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phips
Full Member
Re: P-, I-, D- Regler
Dienstag, 13. Mai 2008, 02:06
In wikipedia gibts dazu einen ellenlangen Artikel den ich wirklich nicht empfehlen kann...
Habs mit Trial&Error probiert... rausgekommen ist dabei
(1) Die Regler bestimmen (linear) wie stark die jeweilige Regelwert Einfluss nimmt
(2) die 3 Reglerdaten werden addiert
(3) wichtig ist fast ausschließlich der I-Regler
(4) I-Regler sollte kleiner 5 sein damit die Lüfter nicht losrennen oder stillstehen
Letzendlich ist davon also nur (4) wichtig
Ich denke aber du wirst dir da auch etwas Zeit nehmen müssen, das ganze auf dein System abzustimmen.
Einstellungen von anderen sind da eher als Vorschläge zu sehen.
Habs mit Trial&Error probiert... rausgekommen ist dabei
(1) Die Regler bestimmen (linear) wie stark die jeweilige Regelwert Einfluss nimmt
(2) die 3 Reglerdaten werden addiert
(3) wichtig ist fast ausschließlich der I-Regler
(4) I-Regler sollte kleiner 5 sein damit die Lüfter nicht losrennen oder stillstehen
Letzendlich ist davon also nur (4) wichtig
Ich denke aber du wirst dir da auch etwas Zeit nehmen müssen, das ganze auf dein System abzustimmen.
Einstellungen von anderen sind da eher als Vorschläge zu sehen.
x-stars
God
Re: P-, I-, D- Regler
Dienstag, 13. Mai 2008, 12:51
Ich versuch mal eine kleine Grundzusammenfassung:
Du regelst, hast also ständig eine Rückwirkung deiner Ausgangsgröße ("Lüftergeschwindigkeit") auf die Eingangsgröße ("Wassertemperatur"). Wie stark die Rückwirkung ist (wie doll der Regler auf eine Änderung der Wassertemp reagiert) kannst du am Regler einstellen.
Dabei ist der P-Regler der proportionalitätsanteil. Wenn sich die Wassertemp beispielsweise um 1 Grad ändert, soll der Lüfter um 200rpm schneller laufen. Bei 2 Grad wärens dann 400rpm, usw.
Der I-Regler integriert über die Regelabweicheung. Das heißt, dass er umso stärker wirkt, je länger die Regelabweichung besteht. Die Wassertemperatur liegt also z.B. ein Grad über dem Sollwert. Der Lüfter läuft mit 200rpm, wegen dem P-Anteil von oben. Das allein reicht aber incht aus, da sich ein Gleichgewicht zwischen zugeführter und abgeführter Wärme gebildet hat. Da kommt der I-Regler ins Spiel: Anfangs noch aus, wird er immer bedeutender, da er beispielsweise pro 10 Sekunden 50rpm dazugibt. So hast du nach einer Minute eine Lüftergeschwindigkeit von 500rpm - sofern die Regelabweichung noch besteht.
Der D-Regler reagiert auf schnelle Änderungen. Wenn die Wassertemperatur also von jetzt auf gleich um 30Grad steigt, haut er ordentlich zu. Da das aber nie passieren wird, kannst ihn für deine Einstellungen vergessen
.
Du regelst, hast also ständig eine Rückwirkung deiner Ausgangsgröße ("Lüftergeschwindigkeit") auf die Eingangsgröße ("Wassertemperatur"). Wie stark die Rückwirkung ist (wie doll der Regler auf eine Änderung der Wassertemp reagiert) kannst du am Regler einstellen.
Dabei ist der P-Regler der proportionalitätsanteil. Wenn sich die Wassertemp beispielsweise um 1 Grad ändert, soll der Lüfter um 200rpm schneller laufen. Bei 2 Grad wärens dann 400rpm, usw.
