Was ist Feedback-Regelung (Rückkopplungsregelung)?

Regelung, die die Regelgröße mit einem Sensor misst, mit dem Sollwert vergleicht und die Stellgröße so ändert, dass die Differenz (die Regelabweichung) kleiner wird. Weil das Signal einen Kreis durchläuft, spricht man auch von Regelung im geschlossenen Regelkreis. Sie korrigiert Abweichungen des Ergebnisses unabhängig von deren Ursache und ist daher robust gegenüber Störgrößen und Änderungen der Regelstrecke, korrigiert aber erst, nachdem eine Regelabweichung aufgetreten ist, sodass eine Verzögerung entsteht; eine zu hohe Verstärkung führt zu Schwingungen oder Instabilität. Typisches Beispiel ist die PID-Regelung, die vielfach zur Regelung von Temperatur, Drehzahl, Spannung, Position und mehr eingesetzt wird.

Japanische Bezeichnung: フィードバック制御

„Feedback-Regelung (Rückkopplungsregelung)“ kommt in 3 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Grundlagen der Regelungstechnik.

Fachgebiet: Grundlagen der Regelungstechnik

Jetzt üben: Fragen zu Feedback-Regelung (Rückkopplungsregelung)

Welche Beschreibung der Feedback-Regelung (Regelung im geschlossenen Regelkreis) ist richtig?

  1. ASie arbeitet nur mit einer vorab festgelegten Stellgröße oder einem festen Ablauf, ohne die Regelgröße zu messen, sodass eine Abweichung durch eine Störgröße nicht automatisch korrigiert wird
  2. BSie misst die Regelgröße, vergleicht sie mit dem Sollwert und ändert die Stellgröße so, dass die Differenz (die Regelabweichung) kleiner wird; dadurch lassen sich die Auswirkungen von Störgrößen und von Änderungen der Regelstrecke verringern
  3. CSie misst eine Störgröße und schaltet eine Stellgröße auf, die sie aufhebt, bevor sie sich auf die Regelgröße auswirkt; dadurch bringt sie die Regelabweichung stets auf 0, auch bei nicht gemessenen Störgrößen und Modellfehlern
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Antwort: B. Sie misst die Regelgröße, vergleicht sie mit dem Sollwert und ändert die Stellgröße so, dass die Differenz (die Regelabweichung) kleiner wird; dadurch lassen sich die Auswirkungen von Störgrößen und von Änderungen der Regelstrecke verringern

Die Feedback-Regelung vergleicht die mit einem Sensor gemessene Regelgröße mit dem Sollwert und bestimmt die Stellgröße anhand der Regelabweichung. Weil das Signal vom Ausgang zur Eingangsseite zurückläuft und einmal einen Kreis durchläuft, spricht man auch von Regelung im geschlossenen Regelkreis. Ihre Stärke ist die Robustheit gegenüber Störgrößen und Änderungen der Regelstrecke, denn sie korrigiert die Abweichung des Ergebnisses unabhängig von deren Ursache. Andererseits korrigiert sie erst, nachdem eine Regelabweichung aufgetreten ist, sodass eine Verzögerung entsteht, und eine zu hohe Verstärkung lässt den Kreis schwingen oder instabil werden.

Was ist der richtige Grund dafür, eine Vorsteuerung mit einer Feedback-Regelung zu kombinieren?

  1. ADie Vorsteuerung kann auf messbare Störgrößen und Sollwertänderungen reagieren, bevor eine Regelabweichung auftritt, kann aber nicht gemessene Störgrößen und Modellfehler nicht korrigieren; den Rest übernimmt die Rückführung
  2. BDurch die Vorsteuerung ändern sich Verstärkung und Phase der Übertragungsfunktion des offenen Kreises und die Phasenreserve steigt, sodass der Kreis auch mit größerer Rückführverstärkung stabil bleibt
  3. CMit Rückführung allein bleibt selbst mit I-Anteil immer eine bleibende Regelabweichung, daher ist die Vorsteuerung unverzichtbar, um die bleibende Regelabweichung bei konstantem Sollwert oder konstanter Störgröße auf 0 zu bringen
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Antwort: A. Die Vorsteuerung kann auf messbare Störgrößen und Sollwertänderungen reagieren, bevor eine Regelabweichung auftritt, kann aber nicht gemessene Störgrößen und Modellfehler nicht korrigieren; den Rest übernimmt die Rückführung

Die Vorsteuerung misst Störgrößen oder Sollwertänderungen und schaltet eine aus einem Modell berechnete Stellgröße auf, bevor sie sich auf die Regelgröße auswirken. Sie wartet nicht, bis eine Regelabweichung auftritt, und reagiert daher schnell, setzt aber ein genaues Modell und messbare Störgrößen voraus. Üblich ist daher eine Kombination, bei der die Vorsteuerung die wichtigsten Störgrößen und das Folgen des Sollwerts übernimmt und die Rückführung die verbleibende Abweichung korrigiert. Der Vorsteuerpfad liegt außerhalb des Regelkreises und verändert daher dessen Stabilität (Phasenreserve usw.) nicht.

„Feedback-Regelung (Rückkopplungsregelung)“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Feedback-Regelung (Rückkopplungsregelung)“ (3)

  1. Welche Beschreibung der Feedback-Regelung (Regelung im geschlossenen Regelkreis) ist richtig?
  2. Was ist der richtige Grund dafür, eine Vorsteuerung mit einer Feedback-Regelung zu kombinieren?
  3. Welche Beschreibung der Ablaufsteuerung ist richtig?

Vergleiche mit diesem Begriff

Verwandte Begriffe

Vorsteuerung (Feedforward-Regelung) Phasenreserve (Phase Margin) Amplitudenreserve (Verstärkungsreserve) Ausregelzeit (Einschwingzeit) Bleibende Regelabweichung Blockschaltbild Bode-Diagramm Integral-Windup Laplace-Transformation PID-Regelung

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