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