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Zwei parallel geschaltete PI-Regler |
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| jamesbizarre |
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Verfasst am: 27.07.2012, 09:36
Titel: Zwei parallel geschaltete PI-Regler
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Liebe gomatlab-user,
ich habe eine regelungstechnische Frage.
Warum ist mein Regelkreis in aller Regel instabil, wenn ich in zwei parallelen Regelkreisen mit Reglern mit I-Anteil regle.
Ich habe mal ein Beispiel angehangen.
Danke für eure Hilfe
| Beschreibung: |
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Download |
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example.mdl |
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| controlnix |
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Verfasst am: 27.07.2012, 16:19
Titel:
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Ich habe die Regelkreis-Simulation angesehen. Keine Überraschung: Die Regelung ist aufgrund der Regelparameter instabil.
Woher stammen die Reglerparameter bzw. wie wurden sie bestimmt?
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| controlnix |
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Verfasst am: 28.07.2012, 08:09
Titel:
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Hier noch ein Nachtrag zu meiner Antwort vom 28.07.12:
In jamesbizzare's Beispiel ist ein Regelkreis um das Stellglied aufgebaut, bei dem ein bestimmter Sollwert (0.5) eingeregelt werden soll. Gleichzeitig gibt es einen "Haupt"-Regelkreis (mit dem eigentlichen Prozess), der dieses geregelte Stellglied nutzt und einen eigenen Sollwert (1.0) hat.
Diese Regelkreise verfolgen widersprüchliche Ziele! Dies führt dazu, dass trotz Integral-Anteil in den Reglern der Sollwert des Hauptregelkreis nie erreicht wird und zudem die Reglerausgänge beider Regelkreise stetig so anwachsen, dass sie sich in ihrer Wirkung im Summierer (vor dem Block Stellglied) stationär aber gerade kompensieren.
Zusammengefasst: die Struktur macht m.E. so nicht wirklich Sinn.
@jamesbizzare: Wie sieht also die eigentliche Problemstellung wirklich aus? Kaskadenregelung? Alternativ: kein I-Regler im Stellglied-Regelkreis, dann ist zumindest der angesprochene Widerspruch beseitigt.
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| jamesbizarre |
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Verfasst am: 28.07.2012, 15:00
Titel:
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Danke für dir gute Antwort controlnix!
Also für die Reglerparamtrierung entschuldige ich mich hiermit  Genaugenommen habe ich die Regler gar nicht parametriert, da der Regelkreis an sich nicht stabil läuft und das Beispiel nur als Blockschaltbild dienen sollte.
Also was es damit auf sich hat:
Es geht darum, dass durch das Stellglied ein Volumenstrom erzeugt wird, der einem Störsignal ausgesetzt ist. Dieser wird von Messgerät2 gemessen und hat einen eigenen (in Wirklichkeit variablen) Sollwert2.
Der Volumenstrom wird in einem Behälter aufintegriert, was einen Füllstand ergibt. Dieser ist die Regelgröße der Hauptregelung.
Ich habe bereits einen kaskadierten Ansatz, der wunderbar läuft.
Irgendwie müsste es aber doch möglich sein, eine Regelung mit Hilfsregelkreis zu realisieren?!?
Das Problem ist, dass bei einer Volumenstrommessung ein Regler ohne I-Anteil schwer denkbar ist, der Prozess an sich aber definitiv bereits I-Anteil hat...
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| controlnix |
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Verfasst am: 28.07.2012, 18:25
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1) Du sagst "... da der Regelkreis an sich nicht stabil läuft ...". Er könnte, wenn man nur geeignete Reglerparameter einstellt.
2) Du hast bereits einen funktionierenden Kaskadenregler. Jetzt suchst Du eine Regelung mit Hilfsregelkreis. Eine Kaskadenregelung ist eine Form der Regelung mit Hilfsregelkreis (innere Schleife ist der Hilfsregelkreis). Wenn Du an einen anderen Hilfsregelkeis denkst, müsstest Du das genauer erklären. Das was Du bisher gemacht hast ist folgendes: Du hast einen "Hilfsregelkreis" (=Stellglied-Regelkreis) aufgebaut, bei dem der überlagerte Regler (PI) nicht auf den Sollwert dieses Hilfsregelkreises wirkt (so wäre es bei "Standard"-Kaskadenregelung; dort hast Du einfach 0.5 als Konstante stehen), sondern auf den Eingang des Stellgliedes, was einer Störung für diesen Hilfsregelkreis entspricht.
3) Mein Kommentar "kein I-Regler" bezog sich auf den Stellglied-Regelkreis. Nimmt man dort nur einen P-Regler, ist der besagte Widerspruch beseitigt, und die Regelung funktioniert prima (geeignete Reglerparameter müssen natürlich eingestellt werden). Ansonsten: wenn der Prozess bereits einen I-Anteil hat, kann man sehr wohl im Hauptregelkreis noch einen I-Anteil im Regler haben (z.B. PI).
Wenn ich das oben Gesagte betrachte, dann ist (zumindest mir) Deine Anmerkung "Das Problem ist, dass bei einer Volumenstrommessung ein Regler ohne I-Anteil schwer denkbar ist, der Prozess an sich aber definitiv bereits I-Anteil hat..." unklar.
Gleiche Unklarheit gilt für "... und hat einen eigenen (in Wirklichkeit variablen) Sollwert2.". Wenn man dort im Hilfsregelkreis das Erreichen eines Sollwertes2 erzwingen will, dann hat der Hauptregelkreis keine Möglichkeit seine Aufgabe zu erfüllen, da dieser ja auch einen bestimmten Stellgliedausgang benötigt, der aber definitiv anders sein wird, als der der sich durch den Hilfsregelkreis ergibt.
Viel Spass beim Entknoten.
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