Entwurf von linearen Regelkreisen

Zusammenfassung

Ein wünschenswertes Regelkreisverhalten soll mehrere Gütekriterien optimal oder in gegebenen Grenzen halten. Zur Regelgüte gehören Amplituden- und Phasenreserve, Pol- und Nullstellen, Überschwingweite, Dämpfung, bleibende Regeldifferenz, die An- und Ausregelzeit.

In diesem Kapitel werden zuerst die angenäherten empirischen Einstellregeln (Ziegler-Nichols-Verfahren, Chien, Hrones und Reswick-Verfahren, T-Summen-Regel, Zeit-Prozentkennwert-Verfahren, Streic-Regeln) behandelt, deren Vorteil darin besteht, dass keine mathematische Beschreibung der Regelstrecke notwendig ist. Danach wird die Reglereinstellung nach Intergralkriterien beschrieben.

Der Schwerpunkt dieses Kapitels liegt bei der Regelkreisentwurf nach bekannten mathematischen Modellen der Regelstrecke durch die Optimierung von Frequenzkennlinien für einfache Regelkreise (Betragsoptimum, symmetrisches Oprimum), für Regelkreise mit instabilen Strecken, für komplizierte vermaschte Regelung und Mehrgrößenregelung. Gegenüber vorherigen Auflagen ist dieses Kapitel mit zwei Verfahren ergänzt, nämlich mit der Regeleinstellung nach Vorgabe einer Phasen- oder Amplitudenreserve, sowie mit einem brandneuen Verfahren der Entkopplung bei der Mehrgrößenregelung nach dem Bus-Konzept.