RETE02-XX2-K13 Einsendeaufgabe (ILS/SGD) – Note 1 inkl. Korrektur & Lösungen

1. An einem pneumatischen Einheitsregler kann durch unterschiedliche Einstellung
der Regelparameter KPR, Tv, Tn verschiedenartiges Verhalten des Reglers erzeugt
werden. Sie sollen durch Einstellung der Parameter das „richtige“ Verhalten der
nachfolgend aufgeführten Regler erzeugen. Ein Beispiel ist Ihnen durch die PID-RE
gegeben. Andere Werte, für u0 z.B., wählen Sie bitte im Bereich 2 V bis 10 V. Vergessen Sie nicht, die Spalte mit den Bemerkungen auszufüllen.

2. Die Sprungantwort einer RE ergab die folgende Aufzeichnung. Was für eine RE wurde getestet? Wie groß ist der Übertragungsbeiwert KPR? Welche Zeit kann ermittelt
werden, und wie groß ist sie?

3. Zeichnen und beschriften Sie eine elektrische Spannungsteilerschaltung.
15 Pkt.
4. Eine PI-RE ist im Gleichgewicht (Beharrungszustand) bei y  5 V, (w – y  Null),
u  3 V.
Es sind an der PI-RE die Werte Yp  50 % und Tn  0,1 min eingestellt. Bei t  8 s
erhöht sich w sprungartig auf 6 V.
Wie viele Sekunden vergehen, bis die Stellgröße u den Wert 8 V erreicht hat? (Zeichnerische Lösung für u  f(t))

5. Eine PI-RE, deren P-Bereich Yp  100 % und Tn  0,1 min beträgt, wird gemäß nachfolgendem Diagramm mehrfach sprungförmig beaufschlagt.
Im Beharrungszustand w  y  4 V beträgt der Wert für u zunächst 3 V. Übertragen
Sie den Verlauf der Stellgröße als u  f (t) in ein gleiches Diagramm, und bestimmen
Sie die Werte für u im Zeitpunkt t  8 s, t  14 s, t  20 s (jeweils 2 Werte) unter Berücksichtigung der am Regler eingestellten Parameter.

6. Bei der Aufnahme der Werte für das Kennlinienfeld einer P-RE wurden aus dem
Schreibstreifen die folgenden Größen ermittelt:

a) Tragen Sie in ein Diagramm (16  16 cm) u  f(y) punktweise die ermittelten
Werte auf. Beginnen Sie mit Block I, II usw., und verbinden Sie die Punkte durch
einen Linienzug, sodass sich für jeden Block eine Kennlinie ergib

b) Bestimmen Sie aus den Endwerten der Kennlinien den vermutlich eingestellten
Übertragungsbeiwert KPR der RE, und schreiben Sie den errechneten Wert an die
Kennlinie, z.B. für Block II:
y  8 V – 4 V  4 V; u  10 V – 2 V  8 V
c) Für die Blöcke I bis IV beträgt die vorgegebene Führungsgröße w  6 V.
Wie groß ist u0?
d) Errechnen Sie tabellarisch den idealen Kennlinienverlauf des Reglers für die
Kennlinien der Blöcke I bis IV nach der umgestellten Gleichung
z.B. Block II:

e) Tragen Sie die idealen Kennlinien in das Kennlinienfeld ein.
f) Für Block I mit KPR  1 beträgt w  8 V. Wie hoch muss die Spannung für die
Arbeitspunkteinstellung gewählt werden, wenn e  0 sein soll? (Aus dem Diagramm ablesen.)
g) Für Block V beträgt u0  7 V. Wie groß ist w? Tragen Sie den Arbeitspunkt ein.