LiesMich05.txt



Kurzanleitung für den Ablauf der Rechnerdemo SRT - 05

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1. Start des SIMULINK-Modells srt05P_PI_Regler.mdl

  - Regelung mit P-Regler k=0,2  --> positive Phasenreserve, aber nicht stationär genau

  - Regelung mit P-Regler k=2 (im Gain von Hand ändern) --> instabil, negative Phasenreserve



  - Fenster vergrößern, um untere Regelkreise sichtbar zu machen

  - Vergleich der beiden PI-Regler bei Kompensation der größten/kleinsten Streckenzeitkonstanten bei Wahl von k so, dass Überschwinger gleich hoch (jeweils 60° Phasenreserve)





2. Start des SIMULINK-Modells srt05PD_Regler.mdl

  - Regelung mit idealem PD-Regler simulieren

  - Stellgröße (Streckeneingang) mit freiem Port am MUX verbinden um diese ebenfalls anzuzeigen, simulieren

  - Ausgangsrauschen verbinden und ohne/mit geplotteter Stellgröße simulieren --> idealer PD-Regler (Zählergrad>Nennergrad!) sorgt für massive Rauschverstärkung im Stellgrößenverlauf (Stellgliedflattern)





3. MATLAB-Programm srt05PID_Entwurf.m ausführen

  - SISO-Tool für Reglerentwurf öffnet sich

  - realen PID-Regler im Fenster "SISO Design for SISO Design Task" oder in Registerkarte "Compensator Editor" aufbauen: Nullstellen bei -0,01 und -0,2, Pole bei 0 und -10

  - Amplitudengang im Fenster "SISO Design for SISO Design Task" mit der Maus anheben bis ca. 60° Phasenreserve (angezeigt als "P.M." im Phasengang unten links) --> Durchtrittsfrequenz ca 0.5rad/s

  - Vergleich mit Bodediagramm von PI-Regler (Figure 1) => Durchtrittsfrequenz höher als bei PI-Regler => PID-Regler ist schneller!

  

  - Bodediagramm von Strecke ("Plant G"), offenem Kreis ("open Loop L") und Regler-Übertragungsfunktion ("Compensator C") über "Analyis Plots" anzeigen lassen --> Regler verstärkt hohe Frequenzen!

  - Hinzufügen von weiteren Regler-Polen/-Nullstellen über "Compensator Editor" möglich (in Vorlesung wurden weitere Pole bei -1 und -10 eingefügt und anschließend die Reglerverstärkung wieder so gewählt, dass 60° Phasenreserve entsteht)

  - "Analysis Plot" erneut betrachten => jetzt werden hohe Frequenzen vom Regler nicht mehr verstärkt



4. SIMULINK-Modell srt05PID_Regler.mdl

  - Sprungantwort mit realem PID-Regler (oben) und mit erweitertem PID-Regler (unten) simulieren. Dabei den ersten Eingang des Scopes mit der Stellgröße (Reglerausgang) verbinden => realer PID-Regler etwas schneller, aber reagiert auf Führungssprung (alle - auch sehr hohe - Frequenzen enthalten!) mit sehr hoher Stellgröße => schlecht, da evtl. Stellgrößenbegrenzung vorhanden. Erweiterter PID-Regler hier besser.

  - auf beide Systeme Messrauschen (rechts im Simulink-Plan) am Ausgang aufschalten und simulieren => beide Sprungantworten dämpfen Messrauschen fast ganz weg (im Streckenausgang!), aber Stellgröße des ersten Reglers enthält verstärktes Rauschen => Stellglied kann beschädigt werden. Erweitereter PID-Regler enthält nur geringe Rauschamplitude in Stellgröße