Strukturbildung ist die Voraussetzung zur Analyse dynamischer Systeme.
Die Regelungstechnik stellt die Verfahren dazu zur Verfügung:

  • Auswahl und Optimierung von schaltenden Reglern (Zweipunkt, Dreipunkt)
  • oder linearen Reglern (Proportional P, Integrierend I und differenzierend D)
  • Konstanten-Bestimmung und Regler-Optimierung

In der ‚simulierten Regelungstechnik‘ wird anhand thermischer, elektro-mechanischer und hydro-pneumatischer Beispiele gezeigt, wie Systeme ohne höhere Mathematik analysiert und simuliert werden.

Die hier verwendete Struktur-Methode ist den formal-Mathematischen Verfahren an Anschaulichkeit, Klarheit und Leistungsfähigkeit weit überlegen. Das beweisen die Simulationen komplexer Systeme wie z.B. des Asynchron-Motors (Band 4/7 und PP-Präsentation) oder der Dampfmaschine (->Simuliert Regelungstechnik).

Diese Themen erwarten Sie in 9 Kapiteln:

  • Kompensation und Regelung
  • Zwei- und Dreipunkt-Regelungen: Temperatur, Position
  • Schaltender Regler mit Rückführung und Pulsbreiten-Modulator
  • Konstanten-Bestimmung bei mechanischen, thermischen und hydro-pneumatischen
  • Regelstrecken mit Phasenanschnitt- und Vollwellen-Steuerung - Linearisierung
  • Stabilität im Regelkreis: optimale Dynamik und das Stabilitäts-Kriterium
  • Der offene und der geschlossene Regelkreis im Zeit- und im Frequenz-Bereich
  • Proportional- und Integral-Regelung: Nachlauf-Regelung, Funktions-Invertierung
  • Drehzahl-Regelungen für E-Motoren und Dampfmaschinen
  • Frequenzgänge des Regelkreises bei Führung und Störung
  • Durchtritts- und Resonanz-Frequenz, Dämpfung
  • Phasen- und Frequenz-Regelung (PLL)
  • Proportional- und Servo-Ventile
  • PID-Regler: Entwurf, Dimensionierung und Optimierung
  • Positions-Regelung mit Analog-Motor und Ansprech-Schwelle
  • Ausregelung von Stör-Spektren, Spektrum und Effektiv-Wert
  • Rausch-Unterdrückung und Rausch-Befreiung durch Störgrößen-Ausregelung

Die zur Regelungstechnik benötigten Grundlagen werden kurz erklärt. Ausführich behandelt werden sie in den Kapiteln 2 (Einführung in die Regelungstechnik, 3 und 4 (elektrische und mechanische Dynamik) und 12 (Hydraulik, Pneumatik).

Im Band 1, Kapitel 1 wird die Strukturbildung und der Gebrauch des hier verwendeten Simulations-Programms SimApp erklärt.

Inhaltsverzeichnis

Leseprobe

Regler-Optimierung

Beispiele

Das Stabilitätskriterium
Motor mit Haftreibung
Servo-Antrieb

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