Allgemeiner Teil
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Labor II/1 Regelkreis 13.02.2007 Allgemeiner Teil Titel der Übung: Übungsnummer: Übungsplatz: Datum der Übung: Klasse: Schriftführer: Übungsteilnehmer: Regelkreis II/1 10 13.02.2006 5BHELI Andreas HAGER HAGER Andreas REIM Erich Unser eigentliches Gruppenmitglied ANTONY Andreas war in der Parallelgruppe, da diese nur aus 2 Mann bestand. Inhaltsverzeichnis: Allgemeiner Teil Inhaltsverzeichnis 1) Wissensfeststellung 2) Installation und Konfiguration des Bode 100 Netzwerkanalysator 3) Ausmessen einer Strecke 4) Reglerstrecken 4.1) I-Regler 4.2) PI-Regler 5) OPV-Auswahl 6) Aufbau des gesamten Regelkreises 7) Inventarliste TI HTBL-Hollabrunn Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 1 1 2 2 3, 4 5 5 5 5 6, 7 8 1/8 Labor II/1 Regelkreis 13.02.2007 1) Wissensfeststellung: Zu Beginn der Übung wurde eine Wissensfeststellung durchgeführt. Es war folgende einfache Schaltung zu berechnen: Schaltung: 1 Ua Ue 2 j C R 1 Ue ( 1) Ue 1 j C 1 j C j C 2) Installation und Konfiguration des Bode 100 Netzwerkanalysator: Zunächst wurde auf einem fahrbaren Rechner die Software für den Netzwerkanalysator installiert. Weiters wurde der Bode 100 mittels USB mit dem PC verbunden. Phasenkalibrierung TI HTBL-Hollabrunn Einstellungen abgeschlossen, 1. Versuchsmessung Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 2/8 Labor II/1 Regelkreis 13.02.2007 3) Ausmessen einer Strecke: Als nächstes wurde eine 2R-C-Strecke mit einer RC-Strecke in Reihe (hintereinander) geschalten und anschließend mit dem Netzwerkanalysator gemessen. Schaltung: Startfrequenz: 10Hz Endfrequenz: 10kHz 1,55kHz Folgende Werte wurden aus dem gemessen Diagramm gelesen. 1. Grenzfrequenz: 165Hz 2. Grenzfrequenz: 1,55kHz Die nächsten beiden Grafiken zeigen die gemessene Grenzfrequenz mit den Markern an. TI HTBL-Hollabrunn Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 3/8 Labor TI HTBL-Hollabrunn II/1 Regelkreis Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 13.02.2007 4/8 Labor II/1 Regelkreis 13.02.2007 4) Reglerstrecken: Als nächstes werden einfache Reglerstrecken aufgebaut und mit dem Oszilloskop durchgemessen. 4.1) I-Regler: Der I-Regler ist einer der einfachsten Regler überhaupt (Standardregler). Schaltung: FR 1 j RR1 CR1 |FW(jw)|≈1 TR=2∙ks∙(T1+T2) RR1=TR/CR1 angenommen: CR1=100nF RR1=8,4kΩ (gewählt: 8,2kΩ) 4.2) PI-Regler: Der PI-Regler ist eine Zusammensetzung aus 2 Standardreglern (P-Regler + IRegler). Schaltung: |FW(jw)|≈1 TR=2∙(T1+T2) R1=TR/C1 angenommen: C1 = 100 nF R1=7kΩ (gewählt: 6,8kΩ + 220Ω in Serie) R0=4,2kΩ (gewählt: 4,3kΩ) 5) OPV-Auswahl: Als OPV wurde der LMC6484 verwendet. Pinbelegung: TI HTBL-Hollabrunn Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 5/8 Labor II/1 Regelkreis 13.02.2007 6) Aufbau des gesamten Regelkreises: Nun wurde der gesamte Regelkreis, aus der am Anfang gemessenen Strecke und dem PI-Regler, aufgebaut. Am Eingang wurde ein Frequenzgenerator mit folgenden Einstellungen angehängt. Rechtecksignal, 24.4Hz, Amplitude 1V CH1: Eingangssignal, welches auf de Regelkreis geschalten wird CH2: Ausgang des I-Reglers Der Istwert zeigt einen gedämpften, lang anhaltenden Einschwingvorgang. Erkenntnis: Der Kondensator ist zu klein gewählt worden. TI HTBL-Hollabrunn Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 6/8 Labor II/1 Regelkreis 13.02.2007 CH1: Eingangssignal, welches auf de Regelkreis geschalten wird CH2: Ausgang des PI-Reglers Der PI-Regler ist übersteuert. Erkenntnis: Kleinere Spannung anlegen. CH1: Eingangssignal, welches auf de Regelkreis geschalten wird CH2: Ausgang des PI-Reglers Die Spannung wurde verringert, damit das Übersteuern ausbleibt. Erkenntnis: Richtige Wahl von Kondensatoren und Widerständen schönes Ausgangssignal X-Y Betrieb: Übertragungskennlinie des PIReglers (Reglerausgang) Erkenntnis: Verhalten des Reglers bei langsamen Vorgängen folgt direkt dem Eingang. TI HTBL-Hollabrunn Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 7/8 Labor II/1 Regelkreis Dipl.-Ing. Butter 13.02.2007 Regelkreis 5BHELI 13.02.07 2/1 10 Hager, Schneider, Reim, Antony (war bei Parallelgruppe) P1 Tektronix TPS 2014 Oszilloskop 0762 G1 TTi TG230 Frequenzgenerator 0611 - A-Tek AT-201 Steckbrett 0535 PC1 Fahrbarer PC Messwertaufnehmer 0692 P2 Bode 100 Netzwerkanalysator 1041 TI HTBL-Hollabrunn Andreas HAGER 5BHELI D:\481382340.doc 8/8
