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Thema: Anfänger braucht hilfe zum PID Regler

  1. #1
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    Hallo SPS Freunde.

    Ich bin noch Anfänger in der Regelungstechnik und habe deshalb zum PID Regler ein paar fragen. 1. Was sagt die Integrationszeit beim I - Anteil aus, wenn z.B. 10 min als Integrationszeit eingegeben sind? Heißt das dass der Regler innerhalb von 10 Minuten seinem maximalen Stellgröße erreicht hat oder liege ich da etwa falsch. Wie sollte im Normalfall die Integrationszeit eingestellt sein relativ hoch oder relativ gering oder hängt das vom Anwendungsgebiet ab. 2. Was sagt die Differenzialzeit beim D-Anteil aus, wenn z.B. 1 min eingegeben wird? Kann mir eine zu diesen beiden fragen eine Antwort und Erklärung geben, währe euch sehr dankbar.

    MfG
    hubert
    Zitieren Zitieren Anfänger braucht hilfe zum PID Regler  

  2. #2
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    Hatten sowas glaube ich schonmal.

    Die Nachstellzeit - Integrationszeit ist eher ein Faktor denn eine Zeit, der beschreibt wie stark sich das Integrierverhalten des Reglers auf die Reglung auswirkt.

    Die Vorhaltezeit - Differenzierzeit beschreibt einen Vorgang wie beim Schießen auf bewegte Objekte, um welche Zeit muß man Vorhalten

    Wir hatten hier schonmal sowas
    http://www.sps-forum.de/phpBB2/viewt...light=regelung

    Wenn trotzdem noch Fragen bestehen (oder sogar eine konkrete Problembeschreibung) wird Dir hier mit Sicherheit geholfen.

    Gruß

    Ralf

  3. #3
    Avatar von hubert
    hubert ist offline Erfahrener Benutzer
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    Hallo Ralf.

    Habe mir die Antworten zum Link durchgelesen. Habe ober leider noch nicht verstanden was die Integrationszeit beim I Anteil und die Differenzialzeit beim D Anteil überhaubt über den Regler aussagen.

    MfG

    Hubert

  4. #4
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    Hallo Hubert,

    es gab vor längerer Zeit mal einen Beitrag in diesem Forum, in dem jemand seinen Professor zitierte. Dieser Prof. hatte mit umgangssprachlichen Worten den I- und D-Anteil sehr verständlich umschrieben. Leider ist dieser Beitrag inzwischen irgendwie verschwunden.

    Der P-Anteil ändert seine Größe proportional zur Reglerabweichung (Sollwert-Istwert).

    Der I-Anteil (Integrationszeit=Nachstellzeit) reagiert auf die Regelabweichung träge. Regelabweichungen werden über der Zeit aufaddiert. Je größer die Integrationszeit ist, um so langsamer ändert sich der I-Anteil der Stellgröße. Der I-Anteil macht den Regler stabiler aber auch langsamer (träger).

    Der D-Anteil entsteht durch die Änderung der Regelerabweichung über der Zeit und wird mit der Nachstellzeit multipliziert. Große Nachstellzeiten bringen somit große Änderungen der Stellgröße und u.U. Unruhe in die Regelung. Der unbekannte Professor verglich den D-Anteil mit der Beschleunigung eines Fahrzeuges, "Der D-anteil gibt für einen Moment soviel Gas dass Benzin aus dem Auspuff tropft" (frei nach Onkel ).

    Die Reglerparametrierung ist immer von der Regelstrecke abhängig!

    Gruß, Onkel


    Nachtrag 29.08.2004, 11:00h
    Der oben erwähnte Beitrag existiert noch! Einfach mal nach "Sprit" oder nach "Hubert" suchen.

  5. #5
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    N’Abend

    Nachdem ich gerade einem Aufregerthema entstiegen bin, sende ich mal eine kurze Beschreibung, über das Verhalten eines PID-Reglers.

    Der Proportionalanteil
    Ist die ‚einfachste’ Größe der Reglung. Proportional zur Abweichung zwischen Soll und Istwert wird die Gegenwirkung (der Stellgrad) bestimmt.
    Angenommen Du sitzt in ´ner Kneipe, am Tresen neben Dir eine beischlafwürdige Frau, Du rückst vorsichtig näher, wärend Näherung von 50 auf 45cm rückt diese mit bis auf 1cm/min ansteigender Gechwindigkeit von Dir ab; Du veränderst den Abstand schlagartig auf 40cm, die Abrückgeschwindigkeit ändert sich auf 2cm/min ->
    Klarer Fall ein P-Verhalten der Frau!

    Der Integralanteil
    Wenn über eine Zeit eine Regelabweichung besteht wächst die Gegenwirkung
    Dieselbe Kneipe, derselbe Tresen, dieselbe beischlafwürdige Frau: Du wechselst diesmal den Abstand schlagartig von 50cm (Soll) auf 40cm, die Frau scheint zuerst nicht zu reagieren, sie rückt aber (da sie sieht, der ist ihr zu lange ‚auf der Pelle’ spürbar ab.
    Klarer Fall ein I-Verhalten der Frau!

