Labor für Regelungstechnik

Was ist eigentlich Regelungstechnik?

Das besondere Merkmal eines Regelkreises ist sein geschlossener Wirkungsweg. (Im Gegensatz zur Steuerung bei der die Signalübertragung nur in einer Richtung erfolgt)

Im einfachsten Fall versucht der Mensch durch Wahrnehmung eines Istzustandes und gleichzeitigem Verstellen eines Reglers von Hand (z.B. eines Ventils ) einen Sollwert zu erreichen bzw. diesen konstant zu halten.

 

Regeln ist also ein Vorgang, bei dem fortlaufend eine physikalische Größe (der Istwert) erfaßt wird und mit dem Sollwert verglichen wird. Eine auftretende Abweichung soll möglichst schnell und ohne bleibende Regelabweichung ausgeregelt werden.

Ziel des Praktikums ist es nun, anhand einer reellen Regelstrecke einen Regler bzw. Regelparameter zu finden, die den gewünschten Anforderungen Rechnung tragen. Außerdem soll zu jeder Strecke das Führungsverhalten und die Sprungantwort ermittelt werden.

Ein kleines praktisches Beispiel...

Jeder der einmal versucht hat auf einem Einrad zu fahren weiß, wie schwierig es ist, das Gleichgewicht zu halten. Da der Schwerpunkt des Fahrers über der Drehachse liegt, handelt es sich um ein instabiles System, das bei kleinsten Störungen „umkippt". Dieses Problem kann man mit einer ausgeklügelten Regelung lösen und den Fahrer stabil in einer aufrechten Position halten. Das hier vorliegende Modell eines „linearen inversen Pendels" veranschaulicht die Funktion dieser Regelung sehr plastisch. Neben der eigentlichen Regelung verfügt das System auch über einen Regelalgorithmus, der ein Aufschwingen des Pendels aus der Ruhelage ermöglicht.