Regelungstechnik II. Institut für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe. Übungen

Transkript

1 Regelungstechnik II Übungen

2 2 Nichtlineares Verhalten in Regelstrecken Lineares Regelsystem

3 3 Nichtlineares Verhalten in Regelstrecken Regelsystem mit realem Stellglied

4 4 Stellglieder mit Zwei- oder Mehrpunkt-Verhalten Ausgangsspannung eines leistungselektronischen Stellglieds

5 5 Weitere Nichtlinearitäten in Regelsystemen Name Blockschaltbild Begrenzer Multiplikation Division Zweipunktregler

6 6 Anti-Wind-Up

7 7 Anti-Wind-Up

8 8 Anti-Wind-Up

9 9 Zweiquadranten-Gleichstromsteller mit LC-Ausgangsfilter als Schaltungskonzept für ein Netzgerät

10 10 Lösungsblatt zu Frage 1.1 Schaltzustandskombination Laststrom i L fließt über Ausgangsspannung V 1 ein, V 2 aus V 1 falls i L > 0 D 2 falls i L < 0 e = U V 1 aus, V 2 ein D 1 falls i L > 0 V 2 falls i L < 0 e = 0

11 11 Vierquadranten-Gleichstromsteller mit LC-Ausgangsfilter als Schaltungskonzept für ein Netzgerät

12 12 Lösungsblatt zu Frage 1.2 Schaltzustandskombination Laststrom i L fließt über Ausgangsspannung V 1, V 4 ein, V 2, V 3 aus V 1, V 4 falls i L > 0 D 2, D 3 falls i L < 0 e = U V 1, V 4 aus, V 2, V 3 ein D 1, D 4 falls i L > 0 V 2, V 3 falls i L < 0 e = U V 1, V 3 ein, V 2, V 4 aus V 1, V 3 aus, V 2, V 4 ein V 1, D 4 falls i L > 0 D 2, V 3 falls i L < 0 D 1, V 4 falls i L > 0 V 2, D 3 falls i L < 0 e = 0 e = 0

13 13 Lösungsblatt zu Frage 2.1 Linearisierung des 2Q-Stellglieds durch steuerbare Pulsmustervorgabe. Mögliche Werte der Stellgröße y: Referenzsignal: y = y = 0und y = y = 1 y y y Bereich von y st : Steuergesetz : y y y 1 st 2 y > y y = y = 1 st ref 2 y < y y = y = 0 st ref 1

14 14 Lösungsblatt zu Frage 2.1 Arithmetischer Mittelwert y y < 0 y = 0 st 0 y 1 y = y st y > 1 y = 1 st T P2 T P2 T P2 st der Stellgröße y im Intervall TP T ν t P ( ν+ 1 ) : 2 2 Kennlinie: _RSt

15 15 Lösungsblatt zu Frage 2.2 Linearisierung des 4Q-Stellglieds durch steuerbare Pulsmustervorgabe. Mögliche Werte der Stellgröße y: Referenzsignal: y = y = 1und y = y = 1 y y y Bereich von y st : Steuergesetz : y y y 1 st 2 y > y y = y = 1 st ref 2 y < y y = y = 1 st ref 1

16 16 Lösungsblatt zu Frage 2.2 Arithmetischer Mittelwert y y < 1 y = 1 st 1 y 1 y = y st y > 1 y = 1 st T P2 T P2 T P2 st der Stellgröße y im Intervall TP T ν t P ( ν+ 1 ) : 2 2 Kennlinie:

17 17 Blockschaltbild des LC-Ausgangsfilters

18 18 Lösungsblatt zu Frage 3.1 (2QS)

19 19 Lösungsblatt zu Frage 3.1 (4QS)

20 20 Lösungsblatt zu Frage 3.3 (Rückführung i L )

21 21 Lösungsblatt zu Frage 3.3 (Rückführung i C )

22 22 Lösungsblatt zu Frage 4.1: 2 Quadranten-Steller Sollwertsprung

23 23 Lösungsblatt zu Frage 4.2: 2 Quadranten-Steller Sollwertsprung

24 24 Lösungsblatt zu Frage 4.3: 2 Quadranten-Steller Sollwertsprung

25 25 Lösungsblatt zu Frage 4.1: 4 Quadranten-Steller Sollwertsprung

26 26 Lösungsblatt zu Frage 4.2: 4 Quadranten-Steller Sollwertsprung

27 27 Lösungsblatt zu Frage 4.3: 4 Quadranten-Steller Sollwertsprung

28 28 Lösungsblatt zu Frage 4.4: 2 Quadranten-Steller Lastsprung

29 29 Lösungsblatt zu Frage 4.5: 2 Quadranten-Steller Lastsprung

30 30 Lösungsblatt zu Frage 4.4: 4 Quadranten-Steller Lastsprung

31 31 Lösungsblatt zu Frage 4.5: 4 Quadranten-Steller Lastsprung