl der Parameter ist auch die Anlagedaten entscheidet. Es ist ein großer Unterschied ob Du 1m³ Wasser mit 1KW aufheizt oder mit 50KW....
Sollte es nicht umgekehrt sein, der Innere muss 5 mal schneller sein als der äußere, ansonsten würde der äußere Sollgrößen schneller setzen, als es der Innere verarbeiten kann. Zumindest es das was ich gerade im Kopf habe.
Einverstanden! Der Faktor 5 ist nur ein Schätzwert, denn die Art der Regeldynamik spielt auch noch mit.
Ja das ist so die Vorgabe Pi mal Daumen, bei uns hat man auch gesagt für Dynamische Systeme muss ein Faktor 10 her, für hochdynamische Systeme muss man es von vorn bis hinten durchrechnen.
Und gerade im Bereich der Digitalen Regler muss man es mit der z oder Dustintransformation berechnen, denn da gilt bei Hochdynamischen System in der Regel nicht mehr die Approximation des Digitalreglers durch einen kontinuierlichen.
ja, ich meinte langsamer. Ihr habt das richtig gesehen. Aber wieso dieses 5-10 mal langsamer daumenregel?
Richtig, die Abtastung muss schneller sein als die Prozesse. Aber bei normalen regelungen (nicht hoch dynamisch) ist das heutzutage kaumk noch der rede wert, weil man sowieso heute sehr schnell Messungen erfasst. Aber das 5 - 10 mal schneller zwischen innerem und äußeren regelkreis hat damit nix zu tun.
Nur wieso, eigentlich?
Weil man sagt, dass Vorgänge in ca. 5 Zeitkonstanten abgeschlossen sind.
Wenn also die größte Zeitkonstante deines Inneren Regelkreises dessen Geschwindigkeit bestimmt, muss die kleinste Zeitkonstante des äußeren 5 mal größer sein.
Genau nach diesen 5 Zeitkonstanten kann man nämlich den Inneren Kreis als ausgeregelt betrachten.
Richtig, die Abtastung muss schneller sein als die Prozesse. Aber bei
normalen regelungen (nicht hoch dynamisch) ist das heutzutage kaumk noch
der rede wert, weil man sowieso heute sehr schnell Messungen erfasst.
Aber das 5 - 10 mal schneller zwischen innerem und äußeren regelkreis
hat damit nix zu tun.
Doch hat es, in der Digitalen Regelung ist es ähnlich, wenn du nämlich einen Digitalregler hat, dessen Abtastzeitkonstate ca ein 5tel der kleinsten Zeitkonstante der Strecke ist kannst du den Regler als kontinuierlich betrachten.
Das sieht man auch in der Dustintransformation, wenn deine Abtastzeitkonstante ca 5-10 mal größer als die kleinste Zeitkonstante ist, wirst du beinahe keine Abweichung des Bodediagramms der Dustintransformation und der Laplacetransformation mehr feststellen. Diese Eigenschaften kommen erst bei Zeiten zu tragen welche sich näher an der Abtastzeit befinden.
ja, ich meinte langsamer. SORRRY!