Burkert Type 8635 - Handbuch (Seite 151)

8635 - 149
A
LLGEMEINE
R
EGELN
(A
NHANG
)
Verlauf der Regelgröße an der Stabilitätsgrenze
In der regelungstechnischen Literatur werden eine Reihe von Einstellregeln angegeben, mit denen auf
experimentellem Wege eine günstige Einstellung der Reglerparameter ermittelt werden kann. Um dabei
Fehleinstellungen zu vermeiden, sind stets die Bedingungen zu beachten, unter denen die jeweiligen
Einstellregeln aufgestellt worden sind. Neben den Eigenschaften der Regelstrecke und des Reglers
selbst spielt dabei eine Rolle, ob eine Störgrößenänderung oder eine Führungsgrößenänderung aus-
geregelt werden soll.
Einstellregeln nach Ziegler und Nichols (Schwingungsmethode)
Bei dieser Methode erfolgt die Einstellung der Reglerparameter auf der Basis des Verhaltens des
Regelkreises an der Stabilitätsgrenze. Die Reglerparameter werden dabei zunächst so eingestellt, dass
der Regelkreis zu schwingen beginnt. Aus dabei auftretenden kritischen Kennwerten wird auf eine
günstige Einstellung der Reglerparameter geschlossen. Voraussetzung für die Anwendung dieser
Methode ist natürlich, dass der Regelkreis in Schwingungen gebracht werden darf.
Vorgehensweise
• Regler als P-Regler einstellen (d.h. Tn = 999, Tv = 0), Kp zunächst klein wählen
• gewünschten Sollwert einstellen
• Kp solange vergrößern, bis die Regelgröße eine ungedämpfte Dauerschwingung ausführt.
Der an der Stabilitätsgrenze eingestellte Proportionalitätsbeiwert (Verstärkungsfaktor) wird als K
krit
bezeichnet. Die sich dabei ergebende Schwingungsdauer wird T
krit
genannt.
Einstellregeln für PID-Regler
Istwert X
T krit
Zeit
T
krit
Zeit
Istwert
Aus K
krit
und T
krit
lassen sich dann die Reglerparameter gemäß folgender Tabelle berechnen.
Einstellung der Parameter nach Ziegler und Nichols
Reglertyp Einstellung der Parameter
P-Regler Kp = 0,5 K
krit
- -
PI-Regler Kp = 0,45 K
krit
Tn = 0,85 T
krit
-
PID-Regler Kp = 0,6 K
krit
Tn = 0,5 T
krit
Tv = 0,12 T
krit
Die Einstellregeln von Ziegler und Nichols sind für P-Strecken mit Zeitvergrößerung erster Ordnung
und Totzeit ermittelt worden. Sie gelten allerdings nur für Regler mit Störverhalten und nicht für solche
mit Führungsverhalten.