Regelungstechnik - Grundlagen und praktische Anwendungen

Regelungstechnik - Grundlagen und praktische Anwendungen

 

 

 

von: Thomas Beier, Petra Wurl

Carl Hanser Fachbuchverlag, 2013

ISBN: 9783446432659

Sprache: Deutsch

272 Seiten, Download: 11542 KB

 
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Mehr zum Inhalt

Regelungstechnik - Grundlagen und praktische Anwendungen



  Vorwort 6  
  Inhalt 8  
  1 Einfu¨hrung in die Regelungstechnik 12  
     1.1 Grundbegriffe der Regelungstechnik 13  
        1.1.1 Steuern oder Regeln? 13  
        1.1.2 Die Größen des Regelkreises 15  
        1.1.3 Die Regelkreisglieder 17  
     1.2 Darstellung von Regelkreisen 20  
        1.2.1 Das Übertragungsglied 20  
        1.2.2 Der elementare Regelkreis 25  
        1.2.3 Darstellung in Fließbildern 31  
     1.3 Übungen 33  
  2 Das stationäre Verhalten von Regelkreisen 35  
     2.1 Die Kreisverstärkung 36  
     2.2 Das Fu¨hrungsverhalten 38  
     2.3 Der stationäre Regelfehler 41  
     2.4 Das Störverhalten 43  
        2.4.1 Störgrößen im Vorwärtszweig 44  
        2.4.2 Störgrößen in der Ru¨ckfu¨hrung 48  
     2.5 Übungen 51  
  3 Untersuchung von Übertragungsgliedern 53  
     3.1 Das Bode-Diagramm 55  
     3.2 Reihenschaltung von Frequenzgängen 61  
     3.3 Übertragungsfunktion 66  
     3.4 Ortskurve 66  
     3.5 Untersuchung im Zeitbereich 70  
     3.6 Die Laplace-Transformation 72  
     3.7 Modellbildung und Simulation 76  
     3.8 Übungen 79  
  4 Regelstrecken 80  
     4.1 Regelstrecken mit Ausgleich 80  
        4.1.1 Regelstrecken mit Ausgleich ohne Verzögerung 81  
        4.1.2 Verzögerungsglieder erster Ordnung 84  
        4.1.3 Verzögerungsglieder höherer Ordnung 91  
        4.1.4 Verzögerungsglieder zweiter Ordnung 100  
        4.1.5 Regelstrecken mit Totzeitverhalten 104  
     4.2 Regelstrecken ohne Ausgleich 108  
        4.2.1 Regelstrecken ohne Ausgleich und ohne Verzögerung 108  
        4.2.2 Regelstrecken ohne Ausgleich mit Verzögerung 115  
     4.3 Zusammengesetzte Regelstrecken 119  
     4.4 Übungen 122  
  5 Regeleinrichtungen 125  
     5.1 Regler mit Proportionalverhalten 126  
     5.2 Regler mit integralem Verhalten 129  
     5.3 Regler mit PI-Verhalten 132  
     5.4 Regler mit PD-Verhalten 137  
     5.5 Der PID-Regler 142  
     5.6 Übungen 149  
  6 Anforderungen an einen Regelkreis 151  
     6.1 Stabilität von Regelkreisen 151  
     6.2 Übungen 160  
  7 Bestimmung von Reglern 162  
     7.1 Integrale Gu¨tekriterien 163  
     7.2 Praktische Entwurfsverfahren 165  
        7.2.1 Frequenzkennlinienverfahren 166  
        7.2.2 Kompensationsverfahren 170  
           7.2.2.1 Entwurf mit einem PI-Regler 171  
           7.2.2.2 Entwurf mit einem PID-Regler 174  
        7.2.3 Betragsoptimum 177  
           7.2.3.1 Ansatz des Betragsoptimums nach Typ 1 178  
           7.2.3.2 Ansatz des Betragsoptimums nach Typ 2 184  
        7.2.4 Allgemeine Optimierung nach dem Dämpfungsgrad 186  
        7.2.5 Reglerentwurf nach dem Betragsoptimum fu¨r Prozessstrecken 190  
        7.2.6 Symmetrisches Optimum 192  
        7.2.7 Einstellregeln nach Ziegler und Nichols 196  
           7.2.7.1 Reglerbestimmung an der Stabilitätsgrenze 197  
           7.2.7.2 Reglerbestimmung mittels Sprungantwort nach Ziegler und Nichols 199  
        7.2.8 Reglerbestimmung mittels Sprungantwort nach Chien, Hrones und Reswick (CHR) 202  
     7.3 Vermaschte Regelkreise 203  
        7.3.1 Störgrößenaufschaltung 203  
        7.3.2 Vorregelung 205  
        7.3.3 Regelung mit Hilfsstellgröße 205  
        7.3.4 Kaskadenregelung 206  
     7.4 Übungen 209  
  8 Unstetige Regler 212  
     8.1 Zweipunktregler 213  
     8.2 Zweipunktregler mit P-T1- und Totzeitglied 219  
     8.3 Zweipunktregler mit Regelstrecken höherer Ordnung 223  
     8.4 Optimierung von Zweipunktreglern 225  
        8.4.1 Zweipunktregler mit Ru¨ckfu¨hrung 225  
        8.4.2 Zweipunktregler mit verzögert-nachgebender Ru¨ckfu¨hrung 226  
     8.5 Übungen 228  
  9 Digitale Regler 230  
     9.1 Realisierung eines idealen PID-Reglers 233  
        9.1.1 P-Anteil 233  
        9.1.2 I-Anteil 234  
        9.1.3 D-Anteil 235  
        9.1.4 PID-Algorithmus 236  
     9.2 Der Bildbereich fu¨r Abtastsysteme 238  
        9.2.1 Realer PID-Algorithmus 240  
     9.3 Wahl der Abtastperiode 242  
     9.4 Einstellregeln 243  
     9.5 Übungen 243  
  10 Lösungen zu den Übungen 244  
     10.1 Einfu¨hrung in die Regelungstechnik 244  
     10.2 Das stationäre Verhalten von Regelkreisen 244  
     10.3 Untersuchung von Übertragungsgliedern 246  
     10.4 Regelstrecken 248  
     10.5 Regeleinrichtungen 250  
     10.6 Anforderungen an einen Regelkreis 252  
     10.7 Bestimmung von Reglern 254  
     10.8 Unstetige Regler 258  
     10.9 Digitale Regler 259  
  Verwendete Formelzeichen 261  
  Literatur 264  
  Index 266  

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