Was ist Ausregelzeit (Einschwingzeit)?

Zeit vom Anlegen eines Eingangssprungs, bis der Ausgang in ein festgelegtes Band um seinen Endwert (etwa ±2 % oder ±5 %) eintritt und darin bleibt. Sie beschreibt Schnelligkeit und Beruhigung einer Antwort zugleich; bei einem PT2-Glied wird die ±2-%-Ausregelzeit auf etwa 4/(ζωn), die ±5-%-Ausregelzeit auf etwa 3/(ζωn) geschätzt. Die ±2-%-Ausregelzeit eines PT1-Glieds beträgt etwa 3,9T, wobei T die Zeitkonstante ist. In Datenblättern von A/D-Wandlern und Operationsverstärkern heißt die Zeit, bis sich der Ausgang auf eine angegebene Genauigkeit eingestellt hat, ebenfalls Einschwingzeit.

Japanische Bezeichnung: 整定時間

„Ausregelzeit (Einschwingzeit)“ kommt in 2 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Grundlagen der Regelungstechnik.

Fachgebiet: Grundlagen der Regelungstechnik

Jetzt üben: Fragen zu Ausregelzeit (Einschwingzeit)

Wie groß ist die Ausregelzeit, bis die Sprungantwort des Systems mit der Übertragungsfunktion G(s) = 25/(s² + 4s + 25) innerhalb von ±2 % des Endwerts bleibt, geschätzt mit der Näherung ts ≈ 4/(ζωn)?

A0,5 s
B0,8 s
C2 s

Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: C. 2 s

Dieses System hat ωn = 5 rad/s und ζ = 0,4, also ζωn = 2 s⁻¹ und ts ≈ 4/2 = 2 s. Die Einhüllende der Schwingung nimmt mit e^(−ζωn t) ab, und e^(−4) ≈ 0,018 liegt unter 2 %; daher stammt diese Näherung. Für die ±5-%-Ausregelzeit verwendet man ts ≈ 3/(ζωn). Da sie aus der Einhüllenden geschätzt wird, fällt sie oft etwas länger aus als der wahre Wert; eine numerische Berechnung dieses Systems ergibt eine ±2-%-Ausregelzeit von etwa 1,7 s.

„Ausregelzeit (Einschwingzeit)“ in den Erläuterungen

Für die ±5-%-Ausregelzeit verwendet man ts ≈ 3/(ζωn).
Wie groß ist die Ausregelzeit, bis die Sprungantwort des Sy…
Die Schwingung der Antwort klingt innerhalb einer Einhüllenden e^(−σt) ab, daher wird die Ausregelzeit durch etwa 4/σ bestimmt und bleibt bei gleichem σ nahezu unverändert.
Ein PT2-Glied ohne Nullstellen hat seine Pole bei s = −σ ± …

Fragen mit „Ausregelzeit (Einschwingzeit)“ (2)

Vergleiche mit diesem Begriff

P-Regelung vs. PI-Regelung vs. PID-Regelung: bleibende Regelabweichung, Schnelligkeit, Überschwingen und EinstellungP-Regelung (Proportionalregelung), PI- und PID-Regelung im Tabellenvergleich: Regelgesetz, bleibende Regelabw…