Rapid Control Prototyping eines ASA-Controllers mit MATLAB PLC Coder
Verlag Dr. Zacher
978-3-937638-28-7 (ISBN)
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Ein ASA-Regler unterscheidet sich von konventionellen Kompensationsreglern dadurch, dass dafür keine Kehrwerte des Strecken-Modells gebildet werden. Das schwierig zu realisierende inverse Streckenmodell entfällt und wird durch eine Kreisschaltung ersetzt, so dass die Regelstrecke vollständig kompensiert wird, ohne dabei die differenzierenden Anteile im Regelkreis zu generieren.
Das Buch stellt eine Weiterentwicklung des ASA-Reglers dar, bei dem es z.Z. keine fertigen Bausteine gibt, eine Entwicklung in einer Spezialsoftware unabdingbar ist. Die Schnittstelle zum Steuerungssystem wird hierbei durch den Einsatz des PLC Coders optimiert und somit wird der Entwicklungsprozess einhergehend beschleunigt. Der mit dem PC generierte ST-Code wird im Buch bei, Prozessleitsystem ABB Freelance an einem Beispiel einer Füllstandsregelung implementiert, um die Funktionalität des ASA-Reglers zu testen.
Das Buch entstand aus der Master-Arbeit des Verfassers während seines aus sechs Semestern bestehenden Fernstudiums Master of Science mit der Vertiefung Automatisierung an der Hochschule Darmstadt, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik.
1 Einleitung 7
2 Rapid Control Prototyping 9
3 Grundlagen der modellbasierten Regelung 13
3.1 Der Kompensationsregler 13
3.2 Antisystem-Approach 15
3.2.1 ASA-Regler mit Vorfilter 21
3.2.2 ASA-Regler mit Kompensator 23
4 MATLAB Simulink PLC Coder 25
5 Aufgabenstellung 29
6 Beschreibung des realen Systems 31
6.1 Funktionelle Beschreibung des Systems 32
6.2 Beschreibung des Systems im ABB Freelance Emulator 32
7 Modellbildung des Systems 35
7.1 Beschreibung des Modellierungszieles 35
7.2 Auswahl der Modellannahmen 35
7.3 Verbale Beschreibung der Regelstrecke 36
7.4 Aufstellung des Blockschaltbildes 36
7.5 Aufstellung der Modellgleichung . 37
7.6 Modellvalidierung 41
8 Entwurf eines konventionellen Reglers 43
8.1 Entwicklung und Untersuchung eines PD-Reglers 43
8.2 Entwurf eines PD-Reglers durch einen vorgefertigten Freelance Baustein 47
8.3 Entwurf eines PD-Reglers durch einen selbsterstellten Freelance Baustein mit ST Code unter Verwendung des MATLAB Simulink PLC Coders 51
9 Modellgestützte Entwurfsverfahren 61
9.1 Entwicklung und Untersuchung eines modellbasierten Reglers nach dem Kompensationsprinzip 61
9.2 Entwurf eines modellbasierten Reglers nach dem Kompensationsprinzip durch einen selbsterstellten Freelance Baustein mit ST Code unter Verwendung des MATLAB Simulink PLC Coders 66
9.3 Entwicklung und Untersuchung eines modellbasierten Reglers nach dem Antisystem-Approach 74
9.4 Entwurf eines modellbasierten Reglers nach dem Antisystem-Approach durch einen selbsterstellten Freelance Baustein mit ST Code unter Verwendung des MATLAB Simulink PLC Coders 78
10 Vergleich zwischen konventioneller Regelung und ASA-Regelung 87
10.1 Vergleich der Blockschaltbilder und Sprungantwortenvon den Kompensationsreglern und den ASA-Reglern 87
10.2 Vergleich des Führungs- und Störverhalten der Kompensationsregler und ASA-Regler 89
10.3 Vergleich zwischen PD-Regler, Kompensationsreglerund ASA-Regler mit Bypass als Split-Range-Regelung mit Begrenzern 92
10.4 Vergleich zwischen dem Z-transformierten PDRegler, Kompensationsregler und ASA-Regler mit Bypass als Split-Range-Regelung mit Begrenzern 94
11 Schlussbetrachtung und weiterführende Forschung 97
12 Abbildungsverzeichnis 101
13 Literaturverzeichnis 107
| Erscheinungsdatum | 29.08.2018 |
|---|---|
| Zusatzinfo | MATLAB/Simulink-Modell. Plot der Regelung. FBS Gerät. Blockschaltbild des Reglers. Sprungantwort. |
| Verlagsort | Stuttgart |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 170 x 240 mm |
| Gewicht | 194 g |
| Themenwelt | Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik |
| Schlagworte | ASA-Regler • Kompensationsregler • MATLAB/Simulink • modellbasierte Regler • Modellbasierte Softwareentwicklung • PID-, PD-Regler • PLC Coder • Regelungstechnik • Regler |
| ISBN-10 | 3-937638-28-8 / 3937638288 |
| ISBN-13 | 978-3-937638-28-7 / 9783937638287 |
| Zustand | Neuware |
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