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Thema: Linearisierung der Ventilkennlinie

  1. #1
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    Hallo,

    ich möchte eine Durchflussregelung implementieren. Ich kenne die Ventilkennlinie: Ventilposition in Abhängigkeit von dem Reglerausgang. Ich sehe, dass die Ventilkennlinie nicht linear ist.
    Frage: Muss ich eine Linearisierung der Vetnilkennlinie in meinem Programm umsetzen? Wenn ich das nicht mache, werden ich Probleme mit meinem Regler bekommen?

    danke vorab!

    Mit schönen Grüßen
    YoMaYo
    Zitieren Zitieren Linearisierung der Ventilkennlinie  

  2. #2
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    Nun ja...

    wenn Du unbedingt linearisieren willst, würde ich Reglerausgang zu Durchfluss linearisieren.

    Es gibt Ventile, die sind mit Absicht nichtlinear. Genau aus dem Grund, weil Ventilposition zu Durchfluss nichtlinear ist und die Nichtlinearität von Reglerausgang zu Ventilpostion soll das ausgleichen... U.U. würdest Du mit der Linearisierung von Reglerausgang zu Ventilposition das Gesamtsystem eher verschlimmbessern...

    Kommt also auf die Regelstrecke an... somit wenn dann die ganze Strecke linearisieren...


    Gruß.

  3. Folgender Benutzer sagt Danke zu ducati für den nützlichen Beitrag:

    YoMaYo (19.07.2016)

  4. #3
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    Hallo ducati,

    danke für deine Antwort!
    Heißt es für mich, dass ich eher das nichtliniare Signal bei mir in der Logik interpolieren (nachbilden) soll, um die Nichtlinearität der Strecke auszugleichen?

    schöne Grüße
    YoMaYo

  5. #4
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    Zitat Zitat von YoMaYo Beitrag anzeigen
    Heißt es für mich, dass ich eher das nichtliniare Signal bei mir in der Logik interpolieren (nachbilden) soll, um die Nichtlinearität der Strecke auszugleichen?
    Verstehe ich nicht, was Du damit meinst...

    Linearisieren der Strecke bedeutet für mich:

    zwischen Reglerausgang und Ventileingang einen Softwarebaustein schalten, welcher das 0...100% Signal über eine Kennlinie schickt, welche eben die Nichtlinearität der Strecke ausgleicht. Somit wäre nach der Linearisierung die statische Kennlinie zwischen Reglerstellsignal und Durchflussistwert linear also eine Gerade.

    Gruß.

  6. #5
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    Zitat Zitat von YoMaYo Beitrag anzeigen
    Hallo ducati,

    danke für deine Antwort!
    Heißt es für mich, dass ich eher das nichtliniare Signal bei mir in der Logik interpolieren (nachbilden) soll, um die Nichtlinearität der Strecke auszugleichen?

    schöne Grüße
    YoMaYo
    Es sagt ja niemand, dass die Strecke nichtlinear ist.
    Das Durchflussverhalten hängt vom Sitz, vom Kegel und überhaupt der ganzen Konstruktion des RV ab.

    Lass einfach den Regler regeln, .....

  7. #6
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    Hallo,
    bei Regelventilen gibt es eine lineare oder eine gleichprozentige Kennlinie. Vermutlich hast Du eine gleichprozentige Kennlinie. Durch diese beiden möglichen Kennlinien wird versucht, eine lineare Betriebskennlinie zu erreichen. Dies ist die Kennlinie der gesamten Regelstrecke (also Ventil plus Einbauten, Rohrleitung u.s.w.). Diese sollte möglichst linear sein. Man kann also mit einer nichtlinearen Ventilkennlinie gerade eine lineare Betriebskennlinie erreichen. Wann welche Ventilkennlinie verwendet wird, kann berechnet werden. Das geschieht meist gleich mit bei der Bestimmung des Kvs-Wertes vom Ventil.
    Aus dem Bauch heraus würde ich sagen, daß bei einer Durchflußregelstrecke eine lineare Ventilkennlinie sinnvoller ist.
    Sollte die gesamte Betriebskennlinie nichtlinear sein, kann man mit einem Charaterizer-Baustein diese Kennlinie linearisieren. Dazu mußt Du über den gesamten Stellbereich des Reglerausganges z.B. aller 5% eine Sprungantwort aufnehmen (Stellung zu Durchflußistwert). Für diese Kurve mußt Du die die Umkehrfunktion bilden. Diese Umkehrfunktion wird im Characterizer-Block eingegeben, welcher sich hinter dem Reglerausgang befinden muß.

    Gruß Frank

  8. #7
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    Wenn du der istwert vom Durchfluss messt kannst du der regler wie schon gesagt reglen lassen.
    Das linear machen brauch mann glaube ich nur wenn es keine istwert gibt. Sprich,wenn mann nur stellt.

    Bram
    Wenn es nicht auf STRAVA ist, ist es nicht passiert !!

  9. #8
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    Hallo,
    grundsätzlich versucht man lineare Verhältnisse, zumindestens im Arbeitspunkt, zu erreichen. Bei starken Nichtlinearitäten können je nach Betriebszustand die Reglerparameter unpassend sein.
    Ändert sich z.B. die Streckenverstärkung müßte die Reglerverstärkung verringert werden. Man kann so etwas mit einem "Gain-Scheduling" realisieren. Besser ist wenn man die gesamte Strecke z.B. mathematisch linearisiert. Die dann an dieser Regestrecke bestimmten optimalen Reglerparameter wären über den gesamten Bereich optimal und passend.

    Gruß Frank

  10. #9
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    ned bös sein knarf, aber das klingt sehr nach Theorie und überhaupt nicht nach realer Praxis.
    Kein mensch lineasrisiert normalerweise mathematisch eine Reglerstrecke.
    Der TS hat einen 08/15 Durchflussregler.
    Den stellt man ein und der spielt, egal ob gleichprozentige oder lineare Kennlinie des Stellorganes.

    l

  11. #10
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    Hi!

    Stimmt schon. Die für einen Arbeitspunkt bestimmten Regelparameter gelten nur für andere Arbeitspunkte, wenn die Strecke linear ist.

    Linearisiert man nicht, oder hat nicht-lineare Komponenten in der Strecke, leidet die Regelgüte. Je nach Anwendung bedeutet das Ungenauigkeiten oder Schwingen der Regelung. Sicher gibt es Anwendungen, wo das egal ist. Wir sind hier aber ein Forum aus Fachkräften und sollten zumindest die Auswirkungen kennen/nennen. Nichtlinearität in einem fertigen Regelkreis ist immer ein Projektierungsfehler, da gibt es keine Ausrede. Ob es sich negativ auswirkt und welchen Einfluss es hat, kommt auf die Anwendung an und kann nur Vorort beurteilt werden.

    Gruß,

    Ottmar
    Geändert von Ottmar (22.07.2016 um 04:14 Uhr)

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