Grundlagen der Regelungstechnik
Welche Beschreibung des Integral-Windup ist richtig?
- AEin Phänomen, bei dem der D-Anteil Rauschen verstärkt und die Stellgröße ständig fein schwingt; es wird durch einen Tiefpass im D-Anteil verhindert
- BEin Phänomen, bei dem eine bleibende Regelabweichung bestehen bleibt, weil die Abtastperiode bei der Integralberechnung zu lang gewählt wurde
- CEin Phänomen, bei dem der I-Anteil die Regelabweichung weiter aufsummiert, während die Stellgröße an ihrer oberen Grenze festsitzt, sodass die Stellgröße auch nach einem Vorzeichenwechsel der Regelabweichung eine Zeit lang nicht sinkt und ein großes Überschwingen entsteht
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Antwort: C. Ein Phänomen, bei dem der I-Anteil die Regelabweichung weiter aufsummiert, während die Stellgröße an ihrer oberen Grenze festsitzt, sodass die Stellgröße auch nach einem Vorzeichenwechsel der Regelabweichung eine Zeit lang nicht sinkt und ein großes Überschwingen entsteht
Stellgrößen wie eine Motorspannung oder eine Ventilöffnung haben eine obere und eine untere Grenze. Hält eine große Regelabweichung an und geht die Stellgröße an der oberen Grenze in die Sättigung, kann die Stellgröße nicht weiter steigen, der I-Anteil summiert die Regelabweichung aber weiter auf und wird groß. Selbst wenn die Regelgröße den Sollwert überschreitet und die Regelabweichung das Vorzeichen wechselt, bleibt die Stellgröße an der oberen Grenze, bis der aufsummierte Integralwert abgebaut ist; das verursacht ein großes Überschwingen und eine lange Schwingung. Als Gegenmaßnahme dient Anti-Windup, das bei gesättigtem Ausgang die Integration anhält oder den Integralwert begrenzt.