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Hilfe bei PID-Regler (toolkit) - Katharina - 20.07.2008 19:30
Hallo zusammen!
Wir sind vor einigen Wochen quasi zum ersten Mal in einer Vorlesung mit LabVIEW in "Berührung" gekommen und haben nun eine Prüfungsaufgabe bekommen, die wir in LabVIEW lösen sollen.
Um das ganze kurz zu beschreiben: es gibt einen Wärmebereitsteller mit festen Leistungswerten, einen Wärmespeicher und einen Wärmeverbraucher mit festen Leistungswerten. Der Teil, an dem wir nun hängen, ist im Prinzip eine "einfache" Temepraturregelung am Verbraucher (simuliert, ohne angeschlossene Geräte) mit verschiedene Reglertypen; geregelt werden soll die Temperatur über den Massenfluss, also eine Pumpe.
Unser Problem ist zunächst im Wesentlichen, dass wir nicht wissen, was genau der PID-Regler aus dem toolkit eigentlich macht, also in welcher Form ich die Größen in den Regler rein gebe und was hinten wieder rauskommt.
Ich hoffe, das Problem ist einigermaßen verständlich dargestellt, ansonsten bitte nachfragen :-). Es wäre super, wenn uns irgendjemand dabei weiterhelfen könnte oder vielleicht auch weiß, wo man ein Beispielprogramm in dieser Art (bzw. überhaupt zur Funktionsweise eines PID-Regler-Bausteins) herbekommen könnte.
Schon mal jetzt vielen Dank!
Gruß,
Katharina
Hilfe bei PID-Regler (toolkit) - eg - 20.07.2008 19:46
Es gibt einen großen Unterschied zwischen Regeln und Steuern. Denn Steuern ist nur eventbasierend (Eingaben des Benutzers) und Regeln ist event- und zeit- basierend(Antwort des Gerätes und die Zeit die zwischen Antworten vergangen ist). Diese Zeit ist nur in RT Systemen wirklich gut zu messen. Unter anderen OS (Windows, Linux ...) kann man diese Zeit nicht genau messen, desahlb meine Frage:
Habt ihr LVRT?
Wenn nicht, dann geht es auch, aber man muss einen Zeitstempel vom Gerät erhalten oder simulieren (was aber Ungenauigkeiten in der Regelung verursacht).
Wenn es nur ein ungenaues Schulversuch sein soll, dann kann man hier die Augenschliessen und trotzdem was programmieren.
Übrigens, Beispeile zum PID Toolkit gibt es im Example Finder.
Hilfe bei PID-Regler (toolkit) - Lucki - 21.07.2008 08:34
Der PID-Baustein macht das, was in allen Lehrbüchern über Regelungstechnik als Grundstruktur eines Reglers dargestellt ist: Die Isttemperatur (Process-variable) wird von der Solltemperator (Set point) subtrahiert. Die Differenz wird integriert und differenziert, und die drei Werte, also Differenz, Integral und Differential, werden mit von außen einstellbaren Multiplikatoren (=P,D, I Anteil) aufsummiert und ausgegeben.
Wenn die Regelung simuliert werden soll, braucht man natürlich die entsprechenden Modellparameter für die Regelstrecke. Hat man die Euch denn gegenben?
Die Grundfrage, die Du leider offen läßt, ist hier erst mal, ob hier es sich hier um eine Zweipunktregelung (Pumpe läßt sich nur ein- und ausschalten) oder um ein stetige Regelung (Pumpe mit kontinuierlicher änderbarer Drehzahl-Einstellung) handelt.
PS: Bist Du wirklich eine echte Königin, wenn Du hier im Pluralis Majestaticus ("Wir") von Dir redest? Oder steckt da eine ganze Seminargruppe dahinter, und Du bist nur die Sprecherin?
Hilfe bei PID-Regler (toolkit) - Lucki - 21.07.2008 13:14
Habe mir Deinen Text noch mal angeschaut. Verstehe ich das richtig:
Ein Wasserbehälter wir mit konstanter Leitung aufgeheizt. Der Wassertemperatur soll geregelt werden, und zwar durch Regelung des Wasserabflüsses: Ist die Temperatur zu hoch, wird mehr Wasser entnommen, die Pumenleistung also erhöht. Ist die Temperatur zu niedrig, wird weniger Wasser entnommen. Wenn das so ist, dann wäre das der ekelhafte Fall einer nicht linearen Regelungstrecke, eine Regeloptimierung mit einem einfachen PID-Regler wäre nur in der engen Umgebung eines bestimmten Arbeitspunktes (d.h. einer bestimmten Temperatur) möglich. Das Beste wäre dann noch eine reine Zweipunkt - Regelung (Pumpe an/aus), aber dazu bräuchte man wohl keinen PID-Regler.