Der I-Regler integriert über die Regelabweicheung. Das heißt, dass er umso stärker wirkt, je länger die Regelabweichung besteht. Die Wassertemperatur liegt also z.B. ein Grad über dem Sollwert. Der Lüfter läuft mit 200rpm, wegen dem P-Anteil von oben. Das allein reicht aber incht aus, da sich ein Gleichgewicht zwischen zugeführter und abgeführter Wärme gebildet hat. Da kommt der I-Regler ins Spiel: Anfangs noch aus, wird er immer bedeutender, da er beispielsweise pro 10 Sekunden 50rpm dazugibt. So hast du nach einer Minute eine Lüftergeschwindigkeit von 500rpm - sofern die Regelabweichung noch besteht.
Der D-Regler reagiert auf schnelle Änderungen. Wenn die Wassertemperatur also von jetzt auf gleich um 30Grad steigt, haut er ordentlich zu. Da das aber nie passieren wird, kannst ihn für deine Einstellungen vergessen
.
phips
Full Member
Re: P-, I-, D- Regler
Donnerstag, 15. Mai 2008, 21:00
Was P- und I-Regler machen habe ich mittlerweile überrissen
Beim D-Regler hakts noch mit der Vorstellungkraft aber der scheint eh unwichtig.
Die Hysterese ist eine Art Verzögerung denke ich, weiss jemand was die genau macht und wozu die überhaupt gut ist?
Beim D-Regler hakts noch mit der Vorstellungkraft aber der scheint eh unwichtig.
Die Hysterese ist eine Art Verzögerung denke ich, weiss jemand was die genau macht und wozu die überhaupt gut ist?
schmz
Full Member
Re: P-, I-, D- Regler
Donnerstag, 15. Mai 2008, 23:36
Hi,
ergaenzend moechte ich noch sagen, dass alle Teile eines PID-Reglers nicht auf die Regelgroesse (Messwert) wirken, sondern nur auf den Regelfehler, also die Abweichung zwischen Soll- und Messwert.
Das hat zur Folge, dass der P- (und D-) Teil nur "voruebergehend" wirken, denn wenn der Messwert gleich dem Sollwert ist, dann ist der Ausgang vom P-Teil immer "null".
Der I-Anteil summiert alle Fehler der Vergangenheit auf, hat also auch im sogenannten "stationaeren Zustand" (ausgeregelter Zustand, also Messwert=Sollwert) einen Ausgang ungleich 0. Da jedoch der I-Anteil langsam und verzoegert wirkt, ist dieser auch fast immer schuld, wenn eine Regelung "schwingt".
Der D-Anteil ist praktisch gesehen ein "Nachbrenner", denn dieser reagiert mit einem kurzen Schub auf Aenderungen von Soll- oder Messwert. Mathematisch gesehen ist der D-Anteil die erste Ableitung des Regelfehlers, multipliziert mit einem Faktor. Die erste Ableitung reagiert aber nur auf Aenderungen, daher gibt der D-Anteil einen kurzen Schub auf das Ausgangssignal des Reglers, wenn man z.B. den Sollwert anhebt. Oder er senkt das Ausgangssignal kurz, wenn sich das Messsignal nach oben auf den Sollwert zubewegt - dann "bremst" der Regler praktisch fruehzeitig. Der D-Anteil hat aber den entscheidenden Nachteil, dass er Sensorrauschen verstaerkt, daher verzichtet man in der Praxis oft auf diesen Teil des PID-Reglers.
Die Formel des PID-Reglers ist (vereinfacht):
Ausgangssignal = P + I + D
Dabei ist:
P = K * e(t)
I = (K/Tn) * SUM_{k=0}^{t}(e(k)) * Dt (Summe aller Regelfehler)
D = K*Tv * ( e(t)-e(t-1) ) / Dt
Dabei ist:
e = Regelfehler, also Sollwert minus Messwert
t = aktuelle Zeit
Dt = Abtastzeit (beim AE idR 1 Sekunde)
K = Verstaerkung (oder "Regelfaktor")
Tn = Nachstellzeit (oder "Regelverzoegerung"), dies ist der Parameter fuer den I-Teil
Tv = Vorhaltezeit, dies ist der Parameter fuer den D-Teil
Bemerkenswert ist, dass man den P-Teil nicht unabhaengig beeinflussen kann, der Parameter "K" wirkt immer auf alle Teile!
