Einstellregeln Für Pid-Regler - Burkert 8630 Instructions De Service

Einstellregeln für PID-Regler
In der regelungstechnischen Literatur werden eine Reihe von Einstellregeln angegeben, mit denen auf experimentellem Wege
eine günstige Einstellung der Reglerparameter ermittelt werden kann. Um dabei Fehleinstellungen zu vermeiden, sind stets die
Bedingungen zu beachten, unter denen die jeweiligen Einstellregeln aufgestellt worden sind. Neben den Eigenschaften der
Regelstrecke und des Reglers selbst spielt dabei eine Rolle, ob eine Störgrößenänderung oder eine Führungsgrößenänderung
ausgeregelt werden soll.
Einstellregeln nach Ziegler und Nichols (Schwingungsmethode)
Bei dieser Methode erfolgt die Einstellung der Reglerparameter auf der Basis des Verhaltens des Regelkreises an der Stabilitäts-
grenze. Die Reglerparameter werden dabei zunächst so eingestellt, daß der Regelkreis zu schwingen beginnt. Aus dabei auftre-
tenden kritischen Kennwerten wird auf eine günstige Einstellung der Reglerparameter geschlossen. Voraussetzung für die An-
wendung dieser Methode ist natürlich, daß der Regelkreis in Schwingungen gebracht werden darf.
Vorgehensweise:
• Regler als P-Regler einstellen (d.h. Tn = 999, Tv = 0), Kp zunächst klein wählen
• gewünschten Sollwert einstellen
• Kp solange vergrößern, bis die Regelgröße eine ungedämpfte Dauerschwingung ausführt (Bild 42).
Der an der Stabilitätsgrenze eingestellte Proportionalitätsbeiwert (Verstärkungsfaktor) wird als Kkrit bezeichnet. Die sich dabei
ergebende Schwingungsdauer wird Tkrit genannt.
Istwert
Bild 8.7: Verlauf der Regelgröße an der Stabilitätsgrenze
Aus Kkrit und Tkrit lassen sich dann die Reglerparameter gemäß folgender Tabelle berechnen.
Einstellung der Parameter nach Ziegler und Nichols:
Reglertyp Einstellung der Parameter
P-Regler Kp = 0,5 Kkrit
PI-Regler Kp = 0,45 Kkrit
PID-Regler Kp = 0,6 Kkrit
Die Einstellregeln von Ziegler und Nichols sind für P-Strecken mit Zeitvergrößerung erster Ordnung und Totzeit ermittelt worden.
Sie gelten allerdings nur für Regler mit Störverhalten und nicht für solche mit Führungsverhalten.
Einstellregeln nach Chien, Hrones und Reswick (Stellgrößensprung-Methode)
Bei dieser Methode erfolgt die Einstellung der Reglerparameter auf der Basis des Übergangsverhaltens der Regelstrecke. Es
wird ein Stellgrößensprung von 100 % ausgegeben. Aus dem Verlauf des Istwertes der Regelgröße werden die Zeiten Tu und Tg
abgeleitet.
Top Control Continuous
T
krit
- -
Tn = 0,85 Tkrit -
Tn = 0,5 Tkrit Tv = 0,12 Tkrit
Zeit
75