Sie sind hier
E-Book

Grundriss der praktischen Regelungstechnik

AutorChristian Spieker, Dirk Fabian, Erwin Samal
VerlagDe Gruyter Oldenbourg
Erscheinungsjahr2014
Seitenanzahl228 Seiten
ISBN9783486854640
FormatePUB/PDF
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis39,95 EUR
Anders als in mathematisch orientierten Darstellungen stehen die physikalisch-technischen Zusammenhänge und die praktische Regelungstechnik im Vordergrund dieses vollständig überarbeiteten Standardwerkes. Soweit mathematische Hilfsmittel für den Praktiker hilfreich sind, werden sie eingesetzt. Alle wesentlichen Fragen der praktischen - analogen und digitalen - Regelungstechnik sind behandelt; zahlreiche der Praxis entnommene Beispiele illustrieren die Verfahren.

Erwin Samal, Christian Spieker, Dirk Fabian

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort5
Teil I. Grundlagen der Regelungstechnik13
1 Grundbegriffe15
1.1 Einleitung15
1.2 Benennungen und Begriffe16
1.3 Aufgabe der Regelung16
1.4 Die Regelstrecke18
1.5 Das Stellglied und der Stellantrieb20
1.6 Der Regler26
1.7 Die Messeinrichtung27
1.8 Der Regelkreis28
1.9 Das Verhalten der Regelgröße bei Störung und Führung29
1.9.1 Das Störverhalten29
1.9.2 Führungsverhalten31
1.10 Anwendungsschwerpunkte der Regelungstechnik32
1.11 Aufgabe des Regelungstechnikers32
1.12 Regelungstechnische Begriffe zu Abschnitt 135
2 Die Regelstrecke37
2.1 Das Verhalten von Regelstrecken im Beharrungszustand37
2.1.1 Das Kennlinienfeld der Regelstrecke38
2.1.2 Die Abweichung vom Arbeitspunkt39
2.1.3 Die Übertragungsbeiwerte der Regelstrecke40
2.1.4 Der Stellbereich41
2.1.5 Regelstrecken ohne Beharrungszustand42
2.2 Stell- und Stör-Sprungantworten der Regelstrecke42
2.3 Regelstrecken mit Ausgleich44
2.3.1 Verzögerungsarme Regelstrecken46
2.3.2 Regelstrecken mit einer Verzögerung (1. Ordnung)48
2.3.3 Regelstrecken mit zwei Verzögerungen (2. Ordnung)52
2.3.4 Regelstrecken mit schwingendem Verhalten53
2.3.5 Regelstrecken nur mit Totzeit54
2.3.6 Regelstrecken mit vielen Verzögerungen (Regelstrecken höherer Ordnung)55
2.4 Regelstrecken ohne Ausgleich57
2.5 Kennwerte von Regelstrecken60
2.6 Aufnahme der Sprungantwort61
2.7 Atlas von Sprungantworten idealer Regelstrecken63
2.8 Grenzen in der Anwendung der Sprungantworten64
2.9 Regelstrecken mit mehreren in Reihe geschalteten, verzögerungsbehafteten Gliedern66
2.10 Formelzeichen und regelungstechnische Begriffe zu Kapitel 269
3 Stetige Regler (P- und I-Regler)71
3.1 Einteilung der Regler71
3.1.1 Hilfsenergie73
3.1.2 Allgemeines zu den verschiedenen Reglerbauarten74
3.2 Der P-Regler (Proportionaler Regler)74
3.2.1 Der klassische Drehzahlregler als Beispiel eines stetigen Reglers74
3.2.2 Der Proportionalbereich (P-Bereich)77
3.2.3 Kennlinie des P-Reglers78
3.2.4 Gleichung des P-Reglers79
3.2.5 Die bleibende Regeldifferenz81
3.2.6 Sprungantwort des P-Reglers82
3.3 Der I-Regler (Integraler Regler)83
3.3.1 Regler mit Steuerkolben als Beispiel eines I-Reglers mit Hilfsenergie83
3.3.2 Kennlinie des I-Reglers85
3.3.3 Sprungantwort des I-Reglers86
3.3.4 Gleichung des I-Reglers87
3.3.5 Gegenüberstellung von P- und l-Regler89
3.4 Regelungstechnische Begriffe zu Kapitel 390
4 Stetige Regler (PI-, PD- und PID-Regler)91
4.1 Der PI-Regler91
4.1.1 Sprungantwort des PI-Reglers91
4.1.2 Gleichung des Pl-Reglers91
4.1.3 Erzeugen des PI-Verhaltens93
4.1.4 Starre Rückführung94
4.1.5 Nachgebende Rückführung96
4.1.6 PI- und PID-Regler mit sehr großen Proportionalbereichen99
4.2 Der PD- und PID-Regler100
4.2.1 Anstiegsantwort des PD- und PID-Reglers101
4.2.2 Erzeugen des D-Verhaltens103
4.2.3 Vorhaltverstärkung, Vorhaltüberhöhung105
4.2.4 Gegenüberstellung von P-, I-, PI- und PID-Regler110
5 Regelkreise mit stetigen Reglern111
5.1 Allgemeines zur Arbeitsweise von Regelkreisen mit stetigen Reglern111
5.1.1 Das Anfahren des Regelkreises112
5.1.2 Stabiles und instabiles Verhalten des Regelkreises112
5.1.3 Das Störverhalten des Regelkreises115
5.1.4 Das Führungsverhalten des Regelkreises115