Von dieser Grundform gibt es uebrigens noch etliche Abwandlungen, deren Aufzaehlung ich mir nun mal spare
In dieser Form ist der Algorithmus uebrigens - da bin ich mir sicher - aelter, als alle hier Anwendenden
Die Hysterese (engl. "Gap") setzt den Regelfehler in einem einstellbaren Bereich um den Sollwert gleich null. Das hat zur Folge, dass der Regler in diesem Bereich "nichts tut". Erst wenn der Messwert den Bereich verlaesst, wir der Regler aktiv und versucht den Messwert wieder in die Naehe des Sollwertes (in den Bereich der Hysterese) zu bringen. Sowas verhindert unnoetige Bewegungen im Ausgangssignal, wenn der Messwert mal ein bisschen schwankt.
cu
Ulrich
ergaenzend moechte ich noch sagen, dass alle Teile eines PID-Reglers nicht auf die Regelgroesse (Messwert) wirken, sondern nur auf den Regelfehler, also die Abweichung zwischen Soll- und Messwert.
Das hat zur Folge, dass der P- (und D-) Teil nur "voruebergehend" wirken, denn wenn der Messwert gleich dem Sollwert ist, dann ist der Ausgang vom P-Teil immer "null".
Der I-Anteil summiert alle Fehler der Vergangenheit auf, hat also auch im sogenannten "stationaeren Zustand" (ausgeregelter Zustand, also Messwert=Sollwert) einen Ausgang ungleich 0. Da jedoch der I-Anteil langsam und verzoegert wirkt, ist dieser auch fast immer schuld, wenn eine Regelung "schwingt".
Der D-Anteil ist praktisch gesehen ein "Nachbrenner", denn dieser reagiert mit einem kurzen Schub auf Aenderungen von Soll- oder Messwert. Mathematisch gesehen ist der D-Anteil die erste Ableitung des Regelfehlers, multipliziert mit einem Faktor. Die erste Ableitung reagiert aber nur auf Aenderungen, daher gibt der D-Anteil einen kurzen Schub auf das Ausgangssignal des Reglers, wenn man z.B. den Sollwert anhebt. Oder er senkt das Ausgangssignal kurz, wenn sich das Messsignal nach oben auf den Sollwert zubewegt - dann "bremst" der Regler praktisch fruehzeitig. Der D-Anteil hat aber den entscheidenden Nachteil, dass er Sensorrauschen verstaerkt, daher verzichtet man in der Praxis oft auf diesen Teil des PID-Reglers.
Die Formel des PID-Reglers ist (vereinfacht):
Ausgangssignal = P + I + D
Dabei ist:
P = K * e(t)
I = (K/Tn) * SUM_{k=0}^{t}(e(k)) * Dt (Summe aller Regelfehler)
D = K*Tv * ( e(t)-e(t-1) ) / Dt
Dabei ist:
e = Regelfehler, also Sollwert minus Messwert
t = aktuelle Zeit
Dt = Abtastzeit (beim AE idR 1 Sekunde)
K = Verstaerkung (oder "Regelfaktor")
Tn = Nachstellzeit (oder "Regelverzoegerung"), dies ist der Parameter fuer den I-Teil
Tv = Vorhaltezeit, dies ist der Parameter fuer den D-Teil
Bemerkenswert ist, dass man den P-Teil nicht unabhaengig beeinflussen kann, der Parameter "K" wirkt immer auf alle Teile!
Von dieser Grundform gibt es uebrigens noch etliche Abwandlungen, deren Aufzaehlung ich mir nun mal spare
In dieser Form ist der Algorithmus uebrigens - da bin ich mir sicher - aelter, als alle hier Anwendenden
Die Hysterese (engl. "Gap") setzt den Regelfehler in einem einstellbaren Bereich um den Sollwert gleich null. Das hat zur Folge, dass der Regler in diesem Bereich "nichts tut". Erst wenn der Messwert den Bereich verlaesst, wir der Regler aktiv und versucht den Messwert wieder in die Naehe des Sollwertes (in den Bereich der Hysterese) zu bringen. Sowas verhindert unnoetige Bewegungen im Ausgangssignal, wenn der Messwert mal ein bisschen schwankt.
cu
Ulrich
Assemblerguru
Junior Member
Re: P-, I-, D- Regler
Montag, 9. Juni 2008, 16:37
Zitat von »Sir«
Ich versuch mal eine kleine Grundzusammenfassung:
...