    Der Differentialanteil
    Wenn die Regelabweichung sich rasch ändert wächst die Gegenwirkung
    Dieselbe Kneipe, derselbe Tresen, dieselbe beischlafwürdige Frau: Du änderst Deine Position ganz langsam (der Prozeß zieht sich über mehrere klardefinierte Pils-vom-Fass-Längen hin Deinen Abstand von 50cm auf 45cm, kaum eine Stellgradänderung erfolgt. Nun gehst Du zu einer schnellen Änderung von 45 auf 25cm über innerhalb von max 0,1 Pils-vom-Fass-Längen, die beischlafwürdige Frau ändert ihre Position um ca. 80cm, Wegen zuviel Pils-vom-Fass wagst Du einen kurzen Griff in die Intimzone der beischlafwürdigen Frau, sie schallert Dir einen, und wechselt die Kneipe.
    Klarer Fall ein D-Verhalten der Frau!


    Das Ganze soll kein dummer Scherz sein, sondern nur ein anschauliches Beispiel von Regelungstechnik!
    Gruß

    Ralf


    Eines Tages werden Maschinen vielleicht denken können, aber sie werden niemals Phantasie haben.
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  6. Folgende 3 Benutzer sagen Danke zu Ralf für den nützlichen Beitrag:

    Bobbybau91 (12.11.2015),foe (21.04.2016),klauserl (23.06.2017)

  7. #6
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    Hallo,

    eine einfache Beschreibung des PID Verhaltens bezogen auf das Fahrverhalten: (von Onkel Dagobert schon erwähnt)

    D-Anteil: KickDown Es wird also erstmal voll der Sprit eingespritzt und der tropft teilweise unverbrannt aus dem Auspuff
    P-Anteil: Hat die Karre die Reibung überwunden
    I-Anteil: nimmt man den Fuß zurück und tritt mit steigender Geschwindigkeit wieder weiter durch bis einem die Geschwindigkeit zusagt

    Mfg. Rayk

  8. #7
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    Im digitalen Regler sieht das ungefähr so aus

    Mathematisches Modell des I-Anteils:
    Y: Stellgrad
    w: Sollwert
    x: Istwert
    Ki: Integrationskonstante
    Tzycl: Zykluszeit (Konstant!!!!)
    Tn: Nachstellzeit
    Tv: Vorhaltezeit
    Kp: Proportionalverstärkung
    (das x heißt multiplizieren, xx potenzieren, es ist verdammt schwierig hier Formeln unterzubringen)

    Intergralsatz:
    Yinteg = Ki x Integral_von_0_bis_jetzt(w-x)dt
    Das ist ja nun fürs Digitale nur näherungsweise zu bestimmen
    Man macht also
    Yneu = Yalt + Ki x (x – w) x Tzycl Wobei man im praktischen Y nach oben und unten begrenzt
    Mit
    Tn = Tzycl / Ki erhält man
    Yneu = Yalt + (x – w) x (Tzycl)xx2/Tn
    Differentialsatz
    Ydiff = Tv x d(x-w) / dt bei konstantem w kann man das ‚–w’ weglassen
    Also:
    Ydiff = Tv x ((x – w)neu – (x – w)alt)/ Tzycl
    Für PID wird daraus also
    Ypid = Kp ( (x-w) + Yint_alt + (x – w) x (Tzycl)xx2/Tn + Tv x ((x – w)neu – (x – w)alt)/ Tzycl)

    Ich schreib das morgen noch mal neu und stell es als PDF ein, sieht ja echt zum kotzen aus und ist so auch nicht einfach verständlich
    Gruß

    Ralf


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  9. #8
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    Jetzt mal eine dumme Frage, kenne mich mit Siemens praktisch überhaupt nicht aus: gibt es da kein Autotuning für die PID-Befehle?
    Bei Rockwell nehme ich die Software RsTune und mache ganz bequem Autotuning meiner PID-Befehle (beispielsweise im PLC5).

  10. #9
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    Habe das ganze mal ins Word geschrieben gescannt und hier eingestellt, PDF folgt morgen (sieht ja immer noch besch...en aus)
    Gruß

    Ralf


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  11. #10
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    Jetzt haben wir's auch als pdf

    Hab meinen Beitrag mit der png Grafik daher gelöscht

    irgendwie haut was nicht hin..
    ich arbeite dran
    ... Irgenwas klappt da nicht
    ... Hab mir jetzt ein bisschen Webspace 'geborgt'
    http://www.hans-runkel.de/qqq/PID2.pdf

    @Markus Hast Du 'ne Ahnung, warum das mit der pdf als Attachment nicht klappen will
    Gruß

    Ralf


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