Suche Tip zum Thema Positionsregler

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drfunfrock

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Ich brauche einmal einen Hinweis zum Thema Positionsregelung. Weil die Kosten nicht zu hoch sein dürfen, soll eine Positionsregler in eine SPS eingebaut werden. Bisher hab ich das mit einem PI-Regler gemacht.

Die max Geschw. Vmax ist auch kein Problem, aber die Rampe zu Vmax hinauf und wieder zu 0m/s herunter ist nicht linear und abhängig von Kp und Ki. Begrenze ich die Beschleunigung, trifft der Regler seine Zielposition nicht, weil ich quasi durch das Limit den Regler behindere.

Ich suche die Herausforderung und kam auf die Idee, dass es doch auch Zustandsregler gibt. Ist es mit denen möglich, eine schöne Rampe bis zu Vmax zu fahren und genauso wieder auf 0 zu kommen? Wie machen die Hersteller von Antrieben soetwas, wenn sie eine S-Kurve als Feature anbieten?
 
Vom Grundsätzlichen her zeigen Positionsregelstrecken integrales Verhalten, weswegen Positions- oder auch Lageregler generell als P-Regler ausgeführt werden. Zwei I-Glieder in einem Regelkreis führen systematisch zu Instabilität.
Der dem Lageregler unterlagerte Geschwindigkeitsregler (in aller Regel im Praktikschen ein Frequenzumrichter) kann oder wird dann als PI-Regler ausgeführt.
 
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PI-Regler funkt, aber eben nicht mit einer definierten Beschleunigung.

Da ich einen FU am Ausgang des Reglers, der jetzt nur zeitweise einer ist, hängen habe, kann ich einfach

v := LIMIT(0, v + a ,Vmax)

sagen. Damit wird beschleunigt, bis Vmax erreicht wird. Nur wenn die Strecke zum Ziel kleiner gleich als

v^2/(2a)

ist, muss ich

V := LIMIT(0, v - a ,Vmax)

setzen.

Das funktioniert ganz zufriedenstellend, ohne das eine grosse Statemachine ins Spiel kommt, wenn man das nicht die gemesse Geschwindigkeit nimmt, dass die immer hinterherhängt, sondern nur so generierte Rampe abfährt.

Du hast natürlich recht, dass 2 I-Anteile zu Instabilitäten führen.
 
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