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Proportional-Integral-Differenzregler (PID-Regler)
Sollwert
+
0-10 V
Die meisten Regler des Lüftungsgerätes sind PID-
Regler. Die Regler versuchen, einen Fehler auf Null
zu reduzieren.
Regelkreise sind – im Gegensatz zu Steuerkreisen
– geschlossen, d. h. es erfolgt eine Rückmeldung
des Ergebnisses der Regelung an den Prozess.
Steuerkreise sind nicht in der Lage, einen Fehler
auf Null zu reduzieren. Das liegt einfach daran,
dass es keinen Fehler gibt, weil kein Sollwert
existiert. Es besteht ein direkter Zusammenhang
zwischen dem Steuereingangssignal und dem
Steuerungsausgangssignal.
Das Ausgangssignal des Proportionalreglers
ist abhängig vom Fehler geteilt durch einen
Proportionalbereich. Ein Proportionalbereich ist
eine Einstellung, mit der die Empfindlichkeit des
Ausgangssignals für den Fehler festgelegt wird.
Die Proportionalregelung ist nicht zeitabhängig.
Sie allein kann den Fehler nicht auf Null
reduzieren. Eine stationärer Fehler bleibt bei ihr
bestehen. Das Ausgangssignal des Integralreglers
hängt von der Summe der Fehler im Zeitverlauf
und der Nachstellzeit ab. Die Nachstellzeit ist die
Proportionaler Regler
Proportionalbereich, Fehler
Fehler
Nachstellzeit, Fehlersumme
-
Differentialzeit, Fehleränderung
Messwert 0-10 V
Integralregler
Differentialregler
Zeit, die für ein vollständiges Ausgangssignal
benötigt wird, bei einem Fehler in der Größe des
Proportionalbereichs. Je länger die Nachstellzeit
ist, desto länger dauert es, den stationären Fehler
auf Null zu reduzieren. Ist die Nachstellzeit jedoch
zu kurz, kann der Prozess nicht mit der Regelung
mithalten und es kommt zu Instabilitäten.
Das Ergebnis der Differenzierung hängt von
der Änderungsrate ab, also von der Differenz
zwischen dem aktuellen Fehler und dem
vorherigen Fehler. Das differentielle Ergebnis
entspricht dem Produkt aus Differenzialzeit und
Änderungsrate. Je länger die Differenzialzeit ist,
desto ausgeprägter ist die Differenzialwirkung.
Wenn keine Reaktion auf die Änderungsrate
erforderlich ist, wird die Differenzialzeit auf
Null gesetzt und der Regler als PI-Regler
(Proportional-Integral-Regler) bezeichnet. Eine
Differentialwirkung ist nur dann erforderlich,
wenn die Änderungsrate eines Prozesses von
Bedeutung ist, z. B. bei der Feuchteregelung.
Probleme mit hoher Luftfeuchtigkeit können
durch das Antizipieren einer schnellen
Feuchtigkeitsänderung reduziert werden.
Lüftung
Sensor
0-10 V
DE - 45
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