5.2 Das rechnerische Einschleusen der Störgrößen in den Regelkreis116
5.2.1 Der Angriffspunkt der Störgrößen116
5.2.2 Umrechnen der Störgrößen auf die Stellgröße118
5.3 Das statische Verhalten des Regelkreises118
5.3.1 Ermittlung des statischen Verhaltens mit Hilfe der Kennlinien118
5.3.2 I-, PI- oder PID-Regler bei Regelstrecken mit Ausgleich119
5.3.3 Berechnung der bleibenden Regeldifferenz (P- oder PD-Regler)120
5.4 Das dynamische Verhalten des Regelkreises122
5.4.1 Das dynamische Verhalten bei P-Reglern123
5.4.2 Das dynamische Verhalten bei I-Reglern132
5.4.3 Das dynamische Verhalten bei PI- und PID-Reglern136
5.4.4 Welcher Regler passt zu welcher Regelstrecke?137
5.5 Optimale Reglereinstellung138
5.5.1 Die Regler-Parameter138
5.5.2 Die Stabilitätsgrenze als Grenze der Regeleinstellung138
5.5.3 Gibt es eine allgemeingültige, optimale Reglereinstellung?141
5.5.4 Maßstäbe für die Regelgüte bei einer sprungweisen Störung bzw. Führungsgrößenänderung142
5.5.5 Die verschiedenartigen Anforderungen an die Regelgüte143
5.5.6 Die wichtigsten Methoden für die optimale Reglereinstellung bei einer sprungweisen Störung144
5.5.7 Gründe, warum in der Praxis die optimale Reglereinstellung oft ziemlich unscharf ist147
5.6 Regelungstechnische Begriffe zu Abschnitt 5148
6 Unstetige Regler ohne Rückführung149
6.1 Vergleich zwischen stetigen und unstetigen Reglern149
6.2 Zweipunktregler ohne Hilfsenergie149
6.2.1 Sprungschaltung, Schaltdifferenz150
6.2.2 Kennlinie des Zweipunktreglers151
6.3 Dreipunktregler ohne Hilfsenergie152
6.3.1 Kennlinie des Dreipunktreglers153
6.4 Zwei- und Dreipunktregler mit Hilfsenergie154
7 Regelkreise mit unstetigen Reglern ohne Rückführung155
7.1 Verlauf der Regelgröße nach Schließen des Regelkreises155
7.1.1 Regelstrecken mit einer Verzögerung (1. Ordnung)155
7.1.2 Regelstrecken mit vielen Verzögerungen (höherer Ordnung)159
7.1.3 Der Einfluss des Stellbereiches162
7.1.4 Regelstrecken ohne Ausgleich166
7.2 Maßnahmen zum Verkleinern der Schwankungsbreite168
7.2.1 Verringern der Schaltdifferenz168
7.2.2 Verkleinern der Verzugszeit und Totzeit168
7.2.3 Vergrößern der Ausgleichszeit168
7.2.4 Herabsetzen des Leistungsüberschusses169
7.2.5 Grundlast169
7.2.6 Dreipunktregler170
7.2.7 Rückführung171
7.3 Das Stör- und Führungsverhalten des Regelkreises171
7.3.1 Störverhalten172
7.3.2 Führungsverhalten175
8 Regelkreise mit unstetigen Reglern mit Rückführung (Quasistetiges Verhalten)177
8.1 Vor- und Nachteile des Zweipunktreglers ohne Rückführung177
8.2 Die schubweise Energiezufuhr als Ursache der Schwankungsbreite178
8.3 Zweipunktregler mit verzögerter, einseitiger Rückführung (PD-Verhalten)179
8.4 Zweipunktregler mit verzögerter, doppelseitiger Rückführung (PD-Verhalten)182
8.5 Zweipunktregler mit verzögerter, nachgebender Rückführung (PID-Verhalten)183
9 Dreipunktregler mit quasistetigem Verhalten187
9.1 Gründe, warum Elektromotoren als Stellantriebe an vielen Stellen bevorzugt werden187
9.2 Grenzwerteinheit187
9.3 Grenzwertregler (I-Verhalten)189
9.4 Schrittregler (PI-Verhalten)190
10 Mehrschleifige Regelkreise zum Verbessern der Regelgüte195
10.1 Arbeitsweise und Blockschemata der wichtigsten mehrschleifigen Regelkreise195
10.1.1 Störgrößenaufschaltung195
10.1.2 Aufschaltung von Hilfsregelgrößen196
10.1.3 Hilfsstellgrößen197
10.1.4 Grob/Fein-Regelung197
10.2 Beispiele von mehrschleifigen Regelkreisen197
Teil II. Digitale Regelungstechnik199
11 Einführung201
11.1 Vorbemerkungen201
11.2 Unterschiedliche Arten digitaler Regelsysteme201
11.3 Der digitale Regelkreis202
11.4 Vor- und Nachteile digitaler Regelungen203
12 Analoge und digitale Signale205
12.1 Analoge Signale205
12.2 Digitale Signale207
13 Digitale Regelung211
13.1 Abtastvorgang211
13.1.1 Zusätzliche Totzeiten211
13.1.2 Analoge Filter (Anti-Aliasing-Filter)212
13.2 Regelalgorithmus215
13.2.1 P-Regler215
13.2.2 PD-Regler216
13.2.3 I-Regler217
13.2.4 PI-Regler217
13.2.5 PID-Regler217
13.3 Geschlossener digitaler Regelkreis218
13.4 Einfluss der Quantisierung221
14 Zusammenfassung223
14.1 Schlussbemerkung223
Sachverzeichnis225

