Kybernetik Regelung. Mohamed Oubbati Institut für Neuroinformatik. Tel.: (+49) 731 / mohamed.oubbati@uni-ulm.de
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1 Kybernetik Regelung Mohamed Oubbati Institut für Neuroinformatik Tel.: (+49) 73 / mohamed.oubbati@uni-ulm.de
2 Was ist Regelung? Regelung ist eine gezielte Beeinflussung dynamischer Systeme, so dass eine gewünschte Betriebsart eingestellt wird. u(t)? Gs y(t) r (gewünschtes Verhalten)
3 u k ( s + 2)( s 4) y Dieses System ist unstabil. Kann man es stabilisieren?
4 u k ( s + 2)( s 4) y Eine Lösung remove the pole(s), who provoked instability! u k 2 s 4 ( s + 2)( s 4) y k
5 Steuerung vs. Regelung
6 Steuerung vs. Regelung Goal: find the input u, so that the output y approximates a desired reference trajectory r! u(t)? Gs y(t) r Aufgabe: u(t)? sodass e = r y 0 One way to achieve this is to set G c = y( t) r( t) G s r Gc u(t) Gs y(t) Diese Lösung heißt: Steuerung
7 Steuerung vs. Regelung Steuerung aber wenn Störungen da sind, Störungen r(t) Gc u(t) Gs + d y(t) Steuerung Y = Gc G sr + d die Abweichung e=r-y wird nie minimiert, und y kann r nicht verfolgen!
8 Steuerung vs. Regelung Regelung R + E Gc u(t) Gs y(t) - Y = + R >> if E 0 Y R
9 Steuerung vs. Regelung Regelung und wenn Störungen da sind Störungen R + E Gc u(t) Gs + + d y(t) - Y = + R + + d E = R d + + Wenn >> und der Effekt der Störung wird minimiert d 0 E 0 Y R +
10 Regelkreis Allgemeine Anforderungen an einen Regelkreis
11 Regelkreis Grundsätzlicher Aufbau von Regelkreisen Regeldifferenz Sollwert + - e Regler Stellgröße System Regelgröße Sensor Die Grundaufgabe ist es, der geschlossene Regelkreis asymptotisch Stabil bleibt.
12 emax (Maximale Überschwingweite) (overshoot) gibt die maximale Regelabweichung an, die nach dem erstmaligen Erreichen des Sollwertes auftritt. emax Bleibende Regeldifferenz (steady state error) ist die Abweichung der Sollwert von der Istwert für t Sollwert Antwort des Systems Tan (Anregelzeit) (rise time) Zeitpunkt, zu dem der sollwert erstmals erreicht wird. Taus (Ausregelzeit) (transient time): Zeitpunkt, ab dem die Regelabweichung kleiner als eine vorgegebene Schranke. Tan Taus
13 Allgemeine Anforderungen an einen Regelkreis An eine Regelung werden vier Anforderungen gestellt: Kleine bleibende Regeldifferenz. geringes Überschwingen. Kleine Anregelzeit. Kleine Ausregelzeit.
Einführung in die Robotik Regelung. Mohamed Oubbati Institut für Neuroinformatik. Tel.: (+49) 731 / 50 24153 mohamed.oubbati@uni-ulm.de 04. 12.
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