Hitachi S1 Serie Handbuch Seite 85

S1 Frequenzumrichter
Einführung in die Wirkungsweise von PID-Reglern
Proportional-Verstärkung (Kp): Bei einer Abweichung zwischen Soll- und Istwert ist der Ausgang
proportional zur Abweichung. Wenn die Abweichung konstant ist, dann ist auch das Stellsignal
konstant. Proportional-Regler reagieren schnell auf Istwertänderungen aber sie können die
Regelabweichung nicht gänzlich eliminieren. Je größer die Verstärkung gewählt wird, umso schneller
die Reaktion aber zu große Werte führen zum Schwingen. Um dieses Problem zu lösen sollte die
Integralzeitkonstante möglich groß, die Differentialverstärkung auf 0 eingestellt werden und das
System als Proportional-Regler gefahren werden. Ändern Sie den Sollwert und beobachten Sie die
Abweichung zwischen Soll- und Istwert (statische Differenz); wenn die statische Differenz konstant
bleibt (nach Erhöhen des Sollwert bleibt der Istwert stets kleiner als der Sollwert), erhöhen Sie die
Proportional-Verstärkung. Wenn nicht, dann verringern Sie die Proportional-Verstärkung. Wiederholen
Sie diesen Vorgang bis die statische Regelabweichung ausreichend klein ist.
Integral-Zeitkonstante (Ti): Wenn der Istwert vom Sollwert abweicht dann steigt die Stellgröße
kontinuierlich an bis die Regelabweichung zu 0 wird. Der I-Regler dient zum Ausregeln der statischen
Regeldifferenz. Extrem starke Regelung führt zum Überschwingen und macht das System unstabil so
das Schwingen auftreten kann. Dieses Schwingen wird durch starke Integral-Effekte ausgelöst so
dass der Istwert um den Sollwert schwankt wobei die Amplitude bis zum ausgewachsenen Schwingen
zunimmt. Die Integral-Zeitkonstante wird im Allgemeinen vorsichtig, in kleinen Schritten von großen
Werten hin zu kleinen Werten reduziert bis das System die Anforderungen erfüllt und stabil läuft.
Differential-Verstärkung (Td): Wenn sich die Abweichung zwischen Istwert und Sollwert ändert, dann
ändert sich auch die Stellgröße proportional zur Änderungsrate der Abweichung. Diese Stellgröße ist
nur abhängig von Richtung und Wert der Abweichung-Änderungs-Rate und nicht Richtung und
Änderung der Abweichung. Differential-Regler berücksichtigen die Änderungsrate des Istwerts und
sollten mit Vorsicht eingesetzt werden da sie die System-Interferenzen vergrößern, besonders die mit
großen Frequenzen.
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