Regelungstechnik I

P-Regler mit Operationsverstärker

Schaltung

Die Verstärkung V des P-Reglers heißt Proportionalbeiwert KP.

Das Ausgangssignal ist also proportional (= verhältnisgleich) dem Eingangssignal des Reglers.

Messschaltung

Messergebnisse

Die Ausgangsspannung Ua in Abhängigkeit der Eingangsspannung Ue werden bei folgenden drei Verstärkungen angezeigt:

Diagramm

Reglereigenschaften

Welches Ausgangssignal „Y“ liefert also ein Regler auf das Eingangssignal „X“ ?

Messchaltung

Ergebnis für den P-Regler

Der P-Regler reagiert auf eine Änderung der Eingangsspannung (Änderung der Regelgröße Δx) mit einer proportionalen Änderung der Ausgangsspannung (Änderung der Stellgröße Δy). Δx = 0,5V; Δy = 1,6V

Der Proportionalbeiwert KD kann aus folgender Formel gefunden werden:

Das ergibt ein KP von -3,2

Ergebnis für den D-Regler

Der D- Regler reagiert auf eine Änderung der Eingangsspannung Ue (Änderung der Regelgröße Δx) mit einem Impuls der Ausgangsspannung ΔUa (Änderung der Stellgröße Δy).

Die Höhe des Impulses Δy ist dabei abhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich die Eingangsspannung ändert. Wenn sie sich wie oben mit der maximalen Geschwindigkeit ändert, wird der Regler maximal ausgesteuert (Aussteuergrenze = Grenzwert des OP). Vergleiche die Vorzeichen in der Grafik mit dem praktischen Meßergebnis:

Der Differenzierbeiwert KD kann aus folgender Formel gefunden werden:

Ergebnis für den I-Regler

Der I - Regler reagiert auf eine verstellte Eingangsspannung Ue (Differenz der Regelgröße Δx ) mit einer mehr oder weniger langsamen Änderung der Ausgangsspannung Ua (Änderung der Stellgröße Δy). Vergleiche die Vorzeichen in der Grafik mit dem praktischen Meßergebnis:

Der Integrierbeiwert KI kann aus folgender Formel gefunden werden:

Siehe dazu Reglergrundlagen aus STEC