Weitere E-Books zum Thema: Maschinenbau - Elektrotechnik - Fertigungstechnik

FEM mit NASTRAN

E-Book FEM mit NASTRAN
Format: PDF

Die Simulations- bzw. CAE-Technik gilt als eine der Schlüsseltechnologien der Gegenwart. Mit ihr lassen sich wichtige Eigenschaften späterer Produkte ohne aufwändige und…

Fahrwerktechnik: Grundlagen

E-Book Fahrwerktechnik: Grundlagen
Format: PDF

In diesem international anerkannten Standardwerk werden das Fahrverhalten und die Fahrwerktechnik ausgeführter Pkw und Nkw, die Funktionen der einzelnen Fahrwerksysteme und die Merkmale von…

3D-Konstruktion mit Solid Edge

E-Book 3D-Konstruktion mit Solid Edge
Format: PDF

Dieses Lehr- und Praxisbuch soll den Einstieg in das 3D-System Solid Edge und den zugehörigen Konstruktionsprozess erleichtern. Gleichzeitig kann es als Nachschlagewerk und als Anregung für die 3D-…

3D-Konstruktion mit Solid Edge

E-Book 3D-Konstruktion mit Solid Edge
Format: PDF

Dieses Lehr- und Praxisbuch soll den Einstieg in das 3D-System Solid Edge und den zugehörigen Konstruktionsprozess erleichtern. Gleichzeitig kann es als Nachschlagewerk und als Anregung für die 3D-…

Weitere Zeitschriften

FESTIVAL Christmas

FESTIVAL Christmas

Fachzeitschriften für Weihnachtsartikel, Geschenke, Floristik, Papeterie und vieles mehr! FESTIVAL Christmas: Die erste und einzige internationale Weihnachts-Fachzeitschrift seit 1994 auf dem ...

Menschen. Inklusiv leben

Menschen. Inklusiv leben

MENSCHEN. das magazin informiert über Themen, die das Zusammenleben von Menschen in der Gesellschaft bestimmen -und dies konsequent aus Perspektive der Betroffenen. Die Menschen, um die es geht, ...

Augenblick mal

Augenblick mal

Die Zeitschrift mit den guten Nachrichten "Augenblick mal" ist eine Zeitschrift, die in aktuellen Berichten, Interviews und Reportagen die biblische Botschaft und den christlichen Glauben ...

Baumarkt

Baumarkt

Baumarkt enthält eine ausführliche jährliche Konjunkturanalyse des deutschen Baumarktes und stellt die wichtigsten Ergebnisse des abgelaufenen Baujahres in vielen Zahlen und Fakten zusammen. Auf ...

Berufsstart Bewerbung

Berufsstart Bewerbung

»Berufsstart Bewerbung« erscheint jährlich zum Wintersemester im November mit einer Auflage von 50.000 Exemplaren und ermöglicht Unternehmen sich bei Studenten und Absolventen mit einer ...

BONSAI ART

BONSAI ART

Auflagenstärkste deutschsprachige Bonsai-Zeitschrift, basierend auf den renommiertesten Bonsai-Zeitschriften Japans mit vielen Beiträgen europäischer Gestalter. Wertvolle Informationen für ...

CE-Markt

CE-Markt

CE-Markt ist Pflichtlektüre in der Unterhaltungselektronik-Branche. Die Vermarktung von Home und Mobile Electronics mit den besten Verkaufsargumenten und Verkaufsstrategien gehören ebenso zum ...