Einstellverfahren nach Ziegler / Nichols

 

Schwingungsmethode

Bei der Schwingungsmethode nach Ziegler/Nichols werden die Reglerparameter so verstellt, dass die Stabilitätsgrenze erreicht wird und der Regelkreis zu schwingen beginnt, d.h. die Regelgröße periodische Schwingungen ausführt. Aus der so gefundenen Einstellung können die Reglerparameter ermittelt werden. Dieses Verfahren ist nur auf Regelstrecken anwendbar, bei denen ein Schwingen keinen Schaden anrichtet und die überhaupt instabil gemacht werden können.

 

 

Vorgehensweise:

In der Parametrierebene KP = 0,1 vorgeben. In de Betriebsebene die Führungsgröße auf den gewünschten Wert stellen. Die Stellgröße so verändern, dass das Stellgerät langsam öffnet und die Regeldifferenz Xd  etwa Null wird. Umschalten auf Automatikbetrieb. In der Parametrierebene KP-Wert so lange vergrößern, bis die Regelstrecke zum Schwingen neigt. KP-Wert leicht verringern, bis kein Schwingen mehr feststellbar ist.

 

In der Parametrierebene TN-Wert so lange verkleinern, bis die Regelstrecke zum Schwingen neigt. TN-Wert leicht vergrößern, bis kein Schwingen mehr feststellbar ist.

Die so gewonnenen Einstellungen sollen die durch Störeinflüsse bedingten Regelabweichungen beseitigen oder in engen Grenzen halten. Es geht hier also um das Störverhalten des Regelkreises, nicht um das Führungsverhalten. Um während der Optimierung die Schwingungsneigung der Regelung zu überprüfen, ist es hilfreich, eine Störgröße zu simulieren. 

Einführung in die SPS-Programmierung am Beispiel eines Bioreaktors

 

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