@eg: Für eine Simulation - und nur davon ist hier die Rede - wird kein RT-System gebraucht. Eher der Simulationskit. (Ich kenne allerdings den Regelkit nicht- vielleicht ist da eine Regelsimulation schon mit dabei.)
Hilfe bei PID-Regler (toolkit) - Katharina - 21.07.2008 15:27
Hallo Lucki!
Erst mal zum "pluralis majestatis": nein, ich bin leider noch nicht zur Königin ernannt worden (denn dann müsste ich mich nicht so einem Mist rumärgern
), sondern wir sind eine Zweiergruppe.Ja, ich denke, du hast unser Problem richtig erkannt und dass es sehr ekelhaft ist, haben wir auch schon rausgefunden.
Wir haben inzwischen das Beispiel mit der Tankregelung gefunden und versucht, das Regelungsprinzip irgendwie zu übertragen, aber so richtig erfolgreich waren wir noch nicht. Wir haben uns überlegt, mit einer Temperatur als Eingangsgröße in den Regler hineinzugehen und den Range dann so einzustellen, dass wir mit einem Massenstrom als output wieder rauskommen (???). Erste Frage: Brauchen wir diese "simulation plant" überhaupt (obwohl das ja wahrscheinlich die Regelstrecke ist, oder?). Zweite Frage: Wie stellt man diese ganzen Parameter ein???
Ärgern uns jetzt schon seit zig Stunden mit dem Problem rum, angesetzt war es für etwa 6 Zeitstunden......
Viele Grüße,
Katharina
PS Habe das ganze mal grob in Word skizziert!
[attachment=13600]
Hilfe bei PID-Regler (toolkit) - Lucki - 22.07.2008 13:16
' schrieb:[attachment=40939:Image01.png]Das Bild irritiert mich sehr, so dass ich überhaupt nicht mehr durchblicke.[list]
[*]Wärebereitstellung:
Zuerst schreibst Du von einer konstanten Wärmeleistungs-Einspeisung. Ich hatte mir das so vorgestellt, daß der Speicherbehälter mit konstanter Leistung ständig beheizt wird. Jetzt ist aus einmal von einem festen Volumentrom dies Rede, und außerdem ist ein Rückfluß vorhanden. Kann man das trotzdem so interpretieren, daß dem Speicher eine konstante Leistung zugeführt wird? wenn ja, dann wären die hier gezeigten Einzelheiten der Wärmezuführeung systemtechnisch uninteressant und stiften nur Verwirrung. Was ist eigentlich Q? <>
[*]Verbraucher
Ich war davon ausgegangen, daß der Verbraucher Wasser verbraucht, d.h. er entnimmt dem Speicher Wasser, und das verbrauchte Wasser wird dem Speicher als frisches Kaltwasser wieder zufgeführt. Statt dessen wird hier gar kein Wasser verbraucht: es wird rückgeführt. Der "Verbrauch" bezieht sich dann wohl auf Wärme? Und wenn ja, wie soll das funktionieren: Wenn die erzeugte Wärme (Q?) konstant ist, die verbrauchte ebenfalls, wohin geht dann die Differenz, falls beide Vorgaben nicht identisch sind? Und wenn sie identisch sind: Wozu dann ein Regelung?<>
[st]
Hilfe bei PID-Regler (toolkit) - Katharina - 22.07.2008 14:36
Hi!
Wir waren heute so erfolgreich, dass wir heute innerhalb von einer halben Stunde die ganze Regelung aufgebaut bekommen haben. Waren einige ganz schön blöde Fehler dabei
...Trotzdem vielen vielen Dank für die Hilfe, immerhin haben wir so die Beispielprogramme gefunde, von denen wir überhaupt nicht wussten, dass es sie gibt. Ich habe mal screenshots angehängt, wie wir das jetzt gelöst haben, nur falls noch Interesse da ist!
Gruß,
Katharina und Inge