Der P-Regler reagiert auf schnelle Änderungen. Wenn die Wassertemperatur also von jetzt auf gleich um 30Grad steigt, haut er ordentlich zu. Da das aber nie passieren wird, kannst ihn für deine Einstellungen vergessen
Hi,
Du meinst sicher "Der D-Regler reagiert...".
D steht für Differential und ist im Gegensatz zum I-Anteil für die spontanen Änderungen verantwortlich. Wenn z.B. Die Temperatur plötzlich um 10° fällt, regelt dieser Anteil EINMAL dagegen (d.h. für eine Zeiteinheit dt). Im nächsten Schritt ist die Differenz dann Null oder sehr gering, und der D-Anteil macht nichts mehr her... somit für Waküs unbrauchbar, da das ganze System viel tzu langsam reagiert...
Barbarossa
Newbie
Mittwoch, 11. Februar 2009, 21:08
Thnx.
Ahso, d.h., das Menu dafür schaltet sich dann erst mit angeschlossener as xt frei.
Was mich nur wundert, dass das Aquero keinen Regler im eigentlichen Sinn hat, sondern nur eine Steuerung, man also zum eigentlichen Temperatur-Regeln die Pumpe braucht. Ich bin mal glatt davon ausgegangen, dass in so einem Lüfter- und Temp-controlcenter, der mal eben auch teurer als die XT Ultra ist, auch eine Regelung ist. Welchen Sinn macht das Ding dann noch, wenn ich Lüfter und Tempsensoren über die Pumpe betreiben muss? Soweit ich die Bedienungsanleitung der Pumpe verstanden habe, kann man sogar über leichte Konfig mit Tachosignal und Mainboard den Rechner im Alarmfall runterfahren.
Verrückte Welt:
Im Regler ist kein Regler, sonder in der Pumpe.
Ich weiß, ein P-Regler ist ja drinne. Is ja eigentlich auch so ausreichend bei der enormen Trägheit, den I müsste man dann eh sehr, sehr klein machen und den D wahrscheinlich komplett aus. Aber cool wär's schon.
Ahso, d.h., das Menu dafür schaltet sich dann erst mit angeschlossener as xt frei.
Was mich nur wundert, dass das Aquero keinen Regler im eigentlichen Sinn hat, sondern nur eine Steuerung, man also zum eigentlichen Temperatur-Regeln die Pumpe braucht. Ich bin mal glatt davon ausgegangen, dass in so einem Lüfter- und Temp-controlcenter, der mal eben auch teurer als die XT Ultra ist, auch eine Regelung ist. Welchen Sinn macht das Ding dann noch, wenn ich Lüfter und Tempsensoren über die Pumpe betreiben muss? Soweit ich die Bedienungsanleitung der Pumpe verstanden habe, kann man sogar über leichte Konfig mit Tachosignal und Mainboard den Rechner im Alarmfall runterfahren.
Verrückte Welt:
Im Regler ist kein Regler, sonder in der Pumpe.
Ich weiß, ein P-Regler ist ja drinne. Is ja eigentlich auch so ausreichend bei der enormen Trägheit, den I müsste man dann eh sehr, sehr klein machen und den D wahrscheinlich komplett aus. Aber cool wär's schon.
sebastian
Administrator
Montag, 16. Februar 2009, 11:52
Im aquaero findest du auch einen Regler unter dem Punkt "Sollwertregelung". Das ist bis auf ein paar kleinigkeiten identisch zur aquastream xt. Nur hast du beim aquaero viel mehr Auswahlmöglichkeiten als bei der aquastream xt.Ich bin mal glatt davon ausgegangen, dass in so einem Lüfter- und Temp-controlcenter, der mal eben auch teurer als die XT Ultra ist, auch eine Regelung ist.
Du musst halt das richtige einstellen, dann "regelt" dein aquaero auch und steuert nicht nur.