Anhang A — Refresher

A.1 Begriffe und Symbole

Begriff engl. Symbol Kap. (Buch)
Anregelzeit control rise time T_{cr} 4
Arbeitspunkt operating point AP 2
Aufgabengrösse final controlled variable 1
Ausgangsgrösse output variable x_a 2
Ausgleichszeit equivalent time constant T_b 2
Ausregelzeit control settling time T_{cs} 4
Begrenzung limitation 3
bleibende Regeldifferenz steady-state error e_{\infty} 4
Dämpfung damping 2
Dämpfungsgrad damping ratio D 4
Differenzierbeiwert differential action constant K_D 2
Differenzierglied (D-Glied) derivative element (D element) 2
Differenzierzeit derivative action time T_D 2
Eingangsgrösse input variable x_e 2
Führungsgrösse (Sollwert) reference variable w 1
Führungsverhalten reference variable response 1
Integrierbeiwert integral action coefficient K_I 2
Integrierglied (I-Glied) integral element (I element)
Integrierzeit integral action time T_I 2
Istwert actual value 1
Kennkreisfrequenz characteristic angular frequency \omega_0 2
Kennlinie characteristic curve
Linearisierungskennlinie linearization curve LK 2
Messglied measuring element
Nachstellzeit reset time T_i 3
Proportionalbeiwert proportional action coefficient K_P 2
Proportionalglied (P-Glied) proportional element (P element)
Regeldifferenz error variable e 1
Regelglied controlling element
Regelgrösse controlled variable x 1
Regelkreis control loop RK
Regelung closed-loop control (feedback control)
Regelstrecke controlled process RS
Regler controller RE
Rückführgrösse feedback variable r
Sollwert desired value 1
Sprungantwort step response
Stabilität stability
Stellgrösse manipulated variable y 1
Steuerkette control chain
Steuerung open-loop control (feedforward control)
Störgrösse disturbance variable z 1
Störverhalten disturbance response 1
Totzeit dead-time T_t 2
Überschwingweite overshoot x_m
Übertragungsglied transfer element 1/2
Vergleichsglied comparing element 1
Verzögerungsglied lag element 2
Verzögerungszeit time constant T_{1,2,..} 2
Verzugszeit equivalent dead-time T_e 2
Verzweigung branching point 1
Vorhaltezeit rate time T_d 4
Wendepunkt inflection point 2
Zeitkonstante time constant T_{1,2,..} 2
Zeitverhalten time response 2
Zielgrösse command variable c 1
Tab. A.1: Begriffe und Symbole

A.2 Regelungstechnik-Workflow

Abb. A.1: Regelungstechnik-Workflow

A.3 Gliederung der Regelstrecken

mit Ausgleich ohne Ausgleich
ohne Verzögerung mit Verzögerung ohne Verzögerung mit Verzögerung
P P-T1 I I-T1
P-T2 bzw. P-T2S I-T2 bzw. I-T2S
P-Tn I-Tn
P-Tt I-Tt
Tab. A.2: Grundglieder (Regelstrecken)

A.4 Standardregelkreis

Abb. A.2: Standardregelkreis

A.5 PID-Regler

\begin{aligned} y(t) &= y_P(t) + y_I(t) + y_D(t) \\ &= K_P \cdot \left( e(t) + \frac{1}{T_i} \cdot \int{e(t) \, \mathrm{d}t} + T_d \cdot \dot{e}(t) \right) \end{aligned} \tag{A.1}

Abb. A.3: Visualisierung zur Sprungantwort des PID-Reglers

A.6 Anforderungen und Gütekriterien

Anforderungen Gütekriterien
Genauigkeit Bleibende Regelabweichung e_\infty
Schnelligkeit Anregelzeit T_{cr} bzw. Ausregelzeit T_{cs}
Dämpfung Überschwingweite x_m
Stabilität
Robustheit
Tab. A.3: Anforderungen und Gütekriterien
Abb. A.4: Gütekriterien