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1 Mehr Informationen zum Titel Inhalt 1 Einführung Aufgaben der Regelungstechnik Steuern oder Regeln? Regelkreise im Wirkungsplan Festwert- und Folgeregelung Festwertregelung Folgeregelung Zeitgeführte Regelung Mehrgrößenregelung Elemente und Größen des Regelkreises Die Regelstrecke Regelstrecken mit und ohne Ausgleich Statisches Verhalten der Regelstrecke Dynamisches Verhalten der Regelstrecke Proportional-Glied (P-Glied) P-T 1 -Glied (Verzögerungsglied 1. Ordnung) P-T 2 -Glied (Verzögerungsglied 2. Ordnung) P-T 2 S-Glied P-T n -Glied (Verzögerungsglied n-ter Ordnung) Totzeitglied (P-T t -Glied) Regelbarkeit Integrier-Glied (I-Glied) I-T 1 -Glied Weitere Übertragungsglieder ohne Ausgleich Doppelt-integrierende Regelstrecken Zeit-Kennwerte gebräuchlicher Regelstrecken Experimentelle Ermittlung von Strecken-Kenngrößen aus der Sprungantwort Verfahren nach Küpfmüller Verfahren nach Strejc Verfahren nach Naslin Verfahren nach Ormanns Wendetangentenverfahren... 87

2 2.4.6 Verfahren der Zeitprozentkennwerte Verfahren nach Thal-Larsen Identifikation von Regelstrecken ohne Ausgleich Regelungen mit PID-Reglern Typen von Reglern Der Proportional-Regler (P-Regler) Der Integral-Regler (I-Regler) Der Proportional-Integral-Regler (PI-Regler) Der Proportional-Integral-Differential-Regler (PID-Regler) Der Proportional-Differential-Regler (PD-Regler) PID-T 1 - und PD-T 1 -Regler Anti-Windup-Maßnahmen Entwurf von PID-Reglern Anforderungen an den Regelkreis Führungs- und Störverhalten Generelle Anforderungen an eine Regelung Gütekriterien für das Führungsverhalten Gütekriterien für das Störverhalten Problem der bleibenden Regeldifferenz Geeignete Regler-Strecken-Kombinationen PID-Entwurf nach Ziegler/Nichols Verfahren des Stabilitätsrands (Schwingversuch) Verfahren der Sprungantwort-Analyse Einstellregeln nach Chien, Hrones und Reswick Einstellregeln für Strecken mit Ausgleich Einstellregeln für Strecken ohne Ausgleich Einstellregeln nach Oppelt PID-Entwurf nach der T-Summen-Regel PID-Entwurf nach dem Betragsoptimum Numerische Optimierung von Reglern Selbsteinstellende und adaptive Regler Regelungen mit unstetigen Reglern Unstetige Regler ohne Rückführung Zweipunkt-Regler ohne Hysterese Zweipunkt-Regler mit Hysterese Dreipunkt-Regler Unstetige Regler mit Rückführung Zweipunkt-Regler mit verzögerter Rückführung Zweipunkt-Regler mit verzögert nachgebender Rückführung Dreipunkt-Regler mit verzögerter Rückführung (Schrittregler)

3 6 Vermaschte Regelkreise Störgrößenaufschaltung Hilfsgrößenaufschaltung Unterlagerte Regelung (Kaskadenregelung) Digitale Regelung Prinzip der digitalen Regelung Der digitale PID-Regler Einstellregeln für digitale PID-Regler Reglerentwurf im Frequenzbereich Frequenzgang linearer Systeme Grafische Darstellung des Frequenzgangs Frequenzgang regelungstechnischer Grundglieder P-Glied P-T 1 -Glied P-T 2 S-Glied Totzeitglied I-Glied D-Glied Frequenzgang von Reihenschaltungen Frequenzgang des PID-Reglers Stabilität von Regelkreisen Reglerentwurf Phasen- und Amplitudenreserve PI-Regler PID-Regler PD-Regler Unscharfe Regelung (Fuzzy Control) Der Mensch als Regler Grundlagen der Fuzzy-Logik Fuzzy-Mengen Linguistische Variablen und Terme Fuzzy-Inferenz Defuzzifizierung Fuzzy-Inferenz bei mehreren Eingangsgrößen Fuzzy Controller Hybride und adaptive Fuzzy-Regelungssysteme Nichtadaptive Systeme mit konventionellem Regler Umschaltregelungen mit Fuzzy-Komponente Adaptive Konzepte Realisierung von Reglern Analogregler auf Basis von Operationsverstärkern

4 Elektronischer P-Regler Elektronischer I-Regler Elektronischer PI-Regler Elektronischer PD-Regler Elektronischer PID-Regler Digitalregler SPS-Regler Schaltende Regler Begleit-Software zum Buch Installation der Software Programmmodule von WINFACT Das blockorientierte Simulationssystem BORIS Übersicht Komponenten des BORIS-Hauptfensters Aufbau der Simulationsstruktur Steuerung der Simulation Ermittlung von Frequenzgängen Ermittlung von Frequenzgängen mit LISA Übersicht Einlesen der Daten Darstellungsform und Speichern von Ergebnissen Reglerentwurf im Frequenzbereich mit RESY Übersicht Bildschirmaufbau Konfigurierung des Regelkreises Entwurf und Analyse von Fuzzy-Systemen mit FLOP Übersicht Linguistische Variablen Regelbasis Systemanalyse im Debug-Modus Anwendungsbeispiel: Drehzahlregelung eines Gleichstromantriebs Vorstellung der Regelstrecke Modellierung des Motors Modellierung des Stromrichters Modellierung des Tachogenerators Gesamtstruktur der Regelstrecke Sprungantwort und Frequenzgang der Regelstrecke Reglerentwurf im Zeitbereich Schwingversuch nach Ziegler/Nichols Einstellregeln nach Chien, Hrones und Reswick Reglerentwurf nach der T-Summen-Regel Reglerentwurf nach dem Betragsoptimum Numerische Optimierung anhand des IAE-Kriteriums

5 Zweipunkt-Regelung der Gleichstrommaschine Reglerentwurf im Frequenzbereich Stabilitätsanalyse Entwurf eines PI-Kompensationsreglers Vergleich der Entwurfsergebnisse Formelzeichen und Benennungen Deutsch - Englisch 339 Literatur 345 Stichwortverzeichnis 347