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Druckregelung - langsames Stellventil - StefanF - 10.01.2014 11:30
Hallo zusammen,
bin neu hier, hoffe aber ich poste in der richtigen Kategorie
Mein eigentliches Problem ist nicht unbedingt LabView spezifisch, wird aber mit LabView realisiert.
Ich hoffe ihr helft trotzdem.
Es geht um einen Wasserkreislauf in dem Wasser mit einer festen Förderrate gepumpt wird.
Durch ein Stellventil mit elektrischem Antrieb sollen verschiedene Drücke an einem Abgriff eingestellt werden können.
Mein Problem liegt in der Auslegung bzw. Realisierung des Reglers. Ich verwende derzeit einen PID-Regler.
Meine Hauptprobleme sind:
- Stellventilverstellung durch Spindelantrieb langsam (dafür kleine Schritte möglich)
Beispiel: Druckaufbau von 0mmHg nach 1000mmHg
Der Regler erhöht hier auf Grund des nur langsam ansteigenden Druckes recht schnell die Stellgröße bis auf den Maximalwert (geschlossenes Ventil).
Dabei ist das Ventil zu diesem Zeitpunkt beispielsweise erst halb zu gefahren, das bekommt der Regler aber nicht mit. Ist dann irgendwann der Solldruck erreicht, kommt ein großer Überschwinger.
Der Regler merkt, dass der Istdruck größer dem Solldruck ist und reduziert die Stellgröße. Die Stellgröße wird jedoch vom Maximalwert reduziert, das Stellglied ist jedoch zu dem Zeitpunkt erst bei
Dreiviertels-Stellung und fährt noch weiter zu... Das wiederholt sich dann wieder wenn der Sollwert kurz darauf unterschritten wird. - Starke Unlinearität zwischen Stellsignal und Druck
Bei offenem Ventil macht eine Schritt des Ventils kaum einen Druckunterschied aus während bei dreiviertels geschlossenem Ventil ein Schritt eine große Druckänderung bewirkt.
Wie muss ich mit der Unlinearität und der Verzögerung des Stellgliedes umgehen?
Ich hoffe ihr könnt mir ein paar Tipps geben!
Falls das ganze nicht klar ist, bitte auch hierzu nochmal fragen!
Besten Dank,
Stefan
RE: Druckregelung - langsames Stellventil - GerdW - 10.01.2014 21:11
Hallo Stefan,
wenn es zu (deutlichen) Überschwingern kommt, dann sind die PID-Parameter nicht gut... (Pauschale Antwort: P verringern, I vergrößern.)
Lies doch mal die Grundlagen zum PID-Regler durch, insbesondere das, was die Herren Nichols und Ziegler dazu zu sagen haben. Wikipedia ist dein Freund!
RE: Druckregelung - langsames Stellventil - StefanF - 13.01.2014 07:39
Hallo Gerd,
das ganze habe ich schon durch.
Hatte ich auch schonmal gemacht, mit den Parametern die ich dabei ermittelt hatte lief es aber auch nicht gut.
Was für einen Sprung müsste ich denn auf das System geben?
Ventil von auf nach viertels zu? Ventil von halb auf dreiviertels zu?
Gruß, Stefan
RE: Druckregelung - langsames Stellventil - GerdW - 13.01.2014 08:50
Hallo Stefan,
nimm doch bitte mal eine oder mehrere Sprungantworten auf:
0% nach 50%
50% nach 0%
25% nach 75%
75% nach 25%
50% nach 100%
100% nach 50%
Davon dann bitte die Parameter nach Wikipedia/Faustformelverfahren bestimmen...
RE: Druckregelung - langsames Stellventil - StefanF - 13.01.2014 09:06
Hallo Gerd,
werde ich bei Gelegenheit mal machen, kann derzeit nicht ran an den Stand.
Das Verhalten des Stellgliedes sollte ja dann durch die Sprungantwort mit abgedeckt sein oder?
Grüße
RE: Druckregelung - langsames Stellventil - StefanF - 25.09.2015 11:58
Ich habe mir das ganze jetzt nochmal genauer angesehen.
Der Druck steigt bei zufahren des Stellventils exponentiell an. Von dieser Kurve habe ich mal die Steigung ermittelt.
Kann ich diese in den Proportionalteil des Reglers eingehen lassen? Damit wäre der Regler ja gut angepasst oder?
D.h.:
- Ventil weit auf: Großer Ventilweg für Druckdelta x
- Ventil ziemlich zu: Kleiner Ventilweg für Druckdelta x
RE: Druckregelung - langsames Stellventil - GerdW - 25.09.2015 12:11
Hallo Stefan,
Zitat:Ich habe mir das ganze jetzt nochmal genauer angesehen.Wow, nach fast 2 Jahren…
Zitat:Der Druck steigt bei zufahren des Stellventils exponentiell an. … Damit wäre der Regler ja gut angepasst oder?PID-Regler sind für Strecken gedacht, die sich linear verhalten. Ist deine Frage damit beantwortet?