BASIC-Programme zur Regelungstechnik

Im schulischen Bereich und in der Projektierung von Industrie anlagen werden in zunehmendem Maße Personal-Computer (PCs) zur Lösung von Aufgaben der Regeltechnik eingesetzt. In diesem Beitrag werden zwei BASIC-Programme (MS-BASIC) vorge stellt, die sich besonders zur Optimierung linearer, einschlei figer Regelkreise eignen, bei denen die Parameter der Regel strecke bekannt sind. Die Programme sind für den Sirius-Rechner geschrieben, da er mit 400 x 800 Bildpunkten eine sehr gute Auflösung bietet. De finiert man die zu Anfang der Programme aufgeführten Graphik Befehle auf einen anderen Rechner bezogen, so sind sie dort auch lauffähig. Vergleichbare Veröffentlichungen sind von /1/, /2/ und /3/ erschienen. Vorteil des PC-Einsatzes ist die anschauliche Darstellung von Parameter-Einflüssen auf die Regelung mit Hilfe der Bildschirm Graphik. So wird eine optimale Einstellung des Reglers auf die Regelstrecke möglich. Die hier zugrunde liegende Stabilitätsbetrachtung geht von dem vereinfachten Stabilitäts-Kriterium nach Nyquist /4/ aus. Es kann vom Anwender als Nyquist- oder Bode-Diagramm in hochauf lösender Graphik ausgewertet werden. Die Anwendung der Programme als komplette Diskette /5/ erfordert keine besonderen Programmier-Kenntnisse, da der Systemstart und das Laden aller Routinen (GRAFIX; MS-BASIC ..• ) automatisch er folgt. Alle Ergebnisse lassen sich auf den üblichen Speichermedien ab legen bzw. plotten oder ausdrucken. 2 Stabilitätsuntersuchung 2 Stabilität nach Nyquist Ein einschleifiger Regelkreis stellt eine Wirkungskette von Regler und Regelstrecke mit Rückkopplung dar. Er ist folglich auf Stabilität zu untersuchen. Das allgemein bekannte vereinfachte Stabilitäts-Kriterium nach NYQuist liefert für die meisten technischrealisierbaren linea ren Regelungen eine hinreichende Stabilitäts-Bedingung.

Autorentext
Professor Peter F. Orlowski ist Professor an der Technischen Hochschule Mittelhessen (vormals FH-Gießen-Friedberg). Im Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik (ME) betreut er die Fachgebiete Elektrische Antriebe, Regeltechnik sowie Angewandte Elektronik und begleitet Studierende ein Stück auf ihrem Weg.

Klappentext

Im schulischen Bereich und in der Projektierung von Industrie­ anlagen werden in zunehmendem Maße Personal-Computer (PCs) zur Lösung von Aufgaben der Regeltechnik eingesetzt. In diesem Beitrag werden zwei BASIC-Programme (MS-BASIC) vorge­ stellt, die sich besonders zur Optimierung linearer, einschlei­ figer Regelkreise eignen, bei denen die Parameter der Regel­ strecke bekannt sind. Die Programme sind für den Sirius-Rechner geschrieben, da er mit 400 x 800 Bildpunkten eine sehr gute Auflösung bietet. De­ finiert man die zu Anfang der Programme aufgeführten Graphik­ Befehle auf einen anderen Rechner bezogen, so sind sie dort auch lauffähig. Vergleichbare Veröffentlichungen sind von /1/, /2/ und /3/ erschienen. Vorteil des PC-Einsatzes ist die anschauliche Darstellung von Parameter-Einflüssen auf die Regelung mit Hilfe der Bildschirm­ Graphik. So wird eine optimale Einstellung des Reglers auf die Regelstrecke möglich. Die hier zugrunde liegende Stabilitätsbetrachtung geht von dem vereinfachten Stabilitäts-Kriterium nach Nyquist /4/ aus. Es kann vom Anwender als Nyquist- oder Bode-Diagramm in hochauf­ lösender Graphik ausgewertet werden. Die Anwendung der Programme als komplette Diskette /5/ erfordert keine besonderen Programmier-Kenntnisse, da der Systemstart und das Laden aller Routinen (GRAFIX; MS-BASIC .. ) automatisch er­ folgt. Alle Ergebnisse lassen sich auf den üblichen Speichermedien ab­ legen bzw. plotten oder ausdrucken. 2 Stabilitätsuntersuchung 2 Stabilität nach Nyquist Ein einschleifiger Regelkreis stellt eine Wirkungskette von Regler und Regelstrecke mit Rückkopplung dar. Er ist folglich auf Stabilität zu untersuchen. Das allgemein bekannte vereinfachte Stabilitäts-Kriterium nach NYQuist liefert für die meisten technisch realisierbaren linea­ ren Regelungen eine hinreichende Stabilitäts-Bedingung.

Inhalt
Rechnergestützte Stabilitätsuntersuchung linearer, einschleifiger Regelkreise nach Nyquist.- 1 Einleitung.- 2 Stabilität nach Nyquist.- 3 BASIC-Programm zur Regelkreis-Optimierung mit Ortskurven.- 4 Programm-Beschreibung NYQUIST4.- 5 Beispiele.- 6 BASIC-Programm zur Regelkreis-Optimierung im Bode-Diagramm.- 7 Programm-Beschreibung BODE4.- 8 Beispiele.- 9 Zusammenfassung.- Simulation von Fahrkurven mit Rechner.- 1 Einleitung.- 2 Aufgabenstellung.- 3 Mathematik einer Fahrkurve.- 4 Programm-Beschreibung.- 5 Echtzeit-Datenausgabe.- 6 Zusammenfassung.